BR112020008192B1

BR112020008192B1 - Aparelho e método para gerenciamento de plantas

Info

Publication number: BR112020008192B1
Application number: BR112020008192-2A
Authority: BR
Inventors: Ole Peters
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2024-02-15
Also published as: CN111246735A; CN111246735B; WO2019081375A1; US20200242754A1; RU2020116147A3; US11373288B2; EP3700338A1; RU2020116147A; BR112020008192A2

Abstract

a presente invenção refere-se a um aparelho para gerenciamento de plantas. é descrito para fornecer (210) uma unidade de processamento com pelo menos uma imagem de um campo. a unidade de processamento analisa (220) a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta que está presente. a unidade de processamento determina (230) se a planta deve ser controlada ou não por uma tecnologia de controle de planta, com base nas informações relacionadas à planta. uma unidade de saída gera informações (240) que são utilizáveis para ativar pelo menos uma tecnologia de controle de planta, se for determinado que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para gerenciamento de plantas, um sistema para gerenciamento de plantas e um método para gerenciamento de plantas, bem como a um elemento de programa de computador.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O contexto geral desta invenção é o gerenciamento de plantas em um campo agrícola. O manejo de plantas, em particular as culturas reais, também inclui o manejo de ervas daninhas no campo agrícola, bem como o manejo dos insetos no campo agrícola.

[003] As regras integradas de gerenciamento de ervas daninhas pedem que os agricultores erradiquem as ervas daninhas onde nenhum sobrevivente é tolerado, a fim de reduzir o aumento da resistência dentro do genótipo de ervas daninhas no campo. No entanto, isso não está de acordo com o desejo de reduzir o uso geral de produtos químicos ou apoiar a biodiversidade no campo.

[004] Além disso, os agricultores desejam incentivar insetos benéficos, como abelhas em um campo agrícola, ao mesmo tempo em que controlam insetos nocivos à cultura. Esses requisitos podem ser contraditórios quando se trata de pulverizar a safra com inseticida, e também há o fator complicador de que há um desejo de reduzir o uso geral de produtos químicos no campo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[005] Seria vantajoso ter melhores meios para o manejo de plantas em um campo agrícola.

[006] O objetivo da presente invenção é resolvido com o objeto das reivindicações independentes, em que outras formas de realização são incorporadas nas reivindicações dependentes. Deve-se notar que os seguintes aspectos e exemplos descritos da invenção aplicam-se também ao aparelho para gerenciamento de plantas, ao sistema para gerenciamento de plantas e ao método para gerenciamento de plantas, e ao elemento de programa de computador e meio legível por computador.

[007] De acordo com um primeiro aspecto, é fornecido um aparelho para gerenciamento de plantas, caracterizado por compreender: - uma unidade de entrada; - uma unidade de processamento; e - uma unidade de saída.

[008] A unidade de entrada está configurada para fornecer à unidade de processamento com pelo menos uma imagem de um campo. A unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar as informações relacionadas a uma planta que está presente. A unidade de processamento também é configurada para determinar se a planta deve ser controlada ou não por uma tecnologia de controle de planta com base nas informações relacionadas à planta. Se for determinado que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta, a unidade de saída é configurada para fornecer informações úteis para ativar a tecnologia de controle de planta.

[009] A tecnologia de controle de planta, como aqui utilizada, compreende de forma preferencial tecnologia de controle químico, mecânico e/ou elétrico. A tecnologia de controle químico compreende de forma preferencial pelo menos um meio, particularmente uma pistola de pulverização, para aplicação de inseticidas e/ou herbicidas. A tecnologia de controle mecânico compreende de forma preferencial meios para sugar, puxar e/ou estampar plantas e/ou insetos. A tecnologia de controle elétrico compreende Zasso e/ou radiação, particularmente meios com base em laser para controlar plantas e/ou insetos.

[010] De preferência, a tecnologia de controle de plantas, como usada aqui e a seguir, compreende a tecnologia de controle de ervas daninhas, bem como a tecnologia de controle de insetos, em que a tecnologia de controle de ervas daninhas inclui qualquer tecnologia de controle de plantas configurada para ser usada contra ervas daninhas e em que a tecnologia de controle de insetos inclui qualquer tecnologia de controle de plantas configurado para ser usado contra insetos.

[011] De preferência, o gerenciamento de plantas compreende o gerenciamento de ervas daninhas para manter ou remover ervas daninhas no campo agrícola, em particular com a tecnologia de controle de plantas e o gerenciamento de insetos, para manter ou remover insetos no campo agrícola.

[012] Em outras palavras, as imagens de um campo podem ser adquiridas e as ervas daninhas detectadas. Uma decisão pode ser tomada para controlar algumas das ervas daninhas detectadas e não para controlar outras ervas daninhas detectadas.

[013] Dessa maneira, a biodiversidade pode ser mantida/ aprimorada e o uso de produtos químicos reduzido se usado como controle de ervas daninhas e/ou uma redução no uso de outras técnicas de controle de ervas daninhas, como a remoção mecânica de plantas. Isso leva à redução de custos e à melhoria da eficiência, à medida que o tempo gasto na remoção de ervas daninhas de um campo é reduzido, porque nem todas as ervas daninhas detectadas são controladas.

[014] Além disso, dessa maneira, mais do campo pode ser usado para a cultura, porque o agricultor não precisa adicionar tiras de flores ou pousios, porque as ervas daninhas podem ser integradas à própria cultura de maneira controlada e também é mais provável que levar à aceitação de práticas agrícolas modernas na sociedade.

[015] Dito de outra maneira, o manejo robótico de plantas que incorpora a capacidade de determinar se uma erva daninha detectada deve ser controlada (por exemplo, morta ou destruída) ou não é usada para reduzir custos e, ao mesmo tempo, fornecer efeitos positivos relacionados ao aumento da biodiversidade de maneira controlada. O processamento de imagens de imagens com uma resolução espacial apropriada, é usado para detectar ervas daninhas e determinar quais ervas daninhas devem ser destruídas (controladas) ou não.

[016] Dessa forma, várias ervas daninhas que ocorrem naturalmente não são controladas, de forma que não há uma perda de rendimento relevante, aumentando a biodiversidade e onde, por exemplo, todas as ervas daninhas de um tipo específico podem ser destruídas se esse tipo de erva daninha for particularmente problemático e pode afetar negativamente o rendimento.

[017] Em outras palavras, imagens de um campo podem ser adquiridas e uma decisão pode ser tomada para controlar a planta com base na análise de imagem relacionada à planta. Dessa maneira, se for determinado que uma planta não é uma planta da cultura (ou seja, erva daninha), mas atrai insetos benéficos, pode-se determinar que a planta não deve ser controlada, mas deve crescer no campo.

[018] Dessa maneira, se uma planta for determinada como uma planta que não seja uma planta da cultura (isto é, uma erva daninha), mas mesmo que essa planta atraia insetos benéficos, a própria erva daninha pode ter um impacto negativo no rendimento da cultura, então, pode-se determinar que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas.

[019] Isso permite que, se for determinado que uma planta não é uma planta da cultura, mas que atrai insetos prejudiciais à cultura, é possível determinar que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta para matá-la, e possivelmente com uma tecnologia de controle de insetos para matar esses insetos pragas.

[020] Dessa maneira, se uma planta da cultura for detectada e insetos benéficos forem detectados na planta da cultura, poderá ser tomada uma decisão para não controlar a planta da cultura. Dessa forma, se uma planta da cultura é detectada e insetos são detectados na planta da cultura, que são prejudiciais à cultura, uma decisão pode ser tomada para controlar a planta da cultura com uma tecnologia de controle de insetos.

[021] Em outras palavras, é tomada uma decisão se uma planta precisa ser protegida contra insetos ou não e se determinadas plantas que atraem insetos prejudiciais devem ser destruídas e os insetos dessa planta também mortos. Assim, por exemplo, os pulgões são mortos controlando uma planta de trigo pela tecnologia de controle de insetos, mas uma flor de milho que alimenta abelhas é poupada e não é controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas ou tecnologia de controle de insetos quando as abelhas estão se alimentando do néctar. No entanto, se antes da floração a flor de milho tem pulgões ou é uma época do ano em que os pulgões são predominantes, mas as abelhas não se alimentam da flor de milho, a flor de milho pode ser controlada por uma tecnologia de controle de insetos, pois não se espera que os insetos benéficos sejam destruídos. No entanto, se houver uma erva daninha que atraia pulgões, mas não atraia insetos benéficos, como as abelhas, a planta poderá ser controlada por uma tecnologia de controle de ervas daninhas para matá-la se nenhum pulgão for detectado para que a planta seja morta ou se nenhum pulgão for detectado, mas prevê-se que em breve eles cheguem, a planta poderá ser controlada pela tecnologia de controle de insetos. Isso pode ser adicional ou em vez de controlar com uma tecnologia de controle de ervas daninhas. Se pulgões (ou outros insetos prejudiciais) forem detectados na planta, ele poderá ser controlado pela tecnologia de controle de insetos se for uma planta de cultura e controlado pela tecnologia de controle de ervas daninhas e tecnologia de controle de insetos se for uma erva daninha que não atraia insetos benéficos. Além disso, se for detectada uma planta que possui insetos prejudiciais e benéficos, por exemplo, pulgões e abelhas na planta, pode ser tomada uma decisão para poupar a planta se a proporção de insetos benéficos for alta o suficiente para mitigar o resultado prejudicial dos pulgões, e da mesma forma, se houver apenas um pequeno número de abelhas, mas muitos pulgões, a planta poderá ser controlada para matar todos os insetos e possivelmente também para matar a planta.

[022] Dessa maneira, insetos benéficos podem ser mantidos e incentivados, enquanto insetos prejudiciais (pragas) são controlados por uma redução no uso de produtos químicos. Isso também leva à economia de custos e à melhoria da eficiência, porque nem todas as plantas da cultura precisam ser controladas e nem todas as ervas daninhas precisam ser controladas pela tecnologia de controle de insetos e/ou tecnologia de controle de ervas daninhas.

[023] Além disso, dessa maneira, a apreciação social das práticas agrícolas modernas é aprimorada porque os insetos prejudiciais são controlados, enquanto ao mesmo tempo os insetos benéficos são poupados e incentivados, e isso também é mais provável que leve à aceitação das práticas agrícolas modernas na sociedade.

[024] Em outras palavras, o gerenciamento robótico de insetos que incorpora a capacidade de determinar se uma planta ou parte dela deve ser controlada ou não por uma tecnologia de controle de planta, a fim de gerenciar e controlar insetos, é usada para reduzir custos, economizar tempo, reduzir o uso de produtos químicos e, ao mesmo tempo, fornecer efeitos positivos relacionados ao aumento da biodiversidade e à polinização aprimorada da cultura de maneira controlada. O processamento de imagens de imagens com uma resolução espacial apropriada, é usado para detectar e identificar se uma planta é uma planta agrícola ou uma erva daninha e para determinar se essa erva daninha pode ser atraente para o tipo errado de inseto e ser controlada pela tecnologia de controle de planta para gerenciar insetos. Além disso, o processamento de imagens de imagens com uma resolução espacial apropriada, é usado para detectar e identificar insetos em ervas daninhas ou em plantas para determinar se essa erva daninha ou planta deve ser controlada ou não por uma tecnologia de controle de insetos para gerenciar insetos.

[025] Assim, o processamento de imagens é usado com a tecnologia de controle de plantas, particularmente pulverizadores, que pode ser uma tecnologia de controle de precisão, particularmente pulverizadores, e até a tecnologia de controle de ultra precisão, particularmente pulverizadores, para permitir que certas plantas, sejam plantas de cultivo ou ervas daninhas, sejam controladas por tecnologia de controle de plantas, quando necessário, para gerenciar os insetos em um campo, incentivando insetos benéficos enquanto controlam insetos prejudiciais e fazendo isso com uma redução no uso de produtos químicos. As decisões de controlar ou não controlar podem ser com base em quão atraente a planta é para insetos benéficos, como fonte de alimento, comparada com a atratividade da planta para pragas de insetos, e essas decisões também podem ser tomadas levando em consideração se insetos, benéficos ou pragas, estão presentes na planta. Assim, por exemplo, insetos benéficos, como abelhas que se alimentam principalmente de néctar e ajudam na polinização, e que é algo que o agricultor deseja, podem ser incentivados a existir no campo, enquanto pragas como pulgões que causam danos às plantas por sucção de seiva ou comer folhas ou colocar ovos são controlados.

[026] De preferência, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar a presença de uma erva daninha, em que a unidade de processamento é configurada para determinar se a erva daninha deve ser controlada por uma tecnologia de controle de ervas daninhas ou não deve ser controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas e em que, se for feita a determinação de que a erva daninha deve ser controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas, a unidade de saída é configurada para emitir informações úteis para ativar a tecnologia de controle de ervas daninhas.

[027] De preferência, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta que está presente, em que a unidade de processamento está configurada para determinar se a planta deve ser pulverizada com um inseticida e/ou herbicida ou não deve ser pulverizado com o inseticida e/ou herbicida com base nas informações relacionadas à planta e em que, se for determinado que a planta deve ser pulverizada com o inseticida e/ou herbicida, a unidade de saída está configurado para emitir informações utilizáveis para ativar pelo menos uma pistola de pulverização.

[028] Em um exemplo, a determinação de se a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta compreende a aplicação de pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica.

[029] Em outras palavras, pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica podem ser usadas para decidir as ervas daninhas que podem sobreviver e quais ervas daninhas precisam ser controladas. Além disso, pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica podem ser usadas para decidir os insetos que têm permissão para sobreviver e quais insetos precisam ser controlados.

[030] O cenário da biodiversidade inclui insetos e ervas daninhas que são benéficos para o campo e resultam na redução da erosão pela água e pelo vento. Os limites para determinar se uma tecnologia de controle deve ser aplicada incluem a determinação do tamanho e do estágio de crescimento das plantas. A unidade de processamento é configurada para determinar o tamanho e o estágio de crescimento das plantas na imagem, ao analisar a imagem. De preferência, a unidade de processamento é configurada para aplicar modelos de estágio de crescimento para determinar qual tamanho a planta possui ou em qual estágio de crescimento a planta está.

[031] Portanto, a unidade de processamento analisa a imagem tendo em vista pelo menos um dos fatores, tipo de erva daninha, número de ervas daninhas, ambiente da cultura em relação à erva daninha no campo, inseto, tipo de inseto, número de insetos e ambiente da cultura em relação aos insetos no campo.

[032] Para determinar se a planta deve ser controlada ou não, a unidade de processamento pesa, de preferência, os vários fatores determinados em vista da configuração da biodiversidade para fornecer biodiversidade ideal no campo, combinada com o rendimento máximo.

[033] Em um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para identificar a planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender a identidade da planta.

[034] Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar se a planta é um espécime de uma cultura cultivada no campo ou se a planta é uma erva daninha. As informações relacionadas à planta podem então compreender a determinação da planta pertencente à cultura ou a determinação de que a planta é uma erva daninha.

[035] Em um exemplo, se for determinado que a planta é uma erva daninha, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de erva daninha para a planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender o tipo determinado de erva daninha.

[036] Em outras palavras, pode ser determinado se a planta é uma planta de cultura ou é uma erva daninha, e essas informações são usadas para determinar se a planta deve ser controlada. Além disso, se a planta for identificada como uma erva daninha, a unidade de processamento pode ter uma lista de ervas daninhas e sua atratividade associada a diferentes insetos e em diferentes épocas do ano. Assim, essas informações podem ser usadas para determinar se uma erva daninha deve ser controlada pela tecnologia de controle de insetos, se for atraente para insetos prejudiciais. Além disso, se a erva daninha prejudica o rendimento da cultura e é atraente para os insetos benéficos, uma decisão pode ser feita para controlar a erva daninha pela tecnologia de controle de ervas daninhas para matar a erva daninha, mas não para matar os insetos, que se moverão para uma planta diferente. No entanto, uma erva daninha perturbadora que também é atraente para insetos prejudiciais pode ser controlada pela tecnologia de controle de insetos e também controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas.

[037] Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de ervas daninhas, em particular desse tipo, em uma área do campo. As informações relativas à planta podem então determinar se o número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[038] Em uma forma de realização exemplar, a pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica compreende o número limiar de ervas daninhas por unidade de área.

[039] Em outras palavras, é permitida uma densidade de ervas daninhas por unidade de área, a fim de apoiar a biodiversidade no campo, como o crescimento contínuo das raízes do edáfono (edaphone) do solo, florescendo no campo por períodos mais longos do que os da própria cultura para alimentar insetos benéficos, por exemplo.

[040] Em outras palavras, é permitida uma densidade de tipos específicos de ervas daninhas por unidade de área, permitindo que tipos específicos de ervas daninhas que sejam benéficas para os insetos, quando abaixo de um limite, sejam permitidos, proporcionando benefícios da floração no campo por períodos mais longos do que os do cultivo para alimentar insetos benéficos, por exemplo. Assim, mesmo que os insetos benéficos não estejam polinizando as plantas agora, a população dos insetos benéficos pode ser incentivada e apoiada para que, mais tarde na temporada, ou mesmo no ano seguinte, quando essa cultura ou outra cultura exigir polinização, haverá uma população gerenciada de insetos benéficos dentro e ao redor do campo.

[041] Em outras palavras, mesmo as ervas daninhas que são benéficas para estar em um campo, podem ser controladas quando a densidade numérica é muito alta, a fim de garantir os efeitos positivos da biodiversidade. Dessa maneira, as ervas daninhas que causam danos à cultura, por exemplo, contaminação da cultura, se em quantidade muito alta, também podem ser benéficas para insetos, como abelhas, e, portanto, podem ser permitidas em densidades numéricas suficientemente baixas, mas certos indivíduos dessa planta pode ser controlado pela tecnologia de controle de ervas daninhas quando a densidade numérica está acima de uma densidade numérica limiar permitida.

[042] Em um exemplo, pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica compreende uma lista de pelo menos uma erva daninha que deve ser controlada e/ou uma lista de pelo menos uma erva daninha que não deve ser controlada. Quando o tipo de erva daninha está na lista de ervas daninhas que não devem ser controladas, o tipo de erva daninha é controlado quando um número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede o número antigo de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[043] Assim, a unidade de processamento tem uma lista de ervas daninhas que devem ser controladas, que podem ser ervas daninhas particularmente virulentas ou tóxicas, por exemplo, ou ervas daninhas que são particularmente perturbadoras para a cultura que está sendo cultivada no campo. Se for detectada uma erva daninha que é uma das que estão na lista, ela poderá ser controlada (morta ou destruída ou, de outra forma, serão aplicados meios para desativá-la ou matá-la).

[044] Dessa maneira, a unidade de processamento possui uma lista de ervas daninhas permitidas na cultura e, se detectadas, essas ervas daninhas podem existir no campo.

[045] Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para detectar pelo menos um inseto na planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender a detecção do pelo menos um inseto.

[046] Dessa maneira, pode-se tomar uma decisão para controlar as plantas de cultura ou ervas daninhas no campo, com base na presença de insetos. Por exemplo, pode ser na época do ano em que as plantas não estão florescendo e, portanto, é improvável a presença de plantas polinizadoras benéficas, como as abelhas, mas podem estar presentes insetos sugadores de seiva. Portanto, quando os insetos são detectados em uma planta de cultura ou erva daninha, pode-se tomar uma decisão para controlar a planta por uma tecnologia de controle de insetos e, se necessário, também com um herbicida sem precisar identificar o tipo ou tipos específicos de insetos. Portanto, não há necessidade de identificar o inseto, mas outras informações como a época do ano, a localização, o estágio de crescimento da cultura e, de fato, a identidade da planta em que os insetos estão etc podem ser usadas para prever o que é provável que os insetos detectados e uma decisão de controlar ou não possa ser tomada, dependendo se eles são preditos como pragas ou insetos benéficos ou uma porcentagem prevista alta o suficiente de insetos benéficos em comparação com pragas que seria melhor não controlar pela tecnologia de controle de insetos. Assim, pode-se prever que os insetos sejam pragas e a planta controlada por uma tecnologia de controle de insetos, e se a planta for determinada como uma erva daninha, a planta também poderá ser controlada por uma tecnologia de controle de ervas daninhas. Além disso, se prevê que os insetos sejam uma mistura de pragas e insetos benéficos com uma porcentagem suficientemente baixa de insetos benéficos, a planta poderá ser novamente controlada por uma tecnologia de controle de insetos e se em uma erva daninha prejudicial também for controlada por uma tecnologia de controle de ervas daninhas.

[047] Em um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de inseto para um inseto do pelo menos um inseto detectado. As informações relacionadas à planta podem então compreender o tipo de inseto. A unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de insetos desse tipo na planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender o número determinado de insetos desse tipo na planta que excede um número limiar. A unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de plantas em uma área do campo que possui esse tipo de inseto. As informações relacionadas à planta podem então compreender se o número de plantas com esse tipo de inseto naquela área dividida pela área excede um número limiar.

[048] Em outras palavras, além de controlar as ervas daninhas no campo com base em como elas são atraentes para insetos diferentes, variando de atraentes para insetos benéficos e, portanto, não controladas para serem atraentes para insetos benéficos e prejudiciais, para serem atraentes para insetos prejudiciais, a decisão de controlar ou não pode levar em consideração se há realmente algum inseto presente e, de fato, levar em consideração as diferentes espécies de insetos presentes. Assim, uma planta de cultura pode ter um número de insetos prejudiciais e ser controlada por uma tecnologia de controle de insetos ou ter um número de insetos benéficos nela e não ser controlada. Assim, uma erva daninha que é considerada atraente para insetos benéficos, e não atraente para insetos prejudiciais, poderia realmente estar cheia de insetos prejudiciais e ser controlada. Além disso, uma erva daninha que é considerada atraente para insetos distritais, e não atraente para insetos benéficos, poderia na verdade estar cheia de insetos benéficos e não ser controlada. Além disso, as ervas daninhas gerais que não são particularmente atraentes nem pouco atraentes para os insetos e, de fato, tipos específicos de insetos, podem ser controladas ou não, dependendo dos tipos específicos de insetos na planta ou em torno dela.

[049] Dessa maneira, se um grande número de insetos benéficos for encontrado em uma planta, poderá ser tomada uma decisão de não controlar a planta pela tecnologia de controle de insetos, mesmo que insetos prejudiciais também estejam presentes. Além disso, se apenas alguns insetos prejudiciais forem encontrados em uma planta, poderá ser tomada uma decisão de não controlar a planta pela tecnologia de controle de insetos, a fim de reduzir a quantidade de inseticida usada.

[050] Assim, uma erva daninha pode ter um impacto potencialmente negativo no rendimento da cultura, por exemplo, por contaminação, mas atrair insetos benéficos. Então, se um grande número de plantas desse tipo for encontrado com os insetos benéficos, poderá ser tomada uma decisão para controlar um número dessas plantas pela tecnologia de controle de ervas daninhas, mantendo assim os insetos benéficos, mas atenuando o efeito da erva daninha. Além disso, se várias plantas em uma área de um campo tiverem um grande número de insetos prejudiciais, poderá ser feita uma determinação para controlar todas as plantas em uma área circundante por meio da tecnologia de controle de inseto para controlar a infestação de insetos.

[051] De preferência, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar uma localização da planta, em particular a erva daninha, na pelo menos uma imagem.

[052] Dessa maneira, uma imagem pode ter uma pegada superficial no chão e/ou uma extensão espacial horizontal. Ao localizar a planta na imagem, a posição real da planta pode ser determinada com uma precisão melhor do que a pegada geral da imagem. Assim, uma tecnologia de controle de planta, por exemplo, um pulverizador químico ou manipulador mecânico transportado pelo veículo que adquiriu e processou a imagem pode ser usada com precisão para controlar a planta. Além disso, conhecendo a posição da planta com precisão, um veículo diferente daquele que adquiriu e processou a imagem pode percorrer o campo e controlar as plantas em seus locais usando sua tecnologia de controle de planta.

[053] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera e a unidade de entrada pode ser configurada para fornecer à unidade de processamento com pelo menos uma localização geográfica associada à pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[054] Em um exemplo, os meios de determinação de localização são configurados para fornecer à unidade de processamento com pelo menos um local associado à câmera quando a pelo menos uma imagem relacionada à cultura foi adquirida.

[055] O local pode ser uma localização geográfica, com relação a um local preciso no chão, ou pode ser um local no chão que é referenciado para outra posição ou posições no chão, como um limite de um campo ou o local de uma estação de ancoragem para drone ou estação de carregamento. Em outras palavras, uma localização geográfica absoluta pode ser utilizada ou uma localização no terreno que não precisa ser conhecida em termos absolutos, mas que é referenciada a uma localização conhecida pode ser usada.

[056] Em um exemplo, o local é uma localização geográfica absoluta.

[057] Em um exemplo, o local é um local determinado com referência a um local ou locais conhecidos.

[058] Em outras palavras, uma imagem pode ser determinada como associada a um local específico no solo, sem conhecer sua posição geográfica precisa, mas conhecendo o local em que uma imagem foi adquirida em relação às posições conhecidas no local, onde as imagens foram adquiridas podem ser registradas. Em outras palavras, locais absolutos derivados de GPS de onde o veículo (por exemplo, UAV ou veículo terrestre robótico) adquiriu imagens podem ser fornecidos e/ou os locais de onde as imagens foram adquiridas em relação a uma posição conhecida como um limite de campo ou a posição de uma estação de carregamento para o UAV pode ser fornecida, o que novamente permite determinar as posições exatas nas quais as imagens foram adquiridas, porque é conhecida a posição absoluta do limite de campo ou da estação de carregamento.

[059] Em um exemplo, uma unidade GPS é usada para determinar e/ou usada para determinar a localização, como a localização da câmera quando imagens específicas foram adquiridas.

[060] Em um exemplo, uma unidade de navegação inercial é usada sozinha ou em combinação com uma unidade GPS para determinar a localização, como a localização da câmera quando imagens específicas foram adquiridas. Assim, por exemplo, a unidade de navegação inercial, compreendendo, por exemplo, um ou mais giroscópios a laser, é calibrada ou zerada em um local conhecido (como uma estação de acoplamento ou estação de carregamento) e enquanto se move com a pelo menos uma câmera, afastando o movimento a partir desse local conhecido nas coordenadas x, y e z, pode ser determinado, a partir do qual a localização de pelo menos uma câmera quando as imagens foram adquiridas pode ser determinada.

[061] Assim, as imagens podem ser adquiridas por uma plataforma, que poderia analisá-las para detectar ervas daninhas e determinar quais ervas daninhas devem ser controladas e os locais das ervas daninhas a serem controladas serem determinados. Por exemplo, um UAV pode voar ao redor de um campo (ou um veículo terrestre robótico se move ao redor do campo) e adquire e analisa as imagens. Em seguida, as informações dos locais das ervas daninhas podem ser usadas por uma segunda plataforma, por exemplo, um veículo terrestre robótico que vai para os locais das ervas daninhas e as controla, por exemplo, aplicando um pulverizador químico nesse local ou extraindo mecanicamente a erva daninha, por exemplo.

[062] Assim, correlacionando uma imagem com a localização geográfica em que foi adquirida, a tecnologia de controle de ervas daninhas pode ser aplicada com precisão a essa localização.

[063] Assim, as imagens podem ser adquiridas por uma plataforma, que pode ser analisada para determinar plantas que devem ser controladas e os locais dessas plantas podem ser determinados. Por exemplo, um UAV pode voar ao redor de um campo e adquirir e analisar as imagens. Em seguida, as informações dos locais das plantas a serem controladas podem ser usadas por uma segunda plataforma, por exemplo, um veículo terrestre robótico que vai para os locais das ervas daninhas e as controla.

[064] Assim, correlacionando uma imagem com a localização geográfica em que foi adquirida, a tecnologia de controle de planta pode ser ativada com precisão nesse local.

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

[066] De preferência, o aparelho está configurado para medir a biodiversidade do campo, gerando um índice de biodiversidade para o campo. Em uma forma de realização preferida, a unidade de processamento é configurada para determinar a geração de parâmetros para a biodiversidade a partir da imagem, ao analisar a imagem.

[067] De acordo com um segundo aspecto, é fornecido um sistema para gerenciamento da planta, compreendendo: - pelo menos uma câmera; - um aparelho para gerenciamento de plantas de acordo com o primeiro aspecto e qualquer exemplo associado; e - pelo menos uma tecnologia de controle de planta.

[068] A pelo menos uma câmera está configurada para adquirir pelo menos uma imagem do campo. A pelo menos uma tecnologia de controle de planta, particularmente uma pistola de pulverização, é montada em um veículo. O aparelho está configurado para ativar a pelo menos uma tecnologia de controle de planta em um local da planta se for determinado que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta.

[069] Dessa forma, um veículo pode se movimentar e gerenciar plantas, conforme necessário. Dessa maneira, as imagens podem ser adquiridas por uma plataforma, por exemplo, um ou mais drones que voam sobre um campo. Essas informações são enviadas para um aparelho que pode estar em um escritório. O aparelho determina quais plantas devem ser controladas e onde estão dentro do campo. Essas informações podem ser fornecidas em um mapa da planta, em particular um mapa de pulverização ou um mapa de ervas daninhas, que é fornecido a um veículo que se move pelo ambiente e em partes específicas do campo ativa sua tecnologia de controle de planta.

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

[071] Dessa maneira, o sistema pode operar em tempo real ou quase em tempo real, onde um veículo adquire imagens, analisa-o para determinar quais plantas devem ser controladas e quais não devem ser controladas e, em seguida, o próprio veículo pode ativar sua tecnologia de controle de plantas para controlar plantas que precisam ser controladas. Isso pode ser feito imediatamente.

[072] De acordo com um terceiro aspecto, é fornecido um método para o gerenciamento da planta, compreendendo: a) fornecer uma unidade de processamento com pelo menos uma imagem de um campo; c) analisar pela unidade de processamento a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta presente; d) determinar pela unidade de processamento se a planta deve ser controlada ou não por uma tecnologia de controle de planta com base nas informações relacionadas à planta; e e) enviar informações por uma unidade de saída que seja utilizável para ativar pelo menos uma tecnologia de controle de planta se for determinado que a planta deve ser controlada.

[073] De acordo com outro aspecto, é fornecido um elemento de programa de computador para controlar 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.

[074] De acordo com outro aspecto, é fornecido um meio legível por computador que armazena o elemento de programa de computador.

[075] De forma vantajosa, os benefícios proporcionados por qualquer um dos aspectos acima se aplicam igualmente a todos os outros aspectos e vice-versa. Os aspectos e exemplos acima se tornarão evidentes e serão elucidados com referência às formas de realização descritas a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[076] Formas de realização exemplares serão descritas a seguir com referência aos seguintes desenhos:

[077] A Figura 1 mostra uma configuração esquemática de um exemplo de um aparelho para gerenciamento de plantas;

[078] A Figura 2 mostra um esquema esquemático de um exemplo de um sistema para gerenciamento de plantas;

[079] A Figura 3 mostra um método para gerenciamento de plantas;

[080] A Figura 4 mostra uma representação esquemática de um veículo robótico que adquire imagens de um campo;

[081] A Figura 5 mostra uma representação esquemática de um campo com plantas e ervas daninhas, onde uma parte do campo ainda não teve plantas gerenciadas executadas por um veículo robótico.

[082] A Figura 6 mostra outro método para o gerenciamento da planta;

[083] A Figura 7 mostra uma representação esquemática de um veículo robótico que adquire imagens de um campo; e

[084] A Figura 8 mostra uma representação esquemática de um campo com ervas daninhas, em que uma parte do campo ainda não foi controlada por um veículo robótico.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[085] A Figura 1 mostra um exemplo de um aparelho (10) para gerenciamento de plantas, particularmente gerenciamento de insetos. 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) está configurada para fornecer à unidade de processamento (30) com pelo menos uma imagem de um campo.

[086] Nesta forma de realização, a tecnologia de controle de insetos é um inseticida e a tecnologia de controle de ervas daninhas é um herbicida. Além disso, a tecnologia de controle de planta é configurada como um pulverizador.

[087] A unidade de processamento (30) está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta que está presente. A unidade de processamento (30) é configurada também para determinar se a planta deve ser pulverizada com um inseticida e/ou herbicida ou se não deve ser pulverizada com o inseticida e/ou herbicida com base nas informações relacionadas à planta. Se for determinado que a planta deve ser pulverizada com inseticida e/ou herbicida, a unidade de saída é configurada para emitir informações úteis para ativar pelo menos uma pistola de pulverização.

[088] Em um exemplo, o aparelho está operando em tempo real, onde as imagens são adquiridas e processadas imediatamente e uma decisão é tomada imediatamente para pulverizar uma planta ou não, e se a planta deve ser pulverizada com a pistola de pulverização, é usado imediatamente para pulverizar a planta e, se a planta não for pulverizada, a pistola não será ativada. Assim, por exemplo, um veículo pode adquirir imagens de seu ambiente e processá-las para determinar se uma planta deve ser pulverizada ou não. Assim, por exemplo, um UAV pode voar ao redor de um campo e obter imagens e determinar se as plantas devem ser pulverizadas ou não, através de uma pistola de pulverização localizada no UAV. Assim, por exemplo, um veículo terrestre robótico pode se mover ao redor de um campo e obter imagens e determinar se as plantas devem ser pulverizadas ou não, através de uma pistola de pulverização localizada no veículo terrestre robótico.

[089] Em um exemplo, o aparelho está operando em tempo quase real, onde as imagens são adquiridas de um campo e imediatamente processadas para determinar se as plantas devem ser pulverizadas ou não. Essas informações podem ser usadas posteriormente por um sistema (s) apropriado (s) que viajam dentro do campo e usa sua pistola para pulverizar algumas das plantas e deixar outras em paz. Assim, por exemplo, um primeiro veículo, como um veículo aéreo não tripulado (UAV) ou um drone equipado com uma ou mais câmeras, pode viajar dentro de um campo e obter imagens. Essas imagens podem ser processadas imediatamente para determinar quais plantas, se plantas de cultura ou ervas daninhas devem ser pulverizadas, com as outras plantas e ervas daninhas sendo deixadas em paz. Assim, com efeito, um “mapa de pulverização” é gerado detalhando a localização das plantas e ervas daninhas que precisam ser pulverizadas com um inseticida e/ou herbicida. Posteriormente, um veículo equipado com uma pistola de pulverização ou várias pistolas de pulverização que podem pulverizar inseticida e/ou herbicida pode viajar dentro do campo e pulverizar as plantas de cultura e ervas daninhas que foram previamente determinadas a serem pulverizadas. Assim, por exemplo, um UAV com uma pistola de pulverização química voa para o local das ervas daninhas que precisam ser controladas e pulveriza as ervas daninhas, ou um veículo terrestre robótico viaja dentro do campo e usa sua pistola de pulverização química e aplica o herbicida e/ou inseticida para as plantas que foram determinadas a exigir a pulverização.

[090] Em um exemplo, o aparelho está operando no modo offline. Assim, as imagens adquiridas anteriormente são fornecidas posteriormente ao aparelho. A imagem do aparelho processa a imagem e determina quais plantas no campo, se plantas de cultura ou ervas daninhas devem ser pulverizadas com um inseticida e/ou herbicida, para efetivamente gerar um mapa de plantas específicas e seus locais que precisam ser pulverizados. O mapa de pulverização é usado posteriormente por um ou mais veículos que viajam dentro do campo e ativam suas pistolas nos locais das plantas que precisam ser pulverizadas, usando o mapa de pulverização, para gerenciar insetos no campo.

[091] Em um exemplo, a unidade de saída gera um sinal que é diretamente utilizável para ativar uma ou mais pistolas de pulverização.

[092] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para identificar a planta. As informações relacionadas à planta podem compreender a identidade da planta.

[093] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar se a planta é um espécime de uma cultura cultivada no campo ou se a planta é uma erva daninha. As informações relacionadas à planta podem então compreender a determinação da planta pertencente à cultura ou a determinação de que a planta é uma erva daninha.

[094] De acordo com um exemplo, se for feita a determinação de que a planta é uma erva daninha, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de erva daninha para a planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender o tipo determinado de erva daninha.

[095] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de ervas daninhas desse tipo em uma área do campo. As informações relativas à planta podem então determinar se o número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[096] Em um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um local da planta na pelo menos uma imagem. Em outras palavras, uma imagem terá uma pegada geográfica no chão e, localizando a planta de cultura ou erva daninha na imagem, a posição real da planta de cultura ou erva daninha no chão pode ser determinada com uma precisão melhor que a pegada geral da imagem. Assim, uma pistola de pulverização química transportada pelo veículo que adquiriu e processou a imagem pode ser usada com precisão para pulverizar as plantas de cultura ou ervas daninhas, a fim de gerenciar os insetos no campo de maneira mais eficaz e eficiente. Além disso, ao conhecer a posição da planta de cultura e a erva daninha com precisão, um veículo diferente daquele que adquiriu e processou a imagem pode percorrer o campo e pulverizar as plantas de cultura e ervas daninhas necessárias em seus locais usando sua (s) pistola (s).

[097] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para detectar pelo menos um inseto na planta. A informação relativa à planta pode então compreender a detecção do pelo menos um inseto.

[098] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de inseto para um inseto do pelo menos um inseto detectado. As informações relacionadas à planta podem então compreender o tipo de inseto.

[099] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de insetos desse tipo na planta. As informações relacionadas à planta podem então compreender o número determinado de insetos desse tipo na planta que excede um número limiar.

[100] De acordo com um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de plantas em uma área do campo que possui esse tipo de inseto. As informações relacionadas à planta podem então compreender se o número de plantas com esse tipo de inseto naquela área, dividido pela área, excede um número limiar.

[101] Em um exemplo, a unidade de processamento é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um local ou uma pluralidade de locais do pelo menos um inseto na pelo menos uma imagem.

[102] Dessa forma, nem toda a planta ou área ao redor de uma planta precisa ser pulverizada, mas apenas no local de um inseto ou insetos, usando, por exemplo, um pulverizador químico de alta precisão ou ultra alta precisão.

[103] De acordo com um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera. A unidade de entrada pode então ser configurada para fornecer à unidade de processamento com pelo menos uma localização geográfica associada à pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[104] Em um exemplo, uma unidade GPS é usada para determinar a localização de pelo menos uma câmera quando imagens específicas foram adquiridas.

[105] Em um exemplo, uma unidade de navegação inercial é usada sozinha, ou em combinação com uma unidade GPS, para determinar a localização de pelo menos uma câmera quando imagens específicas foram adquiridas. Assim, por exemplo, a unidade de navegação inercial, compreendendo, por exemplo, um ou mais giroscópios a laser, é calibrada ou zerada em um local conhecido (como uma estação de acoplamento ou estação de carregamento) e quando se move com a pelo menos uma câmera, afastando o movimento daquele local conhecido nas coordenadas x, y e z pode ser determinado, a partir do qual o local de pelo menos uma câmera quando as imagens foram adquiridas pode ser determinado.

[106] Em um exemplo, o processamento de imagens das imagens adquiridas é usado sozinho ou em combinação com uma unidade GPS, ou em combinação com uma unidade GPS e uma unidade de navegação inercial, para determinar a localização de pelo menos uma câmera quando imagens específicas foram adquiridas. Assim, os marcadores visuais podem ser usados sozinhos ou em combinação com uma unidade de GPS e/ou uma unidade de navegação inercial para determinar a localização de pelo menos uma câmera quando imagens específicas foram adquiridas.

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

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

[109] O algoritmo da árvore de decisão leva em consideração pelo menos um dos fatores, biodiversidade de insetos no solo, insetos nas plantas, ervas daninhas, potencial vulnerável das ervas daninhas, dependendo do número de sementes, situação competitiva no campo em relação à planta de cultura, que define se a planta de cultura já é maior que a erva daninha e a derrubará de qualquer maneira e a ponte verde no sentido de uma planta hospedeira para pragas, como doenças relevantes para a cultura ou pragas de insetos.

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

[111] 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 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 imagens de uma pluralidade de ervas daninhas. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens, contendo imagens de pelo menos um tipo de planta agrícola. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado da máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens, contendo imagens de uma pluralidade de plantas de cultura. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens, contendo imagens de pelo menos um tipo de inseto. Em um exemplo, o algoritmo de aprendizado de máquina foi ensinado com base em uma pluralidade de imagens, contendo imagens de uma pluralidade de insetos.

[112] As imagens adquiridas por uma câmera estão em uma resolução que permite que um tipo de erva daninha seja diferenciado de outro tipo de erva daninha, e em uma resolução que permite um tipo da planta de cultura de ser diferenciada de outro tipo de planta de cultura e com uma resolução que permita não apenas a detecção de insetos, mas permita que um tipo de inseto seja diferenciado de outro tipo de inseto. Assim, um veículo, como um UAV, com uma câmera pode voar ao redor de um campo e obter imagens. O UAV (drone) pode ter um Sistema de Posicionamento Global (GPS) e isso permite determinar a localização das imagens adquiridas. O drone também pode ter sistemas de navegação inercial, com base, por exemplo, em giroscópios a laser. Os sistemas de navegação inercial podem funcionar sozinhos sem um GPS para determinar a posição do drone onde as imagens foram adquiridas, determinando o movimento de afastamento de um local conhecido ou de vários locais conhecidos, como uma estação de carregamento. A câmera passa as imagens adquiridas para a unidade de processamento.

[113] O software de análise de imagem opera na unidade de processamento. O software de análise de imagem pode usar extração de recursos, como detecção de bordas e análise de detecção de objetos que, por exemplo, podem identificar estruturas como dentro e ao redor do campo, como edifícios, estradas, cercas, cercas vivas, etc. Assim, com base em locais conhecidos desses objetos, a unidade de processamento pode corrigir as imagens necessárias para criar 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 é necessário haver GPS associado e/ou informações de navegação inercial associadas às imagens adquiridas. Em outras palavras, um sistema de localização com base em imagem pode ser usado para localizar o drone. No entanto, se houver informações de GPS e/ou navegação inercial disponíveis, essa análise de imagem, que pode colocar imagens específicas em locais geográficos específicos apenas com base nas imagens, não é necessária. Embora, se estiverem disponíveis informações com base em GPS e/ou na navegação interna, essa análise de imagem pode ser usada para aumentar a localização geográfica associada a uma imagem.

[114] A unidade de processamento, portanto, executa um software de processamento de imagem que compreende um analisador de aprendizado de máquina. Imagens de ervas daninhas específicas são adquiridas, com informações também relacionados ao tamanho das ervas daninhas sendo usadas. As informações relacionadas a uma localização geográfica no mundo, onde essa erva daninha deve ser encontrada, e as informações relacionadas a uma época do ano em que essa erva daninha deve ser encontrada, inclusive quando em flor, etc., podem ser marcadas com as imagens. Os nomes das ervas daninhas também podem ser marcados com as imagens das ervas daninhas. O analisador de aprendizado de máquina, que pode ser com base em uma rede neural artificial ou em um analisador de árvore de decisão, é então treinado com base em imagens adquiridas na realidade. Dessa forma, quando uma nova imagem de planta é apresentada ao analisador, onde essa 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 quais o tipo de erva daninha que está na imagem através da comparação de imagens de uma erva daninha encontrada na nova imagem com imagens de diferentes ervas daninhas nas quais foi treinado, onde o tamanho das ervas daninhas e onde e quando elas crescem também podem ser levadas em consideração. A localização específica desse tipo de erva daninha no chão dentro do ambiente e seu tamanho podem, portanto, ser determinados. O algoritmo de aprendizado de máquina ou outro algoritmo de aprendizado de máquina executado na unidade de processamento é similarmente treinado para identificar plantas de cultura e detectar insetos e identificar tipos de insetos com base nas imagens da verdade do solo, conforme descrito acima em relação às ervas daninhas.

[115] Assim, o UAV pode voar ao redor de um campo e obter imagens a partir das quais é possível tomar uma decisão de pulverizar uma planta ou não. Essas informações são usadas posteriormente por outro veículo que possui uma ou mais pistolas de pulverização, para entrar no campo e pulverizar as plantas que foram determinadas a serem pulverizadas, deixando outras plantas em paz. Da mesma forma, a aquisição, o processamento e a pulverização da imagem podem ser feitos pela mesma plataforma, por exemplo, um UAV com uma câmera, unidade de processamento e pistolas de pulverização ou um robô terrestre com uma câmera, unidade de processamento e pistolas de pulverização.

[116] Dessa forma, um veículo pode operar em tempo real, adquirindo imagens e pulverizar algumas plantas, permitindo que outras plantas (provavelmente a maioria) não sejam pulverizadas enquanto o veículo interroga um campo.

[117] A unidade de processamento tem acesso a um banco de dados contendo diferentes tipos de ervas daninhas, diferentes tipos de plantas e diferentes tipos de insetos. Esse banco de dados foi compilado a partir de dados determinados experimentalmente.

[118] O veículo pode ser um veículo terrestre robótico, a Figura 2 mostra um exemplo de um sistema (100) para gerenciamento de insetos. O sistema (100) compreende pelo menos uma câmera (110) e um aparelho (10) para gerenciamento de insetos, conforme descrito em relação à Figura 1 em relação a qualquer um ou mais dos exemplos. O sistema (100) também compreende pelo menos uma pistola de pulverização (120). A pelo menos uma câmera (110) está configurada para adquirir pelo menos uma imagem do campo. A pelo menos uma pistola de pulverização (120) está montada em um veículo (130). A pelo menos uma pistola de pulverização (120) está configurada para pulverizar o inseticida e/ou o herbicida. O aparelho (10) é configurado para ativar a pelo menos uma pistola de pulverização em um local da planta se for determinado que a planta deve ser pulverizada com o inseticida e/ou herbicida.

[119] De acordo com um exemplo, o aparelho é montado no veículo e pelo menos uma câmera é montada no veículo.

[120] Em um exemplo, o veículo é um veículo terrestre robótico. Em um exemplo, o veículo é um UAV.

[121] Assim, o sistema pode ser usado para identificar uma erva daninha, como uma flor de milho e, em geral, não a pulveriza, porque sabe-se que atrairá muitas abelhas (pois possui néctar). No entanto, se ele estava em um estágio de crescimento antes de florescer, mas se previa que os pulgões estavam no campo ou foram detectados na planta, a planta poderia ser pulverizada com um inseticida para matar os pulgões, se soubesse que a eficácia do inseticida teria reduzido a tal ponto que, quando a flor de milho estivesse em flor e atraindo abelhas, essas abelhas não seriam mortas. Além disso, pode-se levar em consideração que uma erva daninha foi além da floração e, portanto, não está atraindo polinizadores, e que pode ser pulverizada com um inseticida incluindo um inseticida sistêmico. Deve-se notar que a pulverização pode ser realizada à noite, quando os polinizadores não estão por perto, no entanto, o sistema possibilita a pulverização durante o dia, porque é possível determinar a identidade dos insetos presentes. Em alguns casos, os cenários agronômicos da biodiversidade podem ser tais que o inseticida seja aplicado apenas a plantas sentinela/ sacrifício.

[122] Assim, os insetos podem ser manejados em um campo usando a biodiversidade em vigor e/ou a configuração agronômica para incentivar insetos benéficos, como abelhas, joaninhas, enquanto controlam pragas, como pulgões e brocas de milho e, ao mesmo tempo, incentivam plantas benéficas que: fornecem valor à alimentação a insetos benéficos - também garantir um suprimento de alimentos para insetos benéficos antes ou antes da floração da cultura principal; proporcionar crescimento contínuo das raízes em relação a certas plantas/ ervas daninhas - alimentando o edáfono (vida do solo) o ano inteiro; proporcionar crescimento profundo das raízes em relação a certas plantas/ ervas daninhas - afrouxamento do solo e drenagem do excesso de água no subsolo no final da temporada; atrair atividade do nematoide, por exemplo, para que eles saiam de seus ovos - mas não os alimentem, ajudando a diminuir a pressão do nematoide na próxima temporada; fornecer cobertura do solo no final da temporada - isso pode levar a uma redução de ervas daninhas e à erosão eólica e hídrica, além de ajudar o solo a esquentar, mas de uma maneira que não concorra com as culturas (sub-sementes naturais); incentivar os obstáculos de vento - reduzindo a erosão eólica das folhas de beterraba sacarina, por exemplo, o que pode ser especialmente aplicável até no cultivo.

[123] A pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica podem incluir um ou mais dos seguintes itens, além do que é descrito em outras partes deste documento: - valor da alimentação para insetos benéficos - também assegurando um suprimento de alimentos para insetos benéficos após ou antes da floração da cultura principal; - crescimento contínuo das raízes em relação a certas plantas/ ervas daninhas - alimentando o edáfono (vida do solo) o ano inteiro; - crescimento profundo das raízes em relação a certas plantas/ ervas daninhas - afrouxamento do solo e drenagem do excesso de água no subsolo no final da temporada; - atrair atividade dos nematóides, por exemplo, para que eles saiam de seus ovos - mas não os alimentem então. Isso pode ajudar a diminuir a pressão dos nematóides na próxima temporada; - cobertura do solo no final da temporada - isso pode levar a uma redução de ervas daninhas e à erosão do vento e da água, além de ajudar o solo a aquecer, mas de uma maneira que não concorra com as culturas (sub- sementes naturais); - incentivar obstáculos do vento - reduzindo a erosão do vento das folhas de beterraba sacarina, por exemplo, o que pode ser especialmente aplicável até no cultivo.

[124] A Figura 3 mostra um método (200) para gerenciamento de plantas, particularmente gerenciamento de insetos, em suas etapas básicas, onde caixas tracejadas representam etapas opcionais. O método (200) compreende: em uma etapa de fornecimento (210), também referida como a etapa a), fornecer uma unidade de processamento com pelo menos uma imagem de um campo; em uma etapa de análise (220), também referida como etapa c), analisar pela unidade de processamento a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta que está presente; em uma etapa determinante (230), também referida como etapa d), determinar pela unidade de processamento se a planta deve ser pulverizada com um inseticida e/ou herbicida ou se não deve ser pulverizada com o inseticida e/ou herbicida com base em as informações relacionadas à planta; e em uma etapa de saída (240), também referida como etapa e), fornecer informações por uma unidade de saída que é utilizável para ativar pelo menos uma pistola de pulverização se for determinado que a planta deve ser pulverizada com o inseticida e/ou herbicida.

[125] Em um exemplo, a etapa c) compreende a etapa c1) analisar (221) a pelo menos uma imagem para identificar a planta e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem a identidade da planta.

[126] Em um exemplo, a etapa c) compreende a etapa c2) analisar (222) a pelo menos uma imagem para determinar se a planta é um espécime de uma cultura cultivada no campo ou se a planta é uma erva daninha e em que na etapa d) as informações relacionadas para a planta compreende a determinação da planta pertencente à cultura ou a determinação de que a planta é uma erva daninha.

[127] Em um exemplo, na etapa c2) se for feita a determinação de que a planta é uma erva daninha, a etapa c2) compõe a etapa c2a) analisar (223) a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de erva daninha para a planta e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem o tipo determinado de erva daninha.

[128] Em um exemplo, seguindo a etapa c2a), o método compreende a etapa c3) analisar (224) a pelo menos uma imagem para determinar um número de ervas daninhas desse tipo em uma área do campo e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem uma determinação se o número de ervas daninhas desse tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[129] Em um exemplo, a etapa c) compreende a etapa c4) analisar (225) a pelo menos uma imagem para detectar pelo menos um inseto na planta e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem a detecção do pelo menos um inseto.

[130] Em um exemplo, a etapa c4) compreende a etapa c4a) analisar (226) a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de inseto para um inseto de pelo menos um inseto detectado e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem o tipo de inseto.

[131] Em um exemplo, seguindo a etapa c4a), o método compreende a etapa c5) analisar (227) a pelo menos uma imagem para determinar um número de insetos desse tipo na planta, e em que na etapa d) as informações relacionadas à planta compreendem número determinado de insetos desse tipo na planta que excede um número limiar.

[132] Em um exemplo, seguindo a etapa c4a) e/ou a etapa c5), o método compreende a etapa c6) analisar (228) a pelo menos uma imagem para determinar um número de plantas em uma área do campo que possui esse tipo de inseto e em que na etapa d) as informações relativas à planta compreendem se o número de plantas com esse tipo de inseto naquela área, dividido pela área, excede um número limiar.

[133] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera e em que o método compreende a etapa b) fornecer (250) pelo menos uma localização geográfica associada à pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida e em que na etapa d) as informações relativas à planta compreendem pelo menos uma localização geográfica.

[134] Em um exemplo do método, a análise de pelo menos uma imagem compreende a utilização de um algoritmo de aprendizado de máquina.

[135] O aparelho, sistema e método para gerenciamento de insetos são agora descritos em mais detalhes com relação às Figuras 4 e 5.

[136] A Figura 4 mostra um veículo aéreo não tripulado (UAV) sobrevoando um campo contendo uma cultura. Na cultura, há também um número de ervas daninhas, com três tipos de ervas daninhas particulares e diferentes mostrados na Figura 4. Um tipo de erva daninha, a erva daninha mais curta mostrada na Figura 4 é particularmente virulenta, produz numerosas sementes e pode afetar significativamente o rendimento da cultura e também atrai pulgões. Esta erva daninha não deve ser tolerada no campo que contém esta cultura. Esta erva daninha tem um número de pulgões, representados como elipses abertos. Os pulgões devem ser controlados, pois podem prejudicar a cultura, enquanto as abelhas devem ser incentivadas no campo. De fato, há também um segundo tipo de erva daninha mostrado na Figura 4 como a erva daninha mais alta, que pode ser benéfica para a biodiversidade geral da cultura no campo e que atrai abelhas, mostradas como elipses sólidas, com um número menor de pulgões nele. Esta erva daninha é benéfica com a condição de que a densidade numérica dessa erva daninha por unidade de área esteja abaixo de um valor antigo. Um terceiro tipo de erva daninha, que tem uma altura intermediária, atrai joaninhas no final da estação de crescimento, que predam os pulgões e há um pequeno número de pulgões nessa planta no momento, mas nenhuma joaninha. Também são mostradas plantas da cultura como as altas e magras, com uma planta coberta de pulgões, uma com uma abelha e outra com uma abelha e também um número maior de pulgões nela. As abelhas são benéficas porque podem polinizar as plantas de cultura neste momento e posteriormente na estação para uma cultura seguinte.

[137] O UAV tem uma câmera e, enquanto voa sobre o campo, as imagens são adquiridas. O UAV também possui um GPS e sistema de navegação inercial, que permite determinar a posição do UAV e também a orientação da câmera. A partir dessas informações, a pegada de uma imagem no solo pode ser determinada, de forma que partes específicas dessa imagem, como o exemplo do primeiro tipo de erva daninha, possam ser localizadas em relação às coordenadas geoespaciais absolutas e também a posição dos insetos nas plantas pode ser localizada. As imagens também são obtidas em uma resolução, devido ao fato de a câmera ter um elemento CCD muito grande ou usar uma função de zoom ou voar perto de plantas individuais, que permite que os insetos sejam vistos contra a folhagem da planta e até mesmo para o tipo de inseto a ser identificado. Os dados de imagem adquiridos pela câmera são transferidos para uma unidade de processamento externa ao UAV. A imagem da unidade de processamento processa as imagens, usando um algoritmo de aprendizado de máquina com base em uma rede neural artificial que foi treinada em vários exemplos de imagens de diferentes tipos de ervas daninhas, planos de cultivo e insetos para determinar se uma planta que está sendo fotografada é uma planta de cultura, é uma erva daninha e, se for uma erva daninha, para determinar o tipo de erva daninha e se há insetos na planta e quais insetos estão presentes. A unidade de processamento utiliza configurações de biodiversidade e configurações de manejo de insetos, para esta cultura nesta parte do mundo e no estágio de seu crescimento entre a semeadura e a cultura, para determinar se a planta deve ser pulverizada com um inseticida e/ou herbicida. As configurações de biodiversidade e de manejo de insetos são usadas pela unidade de processamento para determinar se uma planta com insetos específicos deve ser pulverizada com um inseticida ou não, se uma erva daninha com insetos deve ou não ser pulverizada com um inseticida e/ou herbicida. Também é possível tomar uma decisão de pulverizar uma planta, levando em consideração quaisquer condições associadas, como uma densidade de número limiar por unidade de área.

[138] Referindo-se às ervas daninhas específicas mostradas e discutidas em relação à Figura 4, a unidade de processamento determina que a planta da cultura com muitos pulgões deve ser pulverizada com um inseticida e que a planta prejudicial curta com muitos pulgões deve ser pulverizada com um inseticida para matar os pulgões agora e com um herbicida para matar a planta para impedir que os pulgões sejam atraídos para a planta no final da temporada e também para impedir que a erva daninha danifique a cultura. Determinou-se que a planta de cultura com muitos pulgões e uma abelha necessitam de pulverização com um inseticida, porque, com base nas configurações de manejo de insetos, o benefício da abelha não é compensado pelo efeito prejudicial dos pulgões. Se houvesse menos pulgões na planta, a decisão teria sido não pulverizar a planta. A erva daninha alta benéfica, com muitas abelhas, e menos pulgões estão determinados a não precisar de pulverização com qualquer produto químico. No entanto, se a erva daninha tivesse sido particularmente prejudicial, contaminando a cultura, a decisão teria sido tomada para pulverizar a planta apenas com um herbicida, matando a erva daninha, mas poupando as abelhas e o pulgão. Com relação à erva daninha que mais tarde atrai joaninhas, mas agora tem pulgão, a unidade de processamento avalia quando as joaninhas devem chegar à safra a partir de dados conhecidos e compara isso com a duração da eficácia do inseticida e determina a pulverização da erva daninha agora com o inseticida para matar o pulgão. Esperava-se que as joaninhas chegassem mais cedo, então a decisão de pulverizar a planta pode não ter sido tomada. Embora a probabilidade de pulverização varie com o número de pulgões na erva daninha.

[139] Como descrito acima, algumas ervas daninhas, se presentes, podem ajudar a alimentar insetos benéficos agora e no futuro, mas podem, se em quantidades suficientemente grandes, contaminar a cultura e/ou atingir uma densidade de números por unidade que constituiriam uma quantidade muito grande de fonte de alimento para essas insetos benéficos. Assim, em uma densidade numérica específica de ervas daninhas por unidade de área, que pode variar entre diferentes tipos de ervas daninhas, a erva daninha deixa de ser benéfica em relação ao manejo de insetos e passa a ter um valor prejudicial em relação ao manejo de insetos, e com essa gestão de insetos refere-se à cultura final. Portanto, a unidade de processamento, quando detecta uma erva daninha de um tipo específico que é benéfico para insetos benéficos, registra o tipo de erva daninha e sua localização e faz isso para todas as ervas daninhas que são benéficas. Se, no entanto, a densidade numérica de um tipo específico de erva daninha for superior a uma densidade numérica limiar dessa erva daninha por unidade de área em que os efeitos benéficos começam a se tornar prejudiciais, a unidade de processamento determinará que um número dessas ervas daninhas precisa ser pulverizado com herbicida para matar essas ervas daninhas como parte da estratégia geral de manejo de insetos. A densidade do número limiar para tipos específicos de ervas daninhas pode ser de 0,1 por metro quadrado (de forma que em 10 metros quadrados de cultura é permitida uma erva daninha (ou menos) deste tipo), de 0,02 por metro quadrado (de forma que em 25 metros quadrados de cultura uma erva daninha (ou menos) deste tipo é permitida). Outras densidades de número limiar de ervas daninhas podem ser usadas, como 5, 1, 0,5, 0,05, 0,005, 0,001 por metro quadrado e os valores limiares podem estar acima ou abaixo desses valores.

[140] A unidade de processamento gera, assim, um mapa de pulverização dos locais das plantas, levando em consideração se existem plantas ou ervas daninhas e se há insetos pragas ou insetos benéficos dessas ervas daninhas e levando em consideração o tipo de erva daninha e informações relacionadas até o presente momento da cultura e como as ervas daninhas podem ser benéficas para os insetos agora e no futuro. Um segundo veículo terrestre robótico entra em campo e, usando seu próprio GPS e sistema de navegação inercial, move-se para os locais das plantas e ervas daninhas que precisam ser pulverizadas, e usando uma primeira pistola pulveriza determinadas plantas e ervas daninhas com inseticida. O veículo robótico terrestre também usa uma segunda pistola de pulverização para pulverizar algumas das ervas daninhas que foram pulverizadas com um inseticida e com um herbicida, e pulveriza outras ervas daninhas com o herbicida, mesmo quando elas não foram pulverizadas com o inseticida, como parte do processo de gerenciamento de insetos.

[141] Em outro exemplo do UAV, que pode ser o UAV mostrado na Figura 4, o próprio UAV possui o poder de processamento necessário para detectar e identificar plantas, ervas daninhas e insetos e determinar com base nas configurações da biodiversidade e configurações no manejo de insetos quais plantas devem ser pulverizadas com inseticida e/ou herbicida. O UAV mostrado na Figura 4, em seguida, possui uma pistola de pulverização química, que permite pulverizar um herbicida em uma erva daninha e uma pistola de pulverização química, que permite pulverizar um inseticida em uma planta de cultura ou erva daninha. O inseticida pode ser pulverizado em apenas partes de uma planta no local dos insetos. O UAV não precisa gerar um mapa de pulverização, mas com base na decisão tomada, pode-se usar imediatamente sua pistola de inseticida e/ou pistola de herbicida para pulverizar uma planta, conforme necessário. Como discutido em relação à Figura 5, em outro exemplo, pode não haver necessidade de usar um UAV e um veículo terrestre robótico pode operar autonomamente para adquirir e processar imagens para pulverizar plantas com um herbicida e/ou inseticida, incluindo pulverizar apenas partes das plantas, se necessário.

[142] A Figura 5 mostra uma vista plana de um campo com uma cultura. A maioria das plantas não é mostrada, mas apenas alguns exemplos são mostrados, juntamente com várias ervas daninhas, com insetos sendo mostrados em algumas plantas e em algumas ervas daninhas. Um veículo terrestre robótico com uma câmera e uma unidade de processamento, uma pistola de pulverização de herbicida e uma pistola de inseticida, vinculado aos respectivos reservatórios químicos, está se movendo pelo campo de cultivo. O veículo terrestre robótico está realizando o gerenciamento dos insetos. Ele o fez por aproximadamente três quartos do campo e agora está passando para o gerenciamento de insetos no canto superior direito do campo. As ervas daninhas que devem ser pulverizadas com um herbicida são mostradas cercadas por um grande triângulo sólido, e as plantas, sejam as plantas de cultivo ou as ervas daninhas que devem ser pulverizadas com um inseticida, são cercadas por um círculo pontilhado. O seguinte é mostrado no lado superior direito do campo: várias plantas (representadas como elipses sólidas) têm principalmente abelhas e não devem ser pulverizadas; várias plantas (representadas como elipses abertas) têm principalmente pulgões e devem ser pulverizadas com um inseticida; uma erva daninha benéfica (representada como um pequeno triângulo sólido) tem principalmente abelhas e de forma geral não deve ser pulverizada; no entanto, a densidade numérica dessa erva daninha é muito alta e várias dessas ervas daninhas devem ser pulverizadas com um herbicida para obter seu número de densidade abaixo de uma densidade numérica limiar; uma erva daninha benéfica (mostrada como um triângulo aberto) que atrai insetos predadores no final da temporada tem muitos pulgões e de forma geral deve ser pulverizada com um inseticida; no entanto, a densidade numérica dessa erva daninha é novamente muito alta e uma das ervas daninhas devem ser pulverizadas com um herbicida, a fim de reduzir sua densidade numérica abaixo de um valor limiar para essa erva daninha que seja diferente do valor limiar de idade da erva daninha anterior; outra erva daninha benéfica (mostrada como um quadrado aberto) atrai insetos predadores no final da temporada, possui apenas alguns pulgões e, para minimizar o uso de produtos químicos, não é pulverizado; uma erva daninha prejudicial (mostrada como um quadrado sólido) possui muitos pulgões e deve ser pulverizada com um inseticida e herbicida; e uma erva daninha benéfica que alimenta abelhas (mostrada como uma estrela) não possui insetos no momento e não deve ser pulverizada.

[143] O descrito acima foi descrito com relação a pulgões, abelhas e joaninhas, no entanto, outras pragas e insetos benéficos podem ser gerenciados da maneira descrita acima através do uso direcionado de inseticidas e/ou herbicidas com base no processamento de imagens.

[144] Processamento de imagem para permitir a análise para determinar um tipo de erva daninha.

[145] Um exemplo específico de como uma imagem é processada e determinada como adequada para o processamento de imagens, a fim de determinar um tipo de erva daninha, agora é descrita: 1. Uma imagem digital - em particular uma imagem colorida - de uma erva daninha é capturada. 2. Áreas com cor e textura predefinidas na imagem digital são contornadas dentro de um contorno. Normalmente, pode-se esperar uma área contornada de uma erva daninha. No entanto, também pode haver mais de uma área contornada de folhas diferentes, potencialmente não conectadas, de duas ervas daninhas ou similares. - Esse processo de detecção ou determinação detecta os limites das áreas verdes da imagem digital. Durante esse processo, pelo menos uma área contornada - por exemplo, uma ou mais folhas, bem como uma ou mais ervas daninhas - pode ser construída compreendendo pixels relacionados à erva daninha dentro de um limite de contorno. No entanto, também pode ser possível que a imagem digital tenha capturado mais de uma folha e/ou caule. Consequentemente, mais de uma área visitada pode ser determinada. 3. Determinar se o limite do contorno cobre uma área grande o suficiente e determinar uma nitidez (por exemplo, grau de foco) dos dados da imagem dentro do limite do contorno. Isso primeiro garante que haverá dados de imagem suficientes sobre os quais uma determinação pode ser feita quanto ao tipo de erva daninha e, em segundo lugar, determina que uma qualidade mínima da imagem digital será satisfeita para que o tipo de erva daninha possa ser feito. 4. Se ambos os critérios em 3) forem atendidos, a imagem digital e, de forma específica, dentro do limite do contorno, é enviada à unidade de processamento para análise de imagem pela rede neural artificial, para determinar o tipo de erva daninha, conforme descrito acima. 5. Etapas de processamento de imagem semelhantes são usadas para determinar uma planta de outra planta e usadas para detectar insetos e identificar o tipo de inseto.

[146] Em outra forma de realização exemplar, é fornecido um programa ou elemento de programa de computador caracterizado por ser configurado para executar as etapas do método de acordo com uma das formas de realização anteriores, em um aparelho ou sistema apropriado.

[147] O elemento do programa de computador pode, portanto, ser armazenado em uma unidade de computador, que também pode fazer parte de uma forma de realização. Esta unidade de computação pode ser configurada para executar ou induzir a execução das etapas do método descrito acima. Além disso, pode ser configurado para operar os componentes do aparelho e/ou sistema acima descritos. A unidade de computação pode ser configurada para operar automaticamente e/ou executar as ordens de um usuário. Um programa de computador pode ser carregado na memória de trabalho de um processador de dados. O processador de dados pode, assim, estar equipado para executar o método de acordo com uma das formas de realização anteriores.

[148] Esta forma de realização exemplar da invenção abrange ambos, um programa de computador que, desde o início, utiliza a invenção e um programa de computador que, por meio de uma atualização, transforma um programa existente em um programa que usa a invenção.

[149] Além disso, o elemento do programa de computador pode ser capaz de fornecer todas as etapas necessárias para cumprir o procedimento de uma forma de realização exemplar do método como descrito acima.

[150] De acordo com uma forma de realização exemplar adicional da presente invenção, é apresentado um meio legível por computador, como um CD-ROM, dispositivo USB ou similar, em que o meio legível por computador possui um elemento de programa de computador armazenado nele, cujo elemento de programa de computador é descrito pela seção anterior.

[151] 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 fornecido junto com ou como parte de outro hardware, mas também pode ser distribuído de outras formas, como através da Internet ou outros sistemas de telecomunicação com ou sem fio.

[152] No entanto, o programa de computador também pode ser apresentado em uma rede como a World Wide Web e pode ser baixado na memória de trabalho de um processador de dados dessa rede. De acordo com uma forma de realização exemplar adicional da presente invenção, é fornecido um meio para disponibilizar um elemento de programa de computador para download, cujo elemento de programa de computador está disposto para executar um método de acordo com uma das formas de realização descritas anteriormente da invenção.

[153] A Figura 6 mostra um método (200) para o gerenciamento da planta, particularmente o manejo de ervas daninhas, em suas etapas básicas, onde blocos sólidos indicam etapas essenciais e blocos tracejados indicam etapas opcionais. O método (200) compreende:em uma etapa de fornecimento (210), também referida como a etapa a), fornecer uma unidade de processamento com pelo menos uma imagem de um campo; em uma etapa de análise (220), também referida como etapa b), analisar pela unidade de processamento a pelo menos uma imagem para determinar que uma erva daninha está presente; em uma etapa determinante (230), também referida como etapa g), determinar pela unidade de processamento se a erva daninha deve ser controlada por uma tecnologia de controle de ervas daninhas ou não deve ser controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas; e em uma etapa de saída (240), também referida como etapa h), gerar informações por uma unidade de saída que é utilizável para ativar a tecnologia de controle de ervas daninhas, se for feita a determinação de que a erva daninha deve ser controlada pela tecnologia de controle de ervas daninhas.

[154] Em um exemplo, a etapa g) compreende a etapa g1) aplicar (232) pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica.

[155] Em um exemplo, o método compreende a etapa c) determinar (250) um tipo de erva daninha para a erva daninha que está presente e em que na etapa g1) pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica compreende uma lista de pelo menos uma erva daninha que deve ser controlada e/ou em que na etapa g1) pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica compreende uma lista de pelo menos uma erva daninha que não deve ser controlada.

[156] Em um exemplo, o método compreende a etapa d) analisar (260) a pelo menos uma imagem para determinar que um número de ervas daninhas em uma área está presente e em que na etapa g1) a pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma a regra agronômica compreende um número limiar de ervas daninhas por unidade de área e, na etapa g), a determinação de que a erva daninha deve ser controlada compreende o número de ervas daninhas dividido pela área que excede o número limiar de ervas daninhas por unidade de área.

[157] Em um exemplo, a etapa d) compreende analisar (262) a pelo menos uma imagem para determinar que um número de ervas daninhas de um tipo específico em uma área está presente e em que na etapa g1) pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou em pelo menos uma regra agronômica compreende um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área e em que na etapa g) a determinação de que a erva daninha deve ser controlada compreende o número de ervas daninhas de um tipo específico dividido pela área que excede o número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[158] Em um exemplo do método, quando o tipo de erva daninha está na lista de ervas daninhas que não devem ser controladas, o tipo de erva daninha é controlado quando um número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede o número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

[159] Em um exemplo, o método compreende a etapa e) analisar (270) a pelo menos uma imagem para determinar uma localização da erva daninha na pelo menos uma imagem.

[160] Em um exemplo, a pelo menos uma imagem foi adquirida por pelo menos uma câmera e em que o método compreende a etapa f) fornecer (280) pelo menos uma localização geográfica associada à pelo menos uma câmera quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

[161] Em um exemplo do método, a análise de pelo menos uma imagem compreende a utilização de um algoritmo de aprendizado de máquina.

[162] O aparelho, o sistema e o método para o manejo de ervas daninhas são agora descritos em mais detalhes com relação às Figuras 4 e 5.

[163] A Figura 7 mostra um veículo aéreo não tripulado (UAV) sobrevoando um campo contendo uma cultura. Na cultura, há também um número de ervas daninhas, com dois tipos de ervas daninhas particulares e diferentes mostrados na Figura 7. Um tipo de erva daninha, a erva daninha mais alta mostrada na Figura 7 é particularmente virulenta, produz numerosas sementes e pode afetar significativamente o rendimento da cultura. Esta erva daninha não deve ser tolerada no campo que contém esta cultura. No entanto, um segundo tipo de erva daninha mostrado na Figura 7 como a erva daninha mais curta, pode ser benéfico para a biodiversidade geral da cultura no campo, com a condição de que a densidade numérica dessa erva daninha por unidade de área esteja abaixo de um valor limiar. Há também um terceiro tipo de erva daninha, não mostrado na Figura 7, que também pode ser tolerado, mas com uma densidade numérica diferente por unidade de área do segundo tipo de erva daninha.

[164] O UAV tem uma câmera e, enquanto voa sobre o campo, as imagens são adquiridas. O UAV também possui um GPS e sistema de navegação inercial, que permite determinar a posição do UAV e também a orientação da câmera. A partir dessas informações, a pegada de uma imagem no solo pode ser determinada, de forma que partes específicas dessa imagem, como o exemplo do primeiro tipo de erva daninha, possam ser localizadas em relação às coordenadas geoespaciais absolutas. Os dados de imagem adquiridos pela câmera são transferidos para uma unidade de processamento externa ao UAV. A imagem da unidade de processamento processa as imagens, usando um algoritmo de aprendizado de máquina com base em uma rede neural artificial treinada em vários exemplos de imagens de diferentes tipos de ervas daninhas, para determinar se uma erva daninha está presente e também para determinar o tipo de erva daninha. A unidade de processamento utiliza configurações de biodiversidade para esta cultura nesta parte do mundo e no estágio de seu crescimento entre a semeadura e a cultura. As configurações de biodiversidade são usadas pela unidade de processamento para determinar se as ervas daninhas específicas não podem ser toleradas ou se outras ervas daninhas específicas podem ser toleradas e, se houver alguma condição associada, como uma densidade de número limiar por unidade de área. Referindo-se às ervas daninhas específicas mostradas e discutidas em relação à Figura 4, a unidade de processamento determina que todos os exemplos detectados do primeiro tipo de erva daninha precisam ser destruídos. A unidade de processamento determina que o segundo tipo de erva daninha pode ser permitido em uma densidade numérica abaixo de 0,1 por metro quadrado (de forma que, em 10 metros quadrados de cultivo, seja permitida uma erva daninha (ou menos) desse tipo). O processamento determina que o terceiro tipo de erva daninha pode ser permitido em uma densidade numérica abaixo de 0,02 por metro quadrado (de forma que em 25 metros quadrados de cultura é permitida uma erva daninha (ou menos) desse tipo). Outras densidades de número limiar de ervas daninhas podem ser usadas, como 5, 1, 0,5, 0,05, 0,005, 0,001 por metro quadrado e os valores limiares podem estar acima ou abaixo desses valores. A unidade de processamento gera um mapa das ervas daninhas que precisam ser destruídas. Um segundo veículo terrestre robótico entra em campo e, usando seu próprio GPS e sistema de navegação inercial, move-se para os locais das ervas daninhas que precisam ser destruídas, e usando um implemento mecânico para extrair as ervas daninhas do solo.

[165] Em outro exemplo do UAV, que pode ser o UAV mostrado na Figura 7, o próprio UAV tem o poder de processamento necessário para detectar e identificar ervas daninhas e determinar com base nas configurações de biodiversidade que as ervas daninhas devem ser destruídas. O UAV mostrado na Figura 4 possui uma pistola de pulverização química, que permite pulverizar um herbicida em uma erva daninha. O UAV não precisa então gerar um mapa de ervas daninhas, mas com base no tipo de erva daninha detectado, como o primeiro tipo de erva daninha, ele desce imediatamente para a erva daninha e a pulveriza com o herbicida. No entanto, para as ervas daninhas do segundo e terceiro tipo, o UAV mantém um registro dos locais das ervas daninhas desse tipo que ele determinou que podem sobreviver, porque a densidade numérica está abaixo do respectivo valor limiar. Assim, quando detecta e identifica um novo exemplo do segundo ou terceiro tipo de erva daninha, pode usar os locais armazenados dos exemplos anteriormente detectados e não destruídos, para determinar se o novo exemplo da erva daninha irá pressionar a densidade do número local acima do limiar, sobre o qual o UAV desce e pulveriza a erva daninha, ou pode sobreviver, caso em que registra sua posição e continua a interrogar e gerenciar ervas daninhas no campo. Deve-se notar que o veículo terrestre robótico também pode ter uma câmera e uma unidade de processamento e executar o controle de ervas daninhas em tempo real de maneira semelhante à descrita para o UAV.

[166] Em outro exemplo, o UAV simplesmente detecta uma erva daninha como sendo uma planta que não é uma planta de cultura e destrói quase todas essas ervas daninhas para deixar um determinado número por unidade de área na cultura ou um determinado número no campo. Por exemplo, uma determinação pode ser feita para destruir nove em cada dez ervas daninhas (ou 99 em 100) detectadas para deixar um décimo (ou 1%) das ervas daninhas originais no campo, independentemente da erva daninha ou deixar 0,1 erva daninha por metro quadrado no campo. Dessa maneira, não há necessidade de identificar o tipo de erva daninha ou de usar as configurações de biodiversidade.

[167] A Figura 8 mostra uma vista plana de um campo com uma cultura. O corte em si não é mostrado. Na cultura, há o primeiro tipo de erva daninha mostrado como quadrados, o que não pode ser permitido. O segundo tipo de erva daninha é mostrado como ovais e o terceiro tipo de erva daninha é mostrado como triângulos. É mostrado um veículo robótico terrestre, que está se movendo gradualmente pelo campo, adquirindo imagens da cultura e das ervas daninhas, detectando e identificando e com base nas configurações da biodiversidade está destruindo ervas daninhas ou permitindo que alguns exemplos de ervas daninhas sobrevivam. O veículo terrestre robótico realiza esse gerenciamento de ervas daninhas em tempo real, de maneira semelhante à descrita acima para o UAV e pulveriza as ervas daninhas com um herbicida para matar se necessário. O veículo terrestre robótico já administrou as ervas daninhas em pouco mais de três quartos do campo. Ele destruiu todos os exemplos do primeiro tipo de erva daninha, mas permitiu que um certo número do primeiro e do segundo tipo de ervas daninhas sobrevivesse, com os mostrados na parte “manejada por erva daninha” do campo. No canto superior direito do campo, é mostrada uma parte da cultura que ainda não foi gerida por ervas daninhas. Nesta parte do campo, existem exemplos do primeiro, segundo e terceiro tipos de ervas daninhas. À medida que o veículo terrestre robótico entra nesta parte do campo, ele imagina e detecta e identifica ervas daninhas, e com base nas configurações de biodiversidade as pulveriza com o herbicida ou não. Os exemplos específicos de ervas daninhas que serão detectados, identificados e permitidos sobreviver são mostrados cercados por uma linha tracejada. Depois que as ervas daninhas germinaram o campo, as ervas daninhas restantes não terão um impacto negativo no rendimento da cultura, mas proporcionarão efeitos benéficos à biodiversidade, por exemplo, pela atração de insetos, fixação de produtos químicos benéficos em suas raízes, aumento do tamanho da cultura como uma faixa de flores é exigido na borda do campo e leva a uma redução na quantidade de herbicida usado e de forma geral fornece um envolvimento público positivo com as práticas agrícolas.

[168] Deve-se notar que as formas de realização da invenção são descritas com referência a diferentes assuntos. Em particular, algumas formas de realização são descritas com referência às reivindicações de tipo de método, enquanto outras formas de realização são descritas com referência às reivindicações de tipo de dispositivo. No entanto, um técnico no assunto entenderá a partir da descrição acima e da seguinte que, a menos que seja notificado de outra forma, além de qualquer combinação de características pertencentes a um tipo de matéria, também é possível qualquer combinação entre características relacionadas a diferentes matérias consideradas divulgadas com este pedido. No entanto, todos os recursos podem ser combinados, fornecendo efeitos sinérgicos que são mais do que a simples soma dos recursos.

[169] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição anterior, essa ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplares e não restritivas. A invenção não está limitada às formas de realização divulgadas. Outras variações para as formas de realização divulgadas podem ser entendidas e efetuadas pelos técnicos no assunto na prática de uma invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da invenção e das reivindicações dependentes.

[170] 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 cumprir as funções de vários itens divulgados nas reivindicações. O simples fato de certas medidas serem divulgadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitando o escopo.

Claims

1. APARELHO (10) PARA GERENCIAMENTO DE PLANTAS, compreendendo: - uma unidade de entrada (20); - uma unidade de processamento (30); e - uma unidade de saída (40); - m que a unidade de entrada (20) está configurada para fornecer à unidade de processamento (30) pelo menos uma imagem de um campo; - m que a unidade de processamento (30) está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar informações relacionadas a uma planta que está presente; em que a unidade de processamento (30) está configurada para determinar se a planta deve ser controlada ou não deve ser controlada por uma tecnologia de controle de planta (120) com base nas informações relacionadas à planta; e em que, se for feita a determinação de que a planta deve ser controlada pela tecnologia de controle de planta (120), a unidade de saída (40) é configurada para gerar informações úteis para ativar a tecnologia de controle de planta (120), em que determinar se a planta deve ser controlada compreende a aplicação de pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica, em que a pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou a pelo menos uma regra agronômica compreende uma lista de pelo menos uma erva daninha que deve ser controlada e/ou uma lista de pelo menos uma erva daninha que não deve ser controlada; e em que, quando um tipo de erva daninha está na lista de ervas daninhas que não devem ser controladas, o aparelho (10) é caracterizado pelo tipo de erva daninha ser controlado quando um número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

2. APARELHO (10), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pela unidade de processamento (30) estar configurada para analisar a pelo menos uma imagem para identificar a planta, e em que as informações relacionadas à planta compreendem a identidade da planta.

3. APARELHO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela unidade de processamento (30) estar configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar se a planta é um espécime de uma cultura cultivada no campo ou se a planta é a erva daninha; e em que as informações relacionadas à planta compreendem a determinação da planta pertencente à cultura ou a determinação de que a planta é a erva daninha.

4. APARELHO (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por, se for feita a determinação de que a planta é a erva daninha, a unidade de processamento (30) é configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar o tipo de erva daninha para a planta; e em que as informações relacionadas à planta compreendem o tipo determinado de erva daninha.

5. APARELHO (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela unidade de processamento (30) estar configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de ervas daninhas, em particular desse tipo, em uma área do campo; e em que as informações relacionadas à planta compreendem uma determinação se o número de ervas daninhas desse tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.

6. APARELHO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela unidade de processamento (30) estar configurada para analisar a pelo menos uma imagem para detectar pelo menos um inseto na planta; e em que as informações relacionadas à planta compreendem a detecção do pelo menos um inseto.

7. APARELHO (10), de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pela unidade de processamento (30) estar configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um tipo de inseto para um inseto do pelo menos um inseto detectado;em que as informações relacionadas à planta compreendem o tipo de inseto, em que, em particular, a unidade de processamento (30) está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de insetos desse tipo na planta, e as informações relacionadas à planta compreendem o número determinado de insetos desse tipo na planta que excede um número limiar, e em que ainda, em particular, a unidade de processamento (30) está configurada para analisar a pelo menos uma imagem para determinar um número de plantas em uma área do campo que possui esse tipo de inseto, e as informações relacionadas à planta compreender uma determinação se o número de plantas que possui esse tipo de inseto naquela área, dividido pela área, excede um número limiar.

8. APARELHO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela pelo menos uma imagem ser adquirida por pelo menos uma câmera (110); e em que a unidade de entrada (20) está configurada para fornecer à unidade de processamento (30) pelo menos uma localização geográfica associada à pelo menos uma câmera (110) quando a pelo menos uma imagem foi adquirida.

9. APARELHO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela análise de pelo menos uma imagem compreender a utilização de um algoritmo de aprendizado de máquina.

10. MÉTODO (200) PARA GERENCIAMENTO DE PLANTAS, compreendendo: (a) fornecer (210) uma unidade de processamento (30) com pelo menos uma imagem de um campo; (b) analisar (220) pela unidade de processamento (30) a pelo menos uma imagem para determinar a informação relacionado a uma planta que está presente; (c) determinar (230) pela unidade de processamento (30) se a planta deve ser controlada ou não deve ser controlada por uma tecnologia de controle de planta (120) com base nas informações relacionadas à planta; e (d) gerar informações (240) por uma unidade de saída (40) que é utilizável para ativar a tecnologia de controle de planta (120) se for feita a determinação de que a planta deve ser controlada em que determinar se a planta deve ser controlada compreende a aplicação de pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou pelo menos uma regra agronômica, em que a pelo menos uma configuração de biodiversidade e/ou a pelo menos uma regra agronômica compreender uma lista de pelo menos uma erva daninha que deve ser controlada e/ou uma lista de pelo menos uma erva daninha que não deve ser controlada; e em que, quando um tipo de erva daninha está na lista de ervas daninhas que não devem ser controladas, o método (200) é caracterizado pelo tipo de erva daninha ser controlado quando um número de ervas daninhas daquele tipo, dividido pela área, excede um número limiar de ervas daninhas desse tipo por unidade de área.