BR102023004035A2

BR102023004035A2 - Compensação para oclusões em sistema de detecção de máquina agrícola

Info

Publication number: BR102023004035A2
Application number: BR102023004035-7A
Authority: BR
Inventors: Christopher Grant Padwick; Chia-Chun Fu; Anuradha Chandrashekar; Umabharathi Govindarajan
Original assignee: Blue River Technology Inc
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2023-09-05

Abstract

“COMPENSAÇÃO PARA OCLUSÕES EM SISTEMA DE DETECÇÃO DE MÁQUINA AGRÍCOLA” Uma máquina agrícola é configurada para identificar e compensar oclusões no campo de vista de seu sistema de aquisição de imagem. Para fazer isso, a máquina captura uma imagem utilizando um primeiro conjunto de parâmetros de captura associados com um primeiro conjunto de resultados de tratamento. A máquina agrícola identifica uma oclusão na primeira imagem que obstrui uma parte da primeira imagem e determina as características da oclusão representativas da oclusão com base em dados de imagem na primeira imagem. A máquina agrícola compensa oclusões identificadas com base nas características de oclusão. A máquina agrícola captura uma segunda imagem utilizando o conjunto modificado de parâmetros de captura, que compensam a oclusão. A segunda imagem é associada com um segundo conjunto de resultados de tratamento. A máquina agrícola transmite o segundo conjunto de resultados de tratamento a um gerenciador da máquina agrícola.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS CORRELATOS

[0001] Este Pedido reivindica o benefício de prioridade para o Pedido Provisório US 63/316,265, depositado em 03 de março de 2022, cuja revelação é por meio deste incorporada por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES CAMPO DA REVELAÇÃO

[0002] Essa revelação refere-se, em geral, à identificação de oclusões em um campo de vista de um mecanismo de detecção de uma máquina agrícola e, mais especificamente, à compensação para a oclusão identificada, de uma forma que permita que a máquina agrícola continue a operação.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0003] É difícil manter mecanismos de detecção de máquinas agrícolas em seus ambientes operacionais severos. Este problema agrava para máquinas agrícolas incluindo funcionalidade autônomas, ou semiautônomas, porque as técnicas de visão de máquina requerem geração de imagens de alta qualidade, apesar dos ambientes severos. Em um exemplo em particular, um sistema de detecção de uma máquina agrícola pode sofrer de uma oclusão que comprometa a funcionalidade de uma máquina agrícola. Funcionalidade comprometida tipicamente persiste até que um gerenciador da máquina agrícola limpe a oclusão. Portanto, seria útil para uma máquina agrícola empregar técnicas que permitam a compensação para uma oclusão, sem que a oclusão precise ser limpa pelo gerenciador.

SUMÁRIO

[0004] Uma máquina agrícola é configurada para identificar e compensar oclusões. Uma oclusão é um objeto em um campo de vista de uma câmera que obstrui pelo menos uma parte do campo de vista da câmera.

[0005] Para identificar e compensar uma oclusão, a máquina agrícola captura uma primeira imagem de plantas em um campo com um sistema de aquisição de imagem. A imagem é capturada utilizando um primeiro conjunto de parâmetros de captura. O primeiro conjunto de parâmetros de captura é associado com um primeiro conjunto de resultados de tratamento. Por exemplo, a máquina agrícola pode capturar uma imagem do campo, utilizando um primeiro tempo de exposição, que pode ser associado com uma eficiência da máquina agrícola utilizando imagens capturadas com o primeiro tempo de exposição.

[0006] A máquina agrícola identifica uma oclusão na primeira imagem, que obstrui uma parte da primeira imagem. A identificação da oclusão na primeira imagem pode fazer a máquina agrícola realizar detecção de objeto estático em pixels na primeira imagem capturada pelo sistema de aquisição de imagem. Adicionalmente, ou alternativamente, a identificação da oclusão na primeira imagem pode fazer a máquina agrícola aplicar um classificador de objeto à primeira imagem, que classifica plantas e oclusões na primeira imagem. A oclusão pode ou não ser parte da máquina agrícola.

[0007] A máquina agrícola determina as características de oclusão representativas da oclusão com base em dados de imagem na primeira imagem. As características da oclusão podem incluir características tais como tamanho, forma, cor, e localização na imagem, etc.

[0008] A máquina agrícola gera um conjunto modificado de parâmetros de captura para compensar a oclusão identificada com base na característica da oclusão. A geração de um conjunto modificado de parâmetros de captura pode incluir a geração de uma máscara dinâmica para aplicação em pixels de imagens capturadas através do sistema de aquisição de imagem. Neste caso, a máscara dinâmica é configurada para remover pixels das imagens obstruídas pela oclusão. De forma similar, a geração de um conjunto modificado de parâmetros de captura pode incluir a geração de uma máscara dinâmica para a aplicação de uma saída do classificador de objeto configurado para identificar plantas e oclusões. Neste caso, a máscara dinâmica pode ser configurada para remover saídas do classificador de objeto classificado como a oclusão.

[0009] A máquina agrícola captura uma segunda imagem de plantas no campo com o sistema de aquisição de imagem, utilizando o conjunto modificado de parâmetros capturados. A máquina agrícola captura a segunda imagem à medida que a máquina agrícola está identificando e tratando plantas no campo, e os tratamentos são associados com um segundo conjunto de resultados de tratamento. O segundo conjunto de resultados de tratamento pode ou não ser diferente do primeiro conjunto de resultados de tratamento.

[0010] A máquina agrícola transmite o segundo conjunto de resultados de tratamento a um gerenciador da máquina agrícola. A transmissão do segundo conjunto de resultados de tratamento ao gerenciador podem ainda compreender a determinação de uma diferença entre o primeiro conjunto de resultados de tratamento e segundo conjunto de resultados do tratamento. Neste caso, responsivo à diferença sendo maior do que uma diferença limiar, a máquina agrícola pode transmitir o segundo conjunto de resultados ao gerenciador da máquina agrícola.

[0011] Diversas situações de transmissão do segundo conjunto de resultados são possíveis. Por exemplo, a máquina agrícola pode transmitir o segundo conjunto de resultados de tratamento, quando o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma eficiência de tratamento de plantas no campo, e o segundo conjunto de resultados de tratamento são menores do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento. Em outro exemplo, a máquina agrícola pode transmitir o segundo conjunto de resultados de tratamento, quando o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma quantidade esperada de fluido de tratamento aplicado no campo, e o segundo conjunto de resultados de tratamento é maior do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento. Em outro exemplo, a máquina agrícola pode transmitir o segundo conjunto de resultados de tratamento, quando o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam um número esperado de plantas tratadas pela máquina agrícola, e o segundo conjunto de resultados de tratamento é diferente do primeiro conjunto dos resultados de tratamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A FIG. 1A é uma vista isométrica de uma máquina agrícola, que realiza ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0013] A FIG. 1B é uma vista superior da máquina agrícola, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0014] A FIG. 1C é uma vista isométrica de outra máquina agrícola, que realiza ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0015] A FIG. 2 é um diagrama em bloco do ambiente do sistema para a máquina agrícola, em conformidade com uma ou mais realizações exemplificativas.

[0016] A FIG. 3A apresenta uma vista em seção transversal de um mecanismo de detecção de uma máquina agrícola, sem uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0017] A FIG. 3B ilustra uma imagem capturada através de um mecanismo de detecção sem uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0018] A FIG. 4A apresenta uma vista em seção transversal de um mecanismo de detecção de uma máquina agrícola com uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0019] A FIG. 4B ilustra uma imagem capturada através de um sistema de detecção com uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0020] A FIG. 5 ilustra um módulo de oclusão exemplificativo implementado por um sistema de controle de uma máquina agrícola, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0021] A FIG. 6A apresenta uma imagem oclusa, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0022] A FIG. 6B ilustra uma máscara dinâmica correspondendo à imagem oclusa na FIG. 6A, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0023] A FIG. 6C apresenta uma imagem com máscara, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0024] A FIG. 7 ilustra um método para compensação para oclusões identificadas, em conformidade com uma realização exemplificativa.

[0025] A FIG. 8 ilustra um método para compensação de oclusões identificadas, em conformidade com uma realização exemplificativa.

[0026] A FIG. 9 é um diagrama em bloco ilustrando components de uma máquina exemplificativa para leitura e execução de instruções de um meio legível em máquina, de acordo com uma realização exemplificativa.

[0027] As figuras representam várias realizações para fins de ilustração apenas. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá facilmente a partir da seguinte discussão, que realizações alternativas das estruturas e métodos ilustrados neste documento podem ser empregadas, sem se distanciarem dos princípios descritos neste documento.

DESCRIÇÃO DETALHADA I. INTRODUÇÃO

[0028] À medida que a tecnologia de máquina agrícola avança, mais e mais ações agrícolas implementadas por aquelas máquinas agrícolas se tornam autônomas ou semiautônoma. Permitir a autonomia de máquinas agrícolas são fluxos de processo complexos, que confiam em técnicas de visão de máquina complexas. Infelizmente, em ambientes em que as máquinas agrícolas normalmente operam, os mecanismos de detecção empregados através das técnicas de visão de máquina são sujeitos a ambientes de geração de imagem severos. Por exemplo, um mecanismo de detecção pode ser empregado em ambientes de máquina agrícola empoeirados, quentes, frios, congelantes, úmidos, enlameados, irregulares, ventosos, etc.

[0029] Porque estes ambientes são tão severos, as oclusões podem ocorrer em frente a um mecanismo de detecção, que negativamente afeta os processos de visão de máquina da máquina agrícola. A título de exemplo, uma oclusão pode ocorrer, quando lama respinga sobre uma lente do mecanismo de detecção, vento sobra uma parte da máquina agrícola em um campo de vista do mecanismo de detecção, gelo pode formar sobre um mecanismo de detecção, etc. Qualquer que seja o caso, as oclusões podem afetar negativamente o desempenho da máquina agrícola ao evitar que a máquina agrícola realize precisamente uma ação agrícola, ou fazendo a máquina agrícola realizar uma ação agrícola quando não deve fazê-lo.

[0030] Como tal, é descrito neste documento uma máquina agrícola configurada para identificar oclusões em imagens capturadas por um mecanismo de detecção, e compensar aquela oclusão, tal que o desempenho da máquina agrícola continua em um nível suficiente. Se as ações de compensação não mantiverem o desempenho da máquina agrícola, a máquina agrícola pode gerar uma notificação para um gerenciador da máquina agrícola, descrevendo que o mecanismo de detecção inclui uma oclusão que é prejudicial ao desempenho da máquina agrícola.

II. GERÊNCIA DE CAMPO

[0031] Gerenciadores agrícolas (“gerenciadores”) são responsáveis para o gerenciamento de operações agrícolas em um ou mais campos. Os gerenciadores trabalham para implementar um objetivo agrícola dentro daqueles campos e selecionam, dentre uma variedade de ações agrícolas, para implementar aquele objetivo agrícola. Tradicionalmente, os gerenciadores são, por exemplo, um fazendeiro ou agrônomo que trabalhe o campo, mas poderia também ser outra pessoa e/ou sistemas configurados para gerir as operações agrícolas dentro do campo. Por exemplo, um gerenciador poderia ser uma máquina agrícola automatizada, um modelo de computador de aprendizado de máquina, etc. Em alguns casos, um gerenciador pode ser uma combinação dos gerenciadores descritos acima. Por exemplo, um gerenciador pode incluir um fazendeiro auxiliado por um modelo agrônomo de aprendizado de máquina e uma ou mais máquinas agrícolas automatizadas ou poderia ser um fazendeiro e um agrônomo trabalhando em conjunto.

[0032] Gerenciadores implementam um ou mais objetivos agrícolas para um campo. Um objetivo agrícola é tipicamente um objetivo no nível macro para um campo. Por exemplo, objetivos agrícolas de nível macro podem incluir tratamento de safras com promotores de crescimento, neutralização de ervas daninhas com reguladores do crescimento, colheita de uma safra com o melhor campo de safra possível, ou qualquer outro objetivo agrícola apropriado. Entretanto, os objetivos agrícolas podem também ser um objetivo de nível micro para o campo. Por exemplo, objetivos agrícolas de nível micro podem incluir o tratamento de uma planta em particular no campo, reparo ou correção de uma parte de uma máquina agrícola, solicitação de feedback de um gerenciador, etc. Naturalmente, há muitos objetivos agrícolas e combinações de objetivos agrícolas possíveis, e os exemplos anteriormente descritos não se destinam a serem limitadores.

[0033] Os objetivos agrícolas são realizados por uma ou mais máquinas agrícolas realizando uma série de ações agrícolas. As máquinas agrícolas são descritas em maiores detalhes abaixo. As ações agrícolas são qualquer operação implementável por uma máquina agrícola dentro do campo que funcione para um objetivo agrícola. Considere, por exemplo, um objetivo agrícola de colheita de uma safra com o melhor campo possível. Este objetivo agrícola requer uma litania de ações agrícolas, por exemplo, plantar o campo, fertilizar as plantas 104, irrigar as plantas 104, capinar o campo, colher as plantas 104, avaliar o campo, etc. De forma similar, cada ação agrícola referente à colheita da safra pode ser um objetivo agrícola por si só. Por exemplo, plantar o campo pode requerer seu próprio conjunto de ações agrícolas, por exemplo, preparo do solo, cavar o solo, plantar uma semente, etc.

[0034] Em outras palavras, os gerenciadores implementam um plano de tratamento no campo, para realizar um objetivo agrícola. Um plano de tratamento é um conjunto hierárquico de objetivos de nível macro e/ou de nível micro, que realiza o objetivo agrícola do gerenciador. Dentro de um plano de tratamento, cada objetivo macro ou micro pode requerer um conjunto de ações agrícolas para realizar, ou cada objetivo micro ou macro pode ser uma própria ação agrícola. Assim, para expandir, o plano de tratamento é um conjunto sequenciado temporalmente de ações agrícolas para aplicar ao campo, que o gerenciador espera irá realizar o objetivo agrícola.

[0035] Quando executando um plano de tratamento em um campo, o próprio plano de tratamento e/ou seus objetivos agrícolas constituintes e ações agrícolas têm vários resultados. Um resultado é uma representação sobre se, ou quão bem, uma máquina agrícola realizou o plano de tratamento, objetivo agrícola e/ou ação agrícola. Um resultado pode ser uma medida qualitativa, tal como “realizado” ou “não realizado”, ou pode ser uma medida quantitativa, tal como “40 libras colhidas” ou “1,25 acres tratados”. Os resultados podem também ser positivos ou negativos, dependendo da configuração da máquina agrícola ou da implementação do plano de tratamento. Ademais, os resultados podem ser medidos por sensores da máquina agrícola, inseridos de gerenciadores, ou acessados a partir de um armazenamento de dados ou uma rede.

[0036] Tradicionalmente, gerenciadores têm alavancado sua experiência, perícia, e conhecimento técnico, quando implementando ações agrícolas em um plano de tratamento. Em um primeiro exemplo, um gerenciador pode verificar no local, pressão de erva daninha em diversas áreas do campo, para determinar quando um campo está pronto para capinar. Em um segundo exemplo, um gerenciador pode se referir a implementações anteriores de um plano de tratamento, para determinar o melhor momento de iniciar o plantio em um campo. Finalmente, em um terceiro exemplo, um gerenciador pode confiar em melhores práticas estabelecidas na determinação de um conjunto específico de ações agrícolas para executar em um plano de tratamento para realizar um objetivo agrícola.

[0037] Influência do gerenciador e conhecimento histórico para tomar decisões para um plano de tratamento afeta tanto características espaciais e temporais de um plano de tratamento. Por exemplo, ações agrícolas em um plano de tratamento têm sido historicamente aplicadas a todo o campo, ao invés de pequenas partes de um campo. Para ilustrar, quando um gerenciador decide plantar uma safra, ele planta todo o campo, ao invés de apenas um canto do campo tendo as melhores condições de plantio; ou, quando o gerenciador decide capinar um campo, ele capina todo o campo, ao invés de apenas umas poucas filas. De forma similar, cada ação agrícola na sequência de ações agrícolas de um plano de tratamento é historicamente realizada aproximadamente ao mesmo tempo. Por exemplo, quando um gerenciador decide fertilizar um campo, ele fertiliza o campo aproximadamente ao mesmo tempo; ou, quando o gerenciador decide colher o campo, ele assim o faz aproximadamente ao mesmo tempo.

[0038] Notavelmente, porém, as máquinas agrícolas avançaram muito em suas capacidades. Por exemplo, máquinas agrícolas continuam a se tornar mais autônomas, incluem um número crescente de sensores e dispositivos de medição, empregam altas quantidades de poder de processamento e conectividade, e implementam vários algoritmos de visão de máquina, para permitir que os gerenciadores implementem de forma bem-sucedida um plano de tratamento.

[0039] Devido a este aumento na capacidade, os gerenciadores não mais são limitados a implementações espacial e temporalmente monolíticas de ações agrícolas em um plano de tratamento. Ao invés disso, os gerenciadores podem aproveitar capacidades avançadas de máquinas agrícolas para implementar planos de tratamento, que são altamente localizadas e determinada através de medidas em tempo real no campo. Em outras palavras, ao invés de um gerenciador aplicar um plano de tratamento “mais provável” a todo um campo, ele pode implementar planos de tratamento individualizados e informados para cada planta no campo.

III. MÁQUINA AGRÍCOLA Visão geral

[0040] Uma máquina agrícola que implementa ações agrícolas de um plano de tratamento pode ter uma variedade de configurações, algumas das quais são descritas em maiores detalhes abaixo.

[0041] A FIG. 1A é uma vista isométrica de uma máquina agrícola, que realiza ações agrícolas de um plano de tratamento, de acordo com uma realização exemplificativa, e a FIG. 1B é uma vista superior da máquina agrícola na FIG. 1A. A FIG. 1C é uma vista isométrica de outra máquina agrícola, que realiza ações agrícolas de um plano de tratamento, em conformidade com uma realização exemplificativa.

[0042] A máquina agrícola 100 inclui um mecanismo de detecção 110, um mecanismo de tratamento 120, e um sistema de controle 130. A máquina agrícola 100 pode adicionalmente incluir um mecanismo de montagem 140, um mecanismo de verificação 150, uma fonte de alimentação, memória digital, aparelho de comunicação, ou qualquer outro componente apropriado, que permita à máquina agrícola 100 implementar ações agrícolas em um plano de tratamento. Ademais, os componentes e funções da máquina agrícola 100 descritos são apenas exemplos, e uma máquina agrícola 100 pode ter componentes e funções diferentes ou adicionais outras que não aquelas descritas abaixo.

[0043] A máquina agrícola 100 é configurada para realizar ações agrícolas em um campo 160, e as ações agrícolas implementadas são parte de um plano de tratamento. Para ilustrar, a máquina agrícola 100 implementa uma ação agrícola, que aplica um tratamento a uma ou mais plantas 104 e/ou o substrato 106 dentro de uma área geográfica. Aqui, as ações agrícolas de tratamento estão incluídas em um plano de tratamento para regular o crescimento da planta. Como tal, os tratamentos são tipicamente aplicados diretamente a uma única planta 104, mas podem alternativamente ser diretamente aplicados a múltiplas plantas 104, indiretamente aplicados a uma ou mais plantas 104, aplicados ao ambiente 102 associado com a planta 104 (por exemplo, solo, atmosfera, ou outra parte apropriada do ambiente da planta adjacente a ou conectada por fatores ambientais, tais como vento), ou de outro modo aplicados às plantas 104.

[0044] Em um exemplo em particular, a máquina agrícola 100 é configurada para implementar uma ação agrícola, que aplica um tratamento que necrosa toda a planta 104 (por exemplo, capinar) ou parte da planta 104 (por exemplo, podar). Neste caso, a ação agrícola pode incluir desalojar a planta 104 do substrato de suporte 106, incinerar uma parte da planta 104 (por exemplo, com energia eletromagnética direcionada, tal como um laser), aplicar uma concentração de tratamento de fluido de trabalho (por exemplo, fertilizante, hormônio, água, etc.) à planta 104, ou tratar a planta 104 de outra forma apropriada.

[0045] Em outro exemplo, a máquina agrícola 100 é configurada para implementar uma ação agrícola, que aplica um tratamento para regular o crescimento da planta. Regular o crescimento da planta pode incluir promover crescimento da planta, promover crescimento de uma parte da planta, dificultar (por exemplo, retardar) o crescimento da planta 104 ou de parte da planta, ou de outro modo controlar o crescimento da planta. Exemplos de regulação do crescimento da planta incluem aplicar hormônio de crescimento à planta 104, aplicar fertilizante à planta 104 ou substrato 106, aplicar um tratamento a doença ou tratamento a inseto à planta 104, estimular eletricamente a planta 104, irrigar a planta 104, podar a planta 104, ou de outro modo tratar a planta 104. O crescimento da planta pode ainda ser regulado por poda, necrose, ou de outro modo tratar as plantas 104 adjacentes à planta 104.

Ambiente de operação

[0046] A máquina agrícola 100 opera em um ambiente de operação 102. O ambiente de operação 102 é o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100, enquanto ela implementa as ações agrícolas de um plano de tratamento. O ambiente de operação 102 pode também incluir a máquina agrícola 100 e seus próprios componentes correspondentes.

[0047] O ambiente de operação 102 tipicamente inclui um campo 160, e a máquina agrícola 100 geralmente implementa ações agrícolas do plano de tratamento no campo 160. Um campo 160 é uma área geográfica, onde a máquina agrícola 100 implementa um plano de tratamento. O campo 160 pode ser um campo de planta ao ar livre, mas poderia também ser uma locação interna, que abriga plantas, tais como, por exemplo, uma estufa, um laboratório, uma casa de cultivo, um conjunto de contêineres, ou qualquer outro ambiente apropriado 102.

[0048] Um campo 160 pode incluir qualquer número de partes de campo. Uma parte de campo é uma subunidade de um campo 160. Por exemplo, uma parte de campo pode ser uma parte do campo 160 pequena o suficiente para incluir uma única planta 104, grande o suficiente para incluir muitas plantas 104, ou algum outro tamanho. A máquina agrícola 100 pode executar diferentes ações agrícolas para diferentes partes do campo. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode aplicar um herbicida para algumas partes do campo no campo 160, enquanto aplicando um pesticida em outra parte de campo. Ademais, um campo 160 e uma parte de campo são altamente intercambiáveis no contexto dos métodos e sistemas descritos neste documento. Isto é, planos de tratamento e suas ações agrícolas correspondentes podem ser aplicadas a todo um campo 160 ou uma parte de campo dependendo das circunstâncias em jogo.

[0049] O ambiente de operação 102 pode também incluir plantas 104. Como tal, as ações agrícolas que a máquina agrícola 100 implementa como parte de um plano de tratamento podem ser aplicadas a plantas 104 no campo 160. As plantas 104 podem ser safras, mas poderiam ser também ervas daninhas ou qualquer outra planta apropriada 104. Algumas safras exemplificativas incluem algodão, alface, soja, arroz, cenouras, tomates, milho, brócolis, repolho, batatas, trigo ou qualquer outra cultura comercial. As ervas daninhas podem ser gramas, ervas daninhas de folha larga, cardos, ou qualquer outra erva daninha determinante apropriada.

[0050] Mais geralmente, as plantas 104 podem incluir uma haste, que é disposta superior (por exemplo, acima) ao substrato 106 e um sistema radicular unido à haste, que está localizado inferior ao plano do substrato 106 (por exemplo, abaixo do solo). A haste pode suportar quaisquer ramos, folhas e/ou frutas. A planta 104 pode ter uma única haste, folha, ou fruta, múltiplas hastes, folhas, ou frutas, ou qualquer número de hastes, folhas ou frutas. O sistema radicular pode ser um sistema radicular com raiz principal, ou um sistema radicular fibroso, e o sistema radicular pode suportar a posição da planta 104 e absorver nutrientes e água do substrato 106. Em vários exemplos, a planta 104 pode ser uma planta 104 vascular, uma planta 104 não vascular, planta 104 lenhosa, planta 104 herbácea, ou qualquer outro tipo apropriado de planta 104.

[0051] As plantas 104 em um campo 160 podem ser cultivadas em fileiras de uma ou mais plantas 104 (por exemplo, os leitos de planta 104). A fileiras de planta 104 são tipicamente paralelas umas às outras, mas não precisam ser. Cada fileira de planta 104 é geralmente espaçada entre 2 polegadas e 45 polegadas de distância, quando medido em uma direção perpendicular a partir de um eixo representando a fileira de planta 104. As fileiras de planta 104 podem ter espaçamentos mais largos ou mais estreitos ou poderiam ter espaçamentos variáveis entre as múltiplas fileiras (por exemplo, um espaçamento de 12 polegadas entre uma primeira e uma segunda fileiras, um espaçamento de 16 polegadas em uma segunda e terceira fileiras, etc.).

[0052] As plantas 104 dentro de um campo 160 podem incluir o mesmo tipo de cultura (por exemplo, o mesmo gênero, mesma espécie, etc.). Por exemplo, cada parte do campo em um campo 160 pode incluir safras de milho. Entretanto, as plantas 104 dentro de cada campo 160 podem também incluir múltiplas safras (por exemplo, uma primeira, uma segunda safra, etc.). Por exemplo, algumas partes do campo podem incluir safras de alface, enquanto outras partes do campo incluem caruru, ou, em outro exemplo, algumas partes do campo podem incluir feijões, enquanto outras partes do campo incluir milho. Adicionalmente, uma única parte de campo pode incluir diferentes tipos de safras. Por exemplo, uma única parte do campo pode incluir uma planta de soja 104 e uma gramínea daninha.

[0053] O ambiente de operação 102 pode também incluir um substrato 106. Como tal, ações agrícolas que a máquina agrícola 100 implementa como parte de um plano de tratamento podem ser aplicadas ao substrato 106. O substrato 106 pode ser solo, mas pode alternativamente ser uma esponja ou qualquer outro substrato apropriado 106. O substrato 106 pode incluir plantas 104 ou pode não incluir plantas 104, dependendo de sua localização no campo 160. Por exemplo, uma parte do substrato 106 pode incluir uma fila de safras, enquanto outra parte do substrato 106 entre fileiras de safras não incluem plantas 104.

II.A CONFIGURAÇÕES DA MÁQUINA EXEMPLIFICATIVA Mecanismo(s) de Detecção

[0054] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de detecção 110. O mecanismo de detecção 110 identifica objetos no ambiente de operação 102 da máquina agrícola 100. Para fazer isso, o mecanismo de detecção 110 obtém informação descrevendo o ambiente 102 (por exemplo, dados de sensor ou imagem), e processa aquela informação para identificar objetos pertinentes (por exemplo, plantas 104, substrato 106, pessoas, etc.) no ambiente de operação 102. A identificação de objetos no ambiente 102 ainda permite que a máquina agrícola 100 implemente ações agrícolas no campo 160. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode capturar uma imagem do campo 160 e processar a imagem com um modelo de identificação da planta 104, para identificar as plantas 104 na imagem capturada. A máquina agrícola 100, então, implementa ações agrícolas no campo 160 com base nas plantas 104 identificadas na imagem.

[0055] A máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número ou tipo de mecanismos de detecção 110, que podem auxiliar na determinação e implementação de ações agrícolas. Em algumas realizações, o mecanismo de detecção 110 inclui um ou mais sensores. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode incluir uma câmera multiespectral, uma câmera estéreo, uma câmera CCD, uma câmera de lente única, uma câmera CMOS, sistema de imageamento hiperespectral, sistema LIDAR (sistema de alcance e detecção de luz), um sistema de detecção de profundidade, dinamômetro, câmera com IR, câmera térmica, sensor de humidade, sensor de luz, sensor de temperatura, ou qualquer outro sensor apropriado. Além disso, o mecanismo de detecção 110 pode incluir um conjunto ordenado de sensores (por exemplo, um conjunto ordenado de câmeras) configurados para capturar informação sobre o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode incluir um conjunto ordenado de câmeras configuradas para capturar um conjunto ordenado de imagens representando o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. O mecanismo de detecção 110 pode também ser um sensor que mede um estado da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser um sensor de velocidade, um sensor de calor, ou algum outro sensor que possa monitorar o estado de um componente da máquina agrícola 100. Adicionalmente, o mecanismo de detecção 110 pode também ser um sensor que meça componentes durante a implementação de uma ação agrícola. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser um monitor de taxa de fluxo, um sensor de colheita de grãos, um sensor de tensão mecânica, etc. Qualquer que seja o caso, o mecanismo de detecção 110 detecta informação sobre o ambiente de operação 102 (incluindo a máquina agrícola 100).

[0056] Um mecanismo de detecção 110 pode ser montado em qualquer ponto sobre o mecanismo de montagem 140. Dependendo de onde o mecanismo de detecção 110 for montado em relação ao mecanismo de tratamento 120, um ou o outro pode passar sobre a área geográfica no campo 160 antes do outro. Por exemplo, o mecanismo de detecção 110 pode ser posicionado sobre o mecanismo de montagem 140, tal que ele atravessa uma localização geográfica antes do mecanismo de tratamento 120, à medida que a máquina agrícola 100 se move através do campo 160. Em outros exemplos, o mecanismo de detecção 110 é posicionado no mecanismo de montagem 140, tal que os dois atravessam sobre uma localização geográfica substancialmente ao mesmo tempo que a máquina agrícola 100 se move através do campo. De forma similar, o mecanismo de detecção 110 pode ser posicionado sobre o mecanismo de montagem 140, tal que o mecanismo de tratamento 120 atravessa sobre uma localização geográfica antes do mecanismo de detecção 110, à medida que a máquina agrícola 100 se move através do campo 160. O mecanismo de detecção 110 pode ser estaticamente montado sobre o mecanismo de montagem 140, ou pode ser acoplado de forma removível ou dinâmica ao mecanismo de montagem 140. Em outros exemplos, o mecanismo de detecção 110 pode ser montado sobre outra superfície da máquina agrícola 100 ou pode ser incorporado em outro componente da máquina agrícola 100.

Mecanismo(s) de verificação

[0057] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de verificação 150. Em geral, o mecanismo de verificação 150 registra uma medição do ambiente de operação 102 e a máquina agrícola 100 pode utilizar a medição registrada para verificar ou determinar a extensão de uma ação agrícola implementada (isto é, um resultado da ação agrícola).

[0058] Para ilustrar, considere um exemplo em que uma máquina agrícola 100 implemente uma ação agrícola baseada em uma medição do ambiente de operação 102 através do mecanismo de detecção 110. O mecanismo de verificação 150 registra uma medição da mesma área geográfica medida pelo mecanismo de detecção 110, e onde a máquina agrícola 100 implementou a ação agrícola determinada. A máquina agrícola 100, então, processa a medição registrada, para determinar o resultado da ação agrícola. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode registrar uma imagem da região geográfica em torno de uma planta 104 identificada pelo mecanismo de detecção 110 e tratada por um mecanismo de tratamento 120. A máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de detecção de tratamento à imagem registrada, para determinar o resultado do tratamento aplicado à planta 104.

[0059] Informação registrada pelo mecanismo de verificação 150 pode também ser utilizada para determinar empiricamente os parâmetros de operação da máquina agrícola 100, que irá obter os efeitos desejados das ações agrícolas implementadas (por exemplo, para calibrar a máquina agrícola 100, para modificar planos de tratamento, etc.). Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de detecção de calibragem a uma medição registrada pela máquina agrícola 100. Neste caso, a máquina agrícola 100 determina se os efeitos reais de uma ação agrícola implementada são os mesmos que seus efeitos pretendidos. Se os efeitos da ação agrícola implementada forem diferentes do que seus efeitos pretendidos, a máquina agrícola 100 pode realizar um processo de calibragem. O processo de calibragem muda os parâmetros de operação da máquina agrícola 100, tal que os efeitos de futuras ações agrícolas implementadas sejam os mesmos que seus efeitos pretendidos. Para ilustrar, considere o exemplo anterior, em que a máquina agrícola 100 registrou uma imagem de uma planta 104 tratada. Ali, a máquina agrícola 100 pode aplicar um algoritmo de calibragem à imagem registrada, para determinar se o tratamento está calibrado de forma apropriada (por exemplo, em sua localização pretendida no ambiente de operação 102). Se a máquina agrícola 100 determinar que a máquina agrícola 100 não está calibrada (por exemplo, o tratamento aplicado está em uma localização incorreta), a máquina agrícola 100 pode se calibrar, tal que tratamentos futuros estejam na localização correta. Outras calibragens exemplificativas também são possíveis.

[0060] O mecanismo de verificação 150 pode ter várias configurações. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode ser substancialmente similar (por exemplo, o mesmo tipo de mecanismo que) o mecanismo de detecção 110 ou pode ser diferente do mecanismo de detecção 110. Em alguns casos, o mecanismo de detecção 110 e o mecanismo de verificação 150 podem ser um no mesmo (por exemplo, o mesmo sensor). Em uma configuração exemplificativa, o mecanismo de verificação 150 é posicionado de forma distal ao mecanismo de detecção 110 em relação à direção de viagem 115, e o mecanismo de tratamento 120 é posicionado entre os mesmos. Nesta configuração, o mecanismo de verificação 150 atravessa sobre uma localização geográfica no ambiente de operação 102 após o mecanismo de tratamento 120 e o mecanismo de detecção 110. Entretanto, o mecanismo de montagem 140 pode reter as posições relativas dos componentes do sistema em qualquer outra configuração apropriada. Em algumas configurações, o mecanismo de verificação 150 pode ser incluído em outros componentes da máquina agrícola 100.

[0061] A máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número ou tipo de mecanismo de verificação 150. Em algumas realizações, o mecanismo de verificação 150 inclui um ou mais sensores. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode incluir uma câmera multiespectral, uma câmera estéreo, uma câmera CCD, uma câmera de lente única, uma câmera CMOS, um sistema de imageamento hiperespectral, sistema LIDAR (sistema de alcance e detecção de luz), um sistema de detecção de profundidade, dinamômetro, câmera com IR, câmera térmica, sensor de humidade, sensor de luz, sensor de temperatura, ou qualquer outro sensor apropriado. Além disso, o mecanismo de verificação 150 pode incluir um conjunto ordenado de sensores (por exemplo, um conjunto ordenado de câmeras) configurados para capturar informação sobre o ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. Por exemplo, o mecanismo de verificação 150 pode incluir um conjunto ordenado de câmeras configuradas para capturar um conjunto de imagens representando o ambiente de operação 102.

Mecanismo(s) de tratamento

[0062] A máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de tratamento 120. O mecanismo de tratamento 120 pode implementar ações agrícolas no ambiente de operação 102 de uma máquina agrícola 100. Por exemplo, uma máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de tratamento 120, que aplica um tratamento a uma planta 104, um substrato 106, ou algum outro objeto no ambiente de operação 102. Mais geralmente, a máquina agrícola 100 emprega o mecanismo de tratamento 120 para aplicar um tratamento a uma área de tratamento 122, e a área de tratamento 122 pode incluir qualquer coisa dentro do ambiente de operação 102 (por exemplo, uma planta 104 ou o substrato 106). Em outras palavras, a área de tratamento 122 pode ser qualquer parte do ambiente de operação 102.

[0063] Quando o tratamento é um tratamento de planta, o mecanismo de tratamento 120 aplica um tratamento a uma planta 104 no campo 160. O mecanismo de tratamento 120 pode aplicar tratamentos a plantas identificadas ou plantas não identificadas. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode identificar e tratar uma planta específica (por exemplo, planta 104) no campo 160. Alternativamente, ou adicionalmente, a máquina agrícola 100 pode identificar algum outro gatilho que indique um tratamento de planta e o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento de planta. Alguns mecanismos de tratamento de planta 120 exemplificativos incluem: um ou mais bocais de spray, um ou mais de fontes de energia eletromagnética (por exemplo, um laser), um ou mais implementos físicos configurados para manipular plantas, mas outros mecanismos de tratamento 120 de planta 104 são também possíveis.

[0064] Adicionalmente, quando o tratamento é um tratamento de planta, o efeito de tratamento de uma planta 104 com um mecanismo de tratamento 120 pode incluir qualquer de necrose de planta, estímulo ao crescimento de planta, necrose ou remoção de parte de planta, estímulo ao crescimento de parte da planta, ou qualquer outro efeito de tratamento apropriado. Ademais, o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento que desloque uma planta 104 do substrato 106, corte uma planta 104 ou parte de uma planta 104 (por exemplo, corte), incinere uma planta 104 ou parte de uma planta 104, estimule eletricamente uma planta 104 ou parte de uma planta 104, fertilize ou promova o crescimento (por exemplo, com um hormônio do crescimento) de uma planta 104, irrigue uma planta 104, aplique luz ou alguma outra radiação a uma planta 104, e/ou injete um ou mais fluidos de trabalho ao substrato 106 adjacente a uma planta 104 (por exemplo, dentro de uma distância limiar da planta). Outros tratamentos de planta são também possíveis. Quando aplicando um tratamento de planta, os mecanismos de tratamento 120 podem ser configurados para borrifar um ou mais de: um herbicida, um fungicida, inseticida, algum outro pesticida, ou água.

[0065] Quando o tratamento é um tratamento ao substrato, o mecanismo de tratamento 120 aplica um tratamento a alguma parte do substrato 106 no campo 160. O mecanismo de tratamento 120 pode aplicar tratamentos para identificar áreas do substrato 106, ou áreas não identificadas do substrato 106. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode identificar e tratar uma área do substrato 106 no campo 160. Alternativamente, ou adicionalmente, a máquina agrícola 100 pode identificar algum outro gatilho que indique um tratamento do substrato 106 e o mecanismo de tratamento 120 pode aplicar um tratamento ao substrato 106. Alguns mecanismos de tratamento 120 exemplificativos configurados para aplicação de tratamentos ao substrato 106 incluem: um ou mais bocais de spray, uma ou mais fontes de energia eletromagnética, um ou mais implementos físicos configurados para manipular o substrato 106, mas outros mecanismos de tratamento 120 do substrato 106 são também possíveis.

[0066] Naturalmente, a máquina agrícola 100 não é limitada aos mecanismos de tratamento 120 para plantas 104 e substratos 106. A máquina agrícola 100 pode incluir mecanismos de tratamento 120 para aplicação de vários outros tratamentos a objetos no campo 160.

[0067] Dependendo da configuração, a máquina agrícola 100 pode incluir vários números de mecanismos de tratamento 120 (por exemplo, 1, 2, 5, 20, 60, etc.). Um mecanismo de tratamento 120 pode ser fixado (por exemplo, acoplado de forma estática) ao mecanismo de montagem 140 ou ligado à máquina agrícola 100. Alternativamente, ou adicionalmente, um mecanismo de tratamento 120 pode ser móvel (por exemplo, transferível, rotativo, etc.) sobre a máquina agrícola 100. Em uma configuração, a máquina agrícola 100 inclui um único mecanismo de tratamento 120. Neste caso, o mecanismo de tratamento 120 pode ser acionável para alinhar o mecanismo de tratamento 120 a uma área de tratamento 122. Em uma segunda variação, a máquina agrícola 100 inclui uma montagem de mecanismo de tratamento 120 compreendendo um conjunto ordenado de mecanismos de tratamento 120. Nesta configuração, um mecanismo de tratamento 120 pode ser um único mecanismo de tratamento 120, uma combinação de mecanismos de tratamento 120, ou a montagem do mecanismo de tratamento 120. Assim, tanto um mecanismo de tratamento 120 único, quanto uma combinação de mecanismos de tratamento 120, ou toda a montagem pode ser selecionado para aplicar um tratamento a uma área de tratamento 122. De forma similar, tanto a única, a cominação, ou toda a montagem podem ser acionados para alinhar com uma área de tratamento, conforme necessário. Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode alinhar um mecanismo de tratamento 120 com um objeto identificado no ambiente de operação 102. Isto é, a máquina agrícola 100 pode identificar um objeto no ambiente de operação 102 e acionar o mecanismo de tratamento 120, tal que sua área de tratamento alinha com o objeto identificado.

[0068] Um mecanismo de tratamento 120 pode ser operável entre um modo de espera e um modo de tratamento. No modo de espera, o mecanismo de tratamento 120 não aplica um tratamento, e, no modo de tratamento, o mecanismo de tratamento 120 é controlado pelo sistema de controle 130 para aplicar o tratamento. Entretanto, o mecanismo de tratamento 120 pode ser operável em qualquer outro número apropriado de modos de operação.

Sistema(s) de controle

[0069] A máquina agrícola 100 inclui um sistema de controle 130. O sistema de controle 130 controla a operação dos vários componentes e sistemas na máquina agrícola 100. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode obter informação sobre o ambiente de operação 102, processar aquela informação, para identificar uma ação agrícola para implementar, e implementar a ação agrícola identificada com componentes de sistema da máquina agrícola 100.

[0070] O sistema de controle 130 pode receber informação do mecanismo de detecção 110, do mecanismo de verificação 150, do mecanismo de tratamento 120, e/ou de qualquer outro componente ou sistema da máquina agrícola 100. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode receber medições a partir do mecanismo de detecção 110 ou mecanismo de verificação 150, ou informação relativa ao estado de um mecanismo de tratamento 120 ou ações agrícolas implementadas a partir de um mecanismo de verificação 150. Outra informação é também possível.

[0071] De forma similar, o sistema de controle 130 pode fornecer entrada ao mecanismo de detecção 110, o mecanismo de verificação 150, e/ou o mecanismo de tratamento 120. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser configurado para inserir e controla parâmetros de operação da máquina agrícola 100 (por exemplo, velocidade, direção). De forma similar, o sistema de controle 130 pode ser configurado para inserir e controlar parâmetros de operação do mecanismo de detecção 110 e/ou mecanismo de verificação 150. Parâmetros de operação do mecanismo de detecção 110 e/ou mecanismo de verificação 150 podem incluir tempo de processamento, localização e/ou ângulo do mecanismo de detecção 110, intervalos de captura de imagem, configurações de captura de imagem, etc. Outras entradas também são possíveis. Finalmente, o sistema de controle pode ser configurado para gerar entradas de máquina para o mecanismo de tratamento 120. Isto é, tradução de uma ação agrícola de um plano de tratamento em instruções de máquina implementáveis pelo mecanismo de tratamento 120.

[0072] O sistema de controle 130 pode ser operado por um usuário operando a máquina agrícola 100, total ou parcialmente de forma autônoma, operada por um usuário conectado à máquina agrícola 100 por uma rede, ou qualquer combinação do acima. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser operado por um gerenciador de agricultura sentando em uma cabine da máquina agrícola 100, ou o sistema de controle 130 pode ser operado por um gerenciador de agricultura conectado ao sistema de controle 130 por meio de uma rede sem fio. Em outro exemplo, o sistema de controle 130 pode implementar um conjunto ordenado de algoritmos de controle, algoritmos de visão de máquina, algoritmos de decisão, etc. que permite a ele operar de forma autônoma ou parcialmente autônoma.

[0073] O sistema de controle 130 pode ser implementado por um computador ou um sistema de computadores distribuídos. Os computadores podem ser conectados em vários ambientes de rede. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode ser uma série de computadores implementados na máquina agrícola 100 e conectados por uma rede de área local. Em outro exemplo, o sistema de controle 130 pode ser uma série de computadores implementados na máquina agrícola 100, na nuvem, um dispositivo cliente e conectado por uma rede de área sem fio.

[0074] O sistema de controle 130 pode aplicar um ou mais modelos de computador para determinar e implementar ações agrícolas no campo 160. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode aplicar um módulo de identificação de planta 510 a imagens adquiridas pelo mecanismo de detecção 110 para determinar e implementar ações agrícolas. O sistema de controle 130 pode ser acoplado à máquina agrícola 100, tal que um operador (por exemplo, motorista) pode interagir com o sistema de controle 130. Em outras realizações, o sistema de controle 130 é removido fisicamente da máquina agrícola 100 e se comunica com componentes do sistema (por exemplo, mecanismo de detecção 110, mecanismo de tratamento 120, etc.) de forma sem fio.

[0075] Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode adicionalmente incluir um aparelho de comunicação, que funciona para comunicar (por exemplo, enviar e/ou receber) dados entre o sistema de controle 130 e um conjunto de dispositivos remotos. O aparelho de comunicação pode ser um sistema de comunicação Wi-Fi, um sistema de comunicação celular, um sistema de comunicação de curto alcance (por exemplo, Bluetooth, NFC, etc.), ou qualquer outro sistema de comunicação apropriado.

Outros componentes de máquina

[0076] Em várias configurações, a máquina agrícola 100 pode incluir qualquer número de componentes adicionais.

[0077] Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um mecanismo de montagem 140. O mecanismo de montagem 140 fornece um ponto de montagem para os componentes da máquina agrícola 100. Isto é, o mecanismo de montagem 140 pode ser um chassi ou estrutura a que componentes da máquina agrícola 100 pode ser ligada ou poderia alternativamente ser qualquer outro mecanismo de montagem apropriado 140. Mais geralmente, o mecanismo de montagem 140 retém estaticamente e suporta mecanicamente as posições do mecanismo de detecção 110, o mecanismo de tratamento 120, e o mecanismo de verificação 150. Em uma configuração exemplificativa, o mecanismo de montagem 140 se estende para fora de um corpo da máquina agrícola 100, tal que o mecanismo de montagem 140 é aproximadamente perpendicular à direção de viagem 115. Em algumas configurações, o mecanismo de montagem 140 pode incluir um conjunto ordenado de mecanismos de tratamento 120 posicionado lateralmente ao longo do mecanismo de montagem 140. Em algumas configurações, a máquina agrícola 100 pode não incluir um mecanismo de montagem 140, o mecanismo de montagem 140 pode ser alternativamente posicionado, ou mecanismo de montagem 140 pode ser incorporado em qualquer outro componente da máquina agrícola 100.

[0078] A máquina agrícola 100 pode incluir mecanismos de locomoção. Os mecanismos de locomoção podem incluir qualquer número de rodas, trilhos contínuos, pernas articuladas, ou algum(alguns) outro(s) mecanismo(s) de locomoção. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um primeiro conjunto e um segundo conjunto de rodas coaxiais, ou um primeiro conjunto e um segundo conjunto de trilhos contínuos. Em ambos os exemplos, o eixo rotacional do primeiro e segundo conjunto de rodas/trilhos são aproximadamente paralelos. Além disso, cada conjunto é arranjado ao longo de lados opostos da máquina agrícola 100. Tipicamente, os mecanismos de locomoção são ligados a um mecanismo de acionamento, que fazem os mecanismos de locomoção mudarem a máquina agrícola 100 de posição através do ambiente de operação 102. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode incluir um trem de acionamento para girar as rodas ou trilhos. Em configurações diferentes, a máquina agrícola 100 pode incluir qualquer outro número ou combinação apropriada de mecanismos de locomoção e mecanismos de acionamento.

[0079] A máquina agrícola 100 pode também incluir um ou mais mecanismos de acoplamento 142 (por exemplo, um engate). O mecanismo de acoplamento 142 funciona para acoplar de forma removível ou estática vários componentes da máquina agrícola 100. Por exemplo, um mecanismo de acoplamento pode ligar um mecanismo de acionamento a um componente secundário, tal que o componente secundário é puxado por trás da máquina agrícola 100. Em outro exemplo, um mecanismo de acoplamento pode acoplar um ou mais mecanismos de tratamento 120 à máquina agrícola 100.

[0080] A máquina agrícola 100 pode adicionalmente incluir uma fonte de alimentação, que funciona para alimentar os componentes do sistema, incluindo o mecanismo de detecção 110, o sistema de controle 130, e o mecanismo de tratamento 120. A fonte de alimentação pode ser montada sobre o mecanismo de montagem 140, pode ser acoplada de forma removível ao mecanismo de montagem 140, ou pode ser incorporada em outro componente do sistema (por exemplo, localizado no mecanismo de acionamento). A fonte de alimentação pode ser uma fonte de alimentação recarregável (por exemplo, um conjunto de baterias recarregáveis), uma fonte de alimentação de captação de energia (por exemplo, um sistema solar), uma fonte de alimentação por consumo de combustível (por exemplo, um conjunto de células de combustível ou um sistema de combustão interna), ou qualquer outra fonte de alimentação apropriada. Em outras configurações, a fonte de alimentação pode ser incorporada em qualquer outro componente da máquina agrícola 100.

II.B AMBIENTE DO SISTEMA

[0081] A FIG. 2 é um diagrama de bloco do ambiente do sistema para a máquina agrícola, em conformidade com uma ou mais realizações exemplificativas. Neste exemplo, o sistema de controle 210 (por exemplo, o sistema de controle 130) é conectado aos sistemas externos 220 e um conjunto ordenado de componente de máquina 230 por meio de uma rede 240 dentro do ambiente do sistema 200.

[0082] Os sistemas externos 220 são qualquer sistema que possa gerar dados representando informação útil para a identificação de oclusões e compensação daquelas oclusões. Os sistemas externos 220 podem incluir um ou mais sensores 222, uma ou mais unidades de processamento 224, e um ou mais de armazenamento de dados 226. Um ou mais sensores 222 podem medir o campo 160, o ambiente de operação 102, a máquina agrícola 100, etc., e gerar dados representando aquelas medições. Por exemplo, os sensores 222 podem incluir um sensor de chuva, um sensor de vento, sensor de calor, uma câmera, etc.. As unidades de processamento 240 podem processar dados medidos para fornecer informação adicional, que possam auxiliar na identificação e compensação de oclusões. Por exemplo, uma unidade de processamento 224 pode acessar uma imagem de um campo 160 e calcular uma pressão de erva daninha a partir da imagem ou pode acessar informação meteorológica histórica para um campo 160, para gerar uma previsão para o campo. Os armazenamentos de dados 226 armazenam informação histórica a respeito da máquina agrícola 100, do ambiente de operação 102, do campo 160, etc., que possam estar identificando e compensando oclusões. Por exemplo, o armazenamento de dados 226 pode resultar de planos de tratamento e ações agrícolas anteriormente implementados para um campo 160, um campo próximo, e ou a região. A informação histórica pode ter sido obtida a partir de uma ou mais máquinas agrícolas (isto é, a medição do resultado de uma ação agrícola a partir de uma primeira máquina agrícola com os sensores de uma segunda máquina agrícola). Além disso, o armazenamento de dados 226 pode armazenar os resultados de ações agrícolas específicas no campo 160, ou resultados de ações agrícolas tomadas em campos próximos, tendo características similares. O armazenamento de dados 226 pode também armazenar meteorológico, inundação, uso do campo, safras plantadas etc. históricos para o campo e área ao redor. Finalmente, os armazenamentos de dados 226 podem armazenar qualquer informação medida por outros componentes no ambiente do sistema 200.

[0083] O conjunto ordenado de componente de máquina 230 inclui um ou mais componentes 232. Os componentes 222 são elementos da máquina agrícola 100, que pode tomar ações agrícolas (por exemplo, um mecanismo de tratamento 120). Como ilustrado, cada componente tem um ou mais controladores de entrada 234 e um ou mais sensores 236, mas um componente pode incluir apenas sensores 236 ou apenas controladores de entrada 234. Um controlador de entrada 234 controla a função do componente 232. Por exemplo, um controlador de entrada 234 pode receber comandos por meio da rede 240 e acionar o componente 230 em resposta. Um sensor 226 gera dados representando medições do ambiente de operação 102 e fornece aquele dado a outros sistemas e componentes dentro do ambiente do sistema 200. As medições podem ser de um componente 232, a máquina agrícola 100, o ambiente de operação 102, etc. Por exemplo, um sensor 226 pode medir uma configuração ou estado do componente 222 (por exemplo, configuração, parâmetro, carga de energia, etc.), condições de medição no ambiente de operação 102 (por exemplo, umidade, temperatura, etc.), captura de informação representando o ambiente de operação 102 (por exemplo, imagens, informação de profundidade, informação de distância), e gerar dados representando a(s) medição (medições).

[0084] O sistema de controle 230 recebe informação a partir de sistemas externos 220 e o conjunto ordenado de componente de máquina 220 e implementa um plano de tratamento em um campo com uma máquina agrícola. Em particular, o sistema de controle 230 emprega um módulo de oclusão 212 para identificar oclusões, gerar ações de compensação, e avaliar o desempenho da máquina agrícola em resposta àquelas ações de compensação. O módulo de oclusão 212 é descrito em maiores detalhes abaixo, em relação à FIG. 5.

[0085] A rede 250 conecta nós do ambiente de sistema 200 para permitir que microcontroladores e dispositivos se comuniquem uns com os outros. Em algumas realizações, os componentes são conectados dentro da rede como uma Rede de Área do Controlador (CAN). Neste caso, dentro da rede, cada elemento tem uma conexão de entrada e de saída, e a rede 250 pode traduzir informação entre os vários elementos. Por exemplo, a rede 250 recebe informação de entrada do conjunto ordenado de câmera 210 e conjunto ordenado de componente 220, processa a informação, e transmite a informação ao sistema de controle 230. O sistema de controle 230 gera uma ação agrícola com base na informação e transmite instruções para implementar a ação agrícola ao(s) componente(s) 222 apropriado(s) do conjunto ordenado de componente 220.

[0086] Adicionalmente, o ambiente do sistema 200 pode ser outros tipos de ambientes de rede e incluir outras redes, ou uma combinação de ambientes de rede com diversas redes. Por exemplo, o ambiente do sistema 200 pode ser uma rede, tal como a Internet, uma LAN, uma MAN, uma WAN, uma rede com fio ou sem fio móvel, uma rede privada, uma rede privada virtual, uma linha de comunicação direta, e semelhantes.

IV. OCLUSÕES PARA UMA MÁQUINA AGRÍCOLA

[0087] Para iniciar, se provará útil descrever oclusões no context de uma máquina agrícola automatizada. Para fornecer ilustração, considere uma máquina agrícola autônoma ou semiautônoma similar àquelas descritas em relação às FIGs. 1A-1C. Isto é, a máquina agrícola é configurada para implementar ações de tratamento de um plano de tratamento, por exemplo, tratar plantas identificadas em um campo com um tratamento por spray. Para implementar a máquina agrícola, a máquina agrícola captura imagens de seu ambiente, utilizando um sistema de detecção, o sistema de controle identifica plantas na imagem, gera instruções de tratamento para a planta, e a máquina agrícola implementa as instruções de tratamento para tratar a planta.

[0088] Inerente a este fluxo de trabalho é a suposição de que a máquina agrícola é capaz de identificar precisamente plantas em imagens, para implementar o plano de tratamento. Entretanto, em alguns casos, vários objetos vêm entre o mecanismo de detecção e o ambiente, tal que há uma oclusão na imagem. Uma oclusão é um objeto em uma imagem que obstrui o campo de visão do mecanismo de detecção, tal que a máquina agrícola é incapaz de identificar precisamente objetos nos campos. Ademais, em alguns exemplos, as oclusões podem ser mal identificadas, tal que a máquina agrícola implementa ações agrícolas do plano de tratamento incorretamente (por exemplo, uma identificação falso-positiva).

[0089] Para ilustrar, a FIG. 3A mostra uma vista em seção transversal de um mecanismo de detecção de uma máquina agrícola, sem uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa. A máquina agrícola 100 está se movimento na direção de viagem 115. Um mecanismo de detecção 110 é montado sobre um mecanismo de montagem 140, e um mecanismo de tratamento 120 é configurado para tratar plantas 104 identificadas em imagens capturadas pelo mecanismo de detecção 110.

[0090] Um campo de vista 310 do mecanismo de detecção 110 se projeta para baixo e para frente a partir da máquina agrícola 100. À medida que a máquina agrícola 100 se move ao longo da direção de viagem 115, vários objetos passam para o campo de vista 310 e aqueles objetos podem ser identificados pela máquina agrícola 100. No exemplo da FIG. 3A, as plantas 104 estão no campo de vista 310, tal que o mecanismo de detecção 110 captura uma ou mais imagens das plantas 104 à medida que se move ao longo da direção de viagem 115. Importante, no exemplo da FIG. 3A, não há oclusões no campo de vista 310, tal que objetos no campo são obstruídos a partir do mecanismo de detecção 110.

[0091] A FIG. 3B ilustra uma imagem capturada por um mecanismo de detecção, sem uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa. Essa “imagem sem oclusão” 320 reflete um campo de vista em um sistema de detecção de imagem, sem uma oclusão no momento em que aquela imagem foi capturada. Como mostrado na FIG.3B, a imagem sem oclusão 320 inclui o campo de vista aproximando o campo de vista 310 na FIG. 3A. Isto é, a imagem sem oclusão mostra plantas que passam para o campo de vista da máquina agrícola da FIG. 3A.

[0092] A FIG. 4A mostra uma vista em seção transversal de mecanismo de detecção de uma máquina agrícola com uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa. A máquina agrícola 100 está se movendo na direção de viagem 115. Um mecanismo de detecção 110 é montado sob um mecanismo de montagem 140, e um mecanismo de tratamento 120 é configurado para tratar plantas 104 identificadas em imagens capturadas pelo mecanismo de detecção 110.

[0093] Na FIG. 4A, um campo de vista 410 do mecanismo de detecção 110 se projeta para baixo e para fora da máquina agrícola 100. À medida que a máquina agrícola se move ao longo da direção de viagem 115, vários objetos passam para o campo de vista 410 e aqueles objetos podem ser identificados pela máquina agrícola 100. Entretanto, há uma oclusão 412 no campo de vista 410 do mecanismo de detecção 110. Isto é, há um objeto (por exemplo, parte do mecanismo de detecção 110) obstruindo o campo de vista 410, tal que há vistas obstruídas 414. Porque há vistas obstruídas 414, as imagens capturadas pelo mecanismo de detecção 110 incluirão a oclusão 412 (ao invés das plantas 104 obscurecidas pelas vistas obstruídas 332).

[0094] A FIG. 4B ilustra uma imagem capturada por um sistema de detecção com uma oclusão, de acordo com uma realização exemplificativa. Essa “imagem obstruída” 420 reflete um campo de vista de um mecanismo de detecção 110 com vistas obstruídas causadas por uma oclusão ao mesmo tempo que a imagem foi capturada. Como mostrado na FIG. 3B, a imagem obstruída 420 inclui o campo de vista aproximando o campo de vista 410 na FIG. 4A. Isto é, a imagem obstruída mostra plantas 104 que passam para o campo de vista 410, mas apenas mostra a oclusão 412, onde causa vistas obstruídas.

V. COMPENSAÇÃO PARA OCLUSÕES

[0095] Como descrito acima, a máquina agrícola emprega um sistema de controle com um módulo de oclusão 212, para identificar e compensar oclusões que afetem de forma prejudicial a operação de uma máquina agrícola.

[0096] A FIG. 5 ilustra um módulo de oclusão exemplificativo implementado por um sistema de controle de uma máquina agrícola, de acordo com uma realização exemplificativa. O módulo de oclusão 212 inclui um módulo de identificação 510, um módulo de compensação 520, e um módulo de avaliação 530. O módulo de oclusão 212 pode incluir módulos adicionais ou menos módulos, a funcionalidade de cada módulo pode ser atribuível a outros módulos, e/ou os módulos podem ser dispostos de uma forma diferente do que a forma mostrada. Qualquer que seja o caso, o módulo de oclusão 212 é configurado para identificar e compensar oclusões à medida que uma máquina agrícola 100 implemente um plano de tratamento em um campo.

VI. IDENTIFICAÇÃO DE OCLUSÕES EM UMA IMAGEM

[0097] O módulo de oclusão 212 inclui um módulo de identificação 510 configurado para identificar pixels em uma imagem capturada por um mecanismo de detecção 110 como uma oclusão. De forma mais simples, o módulo de identificação 510 determina se os pixels em uma imagem representam uma oclusão, ou não. Como um exemplo ilustrativo, retorno aos exemplos de uma imagem não obstruída 320 na FIG. 3B e uma imagem obstruída 420 na 4B. Nestes exemplos, o módulo de identificação 510 é configurado para determinar que a imagem não obstruída 320 não contém pixels representando uma oclusão 412, enquanto a imagem obstruída 420 não contém pixels representando uma oclusão 412.

[0098] O módulo de identificação 510 pode ser configurado para identificar uma oclusão em uma imagem de diversas formas. Alguns exemplos que o módulo de identificação 510 pode implementar incluem um modelo de detecção estático, um modelo de diferença de imagem, ou um modelo de segmentação semântica. Naturalmente, outras metodologias de identificação de uma oclusão em uma imagem são também possíveis.

[0099] No primeiro exemplo, o módulo de identificação 510 pode implementar um modelo de detecção estático para identificar pixels em uma imagem representando uma oclusão. O modelo de detecção estática determina se os pixels em imagens subsequentes estão mudando (por exemplo, valores de cor), e se aqueles pixels não mudarem, o módulo de identificação 510 determina que os pixels sem mudança representam uma oclusão.

[00100] Para ilustrar, novamente considere a imagem obstruída 420 na FIG. 4B. Agora, considere que essa imagem obstruída 420 é apenas uma imagem de uma série temporal de imagens capturadas por um mecanismo de detecção 110, à medida que uma máquina agrícola 100 se move através do campo 160. Assim, imagens na série temporal podem ter dados de imagem levemente diferentes, porque a máquina agrícola 100 está se movendo e o campo de vista está mudando. Neste exemplo, as diferenças nas imagens incluiriam plantas se movendo do fundo para o primeiro plano ao longo de imagens sucessivas. A oclusão 412, porém, permanece estática através das imagens, porque está sempre na mesma posição no campo de vista do mecanismo de detecção 110 e cria as mesmas vistas obstruídas nas imagens. Consequentemente, o módulo de identificação 510 pode determinar que os pixels sem mudança nas imagens representam uma oclusão 412, e a máquina agrícola 100 pode, então, implementar medidas de compensação apropriada como discutido neste documento. Outros exemplos de detecção estática são também possíveis.

[00101] Em um segundo exemplo, o módulo de identificação 510 pode implementar um modelo de diferença de imagem para identificar pixels em uma imagem representando uma oclusão. Um modelo de diferença de imagem determina se as diferenças entre pixels em duas imagens separadas representam uma oclusão.

[00102] Para ilustrar, considere a imagem não obstruída 320 na FIG. 3B e a imagem obstruída 420 na FIG. 4B. Agora, considere que este par de imagens é capturado pela máquina agrícola 100 e inclui aproximadamente o mesmo campo de vista. Porque as duas têm aproximadamente o mesmo campo de vista, os pixels da máquina agrícola 100 na imagem deve ser amplamente similar. Neste caso, porém, há uma oclusão 412 na imagem obstruída 420 que não está presente na imagem não obstruída 320. Como tal, o modelo de identificação de oclusão 510 pode determinar que os pixels na imagem obstruída, que são diferentes da imagem não obstruída, representam uma oclusão, a máquina agrícola pode, então, implementar medidas de compensação apropriadas, como discutido neste documento. Outros exemplos de diferenças de imagem são também possíveis.

[00103] Em um terceiro exemplo, o módulo de identificação 510 pode implementar um modelo de segmentação semântica pixel a pixel (“modelo de segmentação”), que inclui uma classe configurada para representar oclusões. Neste caso, o módulo de identificação 510 pode determinar que pixels identificados pelo modelo de segmentação como tendo a classe de oclusão representam oclusões. Particularmente, o rótulo oclusão pode incluir muitos diferentes objetos vistos em uma imagem obstruída, tais como, por exemplo, oclusão, implemento, objeto de lente, mangueira, etc.

[00104] Para ilustrar, considere a imagem obstruída na FIG. 4B. Agora, considere que o módulo de identificação 510 aplica um modelo de segmentação para identificar oclusões. Isto é, o módulo de identificação 510 insere a imagem obstruída em um modelo de segmentação, e a segmentação fornece uma imagem classificada, cujos pixels são classificados como, por exemplo, planta, terreno ou oclusão. Em outras palavras, o módulo de identificação 510 classifica pixels representando plantas 104 como pixels de planta, pixels representando o terreno 416 como pixels de terreno, e pixels representando oclusões 412 como pixels de oclusão. Consequentemente, o módulo de identificação 510 pode determinar que pixels na imagem obstruída, rotulados como oclusão, representam oclusões, e a máquina agrícola 100 pode implementar medidas de compensação apropriadas como discutidos neste documento.

[00105] Em um quatro exemplo, o módulo de identificação 510 pode identificar oclusão com base em diferenças entre entrada/saída esperada e entrada/saída real. Por exemplo, um modelo de segmentação semântico pode ser configurado para fornecer um mapa de segmentação com uma resolução esperada. Entretanto, se uma oclusão estiver presente na imagem de entrada para o modelo de segmentação, a saída pode ter uma resolução reduzida em relação à resolução esperada. Como tal, o módulo de identificação 510 pode determinar que há uma oclusão presente na imagem que gerou uma saída com resolução reduzida. Uma análise similar pode ser feita para imagens de entrada. Isto é, se uma imagem capturada tiver uma resolução menor do que uma resolução esperada, o módulo de identificação 510 pode determinar que a imagem tem uma oclusão.

[00106] O módulo de identificação 510 é também configurado para determinar características sobre uma oclusão. As características identificadas podem ser empregadas para determinar ações de compensação para a oclusão. As características sobre uma oclusão identificada pode ser, por exemplo, um tamanho da oclusão na imagem, um tamanho da oclusão no ambiente, uma localização da oclusão na imagem, uma localização da oclusão no ambiente, um tipo de oclusão (por exemplo, implemento ou poeira), uma forma da oclusão, uma câmera associada com a oclusão identificada, parâmetros de câmera associados com a oclusão, etc. A identificação dos tipos de oclusão podem também incluir a identificação, por exemplo, uma mangueira, um tipo específico de implemento, sensores, etc.. Ao fazer isso, o tipo identificado de oclusão pode ser utilizado na determinação sobre a notificação do operador da oclusão.

[00107] O módulo de oclusão 212 determina um método para compensação de uma oclusão identificada, utilizando oclusões identificadas e suas características. Como um exemplo simples, considere uma máquina agrícola 100, que identifique uma oclusão que obscureça pixels em uma imagem obstruída, e determina que a oclusão obscureça 96% dos pixels na imagem obstruída. Como tal, a máquina agrícola 100 acessa as características identificadas para a oclusão e gera uma ação de compensação para a oclusão. Neste caso, a máquina agrícola 100 acessa o endereço do mecanismo de detecção 110, que capturou a imagem obstruída, determina o endereço físico do mecanismo de detecção 110 na máquina agrícola 100, e transmite uma notificação a um operador da máquina agrícola 100, de que há uma grande oclusão na frente do mecanismo de detecção identificado 110. O operador pode, então, viajar para a câmera obstruída e limpar a oclusão.

IV. B COMPENSAÇÃO PARA AS OCLUSÕES IDENTIFICADAS

[00108] O módulo de oclusão 212 inclui um módulo de compensação 520 configurado para gerar uma ação de compensação. Uma ação de compensação é uma ação, um conjunto de ações, realizáveis pela máquina agrícola 100 para compensar uma oclusão identificada pelo módulo de identificação 510. Em geral, a compensação de uma oclusão permite que a máquina agrícola 100 atue de forma robusta, sem um operador tendo que manualmente limpar a oclusão.

[00109] Muitas ações de compensação diferentes são possíveis, e ações de compensação geradas pelo módulo de compensação 520 podem depender de uma variedade de fatores. Por exemplo, a ação de compensação pode ser gerada com base em características da oclusão, ações agrícolas sendo realizadas pela máquina agrícola, um objetivo agrícola, um plano de tratamento, características da máquina agrícola, resultados, um momento do dia, ou quaisquer outros fatores que possam ser utilizados para gerar uma ação de compensação. O módulo de compensação 520 implementa a compensação para compensar oclusões identificadas.

[00110] Alguns exemplos de um módulo de oclusão 212 gerando uma ação de compensação são descritos abaixo, mas eles não se destinam a serem limitadores no escopo.

Corte de uma imagem obstruída

[00111] Em um primeiro exemplo, o módulo de compensação 520 gera uma ação de compensação de corte (“ação de corte”) para compensar uma oclusão. Uma ação de corte compensa a oclusão através do corte de uma imagem para um tamanho reduzido, tal que os pixels representando a oclusão sejam removidos da imagem obstruída.

[00112] Para ilustrar, recorde a imagem obstruída 420 da FIG. 4B. Ali, a imagem obstruída 420 é capturada através de um mecanismo de detecção 110 e inclui uma oclusão 412 no terço superior da imagem obstruída 420. O módulo de identificação 510 determina características para a oclusão 412 representando, pelo menos, sua dimensão e localização. Com base nas características, o módulo de compensação 520 gera uma ação de corte para a aplicação a imagens capturadas pelo mecanismo de detecção 110.

[00113] O módulo de compensação 520 aplica ação de compensação.Para fazer isso, o módulo de compensação 520 corta o terço superior das imagens capturadas pelo mecanismo de detecção 110 para prevenir a oclusão 412 de ocorrer em imagens processadas pela máquina agrícola 100. Ao fazer isso, o módulo de compensação 520 reduz os efeitos de desempenho negativo para a máquina agrícola 100, que podem ocorrer a partir de oclusões em uma imagem.

Modificação de parâmetros de captura

[00114] Em um segundo exemplo, o módulo de compensação 520 gera uma ação de compensação de captura (“ação de captura”) para compensar uma oclusão. Uma ação de captura compensa uma oclusão através da modificação dos parâmetros de captura de um mecanismo de detecção 110, para reduzir ou remover pixels representando uma oclusão a partir de imagens capturadas. Os parâmetros capturados em geral se referem aos parâmetros de captura de um mecanismo de detecção 110, tal como comprimento focal, zoom, tamanho da imagem, campo de vista, etc., mas poderiam incluir outros parâmetros.

[00115] Para ilustrar, lembre da imagem obstruída 420 da FIG. 4B. O módulo de identificação 510 determina características para a oclusão 412 representando, pelo menos, seu tamanho e localização. Com base nas características, o módulo de compensação 520 gera uma ação de compensação de captura para aplicação ao mecanismo de detecção 110. Aqui, a ação de captura modifica o campo de vista do mecanismo de detecção 110 para reduzir o número de pixels na imagem representando a oclusão 412.

[00116] O módulo de compensação 520 aplica ação de captura. Para fazer isso, o módulo de compensação 520 modifica os parâmetros de captura do mecanismo de detecção 110 de acordo com aqueles indicados pela ação de captura. Aqui, a modificação dos parâmetros de captura muda o campo de vista do mecanismo de detecção 110. Ao fazer isso, o módulo de compensação 520 reduz os efeitos de desempenho negativo para a máquina agrícola 100, que podem ocorrer por ter oclusões em uma imagem.

Modificação dos parâmetros da máquina

[00117] Em um terceiro exemplo, o módulo de compensação 520 gera uma ação de compensação de parâmetro da máquina (“ação de máquina”), para compensar uma oclusão. Uma ação de máquina compensa uma oclusão ao modificar os parâmetros da máquina agrícola, para reduzir ou remover pixels representando uma oclusão a partir de uma imagem ou reduzir os efeitos de oclusões em uma imagem. Os parâmetros de máquina em geral se referem aos parâmetros controlando a implementação física da máquina agrícola 100, tal como velocidade, direção, forma de máquina, implementação de ações agrícolas, etc.

[00118] Para ilustrar, lembre da imagem obstruída 420 da FIG. 4B. O módulo de identificação 510 determina características para a oclusão 412 representando, pelo menos, o tamanho e localização da oclusão. Com base nas características, o módulo de compensação 520 gera uma ação de máquina para aplicação à máquina agrícola 100. Aqui, o módulo de compensação 520 gera uma ação de máquina, que reduz a velocidade da máquina agrícola 100 para dar conta da oclusão 412.

[00119] O módulo de compensação 520 aplica a ação da máquina à máquina agrícola 100. Para fazer isso, o módulo de compensação 520 modifica os parâmetros da máquina da máquina agrícola 100 de acordo com aqueles indicados pela ação de máquina. Aqui, a modificação dos parâmetros de máquina reduz a velocidade da máquina agrícola 100 para compensar oclusões em imagens. Ao fazer isso, o módulo de compensação 520 reduz os efeitos de desempenho negativo para a máquina agrícola 100, que podem ocorrer ao ter oclusões em uma imagem.

Geração de uma máscara dinâmica

[00120] Em um quarto exemplo, o módulo de compensação 520 gera uma ação de compensação de máscara dinâmica (“ação de máscara”) para compensar uma oclusão. Uma ação de máscara cria uma máscara dinâmica para aplicar tanto a uma imagem de entrada, quanto a uma saída do modelo de identificação (por exemplo, segmentação, diferenças, etc.). Para uma imagem de entrada, a máscara dinâmica reduz, remove ou anula dados de imagem em regiões de uma imagem incluindo uma oclusão. Para uma saída de um modelo, a máscara dinâmica reduz ou remove dados de classificação em regiões de uma imagem incluindo uma oclusão.

[00121] Para ilustrar, a FIG. 6A mostra uma imagem obstruída, de acordo com uma realização exemplificativa. A imagem obstruída 610 compreende dados de imagem representando plantas 104, substrato 106, e um implemento agrícola 612. O implemento agrícola 612 na imagem obstruída 610 é uma oclusão, porque previne que o mecanismo de detecção 110 capture pelo menos alguma informação em seu campo de vista. O módulo de identificação 510 identifica a oclusão e suas características, utilizando as metodologias descritas acima.

[00122] O módulo de compensação 520 gera uma máscara dinâmica com base na oclusão identificada (isto é, o implemento 612) e suas características. A FIG. 6B ilustra uma máscara dinâmica correspondendo à imagem obstruída na FIG. 6A, de acordo com uma realização exemplificativa. Na representação da máscara dinâmica 620, as áreas brancas são aquelas que não reduzem dados de imagem e áreas padronizadas são aquelas que reduzem dados de imagem. Particularmente, a área padronizada (onde os dados de imagem serão reduzidos) alinha com a oclusão (isto é, o implemento 612) na imagem obstruída 610.

[00123] Assim, em um primeiro exemplo, o módulo de compensação 520 pode aplicar a máscara dinâmica a uma imagem obstruída para reduzir dados de imagem em áreas indicadas pela máscara dinâmica (por exemplo, as áreas escuras). Para ilustrar, a FIG. 6C mostra uma imagem com máscara, de acordo com uma realização exemplificativa. Para gerar a imagem com máscara 630, o módulo de compensação 520 gera a máscara dinâmica 620 e aplica a máscara dinâmica a uma imagem obstruída (por exemplo, imagem obstruída 610) para gerar a imagem com máscara 630. A imagem com máscara 630 inclui uma região 632, em que o dado de imagem é reduzido. Isto é, os dados de imagem na região 632 são reduzidos, removidos, anulados, etc., tal que o implemento 612 não mais apareça na imagem com máscara 630 como uma oclusão.

[00124] Em um segundo exemplo, o módulo de compensação 520 pode aplicar uma máscara dinâmica a uma imagem classificada, ao invés de uma imagem obstruída (isto é, a uma saída, ao invés de uma entrada), embora o processo não seja descrito em detalhes.

IV.C AVALIAÇÃO DE COMPENSAÇÕES DE OCLUSÃO

[00125] A compensação para oclusões identificadas tipicamente reduz o número de interações um operador faz com sua máquina agrícola. Isto é, porque o módulo de oclusão 212 é configurado para gerar e implementar ações de compensação, o operador geralmente gasta menos tempo limpando oclusões dos mecanismos de detecção 110. Entretanto, esse processo é imperfeito, e, em alguns casos, implementação de uma ação de compensação pode reduzir o desempenho de uma máquina agrícola 100.

[00126] Para ilustrar, considere uma máquina agrícola 100 com um objetivo agrícola de tratar ervas daninhas no campo 160 com um mecanismo de tratamento 120. A máquina agrícola 100 inclui um módulo de oclusão 212 configurado para identificar oclusões e gerar ações de compensação em resposta. À medida que a máquina agrícola 100 realiza ações agrícolas para o tratamento de ervas daninhas no campo 160, um dos tubos que conduz o tratamento fluido para um mecanismo de tratamento 120 é solto. O tubo solto entrou o campo de vista do mecanismo de detecção 110 e o módulo de oclusão 212 gerou ações de compensação para compensar a oclusão. A ação de compensação permite que a máquina agrícola continue sem intervenção de um gerenciador da máquina agrícola 100 não precisa intervir para remover a oclusão.

[00127] Entretanto, o tubo continua a se soltar à medida que a máquina agrícola 100 viaja através do campo 160. À medida que ele se solta, o tubo começa a tomar mais e mais do campo de vista do mecanismo de detecção 110. Em outras palavras, o tubo solto está “cegando” o mecanismo de detecção 110 ao longo do tempo. Enquanto o módulo de compensação 520 é configurado para tomar ações de compensação para levar em conta a oclusão, em algum ponto ações de compensação adicionais podem reduzir o desempenho da máquina agrícola 100. Quando isso ocorre, o módulo de oclusão 212 gera um alerta para o gerenciador da máquina agrícola 100 que uma oclusão está degradando o desempenho da máquina agrícola 100, e que o módulo de oclusão 212 não compensa a oclusão, sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola 100.

[00128] Para abordar essa circunstância, o módulo de oclusão 212 inclui um módulo de avaliação 530. O módulo de avaliação 530 é configurado para avaliar as ações de compensação monitorando o desempenho de uma máquina agrícola 100 à medida que o módulo de oclusão 212 implementa as ações de compensação. Ademais, o módulo de avaliação 530 é configurado para gerar uma notificação para um gerenciador, se ações de compensação implementadas forem incapazes de manter desempenho suficiente de uma máquina agrícola 100.

[00129] Há diversos métodos para avaliar ações de compensação, alguns dos quais são descritos abaixo. Particularmente, aqueles discutidos abaixo ou não se destinam a serem limitadores.

Resultados da medição

[00130] Em um primeiro exemplo, o módulo de avaliação 530 avalia ações de compensação através de resultados de medição das ações agrícolas, planos de tratamento, e/ou objetivos agrícolas da máquina agrícola. Ademais, o módulo de avaliação 530 monitora mudanças em resultados medidos antes, e após, implementação de uma ação de compensação. Se os resultados medidos mudam substancialmente após a implementação de uma ação de compensação, a máquina agrícola 100 pode gerar uma notificação para transmitir a um gerenciador da máquina agrícola 100 indicando a presença de uma oclusão.

[00131] Para ilustrar, considere uma máquina agrícola 100 implementando ações agrícolas para tratar plantas 104 com um fluido de tratamento por meio de um mecanismo de tratamento 120. O tratamento por spray aplicado pelo mecanismo de tratamento 120 pode ter um primeiro resultado de tratamento. O primeiro resultado de tratamento pode ser um resultado de tratamento esperado, se a máquina agrícola 100 está operando nominalmente (isto é, sem uma oclusão e uma ação de compensação correspondente). O resultado de tratamento pode ser qualquer quantificação da ação agrícola incluindo tamanho da área de tratamento, fluido dispensado, precisão, exatidão, precisão, etc.

[00132] Ao longo do tempo, o módulo de oclusão 212 identifica uma oclusão em imagens capturadas por um mecanismo de detecção 110 e gera uma ação de compensação para compensar a oclusão. Após a implementação da ação de compensação, a máquina agrícola 100, então, implementa a ação agrícola novamente. Entretanto, porque a ação de compensação foi implementada, a mesma ação agrícola tem um segundo resultado de tratamento. Em uma situação ideal, o segundo resultado de tratamento é o mesmo (ou quase o mesmo) que o primeiro resultado de tratamento, porque a ação de compensação é a compensação para a oclusão proficientemente. Entretanto, em algumas situações, o segundo resultado de tratamento pode ser pior do que o primeiro resultado de tratamento. Por exemplo, o segundo resultado de tratamento pode indicar que o tamanho da área de tratamento é maior, o fluido dispensado é maior, a exatidão diminuiu, etc.

[00133] O módulo de avaliação 530 determina que a ação de compensação está resultando no desempenho reduzido da máquina agrícola 100, e o módulo de avaliação 530 gera uma notificação para o operador. O desempenho reduzido levando a uma notificação pode ser uma redução relativa em resultados, uma redução absoluta de resultados, uma ausência de um resultado, etc. A notificação transmitida ao gerenciador pode indicar qual tipo de degradação de desempenho está fazendo com que o módulo de avaliação 530 gere a notificação.

Limiares

[00134] Em um segundo exemplo, o módulo de avaliação 530 avalia as ações de compensação ao comparar as características de oclusão para limiares predeterminados ou implementados pelo operador. Como um exemplo, o módulo de avaliação 530 pode implementar um limiar de oclusão de 25% antes de notificar um operador da máquina agrícola. Naturalmente, outros limiares são também possíveis.

[00135] Para ilustrar, considere uma imagem obstruída, onde aproximadamente 5% dos dados de imagem estão obstruídos por uma oclusão. Neste caso, uma ação de compensação é possivelmente capaz de compensar a oclusão, sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola em um grau maior. Agora, considere uma imagem obstruída, onde aproximadamente 30% da imagem obstruída inclui uma oclusão. Neste caso, é improvável que uma ação de compensação compense a oclusão sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola. Como tal, a máquina agrícola 100 gera uma notificação de que um mecanismo de detecção inclui uma oclusão maior do que o tamanho da oclusão admissível limiar.

[00136] Os limiares podem também ser aplicados de outras formas. Por exemplo, o módulo de avaliação 530 pode aplicar limiares a resultados medidos ou localizações, quando determinado se irá gerar uma notificação para um gerenciador de que uma oclusão está reduzindo o desempenho da máquina agrícola.

Localização

[00137] Em um terceiro exemplo, o módulo de avaliação 530 avalia ações de compensação ao analisar as características de oclusão para oclusões em uma imagem. Se as características da oclusão indicarem que a oclusão está em uma localização da imagem e/ou de tamanho suficiente de que a oclusão irá prejudicar substancialmente o desempenho da máquina agrícola 100 (por exemplo, o centro), o módulo de avaliação 530 pode gerar uma notificação para um operador da máquina agrícola indicando a existência da oclusão.

[00138] Para ilustrar, novamente, considere um exemplo de uma máquina agrícola 100 realizando ações agrícolas em um campo 160. O módulo de avaliação 530 é configurado para permitir ações de compensação para oclusões que ocorrem dentro de 10% de uma borda de uma imagem, mas não permite ações de compensação para oclusões que ocorram dentro dos 50% do meio de uma imagem. Naturalmente, outras ações de compensação baseadas na localização também são possíveis.

[00139] Dado o contexto desse exemplo, considere uma imagem obstruída, onde uma oclusão corre junto a sua borda. Neste caso, o módulo de compensação 520 pode tentar implementar uma ação de compensação cortando a borda da imagem obstruída. Porque o corte é de uma pequena parte dos dados de imagem, a ação de compensação é possivelmente capaz de compensar a oclusão, sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola. Como tal, o módulo de avaliação 530 permite a implementação da ação de compensação.

[00140] Agora, considere uma imagem obstruída, em que a oclusão ocorra no centro da imagem e represente mais de 50% dos dados de imagem. Neste caso, o módulo de compensação 520 pode gerar uma ação de compensação, mas aquela ação de compensação é improvável que compense a oclusão baseada no centro, sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola 100. Como tal, o módulo de avaliação 530 previne a implementação da ação de compensação, e gera uma notificação para um gerenciador a respeito da oclusão.

Importância

[00141] Em um quarto exemplo, o módulo de avaliação 530 avalia ações de compensação ao determinar, de acordo com uma importância de um sistema de detecção 110, a captura da imagem. Isto é, um mecanismo de detecção 110 é importante para operação suficiente da máquina agrícola 100, o módulo de avaliação 530 pode gerar uma notificação para oclusões que não geraria para mecanismos de detecção 110 considerados menos importantes.

[00142] Como um exemplo, considere uma máquina agrícola 100 com dois mecanismos de detecção 110A, 110B. O primeiro mecanismo de detecção 110A está de frente, e o segundo mecanismo de detecção 110B está de costas. O mecanismo de detecção de frente 110A é fundamental na identificação de plantas para tratamento, enquanto o mecanismo de detecção de costas 110B é utilizado para verificar tratamentos. A máquina agrícola 100 acessa uma imagem obstruída do mecanismo de detecção de costas 110B, e uma imagem obstruída do mecanismo de detecção de frente 110A.

[00143] Neste caso, uma ação de compensação é possivelmente capaz de compensar a oclusão no mecanismo de detecção de costas 110B, sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola 100 (porque aquela câmera não é importante no fluxo de processo de identificação). Entretanto, uma ação de compensação é improvável que compense a oclusão para o mecanismo de detecção de frente 110A sem sacrificar o desempenho da máquina agrícola 100 (porque o mecanismo de detecção de frente 110 é importante). Como tal, o módulo de avaliação 530 gera uma notificação de que o mecanismo de detecção de frente 110A inclui uma oclusão que é prejudicial ao desempenho da máquina agrícola 100, enquanto o módulo de avaliação 530 não gera uma notificação similar ao mecanismo de detecção de costas 110B.

VI. FLUXOS DE TRABALHO EXEMPLIFICATIVOS VI.A AÇÕES DE COMPENSAÇÃO DE MONITORAMENTO PARA DESEMPENHO DA MÁQUINA AGRÍCOLA

[00144] A FIG. 7 ilustra um método para compensação para oclusões identificadas, em conformidade com uma realização exemplificativa. O método 700 pode incluir mais ou menos etapas do que descrito neste documento. Adicionalmente, as etapas podem ser realizadas em diferentes ordens, ou por diferentes componentes do que descrito neste documento.

[00145] O método 700 pode ser realizado por uma máquina agrícola 100, que se move através de um campo 160 realizando ações agrícolas. Em um exemplo, a máquina agrícola 100 inclui uma pluralidade de mecanismos de tratamento 120 configurados para realizar tratamentos por spray como ações agrícolas. O método 700 pode ser realizado a partir da perspectiva do sistema de controle 210, e o sistema de controle 210 é configurado para identificar e tratar plantas com base nas imagens capturadas. O sistema de controle 210 também empresa um módulo de oclusão 212 configurado para compensar oclusões identificadas nas imagens capturadas.

[00146] A máquina agrícola 100 faz um mecanismo de detecção 110 (por exemplo, um sistema de aquisição de imagem, tal como uma câmera) para capturar 710 (ou acessar) uma primeira imagem do campo 160. O mecanismo de detecção 110 captura a primeira imagem utilizando um conjunto inicial de parâmetros de captura. A máquina agrícola 100 determina que está realizando ações agrícolas (por exemplo, identificando e tratando plantas) com os primeiros resultados de tratamento, quando capturando imagens utilizando o conjunto inicial de parâmetros de captura. Por exemplo, a máquina agrícola calcula uma primeira eficiência para tratamento da planta com base na primeira imagem e associa a primeira eficiência com a primeira imagem.

[00147] A máquina agrícola 100 identifica 720 uma oclusão na primeira imagem utilizando os métodos descritos acima. A oclusão obstrui pelo menos uma parte da imagem, tal que uma parte do ambiente está obstruída na imagem. A máquina agrícola 100 determina características de oclusão 730 descrevendo a oclusão com base nos dados de imagem na primeira imagem. As características da oclusão podem incluir informação, tal como dimensão, forma, e posição da oclusão tanto na primeira imagem, quanto no mundo real.

[00148] A máquina agrícola 100 gera 740 um conjunto modificado de parâmetros de captura (ou alguma outra ação de compensação) para compensar a oclusão identificada com base nas características de oclusão determinadas. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode gerar uma máscara dinâmica que corresponde ao tamanho, forma, e localização da oclusão na primeira imagem, como indicado pelas características da oclusão.

[00149] A máquina agrícola 100 implementa um conjunto modificado de parâmetros de captura (ou alguma outra ação de compensação) para compensar a oclusão identificada. A máquina agrícola 100 pode continuar capturando imagens do campo, utilizando o conjunto modificado de parâmetros de captura. Ademais, a máquina agrícola 100 pode continuar para realizar ações agrícolas no campo, utilizando imagens capturadas com o conjunto modificado de parâmetros de captura.

[00150] Afirmado de forma similar, a máquina agrícola captura 750 uma segunda imagem de plantas no campo, utilizando os parâmetros de captura modificados. A máquina agrícola 100 determina que está realizando ações agrícolas com resultados do segundo tratamento diferentes dos resultados do primeiro tratamento, e a determinação pode ser com base em informação na segunda imagem. Porque o segundo conjunto de resultados de tratamento são diferentes do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento, a máquina agrícola 100 gera uma notificação para o gerenciador da máquina agrícola 100 indicando que a máquina agrícola 100 está produzindo o segundo conjunto de resultados de tratamento. Em outras palavras, a máquina agrícola transmite 760 o segundo conjunto de resultados de tratamento ao gerenciador.

[00151] Como descrito acima, a geração da notificação pode ocorrer em várias circunstâncias. Por exemplo, a máquina agrícola 100 pode gerar uma notificação, porque o segundo conjunto de resultados de tratamento indica que uma eficiência da máquina agrícola 100 reduziu mais do que uma quantidade limiar, identificando uma diferença entre os resultados do primeiro e do segundo tratamento maior do que uma quantidade limiar, uma quantidade esperada de fluido de tratamento é maior no segundo conjunto de resultados de tratamento do que no primeiro conjunto de resultados de tratamento, um número esperado de plantas tratadas no segundo conjunto de resultados de tratamento é diferente do que o número esperado de plantas tratadas no primeiro conjunto de resultados de tratamento, etc.

VI. B IDENTIFICAÇÃO DE UM MECANISMO DE DETECÇÃO, QUE CAPTUROU UMA OCLUSÃO

[00152] A FIG. 8 ilustra um método para compensação de oclusões identificadas, em conformidade com uma realização exemplificativa. O método 800 pode incluir mais ou menos etapas do que descrito neste documento. Adicionalmente, as etapas podem ser realizadas em ordem diferente, ou por componentes diferentes do que descrito neste documento.

[00153] O método 800 pode ser realizado por uma máquina agrícola 100, que se move através de um campo 160 realizando ações agrícolas. O método 800 pode ser realizado a partir da perspectiva de sistema de controle 210 e o sistema de controle 210 é configurado para identificar e tratar plantas com base em imagens capturadas. O sistema de controle 210 também empresa um módulo de oclusão 212 configurado para identificar oclusões nas imagens capturadas.

[00154] A máquina agrícola 100 é configurada com uma pluralidade de mecanismos de detecção 110 (por exemplo, sistemas de aquisição de imagem). Cada mecanismo de detecção 110 é configurado para capturar imagens, e a pluralidade de mecanismos de detecção 110 capturam 810 uma pluralidade de imagens. A pluralidade capturada de imagens compreende uma pluralidade de vistas que, em agregado, formam uma representação do ambiente 102 em torno da máquina agrícola 100. Em outras palavras, o conjunto ordenado de imagens capturadas pelos mecanismos de detecção 110 forma uma representação de dados de imagem do ambiente 102 em torno da máquina agrícola.

[00155] A máquina agrícola 100 identifica 820 uma oclusão em uma imagem da pluralidade de imagens. A oclusão obstrui uma vista, ou vistas, na imagem. Devido à oclusão, a representação do ambiente formado pela pluralidade agregada de imagens está incompleta (devido às vistas obstruídas).

[00156] A máquina agrícola 100 identifica 830 características da oclusão com base nos dados de imagem da imagem compreendendo a oclusão. As características podem incluir qualquer do tamanho, forma, e localização virtuais da oclusão, ou o tamanho, forma e localização no mundo real da oclusão. Adicionalmente, as características podem incluir informação a respeito do mecanismo de detecção 110, que captura a imagem compreendendo a oclusão. As características para a oclusão associadas ao mecanismo de detecção 110 podem incluir a localização do sistema de detecção da máquina agrícola, um endereço do mecanismo de detecção, etc.

[00157] A máquina agrícola 100 determina 840, qual mecanismo de detecção da pluralidade de mecanismos de detecção capturou a oclusão utilizando as características da oclusão. Em um exemplo simples, se as características da oclusão incluem uma localização no mundo real do mecanismo de detecção na máquina agrícola 100, a máquina agrícola 100 pode utilizar aquela informação para determinar qual mecanismo de detecção inclui a oclusão. Em um exemplo mais complexo, a máquina agrícola 100 pode aplicar algoritmos de identificação aos dados de imagem compreendendo a oclusão para determina qual câmera captura uma imagem compreendendo a oclusão.

[00158] Em resposta à determinação de qual mecanismo de detecção capturou a oclusão, a máquina agrícola 100 transmite 850 uma notificação a um gerenciador da máquina agrícola 100 indicando qual mecanismo de detecção 110 tem uma oclusão.

VII. SISTEMA DE CONTROLE

[00159] A FIG. 9 é um diagrama de bloco ilustrando componentes de uma máquina exemplificativa para leitura e execução de instruções a partir de um meio legível em máquina. Especificamente, a FIG. 5 mostra uma representação diagramática de sistema de controle 210 na forma do exemplo de um sistema de computador 900. O sistema de computador 900 pode ser utilizado para executar instruções 924 (por exemplo, código de programa ou software) para causar a máquina para realizar qualquer um ou mais das metodologias (ou processos) descritas neste documento. Em realizações alternativas, a máquina opera com um dispositivo autônomo ou um dispositivo conectado (por exemplo, em rede), que se conecta a outras máquinas. Em uma implantação em rede, a máquina pode operar na capacidade de uma máquina servidor ou uma máquina cliente em um ambiente de rede servidor-cliente, como uma máquina par em um ambiente de rede par-a-par (ou distribuída).

[00160] A máquina pode ser um computador servidor, um computador cliente, um computador pessoal (PC), um PC tablet, uma caixa adaptadora (STB), um smartphone, um dispositivo de Internet das coisas (IoT), um roteador de rede, switch ou ponte, ou qualquer máquina capaz de executar instruções 924 (sequencial ou de outro modo) que especifique ações a serem tomadas por aquela máquina. Além disso, enquanto apenas uma única máquina é ilustrada, o termo “máquina” deve também ser tomada para incluir qualquer coleção de máquinas que individualmente ou conjuntamente executa instruções 924 para realizar uma ou mais das metodologias discutidas neste documento.

[00161] O sistema de computador 900 exemplificativo inclui uma ou mais unidades de processamento (em geral processador 902). O processador 902 é, por exemplo, uma unidade de processamento central (CPU), uma unidade de processamento gráfico (GPU), um processador de sinal digital (DSP), um controlador, uma máquina de estado, um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs), um ou mais circuitos integrados em radiofrequência (RFICs), ou qualquer combinação destes. O sistema de computador 900 também inclui uma memória principal 904. O sistema de computador pode incluir uma unidade de armazenamento 916. O processador 902, memória 904, e a unidade de armazenamento 916 se comunicam por meio de um barramento 908.

[00162] Além disso, o sistema de computador 900 pode incluir uma memória estática 906, um display gráfico 910 (por exemplo, para acionar um painel de visor de plasma (PDP), um visor de cristal líquido (LCD), ou um projetor). O sistema de computador 900 pode também incluir dispositivo de entrada alfanumérico 912 (por exemplo, um teclado), um dispositivo de controle do cursor 914 (por exemplo, um mouse, uma trackball, um joystick, um sensor de movimento, ou outro instrumento para apontar), um dispositivo de geração de sinal 918 (por exemplo, um alto-falante) e um dispositivo de interface de rede 920, que também são configurados para se comunicarem por meio do barramento 908.

[00163] A unidade de armazenamento 916 inclui um meio legível por máquina 922 em que são armazenadas instruções 924 (por exemplo, software) corporificando qualquer uma ou mais das metodologias ou funções descritas neste documento. Por exemplo, as instruções 924 podem incluir as funcionalidades de módulos do sistema 130 descritos na FIG. 2. As instruções 924 podem também residir, completamente ou pelo menos parcialmente, dentro da memória principal 904 ou dentro do processador 902 (por exemplo, dentro da memória cache de um processador) durante a execução das mesmas pelo sistema de computador 900, a memória principal 904 e o processador 902 também constituindo meio legível em máquina. As instruções 924 podem ser transmitidas ou recebidas através de uma rede 926 (por exemplo, rede 220) por meio do dispositivo de interface de rede 920.

VIII. CONSIDERAÇÕES ADICIONAIS

[00164] Na descrição acima, para fins de explicação, numerosos detalhes específicos são estabelecidos a fim de fornecer um entendimento minucioso do sistema ilustrado e suas operações. Será aparente, porém, a uma pessoa versada na técnica, que o sistema pode ser operado sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos são mostrados em forma de diagrama de bloco a fim de evitar obscurecer o sistema.

[00165] Referência, no Relatório Descritivo, a “uma realização” significa que um recurso, estrutura ou característica em particular descrita em conexão com a realização é incluída em pelo menos uma realização do sistema. As aparições da frase “em uma realização” em vários locais no Relatório Descritivo não são todas necessariamente se referindo à mesma realização.

[00166] Algumas partes das descrições detalhadas estão presentes em termo de algoritmos ou modelos e representações simbólicas de operações em bits de dados dentro de uma memória de computador. Um algoritmo é, aqui, e em geral, concebido para ser etapas levando a um resultado desejado. As etapas são aquelas requerendo transformações físicas ou manipulações de quantidades físicas. Normalmente, apesar de não necessariamente, estas quantidades tomam a forma de sinais elétricos ou magnéticos capazes de serem armazenados, transferidos, combinados, comparados, e de outro modo manipulados. Provou-se conveniente às vezes, principalmente por razões de uso comum, se refere a estes sinais como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou semelhantes.

[00167] Deve-se ter em mente, porém, que todos estes termos e similares devem ser associados com as quantidades físicas apropriadas e são meramente rótulos convenientes aplicados a estas quantidades. A menos que especificamente afirmado de outro modo como aparente a partir da seguinte discussão, é apreciado que, por toda a descrição, discussões utilizando termos tais como “processando” ou “computando” ou “calculando” ou “determinado”, ou “exibindo” ou semelhantes, se referem à ação e processos de um sistema de computador, ou dispositivo de computação eletrônico similar, que manipule e transforme dados representados como quantidades físicas (eletrônicas) dentro dos registros e memórias do sistema de computador em outros dados de forma similar representados como quantidades físicas dentro dos registros e memórias do sistema de computador ou outros tais dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição de informação.

[00168] Algumas das operações descritas neste documento são realizadas por um computador fisicamente montado dentro de uma máquina. Este computador pode ser especialmente construído para as finalidades requeridas, ou pode compreender um computador para fins gerais seletivamente ativado ou reconfigurado por um programa de computador armazenado no computador. Tal programa de computador pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível em computador, tal como, mas sem limitação, qualquer tipo de disco incluindo discos flexíveis, discos óticos, CD-ROMs, e discos óticos- magnéticos, memórias de apenas leitura (ROMs), memórias de acesso aleatório (RAMs), EPROMs, EEPROMs, cartões magnéticos ou óticos, ou qualquer tipo de meio de armazenamento legível em computador não transitório apropriado para armazenamento de instruções eletrônicas.

[00169] As figuras e a descrição acima se referem a várias realizações a título de ilustração apenas. Deve ser notado que a partir da seguinte discussão, realizações alternativas das estruturas e métodos revelados neste documento serão facilmente reconhecidas como alternativas viáveis que podem ser empregadas sem se distanciar dos princípios do que é reivindicado.

[00170] Uma ou mais realizações foram descritas acima, exemplos das quais são ilustradas nas figuras em anexo. Deve ser notado que, sempre que possível, números de referência semelhantes ou similares podem ser utilizados nas figuras e podem indicar funcionalidades similares ou semelhantes. As figuras representam realizações do sistema revelado (ou método) para fins apenas de ilustração. Uma pessoa versada na técnica irá facilmente reconhecer a partir da seguinte descrição que realizações alternativas das estruturas e métodos ilustrados neste documento podem ser empregados sem se distanciar dos princípios descritos neste documento.

[00171] Algumas realizações podem ser descritas utilizando a expressão “acoplada” e “conectada” ao longo de seus derivados. Deve ser entendido que estes termos são se destinam a serem sinônimos um para o outro. Por exemplo, algumas realizações podem ser descritas utilizando o termo “conectado” para indicar que dois ou mais elementos estão em contado físico ou elétrico direto um com o outro. Em outro exemplo, algumas realizações podem ser descritas utilizando o termo “acoplado” para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto. O termo “acoplado”, porém, pode também significar que dois ou mais elementos não estão em contato físico ou elétrico direto um com o outro, mas ainda coopera ou interage um com o outro. As realizações não são limitadas neste contexto.

[00172] Como utilizado neste documento, os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, “tem”, “tendo” ou qualquer outra variação dos mesmos, se destinam a cobrir uma inclusão não exclusiva. Por exemplo, um processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não é necessariamente limitado a apenas aqueles elementos, mas pode incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, artigo ou aparelho. Além disso, a menos que expressamente afirmado o contrário, “ou” se refere a um ou inclusivo e não a um ou exclusivo. Por exemplo, uma condição A ou B é satisfeita por qualquer um dos seguintes: A é verdadeiro (ou presente) e B é falso (ou não presente), A é falso (ou não presente) e B é verdadeiro (ou presente), e ambos A e B são verdadeiros (ou presentes).

[00173] Além disso, o uso do “um” ou “uma” é empregado para descrever elementos e componentes das realizações neste documento.Isso é feito meramente por conveniência e para fornecer um sentido geral do sistema. A descrição deve ser lida para incluir um ou pelo menos um e o singular também inclui o plural, a menos que seja óbvio que significa de outra forma.

[00174] Com a leitura desta revelação, aqueles de conhecimento comum na técnica apreciarão ainda designs estruturais e funcionais alternativos adicionais para um sistema e um processo para identificação e tratamento de plantas com máquina agrícola incluindo um sistema de controle executando um modelo de segmentação semântica. Assim, enquanto realizações e aplicações em particular foram ilustradas e descritas, deve ser entendido que as realizações reveladas não se limitam à construção e componentes precisos revelados neste documento. Várias modificações, mudanças e variações, que serão aparentes para aqueles versados na técnica podem ser feitos no arranjo, operação e detalhes do método e aparelho revelados neste documento, se se distanciar do espírito e escopo definido nas Reivindicações em apenso.

Claims

1. Método de Operação de Máquina Agrícola, caracterizado por que compreende: capturar uma primeira imagem de plantas em um campo com um sistema de aquisição de imagem da máquina agrícola utilizando um conjunto inicial de parâmetros de captura associado com um primeiro conjunto de resultados de tratamento; identificar uma oclusão na primeira imagem, que obstrui uma parte da primeira imagem; determinar as características da oclusão representativas da oclusão com base em dados de imagem na primeira imagem; gerar um conjunto modificado de parâmetros de captura para compensar a oclusão identificada com base nas características de oclusão; capturar uma segunda imagem de plantas no campo com o sistema de aquisição de imagem utilizando o conjunto modificado de parâmetros de captura à medida que a máquina agrícola está identificando e tratando plantas no campo com um segundo conjunto de resultados de tratamento diferentes do primeiro conjunto de resultados de tratamento; e transmitir os resultados do segundo tratamento a um gerenciador da máquina agrícola.

2. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que transmitir os resultados do segundo tratamento ao gerenciador da máquina agrícola compreende ainda: determinar uma diferença entre o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento; e em resposta à diferença sendo maior do que uma diferença limiar, transmitir os resultados do segundo tratamento ao gerenciador da máquina agrícola.

3. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que gerar um conjunto modificado de parâmetros de captura compreende: gerar uma máscara dinâmica para aplicação a pixels de imagens capturadas pelo sistema de aquisição de imagem, a máscara dinâmica configurada para remover pixels das imagens obstruídas pela oclusão.

4. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a máquina agrícola é configurada para identificar plantas utilizando um classificador de objeto e em que a geração do conjunto modificado de parâmetros de captura compreende: gerar uma máscara dinâmica para aplicação a uma saída do classificador de objeto, a máscara dinâmica configurada para remover saídas do classificador de objeto classificadas como a oclusão.

5. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que identificar a oclusão na primeira imagem compreende realizar a detecção de objeto estático em pixels na primeira imagem capturada pelo sistema de aquisição de imagem.

6. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que identificar a oclusão na primeira imagem compreende a aplicação de um classificador de objeto à primeira imagem, o classificador de objeto configurado para classificar pelo menos plantas e oclusões na primeira imagem.

7. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a oclusão é uma parte da máquina agrícola.

8. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma eficiência de tratamento de plantas no campo e um segundo conjunto de resultados de tratamento é menor do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento.

9. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma quantidade esperada de fluido de tratamento aplicado no campo e o segundo conjunto de resultados de tratamento são maiores do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento.

10. Método de Operação de Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam um número esperado de plantas tratadas pela máquina agrícola, o segundo conjunto de resultados de tratamento é diferente do primeiro conjunto de resultados de tratamento.

11. Máquina Agrícola, caracterizada por que compreende: um sistema de aquisição de imagem configurado para capturar imagens de plantas em um campo de acordo com parâmetros de captura; um ou mais sensores configurados para medir resultados de tratamento da máquina agrícola; um ou mais processadores fisicamente ligados à máquina agrícola; e um meio de armazenamento não transitório legível em computador armazenando instruções de programa de computador que, quando executados por um ou mais processadores, fazem com que um ou mais processadores: capturem, utilizando o sistema de aquisição de imagem, uma primeira imagem de plantas no campo, utilizando um conjunto inicial de parâmetros de captura associados com um primeiro conjunto de resultados de tratamento; identifiquem uma oclusão na primeira imagem, que obstrui uma parte da primeira imagem; determinem as características da oclusão representativas da oclusão com base em dados de imagem na primeira imagem; gerem um conjunto modificado de parâmetros de captura para compensar a oclusão identificada com base nas características de oclusão; capturem, utilizando o sistema de aquisição de imagem, uma segunda imagem de plantas no campo, utilizando o conjunto modificado de parâmetros de captura à medida que a máquina agrícola está identificando e tratando plantas no campo com um segundo conjunto de resultados de tratamento diferente do primeiro conjunto de resultados de tratamento; e transmitam o segundo conjunto de resultados de tratamento a um gerenciador da máquina agrícola.

12. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que as instruções de programa de computador para transmissão do segundo conjunto de resultados de tratamento ao gerenciador da máquina agrícola fazem ainda com que um ou mais processadores: determinem uma diferença entre o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento; e em resposta à diferença sendo maior do que uma diferença limiar, transmitam o segundo conjunto de resultados de tratamento ao gerenciador da máquina agrícola.

13. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que as instruções de programa de computador para gerar o conjunto modificado de parâmetros de captura fazem ainda com que um ou mais processadores: gerem uma máscara dinâmica para aplicação a pixels de imagens capturadas pelo sistema de aquisição de imagem, a máscara dinâmica configurada para remover pixels das imagens obstruídas pela oclusão.

14. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que um ou mais processadores são configurados para identificar plantas utilizando um classificador de objeto e em que as instruções do programa de computador para geração do conjunto modificado de parâmetros de captura fazem ainda com que um ou mais processadores: gerem uma máscara dinâmica para aplicação a uma saída do classificador de objeto, a máscara dinâmica configurada para remover saídas do classificador de objeto classificadas como a oclusão.

15. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que as instruções do programa de computador para identificação da oclusão na primeira imagem fazem ainda com que um ou mais processadores realizem detecção de objeto estático em pixels na primeira imagem capturada pelo sistema de aquisição de imagem.

16. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que as instruções do programa de computador identificando a oclusão na primeira imagem fazem ainda com que um ou mais processadores apliquem um classificador de objeto à primeira imagem, o classificador de objeto configurado para classificar pelo menos plantas e oclusões na primeira imagem.

17. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que a oclusão é uma parte da máquina agrícola.

18. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma eficiência de tratamento de plantas no campo e o segundo conjunto de resultados de tratamento é menor do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento.

19. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam uma quantidade esperada de fluido de tratamento aplicado no campo e o segundo conjunto de resultados de tratamento mais alto do que o primeiro conjunto de resultados de tratamento.

20. Máquina Agrícola, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada por que o primeiro conjunto de resultados de tratamento e o segundo conjunto de resultados de tratamento quantificam um número esperado de plantas tratadas pela máquina agrícola e o segundo conjunto de resultados de tratamento são diferentes do primeiro conjunto de resultados de tratamento.

21. Meio de Armazenamento Não Transitório Legível em Computador, caracterizado por que armazenar instruções de programa de computador que, quando executadas por um ou mais processadores, fazem com que um ou mais processadores: capturem uma primeira imagem de plantas em um campo com um sistema de aquisição de imagem da máquina agrícola utilizando um conjunto inicial de parâmetros de captura associados com um primeiro conjunto de resultados de tratamento; identifiquem uma oclusão na primeira imagem que obstrui uma parte da primeira imagem; determinem características de oclusão representativas da oclusão com base em dados de imagem na primeira imagem; gerem um conjunto modificado de parâmetros de captura para compensar a oclusão identificada com base nas características de oclusão; capturem uma segunda imagem de plantas no campo com o sistema de aquisição de imagem utilizando o conjunto modificado de parâmetros capturados à medida que a máquina agrícola está identificando e tratando plantas no campo com um segundo conjunto de resultados de tratamento diferente do primeiro conjunto de resultados de tratamento; e transmitam o segundo conjunto de resultados de tratamento a um gerenciador da máquina agrícola.