挑战全球智慧农业的“最强大脑”，他们赢了！
机器视觉代替人眼？
精确定位肉眼难以识别的100只虫子？
一系列智力、脑力、耐力的极限挑战
近期在荷兰布莱斯维克落下帷幕
这就是第四届国际无人自主管理
温室种植挑战赛
（Autonomous Greenhouse Challenge）
浙江大学生物系统工程与食品科学学院
“IDEAS”团队
在比赛中脱颖而出
力克世界级名校大厂
勇夺桂冠、刷新历史
成为当之无愧的
全球无人自主管理温室种植“最强大脑”
今天，让我们沉浸式走进比赛现场
看浙大学子如何在世界舞台
尽情绽放！
强强对决智者胜
中国队伍首登第一
第四届国际无人自主管理温室种植挑战赛，旨在集结全球农业AI领域的佼佼者，以提升温室的智能化生产和提供高质量的农产品。参赛队伍要做的，就是借助人工智能技术，以最小化资源和人力投入，轻松实现大规模高质量的农产品生产。
本届全球性的竞赛集结了24个国家的23支队伍，涵盖了全球230余位来自农业工程、计算机科学、控制科学与工程和园艺学等领域的专业人士，包括哈佛、MIT、苏黎世联邦理工学院等高校以及业界领先的瑞克斯旺、Ridder集团等。浙江大学“IDEAS”团队与这些世界顶尖高校及行业领先企业同台竞技、一较高下。
“此次夺冠，对我们而言，是荣耀，更是激励”，“IDEAS”团队队长、2023级博士生夏福霖分享道，“我们更加坚定了在农业领域探索的信心，相信通过不断的技术创新和应用，我们可以实现真正的温室无人生产管理。”
“IDEAS”团队合影
不同于其他参赛队伍的“校企联动”模式，“IDEAS”团队实打实是浙大“土生土长”的队伍。团队成员都来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院数智农业系统分析实验室（IDEAS: Intelligence Driven and Enabled Agricultural Systems）。团队指导教师林涛研究员专注研究农业人工智能，成员夏福霖、刘威、傅荣美、马洵轶、邬炎栩充分发挥其在农业工程、计算机视觉、人工智能、园艺学等学科交叉优势，团结协作、解决问题。
最终，浙江大学“IDEAS”团队成功在一众高校名企中脱颖而出，夺得本次在线挑战赛的冠军。这也是该赛事创办以来，第一个获得此殊荣的中国队伍。
挑战国际版“最强大脑”
“IDEAS”团队让idea迸发火花
为期2个月的在线挑战赛阶段，“IDEAS”团队共要解决四个挑战型任务。为了更大程度考验参赛队伍的综合能力，比赛采取了惊心动魄的限时打榜机制。也就是说，各参赛队伍要在限定的时间内完成规定的任务，同时每个队的成绩还会及时更新在“挑战榜”上，激战正酣，分秒必争。
这不仅考验参赛者的专业技能，更对队伍的时间管理、策略规划、团队协作能力都提出了极高的要求。
在线挑战赛四项任务内容
“机器视觉代替人眼？”是团队面临的第一项任务，挑战队伍需要通过分析不同品种、不同生长阶段的番茄俯视图，建立一个模型同时提取番茄的株高、鲜重、叶面积、红果数等参数。
机智的“IDEAS”团队设计了名为“Vision Tomato Module”的模型，既考虑四个指标的相关性，又实现一个模型同时完成这四个关键任务。团队成员邬炎栩谈道：“番茄是动态生长的，未成熟及被遮挡果实识别是一大难点。因而，我们创新性地提出了‘遮挡指数’概念，通过综合评估冠层结构和果实成熟度，有效提升了提取精度。”
“追求更高收益”是团队面临的第二项核心挑战，在提升番茄产量品质同时兼顾环境控制成本来实现经济效益的最大化。团队成员傅荣美谈道：“在中国和荷兰都能种出又好又便宜的番茄是不容易的。我们基于作物生长仿真模型和环境控制模型，制定了北京和布莱斯维克不同季节种植的补光和加温管理策略，真正实现因地制宜。”
令队员们印象更深刻的任务，要数“5小时100只虫”的极限挑战。团队需要在一张仅12*10cm尺寸的黄色粘虫板上，基于机器视觉算法，精准识别肉眼难以识别的100余只虫子。
仅有的素材是两张训练图片，队员们却要凭借“最强大脑”开发并优化一个机器视觉模型，实现虫害识别的高精度突破。
“时间紧、数据少、任务重”马洵轶坦言，这对所有队伍而言都是巨大的挑战。但团队成员并无慌张，提出了并实施了高效且务实的解决方案：“我们基于前期在目标检测算法上的研究基础，特别是针对小目标检测的优化策略，立即着手准备模型架构的设计。此外，我们通过多种数据增强策略，有效扩充了训练集，进一步提升模型的泛化能力。左图是我们算法的检测结果，明显优于其他队伍。”
一个个摆在眼前的难题，一次次破解谜题的合作，让“IDEAS”团队愈发强大。即使仅剩三名成员在荷兰线下参加比赛，时差还让信息的传递变得尤为艰难。但成员们始终团结一心，迅速调整策略，建立起高效的远程协作机制。
最终，每周的挑战榜上，“IDEAS”团队始终位居前列，以综合排名位列第一的成绩夺得冠军。
在线挑战赛四项任务得分及综合排名
产学融合、学科交叉
他们的秘密武器多样且强大
赛后，“IDEAS”团队受邀参加荷兰国际设施园艺展览会（GreenTech）并分享其参赛经验及成果。作为唯一获奖的单一高校团队，“IDEAS”引起了广泛关注。
团队指导教师林涛研究员表示：“团队的成功得益于跨学科的科教融合培养、面向场景需求的科研探索以及国际合作的拓展，这些都为学生提供了全面的发展平台和机会。”
荷兰国际设施园艺展览会交流现场
浙江大学农业工程学科是国家“双一流”建设的重要学科。学科共有4家国家级科研平台（共建）和一批省部级科研平台，持续不断地为学生提供充分的科研和实践条件。学科还特别重视产业需求导向的科学研究，近年来新建了3家校地/校企联合研究中心，通过与行业头部企业的紧密合作，让学生参与到实际项目中，了解行业需求，解决实际问题。
浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长、农业工程学科负责人刘鹰教授表示：“无人农业系统与智能装备是浙江大学农业工程学科的重要发展方向，我们将继续发挥浙江大学多学科交叉的优势，引领和支撑现代农业产业的发展和变革。”
未来，团队希望通过与行业头部企业的深化合作，扩大无人温室的产业规模，引导更多人进入这一产业，真正转变传统的农业生产模式，用高科技赋能农业生产，助推新质生产力启航发展。
文字记者：浙江大学融媒体中心学生记者团 傅航颖 明萱
图片来源于受访团队
今日编辑：浙江大学融媒体中心学生记者团 韩鸣筝
责任编辑：谭帅 周亦颖