DE102011003647A1

DE102011003647A1 - Messeinrichtung zur Bestimmung eines Vegetationsindex-Werts

Info

Publication number: DE102011003647A1
Application number: DE201110003647
Authority: DE
Inventors: Tobias Haas
Original assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-08-09
Also published as: WO2012104187A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Messeinrichtung zur Bestimmung eines Vegetationsindex-Werts („REIP”) von Pflanzen, bei der einer Mehrzahl von Licht-Sendeelementen vorgesehen sind, von denen jedes im wesentlichen monochromes Licht einer vorbestimmten Wellenlänge aussendet. Ein Licht-Empfangselement empfängt das von den Pflanzen reflektierte Licht der Licht-Sendeelemente und erzeugt ein die jeweilige Intensität des empfangenen Lichts anzeigendes Signal. Eine Steuereinrichtung steuert die Licht-Sendeelemente in zyklisch aufeinanderfolgenden Messabschnitten, die jeweils einer der vorbestimmten Wellenlängen zugeordnet sind, an, ermittelt die Intensität des in jedem Messabschnitt reflektierten Lichts aus dem Ausgangssignal des Licht-Empfangselements und errechnet schließlich aus den ermittelten Intensitäten aller Messabschnitte den Vegetationsindex-Wert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung in jedem Messabschnitt einer vorbestimmten Wellenlänge dasjenige Licht-Sendeelement, das das Licht dieser Wellenlänge aussendet, ausschaltet und alle anderen Licht-Sendeelemente einschaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Messeinrichtung zur Bestimmung eines Vegetationsindex-Werts (REIP) von Pflanzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Messverfahren dieser Art gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Messeinrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der US 2006/0208171 A1 oder der US 2008/0291455 A1 bekannt. Diese bekannten Messeinrichtungen dienen dazu, einen Vegetationsindex-Wert von Pflanzen zu bestimmen; insbesondere soll mit dieser bekannten Messeinrichtung der sogenannte ”REIP”-Vegetationsindex ermittelt werden (”Red Edge Inflection Point”). Pflanzenmessungen dieser Art dienen dazu, die erhaltenen Messgrößen zur Ermittlung der wichtigsten Kenngrößen der Pflanze heranziehen zu können, nämlich beim REIP-Vegetationsindex vor allem zur Ermittlung des momentanen Stickstoffgehalts der vermessenen Pflanzen; aus dem ermittelten Stickstoffgehalt ist es dann möglich, einen geeigneten Düngeplan für das betreffende Feld aufzustellen; in der Praxis sind z. B. bereits entsprechende GPS-gestützte Düngesysteme im Einsatz, die die ermittelten Stickstoffwerte für eine optimale, flächengenaue Düngerzufuhr verwenden.
Die bekannten Vegetationsindex Messungen basieren auf dem in der 3 gezeigten Lichtabsorptions- bzw. Reflexionsverhalten von Pflanzen: Demnach haben die Pflanzen die allgemeine Eigenschaft, Licht bestimmter Wellenlängen (nämlich < 700 nm) zu absorbieren, während sie das längenwellige Licht (also > 800 nm) reflektieren. Wie aus 3 ersichtlich ist, werden von den Blättern der Pflanze die blauen, grünen und roten Lichtanteile absorbiert, wobei die Zellstruktur und der Wassergehalt der Pflanze dazu führen, dass die Absorption im beginnenden Infrarot-Bereich in einer steilen Flanke (”Rote Kante”) in eine Reflexion übergeht
Untersuchungen haben erwiesen, dass dieser Übergangsbereich der Roten Kante (”Red Edge Inflection Point” – REIP) zur Bestimmung des Chlorophyll-Gehalts sowie des Stickstoff-Gehalts von Pflanzen herangezogen werden kann. Es besteht nämlich der in der 4 gezeigte Zusammenhang zwischen dem REIP-Wert der Pflanze und ihrem Stickstoffgehalt, wobei von Guyot und Baret (1988) gezeigt werden konnte, dass zur Bestimmung des Stickstoffgehalts jeweils vier Messungen mit unterschiedlichen Wellenlängen ausreichen.
In der eingangs genannten US 2006/0208171 A1 wird daher beispielsweise vorgeschlagen, für die Messung des REIP-Werts und damit des Stickstoffgehalts vier Licht-Sendeelemente in Form von Leuchtdioden (LEDs) vorzusehen, von denen jede im wesentlichen monochromes Licht einer vorbestimmten Wellenlänge innerhalb des REIP-Bereichs aussendet (d. h. im Bereich zwischen 660 und 780 nm); eine Steuereinrichtung steuert diese vier Leuchtdioden in zyklisch aufeinanderfolgenden Messabschnitten, die jeweils einer der vorbestimmten Wellenlängen zugeordnet sind, an und ermittelt die Intensität des in jedem Messabschnitt reflektierten Lichts aus dem Ausgangssignal des Licht-Empfangselements. Aus den ermittelten Intensitäten des gesamten Messzyklus, also aller vier Messabschnitte, wird schließlich der momentan vorliegende Vegetationsindex- bzw. REIP-Wert errechnet.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Genauigkeit der Messung stark von Schwankungen des Umgebungslichts beeinflusst wird. Um diese negativen Einflüsse auf das Messergebnis zu verringern, wird in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 102009036148.0-52 vorgeschlagen, als Licht-Empfangselement einen Licht-Frequenzwandler vorzusehen, wobei ferner eine Stromregelungseinrichtung vorgesehen ist, die den jedem Licht-Sendeelement zugeführten Strom regelt und die derart abgeglichen ist, dass jedes Licht-Sendeelement in einem definierten Abstand zu einer definierten weißen Fläche im Licht-Frequenzwandler das gleiche Ausgangssignal erzeugt. Untersuchungen haben belegt, dass Schwankungen des Umgebungslichts durch eine Halogenlampe in einem gewissen Maß ausgeglichen werden können. Eine aufwendige Kompensation des Umgebungslichts, wie sie beispielsweise in der US 7 408 145 B2 vorgeschlagen wird, kann somit entfallen.
Allerdings hat sich gezeigt, dass auch eine derartige Kompensation dann zu Messfehlern führt, wenn die Messung bei Dämmerung oder in der Nacht, also bei sehr wenig oder ganz ohne Restlicht, durchgeführt wird. Zur Lösung dieses Problems schlägt die ebenfalls nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 102009052159.3-52 vor, eine über eine Pulsbreitenmodulationsschaltung geregelte Glühlampe vorzusehen, die bei Dämmerung oder Nacht die zu erfassenden Pflanzen beleuchtet. Es hat sich zwar gezeigt, dass auf diese Weise auch bei Dunkelheit brauchbare Messwerte erzielbar sind, jedoch führt die durch die Glühlampe hervorgerufene Erwärmung der in ihrer unmittelbareren Nähe angeordneten Leuchtdioden und Sensoren unvermeidlich dazu, dass temperaturbedingte Messfehler auftreten. Solche Fehler müssen dann, sofern überhaupt möglich, in aufwendiger Weise kompensiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung zur Bestimmung eines Vegetationsindex- bzw. REIP-Werts von Pflanzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass die Messgenauigkeit auch bei schlechten Lichtverhältnissen mit wenig Aufwand erhöht werden kann. Ferner soll mit der Erfindung ein entsprechendes Messverfahren angegeben werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Messeinrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen bzw. hinsichtlich des Verfahrens mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.
Die Erfindung schlägt demnach vor, dass die Steuereinrichtung in jedem Messabschnitt einer vorbestimmten Wellenlänge dasjenige Licht-Sendeelement, das das Licht dieser Wellenlänge aussendet, ausschaltet, während sie alle anderen Licht-Sendeelemente einschaltet. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Art der Aktivierung der Licht-Sendeelemente Änderungen des Umgebungslichts auf sehr viel einfachere Weise kompensiert werden können. Beispielsweise ist es in der Praxis ausreichend, in der Berechnungsformel des REIP-Werts den im Anspruch 5 angegebenen Korrekturfaktor vorzusehen.
Die Erfindung erzielt somit auch bei dunklen Lichtverhältnissen eine hohe Messgenauigkeit, ohne dass hierzu hardwaremäßiger Aufwand erforderlich wäre, so dass der schaltungstechnische Aufwand erfindungsgemäß nicht erhöht wird.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer typischen Anwendung der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Absorptions/Reflexions-Verhaltens von Pflanzen; und
4 den Zusammenhang zwischen dem REIP-Wert und dem Stickstoffgehalt von Pflanzen.
Gemäß 1 besteht die schematisch mit 1 bezeichnete Messeinrichtung aus einer zentralen Steuereinrtchtung MC, bei der es sich beispielsweise um einen handelsüblichen Mikrocontroller handeln kann, einem Oszillator bzw. Schwingkreis OSZ, der die für die Frequenzmessung erforderliche Zeitbasis (von im Ausführungsbeispiel 40 MHZ) zur Verfügung stellt, einem Strom-Regelungsmodul LED-C für Leuchtdioden LED1 bis LED4 sowie einem Licht/Frequenz-Wandler L/F, bei dem es sich beispielsweise um den Typ TSL 230 R handeln kann. Die Kommunikation erfolgt über die Schnittstelle IO1, die als serielle Schnittstelle ausgeführt ist und ein Bluetooth-Signal erzeugt.
Die vier Leuchtdioden LED1 bis LED4 erzeugen Licht von jeweils unterschiedlicher Wellenlänge, nämlich die Leuchtdiode LED1 Licht mit 670 nm, die LED2 Licht mit 700 nm, LED3 Licht mit 740 nm und die LED4 Licht mit 780 nm; jede dieser Leuchtdioden hat eine Halbwertsbreite des ausgesendeten Lichts zwischen 20 und 30 nm. Um Helligkeitsschwankungen durch die Versorgungsspannung dieser Leuchtdioden auszuschließen, wird der ihnen zugeführte Strom über Transistoren des Strom-Regelungsmoduls LED-C geregelt. Die Stromregelungen der einzelnen Leuchtdioden werden so abgeglichen, dass sie in einem definierten Abstand zu einer definierten weißen Fläche im Licht nach der Wandlung im Licht/Frequenzwandler L/F jeweils die gleiche Ausgangsfrequenz erzeugen. Über diesen Weißabgleich ist sichergestellt, dass sowohl die Serienstreuung der Leuchtdioden als auch die spektrale Empfindlichkeit des Licht/Frequenzwandlers ausgeglichen wird.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung arbeitet wie folgt: Die zentrale Steuereinrichtung MC steuert zur Durchführung eines Messzyklus nacheinander die Leuchtdioden LED1 bis LED4 jeweils für eine vorbestimmte Zeitdauer bzw. Periode über das Strom-Regelungsmodul LED-C an. Die Dauer dieser Periode wird dabei so bemessen, dass der Licht/Frequenzwandler L/F einen Ausgangsimpuls erzeugt Bei jeder steigenden Flanke des Licht/Frequenzwandlers L/F wird die Messung aktiviert, indem über ein Gate die Prozessortakte gezählt werden. Bei jeder fallenden Flanke des Licht/Frequenzwandlers L/F wird die Messung über das Gate gestoppt. Die Anzahl der während eines solchen Messabschnitts gezählten Prozessortakte ist daher ein direktes Maß der zu erfassenden Lichtintensität.
Insgesamt besteht jeder Messzyklus aus vier hintereinander durchgeführten Messabschnitten, von denen jeder einer der vier vorgegebenen Wellenlängen zugeordnet ist und über eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt wird.
Im ersten Messabschnitt wird die Intensität des reflektierten Lichts erfasst, das der Wellenlänge 670 nm zugeordnet wird. Zu diesem Zweck wird die Leuchtdiode LED1 für die vorbestimmte Zeitdauer ausgeschaltet, während die Leuchtdioden LED2, LED3 und LED4 eingeschaltet werden, so dass die in der 1 schematisch gezeigten Pflanzen mit Licht der Wellenlängen 700 nm, 740 nm und 780 nm beleuchtet werden; das von den Pflanzen reflektierte Licht wird dann vom Licht/Frequenzwandler L/F empfangen und die zentrale Steuereinrichtung MC ermittelt aus der Zeitdauer (bzw. der Anzahl der Prozessortakte) zwischen den Flanken des Ausgangssignals des Licht/Frequenzwandlers L/F die der Wellenlänge 670 nm zugeordnete Lichtintensität P1, die ein Maß für den Reflexionsgrad bei dieser Wellenlänge ist Diese ermittelte Lichtintensität P1 wird sodann gespeichert.
Im zweiten Messabschnitt wird die Intensität des reflektierten Lichts erfasst, das der Wellenlänge 700 nm zugeordnet wird. Zu diesem Zweck wird die Leuchtdiode LED2 für die vorbestimmte Zeitdauer ausgeschaltet, während die Leuchtdioden LED1, LED3 und LED4 eingeschaltet werden, so dass die Pflanzen mit Licht der Wellenlängen 670 nm, 740 nm und 780 nm beleuchtet werden; die hieraus ermittelte Lichtintensität P2 ist ein Maß für den Reflexionsgrad bei der Wellenlänge 700 nm und wird ebenfalls gespeichert.
Im dritten Messabschnitt wird die Intensität des reflektierten Lichts erfasst, das der Wellenlänge 740 nm zugeordnet wird. Zu diesem Zweck wird die Leuchtdiode LED3 für die vorbestimmte Zeitdauer ausgeschaltet, während die Leuchtdioden LED1, LED2 und LED4 eingeschaltet werden, so dass die Pflanzen mit Licht der Wellenlängen 670 nm, 700 nm und 780 nm beleuchtet werden; die hieraus ermittelte Lichtintensität P3 ist ein Maß für den Reflexionsgrad bei der Wellenlänge 740 nm und wird ebenfalls gespeichert.
Im vierten und letzten Messabschnitt wird schließlich die Intensität des reflektierten Lichts erfasst, das der Wellenlänge 780 nm zugeordnet wird, indem die Leuchtdiode LED4 für die vorbestimmte Zeitdauer ausgeschaltet wird, während die Leuchtdioden LED1, LED2 und LED3 eingeschaltet werden, so dass die Pflanzen mit Licht der Wellenlängen 670 nm, 700 nm und 740 nm beleuchtet werden; die hieraus ermittelte Lichtintensität P4 ist ein Maß für den Reflexionsgrad bei der Wellenlänge 780 nm und wird gespeichert.
Nach Beendigung eines solchen aus vier Messabschnitten bestehenden Messzyklus sind in der zentralen Steuereinrichtung MC dann alle vier Messwerte für die Lichtintensitäten P1 bis P4 gespeichert; diese Werte werden in folgende Formel eingesetzt: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) in der die Werte P₁ bis P₄, wie erläutert, jeweils die gemessene Intensität des Reflexionslichts der betreffenden Leuchtdiode LED1 bis LED4 und λ1, λ₂, λ₃ bzw. λ₄ jeweils deren spezifische Wellenlänge bezeichnen (also die Werte 670, 700, 740 und 780 nm).
Der errechnete Wert REIP dieser Formel ist ein direktes Maß für den Stickstoffgehalt derjenigen Pflanze(n), die in dem betreffenden Messzyklus von den Leuchtdioden bestrahlt wurden.
Zur Korrektur der Umgebungslichtabhängigkeit des Messwerts muss die obige Formel wie folgt durch einen Korrekturwert ergänzt werden: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) – (P₄/P₁ – 1)·100
Untersuchungen haben gezeigt, dass unter Verwendung der beschriebenen vier Messabschnitte sowie der obigen Formel auch bei Dämmerung oder sogar bei völliger Dunkelheit noch akzeptable Messwerte erzielbar sind.
Gemäß 1 wird über die Schnittstelle IO1 ein Signal gesendet, das den errechneten Wert für den Vegetationsindex REIP angibt Dieses Signal wird von einem Rechner PC empfangen, der ein durch Software abgebildetes Düngesystem enthält; dieses Düngesystem ist in der Lage, die pro Hektar Fläche erforderliche Menge an Stickstoff zu ermitteln, um beispielsweise einen Düngestreuer geeignet ansteuern zu können. Darüber hinaus kann die an der betreffenden Position gemessene Stickstoffmenge mittels eines GPS-Sensors ermittelt werden, um eine entsprechende Kartenerstellung oder eine Dokumentation durchzuführen.
Der vorstehend beschriebene Messzyklus wird nach Durchlauf aller vier Messabschnitte und nach Berechnung des Werts REIP kontinuierlich wiederholt, so dass in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Messeinrichtung eine nahezu vollständige Erfassung des Stickstoffgehalts aller abgetasteten Pflanzen möglich ist.
Gemäß 2 kann die erfindungsgemäß Messeinrichtung beispielsweise in zweifacher Ausführung an einem Traktor befestigt sein. Die erfassten bzw. errechneten Daten werden über die Bluetooth-Verbindung der Schnittstelle IO1 zum Traktor übertragen. Es ist also keine Kabelverbindung in die Kabine des Traktors notwendig. Ein PC im Traktor kann die Auswertung der im erfindungsgemäßen Sensor berechneten Daten vornehmen. Hierfür werden die Daten mit GPS-Positionen versehen und beispielsweise Online angezeigt. Im PC sind pflanzenbauliches Wissen und Ertragskarten hinterlegt. Ein Düngerstreuer kann vom PC daher geeignet angesteuert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2006/0208171 A1 [0002, 0005]
US 2008/0291455 A1 [0002]
DE 102009036148 [0006]
US 7408145 B2 [0006]
DE 102009052159 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Guyot und Baret (1988) [0004]

Claims

Messeinrichtung zur Bestimmung eines Vegetationsindex-Werts (REIP) von Pflanzen, mit einer Mehrzahl von Licht-Sendeelementen (LED1–LED4), von denen jedes im wesentlichen monochromes Licht einer vorbestimmten Wellenlänge aussendet, einem Licht-Empfangselement (L/F), das das von den Pflanzen reflektierte Licht der Licht Sendeelemente empfängt und ein die jeweilige Intensität des empfangenen Lichts anzeigendes Signal erzeugt, und mit einer Steuereinrichtung (MC), die die Licht-Sendeelemente in zyklisch aufeinanderfolgenden Messabschnitten, die jeweils einer der vorbestimmten Wellenlängen zugeordnet sind, ansteuert, die Intensität des in jedem Messabschnitt reflektierten Lichts aus dem Ausgangssignal des Licht-Empfangselements (L/F) ermittelt und aus den ermittelten Intensitäten aller Messabschnitte den Vegetationsindex-Wert (REIP) errechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (MC) in jedem Messabschnitt einer vorbestimmten Wellenlänge dasjenige Licht-Sendeelement (z. B. LED1), das das Licht dieser Wellenlänge aussendet, ausschaltet und alle anderen Licht-Sendeelemente (z. B. LED2–LED4) einschaltet.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Licht-Sendeelemente vier Leuchtdioden (LED1–LED4) vorgesehen sind, die jeweils Licht der Wellenlänge 670 nm (λ₁), 700 nm (λ₂), 740 nm (λ₃) bzw. 780 nm (λ₄) aussenden, wobei die Steuereinrichtung (MC) 1) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 670 nm (λ₁) vorgesehenen ersten Messabschnitt die LED1 ausschaltet und die LED2, die LED3 und die LED4 einschaltet, 2) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 700 nm (λ₂) vorgesehenen zweiten Messabschnitt die LED2 ausschaltet und die LED1, die LED3 und die LED4 einschaltet, 3) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 740 nm (λ3) vorgesehenen dritten Messabschnitt die LED3 ausschaltet und die LED1, die LED2 und die LED4 einschaltet, und 4) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 780 nm (λ₄) vorgesehenen vierten Messabschnitt die LED4 ausschaltet und die LED1, die LED2 und die LED3 einschaltet.
Messeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbwertsbreite des von den Leuchtdioden (LED1–LED4) ausgesendeten Lichts zwischen 20 und 30 nm beträgt.
Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (MC) als Vegetationsindex-Wert den REIP-Wert (”Red Edge Inflection Point”) gemäß folgender Formel errechnet: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) in der die Werte P₁ bis P₄ jeweils die gemessene Intensität des Reflexionslichts in dem der betreffenden Wellenlänge zugeordneten Messabschnitt bezeichnen.
Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (MC) zur Korrektur der Umgebungslichtabhängigkeit der erfassten Intensitäten die Formel wie folgt korrigiert: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) – (P₄/P₁ – 1)·100
Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-Empfangselement ein Licht-Frequenzwandler (L/F) ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Stromregelungseinrichtung (LED-C), die den jedem Licht-Sendeelement zugeführten Strom regelt und die derart abgeglichen ist, dass jedes Licht-Sendeelement in einem definierten Abstand zu einer definierten weißen Fläche im Licht-Frequenzwandler (L/R) das gleiche Ausgangssignal erzeugt.
Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (MC) den REIP-Wert als Maß für den Stickstoffgehalt (N) der gemessenen Pflanze heranzieht.
Messeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (MC) den jeweils ermittelten Stickstoffgehalt einem mobilen, vorzugsweise GPS-gestützten Düngesystem (DS) vorzugsweise über eine Bluetooth-Schnittstelle (IO1) zuführt.
Verfahren zur Bestimmung eines Vegetationsindex-Werts (REIP) von Pflanzen, bei dem die zu messenden Pflanzen mit einer Mehrzahl von Licht-Sendeelementen (LED1–LED4), von denen jedes im wesentlichen monochromes Licht einer vorbestimmten Wellenlänge aussendet, bestrahlt werden und das von den Pflanzen reflektierte Licht der Licht-Sendeelemente empfangen und ein die jeweilige Intensität des empfangenen Lichts anzeigendes Intensitätssignal erzeugt wird, wobei die Licht-Sendeelemente in zyklisch aufeinanderfolgenden Messabschnitten, die jeweils einer der vorbestimmten Wellenlängen zugeordnet sind, angesteuert werden, die Intensität des in jedem Messabschnitt reflektierten Lichts aus dem Intensitätssignal ermittelt und aus den ermittelten Intensitäten aller Messabschnitte der Vegetationsindex-Wert (REIP) errechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Messabschnitt einer vorbestimmten Wellenlänge dasjenige Licht-Sendeelement (z. B. LED1), das das Licht dieser Wellenlänge aussendet, ausgeschaltet wird und alle anderen Licht-Sendeelemente (z. B. LED2–LED4) eingeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Licht-Sendeelemente vier Leuchtdioden (LED1–LED4) vorgesehen werden, die jeweils Licht der Wellenlänge 670 nm (λ₁), 700 nm (λ₂), 740 nm (λ₃) bzw. 780 nm (λ₄) aussenden, wobei 1) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 670 nm (λ₁) vorgesehenen ersten Messabschnitt die LED1 ausgeschaltet wird und die LED2, die LED3 und die LED4 eingeschaltet werden, 2) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 700 nm (λ₂) vorgesehenen zweiten Messabschnitt die LED2 ausgeschaltet wird und die LED1, die LED3 und die LED4 eingeschaltet werden, 3) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 740 nm (λ₃) vorgesehenen dritten Messabschnitt die LED3 ausgeschaltet wird und die LED1, die LED2 und die LED4 eingeschaltet werden, und 4) in dem für die Erfassung der Intensität der Wellenlänge 780 nm (λ₄) vorgesehenen vierten Messabschnitt die LED4 ausgeschaltet wird und die LED1, die LED2 und die LED3 eingeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Vegetationsindex-Wert der REIP-Wert (”Red Edge Inflection Point”) gemäß folgender Formel errechnet wird: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) in der die Werte P₁ bis P₄ jeweils die gemessene Intensität des Reflexionslichts in dem der betreffenden Wellenlänge zugeordneten Messabschnitt bezeichnen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Umgebungslichtabhängigkeit der erfassten Intensitäten die Formel wie folgt korrigiert wird: REIP = λ₂ + (λ₃ – λ₂)((P₁ + P₄)/2 – P₂)/(P₃ – P₂) – (P₄/P₁ – 1)·100