DE102022105448A1

DE102022105448A1 - Computer-implemented method and system for determining plant diseases

Info

Publication number: DE102022105448A1
Application number: DE102022105448.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Falk Jensen
Original assignee: Claas E Systems GmbH
Current assignee: Claas E Systems GmbH
Priority date: 2022-03-08
Filing date: 2022-03-08
Publication date: 2023-09-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten, insbesondere Pilzerkrankungen, in einem bestehenden Erntegutbestand (18) auf einem Feld (26), wobei der Erntegutbestand (18) von einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (2) mit einem daran angeordneten Arbeitsaggregat (14) bearbeitet wird, wobei mittels eines der Arbeitsmaschine (2) zugeordneten Kamerasystems (3) zumindest im Vorfeld des Arbeitsaggregates (14) Bilddaten (8a) des abzuerntenden Erntegutbestands (18) erzeugt und an ein der Arbeitsmaschine (2) zugeordnetes Bildauswertungssystem (4) zur Auswertung übertragen werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:- Detektieren eines Pilzbefallareals (32, 33) im bestehenden Erntegutbestand (18);- Bestimmen der Art des Pilzbefalls;- georeferenziertes Abspeichern der Bilddaten (8a), die ein Pilzbefallareal (32, 33) im bestehenden Erntegutbestand (18) zeigen, unter Zuordnung der bestimmten Art des Pilzbefalls; und- Verwenden der georeferenzierten Bilddaten (8a) zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld (26) auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse.The present invention relates to a computer-implemented method for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock (18) in a field (26), the crop stock (18) being controlled by an agricultural machine (2) with a working unit (14) arranged thereon. is processed, with image data (8a) of the crop stock (18) to be harvested being generated at least in advance of the work unit (14) by means of a camera system (3) assigned to the work machine (2) and sent to an image evaluation system (4) assigned to the work machine (2) for evaluation are transmitted, characterized by the method steps: - detecting an area of fungal infection (32, 33) in the existing crop (18); Show crop inventory (18), assigning the specific type of fungal infestation; and - using the georeferenced image data (8a) to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field (26).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten gemäß dem Oberbergriff des Anspruches 1. Weiterhin hat die Erfindung ein System zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten gemäß dem Oberbergriff des Anspruches 12 zum Gegenstand.The present invention relates to a computer-implemented method for determining plant diseases according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a system for determining plant diseases according to the preamble of claim 12.

Computerimplementierte Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten kommen zum Einsatz, um das Auftreten von Pflanzenkrankheiten in einem bestehenden Erntegutbestand auf einem Feld zu bestimmen. Der Erntegutbestand wird von einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine bearbeitet, welche mittels eines der Arbeitsmaschine zugeordneten Kamerasystems zumindest im Vorfeld der Arbeitsmaschine Bilddaten des Erntegutbestands erzeugt und an ein der Arbeitsmaschine zugeordnetes Bildauswertungssystem zur Auswertung übertragen werden.Computer-implemented plant disease detection methods are used to determine the occurrence of plant diseases in an existing crop population in a field. The crop stock is processed by an agricultural work machine, which generates image data of the crop stock at least in advance of the work machine by means of a camera system assigned to the work machine and is transmitted to an image evaluation system assigned to the work machine for evaluation.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der WO 2020/082024 A1 bekannt. Dabei hat die WO 2020/082024 A1 die Verbesserung eines neuronalen Netzwerkes zum Gegenstand, mit dem Ziel, speziell die Klassifizierung von Pflanzenfotos und die Erkennung von Pflanzenkrankheiten zu konfigurieren und zu trainieren, um die Gesundheit und das Wachstum der Pflanzen zu fördern.A method of the type mentioned at the beginning is from WO 2020/082024 A1 known. In doing so, she has WO 2020/082024 A1 The aim is to improve a neural network with the aim of configuring and training specifically the classification of plant photos and the detection of plant diseases in order to promote the health and growth of plants.

Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein computerimplementiertes Verfahren sowie ein System zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten weiterzubilden, welche sich durch eine erweiterte Nutzung der durch das Verfahren und das System bereitgestellten Informationen über das Auftreten von Pflanzenkrankheiten in einem bestehenden Erntegutbestand auszeichnen.Based on the above-mentioned prior art, the invention is based on the object of developing a computer-implemented method and a system for determining plant diseases, which can be achieved through an expanded use of the information provided by the method and the system about the occurrence of plant diseases in an existing crop population distinguish.

Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus vorrichtungstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe durch die technischen Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 12. Die hierauf jeweils folgenden abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This task is solved from a procedural perspective based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. From a device technology perspective, the problem is solved by the technical features of the independent claim 12. The dependent claims that follow each represent advantageous developments of the invention.

Gemäß dem Anspruch 1 wird ein computerimplementiertes Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten, insbesondere Pilzerkrankungen, in einem bestehenden Erntegutbestand auf einem Feld vorgeschlagen, wobei der Erntegutbestand von einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit einem daran angeordneten Arbeitsaggregat bearbeitet wird, wobei mittels eines der Arbeitsmaschine zugeordneten Kamerasystems zumindest im Vorfeld des Arbeitsaggregates Bilddaten des bestehenden Erntegutbestands erzeugt und an ein der Arbeitsmaschine zugeordnetes Bildauswertungssystem zur Auswertung übertragen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

- Detektieren eines Pilzbefallareals im bestehenden Erntegutbestand;
- Bestimmen der Art des Pilzbefalls;
- georeferenziertes Abspeichern der Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, unter Zuordnung der bestimmten Art des Pilzbefalls; und
- Verwenden der georeferenzierten Bilddaten zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse.

According to claim 1, a computer-implemented method for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock in a field is proposed, the crop stock being processed by an agricultural machine with a work unit arranged thereon, at least in advance by means of a camera system assigned to the machine of the work unit, image data of the existing crop stock is generated and transmitted to an image evaluation system assigned to the work machine for evaluation. The process according to the invention is characterized by the process steps:

- Detecting an area of fungal infection in the existing crop;
- Determine the type of fungal infection;
- georeferenced storage of the image data that shows an area of fungal infestation in the existing crop crop, assigning the specific type of fungal infestation; and
- Using the georeferenced image data to generate instructions for subsequent agricultural work processes to be carried out in the field.

Mittels des Kamerasystems werden im Vorfeld des Arbeitsaggregates Bilddaten des bestehenden Erntegutbestands erzeugt und von dem Bildauswertungssystem hinsichtlich des Auftretens eines Pilzbefalls ausgewertet. Durch das Bildauswertungssystem wird, wenn ein Pilzbefallareal detektiert wurde, in einem weiteren Schritt die Art des Pilzbefalls bestimmt. Das georeferenzierte Abspeichern der Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, unter gleichzeitiger Zuordnung der bestimmten Art des Pilzbefalls ermöglicht es, die georeferenzierten Bilddaten zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse zu verwenden. Nachfolgend auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse können alle innerhalb des aktuellen Anbau- und Erntezyklus durch eine Arbeitsmaschine durchzuführenden Arbeitsprozesse sein, einschließlich der für das Erreichen eines erntefähigen Zustands des angebauten Erntegutes erforderlichen Arbeitsprozesse des bestehenden Erntegutbestands auf dem einen Pilzbefall aufweisenden Feld. Darüber hinaus können nachfolgend auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse zukünftig durchzuführende Arbeitsprozesse sein, die nach dem Abernten des einen Pilzbefall aufweisenden Erntegutes vom Feld durchzuführen sind.Using the camera system, image data of the existing crop stock is generated in advance of the working unit and evaluated by the image evaluation system with regard to the occurrence of fungal infestation. When an area of fungal infestation has been detected, the image evaluation system determines the type of fungal infestation in a further step. The georeferenced storage of the image data that shows an area of fungal infestation in the existing crop, while at the same time assigning the specific type of fungal infestation, makes it possible to use the georeferenced image data to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field. Agricultural work processes to be carried out subsequently can be all work processes to be carried out by a working machine within the current cultivation and harvesting cycle, including the work processes of the existing crop stock in the field showing a fungal infection that are necessary to achieve a harvestable state of the cultivated crop. In addition, agricultural work processes to be carried out subsequently may be work processes to be carried out in the future, which are to be carried out after harvesting the crop containing fungal infestation from the field.

Für das georeferenzierte Abspeichern der Bilddaten, die einen Pilzbefall respektive ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, werden Signale von einem Positionsortungssystem empfangen und den jeweiligen Bilddaten, vorzugsweise in Echtzeit, zugeordnet.For the georeferenced storage of the image data that shows a fungal infestation or a fungal infested area in the existing crop, signals are received from a positioning system and assigned to the respective image data, preferably in real time.

Die Durchführung des Verfahrens kann bevorzugt erstmalig ab dem Zeitpunkt erfolgen, ab dem die Saat auf dem zu bearbeitenden Feld aufgegangen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Erfolg der Umsetzung von im Verlauf der Vegetationsperiode aus- bzw. durchgeführter Anweisungen überprüft werden kann. Insbesondere kann in Abhängigkeit vom Erfolg vorangehend ausgeführter Anweisungen eine Anpassung bzw. Aktualisierung der bereits erzeugten, nachfolgend noch auszuführenden Anweisungen durchgeführt werden.The method can preferably be carried out for the first time from the point at which the seeds have sprouted in the field to be worked. This has the advantage that the success of the Implementation of instructions issued or carried out during the growing season can be verified. In particular, depending on the success of previously executed instructions, an adaptation or updating of the instructions that have already been generated and are to be subsequently executed can be carried out.

Insbesondere kann die Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse durch ein Routenplanungssystem und/oder ein Farmmanagementsystem durchgeführt werden. Das Routenplanungssystem und/oder das Farmmanagementsystem können automatisch Anweisungen generieren, die auf der Grundlage der georeferenzierten Bilddaten erstellt werden. Die automatisch generierten Anweisungen beziehen sich darauf, dass einem Landwirt und/oder einer Bedienperson der Arbeitsmaschine geeignete Maßnahmen empfohlen werden können, um zu vermeiden, dass die von einem Pilzbefall betroffenen Areale des Feldes in einem späteren Erntevorgang abgeerntet werden, wenn sonstige empfohlene Maßnahmen, die bis zum Beginn des Erntevorgangs durchgeführt wurden, den Pilzbefall nicht zurückdrängen konnten. Die automatisch generierten Anweisungen können der Bedienperson als Vorschläge zur Kenntnis gebracht werden und/oder automatisch umgesetzt werden, um Folgeschäden zu vermeiden. Letzteres kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn zu einem früheren Zeitpunkt innerhalb der Vegetationsperiode ein Pilzbefallareal detektiert wird, welches zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei der Durchführung des Erntevorgangs weiterhin Bestand hat. In einer solchen Situation kann beispielsweise das Routenplanungssystem dieses Pilzbefallareal aussparen.In particular, the generation of instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field can be carried out by a route planning system and/or a farm management system. The route planning system and/or the farm management system may automatically generate instructions based on the georeferenced image data. The automatically generated instructions refer to the fact that suitable measures can be recommended to a farmer and/or an operator of the working machine in order to avoid that the areas of the field affected by fungal infestation are harvested in a later harvesting process, if other recommended measures are taken carried out until the start of the harvesting process could not suppress the fungal infestation. The automatically generated instructions can be brought to the attention of the operator as suggestions and/or implemented automatically in order to avoid consequential damage. The latter can be the case, for example, if an area of fungal infestation is detected at an earlier point in time within the growing season, which continues to exist at a later point in time, for example when the harvesting process is being carried out. In such a situation, the route planning system can, for example, avoid this fungal infestation area.

Insbesondere kann durch das Bildauswertungssystem aus den fahrspurabhängig georeferenziert abgespeicherten Bilddaten eines einen Pilzbefall aufweisenden Teilbereiches ein zusammenhängender Gesamtbereich des Pilzbefallareals bestimmt werden, in welchem der Pilzbefall auftritt. Unter fahrspurabhängig georeferenziert abgespeicherten Bilddaten ist zu verstehen, dass das Kamerasystem stets nur einen Bereich optisch erfasst, welcher sich innerhalb einer Fahrgasse sowie abschnittsweise rechts und links der Fahrgasse befindet, welche von der Arbeitsmaschine befahren wird. Somit kann unter Umständen zunächst nur ein Teilbereich eines Pilzbefallareals detektiert werden, dessen weiterer Teilbereich oder weitere Teilbereiche erst nach dem Befahren einer weiteren Fahrspur detektiert werden können. Die Arbeitsmaschine wird in der Regel entlang definierter Fahrspuren bzw. Routen über das Feld bewegt, wobei das der Arbeitsmaschine zugeordnete Kamerasystem stets nur einen Teilbereich des Feldes erfasst. Dieser Teilbereich kann insbesondere einer Arbeitsbreite eines an der Arbeitsmaschine angeordneten Arbeitsaggregates entsprechen. Ein Beispiel hierfür ist das Vorsatzgerät einer als selbstfahrende Erntemaschine ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, wie einem Mähdrescher oder einem Feldhäcksler. Das Vorsatzgerät ist in der Regel breiter als die selbstfahrende Erntemaschine, sodass das Kamerasystem dazu eingerichtet ist, zumindest den von dem Vorsatzgerät übergriffenen Bereich des Feldes beiderseits der Fahrspuren optisch zu erfassen. Durch das Bildauswertungssystem kann innerhalb eines Erfassungsbereiches des Kamerasystems ein Pilzbefallareal detektiert werden, welches abschnittsweise über den Erfassungsbereich hinausgehen kann. Das Bildauswertungssystem kann in einem solchen Fall die georeferenzierten Bilddaten verwenden, um daraus zusammenhängende Bereiche des Pilzbefallareals zu bestimmen, die einen Pilzbefall aufweisen, die zumindest einseitig über den Erfassungsbereich des Kamerasystems hinausgehen können.In particular, the image evaluation system can be used to determine a contiguous overall area of the fungal infestation area in which the fungal infestation occurs from the lane-dependently georeferenced stored image data of a partial area showing a fungal infestation. Image data stored georeferenced depending on the lane means that the camera system only ever optically captures an area that is located within a lane and in sections to the right and left of the lane that is traveled by the work machine. Thus, under certain circumstances, only a sub-area of a fungal infestation area can initially be detected, the further sub-area or sub-areas of which can only be detected after driving on another lane. The work machine is usually moved across the field along defined lanes or routes, with the camera system assigned to the work machine only ever recording a partial area of the field. This partial area can correspond in particular to a working width of a work unit arranged on the work machine. An example of this is the attachment of an agricultural machine designed as a self-propelled harvester, such as a combine harvester or a forage harvester. The attachment is generally wider than the self-propelled harvester, so that the camera system is set up to optically capture at least the area of the field on both sides of the lanes that the attachment encroaches on. The image evaluation system can detect a fungal infestation area within a detection area of the camera system, which can extend beyond the detection area in sections. In such a case, the image evaluation system can use the georeferenced image data to determine related areas of the fungal infestation area that have fungal infestation, which can extend beyond the detection range of the camera system at least on one side.

Bevorzugt können die georeferenzierten Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, und die diesen zugeordneten Informationen über die Art des Pilzbefalls in einer Speichereinheit der Arbeitsmaschine hinterlegt und/oder durch eine Kommunikationseinheit an eine externe Speichereinheit einer entfernten Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden, auf welche das Routenplanungssystem und/oder das Farmmanagementsystem zugreifen. Das lokale Vorhalten der georeferenzierten Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, in der Speichereinheit der Arbeitsmaschine ist vorteilhaft, wenn die Arbeitsmaschine in einem Verbund aus mehreren landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen auf dem Feld operiert oder die eine Arbeitsmaschine mehrere aufeinander aufbauende Arbeitsprozesse durchführen soll. Das Routenplanungssystem kann anhand dieser Daten das Auftreten des Pilzbefalls in einem Pilzbefallareal des zu bearbeitenden Feldes berücksichtigen, indem ein neuer Routenplan erstellt wird. Im Verbund aus mehreren landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen kann diese Information von dem Routenplanungssystem der Arbeitsmaschine, welche den Pilzbefall bestimmt hat, automatisch an die anderen Arbeitsmaschinen des Verbundes übertragen werden. So kann eine nachfolgend das betroffene Feld bearbeitende Arbeitsmaschine diesen Bereich bei der Bearbeitung gegebenenfalls aussparen. Das Aussparen kann bei der Durchführung eines unmittelbar nachfolgenden Erntevorgangs oder eines sonstigen landwirtschaftlichen Arbeitsprozesses sinnvoll sein. Dabei kann das Aussparen unter anderem dadurch erreicht werden, dass das jeweilige Pilzbefallareal umfahren wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Routenplanungssystem einen Steuerbefehl an die Arbeitsmaschine übermittelt, welche eine den ausgeführten Arbeitsprozess temporär unterbrechende Handlungsanweisung darstellt. Dabei kann es sich beispielsweise um das Ausheben des Arbeitsaggregates handeln. Die Dauer der Unterbrechung des Arbeitsprozesses bestimmt sich nach der Ausdehnung des jeweiligen Pilzbefallareals in Bewegungsrichtung der Arbeitsmaschine.Preferably, the georeferenced image data, which show an area of fungal infestation in the existing crop, and the information associated therewith about the type of fungal infestation can be stored in a storage unit of the work machine and / or transmitted by a communication unit to an external storage unit of a remote data processing device to which the route planning system and/or access the farm management system. The local storage of the georeferenced image data, which shows a fungal infestation area in the existing crop, in the storage unit of the working machine is advantageous if the working machine operates in a network of several agricultural working machines in the field or if one working machine is to carry out several work processes that build on one another. The route planning system can use this data to take into account the occurrence of fungal infestation in a fungal infested area of the field to be worked by creating a new route plan. In a network of several agricultural machines, this information can be automatically transmitted from the route planning system of the machine that determined the fungal infestation to the other machines in the group. In this way, a working machine that subsequently processes the affected field can, if necessary, leave out this area during processing. The omission can be useful when carrying out an immediately subsequent harvesting process or another agricultural work process. The avoidance can be achieved, among other things, by avoiding the respective fungal infestation area. Alternatively, it can be provided that the route planning system transmits a control command to the work machine, which carries out the work process represents temporarily interrupting instructions for action. This can, for example, involve lifting out the working unit. The duration of the interruption of the work process is determined by the extent of the respective fungal infestation area in the direction of movement of the machine.

Bevorzugt können Algorithmen des Bildauswertungssystems und/oder des Routenplanungssystems durch eine auf der Arbeitsmaschine angeordnete Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Durch die lokale Ausführung können Reaktionszeiten minimiert werden. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann mindestens ein neuronales Netzwerk als ein eingelerntes Modell zur Verarbeitung der Bilddaten enthalten.Algorithms of the image evaluation system and/or the route planning system can preferably be executed by a data processing device arranged on the work machine. Local execution can minimize response times. The data processing device can contain at least one neural network as a trained model for processing the image data.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Position des detektierten Pilzbefalls respektive des jeweiligen Pilzbefallareals auf zumindest einer Karte des Feldes kartiert werden, die in zumindest einer Datenbank hinterlegt ist, welche von dem Routenplanungssystem und/oder dem Farmmanagementsystem verwendet wird. Insbesondere können mehrere Karten des Feldes in der zumindest einen Datenbank hinterlegt sein, auf denen unterschiedliche Aspekte des Feldes hinterlegt werden. Beispielsweis kann eine Karte als eine Ertragskarte des Feldes ausgeführt sein. Eine weitere Karte desselben Feldes kann die, insbesondere verschiedenen, Routen der Arbeitsmaschinen enthalten, welche das Feld in der Vergangenheit befahren haben. Eine weitere Karte des Feldes kann Informationen über den Einsatz, Umfang, die Art und das Resultat von verwendeten Hilfsstoffen, wie beispielsweise Dünger und/oder Fungizide, enthalten.According to a further development, the position of the detected fungal infestation or the respective fungal infestation area can be mapped on at least one map of the field, which is stored in at least one database which is used by the route planning system and/or the farm management system. In particular, several maps of the field can be stored in the at least one database, on which different aspects of the field are stored. For example, a card can be designed as a yield card of the field. Another map of the same field can contain the, in particular different, routes of the work machines that have traveled on the field in the past. Another map of the field can contain information about the use, extent, type and results of additives used, such as fertilizers and/or fungicides.

Eine automatisch generierte Anweisung des Routenplanungssystems kann darin bestehen, dass durch das Routenplanungssystem ein bestehender Routenplan, nach welchem die Arbeitsmaschine das zu bearbeitende Feld befährt, auf der Basis der georeferenzierten Bilddaten modifiziert oder ein neuer Routenplan generiert wird. In Abhängigkeit von der detektierten Ausdehnung des Pilzbefallareals kann eine Modifikation eines bestehenden Routenplanes ausreichen, um nachfolgend durchzuführende Arbeitsprozesse ohne nachteilige Beeinflussung durch das befallene Erntegut ausführen zu können.An automatically generated instruction of the route planning system can consist of the route planning system modifying an existing route plan, according to which the working machine drives into the field to be processed, on the basis of the georeferenced image data or generating a new route plan. Depending on the detected extent of the fungal infestation area, a modification of an existing route plan may be sufficient to be able to carry out subsequent work processes without being adversely affected by the infected crop.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung können durch das Bildauswertungssystem weitere Parameter anhand der Auswertung der Bilddaten bestimmt und georeferenziert abgespeichert werden, wobei die Parameter, jeweils erntegutartabhängig, aus der Gruppe Pflanzenkrankheiten, Proteingehalt, Feuchtigkeit, Reifegrad, Vorhandensein von Fremdbewuchs, Identifikation des Fremdbewuchses, Korngröße sein können.According to a preferred development, further parameters can be determined by the image evaluation system based on the evaluation of the image data and stored in a georeferenced manner, whereby the parameters, depending on the type of crop, can be from the group of plant diseases, protein content, moisture, degree of ripeness, presence of foreign growth, identification of foreign growth, grain size .

Eine automatisch generierte Anweisung des Farmmanagementsystems kann bevorzugt darin bestehen, dass durch das Farmmanagementsystem eine bereits bestehende und/oder eine zukünftige Bearbeitungsplanung angepasst wird. Eine bestehende Bearbeitungsplanung innerhalb der Vegetationsperiode des angepflanzten Erntegutes kann dahingehend angepasst werden, dass Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um zumindest die Ausbreitung des Pilzbefalls zu minimieren oder zu verhindern. Eine zukünftige Bearbeitungsplanung berücksichtigt hingegen das Auftreten des Pilzbefalls in der Weise, dass Maßnahmen vorgeschlagen werden, um einen erneuten Pilzbefall nach einer Neuaussaat auf dem betreffenden Feld bereits im Vorfeld zu bekämpfen.An automatically generated instruction from the farm management system can preferably consist of the farm management system adapting an existing and/or a future processing plan. An existing processing plan within the growing season of the planted crop can be adjusted so that countermeasures are initiated to at least minimize or prevent the spread of the fungal infestation. Future processing planning, on the other hand, takes into account the occurrence of the fungal infestation in such a way that measures are proposed to combat new fungal infestation in advance after re-sowing in the field in question.

Insbesondere können durch das Farmmanagementsystem Vorgehensweisen vorgeschlagen werden, die zumindest auf die Art des detektierten Pilzbefalls abgestimmt sind. Insbesondere kann durch das Farmmanagementsystem eine in Abhängigkeit von der räumlichen Ausdehnung des Pilzbefalls ermittelte Vorgehensweise vorgeschlagen werden. So berücksichtigt das Farmmanagementsystem bei der Art des Pilzes die hierfür zur Anwendung kommenden Fungizide. Insbesondere kann das Farmmanagementsystem einen optimierten quantitativen Umfang des Einsatzes des Fungizids bestimmen und vorschlagen. Dies wird dadurch begünstigt, wenn das Farmmanagementsystem auf Informationen zurückgreifen kann, welche die Anbau- und Erntehistorie des Feldes betreffen.In particular, the farm management system can suggest procedures that are at least tailored to the type of fungal infestation detected. In particular, the farm management system can suggest a procedure that is determined depending on the spatial extent of the fungal infestation. The farm management system takes into account the type of fungus and the fungicides used for it. In particular, the farm management system can determine and suggest an optimized quantitative level of use of the fungicide. This is facilitated when the farm management system can access information relating to the cultivation and harvest history of the field.

Bevorzugt kann durch das Farmmanagementsystem zumindest eine Vorgehensweisen aus einer Gruppe von Maßnahmen vorgeschlagen werden, umfassend Sortenauswahl des anzubauenden Ernteguts, weite Fruchtfolgen, Feldrandhygiene, Verzicht auf extreme Früh - oder Spätsaaten, Bekämpfung von Fremdbewuchs, Beikrautbekämpfung in Zwischenkulturen, Strohabfuhr vom Feld, Förderung eine guten Altstrohrotte, rottefördernde Bodenbearbeitung, Beseitigung von Ausfallgetreide, Anpassung von Bestandsdichten, ertrags- und qualitätsorientierte Stickstoffdüngung, Auswahl spezifischer Fungizide, Bewässerungsmanagement. Anhand der georeferenziert abgespeicherten Bilddaten, die einen Pilzbefall im bestehenden Erntegutbestand zeigen, kann durch das Farmmanagementsystem aus der Gruppe von Maßnahmen eine oder mehrere Maßnahmen ausgewählt werden, die aufeinander abgestimmt sind, um dem Pilzbefall innerhalb des aktuellen Anbau- und Erntezyklus und/oder in Vorbereitung auf einen nachfolgenden Anbau- und Erntezyklus zu begegnen.Preferably, the farm management system can propose at least one approach from a group of measures, including selection of varieties of the crop to be grown, wide crop rotations, field edge hygiene, avoidance of extreme early or late sowing, control of foreign vegetation, control of weeds in intermediate crops, straw removal from the field, promotion of good Old straw rotting, soil cultivation to promote rotting, removal of volunteer grain, adjustment of stock densities, yield and quality-oriented nitrogen fertilization, selection of specific fungicides, irrigation management. Based on the georeferenced stored image data, which show fungal infestation in the existing crop stock, the farm management system can select one or more measures from the group of measures that are coordinated with one another to combat the fungal infestation within the current cultivation and harvest cycle and/or in preparation to a subsequent cultivation and harvest cycle.

Weiterhin wird die eingangs gestellte Aufgabe durch ein System zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12 gelöst.Furthermore, the task set at the beginning is carried out by a system for determining Pflan zen diseases solved according to the independent claim 12.

Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12 wird ein System zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten, insbesondere Pilzerkrankungen, in einem bestehenden Erntegutbestand auf einem Feld vorgeschlagen, umfassend eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einem daran angeordneten Arbeitsaggregat zur Bearbeitung des Erntegutbestandes, ein der Arbeitsmaschine zugeordnetes Kamerasystem, welches dazu eingerichtet ist, zumindest im Vorfeld des Arbeitsaggregates Bilddaten des bestehenden Erntegutbestands zu erzeugen und an ein der Arbeitsmaschine zugeordnetes Bildauswertungssystem zur Auswertung zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Kamerasystem dazu eingerichtet ist, ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zu detektieren;
- das Bildauswertungssystems dazu eingerichtet ist, die Art des Pilzbefalls zu bestimmen;
- das Bildauswertungssystems dazu eingerichtet ist, die Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, unter Zuordnung der bestimmten Art des Pilzbefalls georeferenziert abzuspeichern; und
- das System ein Routenplanungssystem und/oder ein Farmmanagementsystem umfasst, welche die georeferenzierten Bilddaten zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse zu verwenden.

According to the independent claim 12, a system for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock in a field is proposed, comprising an agricultural machine with a work unit arranged thereon for processing the crop stock, a camera system assigned to the work machine, which is set up to do this. to generate image data of the existing crop inventory at least in advance of the work unit and to transmit it to an image evaluation system assigned to the work machine for evaluation, characterized in that

- the camera system is set up to detect an area of fungal infestation in the existing crop;
- the image evaluation system is set up to determine the type of fungal infestation;
- the image evaluation system is set up to store the image data that shows an area of fungal infestation in the existing crop in a georeferenced manner, assigning the specific type of fungal infestation; and
- the system comprises a route planning system and/or a farm management system which uses the georeferenced image data to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field.

Es darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten verwiesen werden.Reference may be made to all statements regarding the proposed method for determining plant diseases.

Hierzu können das Routenplanungssystem und/oder das Farmmanagementsystem zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse in Abhängigkeit von den georeferenzierten Bilddaten, die ein Pilzbefallareal im bestehenden Erntegutbestand zeigen, eingerichtet sein.For this purpose, the route planning system and/or the farm management system can be set up to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field depending on the georeferenced image data that show an area of fungal infestation in the existing crop population.

Insbesondere kann das Kamerasystem zumindest eine Kamera umfassen, welche unmittelbar an der Arbeitsmaschine oder an dem an der Arbeitsmaschine angeordneten Arbeitsaggregat angeordnet ist.In particular, the camera system can comprise at least one camera, which is arranged directly on the work machine or on the work unit arranged on the work machine.

Zusätzlich oder alternativ kann das Kamerasystem zumindest eine Kamera umfassen, welche an einer von der Arbeitsmaschine unabhängig beweglichen Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Kamera zumindest im Vorfeld der Arbeitsmaschine zu bewegen, um Aufnahmen des Erntegutbestandes zu generieren. Hierzu kann die Vorrichtung als eine Drohne ausgeführt sein, welche die Arbeitsmaschine begleitet. Die Drohne kann von dem Routenplanungssystem Routendaten empfangen, auf deren Basis die Arbeitsmaschine über das Feld fährt. Denkbar ist auch eine Verwendung eines Leitstrahls, um die Drohne hinsichtlich ihres einzuhaltenden Abstands und ihrer relativen Position zur Arbeitsmaschine anzusteuern.Additionally or alternatively, the camera system can comprise at least one camera, which is arranged on a device that is movable independently of the work machine, the device being set up to move the at least one camera at least in front of the work machine in order to generate images of the crop stock. For this purpose, the device can be designed as a drone that accompanies the work machine. The drone can receive route data from the route planning system, on the basis of which the machine drives over the field. It is also conceivable to use a guide beam to control the drone with regard to its distance to be maintained and its relative position to the work machine.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The present invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawings.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten;
2 eine schematische Darstellung eines Arbeitsaggregates einer als Traktor ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine;
3 eine schematische Darstellung einer als selbstfahrender Mähdrescher ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine;
4 eine schematische Darstellung einer als selbstfahrender Mähdrescher ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit einer eine Kamera aufnehmenden, von der Arbeitsmaschine unabhängig beweglichen Vorrichtung;
5 schematisch einen Ausschnitt eines zu bearbeitenden Feldes;
6 schematisch einen Ausschnitt einer Karte des zu bearbeiteten Feldes; und
7 ein vereinfachtes Ablaufschema des vorschlagsgemäßen Verfahrens.

Show it:

1 a schematic representation of a system for determining plant diseases;
2 a schematic representation of a working unit of an agricultural machine designed as a tractor;
3 a schematic representation of an agricultural machine designed as a self-propelled combine harvester;
4 a schematic representation of an agricultural work machine designed as a self-propelled combine harvester with a device that accommodates a camera and is movable independently of the work machine;
5 schematically a section of a field to be processed;
6 schematically a section of a map of the field to be processed; and
7 a simplified flow chart of the proposed procedure.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 1 zur Bestimmung von Pflanzenkrankheiten, insbesondere von Pilzerkrankungen, in einem bestehenden Erntegutbestand 18 auf einem Feld 26 dargestellt. Das System 1 umfasst eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 2 zur Bearbeitung des Erntegutbestandes, ein der Arbeitsmaschine 2 zugeordnetes Kamerasystem 3, welches dazu eingerichtet ist, zumindest im Vorfeld der Arbeitsmaschine 2 Bilddaten 8a des bestehenden Erntegutbestands 18 zu erzeugen und an ein der Arbeitsmaschine 2 zugeordnetes Bildauswertungssystem 4 zur Auswertung zu übertragen. Die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 2 kann als ein Traktor mit einem daran angeordneten Arbeitsaggregat 14 ausgeführt sein. Das Arbeitsaggregat 14 der als Traktor ausgeführten Arbeitsmaschine 2 kann ein Bodenbearbeitungsgerät 15, eine Feldspritze oder eine sonstige der Bearbeitung des Feldbodens oder des Erntegutbestands dienende Vorrichtung sein. Die Arbeitsmaschine 2 kann weiterhin als eine selbstfahrende Erntemaschine wie ein Mähdrescher, ein Feldhäcksler oder ein Roder ausgeführt sein, an der ein als Vorsatzgerät 16, beispielsweise ein Schneidwerk oder ein Pflücker, ausgeführtes Arbeitsaggregat 14 zur Aufnahme des Erntegutes angeordnet ist. Des Weiteren umfasst das System 1 einen Positionsortungssensor 5, welcher von einem Positionsortungssystem kontinuierlich Positionsdaten 8 empfängt.In 1 is a schematic representation of a system 1 for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock 18 on a field 26. The system 1 comprises an agricultural work machine 2 for processing the crop stock, a camera system 3 assigned to the work machine 2, which is set up to generate image data 8a of the existing crop stock 18 at least in advance of the work machine 2 and to an image evaluation system 4 assigned to the work machine 2 Transfer evaluation. The agricultural machine 2 can be designed as a tractor with a work unit 14 arranged on it. The working unit 14 of the working machine 2 designed as a tractor can be a soil cultivation device 15, a field sprayer or another device used to process the field soil or the crop stock. The working machine 2 can also be designed as a self-propelled harvesting machine such as a combine harvester, a forage harvester or a harvester, on which a working unit 14 designed as an attachment 16, for example a cutting unit or a picker, is arranged to pick up the crop. Furthermore, the system 1 includes a position locating sensor 5, which continuously receives position data 8 from a position locating system.

Das Kamerasystem 3 umfasst zumindest eine Kamera 9, welche dazu eingerichtet ist, zumindest im Vorfeld der Arbeitsmaschine 2, d.h. in Vorwärtsfahrtrichtung FR, Bilddaten 8a des bestehenden Erntegutbestands 18 erzeugt, die von dem Kamerasystem 3 an das Bildauswertungssystem 4 zur Auswertung übertragen werden.The camera system 3 includes at least one camera 9, which is set up to generate image data 8a of the existing crop stock 18 at least in advance of the work machine 2, i.e. in the forward direction of travel FR, which are transmitted from the camera system 3 to the image evaluation system 4 for evaluation.

Weiterhin umfasst das System 1 ein Routenplanungssystem 6 und/oder ein Farmmanagementsystem 7.Furthermore, the system 1 includes a route planning system 6 and/or a farm management system 7.

Algorithmen 11 des Bildauswertungssystems 4 und/oder Algorithmen 12 des Routenplanungssystems 6 können durch eine auf der Arbeitsmaschine 2 angeordnete Datenverarbeitungsvorrichtung 10 mit einer Speichereinheit 10a ausgeführt werden. Weiterhin ist eine Kommunikationseinheit 13 vorgesehen, welche dem Empfang und dem Transfer von Daten, unter anderem der Positionsdaten 8 sowie der Bilddaten 8a, dient.Algorithms 11 of the image evaluation system 4 and/or algorithms 12 of the route planning system 6 can be executed by a data processing device 10 arranged on the work machine 2 with a storage unit 10a. Furthermore, a communication unit 13 is provided, which is used to receive and transfer data, including position data 8 and image data 8a.

In 2 ist eine schematische Darstellung eines Arbeitsaggregates 14 einer als Traktor ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 2 gezeigt. Das Arbeitsaggregat 14 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Bodenbearbeitungsgerät 15 in Form einer Hackvorrichtung zur mechanischen Bekämpfung von Beikraut auf einem Feldboden 17 zwischen einem in Reihen angebauten Erntegutbestand 18 ausgeführt. An dem als Bodenbearbeitungsgerät 15 ausgeführten Arbeitsaggregat 14 ist zumindest eine Kamera 9 angeordnet. Das als Hackvorrichtung ausgeführte Bodenbearbeitungsgerät 15 wird von der Arbeitsmaschine 2 in einer Vorwärtsfahrtrichtung FR gezogen. Um dabei einen im Erntegutbestand 18 aufgetretenen Pilzbefall im Vorfeld des Arbeitsaggregates 14 mittels der Bildauswertung durch das Bildauswertungssystem 4 detektieren zu können, ist die zumindest eine Kamera 9 derart an dem Arbeitsaggregat 14 positioniert, dass die Kamera 9 das Erntegut erfassen kann, bevor ein Werkzeug 19 des Bodenbearbeitungsgerätes 15 die Pflanzen passiert.In 2 a schematic representation of a working unit 14 of an agricultural machine 2 designed as a tractor is shown. According to the exemplary embodiment shown, the working unit 14 is designed as a soil cultivation device 15 in the form of a hoeing device for the mechanical control of weeds on a field soil 17 between a crop stock 18 grown in rows. At least one camera 9 is arranged on the working unit 14, which is designed as a soil cultivation device 15. The tillage device 15, designed as a hoeing device, is pulled by the work machine 2 in a forward direction of travel FR. In order to be able to detect a fungal infestation that has occurred in the crop 18 in advance of the working unit 14 by means of the image evaluation by the image evaluation system 4, the at least one camera 9 is positioned on the working unit 14 in such a way that the camera 9 can capture the crop before a tool 19 of the tillage device 15 passes the plants.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer als selbstfahrender Mähdrescher ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 2 mit einem daran angeordneten, als Vorsatzgerät 16 ausgeführten Arbeitsaggregat 14. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die zumindest eine Kamera 9 an der Arbeitsmaschine 2, hier und vorzugsweise an einer Kabine 20 der Arbeitsmaschine 2, angeordnet. Die zumindest eine Kamera 9 erfasst den im Vorfeld des Vorsatzgerätes 16 befindlichen Erntegutbestand 18. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Kamera 9 an dem Vorsatzgerät 16 angeordnet sein. 3 shows a schematic representation of an agricultural working machine 2 designed as a self-propelled combine harvester with a working unit 14 arranged thereon and designed as an attachment 16. According to this exemplary embodiment, the at least one camera 9 is arranged on the working machine 2, here and preferably on a cabin 20 of the working machine 2 . The at least one camera 9 records the crop stock 18 located in front of the attachment 16. Alternatively or additionally, the at least one camera 9 can be arranged on the attachment 16.

In 4 ist eine schematische Darstellung der als selbstfahrender Mähdrescher ausgeführten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 2 mit einer zumindest eine Kamera 9 aufnehmenden, von der Arbeitsmaschine 2 unabhängig beweglichen Vorrichtung 21. Die Vorrichtung 21 ist hier und vorzugsweise als ein autonomes Fluggerät 22, wie eine Drohne, ausgeführt. Die Darstellung der Position und des damit verbundenen Erfassungsbereichs des autonomen Fluggerätes 22 ist dabei nicht auf einen Teilbereich einer Arbeitsbreite 29 des Arbeitsaggregates 14 beschränkt zu verstehen. Auf der Kabine 20 der Arbeitsmaschine 2 kann ein Laseremitter 23 angeordnet sein, welcher einen Laserstrahl 24 aussendet, der von einem an dem Fluggerät angeordneten Laserreceiver 25 empfangen wird. Der Laserstrahl 24 kann der Übertragung von elektrischer Energie diesen zum Aufladen eines Akkumulators des Fluggerätes 22 und/oder als Leitstrahl dienen. Zum Aufladen des Akkumulators wandelt der Laserreceiver 25 zumindest einen Teil der Energie des Laserstrahls 24 in elektrische Energie um.In 4 is a schematic representation of the agricultural work machine 2, designed as a self-propelled combine harvester, with a device 21 that accommodates at least one camera 9 and is movable independently of the work machine 2. The device 21 is here and preferably designed as an autonomous aircraft 22, such as a drone. The representation of the position and the associated detection range of the autonomous aircraft 22 is not to be understood as being limited to a partial area of a working width 29 of the working unit 14. A laser emitter 23 can be arranged on the cabin 20 of the work machine 2, which emits a laser beam 24 which is received by a laser receiver 25 arranged on the aircraft. The laser beam 24 can be used to transmit electrical energy to charge a battery of the aircraft 22 and/or as a guide beam. To charge the battery, the laser receiver 25 converts at least part of the energy of the laser beam 24 into electrical energy.

Die Darstellung in 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines zu bearbeitenden Feldes 26. Das Feld wird durch die als Erntemaschine ausgeführte Arbeitsmaschine 2 bearbeitet. Bei dem auszuführenden Arbeitsprozess handelt es sich um einen Erntevorgang. Die Arbeitsmaschine 2 wird mittels des Routenplanungssystems 6 entlang vordefinierten Routen über das Feld 26 geführt. Dabei bewegt sich die Arbeitsmaschine 2 innerhalb von Fahrgassen 27, die durch von der Arbeitsmaschine 2 hinterlassene Fahrspuren 28 in ihrer Breite begrenzt sind.The representation in 5 shows schematically a section of a field 26 to be processed. The field is processed by the working machine 2 designed as a harvester. The work process to be carried out is a harvesting process. The work machine 2 is guided along predefined routes across the field 26 by means of the route planning system 6. The work machine 2 moves within tramlines 27, the width of which is limited by lanes 28 left by the work machine 2.

Die Arbeitsbreite 29, innerhalb derer das Erntegut des Erntegutbestandes 18 aufgenommen wird, ist durch die Breite des als Vorsatzgerät 16 ausgeführten Arbeitsaggregates 14 bestimmt. Am Dach der Kabine 20 der Arbeitsmaschine 2 sind hier und vorzugsweise zwei Kameras 9 angeordnet, deren Einzelerfassungsbereiche einander abschnittsweise überlappen, sodass sie einen Erfassungsbereich 30 des Kamerasystems 3 bilden. Der Erfassungsbereich 30 des Kamerasystems 3 geht dabei über die Arbeitsbreite 29 hinaus.The working width 29, within which the crop of the crop stock 18 is picked up, is determined by the width of the working unit 14 designed as an attachment 16. Here and preferably two cameras 9 are arranged on the roof of the cabin 20 of the work machine 2, the individual detection areas of which overlap one another in sections, so that they form a detection area 30 of the camera system 3. The detection area 30 of the camera system 3 extends beyond the working width 29.

Mit dem Bezugszeichen 31 ist eine Bestandskante bezeichnet, welche der Orientierung und Ausrichtung der Arbeitsmaschine 2 während des Erntevorgangs als Arbeitsprozess dient. In Vorwärtsfahrtrichtung FR gesehen liegen einen Pilzbefall aufweisende Pilzbefallareale 32, 33 des Feldbestands 18. Der Pilzbefall des Pilzbefallareals 32 erstreckt sich dabei über einen Bereich, der zwischen zwei Fahrgassen 27 liegt. Ein Teilbereich 32a des Pilzbefallareals 32 liegt in einem bereits abgeernteten Bereich 34 des Feldes 26, während ein anderer Teilbereich 32b des Pilzbefallareals 32 im noch abzuerntenden Bereich 35 des Feldes 26 liegt. Die beiden Teilbereiche 32a, 32b des Pilzbefallareals 32 sind durch die Bestandskante 31 voneinander getrennt. Entsprechend wurde der Teilbereich 32a des Pilzbefallareals 32 bereits durch die Auswertung der von dem Kamerasystem 3 erzeugten Bilddaten 8a detektiert, während der Teilbereich 32b des Pilzbefallareals 32 erst zu einem späteren Zeitpunkt während des Arbeitsprozesses erfasst wird. Mit dem Bezugszeichen 36 ist eine beispielhafte Fahrtroute bezeichnet, entlang der sich die Arbeitsmaschine 2 während des Erntevorgangs über das Feld 26 bewegt. Solche Fahrtrouten 36 können in Abhängigkeit von der Arbeitsmaschine 2 und dem daran angeordneten Arbeitsaggregat 14 sowie dem durchzuführenden Arbeitsprozess variieren.The reference number 31 denotes an existing edge, which corresponds to the orientation and alignment of the work machine 2 during the Harvesting process serves as a work process. Seen in the forward direction of travel FR, there are fungal infestation areas 32, 33 of the field crop 18 that have fungal infestation. The fungal infestation of the fungal infestation area 32 extends over an area that lies between two tramlines 27. A subarea 32a of the fungal infestation area 32 lies in an already harvested area 34 of the field 26, while another subarea 32b of the fungal infestation area 32 lies in the area 35 of the field 26 that is still to be harvested. The two partial areas 32a, 32b of the fungal infestation area 32 are separated from one another by the existing edge 31. Accordingly, the subarea 32a of the fungal infestation area 32 has already been detected by evaluating the image data 8a generated by the camera system 3, while the subarea 32b of the fungal infestation area 32 is only recorded at a later point in time during the work process. The reference number 36 denotes an exemplary route along which the work machine 2 moves over the field 26 during the harvesting process. Such travel routes 36 can vary depending on the work machine 2 and the work unit 14 arranged thereon as well as the work process to be carried out.

Durch das Bildauswertungssystem 6 können zusätzlich weitere Parameter des Erntegutbestandes 18 bzw. des Feldes 26 anhand der Auswertung der Bilddaten 8a bestimmt und georeferenziert abgespeichert werden, wobei die Parameter, erntegutartabhängig, aus der Gruppe Pflanzenkrankheiten, Proteingehalt, Feuchtigkeit, Reifegrad, Vorhandensein von Fremdbewuchs, Identifikation des Fremdbewuchses, Korngröße sein können.Through the image evaluation system 6, additional parameters of the crop stock 18 or the field 26 can be determined and stored georeferenced based on the evaluation of the image data 8a, the parameters, depending on the crop type, being from the group of plant diseases, protein content, moisture, degree of ripeness, presence of foreign growth, identification of foreign growth, grain size can be.

Die Darstellung in 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Karte 37 des zu bearbeiteten Feldes 26. Gemäß einer Weiterbildung kann die Position des detektierten Pilzbefalls respektive des Pilzbefallareals 32, 33 auf der zumindest einen Karte 37 des Feldes 26 kartiert werden. Die zumindest eine Karte 37 des Feldes 26 ist in zumindest einer Datenbank 38 hinterlegt, welche von dem Routenplanungssystem 6 und/oder dem Farmmanagementsystem 7 verwendet wird. Die zumindest eine Datenbank 38 kann Bestandteil des Systems 1 sein oder in einer Speichereinheit einer entfernten Datenverarbeitungseinrichtung 39 hinterlegt sein. Beispielsweise kann die Datenbank 38 als ein Bestandteil des Systems 1 in das Routenplanungssystem 6 und/oder das Farmmanagementsystem 7 integriert sein. Alternativ kann die Position des detektierten Pilzbefalls respektive des Pilzbefallareals 32, 33 durch die Kommunikationseinheit 13 der Arbeitsmaschine 2 an eine externe Speichereinheit der entfernten Datenverarbeitungseinrichtung 39 übertragen werden, in welcher die Datenbank 38 ebenfalls hinterlegt sein kann. Das Routenplanungssystem 6 und/oder das Farmmanagementsystem 7 können mittels der Kommunikationseinheit 13 der Arbeitsmaschine 2 oder eines separaten Kommunikationsmittels 40 auf die Datenbank 38 der entfernten Datenverarbeitungseinrichtung 39 zugreifen.The representation in 6 shows schematically a section of a map 37 of the field 26 to be processed. According to a further development, the position of the detected fungal infestation or the fungal infestation area 32, 33 can be mapped on the at least one map 37 of the field 26. The at least one map 37 of the field 26 is stored in at least one database 38, which is used by the route planning system 6 and/or the farm management system 7. The at least one database 38 can be part of the system 1 or stored in a storage unit of a remote data processing device 39. For example, the database 38 can be integrated into the route planning system 6 and/or the farm management system 7 as a component of the system 1. Alternatively, the position of the detected fungal infestation or the fungal infestation area 32, 33 can be transmitted by the communication unit 13 of the work machine 2 to an external storage unit of the remote data processing device 39, in which the database 38 can also be stored. The route planning system 6 and/or the farm management system 7 can access the database 38 of the remote data processing device 39 by means of the communication unit 13 of the work machine 2 or a separate communication means 40.

In 7 ist ein vereinfachtes Ablaufschema des vorschlagsgemäßen Verfahrens dargestellt. Im Verfahrensschritt VS1 werden die Bilddaten 8a durch das Kamerasystem 3 generiert. Parallel zum Vorgang der Generierung der Bilddaten 8a werden von dem Positionsortungssystem mittels des Positionsortungssensors 5 kontinuierlich Positionsdaten 8 empfangen.In 7 A simplified flowchart of the proposed procedure is shown. In method step VS1, the image data 8a is generated by the camera system 3. Parallel to the process of generating the image data 8a, position data 8 is continuously received by the position locating system using the position locating sensor 5.

Im Verfahrensschritt VS2 werden die Bilddaten 8a durch das Kamerasystem 3 an das Bildauswertungssystem 4 übertragen. Parallel hierzu werden die mit den jeweiligen Bilddaten 8a korrespondierenden Positionsdaten 8 durch die Kommunikationseinheit 13 an das Bildauswertungssystem 4 übertragen.In method step VS2, the image data 8a is transmitted to the image evaluation system 4 by the camera system 3. In parallel, the position data 8 corresponding to the respective image data 8a are transmitted to the image evaluation system 4 by the communication unit 13.

Im Verfahrensschritt VS3 werden die Bilddaten 8a durch das Bildauswertungssystem 4 ausgewertet, um einen Pilzbefall respektive ein Pilzbefallareal 32, 33 zu bestimmen.In method step VS3, the image data 8a is evaluated by the image evaluation system 4 in order to determine a fungal infestation or a fungal infested area 32, 33.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt VS4 wird für das jeweilige Pilzbefallareal 32, 33 die Art des Pilzbefalls bestimmt.In the subsequent method step VS4, the type of fungal infection is determined for the respective fungal infestation area 32, 33.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt VS5 werden diejenigen Bilddaten 8a, die ein Pilzbefallareal 32, 33 im bestehenden Erntegutbestand 18 zeigen, unter Zuordnung der zuvor bestimmten Art des Pilzbefalls innerhalb eines Pilzbefallareals 32, 33, georeferenziert abgespeichert.In the subsequent method step VS5, those image data 8a which show a fungal infestation area 32, 33 in the existing crop crop 18 are stored in a georeferenced manner, assigning the previously determined type of fungal infestation within a fungal infestation area 32, 33.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt VS6 werden diese georeferenziert abgespeicherten Bilddaten 8a, welche eine Information über die jeweilige Lage eines Pilzbefallareals 32, 33 und die Art des Pilzbefalls enthalten, an das Routenplanungssystem 6 und/oder das Farmmanagementsystem 7 übermittelt. Das Routenplanungssystem 6 und/oder das Farmmanagementsystem 7 verwenden die georeferenzierten Bilddaten 8a zur Erzeugung von Anweisungen für nachfolgend auf dem Feld auszuführende landwirtschaftliche Arbeitsprozesse.In the subsequent method step VS6, these georeferenced image data 8a, which contain information about the respective location of a fungal infestation area 32, 33 and the type of fungal infestation, are transmitted to the route planning system 6 and/or the farm management system 7. The route planning system 6 and/or the farm management system 7 use the georeferenced image data 8a to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field.

So kann durch das Routenplanungssystem 6 ein bestehender Routenplan, nach welchem die Arbeitsmaschine 2 das betreffende Feld 26 befährt, auf der Basis der georeferenzierten Bilddaten 8a modifiziert oder ein neuer Routenplan generiert werden. Thus, the route planning system 6 can modify an existing route plan, according to which the work machine 2 travels through the relevant field 26, on the basis of the georeferenced image data 8a, or a new route plan can be generated.

Hingegen kann durch das Farmmanagementsystem 7 eine bestehende und/oder eine zukünftige Bearbeitungsplanung des Feldes 26 angepasst werden. Hierbei können insbesondere dies sich aus einem Pilzbefall ergebenden Anforderung an eine bestehende und/oder eine zukünftige Bearbeitungsplanung unter Berücksichtigung der Art des Pilzbefalls sowie dessen Ausdehnung angepasst werden. Hierzu kann durch das Farmmanagementsystem 7 zumindest eine Vorgehensweise vorgeschlagen werden, die zumindest auf die Art des detektierten Pilzbefalls abgestimmt ist.On the other hand, the farm management system 7 can be used to plan an existing and/or future processing plan for the field 26 be adjusted. In particular, this requirement resulting from fungal infestation can be adapted to an existing and/or future processing plan, taking into account the type of fungal infestation and its extent. For this purpose, the farm management system 7 can propose at least one procedure that is at least tailored to the type of fungal infestation detected.

Insbesondere kann durch das Farmmanagementsystem 7 zumindest eine Vorgehensweisen aus einer Gruppe von Maßnahmen vorgeschlagen wird, umfassend Sortenauswahl des anzubauenden Ernteguts, weite Fruchtfolgen, Feldrandhygiene, Verzicht auf extreme Früh - oder Spätsaaten, Bekämpfung von Fremdbewuchs, Beikrautbekämpfung in Zwischenkulturen, Strohabfuhr vom Feld, Förderung eine guten Altstrohrotte, rottefördernde Bodenbearbeitung, Beseitigung von Ausfallgetreide, Anpassung von Bestandsdichten, ertrags- und qualitätsorientierte Stickstoffdüngung, Auswahl spezifischer Fungizide, Bewässerungsmanagement.In particular, the farm management system 7 can propose at least one approach from a group of measures, including selection of varieties of the crop to be grown, wide crop rotations, field edge hygiene, avoidance of extreme early or late sowing, control of foreign vegetation, control of weeds in intermediate crops, straw removal from the field, promotion of a Good old straw rotting, rotting-promoting soil cultivation, removal of volunteer grain, adjustment of stock densities, yield and quality-oriented nitrogen fertilization, selection of specific fungicides, irrigation management.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Systemsystem
22: Arbeitsmaschineworking machine
33: KamerasystemCamera system
44: BildauswertungssystemImage evaluation system
55: PositionssensorPosition sensor
66: RoutenplanungssystemRoute planning system
77: FarmmanagementsystemFarm management system
88th: PositionsdatenPosition data
8a8a: BilddatenImage data
99: Kameracamera
1010: DatenverarbeitungsvorrichtungData processing device
10a10a: SpeichereinheitStorage unit
1111: Algorithmusalgorithm
1212: Algorithmusalgorithm
1313: KommunikationseinheitCommunication unit
1414: ArbeitsaggregatWorking aggregate
1515: BodenbearbeitungsgerätSoil cultivation device
1616: VorsatzgerätAttachment
1717: Feldbodenfield soil
1818: ErntegutbestandCrop inventory
1919: WerkzeugTool
2020: Kabinecabin
2121: Vorrichtungcontraption
2222: Fluggerätaircraft
2323: LaseremitterLaser emitter
2424: Laserstrahllaser beam
2525: LaserreceiverLaser receiver
2626: FeldField
2727: FahrgasseTramline
2828: Fahrspurlane
2929: ArbeitsbreiteWorking width
3030: ErfassungsbereichDetection area
3131: Bestandskante Inventory edge
3232: PilzbefallarealFungal infestation area
32a32a: Teilbereich des Pilzbefallareals 32Part of the fungal infestation area 32
32b32b: Teilbereich des Pilzbefallareals 32Part of the fungal infestation area 32
3333: PilzbefallarealFungal infestation area
3434: abgeernteter Bereichharvested area
3535: abzuerntender Bereicharea to be harvested
3636: Fahrtrouteroute
3737: KarteMap
3838: DatenbankDatabase
3939: DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
4040: Kommunikationsmittel means of communication
VS1VS1: VerfahrensschrittProcedural step
VS2VS2: VerfahrensschrittProcedural step
VS3VS3: VerfahrensschrittProcedural step
VS4VS4: VerfahrensschrittProcedural step
VS5VS5: VerfahrensschrittProcedural step
VS6VS6: VerfahrensschrittProcedural step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2020/082024 A1 [0003]

Claims

Computer-implemented method for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock (18) in a field (26), the crop stock (18) being processed by an agricultural machine (2) with a work unit (14) arranged thereon, by means of a camera system (3) assigned to the work machine (2) generates image data (8a) of the crop stock (18) to be harvested at least in advance of the work unit (14) and is transmitted to an image evaluation system (4) assigned to the work machine (2) for evaluation, characterized by the method steps: - detecting a fungal infestation area (32, 32a, 32b, 33) in the existing crop population (18); - Determine the type of fungal infection; - georeferenced storage of the image data (8a), which shows an area of fungal infestation (32, 32a, 32b, 33) in the existing crop (18), assigning the specific type of fungal infestation; and - using the georeferenced image data (8a) to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field (26).

Computer-implemented method Claim 1 , characterized in that the generation of instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field (26) is carried out by a route planning system (6) and / or a farm management system (7).

Computer-implemented method Claim 1 or 2 , characterized in that the image evaluation system (4) uses the lane-dependently georeferenced stored image data (8a) of a partial area (32a, 32b) showing a fungal infestation to determine a coherent overall area of the fungal infestation area (32) in which the fungal infestation occurs.

Computer-implemented method Claim 2 or 3 characterized in that the georeferenced image data (8a) and the information associated therewith about the type of fungal infestation are stored in a storage unit (10a) of the work machine (2) and/or transmitted through a communication unit (13) to an external storage unit of a remote data processing device ( 39), which are accessed by the route planning system (6) and/or the farm management system (7).

Computer-implemented method according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that algorithms (11, 12) of the image evaluation system (4) and/or the route planning system (6) are executed by a data processing device (10) arranged on the work machine (2).

Computer-implemented method according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the position of the respectively detected fungal infestation area (32, 32a, 32b, 33) is mapped on at least one map (37) of the field (26), which is stored in at least one database (38), which is stored by the route planning system (6) and/or the farm management system (7).

Computer-implemented method according to one of the Claims 2 until 6 , characterized in that the route planning system (6) modifies an existing route plan, according to which the work machine (2) travels through the field (26) to be processed, on the basis of the georeferenced image data (8a) or generates a new route plan.

Computer-implemented method according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that further parameters are determined by the image evaluation system (4) based on the evaluation of the image data (8a) and stored in a georeferenced manner, the parameters, depending on the crop type, being from the group of plant diseases, protein content, moisture, degree of ripeness, presence of foreign growth, identification of the Foreign growth, grain size.

Computer-implemented method according to one of the Claims 2 until 8th , characterized in that an existing and/or a future processing plan is adapted by the farm management system (7).

Computer-implemented method according to one of the Claims 2 until 9 , characterized in that the farm management system (7) suggests at least one procedure that is at least tailored to the type of fungal infestation detected.

Computer-implemented method Claim 10 , characterized in that the farm management system (7) proposes at least one approach from a group of measures, including selection of varieties of the crop to be grown, wide crop rotations, field edge hygiene, avoidance of extreme early or late sowing, control of foreign vegetation, control of weeds in intermediate crops, straw removal from the field, promoting good old straw rotting, soil cultivation that promotes rotting, removal of volunteer grain, adjustment of stock densities, yield and quality-oriented nitrogen fertilization, Selection of specific fungicides, irrigation management.

System (1) for determining plant diseases, in particular fungal diseases, in an existing crop stock (18) in a field (26), comprising an agricultural machine (2) with a work unit (14) arranged thereon for processing the crop stock (18). camera system (3) assigned to the work machine (2), which is set up to generate image data (8a) of the existing crop stock (18) at least in advance of the work unit (14) and to an image evaluation system (4) assigned to the work machine (2). To transmit evaluation, characterized in that the system (1) is set up to - detect a fungal infestation area (32, 32a, 32b, 33) in the existing crop population (18); - determine the type of fungal infection; - save the image data (8a), which shows an area of fungal infestation (32, 32a, 32b, 33) in the existing crop stock (18), in a georeferenced manner, assigning the specific type of fungal infestation; and - the system (1) comprises a route planning system (6) and/or a farm management system (7), which use the georeferenced image data (8a) to generate instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field (26).

System after Claim 12 , characterized in that the route planning system (6) and / or the farm management system (7) for generating instructions for agricultural work processes to be subsequently carried out in the field (26) depending on the georeferenced image data (8a) which shows fungal infestation in the crop (18 ) show are set up.

System after Claim 12 or 13 , characterized in that the camera system (3) comprises at least one camera (9), which is arranged directly on the work machine (2) or on the work unit (14) arranged on the work machine (2).

System after Claim 12 until 14 , characterized in that the camera system (3) comprises at least one camera (9), which is arranged on a device (21) that is movable independently of the work machine (2), the device (21) being set up to have the at least one camera (9) at least in advance of the working machine (2) in order to generate images of the crop stock (18).