"들고 찍으면 끝"…AI, 리치 암꽃·수꽃 개수 센다

인공지능(AI)을 이용해 과수원에서 리치(litchi)의 암꽃과 수꽃을 구별하고 개수를 세는 휴대용 장치가 개발됐다.

중국 화남농업대학교 공과대학 공동 연구팀은 이미지 속 리치 암꽃과 수꽃을 동시에 식별하고 개수를 세는 딥러닝 네트워크를 개발했다. 이 연구 결과는 지난 9월 21일 국제 학술지 '플랜트 피노믹스(Plant Phenomics)'에 실렸다.

리치는 중국의 주요 아열대 작물로, 생산량이 급격히 변동하는 '해거리' 현상이 잦다. 2024년 생산량은 약 178만1000톤으로 전년 대비 45.94% 감소했다. 암꽃과 수꽃의 비율이 열매 생산량과 직결되지만, 기존 수작업 계수 방식은 시간과 노동력이 많이 들고 정확도가 떨어졌다.

연구팀이 개발한 'FQGR-Net'은 3개의 분기 모델로 구성돼 한 번의 추론으로 각 성별의 꽃 밀도 맵을 생성한다. 이를 기반으로 제작된 휴대용 분석기는 과수원 현장 실험에서 80% 이상의 계수 정확도를 보였다. 품종별 50개 샘플을 대상으로 한 실험에서는 암꽃 85.81%, 수꽃 87.50%의 식별 정확도를 각각 기록했다.

연구팀은 이 기술이 재배자에게 꽃 솎아내기, 가변률 관리 등을 위한 실용적인 도구를 제공한다고 설명했다. 또한 암수꽃 비율을 정확하고 비파괴적으로 측정해 높은 결실률을 가진 품종을 육종하는 데 기여할 수 있다고 덧붙였다.

연구팀은 향후 과다 노출이나 저조도 환경에서 촬영된 학습 데이터를 확장하고, 3차원 꽃차례 재구성 기술을 통합할 계획이다.