DE4340096A1 - Evaluation of plant fertilisation trials by infrared image analysis - is based on photographs taken and processed after allowance of time for growth to be enhanced by soil treatment - Google Patents

Abstract

The plants under examination are treated with fertiliser and photographed after a period of growth for quantitative analysis of the resulting images, pref. on infrared-sensitive film. Care is taken to ensure uniform exposure without shading and photography from a sufficient distance. The images are processed pref. by the method of Petry and Kuhbauch (1988). Use of a personal computer enables data to be compared from photographs taken over longer periods. USE/ADVANTAGE - Esp. for lawns, inventor aims at inexpensive assessment of fertiliser efficacy within short time. Objective and reproducible results from small colour transparencies.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Düngungs­ versuchen an Pflanzen, insbesondere an Gräsern.The invention relates to a method for evaluating fertilization try on plants, especially grasses.

Die Auswertung von Düngungsversuchen an Pflanzen erfolgt bisher durch manuelle und visuelle Beurteilung (Bonitierung). Dabei wer­ den Einzelwerte unterschiedlich mit Düngemittel behandelter Pflanzen ermittelt und miteinander verglichen. Aufgrund subjekti­ ver Eindrücke kommt es hier leicht zu Fehleinschätzungen. Diese übliche Beurteilungsmethode ist zudem aufwendig bezüglich der Messung und Aufzeichnung.So far, fertilization tests on plants have been evaluated through manual and visual assessment (rating). Here who the individual values treated differently with fertilizer Plants identified and compared. Due to subjective ver impressions, this can easily lead to misjudgments. This The usual assessment method is also complex with regard to the Measurement and recording.

Bekannt ist eine Methode zur "Messung des Unkrautdeckungsgrades durch echtfarbentüchtige quantitative Bildanalyse auf Personal­ computern" (W. Petry und W. Kühbauch, Kali-Briefe (Büntehof) 19 (4), 311-323, 1988). Dabei wird zur Diskriminierung und quantita­ tiven Erfassung einer Unkrautpopulation die unterschiedliche spektrale Information von Boden und Pflanze herangezogen.A method for "measuring weed coverage is known through true color-capable quantitative image analysis on personnel computers "(W. Petry and W. Kühbauch, Kali letters (Büntehof) 19 (4), 311-323, 1988). This turns into discrimination and quantitative tive detection of a weed population the different spectral information from soil and plants.

In der Literatur beschrieben sind weiterhin Messungen zur Wald­ schadenserfassung durch Infrarot-Farbluftbild (G. Hartmann, Der Forst- und Holzwirt, 39. Jhg., 6, S. 131-142, 1984). Hierbei wird das Ausmaß des Schadenanfalls von Bäumen über IR-Aufnahmen ermit­ telt.Measurements of the forest are also described in the literature damage detection by infrared color aerial photo (G. Hartmann, Der Forst- und Holzwirt, 39. Jhg., 6, pp. 131-142, 1984). Here will the extent of damage to trees by means of IR images telt.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, zur Bewer­ tung von Düngungsversuchen an Pflanzen, insbesondere Gräsern, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das ohne großen Zeit- und Ko­ stenaufwand eine Bonitierung der mit Düngemittel behandelten Pflanzen erlaubt und zu objektiven und reproduzierbaren Ergebnis­ sen führt.The present invention was based on the object to the evaluator fertilization tests on plants, especially grasses To provide procedures that are easy and time-saving most effort a rating of those treated with fertilizer Planting allowed and objective and reproducible result sen leads.

Dieses Ziel wird erreicht mit einem Verfahren zur Auswertung von Düngungsversuchen an Pflanzen, bei demThis goal is achieved with a procedure for the evaluation of Fertilization tests on plants in which

• a) die zu untersuchenden Pflanzen mit Düngemittel behandelt wer­ den,a) the plants to be examined are treated with fertilizer the,
• b) die mit dem Düngemittel behandelten Pflanzen nach einem be­ stimmten Aufwuchs photographisch aufgezeichnet werden undb) the plants treated with the fertilizer after a be agreed growth were photographically recorded and
• c) die Aufzeichnungen mit Hilfe einer quantitativen Bildanalyse vermessen und ausgewertet werden.c) the recordings using quantitative image analysis be measured and evaluated.

Bevorzugt werden als zu untersuchende Pflanzen Gräser, insbeson­ dere Rasenflächen, vorgesehen und als Düngemittel werden dement­ sprechend vorzugsweise Rasendünger eingesetzt.Grasses, in particular, are preferred as plants to be examined lawns, provided and as fertilizers are demented speaking preferably lawn fertilizer used.

Die photographische Aufzeichnung erfolgt bevorzugt mit einem ge­ gen IR-Strahlen empfindlichen Film. Eine Methode zur quantitati­ ven Bildanalyse ist in der oben genannten Veröffentlichung von W. Petry und W. Kühbauch ausführlich beschrieben, worauf hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.The photographic recording is preferably carried out with a ge Film sensitive to IR rays. A method of quantitati ven image analysis is in the above publication by W. Petry and W. Kühbauch described in detail, whereupon herewith explicit reference is made.

Die dort beschriebene Methode wird mit Kleinbild-Farbdias ausge­ führt, sie läßt sich jedoch ohne weiteres auch auf die Auswertung von IR-Aufnahmen übertragen.The method described there is used with 35mm color slides leads, but it can also be easily applied to the evaluation of IR recordings.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im einzelnen so durchgeführt, daß zunächst die Pflanzen auf bestimmten Bodenflächen herangezo­ gen und mit den zu bewertenden Düngemitteln behandelt werden. Nach einer bestimmten Aufwuchszeit werden dann photographische Aufnahmen gemacht. Dazu können übliche Diafarbfilme verwendet werden, bevorzugt ist jedoch die Aufzeichnung mit einem IR-Film. Hierbei ist darauf zu achten, daß eine gleichmäßige Beleuchtung herrscht, keine Schatten auftreten und ein ausreichender Abstand zur aufzunehmenden Fläche eingehalten wird.The process according to the invention is carried out in detail in such a way that that the plants are first grown on certain areas of the soil conditions and treated with the fertilizers to be assessed. After a certain period of growing up, they become photographic Recorded. Conventional slide color films can be used for this are preferred, however, recording with an IR film is preferred. It is important to ensure that the lighting is even there are no shadows and a sufficient distance the area to be recorded is observed.

Nach Entwicklung der Aufnahmen werden diese mittels einer quanti­ tativen Bildanalyse vermessen und ausgewertet. Bevorzugt werden die Aufnahmen mit der Methode ausgewertet, die im wesentlichen in der oben genannten Veröffentlichung von W. Petry und W. Küh­ bauch beschrieben ist. Die Auswertung mittels eines PC′s hat da­ bei den Vorteil, daß sie objektiv ist und die erhaltenen Daten so gut miteinander verglichen werden können.After developing the images, they are quantified tative image analysis measured and evaluated. To be favoured the recordings were evaluated using the method, which is essentially in the above publication by W. Petry and W. Küh belly is described. The evaluation using a PC has there with the advantage that it is objective and the data obtained so can be compared well.

Die Farbklassenbildung, d. h. die Ausbildung und Bewertung unter­ schiedlicher Farbtöne, insbesondere Rottöne bei Verwendung eines IR-Films, läßt unmittelbare Rückschlüsse auf den Farbaspekt und den Deckungsgrad der untersuchten Pflanzen zu und erlaubt so eine gute Bewertung der Düngungsversuche. Aus den erzielten Ergebnis­ sen sind auch Rückschlüsse auf die Durchwurzelung und bei Gräsern auch auf die Scherfestigkeit des Rasens möglich. Mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur Aussagen über die Wirkung des eingesetzten Düngemittels, sondern auch über Boden­ charakteristik und Witterungseinflüsse gewinnen.The color class formation, i. H. the training and assessment under different shades, especially red when using a IR film, allows immediate conclusions to be drawn about the color aspect and the degree of coverage of the plants examined and thus allows one good evaluation of fertilization tests. From the result achieved are also conclusions about root penetration and grasses also possible on the shear strength of the lawn. With the invent The method according to the invention can not only be used to make statements about the Effect of the fertilizer used, but also on the soil gain characteristics and weather influences.

Als IR-Filme ("Falschfarbfilme") können handelsübliche Produkte eingesetzt werden, z. B. von der Firma Kodak. Dabei ist zu beach­ ten, daß die Belichtung und Entwicklung der Filme unter standar­ disierten Bedingungen erfolgen muß, um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Die Aufnahmen können mit einer Kleinbildkamera und entsprechenden Filtern gemacht werden. Die Kamera wird dazu vor­ teilhaft auf ein bewegbares Gestell montiert. Pflanzen reflektie­ ren von der mit dem Sonnenlicht eingestrahlten IR-Strahlung ca. 80%. Da jede Pflanze hierbei eine charakteristische Remission aufweist, die u. a. auch von der Vitalität der Pflanze abhängt, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Düngungsversuche aus­ gewertet werden.Commercial products can be used as IR films ("false color films") are used, e.g. B. from Kodak. It is too important that the exposure and development of the films were standard conditions must be made to achieve comparable results  to obtain. The pictures can be taken with a 35mm camera and appropriate filters are made. The camera will do this partly mounted on a movable frame. Plant reflection from the IR radiation irradiated with sunlight approx. 80%. Because each plant has a characteristic remission has the u. a. also depends on the vitality of the plant, can perform fertilization tests with the method according to the invention get ranked.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß auch Ergebnisse, die in größerem zeitlichen Abstand erhalten wurden, aufgrund der objektiven und reproduzierbaren Methode gut miteinander verglichen werden können, wenn die Aufnahmen unter gleichen Bedingungen gemacht wurden.A particular advantage of the method according to the invention is that that also results that are obtained at a greater time interval were good due to the objective and reproducible method can be compared with each other if the shots below the same conditions were made.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei Pflanzen allgemein anwenden. Die Beurteilung von mit Düngemitteln behandelten Grä­ sern insbesondere Rasenflächen ist dabei bevorzugt, aber auch Düngungsversuche an Gemüse, Getreide, Stauden und Bäumen können damit bewertet werden.The process according to the invention can be applied generally to plants apply. Assessment of grains treated with fertilizers In particular, lawns are preferred, but also Fertilization tests on vegetables, cereals, perennials and trees can be evaluated with it.

Als Düngemittel können alle bekannten Produkte eingesetzt werden, je nachdem, welche Beurteilung vorgenommen werden soll. Insbeson­ dere dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Beurteilung von Ra­ senflächen, die mit Rasendünger behandelt werden. Derartige Beur­ teilungen sind von Bedeutung für die Frage des Einsatzes von Ra­ sendünger auf Sport- und Golfplätzen sowie in Parkanlagen und sonstigen Grünflächen.All known products can be used as fertilizers, depending on which assessment is to be made. In particular The method according to the invention is used to assess Ra lawn areas treated with lawn fertilizer. Such appraisal Divisions are important for the question of the use of Ra fertilizer on sports and golf courses as well as in parks and other green areas.

Claims (4)

1. Verfahren zur Auswertung von Düngungsversuchen an Pflanzen, bei dem

• a) die zu untersuchenden Pflanzen mit Düngemittel behandelt werden,
• b) die mit dem Düngemittel behandelten Pflanzen nach einem bestimmten Aufwuchs photographisch aufgezeichnet werden und
• c) die Aufzeichnungen mit Hilfe einer quantitativen Bildana­ lyse vermessen und ausgewertet werden.

1. Method for evaluating fertilization tests on plants, in which

• a) the plants to be examined are treated with fertilizer,
• (b) the plants treated with the fertilizer are photographed after a certain growth and
• c) the recordings are measured and evaluated with the aid of quantitative image analysis.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zu untersuchenden Pflanzen um Gräser handelt.2. The method according to claim 1, characterized in that it the plants to be examined are grasses. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rasen­ flächen mit einem Rasendünger behandelt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that lawn areas are treated with a lawn fertilizer. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photographischen Aufzeichnungen mit einem gegen IR-Strahlen empfindlichen Film durchgeführt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the photographic records with one against IR rays sensitive film.