ИИ

Shinkei Systems: компьютерное зрение на базе ИИ и роботизированная автоматизация для аквакультуры

Клиент: Shinkei Systems
Отрасль: Сельское хозяйствоФинтехПроизводство и Индустрия 4.0
Что мы сделали: Computer Vision Pipeline EngineeringEdge AI DeploymentEmbedded Systems ProgrammingHardware-Software IntegrationReal-Time Signal ProcessingTelemetry & Cloud DashboardUI/UX Operational Control System
Технологический стек: PythonPyTorch / TensorFlowC++OpenCVCUDA / TensorRTReactTypeScriptPostgreSQLAWS IoT Core

Автоматизация гуманного забоя рыбы с помощью компьютерного зрения в реальном времени, точной робототехники и контроля качества по методу икэдзимэ.

Пролог

Мировая рыбная отрасль сталкивается с серьёзными проблемами: нехваткой рабочих рук, большими потерями продукции и нестабильным качеством из-за традиционных ручных методов забоя. Японская техника икэдзимэ, при которой рыбу гуманно обездвиживают и сразу обескровливают, признана во всём мире лучшим способом сохранить свежесть, вкус и продлить срок хранения. Но вручную её выполняют только мастера с серьёзной подготовкой, и в промышленных масштабах это невозможно.

Shinkei Systems создала автоматизированную аппаратно-программную платформу, которая переносит уровень японских мастеров на промысловые суда и аквафермы в промышленном масштабе. Благодаря быстрому компьютерному зрению на периферийных устройствах и собственной робототехнике системы Shinkei распознают вид рыбы, в реальном времени определяют её внутреннюю анатомию и за доли секунды точно выполняют автоматическую обработку по методу икэдзимэ.

Это принципиально меняет технологии производства морепродуктов: рыба не страдает, срок её хранения вырастает в четыре раза, а рыночная стоимость улова заметно повышается для местных рыбаков и коммерческих аквахозяйств по всему миру.

Скорость обработки одной рыбы: < 1 с
Увеличение срока хранения благодаря автоматическому икэдзимэ: ×4
Гуманный забой без боли: 100%
Модели зрения для анатомии разных видов рыб: 100+

Монитор, планшет и телефон с аналитикой аквафермы и экранами управления на палубе

Задача

Точная обработка живой рыбы в море в больших объёмах — это серьёзная инженерная и операционная задача:

Суровые условия и качка

Чтобы установить чувствительную оптику и высокоточных роботов на промысловые суда, оборудование должно выдерживать коррозию от морской воды, сильную вибрацию, бортовую и килевую качку и резкие перепады температур.

Большие различия в строении рыбы

В отличие от промышленных изделий, каждая рыба на линии отличается размером, весом, изгибом тела и положением. Алгоритмы компьютерного зрения должны мгновенно обеспечивать субмиллиметровую точность, несмотря на движение и искажения освещения.

Требования к производительности

Ручной забой тормозит весь промысел. Чтобы автоматизированная система была выгодна коммерческому флоту, она должна сортировать и обрабатывать рыбу не медленнее человека, а лучше быстрее, и при этом не терять в анатомической точности.

Телефон с силуэтами разных рыб и неточными контурами распознавания в тёмном интерфейсе

Окно браузера со сложной схемой процесса обработки и предупреждениями об узких местах

Наше решение

Shinkei Systems объединила быструю встроенную робототехнику, собственные нейросети и надёжную промышленную конструкцию в готовую к работе платформу обработки по принципу plug-and-play.

Компьютерное зрение для биологических объектов в реальном времени

Shinkei разработала собственные модели машинного зрения, обученные на тысячах сканов рыбы. Оптическая система за миллисекунды после поступления рыбы определяет её вид, измеряет размеры и находит ключевые нервные точки.

Робототехника с субмиллиметровой точностью

Собственные роботизированные приводы подстраиваются под форму каждой рыбы и точно выполняют прокол и обескровливание по методу икэдзимэ без участия человека.

Защищённая конструкция для работы в море

Блок оборудования заключён в корпус из нержавеющей стали со степенью защиты IP67 и рассчитан на установку на палубе. Энергоэффективные чипы для периферийных вычислений обрабатывают данные в реальном времени без подключения к облаку в море.

Телеметрия флота и аналитика качества

Платформа записывает данные об улове, показатели по видам и оценки качества в облачную панель управления. Руководители промысла видят полную картину качества улова и стоимости запасов.

Два телефона с распознаванием целевых точек на рыбе и статусом автоматической роботизированной обработки

Результаты

Shinkei Systems задала новый мировой стандарт в морской робототехнике и устойчивой переработке продуктов питания.

Производительность промышленного уровня

Скорость обработки одной рыбы — меньше секунды. Промысловые суда и наземные фермы могут полностью автоматизировать забой в больших объёмах.

Срок хранения вырос в четыре раза

Автоматизация метода икэдзимэ снизила накопление молочной кислоты и порчу продукции. Срок хранения сырой рыбы увеличился до 400%, что важно для поставок в премиальные рестораны.

Признание в отрасли по всему миру

Крупные инновационные премии, венчурные инвесторы и партнёры из ресторанов со звёздами Мишлен признают компанию первопроходцем в технологиях устойчивой аквакультуры.