DE102019209526A1

DE102019209526A1 - Monitoring a cultivation area

Info

Publication number: DE102019209526A1
Application number: DE102019209526.7A
Authority: DE
Inventors: Anatol Weidenbach; Siegfried Ott
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-12-31

Abstract

Ein Verfahren (200) umfasst Schritte des Erfassens eines Bilds einer landwirtschaftlichen Anbaufläche (115); des Bestimmens wenigstens eines Bereichs des Bildes, wobei auf dem Bereich eine Feldfrucht (120) dargestellt ist; und des Bestimmens einer Anomalie der Feldfrucht (120) auf der Basis des Bildes.A method (200) comprises steps of capturing an image of an agricultural area (115); determining at least a portion of the image wherein a crop (120) is represented on the portion; and determining an anomaly of the crop (120) based on the image.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Landwirtschaft. Insbesondere betrifft die Erfindung die Überwachung einer landwirtschaftlichen Anbaufläche.The present invention relates to agriculture. In particular, the invention relates to the monitoring of an agricultural area.

In der modernen Landwirtschaft wird üblicherweise eine Anbaufläche zur Züchtung einer Nutz- oder Kulturpflanze verwendet. Angebaute Pflanzen können maschinell gepflegt oder bearbeitet werden, wozu ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einem entsprechenden Pflege- oder Bearbeitungsgerät ausgerüstet werden und über die Anbaufläche gefahren werden kann.In modern agriculture, a cultivated area is usually used for growing a useful or cultivated plant. Cultivated plants can be cared for or processed by machine, for which purpose an agricultural utility vehicle can be equipped with a corresponding care or processing device and driven over the cultivation area.

Der wirtschaftliche Erfolg des Anbauens kann davon abhängen, dass möglichst alle angebauten Pflanzen einen ähnlichen Zustand aufweisen. Dieser Zustand ist zu optimieren und Abweichungen einzelner Pflanzen sind zu erkennen, um eine industrielle Verarbeitbarkeit zu erleichtern. Eine Abweichung des Zustands einer Pflanze kann auf eine Krankheit, einen Schädlingsbefall oder einen Nährstoffmangel hinweisen, der dann bekämpft werden kann.The economic success of cultivation can depend on the fact that as many plants as possible are in a similar condition. This state must be optimized and deviations from individual plants can be identified in order to facilitate industrial processing. A deviation in the condition of a plant can indicate a disease, a pest infestation or a lack of nutrients that can then be combated.

Für eine Person kann es schwierig sein, anhand eines optischen Erscheinungsbilds zu bestimmen, ob eine Pflanze behandelt werden muss oder nicht. Außerdem ist die Anbaufläche üblicherweise sehr groß, sodass eine individuelle Behandlung jeder einzelnen Pflanze schwer durchführbar oder sehr kostenintensiv sein kann.It can be difficult for a person to determine from visual appearance whether or not a plant needs treatment. In addition, the cultivation area is usually very large, so that individual treatment of each individual plant can be difficult or very costly.

Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik zur Überwachung einer landwirtschaftlichen Anbaufläche. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object of the present invention is to provide an improved technique for monitoring an agricultural area. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Sub-claims reproduce preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren Schritte des Erfassens eines Bildes einer landwirtschaftlichen Anbaufläche; des Bestimmens wenigstens eines Bereichs des Bildes, wobei auf dem Bereich eine Feldfrucht dargestellt ist; und des Bestimmens einer Anomalie der Feldfrucht auf der Basis des Bildes.According to a first aspect of the present invention, a method comprises steps of capturing an image of an agricultural area; determining at least a portion of the image wherein a crop is displayed on the portion; and determining an anomaly of the crop based on the image.

Erfindungsgemäß kann eine Abweichung des Zustandes einer Feldfrucht auf der landwirtschaftlichen Anbaufläche optisch erfasst und automatisiert erkannt werden. Beispielsweise eine mechanische Schädigung, eine Krankheit, ein Schädlingsbefall, ein Nährstoffmangel oder Nährstoffüberschuss können automatisiert erkannt werden Insbesondere kann die Erkennung bereits in einem frühen Stadium erfolgen, sodass einer Ausbreitung der Abweichung entgegengewirkt werden kann.According to the invention, a deviation in the condition of a field crop on the agricultural cultivation area can be optically detected and automatically recognized. For example, mechanical damage, a disease, a pest infestation, a lack of nutrients or an excess of nutrients can be detected automatically. In particular, the detection can take place at an early stage, so that the spread of the deviation can be counteracted.

Die Anomalie kann bezüglich eines vorbestimmten Idealbilds der Feldfrucht bestimmt werden. So kann einerseits dafür gesorgt werden, dass die Feldfrüchte möglichst einen einheitlichen Zustand aufweisen, sodass sie gut maschinell weiterverarbeitet werden können, und andererseits dass ihr Zustand möglichst nahe an einem vorbestimmten Zustand liegt, sodass eine einheitliche Qualität der Feldfrüchte so gesichert sein kann. In einer anderen Ausführungsform kann die Anomalie bezüglich einer oder mehrerer anderer Feldfrüchte auf der Anbaufläche bestimmt werden. Insbesondere kann der Vergleich gegenüber einer Feldfrucht erfolgen, die für die Feldfrüchte der Anbaufläche repräsentativ ist. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Anomalie aufgrund eines vorbestimmten optischen Merkmals bestimmt werden. Dieses Merkmal kann ein absolutes Merkmal sein, das unabhängig von einer anderen Feldfrucht anwendbar sein kann. Beispielsweise kann eine weißliche Verfärbung einer Ähre auf einen Befall mit einem Pilz hinweisen.The anomaly can be determined with respect to a predetermined ideal image of the crop. Thus, on the one hand, it can be ensured that the field crops are as uniform as possible so that they can be further processed by machine, and on the other hand that their state is as close as possible to a predetermined state so that a uniform quality of the field crops can be ensured. In another embodiment, the anomaly can be determined with respect to one or more other crops on the growing area. In particular, the comparison can be made against a field crop that is representative of the field crops of the cultivated area. In yet another embodiment, the anomaly can be determined based on a predetermined optical feature. This trait can be an absolute trait that can be used independently of any other crop. For example, a whitish discoloration of an ear can indicate an infection with a fungus.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bild semantisch segmentiert, um wenigstens einen Bereich des Bildes zu bestimmen, auf dem eine Vielzahl optisch ähnlicher Feldfrüchte dargestellt ist. Dadurch können Feldfrüchte in einem ähnlichen Zustand gruppiert werden, sodass eine Erkennung und/oder Behandlung der Anomalie erleichtert sein können. Insbesondere bei kleinen individuellen Feldfrüchten, beispielsweise einzelnen Getreidepflanzen, kann die Anomalie bezüglich einer Vielzahl benachbarter Pflanzen erleichtert bestimmt werden.In a preferred embodiment, the image is semantically segmented in order to determine at least one area of the image on which a multiplicity of optically similar crops are represented. This allows crops in a similar state to be grouped so that detection and / or treatment of the anomaly can be facilitated. In particular in the case of small individual crops, for example individual cereal plants, the anomaly can be determined more easily with regard to a large number of neighboring plants.

Die Anomalie kann bezüglich einer auf der Anbaufläche angebauten Feldfrucht bestimmt werden. Beispielsweise können Pflanzen, die auf der Anbaufläche wachsen, aber nicht dort angebaut werden sollen, identifiziert werden. Derartige Pflanzen können dann mit einem Herbizid behandelt werden.The anomaly can be determined in relation to a crop grown on the acreage. For example, plants that grow on the cultivation area but are not intended to be cultivated there can be identified. Such plants can then be treated with a herbicide.

Die Anomalie kann bezüglich eines Zeitpunkts bestimmt werden. Beispielsweise kann vorbestimmt sein, welchen Entwicklungs- oder Reifegrad eine angebaute Feldfrucht zu einem vorbestimmten Zeitpunkt haben sollte. So kann der natürliche Wachstumsprozess der Feldfrucht verbessert begleitet werden.The anomaly can be determined with respect to a point in time. For example, it can be predetermined what degree of development or ripeness a cultivated field crop should have at a predetermined point in time. In this way, the natural growth process of the field crop can be improved.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Anomalie bezüglich eines vorangehenden Wetterverlaufs bestimmt. So kann beispielsweise ein Wassermangel nicht als Anomalie gedeutet werden, wenn zuvor eine längere Trockenperiode geherrscht hat. Anomalien können dadurch weiter verbessert auf unerwartete oder lokal vorkommende Ausprägungen eingeschränkt werden.In a further embodiment, the anomaly is determined in relation to a previous weather profile. For example, a water shortage cannot be interpreted as an anomaly if there has been a long dry period beforehand. In this way, anomalies can be restricted to unexpected or locally occurring manifestations.

Es ist weiter bevorzugt, dass die Anomalie klassifiziert wird. Die Anomalie kann beispielsweise unterschieden werden in eine mechanische Schädigung, einen Krankheitsbefall, einen Schädlingsbefall und eine falsche Versorgung mit Nährstoffen. Innerhalb dieser Klassen kann jeweils eine weitere Klassifizierung erfolgen, um beispielsweise eine Pilzerkrankung von einer bakteriologischen Erkrankung zu unterscheiden. Die Klassifikation kann eine Bestimmung einer Behandlung der Anomalie erleichtern.It is further preferred that the abnormality be classified. For example, the anomaly can A distinction is made between mechanical damage, disease, pest infestation and an incorrect supply of nutrients. A further classification can take place within each of these classes, for example to differentiate a fungal disease from a bacteriological disease. The classification can facilitate determination of treatment for the anomaly.

Es ist weiter bevorzugt, dass ein geografisches Gebiet der Anbaufläche bestimmt wird, das dem Bereich des Bildes entspricht. So können Informationen über die Anomalie und das betroffene geografische Gebiet verbessert zusammen archiviert werden. Insbesondere in einer Ausführungsform, in welcher die Kamera an Bord eines Fahrzeugs angebracht ist, das sich über die landwirtschaftliche Anbaufläche bewegt, kann so detailliert festgehalten werden, an welcher Stelle welche Anomalie bestimmt wurde. Eine nachfolgende Behandlung von Anomalien auf der Anbaufläche kann dadurch erleichtert sein.It is further preferred that a geographical area of the cultivation area is determined which corresponds to the area of the image. In this way, information about the anomaly and the affected geographical area can be better archived together. In one embodiment in particular, in which the camera is mounted on board a vehicle that is moving over the agricultural cultivation area, it is thus possible to record in detail at which point which anomaly was determined. Subsequent treatment of anomalies on the cultivation area can thus be facilitated.

In einer weiteren Ausführungsform wird auf der Basis von zeitlich versetzt erfassten Bildern des Gebiets eine zeitliche Entwicklung der Anomalie bestimmt. So kann beispielsweise bestimmt werden, ob eine durchgeführte Maßnahme zur Bekämpfung der Anomalie erfolgreich war oder nicht.In a further embodiment, a temporal development of the anomaly is determined on the basis of images of the area acquired with a time offset. For example, it can be determined whether a measure taken to combat the anomaly was successful or not.

Es ist weiter bevorzugt, dass eine Behandlung der Anomalie bestimmt wird, um die Anomalie zu bekämpfen oder abzuschwächen. Als Behandlung kann insbesondere eine Versorgung der Anbaufläche mit Wasser, Nährstoffen oder einer Chemikalie vorgeschlagen werden. Der Vorschlag kann sich insbesondere auf ein geografisches Gebiet beziehen, in welchem die Anomalie festgestellt wurde. So kann punktuell nur an den Stellen der Anbaufläche eingegriffen werden, an denen eine Anomalie festgestellt wurde.It is further preferred that a treatment for the anomaly is determined in order to combat or alleviate the anomaly. A supply of the cultivated area with water, nutrients or a chemical can be suggested as a treatment. In particular, the proposal may relate to a geographical area in which the anomaly was detected. In this way, it is only possible to intervene selectively in those areas of the cultivation area where an anomaly has been found.

Es ist weiter bevorzugt, dass die Behandlung der Anomalie gesteuert wird. Insbesondere in einer Variante, bei der das Bild von einem auf der Anbaufläche fahrenden Fahrzeug aus erfasst wird, kann eine an dem Fahrzeug angebrachte Einrichtung zur Behandlung einer bestimmten Anomalie angesteuert werden. Die Einrichtung kann insbesondere eine Spritzanlage umfassen, die dazu eingerichtet ist Wasser auf der Anbaufläche zu verteilen. Im Bereich einer festgestellten Anomalie kann dem Wasser eine Substanz zur Bekämpfung der Anomalie beigemischt werden. Die Beimischung kann insbesondere nur in dem bestimmten geografischen Gebiet erfolgen. Vorteilhaft können so ein Erkennungsvorgang und ein Behandlungsvorgang während nur einer einzigen Befahrung der Anbaufläche durchgeführt werden. Dadurch können Kosten eingespart werden und eine Belastung der Feldfrüchte durch ein Feldfahrzeug kann minimiert sein.It is further preferred that the treatment of the abnormality be controlled. In one variant in particular, in which the image is captured from a vehicle driving on the cultivation area, a device attached to the vehicle for treating a specific anomaly can be activated. The device can in particular include a spray system which is set up to distribute water on the cultivation area. In the area of a detected anomaly, a substance can be added to the water to combat the anomaly. In particular, admixing can only take place in the specific geographical area. In this way, a recognition process and a treatment process can advantageously be carried out during only a single visit to the cultivation area. As a result, costs can be saved and a load on the crops from a field vehicle can be minimized.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung eine Schnittstelle zu einer Kamera, die zur Erfassung eines Bilds einer landwirtschaftlichen Anbaufläche eingerichtet ist; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, wenigstens einen Bereich des Bildes zu bestimmen, wobei auf dem Bereich eine Feldfrucht dargestellt ist, und eine Anomalie der Feldfrucht auf der Basis des Bildes zu bestimmen.According to a further aspect of the present invention, a device comprises an interface to a camera which is set up to capture an image of an agricultural area; and a processing device. The processing device is set up to determine at least one area of the image, a field crop being displayed on the area, and to determine an anomaly of the field crop on the basis of the image.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can comprise a programmable microcomputer or microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.

Die Vorrichtung kann insbesondere an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebracht werden, das dazu eingerichtet ist, auf der Anbaufläche zu fahren. Das Fahrzeug kann insbesondere derart über die Anbaufläche geführt werden, dass die Kamera die Anbaufläche möglichst vollständig abtasten kann.The device can in particular be attached to an agricultural vehicle which is set up to drive on the cultivation area. The vehicle can in particular be guided over the cultivation area in such a way that the camera can scan the cultivation area as completely as possible.

Dabei kann das Fahrzeug dazu eingerichtet sein, autonom auf der Anbaufläche zu fahren. In einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, ein Fahrzeug, an dem die Kamera angebracht ist, auf der Basis des Bilds zu steuern. So können eine automatische bzw. autonome Steuereinrichtung und die hierin vorgeschlagene Vorrichtung zur Überwachung einer Anbaufläche miteinander integriert ausgeführt sein. Das Fahrzeug kann zur Behandlung der Anbaufläche eingerichtet sein und die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Behandlung in Abhängigkeit einer bestimmten Anomalie zu steuern.The vehicle can be set up to drive autonomously on the cultivation area. In one embodiment, the processing device is set up to control a vehicle on which the camera is attached on the basis of the image. Thus, an automatic or autonomous control device and the device proposed herein for monitoring a cultivation area can be designed to be integrated with one another. The vehicle can be set up to treat the cultivation area and the device can be set up to control the treatment as a function of a specific anomaly.

Nach noch einem weiteren Aspekt des vorliegenden Verfahrens umfasst ein Fahrzeug eine hierin beschriebene Vorrichtung.According to yet another aspect of the present method, a vehicle comprises a device described herein.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 ein System; und
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:

1 a system; and
2 a flow chart of a method

represents.

1 zeigt ein System 100, das eine Vorrichtung 105 umfasst, die an einem Fahrzeug 110 angebracht sein kann. Das Fahrzeug 110 ist bevorzugt dazu eingerichtet, auf einer landwirtschaftlichen Anbaufläche 115 zu fahren, auf der Feldfrüchte 120 angebaut werden können. Üblicherweise wird das Fahrzeug 110 derart über die Anbaufläche 115 bewegt, dass möglichst jeder Punkt der Anbaufläche 115 wenigstens einmal in einem Bearbeitungs- oder Erfassungsbereich des Fahrzeugs 110 liegt. 1 shows a system 100 that is a device 105 includes that on a vehicle 110 may be appropriate. The vehicle 110 is preferably set up on an agricultural Acreage 115 to drive on the crops 120 can be grown. Usually the vehicle will 110 such about the acreage 115 Moves that as possible every point of the cultivation area 115 at least once in a processing or detection area of the vehicle 110 lies.

Die Anbaufläche 115 umfasst üblicherweise ein Stück Boden, beispielweise einen Acker, eine Wiese oder einen Weinberg. Eine Feldfrucht 120 kann etwa Getreide, Mais, Kartoffeln, Kohl oder eine andere Frucht umfassen, die auf der Anbaufläche 115 angebaut wird. Auf der Anbaufläche 115 kann eine Monokultur von Feldfrüchten 120 angelegt sein oder verschiedene Arten oder Sorten von Feldfrüchten 120 können in einer gemeinsamen Kultur koexistieren. Als Feldfrucht 120 wird hierin bevorzugt eine vollständige Pflanze verstanden. In einer anderen Ausführungsform kann die Feldfrucht 120 jedoch auch die Frucht oder einen anderen zu nutzenden Bestandteil einer Pflanze bezeichnen.The acreage 115 usually comprises a piece of ground, for example a field, a meadow or a vineyard. A field crop 120 may include about grain, corn, potatoes, cabbage or any other fruit that is on the acreage 115 is grown. On the acreage 115 can be a monoculture of crops 120 be laid out or different kinds or varieties of crops 120 can coexist in a common culture. As a field crop 120 a complete plant is preferably understood herein. In another embodiment, the crop can 120 but also denote the fruit or another component of a plant to be used.

Die Vorrichtung 105 umfasst eine Verarbeitungseinrichtung 125 mit einer ersten Schnittstelle 130 zur Verbindung mit einer Kamera 135, die bevorzugt am Fahrzeug 110 angebracht ist. Optional ist eine zweite Schnittstelle 140 zur Verbindung mit einer Behandlungsvorrichtung 145 vorgesehen. Die Behandlungsvorrichtung 145 ist bevorzugt am selben Fahrzeug 110 angebracht und kann weiter bevorzugt dazu angesteuert werden, die Anbaufläche 115 oder eine oder mehrere Feldfrüchte 120 zu behandeln. Die Behandlung kann mechanisch erfolgen, beispielsweise durch Abschneiden oder Umgraben, oder das Verteilen eines Nähr- oder Wirkstoffs umfassen. In einer Ausführungsform ist die Behandlungsvorrichtung 145 zur Verteilung von Wasser eingerichtet, dem ein oder mehrere verschiedene Nährstoffe oder Wirkstoffe beigemischt werden können. Die Vorrichtung 105 kann ferner einen Datenspeicher 150 umfassen, der insbesondere zur Ablage von Informationen eingerichtet ist, die zu einer Anomalie einer Feldfrucht 120 korrespondieren. Außerdem kann die Vorrichtung 105 mit einer Positioniereinrichtung 155 verbunden sein, um eine geografische Position der Vorrichtung 105 zu bestimmen. Weitere Sensoren oder Subsysteme, insbesondere des Fahrzeugs 110, können ebenfalls mit der Vorrichtung 105 verbunden werden.The device 105 comprises a processing device 125 with a first interface 130 for connection to a camera 135 that is preferred on the vehicle 110 is appropriate. A second interface is optional 140 for connection to a treatment device 145 intended. The treatment device 145 is preferred on the same vehicle 110 attached and can more preferably be controlled for this purpose, the cultivation area 115 or one or more crops 120 to treat. The treatment can take place mechanically, for example by cutting off or digging up, or it can comprise the distribution of a nutrient or active ingredient. In one embodiment the treatment device is 145 set up for the distribution of water to which one or more different nutrients or active substances can be added. The device 105 can also have a data memory 150 which is set up in particular to store information relating to an anomaly of a crop 120 correspond. In addition, the device 105 with a positioning device 155 connected to a geographic location of the device 105 to determine. Other sensors or subsystems, especially those of the vehicle 110 , can also be used with the device 105 get connected.

Die Vorrichtung 105 ist dazu eingerichtet, mittels der Kamera 135 ein Bild eines Abschnitts der Anbaufläche 115 anzufertigen und zu verarbeiten. Auf dem Bild ist wenigstens eine Feldfrucht 120 dargestellt und die Bewertung hat bevorzugt zum Ziel, zu bestimmen, ob die Feldfrucht 120 einer Anomalie unterworfen ist. Mehrere Feldfrüchte 120, die einen ähnlichen optischen Eindruck vermitteln, können mittels semantischer Segmentierung zu einem Bereich des Bildes zusammengefasst werden. Dem Bereich entspricht ein geografisches Gebiet 160 auf der Anbaufläche 115. Die Vorrichtung 105 kann das geografische Gebiet 155 bestimmen und Informationen darüber im Datenspeicher 150 ablegen. Außerdem kann sie eine bestimmte Anomalie klassifizieren und gegebenenfalls die Behandlungsvorrichtung 145 dazu ansteuern, die Anomalie in dem bestimmten geografischen Gebiet 160 zu behandeln. In rein beispielhafter Weise sind zwei geografische Gebiete 160 in 1 dargestellt, wobei im einen Gebiet 160 umfasste Feldfrüchte 120 größer und im anderen Gebiet 160 kleiner als auf der restlichen Anbaufläche 115 sind. Solche Größenabweichungen können jeweils auf eine Anomalie hinweisen. Andere optisch erkennbare Hinweise können beispielsweise eine Färbung, eine Dichte von Feldfrüchten 120 auf der Anbaufläche 115, eine Wuchshöhe, einen Entwicklungs- oder Reifegrad oder Proportionen von Elementen der Feldfrucht 120 umfassen.The device 105 is set up for this by means of the camera 135 an image of a section of the acreage 115 to manufacture and process. There is at least one crop in the picture 120 presented and the assessment has preferably the aim of determining whether the crop 120 is subject to an anomaly. Several crops 120 that convey a similar visual impression can be combined into an area of the image by means of semantic segmentation. One geographic area corresponds to the area 160 on the acreage 115 . The device 105 can be the geographic area 155 determine and information about it in the data store 150 lay down. It can also classify a specific anomaly and, if necessary, the treatment device 145 to do this, head for the anomaly in the particular geographic area 160 to treat. In purely exemplary fashion, there are two geographic areas 160 in 1 shown, being in an area 160 included crops 120 larger and in the other area 160 smaller than on the rest of the cultivation area 115 are. Such deviations in size can each indicate an anomaly. Other optically recognizable indications can, for example, be a color or a density of crops 120 on the acreage 115 , a stature, a degree of development or maturity or proportions of elements of the field crop 120 include.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeug 110 dazu eingerichtet, automatisiert oder autonom auf der Anbaufläche 115 zu fahren. Dazu kann es insbesondere Spuren 165 verfolgen, auf denen keine Feldfrüchte 120 angebaut werden. Zur Steuerung des Fahrzeugs 110 kann sein Umfeld mittels der Kamera 135 abgetastet werden. Die Kamera 135 kann eine übliche optische Kamera, eine Stereokamera oder eine Tiefenkamera umfassen. Die Steuerung des Fahrzeugs 110 kann zusätzlich auf der Basis eines oder mehrerer weiterer Sensoren erfolgen, beispielsweise eines Radar- oder Lidarsensors oder der Positioniereinrichtung 155. Außerdem kann die Kamera 135 dazu verwendet werden ein Hindernis zu bestimmen, dem das Fahrzeug 110 ausweichen kann. Das Hindernis kann beispielsweise einen Menschen, ein Tier oder einen Gegenstand umfassen. Zur Erkennung des Hindernisses kann ein Bild der Kamera 135 entsprechend ausgewertet werden und unterschiedliche Hindernisse können unterschiedlich behandelt werden.In a particularly preferred embodiment, the vehicle is 110 set up for this, automated or autonomous on the cultivation area 115 to drive. There can be traces in particular 165 track on which no crops 120 be cultivated. To control the vehicle 110 can be around by means of the camera 135 are scanned. The camera 135 may comprise a conventional optical camera, a stereo camera or a depth camera. Control of the vehicle 110 can also take place on the basis of one or more further sensors, for example a radar or lidar sensor or the positioning device 155 . The camera can also 135 can be used to determine an obstacle facing the vehicle 110 can dodge. The obstacle can, for example, include a person, an animal or an object. A picture from the camera can be used to detect the obstacle 135 be evaluated accordingly and different obstacles can be treated differently.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200. Das Verfahren 200 kann insbesondere mittels der Vorrichtung 105 ausgeführt werden. In einem Schritt 205 kann ein Bild zumindest eines Abschnitts der Anbaufläche 115 mittels der Kamera 135 erfasst werden. Das Bild kann in einem Schritt 210 semantisch segmentiert werden, wodurch optisch zusammenhängende Bereiche des Bildes entstehen können, die auch inhaltlich zusammenhängen können. Jedem Bildelement („Pixel“) des Bildes kann einer von mehreren Bereichen zugeordnet werden. Die Bereiche können sich beispielsweise durch ihre Farben oder Strukturen oder eine zwischen ihnen liegende Kante voneinander unterscheiden. Die folgenden Schritte des Verfahrens 200 können für wenigstens einen der Bereiche durchgeführt werden. 2 shows a flow chart of a method 200 . The procedure 200 can in particular by means of the device 105 are executed. In one step 205 can be an image of at least a portion of the acreage 115 by means of the camera 135 are recorded. The image can be done in one step 210 semantically segmented, whereby optically coherent areas of the image can arise, which can also be related in terms of content. One of several areas can be assigned to each picture element (“pixel”) of the image. The areas can differ from one another, for example, by their colors or structures or by an edge lying between them. The following steps of the procedure 200 can be carried out for at least one of the areas.

In einem Schritt 215 kann bestimmt werden, dass die in dem bestimmten Bereich dargestellten Feldfrüchte 120 einer Anomalie unterworfen sind. Für diese Bestimmung kann eine optische Abweichung eines Bereichs des Bilds von einem Bereich bestimmt werden, von dem bekannt ist, dass er Anomalie freie Feldfrüchte 120 darstellt. Die Anomalie kann auch durch Vergleich mit einem vorbestimmten Bildinhalt bestimmt werden, beispielsweise einer vorbestimmten Farbe, Textur oder Struktur. Dieser Schritt wird bevorzugt mittels eines neuronalen Netzwerks durchgeführt. Dabei kann das Netzwerk auch das semantische Segmentieren des Schritts 210 durchführen. Im Rahmen der Erkennung der Anomalie wird bevorzugt auch bestimmt, um welche Anomalie es sich handelt oder in welche einer Anzahl vorbestimmter Klassen die Anomalie fällt. Dazu kann die Anomalie klassifiziert werden, etwa in unterschiedliche Krankheits- oder Mangelzustände. Die Klassifikation erfolgt bevorzugt hierarchisch.In one step 215 it can be determined that the crops represented in the certain area 120 are subject to an anomaly. For this determination, an optical deviation of an area of the image from an area known to be an anomaly free crops can be determined 120 represents. The anomaly can also be determined by comparison with a predetermined image content, for example a predetermined color, texture or structure. This step is preferably carried out by means of a neural network. The network can also semantically segment the step 210 carry out. In the context of the detection of the anomaly, it is preferably also determined which anomaly is involved or in which of a number of predetermined classes the anomaly falls. For this purpose, the anomaly can be classified, for example into different disease or deficiency states. The classification is preferably carried out hierarchically.

In einem Schritt 220 kann eine geografische Position der Vorrichtung 105 bestimmt werden. Die Position kann insbesondere mittels der Positioniereinrichtung 155 erfasst werden, die beispielsweise ein Inertialsystem, ein Podometer und/oder einen Empfänger eines satellitengestützten Navigationssystems umfassen kann. Auf der Basis der bestimmten Position kann, unter optionaler Berücksichtigung einer Ausrichtung oder Brennweite der Kamera 135 oder der Lage eines bestimmten Bereichs auf dem Bild, ein geografisches Gebiet 160 bestimmt werden, in dem Feldfrüchte 120 mit einer gemeinsamen Anomalie bestimmt wurden.In one step 220 can be a geographic position of the device 105 to be determined. The position can in particular by means of the positioning device 155 are detected, which can include, for example, an inertial system, a podometer and / or a receiver of a satellite-based navigation system. On the basis of the determined position, with optional consideration of an alignment or focal length of the camera 135 or the location of a certain area in the picture, a geographic area 160 be determined in the field crops 120 with a common anomaly were determined.

Informationen über eine Anomalie behaftete Feldfrucht 120 und/oder ein geografisches Gebiet 160 können in einem Schritt 225 beispielsweise in Datenspeicher 150 abgelegt werden. Hier können auch weitere Informationen abgelegt werden, beispielsweise ein Bild, das zumindest einen Teil des geografischen Bereichs 160 darstellt, oder eine Information über die bestimmte Anomalie.Information about an anomalous crop 120 and / or a geographic area 160 can in one step 225 for example in data storage 150 be filed. Further information can also be stored here, for example an image that shows at least part of the geographic area 160 represents, or information about the specific anomaly.

In einem Schritt 230 kann ein Verlauf oder Trend der Anomalie im geografischen Gebiet 160 bestimmt werden. Dazu können bestimmte Informationen mit zuvor archivierten Informationen verglichen bzw. korreliert werden. Beispielsweise kann festgestellt werden, ob sich ein bestimmtes Gebiet 160 optisch ähnlicher Feldfrüchte 120 im Lauf der Zeit verkleinert oder vergrößert, beziehungsweise ob die Anomalie im Fortschreiten oder im Rückgehen begriffen ist.In one step 230 can be a history or trend of the anomaly in the geographic area 160 to be determined. For this purpose, certain information can be compared or correlated with previously archived information. For example, it can be determined whether there is a certain area 160 visually similar crops 120 decreased or increased over time, or whether the anomaly is progressing or regressing.

In einem Schritt 235 kann eine Behandlung der Anomalie bestimmt werden. Die Behandlung wirkt der Anomalie entgegen und ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine betroffene Feldfrucht 120 von einer Anomalie zu befreien, von der sie betroffen ist. Die Behandlung kann insbesondere ein Versorgen der Feldfrucht oder des sie umgebenden Gebiets 160 mit einer vorbestimmten Substanz umfassen. Um ein weiteres Ausbreiten einer Anomalie zu verhindern, kann es jedoch auch erforderlich sein, eine Feldfrucht 120 mechanisch oder anderweitig von der Anbaufläche 115 zu entfernen.In one step 235 treatment of the anomaly can be determined. The treatment counteracts the anomaly and is preferably designed to target an affected crop 120 to get rid of an anomaly affecting it. The treatment can in particular take care of the field crop or the area surrounding it 160 with a predetermined substance. However, a crop may also be needed to prevent an anomaly from spreading further 120 mechanically or otherwise from the cultivation area 115 to remove.

In einer Ausführungsform kann die Anomalie in einem Schritt 240 behandelt werden, beispielsweise indem die vorbestimmte Substanz im geografischen Gebiet 160 ausgebracht wird oder indem ein mechanischer Eingriff auf dem Gebiet 160 erfolgt. Liegt die Behandlungsvorrichtung 145 nicht im Sichtfeld der Kamera 135, so kann der Einsatz der Behandlungsvorrichtung 145 bezüglich des bestimmten geografischen Gebiets 160 und einer Position des Fahrzeugs 110 gesteuert werden. Zusätzliche Sensorwerte, die beispielsweise eine Ausrichtung oder Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110 ausdrücken, können ebenfalls ausgewertet werden.In one embodiment, the anomaly can be resolved in one step 240 be treated, for example by placing the predetermined substance in the geographic area 160 is applied or by mechanical intervention in the field 160 he follows. Is the treatment device 145 not in the field of view of the camera 135 , so can the use of the treatment device 145 regarding the specific geographic area 160 and a position of the vehicle 110 to be controlled. Additional sensor values, for example an orientation or speed of the vehicle 110 express can also be evaluated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: Systemsystem
105105: Vorrichtungcontraption
110110: Fahrzeugvehicle
115115: AnbauflächeAcreage
120120: FeldfruchtCrop
125125: VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
130130: erste Schnittstellefirst interface
135135: Kameracamera
140140: zweite Schnittstellesecond interface
145145: BehandlungsvorrichtungTreatment device
150150: DatenspeicherData storage
155155: PositioniereinrichtungPositioning device
160160: geographisches Gebietgeographical area
165165: Spur track
200200: VerfahrenProcedure
205205: Erfassen BildCapture image
210210: Semantisch Segmentieren, Bereich auswählenSemantically segment, select area
215215: Bestimmen AnomalieDetermine anomaly
220220: Bestimmen PositionDetermine position
225225: ArchivierenArchiving
230230: Bestimmen TrendDetermine trend
235235: Bestimmen BehandlungDetermine treatment
240240: BehandelnTo treat

Claims

A method (200) comprising the following steps: capturing (205) an image of an agricultural area (115); Determining (210) at least one area of the image, wherein a crop (120) is represented on the area; and determining (215) an anomaly of the crop (120) based on the image.

Method (200) according to Claim 1 wherein the image is semantically segmented (210) to determine at least an area of the image on which a plurality of optically similar crops (120) are represented.

Method (200) according to Claim 1 or 2 wherein the anomaly is determined with respect to a crop (120) grown on the acreage (115).

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the anomaly is determined with respect to a point in time.

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the anomaly is determined with respect to a previous weather profile.

The method (200) according to any one of the preceding claims, wherein the anomaly is classified (215).

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein a geographical area (160) of the cultivation area (115) is determined which corresponds to the area of the image.

Method (200) according to Claim 7 , wherein a temporal development of the anomaly is determined on the basis of images of the area (160) s recorded with a time offset.

The method (200) according to any one of the preceding claims, wherein a treatment for the anomaly is determined (235).

The method (200) according to any one of the preceding claims, wherein treatment of the anomaly is controlled (240).

Device (105), comprising: an interface (130) to a camera (135) which is set up to capture an image of an agricultural area (115); and a processing device (125) which is configured to determine at least one area of the image, wherein a crop (120) is displayed on the area, and to determine an anomaly of the crop (120) on the basis of the image.

Device (105) after Claim 11 wherein the processing device (125) is set up to control a vehicle (110) on which the camera (135) is attached, on the basis of the image.

A vehicle (110) comprising a device (105) according to Claim 11 or 12 .