Seja para facilitar a tomada de decisões ou oferecer mais precisão no diagnóstico das lavouras, a tecnologia avança cada vez mais como aliada na área do agronegócio. Desde 2018, uma das ferramentas que vem trabalhando com o propósito de ajudar a melhorar a produtividade no campo é o AphidCV, software voltado para classificação e reconhecimento de pulgões, desenvolvido por meio de parceria entre o Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada da Universidade de Passo Fundo (UPF) e Embrapa Trigo. Cinco anos após o lançamento, o programa ganha a terceira versão, que oferece maior detecção de espécies, melhorias no manejo e acesso mais prático.
Pulgões – Os pulgões, conhecidos como pulgões, ocorrem no trigo e em outros cereais de inverno. Quando se alimentam de plantas, os pulgões podem transmitir vírus, sendo o mais frequente o vírus do anão amarelo. Em média, plantas de trigo infectadas pelo vírus podem ter sua produtividade de grãos comprometida entre 40 e 50%. Como o nome indica, a planta infectada sofre de nanismo, crescimento reduzido, sistema vascular degenerado e amarelecimento das folhas, o que prejudica a fotossíntese e a produção de grãos.
O AphidCV foi desenvolvido para realizar a contagem e verificar a morfometria dos pulgões, separando-os em categorias (adultos ápteros, adultos alados e ninfas). “A medição de populações de insetos em plantas é necessária em diversos estudos, como definição do limite de pragas para intervenção com controle químico, avaliação do nível de resistência genética das plantas, avaliação de fatores que afetam o crescimento populacional e a capacidade reprodutiva dos insetos. Esses trabalhos geralmente são realizados de forma manual, com auxílio de lupas em um processo cansativo, que consome tempo e está sujeito a erros humanos que prejudicam a precisão”, explica o pesquisador da Embrapa Trigo, Douglas Lau. Na prática, o software AphidCV trabalha sobre a imagem de uma placa de vidro contendo os insetos, processando instantaneamente o número total e o tamanho de cada indivíduo. “Com o apoio da visão computacional, é possível reduzir o tempo de análise e aumentar o número de amostras no período”, diz Lau.
A nova versão denominada “AphidCV 3.0 Web” implementa um método rápido e automatizado para contagem e classificação de pulgões (pulgões), utilizando técnicas de processamento de imagem, visão computacional e deep learning. O software é destinado ao uso por pesquisadores agrícolas, entomologistas e biólogos. “A primeira versão nasceu de uma demanda da Embrapa, com o objetivo de criar uma ferramenta de processamento de imagem e visão computacional para identificação de pulgões e fazia apenas a classificação e reconhecimento de uma espécie de pulgão. Agora, a terceira edição avança e tem suporte para a identificação de indivíduos de quatro espécies”, explica o professor da UPF, Rafael Rieder.
Outro diferencial da nova versão é a praticidade de acesso. Nas duas primeiras versões, o software era instalado no computador, enquanto a última versão é via web, portanto o acesso pode ser feito com usuário e senha pela internet. “O programa agora está integrado ao TrapSystem, uma plataforma online de gerenciamento de dados coletados em armadilhas de insetos, com diversas ferramentas que facilitam a análise das flutuações populacionais de pulgões e a organização de séries históricas. Nossa ideia é continuar atualizando esses modelos inteligentes de detecção e classificação de insetos e também oferecê-los para outras espécies, assim que tivermos um banco de dados maior”, diz Rieder.
Pesquisas envolvem dezenas de estudantes e profissionais
As atividades relacionadas ao AphidCV fazem parte do cotidiano das pesquisas realizadas no Núcleo de Visualização e Modelagem Computacional. Este laboratório, instalado junto ao Parque Científico e Tecnológico da UPF, desenvolve soluções nas áreas de Realidade Virtual, Realidade Aumentada, Realidade Mista, Machine Learning, Processamento de Imagens e Visão Computacional. Conta com a participação de acadêmicos de iniciação científica e pós-graduação dos cursos de computação da UPF: Ciência da Computação, Engenharia da Computação, Análise e Desenvolvimento de Sistemas e Mestrado em Computação Aplicada.
No caso do AphidCV, o desenvolvimento da plataforma envolve também instituições que trabalham de forma integrada e colaborativa, criando soluções que permitem realizar as diferentes etapas necessárias. Além da Embrapa Trigo, há parceria com pesquisadores do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-Riograndense (IFSul) – Campus Passo Fundo. Atualmente, cerca de 25 alunos e profissionais das três instituições estão envolvidos na pesquisa. O objetivo está centrado no desenvolvimento de novos softwares e avaliação com novos usuários, visando formar uma cadeia de tecnologias para atender as diferentes necessidades da agricultura.
A pesquisa ganhou notoriedade e, recentemente, o professor Rafael foi contemplado com a Bolsa CNPq de Produtividade Tecnológica e Extensão Inovadora. A proposta “Soluções de Visão Computacional para gerenciamento de epidemias causadas por vírus transmitidos por insetos” visa desenvolver, aprimorar e validar soluções de Visão Computacional e Machine Learning, integrando-as com sistemas de gerenciamento de dados e modelos de simulação em plataforma web, para monitoramento de safras agrícolas e tomada de decisão para o manejo de epidemias causadas por vírus transmitidos por insetos. “Basicamente, trata-se da evolução dos programas AphidCV, InsectCV e outras tecnologias de computação aplicadas à agricultura”, destaca o professor, que também mantém contato com instituições estrangeiras que demonstraram interesse na pesquisa.
