BR112020000102B1 - Aparelho, sistema e método para controle de erva daninha e meio não transitório legível por computador - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a um aparelho para controle de erva daninha. O mesmo é descrito para fornecer (210) a uma unidade de processamento a pelo menos uma imagem de um ambiente. A unidade de processamento analisa (220) a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação dentre uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma primeira parte do ambiente. Uma unidade de saída emite (230) informações que são úteis para ativar a tecnologia de controle de vegetação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a um aparelho para controle de erva daninha, a um sistema para controle de erva daninha, a um método para controle de erva daninha, assim como a um elemento de programa de computador e a um meio legível por computador.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os antecedentes gerais desta invenção se referem a controle de erva daninha. Certas áreas industriais e certas áreas em torno dos trilhos de ferrovia precisam ter a vegetação controlada. Para ferrovias, tal controle aprimora a visibilidade a partir da perspectiva das pessoas no trem, como o condutor e aprimora a visibilidade a partir da perspectiva das pessoas que trabalham nos trilhos. Tal controle pode levar a segurança aprimorada. Adicionalmente, a vegetação pode romper e danificar os trilhos e as linhas de comunicação e sinalização associadas. Então, exige-se o controle da vegetação para mitigar isso. O controle de vegetação, chamado também de controle de erva daninha, pode demandar muito tempo e recurso, especialmente, se executado manualmente. Um trem aspersor de erva daninha com um herbicida contido em tanques químicos no trem pode ser aspergido no trilho e na área circundante para controlar a vegetação. Entretanto, tal controle de erva daninha pode ser dispendioso, o público em geral deseja cada vez mais ver uma redução em impacto ambiental.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] Seria vantajoso ter um aparelho aprimorado para controle de erva daninha.

[0004] O objetivo da presente invenção é resolvido com a matéria das reivindicações independentes, em que as modalidades adicionais são incorporadas nas reivindicações dependentes. Deve ser observado que os seguintes aspectos e exemplos descritos da invenção se aplicam também ao aparelho para controle de erva daninha, ao sistema para controle de erva daninha, ao método para controle de erva daninha, e ao elemento de programa de computador e ao meio legível por computador.

[0005] De acordo com um primeiro aspecto, é fornecido um aparelho para controle de erva daninha, compreendendo: - uma unidade de entrada; - uma unidade de processamento; e - uma unidade de saída.

[0006] A unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos uma imagem de um ambiente. A unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação dentre uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação para controle de erva daninha para pelo menos uma primeira parte do ambiente. A unidade de saída é configurada para emitir informações úteis para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação. Em outras palavras, uma imagem ou imagens de um ambiente foram adquiridas. Há diversas tecnologias de controle de vegetação possíveis que podem ser usadas para controle de erva daninha. Então, o aparelho analisa a imagem ou imagens para determinar qual ou quais das tecnologias de controle de vegetação disponíveis devem ser usadas para controlar ervas daninhas em uma localização específica ou localizações específicas do ambiente.

[0007] Dessa forma, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser usada para áreas diferentes do ambiente. Ademais, em áreas diferentes do ambiente, tecnologias diferentes de operação da tecnologia de controle de vegetação podem ser usadas, onde cada tecnologia de operação da tecnologia de vegetação for a mais apropriada para cada área diferente.

[0008] Dessa maneira, tecnologias com base em herbicidas, por exemplo, que podem ser aplicadas em uma forma de aspersão, podem ser usadas apenas onde as mesmas forem a tecnologia mais apropriada para uma ou áreas particulares do ambiente. Isso significa também que podem ser utilizadas em outras áreas do ambiente. Assim, não apenas o controle geral de ervas daninhas é aprimorado devido à tecnologia mais apropriada ser usada para cada área, o uso de herbicidas e, particularmente, dos herbicidas mais agressivos é reduzido.

[0009] Em um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de pelo menos uma localização de vegetação na pelo menos primeira parte do ambiente. Então, a unidade de processamento é configurada para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

[0010] Em outras palavras, o processamento de imagem pode ser usado a fim de determinar as áreas de vegetação no acervo de imagens adquirido, a partir do qual a tecnologia mais apropriada a ser usada para controle de erva daninha dessa área de vegetação pode ser selecionada. Ademais, as tecnologias de controle de vegetação podem ser aplicadas apenas na localização de vegetação, em que o controle de vegetação mais apropriado pode ser usado para cada localização de vegetação.

[0011] Dessa maneira, o controle de vegetação mais apropriado pode ser selecionado para áreas diferentes de vegetação, em que áreas pequenas de vegetação podem ser controladas através de meios diferentes de operação para áreas grandes de vegetação, por exemplo.

[0012] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera. A unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos uma localização associada a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[0013] A localização pode ser uma localização geográfica em relação a uma localização precisa no solo, ou pode ser uma localização no solo que é referenciada para uma posição da tecnologia de controle de vegetação. Em outras palavras, uma localização geográfica absoluta pode ser utilizada ou uma localização no solo que não precisa ser conhecida em termos absolutos, mas que é referenciada para uma localização de uma tecnologia de controle de erva daninha.

[0014] Assim, ao correlacionar uma imagem à localização em que a mesma foi adquirida, sendo essa uma localização geográfica absoluta ou uma localização no solo que é conhecida em relação à posição de uma tecnologia de controle de vegetação, a tecnologia de controle de vegetação pode ser aplicada precisamente a essa localização.

[0015] Em um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de pelo menos um tipo de erva daninha. Em outras palavras, a tecnologia de controle de vegetação apropriada que é selecionada pode considerar o tipo ou tipos de ervas daninhas a ser controlado. Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma localização do pelo menos um tipo de erva daninha. Em outras palavras, o processamento de imagem pode ser usado para determinar um tipo de erva daninha e sua localização. A localização pode ser a localização contida no acervo de imagens. A localização pode ser uma localização geográfica real. A localização pode estar contida no acervo de imagens e ter capacidade de ser referenciada para uma posição de uma ou mais tecnologias de controle de vegetação. Dessa maneira, ao determinar uma localização de um tipo particular de erva daninha, a tecnologia de controle de vegetação mais ideal pode ser aplicada a essa localização específica, com isso, aplicando também a ervas daninhas diferentes em localizações diferentes que exigem modos diferentes de operação da tecnologia de controle de vegetação a serem aplicados.

[0016] Em um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de um primeiro tipo de erva daninha na pelo menos primeira parte do ambiente e uma determinação de um segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0017] Assim, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser determinada com base nos tipos diferentes de erva daninha em um ambiente. Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o primeiro tipo de erva daninha na pelo menos a primeira parte do ambiente. A unidade de processamento é configurada também para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0018] Em outras palavras, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser selecionada dependendo do tipo específico de tipos de erva daninha a ser encontrado em partes de um ambiente, possibilitando, desse modo, modos específicos de operação da tecnologia de controle de vegetação a serem aplicados apenas nas localizações onde essas ervas daninhas específicas devem ser encontradas. Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos a primeira parte do ambiente. A unidade de processamento é configurada também para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0019] Em outras palavras, uma primeira tecnologia pode ser selecionada com base na análise de imagem para controle de erva daninha nas primeiras localizações de um ambiente, e uma tecnologia de controle de vegetação diferente pode ser selecionada para controle de erva daninha em localizações diferentes com base na análise de imagem.

[0020] Dessa maneira, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser selecionada para certas partes do ambiente com, por exemplo, uma tecnologia de controle de erva daninha que é usada para algumas ervas daninhas e uma tecnologia de controle de vegetação diferente que é usada para ervas daninhas diferentes, e/ou uma tecnologia de controle de vegetação pode ser usada para certos tipos de ervas daninhas em uma primeira parte de um ambiente, e uma operação da tecnologia de controle de vegetação pode ser usada para as mesmas ervas daninhas em uma parte diferente do ambiente. Por exemplo, a tecnologia de controle de vegetação selecionada pode considerar o terreno do solo, considerando, por exemplo, se o terreno está seco, arenoso, pantanoso, úmido, ou uma área de importância ambiental especial (área protegida) e a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser selecionada para considerar esses tipos de terreno para os mesmos tipos (ou tipos diferentes) de ervas daninhas.

[0021] Em um outro exemplo, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser determinada com base em um estágio de crescimento ou um estágio de desenvolvimento de uma espécie de erva daninha. De acordo com uma modalidade permissiva, o estágio de desenvolvimento pode ser definido por um BBCH (o código internacional aceito da Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie na Alemanha).

[0022] Em um outro exemplo, a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada pode ser determinada com base em uma quantidade de erva daninha em um ambiente.

[0023] Adicionalmente, isso significa que os meios de controle de erva daninha quimicamente agressivos podem ser mantidos no mínimo.

[0024] Em um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem compreende a utilização de algoritmo de aprendizado de máquina.

[0025] Na discussão acima, e nessa discussão que segue, a tecnologia de controle de vegetação pode ser chamada também de tecnologia de controle de erva daninha e vice-versa.

[0026] De acordo com um segundo aspecto, é fornecido um sistema para controle de erva daninha, compreendendo: - pelo menos uma câmera; - um aparelho para controle de erva daninha de acordo com o primeiro aspecto; e - pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação.

[0027] A pelo menos uma câmera é configurada para adquirir a pelo menos uma imagem do ambiente. A pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação é montada em um veículo. O aparelho é configurado para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação para a pelo menos primeira parte do ambiente.

[0028] Dessa forma, um veículo pode se mover em torno de um ambiente e controlar ervas daninhas contidas nesse ambiente com o uso de tecnologias de controle de vegetação diferentes, em que tecnologias de controle de vegetação específicas são determinadas com base no acervo de imagens desse ambiente. Dessa forma, o acervo de imagens pode ser adquirido por uma plataforma, por exemplo, um ou mais drones que voam sobre um ambiente. Essas informações são enviadas para um aparelho que poderia estar em um escritório. O aparelho determina onde qual tecnologia de controle de vegetação deve ser usada dentro do ambiente. Essas informações podem ser fornecidas em um mapa de controle de erva daninha que é fornecido para um veículo que se move em torno desse ambiente, e, em partes específicas do ambiente, ativa a tecnologia de controle de vegetação exigida.

[0029] Em um exemplo, o aparelho é montado no veículo. Em um exemplo, a pelo menos uma câmera é montada no veículo.

[0030] De acordo com um terceiro aspecto, é fornecido um método para controle de erva daninha, compreendendo: (a) fornecer a uma unidade de processamento a pelo menos uma imagem de um ambiente; (c) analisar pela unidade de processamento a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação dentre uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma primeira parte do ambiente; e (e) emitir informações por uma unidade de saída que são úteis para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação.

[0031] Em um exemplo, a etapa c) compreende a etapa de determinar (240) pelo menos uma localização de vegetação na pelo menos primeira parte do ambiente; e em que o método compreende a etapa d) de determinar (250) pela unidade de processamento a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

[0032] Em um exemplo, na etapa a), a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera; e em que o método compreende a etapa b) de fornecer (260) à unidade de processamento pelo menos uma localização associada a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[0033] De acordo com um outro aspecto, é fornecido um elemento de programa de computador para controlar um aparelho de acordo com o aparelho do primeiro aspecto e/ou o sistema de acordo com o segundo aspecto, que quando executado por um processador, é configurado para executar o método do terceiro aspecto. Vantajosamente, os benefícios fornecidos por qualquer um dos aspectos acima se aplicam igualmente a todos os outros aspectos e vice-versa.

[0034] Os aspectos e exemplos acima se tornarão evidentes a partir de e serão elucidados com referência às modalidades descritas doravante no presente documento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0035] As modalidades exemplificativas serão descritas a seguir com referência aos seguintes desenhos:

[0036] A Fig. 1 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de um aparelho para controle de erva daninha;

[0037] A Fig. 2 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de um sistema para controle de erva daninha;

[0038] A Fig. 3 mostra um método para controle de erva daninha;

[0039] A Fig. 4 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de um sistema para controle de erva daninha;

[0040] A Fig. 5 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de um sistema para controle de erva daninha;

[0041] A Fig. 6 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de uma parte de um sistema para controle de erva daninha;

[0042] A Fig. 7 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de uma parte de um sistema para controle de erva daninha;

[0043] A Fig. 8 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de uma parte de um sistema para controle de erva daninha;

[0044] A Fig. 9 mostra uma configuração esquemática em mais detalhe de uma seção da parte do sistema para controle de erva daninha mostrado na Fig. 7; e

[0045] A Fig. 10 mostra uma representação esquemática de um trilho de ferrovia e de uma área circundante.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0046] A Fig. 1 mostra um exemplo de um aparelho 10 para controle de erva daninha. O aparelho 10 compreende uma unidade de entrada 20, uma unidade de processamento 30 e uma unidade de saída 40. A unidade de entrada 20 é configurada para fornecer à unidade de processamento 30 pelo menos uma imagem de um ambiente. A unidade de processamento 30 é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação dentre uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma primeira parte do ambiente. A unidade de saída 40 é configurada para emitir informações úteis para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação. A pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação é ativada na pelo menos primeira parte do ambiente.

[0047] Em um exemplo, o aparelho está operando em tempo real, em que as imagens são adquiridas e processadas imediatamente e a tecnologia de controle de vegetação determinada é usada imediatamente para controlar ervas daninhas. Assim, por exemplo, um veículo pode adquirir um acervo de imagens do seu ambiente e processar esse acervo de imagens para determinar qual tecnologia de controle de vegetação carregado pelo veículo deve ser usada para partes particulares do seu ambiente.

[0048] Em um exemplo, o aparelho está operando em tempo quase real, em que as imagens são adquiridas de um ambiente e processadas imediatamente para determinar qual tecnologia de controle de vegetação deve ser usada para controlar ervas daninhas em áreas particulares desse ambiente. Essas informações podem ser usadas posteriormente por um sistema apropriado (ou sistemas) que se desloca dentro do ambiente e aplica a tecnologia de controle de vegetação apropriada a partes particulares desse ambiente. Assim, por exemplo, um primeiro veículo, como um carro, trem, caminhão ou veículo aéreo não tripulado (UAV) ou drone equipado com uma ou mais câmeras podem se deslocar dentro de um ambiente e adquirir acervo de imagens. Esse acervo de imagens pode ser processado imediatamente para determinar um “mapa de erva daninha”, detalhando onde dentro do ambiente as tecnologias de controle de vegetação específicos devem ser usadas. Posteriormente, um veículo equipado com diversas tecnologias de controle de vegetação diferentes pode se deslocar dentro do ambiente e aplicar a tecnologia de controle de erva daninha determinada específica a áreas do ambiente específicas diferentes. Em um outro exemplo, diversos veículos, cada um equipado com uma única single tecnologia de controle de vegetação se desloca dentro do ambiente e usa sua tecnologia de controle de vegetação específica apenas para essas áreas do ambiente específicas, em que foi determinado que essa tecnologia de controle de vegetação deve ser usada.

[0049] Em um exemplo, o aparelho está operando em um modo offline. Assim, o acervo de imagens que foi adquirido previamente é fornecido posteriormente para o aparelho. Então, o aparelho determina onde as tecnologias de controle de vegetação específicas devem ser usadas em uma área, e gera, na prática, um mapa de erva daninha. Então, o mapa de erva daninha é usado posteriormente por um ou mais veículos que, então, se deslocam na área e aplicam as tecnologias de controle de vegetação específicas a partes específicas do ambiente.

[0050] Em um exemplo, a unidade de saída emite um sinal que é diretamente útil para ativar uma tecnologia de controle de vegetação.

[0051] Em um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de pelo menos uma localização de vegetação na pelo menos primeira parte do ambiente. Então, a unidade de processamento é configurada para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

[0052] De acordo com um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera. Então, a unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos uma localização associada a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[0053] Em um exemplo, a localização é uma localização geográfica absoluta.

[0054] Em um exemplo, a localização é uma localização que é determinada com referência à posição da pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação. Em outras palavras, uma imagem pode ser determinada como estando associada a uma localização específica no solo, sem saber sua posição geográfica específica, mas ao saber a posição da pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação em relação a essa localização no momento em que a imagem foi adquirida, a tecnologia de controle de vegetação pode ser, então, aplicada em um momento posterior nessa localização por movimento da tecnologia de controle de vegetação até essa localização.

[0055] Em um exemplo, uma unidade de GPS é usada para determinar, e/ou é usada na determinação, a localização da pelo menos uma câmera quando imagens foram adquiridas.

[0056] Em um exemplo, uma unidade de navegação por inércia é usada sozinha ou em combinação com uma unidade de GPS para determinar a localização da pelo menos uma câmera quando imagens específicas foram adquiridas. Assim, por exemplo, a unidade de navegação por inércia, que compreende, por exemplo, um ou mais giroscópios a laser, é calibrada ou zerada em uma localização conhecida, e à medida que se move com pelo menos uma câmera, o movimento oposto a essa localização conhecida nas coordenadas x, y e pode ser determinada, a partir do qual a localização da pelo menos uma câmera quando imagens foram adquiridas pode ser determinada.

[0057] Em um exemplo, o processamento de imagem de acervo de imagens adquirido é usado em separado ou em combinação com uma unidade de GPS, ou em combinação com uma unidade de GPS e uma unidade de navegação por inércia, para determinar a localização da pelo menos uma câmera quando imagens específicas forma adquiridas. Assim, marcadores visuais podem ser usados em separado ou em combinação para determinar a localização da câmera. De acordo com um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de pelo menos um tipo de erva daninha. De acordo com um exemplo, a unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma localização do pelo menos um tipo de erva daninha.

[0058] De acordo com um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem para determinar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de um primeiro tipo de erva daninha na pelo menos primeira parte do ambiente e uma determinação de um segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0059] Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o primeiro tipo de erva daninha na pelo menos a primeira parte do ambiente. A unidade de processamento é configurada também para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0060] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos a primeira parte do ambiente. A unidade de processamento é configurada também para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0061] Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é diferente da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0062] Assim, as ervas daninhas diferentes podem ser determinadas em partes diferentes de um ambiente para possibilitar que a tecnologia de controle de vegetação mais apropriada seja determinada para essas áreas. Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é pelo menos parcialmente delimitada através da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0063] Em outras palavras, uma área de um ambiente é encontrada em uma outra área de um ambiente. Então, uma tecnologia de controle de vegetação pode ser usada para uma área grande, e para que uma área menor seja encontrada nessa área, uma tecnologia de controle de vegetação pode ser usada.

[0064] Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é pelo menos um subconjunto da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0065] Assim, uma área menor de, por exemplo, um tipo específico de erva daninha pode ser encontrada em uma área maior de uma erva daninha. Por exemplo, um ou mais dentes-de-leão podem estar localizados em uma região de grama. Então, uma primeira tecnologia de controle de vegetação pode ser usada em toda a área de grama, incluindo onde os dentes-de-leão devem estar localizados. Essa tecnologia de controle de vegetação pode ser selecionada como a tecnologia apropriada para controlar grama, não precisa da tecnologia de controle de vegetação mais agressiva disponível. Entretanto, para o subconjunto dessa área de grama, onde devem ser encontradas as ervas daninhas mais difíceis de exterminar, então, a tecnologia de controle de vegetação mais agressiva pode ser usada, como aspersão química, nessa localização específica. Dessa forma, a quantidade de aspersão química pode ser minimizada.

[0066] De acordo com um exemplo, a análise da pelo menos uma imagem compreende a utilização de um algoritmo de aprendizado de máquina.

[0067] Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina compreende um algoritmo de árvore de decisão.

[0068] Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina compreende uma rede neural artificial.

[0069] Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens contendo acervo de imagens de pelo menos um tipo de erva daninha. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens contendo acervo de imagens de uma pluralidade de ervas daninhas.

[0070] Em um exemplo, a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação compreende os seguintes: um ou mais produtos químicos; aspersão química; líquido químico; sólido químico; água de alta pressão; água de alta temperatura; água de alta pressão e alta temperatura; vapor; energia elétrica; indução elétrica; fluxo de corrente elétrica; potência de Alta Tensão; radiação eletromagnética; radiação por raios x; radiação ultravioleta; radiação visível; radiação de micro-onda; radiação a laser pulsada; sistema de chama.

[0071] A Fig. 2 mostra um exemplo de um sistema 100 para controle de erva daninha. O sistema 100 compreende pelo menos uma câmera 110, e um aparelho 10 para controle de erva daninha como descrito acima para qualquer um dos exemplos associados à Fig. 1. O sistema 100 compreende também pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação 120. A pelo menos uma câmera 110 é configurada para adquirir a pelo menos uma imagem do ambiente. A pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação 120 é montada em um veículo 130. O aparelho 10 é configurado para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação 120 para a pelo menos primeira parte do ambiente.

[0072] Em um exemplo, o aparelho 10 é montado no veículo 130. Em um exemplo, a pelo menos uma câmera 110 é montada no veículo 130.

[0073] Em um exemplo, o veículo é um trem ou vagão de trem ou caminhão ou Unimog.

[0074] Em um exemplo, a unidade de entrada é configurada para fornecer à unidade de processamento pelo menos uma localização geográfica associada a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[0075] Em um exemplo, o aparelho é configurado para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação com base na pelo menos uma localização geográfica associada com a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida e uma relação espacial entre a pelo menos uma câmera e a tecnologia de controle de vegetação. Dessa maneira, ao saber onde a imagem foi adquirida por uma câmera montada em um veículo e ao saber também onde uma tecnologia de controle de vegetação é montada no veículo em relação à câmera, o movimento de avanço do veículo pode ser considerado a fim de ativar essa tecnologia de controle de vegetação na mesma localização onde a imagem foi adquirida, e, na realidade, na área imageada.

[0076] Em um exemplo, o aparelho é configurado para ativar uma primeira tecnologia de controle de vegetação antes da ativação de uma segunda tecnologia de controle de vegetação, ou ativar a primeira tecnologia de controle de vegetação após a ativação da segunda tecnologia de controle de vegetação.

[0077] Em um exemplo, a primeira tecnologia de controle de vegetação é montada na frente da segunda tecnologia de controle de vegetação em relação a uma direção de deslocamento do veículo, ou a primeira tecnologia de controle de vegetação é montada atrás da segunda tecnologia de controle de vegetação em relação à direção de deslocamento do veículo.

[0078] A Fig. 3 mostra um método 200 para controle de erva daninha nas suas etapas básicas. O método 200 compreende: em uma etapa de fornecimento 210, chamada também de etapa (a), fornecer (210) a uma unidade de processamento 30 a pelo menos uma imagem de um ambiente;

[0079] em uma etapa de análise 220, chamada também de etapa (c), analisar pela unidade de processamento da pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação dentre uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma primeira parte do ambiente; e

[0080] e em uma etapa de saída 230, chamada também de etapa (e), emitir informações por uma unidade de saída 40 que são úteis para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação.

[0081] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem do ambiente é fornecida de uma unidade de entrada 20 para a unidade de processamento.

[0082] De acordo com um exemplo, a etapa c) compreende a etapa de determinar 240 de pelo menos uma localização de vegetação na pelo menos primeira parte do ambiente. Então, o método compreende a etapa d) de determinar 250 pela unidade de processamento da pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

[0083] De acordo com um exemplo, na etapa a), a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera, e o método compreende a etapa b) de fornecer 260 à unidade de processamento pelo menos uma localização associada com a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[0084] Em um exemplo, a etapa c) compreende determinar 270 pelo menos um tipo de erva daninha.

[0085] Em um exemplo, a etapa c) compreende determinar 280 pelo menos uma localização do pelo menos um tipo de erva daninha.

[0086] Em um exemplo, a etapa c) compreender determinar 290 um primeiro tipo de erva daninha na pelo menos primeira parte do ambiente e determinar 300 um segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0087] Em um exemplo, a etapa c) compreende determinar 310 uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o primeiro tipo de erva daninha na pelo menos uma primeira parte do ambiente, e determinar 320 uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para o segundo tipo de erva daninha na pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0088] Em um exemplo, a etapa c) compreende determinar 330 uma primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos a primeira parte do ambiente, e determinar 340 uma segunda tecnologia de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha para pelo menos uma segunda parte do ambiente.

[0089] Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é diferente da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0090] Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é pelo menos parcialmente delimitada através da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0091] Em um exemplo, a pelo menos segunda parte do ambiente é pelo menos um subconjunto da pelo menos primeira parte do ambiente.

[0092] Em um exemplo, a etapa c) compreende utilizar 350 um algoritmo de aprendizado de máquina.

[0093] Em um exemplo, o método compreende usar um veículo, e em que o método compreende adquirir a pelo menos uma câmera pela pelo menos uma imagem do ambiente; e ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de vegetação, que é montada no veículo, para a pelo menos primeira parte do ambiente.

[0094] Em um exemplo, o método compreende montar a unidade de processamento, a unidade de saída e a pelo menos uma câmera no veículo.

[0095] Em um exemplo, o método compreende ativar uma primeira tecnologia de controle de vegetação antes da ativação de uma segunda tecnologia de controle de vegetação, ou ativar a primeira tecnologia de controle de vegetação após a ativação da segunda tecnologia de controle de vegetação.

[0096] O aparelho, o sistema e o método para controle de erva daninha são descritos agora em mais detalhe em conjunto com as Figs. 4-10, que se referem ao controle de erva daninha no ambiente de um trilho de ferrovia, com as tecnologias de controle de vegetação que é montada nas partes do trem.

[0097] A Fig. 4 mostra um exemplo de um sistema 100 para controle de erva daninha. Vários drones têm câmeras 110. Os drones voam ao longo de um trilho de ferrovia. As câmeras adquirem o acervo de imagens do ambiente do trilho de ferrovia, com esse sendo o solo entre o trilho e o solo nas laterais do trilho. O ambiente que é imageado é o ambiente em que se exige ter ervas daninhas controladas. Não há a necessidade de ter vários drones, e um drone com uma câmera 110 pode adquirir o acervo de imagens necessário. De fato, o acervo de imagens poderia ser adquirido por uma câmera 110 ou câmeras 110 que foi manipulado pelo quadro de funcionários que visita o ambiente de trilho de ferrovia, por um avião ou por um trem que percorreu ao longo do trilho de ferrovia, por exemplo. O acervo de imagens adquirido pelas câmeras 110 está em uma resolução que possibilita que a vegetação seja identificada como vegetação e, na realidade, pode estar na resolução que possibilita que um tipo de erva daninha seja diferenciado de um outro tipo de erva daninha. O acervo de imagens adquirido pode ser acervo de imagens colorido, mas não precisa ser. O acervo de imagens adquirido pelos drones é transmitido para um aparelho 10. O acervo de imagens pode ser transmitido para o aparelho 10 logo que o mesmo foi adquirido pelas câmeras 110, ou pode ser transmitido em um momento posterior a quando o mesmo foi adquirido, por exemplo, quando os drones pousaram. Os drones podem ter Sistemas de Posicionamento Global (GPS) e isso possibilita que a localização de acervo de imagens adquirido seja determinada. Por exemplo, a orientação das câmeras 110 e a posição do drone quando o acervo de imagens foi adquirido podem ser usadas para determinar a área geográfica da imagem no plano de solo. Os drones podem ter também sistemas de navegação por inércia com base, por exemplo, nos giroscópios a laser. Além de ser usada para determinar a orientação do drone e, por conseguinte, da câmera, facilitando uma determinação de quando no solo o acervo de imagens foi adquirido, os sistemas de navegação por inércia podem funcionar sozinhos sem um sistema de GPS para determinar a posição do drone, por determinação de movimento oposto a uma localização conhecida ou diversas localizações conhecidas.

[0098] Uma unidade de entrada 20 do aparelho 10 passa o acervo de imagens adquirido para uma unidade de processamento 30. O software de análise de imagem opera no processador 30. O software de análise de imagem pode usar extração de recurso, como detecção de borda, e análise de detecção de objeto que, por exemplo, pode identificar estruturas, como trilhos de ferrovia, dormentes, árvores, passagens de nível, plataformas de estação. Assim, com base nas localizações conhecidas de objetos, como as localizações de construção dentro no ambiente, e com base nas informações de estrutura conhecidas, como a distância entre dormentes e a distância entre os trilhos de ferrovia, a unidade de processamento pode corrigir o acervo de imagens adquirido para criar, na prática, uma representação sintética do ambiente que pode ser sobreposta a um mapa geográfico do ambiente. Assim, a localização geográfica de cada imagem pode ser determinada, e não há necessidade de ter um GPS associado e/ou informações com base na navegação por inércia associadas ao acervo de imagens adquirido. Entretanto, se houver informações com base na navegação por GPS e/ou por inércia disponíveis, então, tal análise de imagem, que pode colocar imagens específicas em localizações geográficas específicas apenas com base no acervo de imagens, não é exigida. Embora, se as informações com base na navegação por GPS e/ou por inércia estiverem disponíveis, então, tal análise de imagem pode ser usada para aumentar a localização geográfica associada a uma imagem. Assim, por exemplo, se, com base nas informações com base na navegação por GPS e/ou por inércia, o centro de uma imagem adquirido for considerado localizada a 22 cm da borda lateral e a 67 cm da extremidade de um dormente de ferrovia particular de uma seção de ferrovia, enquanto a partir do acervo de imagens adquirido real, através do uso da análise de imagem descrita acima, o centro da imagem é determinado como estando localizada a 25 cm da borda e a 64 cm da extremidade do dormente, então, com base na navegação por GPS/por inércia, a localização derivada pode ser aumentada por deslocamento da localização a 3 cm em uma direção e a 3 cm em uma outra direção como exigido.

[0099] O processador 30 executa o software de processamento de imagem adicional. Esse software analisa uma imagem para determinar as áreas contidas na imagem onde a vegetação deve ser encontrada. A vegetação pode ser detectada com base no formato de recursos contidos nas imagens adquiridas, em que, por exemplo, o software de detecção de borda é usado para delinear o perímetro externo de objetos e o perímetro externo de recursos contidos no perímetro externo do próprio objeto. Uma base de dados de acervo de imagens de vegetação pode ser usada para ajudar a determinar se um recurso no acervo de imagens se refere à vegetação ou não, com o uso de, por exemplo, um algoritmo treinado de aprendizado de máquina, como uma rede neural artificial ou análise de árvore de decisão. A câmera pode adquirir acervo de imagens multiespectrais com acervo de imagens que têm informações relacionadas à cor contida nas imagens, e isso pode ser usado em separado ou em combinação com a detecção de recurso para determinar onde em uma vegetação de imagem deve ser encontrado. Como discutido acima, devido à sua localização geográfica de uma imagem poder ser determinada, a partir do conhecimento do tamanho de uma imagem no solo, a localização ou localizações de vegetação a ser encontrada em uma imagem pode, então, ser mapeada para a posição exata dessa vegetação no solo.

[0100] Então, o processador 30 executa o software de processamento de imagem adicional que pode ser parte do processamento de imagem que determina com base na extração de recurso, se o mesmo for usado. Esse software compreende um analisador de aprendizado de máquina. As imagens de ervas daninhas específicas são adquiridas, com informações relacionadas também ao tamanho de ervas daninhas que são usadas. As informações relacionadas a uma localização geográfica no mundo, onde tal erva daninha deve ser encontrada e informações relacionadas a uma época do ano quando essa erva daninha deve ser encontrada, incluindo quando em flor, etc. podem ser identificada com o acervo de imagens. Os nomes das ervas daninhas são identificados com o acervo de imagens das ervas daninhas. O analisador de aprendizado de máquina, que pode ter como base uma rede neural artificial ou um analisador de árvore de decisão, é, então, treinado no solo com base no acervo de imagens adquirido de verdade.

[0101] Dessa forma, quando uma nova imagem de vegetação está presente para o analisador, em que tal imagem pode ter um carimbo de data/hora associado como época do ano e uma localização geográfica, como Alemanha ou África do Sul, o analisador determina o tipo de erva daninha específico que está na imagem através de uma comparação de acervo de imagens de uma erva daninha encontrada na nova imagem com acervo de imagens de ervas daninhas diferentes, o mesmo foi treinado, em que o tamanho de ervas daninhas, e onde e quando as mesmas crescem podem ser considerados também. A localização específica desse tipo de erva daninha no solo no ambiente, e seu tamanho pode, portanto, ser determinada. O processador 30 tem uma base de dados contendo tipos diferentes de erva daninha e a tecnologia de controle de erva daninha ideal a ser usada no controle desse tipo de erva daninha. O tamanho da erva daninha ou grupo de ervas daninhas no solo pode ser considerado na determinação de qual tecnologia de controle de erva daninha (chamada também de tecnologia de controle de vegetação) a ser usada. Por exemplo, uma aspersão química pode ser a tecnologia de controle de erva daninha mais ideal para um tipo particular de erva daninha. Então, o processador pode determinar que, para uma única erva daninha ou um grupo dessa erva daninha em uma localização particular no ambiente, a tecnologia de controle de ervas daninhas de aspersão química deve ser ativada nessa localização específica para controlar as ervas daninhas. Entretanto, se houver um grupo grande desse tipo erva daninha específico que foi identificado e localizado no ambiente, o processador pode determinar que, para mitigar o impacto do produto químico no ambiente, uma tecnologia de controle de erva daninha diferente, como controle de erva daninha com base em chama ou um controle de erva daninha com base em alta tensão ou uma tecnologia de controle de erva daninha com base em vapor ou em água de alta pressão ou uma tecnologia de controle de erva daninha com base em micro-onda, deve ser usada para controlar esse grupo maior dessa erva daninha específica em uma localização específica no ambiente. O processador garante que todas as ervas daninhas que precisam ser controladas tenham atribuídas às mesmas pelo menos uma tecnologia de controle de erva daninha a ser usada. Poderia ocorrer, para um controle melhor de um tipo de erva daninha específico, dois tipos diferentes de tecnologia de controle de erva daninha, por exemplo, radiação de micro-onda e alta tensão, devem ser aplicados e o processador cria o mapa de controle de erva daninha apropriado. Assim, as câmeras 110 dos drones adquirem o acervo de imagens de um ambiente que é passado para um processador 30 que determina qual tecnologia de controle de erva daninha deve ser aplicada a quais localizações geográficas específicas no ambiente. Assim, na prática, um mapa de erva daninha ou um mapa de tecnologia de controle de erva daninha pode ser gerado que indica onde dentro do ambiente as tecnologias de controle de erva daninha específicas devem ser usadas.

[0102] Com referências continuadas à Fig. 4, um trem de controle de erva daninha 130 progride ao longo do trilho de ferrovia. O trem de controle de erva daninha tem diversos vagonetes, cada um alojando uma tecnologia de controle de erva daninha. Um primeiro vagonete tem uma tecnologia de controle de erva daninha com base em aspersão química 120a. Um segundo vagonete tem uma tecnologia de controle de erva daninha com base em Alta Tensão 120b, outras tecnologias de controle de erva daninha são com base em laser 120c, com base em micro-onda 120d e com base em vapor 120e, e outras tecnologias de controle de erva daninha estão disponíveis, como com base em chama, deposição química sólida (espuma) e até mesmo tecnologias de controle de erva com base mecânica. O trem de controle de erva daninha tem um processador (não mostrado) que usa o mapa de erva daninha ou mapa de controle de erva daninha discutido acima. O trem de controle de erva daninha tem meios para determinar sua localização geográfica, que pode ter como base um ou mais dentre GPS, navegação por inércia, análise de imagem a fim de localizar a posição dos trens de controle de erva daninha e as localizações específicas das tecnologias de controle de erva daninha. Isso significa que, quando o trem de controle de erva daninha passa pelo ambiente, as tecnologias de controle de erva daninha diferentes podem ser ativadas nas localizações específicas de ervas daninhas, em que a tecnologia de controle de erva daninha ativada na localização da erva daninha foi determinada como ideal para essa tarefa. Como discutido acima, o trem de controle de erva daninha pode ter uma câmera e adquirir acervo de imagens. O acervo de imagens adquirido pode ser processado pelo processador no trem de controle de erva daninha para determinar a localização do próprio trem, através da determinação da localização de dormentes e características nos arredores. Ademais, quando o trem de controle de erva daninha tem um sistema de GPS e/ou de inércia, os sistemas de navegação por GPS e/ou por inércia podem ser usados para determinar a localização do trem para que a tecnologia de controle de erva daninha correta possa ser ativada na localização de ervas daninhas específicas. Entretanto, se o trem tiver também uma câmera que adquire acervo de imagens dos arredores, a extração de recurso, como a posição de dormentes, etc. pode ser usada para aumentar a posição determinada por navegação por GPS e/ou por inércia para fazer correções na posição para que a tecnologia de controle de erva daninha possa ser ativada nas localizações exatas de ervas daninhas para considerar, por exemplo, uma posição derivada do sistema de GPS. Assim, o processamento de imagem exigido para determinar as posições de dormentes pode executar rapidamente, com atualizações de localização que são aplicadas rapidamente, devido à complexidade de processamento de imagem nos recursos de localização, já que os dormentes de ferrovia não são relativamente grandes.

[0103] A Fig. 5 mostra um outro exemplo de um sistema 100 para controle de erva daninha. O sistema para controle de erva daninha da Fig. 5 é similar àquele mostrado na Fig. 4. Entretanto, na Fig. 5, o trem de controle de erva daninha 130 tem câmeras 110 e um aparelho 10 como discutido previamente. As câmeras 110 no trem de controle de erva daninha 130 adquirem agora esse acervo de imagens que foi adquirido previamente pelos drones. O processador 30 do aparelho no trem de controle de erva daninha 130 processa o acervo de imagens adquirido para determinar a localização e o tipo de erva daninha. Então, não se exige que a localização geográfica exata da erva daninha seja determinada. Em vez disso, com base em um espaçamento relativo entre as câmeras 110 e as tecnologias de controle de erva daninha 120 no trem, uma imagem adquirida pode estar localizada em um ponto específico no solo e as ervas daninhas localizadas e identificadas nessa imagem e, consequentemente, localizadas no solo, com a tecnologia de controle de erva daninha 120a, 120b, 120c, 120d ou 120e exigidas a serem ativadas na localização da erva daninha que é determinada. Então, a partir do conhecimento do movimento de avanço do trem de controle de erva daninha (sua velocidade) e do momento em que uma imagem foi adquirida, pode-se determinar quando a tecnologia de controle de erva daninha exigida deve ser ativada de modo que a mesma se ative na posição da erva daninha. Dessa forma, o trem de controle de erva daninha não precisa ter um sistema de navegação por GPS e/ou por inércia ou meios de determinação de localização geográfica absoluta com base na imagem. Em vez disso, para considerar o processamento exigido para determinar o tipo de erva daninha e sua localização exata em uma imagem e sua localização exata no solo dentro de um sistema de coordenada de trem, as câmeras 110 devem ser espaçadas das tecnologias de controle de erva daninha 120 por uma distância que é pelo menos igual ao tempo de processamento multiplicado pela velocidade máxima do trem de controle de erva daninha durante o controle de erva daninha. Assim, por exemplo, se o processamento levar 0,2 s, 0,4 s ou 0,8 s para um trem que se desloca a 25 m/s, com referência à Fig. 5, as câmeras 110 devem ser espaçadas em direção à tecnologia de controle de erva daninha 120e por 5 m, 10 m ou 20 m para essa velocidade de trem. Uma redução na velocidade de trem possibilita que a separação seja reduzida. Além disso, as câmeras 110 que estão adquirindo o acervo de imagens podem ter tempos de exposição para que a imagem borrada devido ao movimento do trem durante o tempo de exposição seja minimizada. Isso pode ocorrer por vários meios, incluindo o uso de câmeras com tempos de exposição curtos ou iluminação pulsada curta através de, por exemplo, lasers ou LEDs em combinação com filtros, por exemplo. Entretanto, o aparelho pode usar um sistema de GPS e/ou sistema de navegação por inércia e/ou análise de imagem para determinar uma localização geográfica exata de ervas daninhas. Isso significa que um registro de quais ervas daninhas foram controladas por quais meios de controle de erva daninha e onde essas ervas daninhas foram localizadas pode ser determinado. Ademais, ao gerar uma localização geográfica exata das ervas daninhas, as tecnologias de controle de erva daninha 120a-120e podem ter meios de determinação de localização associados, como um sistema de GPS e/ou sistema de navegação por inércia e/ou sistema com base na imagem que pode ser usado para fornecer a posição exata da tecnologia de controle de erva específica. Assim, um carro frontal de um trem pode ter a aquisição de imagem e as unidades de análise que possibilitam que um mapa de controle de erva daninha seja construído. Então, os últimos vagonetes de um trem poderiam ter as tecnologias de controle de erva daninha alojadas nos mesmos, em que esses últimos vagonetes poderiam ser espaçados do carro frontal por muitas dezenas senão centenas de metros por vagonetes que carregam a carga. Então, a separação absoluta do carro frontal dos carros traseiros poderia variar à medida que o trem sobe e desce a colina, mas devido aos vagonetes com as tecnologias de controle de erva daninha conhecerem suas localizações exatas, quando as mesmas se moveram em direção à posição de uma erva daninha ou áreas de ervas daninhas de um tipo particular, o modo de tecnologia de controle de erva daninha apropriado pode ser ativado na localização geográfica precisa.

[0104] A Fig. 5 mostra duas vistas do trem de controle de erva daninha 130, o topo sendo uma vista lateral e o fundo mostrando uma vista plana. A mesma mostra as câmeras 110 que adquirem acervo de imagens que se estende entre os trilhos e até as laterais dos trilhos. Os vagonetes individuais do trem de controle de erva daninha têm a tecnologia de controle de erva daninha associada que pode ser aplicada abaixo do trem e à lateral do trem.

[0105] A Fig. 6 mostra um vagonete do trem de controle de erva daninha 130 como mostrado nas Figs. 4-5, que tem uma tecnologia de controle de erva daninha com base em aspersão química 120a. A Fig. 6 mostra uma vista traseira desse vagonete do trem com a vista no trilho de ferrovia. Diversos bocais de aspersão separados da tecnologia de controle de erva daninha 120a se estendem lateralmente abaixo do trem e até as laterais do trem. Um bocal de aspersão pode ter agora controle específico, além de estar ligado ou desligado, ou pode ser controlado direcionalmente para aspergir para a esquerda e para a direita ou para baixo, e/ou ser controlado de modo que a extensão angular da aspersão seja variada para que, por exemplo, um jato estreito de aspersão possa ser direcionado a uma única erva daninha. Quando um desses bocais de aspersão passa sobre uma erva daninha que foi identificada como uma que deve ser controlada por aspersão química, o processador 30 ativa o bocal específico que asperge produto químico na localização específica da erva daninha que se exige que seja controlada por essa aspersão química. Na Fig. 6, há duas localizações específicas de tal erva daninha, uma a ser encontrada entre o trilho e uma à esquerda dos trilhos, e, consequentemente, dois bocais de aspersão foram ativados. Deve ser observado que as ervas daninhas podem passar sob esse vagonete que já teve uma das tecnologias de controle de erva 120b-e aplicadas às mesmas.

[0106] A Fig. 7 mostra um vagonete do trem de controle de erva daninha 130 como mostrado nas Figs. 4-5, que tem uma tecnologia de controle de erva daninha com base em alta tensão 120b. A Fig. 7 mostra uma vista traseira desse vagonete do trem com a vista no trilho de ferrovia. Diversos pares de eletrodos separados da tecnologia de controle de erva daninha 120b se estendem lateralmente abaixo do trem até as laterais do trem com esses mostrados em maior detalhe na Fig. 9. Quando um desses pares de eletrodos passa sobre uma erva daninha que foi identificada como uma que deve ser controlada por esse controle de erva daninha com base em alta tensão, o processador 30 ativa o par ou pares específicos de eletrodos na localização específica da erva daninha que se exige que seja controlada por essa alta tensão e potência. Na Fig. 7, há duas localizações específicas de tal erva daninha, um grupo grande encontrado entre o trilho que se estende também até a direita e a esquerda do trilho e um grupo pequeno encontrado à esquerda dos trilhos, e, consequentemente, um par de eletrodos foi ativado na lateral esquerda e um número ativado abaixo do trem que se estende para a lateral direita. Deve ser observado que as ervas daninhas podem passar sob esse vagonete que já tem uma das outras tecnologias de controle de erva daninha 120c-e aplicada às mesmas, e as ervas daninhas podem passar sob o vagonete em um estado não tratado se for determinado que as mesmas devem ser englobadas pela tecnologia de controle de erva daninha com base em aspersão química 120a.

[0107] A Fig. 8 mostra um vagonete do trem de controle de erva daninha 130 como mostrado nas Figs 4-5, que tem uma tecnologia de controle de erva daninha com base em alta tensão 120c. A Fig. 8 mostra uma vista traseira desse vagonete do trem com a vista no trilho de ferrovia. Diversos sistemas a laser separados da tecnologia de controle de erva daninha 120c se estendem lateralmente abaixo do trem a até as laterais do trem. Cada sistema a laser pode operar simplesmente em um estado ligado/desligado iluminando a área sob o sistema a laser ou pode ser direcionado de modo direcional como exigido para que apenas a localização específica da erva daninha seja iluminada. Quando um desses sistemas a laser passa sobre uma erva daninha que foi identificada como uma que deve ser controlada por esse controle de erva daninha com base em radiação a laser, o processador 30 ativa os sistemas a laser específicos na localização específica da erva daninha que se exige que seja controlada por radiação a laser. Na Fig. 8, há apenas uma localização específica de tal erva daninha, que está localizada próxima ao trilho da lateral esquerda apenas entre os trilhos, e, consequentemente, um sistema a laser foi ativado abaixo do trem com a radiação a laser direcionada para a localização específica da erva daninha. Os sistemas a laser podem com base em diodo de laser, com base em Nd:YAG, com base em Excimer ou qualquer outro sistema a laser que foi indicado como sendo adequado para controle de erva daninha. Deve ser observado que as ervas daninhas podem passar sob esse vagonete que já tem uma das outras tecnologias de controle de erva daninha 120d-e aplicada às mesmas, e as ervas daninhas podem passar sob o vagonete em um estado não tratado se for determinado que as mesmas devem ser englobadas pela tecnologia de controle de erva daninha com base em aspersão química 120a e/ou tecnologia de controle de erva daninha com base em alta tensão 120b.

[0108] A Fig. 9 mostra mais detalhe da tecnologia de controle de erva daninha com base em alta tensão 120b. São fornecidos pares de eletrodos que, quando ativados, fazem com que a corrente elétrica flua a partir de um eletrodo para outro através da erva daninha e do solo que inclui a raiz da erva daninha. Uma subunidade mostrada na Figura 120b pode ter um par de eletrodos ou, c, ter diversos pares de eletrodos a fim de fornecer maior resolução e uma extensão espacial menor da aplicação de tal controle de erva daninha com base em alta tensão. A alta tensão pode ser aplicada em um modo CC por um período de tempo ou em um modo CA por um período de tempo.

[0109] A Fig. 10 mostra uma representação de um ambiente de ferrovia que mostra os trilhos de ferrovia e o solo na lateral dos trilhos. Diversas áreas de erva daninha são mostradas, com um grupo grande de um tipo de erva daninha que tem um grupo de um tipo diferente de erva daninha contido no mesmo. São mostradas na Fig. 10 as tecnologias de controle de erva daninha específicas que foram determinadas para serem ativadas para essas ervas daninhas específicas. Esse pode ser considerado como sendo o mapa de controle de erva daninha discutido em relação à Fig. 4, ou a determinação em tempo real de qual tecnologia de controle de erva daninha deve ser aplicada quando discutida em relação à Fig. 5.

[0110] Os exemplos detalhados acima foram discutidos em relação a uma ferrovia, em que tecnologias de controle de erva daninha diferentes (tecnologias de controle de vegetação) são alojadas em vagonetes diferentes do trem. Essas poderiam ser alojadas em um único vagonete, e poderiam ser apenas duas, três ou quatro tecnologias de controle de erva daninha, por exemplo, apenas tecnologias de aspersão química e de alta tensão. Adicionalmente, em vez de um trem de controle de erva daninha, um vagonete ou caminhão ou Unimog pode ter diversas tecnologias de controle de erva daninha montadas em/dentro do mesmo e, com base no acervo de imagens previamente adquirido ou com no próprio acervo de imagens que as mesmas adquirem e processam, conduz em torno de uma área industrial ou até mesmo uma área, como um aeroporto e aplica tecnologias de controle de erva daninha específicas para especificar tipos de erva daninha como discutido acima.

[0111] Em uma outra modalidade exemplificativa, é fornecido um programa de computador ou elemento de programa de computador que é caracterizado por ser configurado para executar as etapas de método do método de acordo com uma das modalidades anteriores em um sistema apropriado.

[0112] Portanto, o elemento de programa de computador pode ser armazenado em uma unidade de computador, que pode ser também parte de uma modalidade. Essa unidade de computação pode ser configurada para realizar ou induzir a realização das etapas do método descrito acima. Além disso, pode ser configurada para operar os componentes do aparelho e/ou sistema descrito acima. A unidade de computação pode ser configurada para operar automaticamente e/ou para executar as ordens de um usuário. Um programa de computador pode ser carregado em uma memória de trabalho de um processador de dados. Assim, o processador de dados pode ser equipado para executar o método de acordo com uma das modalidades anteriores.

[0113] Essa modalidade exemplificativa da invenção abrange tanto um programa de computador que, desde o início, usa a invenção quanto o programa de computador que, por meio de uma atualização, transforma um programa existente em um programa que usa a invenção.

[0114] Adicionalmente, o elemento de programa de computador pode ter capacidade de fornecer todas as etapas necessárias para atender ao procedimento de uma modalidade exemplificativa do método como descrito acima.

[0115] De acordo com uma modalidade exemplificativa adicional da presente invenção, um meio legível por computador, como um CD-ROM, pendrive ou similares, é apresentado em que o meio legível por computador tem um elemento de programa de computador armazenado no mesmo, cujo elemento de programa de computador é descrito pela seção anterior.

[0116] Um programa de computador pode ser armazenado e/ou distribuído em um meio adequado, como um meio de armazenamento óptico ou um meio de estado sólido suprido em conjunto com ou como parte de outro hardware, mas pode ser distribuído também de outras formas, como através da internet ou outros sistemas de telecomunicação com fio ou sem fio.

[0117] Entretanto, o programa de computador pode estar também presente em uma rede como a World Wide Web e pode ser transferido por download na memória de trabalho de um processador de dados de tal rede. De acordo com uma modalidade exemplificativa adicional da presente invenção, um meio para tornar um elemento de programa de computador disponível para transferência por download é fornecido, cujo elemento de programa de computador é disposto para realizar um método de acordo com uma das modalidades previamente descritas da invenção.

[0118] Foi observado que as modalidades da invenção são descritas com referência a assuntos diferentes. Em particular, algumas modalidades são descritas com referência às reivindicações de tipo de método enquanto outras modalidades são descritas com referência às reivindicações do tipo de dispositivo. Entretanto, um elemento versado na técnica perceberá a partir do supracitado e da descrição acima que, salvo se notificado de outro modo, além de qualquer combinação de recursos pertencentes a um tipo de matéria, é considerada também qualquer combinação entre recursos relacionados a assuntos diferentes como sendo revelados com essa aplicação. Entretanto, todos os recursos podem ser combinados fornecendo efeitos sinérgicos que são mais que uma simples soma dos recursos.

[0119] Embora a invenção seja ilustrada e descrita nos desenhos e na descrição supracitada, tal ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificativas e não restritivas. A invenção não se limita às modalidades reveladas. Outras variações para as modalidades reveladas podem ser entendidas e efetuadas por aqueles elementos versados na técnica na prática de uma invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações dependentes.

[0120] Nas reivindicações, a palavra “compreendendo” não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Um único processador ou outra unidade pode atender as funções de vários itens recitados nas reivindicações. O mero fato que certas medidas são recitadas nas reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser usada como vantagem. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitantes do escopo.

Claims (11)

1. Aparelho (10) para controle de erva daninha CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: - uma unidade de entrada (20); - uma unidade de processamento (30); e - uma unidade de saída (40); em que a unidade de processamento é configurada para: receber de uma unidade de entrada pelo menos uma imagem de um ambiente, a pelo menos uma imagem compreendendo uma primeira parte do ambiente e uma segunda parte do ambiente; analisar a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos uma primeira tecnologia de controle de vegetação e uma segunda tecnologia de controle de vegetação de uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha, em que a determinação da pelo menos primeira e segunda tecnologias de controle de vegetação compreende uma determinação de um primeiro tipo de erva daninha em pelo menos a primeira parte do ambiente e uma determinação de um segundo tipo de erva daninha em pelo menos a segunda parte do ambiente; e em que a unidade de saída é configurada para emitir informações úteis para ativar a pelo menos primeira e segunda tecnologias de controle de vegetação; em que: a segunda parte do ambiente é um subconjunto da primeira parte do ambiente; a primeira tecnologia de controle de vegetação é para controle de erva daninha para o primeiro tipo de erva daninha na primeira parte do ambiente e não é uma aspersão química; e a segunda tecnologia de controle de vegetação é para controle de erva daninha para o segundo tipo de erva daninha na segunda parte do ambiente e é uma aspersão química.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a análise da pelo menos uma imagem para determinar a primeira tecnologia de controle de vegetação compreende uma determinação de pelo menos uma localização de vegetação em pelo menos a primeira parte do ambiente, e em que a unidade de processamento é configurada para determinar a primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera, e em que a unidade de processamento é configurada para receber da unidade de entrada pelo menos uma localização associada com a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem é adquirida.

4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma localização do primeiro tipo de erva daninha.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a análise da pelo menos uma imagem compreende a utilização de um algoritmo de aprendizado de máquina.

6. Sistema (100) para controle de erva daninha CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: - pelo menos uma câmera (110); - um aparelho (10) para controle de erva daninha, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5; e - uma pluralidade de tecnologia de controle de vegetação (120); em que a pelo menos uma câmera é configurada para adquirir a pelo menos uma imagem do ambiente; em que a pluralidade de tecnologia de controle de vegetação é montada em um veículo (130); e em que o aparelho é configurado para ativar a pluralidade de tecnologia de controle de vegetação para a pelo menos primeira parte do ambiente.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho é montado no veículo; e em que a pelo menos uma câmera é montada no veículo.

8. Método (200) para controle de erva daninha CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer (210) à unidade de processamento (30) contida em um aparelho (10), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, pelo menos uma imagem de um ambiente, pelo menos uma imagem de um ambiente compreendendo uma primeira parte do ambiente e uma segunda parte do ambiente; analisar (220) pela unidade de processamento a pelo menos uma imagem para determinar pelo menos a primeira tecnologia de controle de vegetação e a segunda tecnologia de controle de vegetação de uma pluralidade de tecnologias de controle de vegetação a ser usada para controle de erva daninha, em que a determinação da pelo menos primeira e segunda tecnologias de controle de vegetação compreende uma determinação de um primeiro tipo de erva daninha em pelo menos a primeira parte do ambiente e uma determinação de um segundo tipo de erva daninha em pelo menos a segunda parte do ambiente; e emitir (230) informações por uma unidade de saída (40) contida em um aparelho (10) que são úteis para ativar a pelo menos primeira e segunda tecnologias de controle de vegetação; em que: a segunda parte do ambiente é um subconjunto da primeira parte do ambiente; a primeira tecnologia de controle de vegetação é para controle de erva daninha para o primeiro tipo de erva daninha na primeira parte do ambiente e não é uma aspersão química; e a segunda tecnologia de controle de vegetação é para controle de erva daninha para o segundo tipo de erva daninha na segunda parte do ambiente e é uma aspersão química.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende determinar (240) pela unidade de processamento pelo menos uma localização de vegetação em pelo menos a primeira parte do ambiente; e determinar (250) a primeira tecnologia de controle de vegetação a ser usada nessa pelo menos uma localização.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera; e em que o método compreende fornecer (260) à unidade de processamento pelo menos uma localização associada com a pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

11. Meio não transitório legível por computador CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um conjunto de instruções que, quando executado por um processador, realiza o método, como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10.