你應該要知道的食事

農委會種苗改良繁殖場與中興大學合作開發出新一代水稻種子品種辨識系統,新系統透過自動化硬體和品種辨識軟體,品種辨識準確率達88.8%,更能提升人員檢查效率44%。盼未來能產品化,提供給更多單位使用。

整理=編輯部

水稻種子品種辨識,攸關全國每年水稻的栽培

農委會種苗改良繁殖場(以下簡稱種苗場)表示,水稻是臺灣最主要的糧食作物,每年栽培面積約27萬公頃,而水稻種子每年的更新率約80%,種子產值高達新臺幣27億元。

為保持水稻優良品種的遺傳特性及純度,種苗場每年執行各項種子檢查工作,經ISTA國際種子檢查協會認證通過,檢查通過的良種繁殖種子,提供國內約22萬公頃水稻田更新使用。

種苗場表示,臺灣實施水稻三級良種繁殖制度,將良質米和特色米推薦品種分為三級設置繁殖圃,分別為「原原種田、原種田及採種田」,使育成的優良品種均透過此制度逐級繁殖,並以輪流更新方式普及推廣。種子檢查是為水稻三級良種繁殖制度進行品質把關,目的是為了讓優良品種不因異品種及雜草的混雜,而逐漸失去優良特性,藉此維持水稻種子的純淨度及品質。

過去種子鑑定全靠專業檢查員,肉眼檢查費時又費力

種苗場表示,目前水稻品種檢定主要由經訓練的檢查員以肉眼檢查種子,由於訓練培養合格檢查員十分不易,且訓練合格之檢查員亦須累積豐富經驗,才能有效判斷,尤其國內水稻種子檢查為配合農時,必須在短時間內檢查大量的種子,僅依賴經訓練的檢查員以肉眼檢查,費時又費力。

與中興大學合作,推出新一代種子品種辨識系統

種苗場表示,為了提升檢查效率,種苗場與國立中興大學合作,研發出最新一代水稻種子品種辨識系統,該機是國內第一臺透過水稻種子外觀特徵來進行品種辨識的機器,運用類人工神經網絡施展「好眼力」,不僅提升人員檢查效率44%,且能更精準細分出水稻各品種特性,成為臺灣水稻種子品種辨識利器。

種苗場指出,國內水稻品種眾多,以2021年來說共有26個推廣品種,各品種間外觀相近且不易區分,依賴專業檢查人力確實難以負荷。有鑒於臺灣栽培面積最大的臺南11號、臺稉14號、臺中192號、臺稉9號及臺中秈10號等前五大品種,即占有全國近八成的水稻栽培,新一代水稻種子品種辨識系統便以此五大品種為目標,導入自動化硬體,並結合品種辨識軟體,針對多樣品自動進出料、數粒計算、影像擷取及影像資料庫建置等,發揮AI與大數據技術效能,可有效辨識該五大品種,品種辨識準確率達88.8% 。

新系統的品種辨識準確率將近九成。(圖片來源:種苗場提供)

新一代辨識系統靠兩道關卡篩選,並具備自動操作

新一代高效能水稻種子品種辨識系統,透過機器將種子外觀特徵量化,進而精準辨識各品種。目前主要執行種子檢查中的「品種檢定」,設有兩道種子影像檢查關卡,第一道是採用物理性透光度,來篩除掉近年來常見的雜草型紅米和有色品種,如黑米;第二道是使用倒傳遞類神經網路和深度學習等AI技術進行品種辨識。

該系統可分成人機操作介面與種子影像辨識區域兩大部分,人機介面主要置於外部平台便於使用者操作,而種子影像辨識區域則設置在透明壓克力遮罩的封閉環境中,以避免系統運作時,受到外在環境干擾而影響到結果。另外,該系統可一次擺放7個不同樣品,於每一樣品檢測完畢後,自動執行下一樣品檢測。

系統可一次擺放7個不同樣品,每一個樣品檢測完畢後,會自動執行下一樣品檢測。(圖片來源:種苗場提供)

新系統提升種子檢查效率,種苗場盼產品化提供更多單位使用

種苗場表示,此系統能快速又準確的進行水稻品種檢查,不僅提升種子檢查量能,且可避免發生水稻品種混雜情況,為生產優質水稻把關。

有新一代水稻種子品種辨識系統協助,更能確保農民即時拿到檢查報告,以優良的稻種更新使用,避免造成農務工作的延宕,同時提供全國消費者稻米品質來源的最佳保障!目前該機主要於種子檢查室單位使用,未來若產品化,亦可供應糧商、農會等負責收購水稻的單位,協助各單位把關。

審稿編輯:林玉婷

延伸閱讀

全國第一個有機種子調製場成立!水稻、大豆為重點栽培對象
智慧科技改善稻作缺水困境!台中農改場開發遠端水閥App提升灌溉效率
水田生態永續新尖兵!水稻香米新品種「臺南19號」長得快又能省水