Page 243 - 农产品质量检验检测与质量控制

» 第九章 人工智能技术与农产品质量安全

工智能发展十分迅速。近 5 年中国在国际杂志上发表的有关机器视觉在农业领域应用
的文章和专利数量保持高度增长，在数量上已经赶超美国，但文章的被引率总体低于
美国。美国的研究侧重于基础理论，中国侧重于实际应用。
（2）核心技术
在现代农业技术应用中，中美在自动化技术水平、信息化服务技术水平、农机作

业效率等诸多方面存在差距。然而，即使是发达国家，农业智能化、无人化也处于早
期发展阶段。机器视觉和深度学习技术是近几年来农业人工智能研究的核心，在农业
种植和养殖等领域具有广泛的应用空间。云智能与边缘智能的融合正在加速机器视觉

和深度学习在农业生产中的落地应用。农业认知计算技术将成为未来农业人工智能的
研究方向。
（3）重大产出
从产品竞争力来看，美国已实现农业的高度机械化、数字化、信息化和自动化，

其大型高端农机产品技术遥遥领先于我国。我国已研发出具有国际领先技术水平及自
主知识产权的多款新型农用无人机。我国农用无人机飞控技术现处于全球领跑地位，
无人机装备总量和作业面积都位列全球第一。美国无人机在农业上的应用侧重于信息

采集和农田监管，而中国常见的是植保作业。美国的农业机器人产品相对成熟，很多
产品取得了广泛的应用成果。我国研制出的农业机器人大多存在功能单一、成本偏高、
实际应用较少等问题，与美国相比，在可靠性、精度和效率方面也有一定的差距，特
别是在智能化程度和实际应用方面更是差距明显。
2. 国际发展趋势

全球发达国家高度重视人工智能技术与农业领域的融合发展，正在逐步完善相关
内容。农业认知计算（可用于发现农业知识）、深度学习与机器视觉（可用于实现病
虫草害识别、目标检测等）、5G 技术（可用于大容量农业视频 / 遥感图像传输）、农

业物联网、大数据、云计算与边缘计算（可用于农业生产精准管控）、虚拟助手（可
用于辅助果树剪枝、动物手术以及农业交互式培训）等一系列深刻影响农业发展的核
心技术正驱动着农业人工智能的飞速发展。全球农业生产的集约化和规模化进程不断
加快，农业机器人将成为未来农场的主力，其相关研究已成为世界热点。农业机器人

的广泛应用是人工智能农业领域市场快速发展的重要因素。2017—2020 年，人工智能
在农业中应用的年复合增长率为 22.68%，2016 年相关产业产值为 27.6 亿美元，预计
2020 年为 111 亿美元，2025 年增至 308 亿美元，涉及农业无人机、无人拖拉机、智
能收获机、智能除草机、挤奶机器人、农业自动化与控制系统等。2013—2018 年，农

业机器人 SCI 论文作者来自全球 52 个国家，其中数量最多的前 10 个国家依次是中国、
美国、西班牙、德国、澳大利亚、荷兰、以色列、意大利、英国和日本。中国增势最

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