RU2767347C2 - Способ внесения средства для опрыскивания на поле - Google Patents
Способ внесения средства для опрыскивания на поле Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767347C2 RU2767347C2 RU2020102309A RU2020102309A RU2767347C2 RU 2767347 C2 RU2767347 C2 RU 2767347C2 RU 2020102309 A RU2020102309 A RU 2020102309A RU 2020102309 A RU2020102309 A RU 2020102309A RU 2767347 C2 RU2767347 C2 RU 2767347C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- area
- plants
- field
- plant
- weed
- Prior art date
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 169
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 12
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 4
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 3
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 3
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 2
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 206010061217 Infestation Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
- A01M7/0089—Regulating or controlling systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
- B05B12/12—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ состоит в выполнении стадий, на которых посредством оптического и/или инфракрасного съемочного блока (14) выявляют (102) растения на участке (22) поля (24), на снятом участке (22) поля посредством вычислительного блока идентифицируют (104) по меньшей мере один ряд (32) растений, на снятом участке (22) поля посредством вычислительного блока определяют (106) охватывающую по меньшей мере один идентифицированный ряд (32) растений растительную область (36) и отличную от нее сорняковую область (38). Посредством вычислительного блока устанавливают (108) показатель растительности в сорняковой области (38) и в зависимости от установленного показателя растительности посредством опрыскивающего устройства (16) вносят (110) средство (28) для опрыскивания на сорняковую область (38), прежде всего на участок (22) поля. Система опрыскивания предназначена для выполнения стадий вышеописанного способа (100) в соответствующих узлах и блоках. Блок управления предназначен для управления выполнением стадий вышеописанного способа (100). Машиночитаемая запоминающая среда, на которой сохранена компьютерная программа, предназначена для управления выполнением стадий вышеописанного способа (100). Обеспечивается возможность простым и ресурсосберегающим путем обрабатывать поле в соответствии с фактическими потребностями. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к способу внесения средства для опрыскивания, прежде всего средства защиты растений, на поле и к системе опрыскивания согласно родовым понятиям независимых пунктов формулы изобретения. Объектами настоящего изобретения являются также блок управления и компьютерная программа.
В традиционном сельском хозяйстве используют большое количество различных действующих веществ для удобрения культурных растений, стимуляции их роста и прежде всего для их защиты. Такая защита направлена против засорения (гербициды), против поражения грибом (фунгициды), против поражения вредителями (инсектициды) и против поражения болезнями. Обычно такие действующие вещества, соответственно содержащие их средства вносят на поле в виде водного раствора с помощью гидравлической системы опрыскивания, соответственно распыления (разбрызгивания). При обнаружении поражения норма расхода в настоящее время устанавливается пользователем на основании выборочных проб на тип и интенсивность поражения и остается постоянной при обработке всей площади. Поскольку на практике следует исходить не из равномерного поражения площади поля, при таком подходе действующие вещества попадают в окружающую среду в слишком больших количествах. Наряду с этим предотвращение применения действующих веществ в таких избыточных количествах позволило бы пользователям снизить эксплуатационные расходы (т.е. затраты на средство для опрыскивания).
Предпосылкой отвечающего фактическим потребностям внесения средства для опрыскивания является знание типа и интенсивности поражения с высоким пространственным разрешением, а также наличие технической возможности гибко регулировать внесение средства для опрыскивания по месту его применения и по количеству. Для наблюдения или контроля за поражением с высоким пространственным разрешением можно использовать, например, имеющиеся аэроснимки (со спутника, самолетов, беспилотных летательных аппаратов). Однако повышенную точность без затрат на получение аэроснимков обеспечивает параллельное исследование (сканирование) обрабатываемой площади средствами сенсорной техники в процессе внесения средства для опрыскивания.
Датчики для распознавания растительной зелени уже относятся к уровню техники. При этом, однако, не делается различия между культурным растением и сорняками, что в первую очередь при применении гербицидов избирательного действия не позволяют добиться потенциальной экономии. Оптические системы для обнаружения и классификации засорения проверяют фрагмент изображения на растительную зелень и затем осуществляют классификацию, т.е. определяют вид обнаруженного растения. При этом возможно использование известных цифровых камер с объективами, при необходимости в сочетании с фильтрами, селективными по длинам световых волн. На основе информации, полученной по результатам классификации, можно соответственно встречаемости тех или иных видов сорных растений приготавливать и применять смесь с гербицидом, действующим на конкретный вид или конкретные виды сорняков.
В DE 4413739 А1 описан способ целенаправленного, специфического и дозированного внесения питательных средств и средств по уходу в поле- или садоводстве. При этом дикорастущие растения избирательно обрабатываются в междурядьях аналогично культурным растениям.
В DE 4132637 С2 описан способ контролируемой борьбы с сорняками в густых стеблестоях из культурных растений, не возделываемых рядовым способом.
Раскрытие изобретения
Объектом настоящего изобретения является способ внесения средства для опрыскивания, прежде всего средства защиты растений, на поле, заключающийся в выполнении следующих стадий:
- посредством оптического и/или инфракрасного съемочного блока выявляют растения на участке поля,
- на снятом участке поля идентифицируют по меньшей мере один ряд растений,
- на снятом участке поля определяют охватывающую по меньшей мере один идентифицированный ряд растений растительную область и отличную от нее сорняковую область,
- устанавливают показатель растительности в сорняковой области и
- в зависимости от установленного показателя растительности посредством опрыскивающего устройства вносят средство для опрыскивания на сорняковую область, прежде всего на участок поля.
Объектом настоящего изобретения является далее система опрыскивания, которая предназначена для выполнения стадий вышеописанного способа.
Объектами настоящего изобретения являются, кроме того, блок управления, который предназначен для управления выполнением стадий этого способа, компьютерная программа, которая предназначена для управления выполнением стадий этого способа, а также машиночитаемая запоминающая среда, на которой сохранена такая компьютерная программа.
Средство для опрыскивания в предпочтительном варианте представляет собой средство защиты растений. В соответствии с этим средство для опрыскивания может представлять собой, например, гербицид, фунгицид или инсектицид.
Под "полем" в данном контексте может подразумеваться используемая по сельскохозяйственному назначению площадь, возделываемая площадь для выращивания растений или же парцелла подобной площади, соответственно возделываемой площади. Таким образом, "поле" может представлять собой пахотную площадь, луг или пастбище. Растения могут представлять собой, например, полезные растения, которые или плоды которых используются по сельскохозяйственному назначению, например, в качестве пищевых продуктов, кормов или энергетической культуры, а также побочные, соответственно сорные растения.
Участок поля может представлять собой съемочный участок оптического и/или инфракрасного съемочного блока, т.е. охватываемый им при съемке участок, соответственно снятый им участок в виде изображения. Под оптическим съемочным, соответственно регистрирующим блоком может подразумеваться, например, (съемочная) камера или 3D-камера. Оптический и/или инфракрасный съемочный блок может быть откалиброван, например, для вычисления высотной привязки на основании снятых изображений. Оптический и/или инфракрасный съемочный блок может быть расположен на подвижном средстве, которое при этом может быть выполнено прежде всего в виде наземного транспортного средства и/или воздушного транспортного средства и/или прицепа.
Под выявлением растений может, например, подразумеваться определение наличия растений на участке поля, прежде всего без их классификации при этом. Стадия выявления растений может охватывать выявление цветовой компоненты, прежде всего зеленой цветовой компоненты, и/или инфракрасной компоненты на участке поля, соответственно на участке в виде изображения. При этом растения можно выявлять посредством оптического и/или инфракрасного съемочного блока, например, на основании предварительно определенного показателя NDVI (от англ. "Normalized Difference Vegetation Index", нормализованный относительный индекс растительности, он рассчитывается на основании коэффициентов отражения в ближней инфракрасной и видимой красной областях спектра оптического излучения), отличая биомассу от почвы (земли).
Стадия выявления растений может выполняться, например, при проезде подвижного средства с установленным на нем оптическим и/или инфракрасным съемочным блоком по полю, при этом одновременно выявляются растения на участке поля, соответственно на участке в виде изображения, снятого оптическим и/или инфракрасным съемочным блоком.
Ряды растений располагаются в основном прямолинейно. Тем самым идентификация ряда растений может осуществляться, например, путем "встраивания" прямой линии, соответственно прямой средней линии ряда растений в присутствующую в изображении траекторию с наибольшей долей зеленой цветовой компоненты, соответственно интенсивностью зеленого цвета. На стадии идентификации в предпочтительном варианте идентифицируют все ряды растений на снятом участке поля.
Растительная область может полностью охватывать растения их ряда. Однако растительная область может также охватывать ряд растений, не охватывая полностью отдельные растения этого их ряда. В соответствии с этим растительная область может также лишь частично охватывать отдельные растения их ряда. Растительную область можно определять как область по обе стороны от соответствующей средней линии ряда растений, например, с постоянной, соответственно определенной (заданной) или переменной шириной. Однако растительная область может также представлять собой саму среднюю линию ряда растений.
Сорняковая область в предпочтительном варианте располагается между рядами растений (в междурядье). Сорняковая область может представлять собой остаточную область участка поля, которая получается после определения растительной области.
Показатель растительности может характеризовать, соответственно представлять собой степень покрытия сорняковой области растительным материалом и/или количество растительного материала в сорняковой области и/или число растений в сорняковой области. Степень покрытия можно определять по отношению покрытой растительным материалом площади к общей площади. В соответствии с этим степень покрытия представляет собой отношение заросшей зоны (ее площади) в сорняковой области к общей сорняковой области (ее общей площади). Для этого можно определять в снятом изображении число пикселей, в которых обнаруживается растительный материал. Следовательно, на основании показателя растительности можно получить числовую меру для засоренности, на основании каковой числовой меры принимается решение о том, должна ли обрабатываться сорняковая область или нет, и при необходимости о том, как она должна обрабатываться.
Стадия внесения средства для опрыскивания может охватывать сравнение установленного показателя растительности с пороговым значением, при этом стадия внесения средства для опрыскивания выполняется по достижении этого порогового значения, при опускании ниже него или при его превышении. Пороговое значение может представлять собой вводимое вручную значение. В зависимости от культуры на поле, стадии ее роста и применяемого средства защиты растений при этом можно задать так называемое правило опрыскивания, т.е. взаимосвязь между определенным показателем растительности и решением о том, должна ли осуществляться обработка средством защиты растений и в каком количестве. В качестве примера такое правило могло бы звучать следующим образом: "Если степень покрытия в сорняковой области превышает 5%, то в этом случае осуществляется обработка средством защиты растений".
Стадии идентификации ряда растений, определения растительной и сорняковой областей и установления показателя растительности могут выполняться вычислительным блоком.
Опрыскивающее устройство может иметь множество опрыскивающих насадок и баков для жидкости. Опрыскивающее устройство может быть расположено на подвижном средстве, которое при этом может быть выполнено прежде всего в виде наземного транспортного средства и/или воздушного транспортного средства и/или прицепа. Опрыскивающее устройство может быть расположено на том же подвижном средстве, что и съемочный блок. Внесение средства для опрыскивания может осуществляться в непрерывном режиме, соответственно по особой схеме.
Предлагаемый в изобретении способ позволяет исключительно простым и ресурсосберегающим путем обрабатывать поле в соответствии с фактическими потребностями. Проявляющееся при этом преимущество состоит в отсутствии необходимости классифицировать растения, соответственно растительные объекты. Вместо этого в изобретении выгодно используется тот факт, что культурные растения возделывают рядами, а побочные, соответственно сорные растения и сорные травы распределены по полю неравномерно. В соответствии с этим согласно изобретению определяют растительную область с рядом растений и сорняковую область, при этом по определению все растения в растительной области рассматриваются как культурные растения, а все растения в сорняковой области - как подлежащие обработке (уничтожению) растения, прежде всего как побочные, соответственно сорные растения. Внесение, соответственно применение средства для опрыскивания в предопределенном количестве осуществляется затем в сорняковой области, предпочтительно на всем участке поля, на основании установленного показателя растительности без классификации растений или избирательности по ним, а также вне зависимости от их расположения.
Предпочтителен вариант, в котором на стадии внесения средства для опрыскивания его в основном равномерно вносят на сорняковую область. Под равномерным внесением может согласно настоящему изобретению подразумеваться внесение с предопределенной нормой расхода на единицу площади. Под предопределенной нормой расхода может подразумеваться установленная (заданная) заранее, соответственно в начале обработки норма расхода. Предопределенная норма расхода при этом представляет собой в основном постоянную норму расхода на единицу площади. Определенная норма расхода может быть предварительно настроена, соответственно заранее вводимой. При этом средство для опрыскивания в предпочтительном варианте вносят плоскоструйно (двухмерно). Такая мера приводит к дальнейшему упрощению предлагаемого в изобретении способа, соответственно всей системы, поскольку, во-первых, не требуется регулирование расхода рабочего раствора при опрыскивании, а во-вторых, не требуется также идентификация растений, соответственно их положений.
Предпочтителен далее вариант, в котором идентификацию ряда растений осуществляют с применением по меньшей мере одного из следующих наборов данных: цветовая компонента выявленных растений, прежде всего их зеленая цветовая компонента, инфракрасная компонента выявленных растений, расстояние между растениями, расстояние между рядами растений, стадия роста растений, географические координаты посева растений. На основании таких данных возможна простая и надежная идентификация рядов растений, поскольку, например, культурные растения опережают по стадии роста сорные (побочные) растения и сорные травы. Равным образом технически особо простой и надежной является идентификация рядов растений с применением цветовой компоненты растений, соответственно снятого изображения растений, поскольку для этого в предпочтительном варианте можно использовать уже существующие технически совершенные алгоритмы обработки изображений.
Предпочтительно, кроме того, наличие у растительной области переменной ширины, которая при этом зависит от стадии роста расположенного в соответствующей области растения растительной области. Подобный вариант осуществления предлагаемого в настоящем изобретении подхода обладает тем дополнительным преимуществом, что учитывается также различный рост культурных растений в ширину в растительной области. Благодаря этому прежде всего предотвращается ошибочная оценка тех частей культурного растения, которые выступают в сорняковую область, в качестве сорняка. Для этого на основании стадии роста культурного растения определяют своего рода виртуальную оболочку вокруг собственного центра ряда растений. В этом случае части растения, соответственно пиксели в его изображении, которые граничат непосредственно с тем пикселем в изображении растения, который находится в растительной области, охватывающей культурное растение, также оцениваются как культурное растение (соседние пиксели или пиксели "по соседству").
Особенно предпочтителен вариант осуществления предлагаемого в изобретении подхода, в котором на стадии выявления растений оптический и/или инфракрасный съемочный блок и/или на стадии внесения средства для опрыскивания опрыскивающее устройство расположены на наземном транспортном средстве и/или на воздушном транспортном средстве (летательном аппарате). Преимущество подобного варианта состоит в высокоавтоматизированной и тем самым быстрой и надежной обработке поля.
Предлагаемый в изобретении способ может быть реализован, например, в программном обеспечении (на программном уровне) или в аппаратном обеспечении (на аппаратном уровне) либо в смешанной форме из программного обеспечения и аппаратного обеспечения (на программно-аппаратном уровне), например, в устройстве управления.
С этой целью система опрыскивания может иметь по меньшей мере один вычислительный блок для обработки сигналов или данных, по меньшей мере один блок памяти для хранения сигналов или данных, по меньшей мере один интерфейс взаимодействия с датчиком или исполнительным органом для ввода сигналов от датчика или для вывода сигналов данных или управляющих сигналов на исполнительный орган и/или по меньшей мере один связной интерфейс для ввода или вывода данных, которые внедрены в связной протокол. Вычислительный блок может представлять собой, например, процессор обработки сигналов, микроконтроллер или иное аналогичное устройство, а блок памяти может представлять собой программируемое постоянное запоминающее устройство с групповым (параллельным) электрическим стиранием (флэш-память), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ) или блок магнитной памяти. Связной интерфейс может быть предназначен для беспроводного и/или проводного ввода или вывода данных, при этом связной интерфейс, который может осуществлять ввод или вывод передаваемых по проводам данных, может, например, электрически или оптически вводить эти данные из соответствующей линии передачи данных или выводить в нее.
Предпочтительным объектом изобретения является также компьютерный программный продукт или компьютерная программа с программным кодом, который может быть сохранен на машиночитаемом носителе (данных) или на машиночитаемой запоминающей среде, такой как полупроводниковая память, накопитель на жестком магнитном диске или оптический накопитель, и используется для осуществления, реализации и/или управления выполнением стадий способа по одному из описанных выше вариантов, прежде всего при выполнении такого программного продукта или такой программы на компьютере или устройстве.
Ниже изобретение более подробно поясняется на некоторых примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - схематичное изображение предлагаемой в изобретении системы опрыскивания,
на фиг. 2 схематичное изображение снятого участка поля и
на фиг. 3 - блок-схема последовательности стадий способа согласно одному из примеров его осуществления.
В последующем описании предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения элементы, представленные на различных чертежах и выполняющие схожую функцию, снабжены одинаковыми или схожими ссылочными обозначениями (позициями), при этом повторное описание таких элементов не приводится.
На фиг. 1 показана предлагаемая в изобретении система 10 опрыскивания. Такая система 10 опрыскивания имеет подвижное наземное транспортное средство 12. Система 10 опрыскивания имеет далее съемочный (регистрирующий) блок 14 и опрыскивающее устройство 16. Съемочный блок 14 и опрыскивающее устройство 16 расположены на наземном транспортном средстве 12. Система 10 опрыскивания имеет, кроме того, вычислительный блок 17 и блок 18 управления.
Съемочный блок 14 выполнен в виде оптического съемочного блока 14, соответственно оптической камеры 14. Оптическая камера 14 имеет фильтр 20, который служит для выделения некоторой цветовой компоненты, такой, например, как зеленая цветовая компонента, в снятом оптической камерой 14 изображении участка 22 поля 24 в целях выявления растений 26.
Как подробнее поясняется ниже со ссылкой на фиг. 2, вычислительный блок 17 предназначен для идентификации по меньшей мере одного ряда растений на снятом участке 22 поля, соответственно в изображении этого участка 22 поля, например, на основании выявленной зеленой цветовой компоненты, для определения охватывающей по меньшей мере один идентифицированный ряд растений растительной области и отличной от нее сорняковой области на снятом участке 22 поля, а также для установления показателя растительности в сорняковой области. Показатель растительности при этом представляет собой степень покрытия сорняковой области растительным материалом.
Блок 18 управления в свою очередь предназначен для соответствующего управления опрыскивающим устройством 16 в зависимости от установленного показателя растительности. При этом выполняется сравнение установленного показателя растительности с пороговым значением, при достижении, соответственно превышении которого осуществляется соответствующее управление опрыскивающим устройством 16, соответственно его активизация.
Опрыскивающее устройство 16 предназначено для подачи средства 28 для опрыскивания, соответственно средства 28 защиты растений посредством опрыскивающей насадки 30 на сорняковую область, прежде всего на участок 22 поля, в целях обработки растений 26.
На фиг. 2 в перспективе показано поле 24, при этом вполне был бы возможен также непосредственный вид сверху. На этом чертеже обозначен снятый оптическим съемочным блоком 14 системы 10 опрыскивания участок 22 поля 24. Из приведенного на чертеже изображения следует, что после выявления растений 26, соответственно зеленой цветовой компоненты на участке 22 поля вычислительным блоком 17 были идентифицированы ряды 32 растений. Идентификация рядов 32 растений осуществлена путем "встраивания" прямых средних линий 34 рядов растений в присутствующие в изображении траектории с наибольшей долей зеленой цветовой компоненты, соответственно интенсивностью зеленого цвета.
Как следует далее из приведенного на фиг. 2 изображения, определяли растительную область 36, которая охватывает ряды 32 растений. Растительную область 36 определяли с применением выявленной зеленой цветовой компоненты. Растительная область 36 может также иметь переменную ширину, которая зависит от стадии роста расположенного в соответствующей области растения 26 растительной области 36.
Помимо этого определяли сорняковую область 38, которая отлична от растительной области 36. Сорняковая область 38 расположена между рядами 32 растений. Сорняковая область 38 при этом представляет собой область, которая по определению охватывает только сорные (побочные) растения. Сорняковая область 38 представляет собой остаточную область участка 22 поля за вычетом растительной области 36, т.е. остаточную область, которая остается после определения растительной области 36 на участке 22 поля, соответственно в снятом изображении участка 22 поля.
В заключение в зависимости от засоренности сорняковой области 38 принимается решение о том, должен ли и/или каким образом должен обрабатываться участок 22 поля. Для этого устанавливают показатель растительности, который характеризует степень покрытия сорняковой области 38 растительным материалом. В том случае, если показатель растительности достигает, соответственно превышает предопределенное пороговое значение, осуществляется внесение средства 28 для опрыскивания на участок 22 поля посредством опрыскивающего устройства 16 в целях обработки этого участка 22 поля, соответственно растений 26 на этом участке 22 поля.
На фиг. 3 показана блок-схема последовательности стадий предлагаемого в изобретении подхода в виде способа 100 внесения средства 28 для опрыскивания, прежде всего средства 28 защиты растений, на поле 24 согласно одному из примеров осуществления. Такой способ 100 предусматривает стадию 102 выявления растений на участке 22 поля 24 посредством оптического и/или инфракрасного съемочного блока 14. Способ 100 предусматривает далее стадию 104 идентификации по меньшей мере одного ряда растений 32 на участке 22 поля. Способ 100 предусматривает, кроме того, стадию 106 определения охватывающей по меньшей мере один идентифицированный ряд 32 растений растительной области 36 и отличной от нее сорняковой области 38 на снятом участке 22 поля. Способ 100 предусматривает также стадию 108 установления показателя растительности в сорняковой области 38. В заключение способ 100 предусматривает стадию 110 внесения средства 28 для опрыскивания на сорняковую область 38, прежде всего на участок 22 поля, в зависимости от установленного показателя растительности посредством опрыскивающего устройства 16.
В том случае, если в описании того или иного примера осуществления изобретения используется двойной союз "и/или" между первым признаком и вторым признаком, то это следует трактовать таким образом, что данный пример осуществления изобретения в одном варианте содержит первый признак и второй признак, а в другом варианте содержит либо только первый признак, либо только второй признак.
Claims (20)
1. Способ внесения средства (28) для опрыскивания, прежде всего средства (28) защиты растений, на поле (24), заключающийся в выполнении следующих стадий:
- посредством оптического и/или инфракрасного съемочного блока (14) выявляют (102) растения на участке (22) поля (24),
- на снятом участке (22) поля посредством вычислительного блока идентифицируют (104) по меньшей мере один ряд (32) растений,
- на снятом участке (22) поля посредством вычислительного блока определяют (106) охватывающую по меньшей мере один идентифицированный ряд (32) растений растительную область (36) и отличную от нее сорняковую область (38),
- посредством вычислительного блока устанавливают (108) показатель растительности в сорняковой области (38) и
- в зависимости от установленного показателя растительности посредством опрыскивающего устройства (16) вносят (110) средство (28) для опрыскивания на сорняковую область (38), прежде всего на участок (22) поля.
2. Способ (100) по п. 1, отличающийся тем, что показатель растительности характеризует степень покрытия сорняковой области (38) растительным материалом, и/или количество растительного материала в сорняковой области (38), и/или число растений (26) в сорняковой области (38).
3. Способ (100) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что стадия (110) внесения средства для опрыскивания охватывает сравнение установленного показателя растительности с пороговым значением, при этом стадия (110) внесения средства для опрыскивания выполняется по достижении этого порогового значения, при опускании ниже него или при его превышении.
4. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (110) внесения средства (28) для опрыскивания его в основном равномерно вносят на сорняковую область (38), прежде всего на участок (22) поля.
5. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что идентификацию (104) ряда растений осуществляют с применением по меньшей мере одного из следующих наборов данных: цветовая компонента выявленных растений (26), прежде всего их зеленая цветовая компонента, инфракрасная компонента выявленных растений (26), расстояние между растениями, расстояние между рядами растений, стадия роста растений (26), географические координаты посева растений (26).
6. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (104) идентификации идентифицируют все ряды (32) растений на снятом участке (22) поля.
7. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что растительную область (36) определяют как область по обе стороны от средней линии ряда растений.
8. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что растительную область (36) определяют с применением соседних пикселей в изображении выявленных растений (26) растительной области (36).
9. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что растительная область (36) имеет переменную ширину, которая при этом зависит от стадии роста расположенного в соответствующей области растения (26) растительной области (36).
10. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что идентифицированный ряд (32) растений располагается в основном прямолинейно.
11. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (102) выявления растений (26) их выявляют с применением цветовой компоненты, прежде всего зеленой цветовой компоненты, и/или инфракрасной компоненты.
12. Способ (100) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на стадии (102) выявления растений оптический и/или инфракрасный съемочный блок (14) и/или на стадии (110) внесения средства для опрыскивания опрыскивающее устройство (16) расположено на наземном транспортном средстве (12), и/или воздушном транспортном средстве, и/или прицепе.
13. Система опрыскивания, которая предназначена для выполнения стадий способа (100) по одному из предыдущих пунктов в соответствующих узлах и блоках.
14. Блок управления, который предназначен для управления выполнением стадий способа (100) по одному из пп. 1-12.
15. Машиночитаемая запоминающая среда, на которой сохранена компьютерная программа, которая предназначена для управления выполнением стадий способа (100) по одному из пп. 1-12.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017210804.5A DE102017210804A1 (de) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Verfahren Ausbringen eines Spritzmittels auf ein Feld |
| DE102017210804.5 | 2017-06-27 | ||
| PCT/EP2018/066546 WO2019002077A1 (de) | 2017-06-27 | 2018-06-21 | Verfahren ausbringen eines spritzmittels auf ein feld |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020102309A3 RU2020102309A3 (ru) | 2021-12-15 |
| RU2020102309A RU2020102309A (ru) | 2021-12-15 |
| RU2767347C2 true RU2767347C2 (ru) | 2022-03-17 |
Family
ID=62784120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020102309A RU2767347C2 (ru) | 2017-06-27 | 2018-06-21 | Способ внесения средства для опрыскивания на поле |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11974567B2 (ru) |
| EP (1) | EP3644724B1 (ru) |
| BR (1) | BR112019027406B1 (ru) |
| CA (1) | CA3068093A1 (ru) |
| DE (1) | DE102017210804A1 (ru) |
| HU (1) | HUE063151T2 (ru) |
| RU (1) | RU2767347C2 (ru) |
| WO (1) | WO2019002077A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812475C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2024-01-30 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ внесения средства для растений |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207266563U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-04-24 | 好得科技（深圳）有限公司 | 一种多功能红外感应洒水器 |
| DE102018217742A1 (de) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels auf ein Feld |
| DE102018222428A1 (de) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102019211642A1 (de) * | 2019-08-02 | 2021-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Identifizieren von Beikräutern innerhalb einer definierten Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102019213779A1 (de) * | 2019-09-11 | 2021-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| US11440659B2 (en) * | 2019-09-12 | 2022-09-13 | National Formosa University | Precision agriculture implementation method by UAV systems and artificial intelligence image processing technologies |
| EP3881661A1 (de) * | 2020-03-20 | 2021-09-22 | Amazonen-Werke H. Dreyer SE & Co. KG | Verfahren zum ausbringen von granularem material |
| EP3881659A1 (de) * | 2020-03-20 | 2021-09-22 | Amazonen-Werke H. Dreyer SE & Co. KG | Verfahren zum ausbringen von granularem material |
| EP4228403A1 (en) | 2020-10-14 | 2023-08-23 | BASF Agro Trademarks GmbH | Treatment system for plant specific treatment |
| EP4228404A1 (en) | 2020-10-14 | 2023-08-23 | BASF Agro Trademarks GmbH | Treatment system for weed specific treatment |
| DE102020214837A1 (de) | 2020-11-26 | 2022-06-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung von Pflanzen sowie Computerprogrammprodukt |
| DE102020214838A1 (de) | 2020-11-26 | 2022-06-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung von Pflanzen und Computerprogrammprodukt |
| DE102020215877A1 (de) | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Klassifizieren von Pflanzen für landwirtschaftliche Zwecke |
| DE102020215879A1 (de) | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102020215876A1 (de) | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Klassifizieren von Pflanzen für landwirtschaftliche Zwecke |
| US20220211025A1 (en) * | 2021-01-06 | 2022-07-07 | Cnh Industrial America Llc | System and method for performing spraying operations with an agricultural sprayer |
| DE102021203938A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102021203937A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102021203936A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102021210510A1 (de) | 2021-09-22 | 2023-03-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen zumindest eines Spritzmittels auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102021210514A1 (de) | 2021-09-22 | 2023-03-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ausbringen eines Spritzmittels auf eine landwirtschaftliche Fläche |
| DE102021211803A1 (de) | 2021-10-19 | 2023-04-20 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Identifizieren von Beikräutern in einer identifizierten Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102021213280A1 (de) | 2021-11-25 | 2023-05-25 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Identifizieren von Beikräutern in einer Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102021214202A1 (de) | 2021-12-13 | 2023-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Identifizieren von Beikräutern in einer Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102022212161A1 (de) | 2022-11-16 | 2024-05-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ermitteln einer Breitenkennzahl von Pflanzen einer Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102022212171A1 (de) | 2022-11-16 | 2024-05-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Klassifizieren von Pflanzen in und/oder zwischen Pflanzenreihen einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102022212162A1 (de) | 2022-11-16 | 2024-05-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Ermitteln einer Pflanzenkennzahl von Pflanzen einer Pflanzenreihe einer landwirtschaftlichen Fläche |
| DE102022212169A1 (de) | 2022-11-16 | 2024-05-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Klassifizieren von Pflanzen in und/oder zwischen Pflanzenreihen einer landwirtschaftlichen Fläche |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4132637A1 (de) * | 1991-10-01 | 1993-04-08 | Walter Prof Dr Kuehbauch | Verfahren und vorrichtung zur gesteuerten unkrautbekaempfung |
| DE19858168A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Andreas Hilker | Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Ermittlung des Pflanzenbewuchses eines Feldabschnittes |
| RU2231259C2 (ru) * | 2002-05-13 | 2004-06-27 | Закрытое акционерное общество торгово-промышленная компания "АСГАРД плюс" | Агрегат малообъемного опрыскивания "иртышанка" |
| WO2012122988A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Syddansk Universitet | Spray boom for selectively spraying a herbicidal composition onto dicots |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5793035A (en) | 1992-07-28 | 1998-08-11 | Patchen, Inc. | Apparatus and method for spraying herbicide on weeds in a cotton field |
| US5585626A (en) * | 1992-07-28 | 1996-12-17 | Patchen, Inc. | Apparatus and method for determining a distance to an object in a field for the controlled release of chemicals on plants, weeds, trees or soil and/or guidance of farm vehicles |
| DE4413739C2 (de) | 1994-04-20 | 1996-07-18 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Einrichtung zum Erkennen und Unterscheiden von Pflanzen und Bodenbereichen sowie zum Unterscheiden von Kultur- und Wildpflanzen |
| DE19642439C1 (de) * | 1996-10-15 | 1997-11-20 | Heinz Dr Ing Ganzelmeier | Verfahren zur optischen Detektion und Behandlung von Kulturpflanzen und nicht biologisch transformierte Kulturpflanze |
| US6160902A (en) | 1997-10-10 | 2000-12-12 | Case Corporation | Method for monitoring nitrogen status using a multi-spectral imaging system |
| US20140021267A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-23 | Vision Robotics Corporation | System and method for crop thinning with fertilizer |
| US10568316B2 (en) * | 2014-08-15 | 2020-02-25 | Monsanto Technology Llc | Apparatus and methods for in-field data collection and sampling |
| DE102014226189B4 (de) * | 2014-12-17 | 2017-08-24 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Unkrautanteils und Landtechnik-Steuereinrichtung |
| US10255670B1 (en) * | 2017-01-08 | 2019-04-09 | Dolly Y. Wu PLLC | Image sensor and module for agricultural crop improvement |
| US10721859B2 (en) * | 2017-01-08 | 2020-07-28 | Dolly Y. Wu PLLC | Monitoring and control implement for crop improvement |
-
2017
- 2017-06-27 DE DE102017210804.5A patent/DE102017210804A1/de active Pending
-
2018
- 2018-06-21 EP EP18735221.6A patent/EP3644724B1/de active Active
- 2018-06-21 BR BR112019027406-5A patent/BR112019027406B1/pt active IP Right Grant
- 2018-06-21 HU HUE18735221A patent/HUE063151T2/hu unknown
- 2018-06-21 CA CA3068093A patent/CA3068093A1/en active Pending
- 2018-06-21 US US16/626,121 patent/US11974567B2/en active Active
- 2018-06-21 RU RU2020102309A patent/RU2767347C2/ru active
- 2018-06-21 WO PCT/EP2018/066546 patent/WO2019002077A1/de unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4132637A1 (de) * | 1991-10-01 | 1993-04-08 | Walter Prof Dr Kuehbauch | Verfahren und vorrichtung zur gesteuerten unkrautbekaempfung |
| DE19858168A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Andreas Hilker | Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Ermittlung des Pflanzenbewuchses eines Feldabschnittes |
| RU2231259C2 (ru) * | 2002-05-13 | 2004-06-27 | Закрытое акционерное общество торгово-промышленная компания "АСГАРД плюс" | Агрегат малообъемного опрыскивания "иртышанка" |
| WO2012122988A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Syddansk Universitet | Spray boom for selectively spraying a herbicidal composition onto dicots |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812475C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2024-01-30 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ внесения средства для растений |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020102309A3 (ru) | 2021-12-15 |
| HUE063151T2 (hu) | 2023-12-28 |
| BR112019027406A2 (pt) | 2020-07-07 |
| US11974567B2 (en) | 2024-05-07 |
| EP3644724A1 (de) | 2020-05-06 |
| DE102017210804A1 (de) | 2018-12-27 |
| RU2020102309A (ru) | 2021-12-15 |
| CA3068093A1 (en) | 2019-01-03 |
| US20200221681A1 (en) | 2020-07-16 |
| BR112019027406B1 (pt) | 2024-01-02 |
| WO2019002077A1 (de) | 2019-01-03 |
| EP3644724B1 (de) | 2023-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2767347C2 (ru) | Способ внесения средства для опрыскивания на поле | |
| US11968973B2 (en) | Method for applying a spray to a field based on analysis of evaluation portion of monitored field section | |
| Campos et al. | Development of canopy vigour maps using UAV for site-specific management during vineyard spraying process | |
| Dammer | Real‐time variable‐rate herbicide application for weed control in carrots | |
| US11023726B2 (en) | Automatic camera parameter adjustment on a plant treatment system | |
| US9756771B2 (en) | Method and apparatus for automated plant necrosis | |
| Esau et al. | Machine vision smart sprayer for spot-application of agrochemical in wild blueberry fields | |
| US20220287290A1 (en) | Method for applying a spray agent onto an agricultural area | |
| US20160195505A1 (en) | System and method for analyzing the effectiveness of an application to a crop | |
| US11825835B2 (en) | Determination of the requirements of plant protection agents | |
| JP2022526368A (ja) | 化学的および機械的手段を用いるターゲットを定めた雑草防除 | |
| BR102019027103A2 (pt) | processo para distribuição de um remédio para pulverização sobre uma área agrícola | |
| US20230371492A1 (en) | Method for applying a spray onto agricultural land | |
| Backes et al. | Classification of weed patches in Quickbird images: verification by ground truth data | |
| US20240049697A1 (en) | Control file for a treatment system | |
| Adaka et al. | Drones: a modern breakthrough for smart farming | |
| Miguez et al. | Real time tree row volume estimation for efficient application of phytosanitary products in fruit trees | |
| US20230363371A1 (en) | Method and device for applying a spray agent to an agricultural land | |
| US20240188554A1 (en) | Method for applying two different sprays to agricultural land | |
| US11393193B1 (en) | Zone management generation from point samples | |
| Upendar et al. | The Role of Sensing Techniques in Precision Agriculture | |
| Esau et al. | Smart Sprayer for Spot-Application of Agrochemicals in Wild Blueberry Fields | |
| Mihai et al. | VISION SYSTEM FOR SPRAYING MACHINE ADAPTIVE CONTROL | |
| Pagliai | Evaluation of proximal sensing techniques and testing of variable-rate kit for sprayers to improve environmental and economic sustainability of crop protection stages | |
| AU2022351284A1 (en) | Method for applying at least one spray product to agricultural land |