EP4537079A1 - Vorrichtung zur unterstützung der erzeugung von bildaufnahmen, verwendung der vorrichtung und verfahren zum erzeugen einer bildaufnahme - Google Patents

Vorrichtung zur unterstützung der erzeugung von bildaufnahmen, verwendung der vorrichtung und verfahren zum erzeugen einer bildaufnahme

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EP4537079A1
EP4537079A1 EP23730448.0A EP23730448A EP4537079A1 EP 4537079 A1 EP4537079 A1 EP 4537079A1 EP 23730448 A EP23730448 A EP 23730448A EP 4537079 A1 EP4537079 A1 EP 4537079A1
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EP
European Patent Office
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opening
hood
light
camera
image
Prior art date
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Pending
Application number
EP23730448.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes LINZBACH
Sascha EILMUS
Ingo STEINMEISTER
Linlin Zhao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the subject of the present disclosure is a device for supporting the generation of image recordings and the use of the device for generating image recordings of plant parts and/or plant pests.
  • J.G.A. Barbedo discloses a method for counting whiteflies on soybean leaves based on images of the whitefly-infested leaves (Using digital image processing for counting whiteflies on soybean leaves, Journal of Asia-Pacific Entomology, 2014, 17: 685- 694).
  • J. Cho et al. disclose a method for automatically identifying whiteflies, aphids and thrips in greenhouses based on image recordings of sticky traps in which the mentioned pests are located (Automatic identification of whiteflies, aphids and thrips in greenhouse based on image analysis, International Journal of Mathematics and Computers in Simulation, 2007, 1(1): 46-53).
  • a predefined illumination of the object from which an image is to be generated and/or a predefined distance between the object and the image sensor of the camera are useful, since image images that are generated under predefined (always the same) conditions simplify automated image analysis .
  • the images should be able to be produced in the field and/or in the greenhouse; i.e. a mobile device is required.
  • the technical task was to provide means for generating image recordings that are easy to handle, with which image recordings can be generated that can be automatically analyzed with image analysis tools used in the field and/or in the greenhouse and can be used with a variety of different cameras. Furthermore, these means should allow the creation of image recordings under defined conditions (illumination, image size and/or the like).
  • a first object of the present invention is a device comprising a body, the body comprising a top and a bottom, the body comprising a recess between the top and the bottom, a handle connected to the body or a component of the body is, a holder for accommodating a camera on the top of the body above and/or within the recess, a light hood, wherein the light hood comprises an inside and an outside, the light hood comprising a first opening and a second opening opposite the first opening, wherein the light hood is attached to the underside of the body, with the first opening of the light hood and the recess of the body at least partially overlapping, one or more light sources that send/send light onto the inside of the light hood.
  • Another object of the present invention is a use of the device mentioned for generating images of plant parts and/or plant pests for the purpose of automatic image analysis.
  • Another subject of the present invention is a method for generating an image recording comprising:
  • a device comprising o a body, the body comprising a top and a bottom, the body comprising a recess between the top and the bottom, o a handle that is connected to the body or is part of the body, o a Holder for accommodating a camera on the top of the body above and/or within the recess, o a light hood, wherein the light hood comprises an inside and an outside, the light hood comprising a first opening and a second opening opposite the first opening, wherein the light hood is attached to the underside of the body, whereby the first opening of the light hood and the recess in the body at least partially overlap, o one or more light sources that send/send light onto the inside of the light hood,
  • a subject matter of the present disclosure is a device.
  • the device has a body with a first side and a second side.
  • the first side and the second side limit the body in two directions to the outside (relative to the environment/outside world).
  • the first side is also referred to as the top in this description; the second page is also referred to as the subpage in this description.
  • the top side is usually facing the user's gaze, while the bottom is facing away from his gaze.
  • the top and/or the bottom is/are flat (not curved).
  • the top and bottom run parallel to each other.
  • the top and bottom have a minimum distance of more than 0.5 mm and/or a maximum distance of less than 10 cm.
  • the body has a recess.
  • the recess is between the top and the bottom; in other words, the recess connects the top to the bottom; in other words, the recess allows you to get from the top to the bottom.
  • the recess can be designed, for example, as a passage (tunnel) or a notch.
  • the recess can have a square shape when viewed from above (e.g. from a view of the top and/or bottom of the body), where n is an integer greater than two (e.g. triangular, quadrangular (e.g. square or rectangular)) , or have a circular, oval, elliptical or other shape.
  • the recess has a circular or rectangular shape when viewed from above. If the recess is circular when viewed from above, the circle can have a diameter of, for example, 3 mm to 50 mm. If the recess is rectangular when viewed from above, the rectangle can have a side length of 3 mm to 50 mm.
  • the recess (i.e. the recessed volume) can, for example, have the shape of a cylinder, a cuboid, a prism, a truncated cone or a truncated pyramid.
  • the recess preferably has a cylindrical shape or a cuboid shape.
  • One or more optical elements can be attached in the recess.
  • optical elements are lenses, diaphragms, prisms, polarization filters, color filters, gray filters, diffractive optical elements, beam splitters and/or the like.
  • the device has a holder for a camera.
  • a camera usually includes an image sensor (camera sensor) and optical elements.
  • CCD charge-coupled device
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the optical elements serve to image the object of which an image is to be created as sharply as possible on the image sensor.
  • the camera is a component of a mobile phone, that is, the holder for holding the camera is designed as a holder for holding a mobile phone.
  • the holder can also hold another camera.
  • the holder is preferably mounted on the top of the body.
  • the mount is designed so that the camera is mounted on the top of the body above and/or within the recess.
  • the holder ensures that the camera is placed in a defined position in relation to the cutout. More specifically, the holder ensures that the camera's image sensor is placed in a defined position in relation to the recess. More specifically, the holder ensures that the image sensor is positioned so that light reaches the image sensor through the recess.
  • the holder ensures that the image sensor is attached at a defined distance from the second opening of the light hood so that light reaches the image sensor through the second opening of the light hood, through the first opening of the light hood and through the recess and an object, which is located at a defined distance from the second opening of the light hood and is imaged sharply on the image sensor.
  • the holder preferably has fastening means with which the camera can be fixed so that the camera maintains its position during a translational and/or rotational movement of the body.
  • the fasteners can be used as clamps, fastening straps, straps, Screw connections and / or the like can be carried out.
  • the fastening means preferably allow a reversible (detachable) connection of the camera to the body, that is to say that the camera can be connected to the body several times and that the connection can be released again several times.
  • the holder can be designed, for example, as a case for the mobile phone, in which the mobile phone is embedded and from which the mobile phone is held by a non-positive and / or positive connection.
  • the device has a light hood.
  • the light hood includes an inside and an outside.
  • the light hood encloses a volume (hereinafter also referred to as the interior of the light hood).
  • the light hood is limited by the inside of the volume (inwards).
  • the outside limits the light hood to the environment/outside world (outside).
  • the light hood includes a first opening and a second opening.
  • the openings are preferably made flat.
  • the openings preferably run parallel at a defined distance from one another.
  • the distance can, for example, have a value in the range from 1 cm to 30 cm. Preferably the distance is in a range of 3 cm to 20 cm.
  • the first opening and/or the second opening can have an m-angular shape when viewed from above (e.g. in the plane in which the first and/or second opening preferably extend), where m is an integer greater than two (for Example triangular, quadrangular (e.g. square or rectangular), pentagonal, hexagonal, heptagonal or octagonal), or have a circular, oval, elliptical or other shape.
  • m is an integer greater than two
  • the first opening and/or the second opening has a round or rectangular shape when viewed from above.
  • the light hood is attached to the underside of the body in such a way that the recess in the body and the first opening of the light hood at least partially overlap.
  • the recess and the first opening have the same shape when viewed from above.
  • the recess and the first opening form a common alignment.
  • the recess and the first opening are designed so that they are made to coincide with each other, i.e. overlap completely or almost completely, that is, they are designed so that a viewer perceives a uniform opening that extends from the inside of the light hood to the top of the body.
  • the recess of the body, the first opening of the light hood and the second opening of the light hood are arranged along a common alignment.
  • the second opening of the light hood has the same shape as the first opening of the light hood.
  • the second opening of the light hood is larger than the first opening of the light hood.
  • the first opening of the light hood can, for example, be circular and have a diameter of 5 mm to 50 mm and the second opening of the light hood can, for example, also be circular and have a diameter of 10 mm to 200 mm.
  • the light hood preferably has an axis of symmetry, the axis of symmetry running through the first and second openings.
  • the light hood (together with the volume it encloses) has the shape of a spherical segment (e.g. the shape of a hemisphere), the shape of a truncated cone or the shape of a truncated pyramid.
  • the first opening is preferably in the top surface of the truncated cone or the truncated pyramid
  • the second opening is preferably in the base surface of the truncated cone or the truncated pyramid
  • the lateral surface of the truncated cone forms or
  • the lateral surfaces of the truncated pyramid preferably form the outside of the light hood.
  • the device includes one or more light sources.
  • a light source is understood to mean a source for electromagnetic radiation, the wavelength of the electromagnetic radiation preferably being at least partially in the range of the part of the electromagnetic spectrum that is visible to humans (380 nm to 690 nm). It is also conceivable that the light source Electromagnetic radiation is emitted in the infrared range and/or in the ultraviolet range.
  • the at least one light source can emit monochromatic or polychromatic light.
  • a user can choose between one or more wavelengths and/or one or more wavelength ranges of the emitted light.
  • the light source can be, for example, a light-emitting diode (LED) or the light source can include a light-emitting diode.
  • the at least one light source is preferably mounted so that light is sent onto the inside of the light hood.
  • the at least one light source is preferably attached in such a way that emitted light from the inside of the light hood is at least partially reflected in the direction of the second opening of the light hood.
  • the at least one light source is preferably mounted such that emitted light is not emitted directly from the at least one light source through the first opening of the light hood and/or the second opening of the light hood.
  • the at least one light source is preferably mounted so that emitted light is emitted neither directly through the first opening of the light hood nor directly through the second opening of the light hood.
  • the inside of the light hood is designed so that it diffusely reflects (e.g. visible) light.
  • a diffuse reflection can be achieved, for example, by a white coating and/or a rough surface.
  • the light hood is preferably designed in such a way that emitted light first hits the inside of the light hood and from there is sent directly or indirectly (i.e. after one or multiple reflections from other areas of the light hood) in the direction of the second opening of the light hood and/or not in is sent towards the first opening of the light hood.
  • the at least one light source is preferably attached in such a way that it irradiates the inside of the light hood and radiation diffusely reflected from the inside of the light hood passes through the second opening of the light hood onto the object of which an image is to be generated.
  • the inside of the light hood is provided with a coating that diffusely scatters the emitted light
  • the outside of the light hood is preferably provided with a coating that absorbs or reflects ambient light.
  • the absorbent or reflective coating ensures that no or as little ambient light as possible (e.g. sunlight) reaches the interior of the light hood in order to avoid unwanted reflections in the image holder.
  • the device has a handle.
  • the handle is attached to the body or the handle is part of the body.
  • the handle supports the use of the device by a user.
  • the user can take the device in one hand using the handle.
  • the user can use the other hand, for example, to operate the camera and/or a mobile phone, which can serve as a control for the camera and/or the at least one light source.
  • the device preferably has one or more webs which lead over the second opening.
  • the at least one web can be formed, for example, by a metal wire and/or a polymer thread.
  • the device can comprise a base.
  • the base can be used to place and/or fix a part of the plant on which the device is placed in order to produce an image of the part of the plant.
  • the base is preferably flat and preferably has an extent that is larger than the second opening of the calibration hood.
  • the base can include fasteners for fixing a part of a plant.
  • the surface of the base facing the second opening of the light hood can be designed in a defined color, which preferably ensures maximum contrast to the plant part.
  • the base can include fastening means with which the base can be attached to the light hood and/or at a defined distance from the second opening of the light hood (whereby the distance can also be zero).
  • the device may include a source of electrical energy (e.g., an electrochemical cell, an accumulator, a solar cell, a fuel cell, and/or the like) to supply electrical energy to the electrically powered components (e.g., light source and/or camera and/or cell phone).
  • a source of electrical energy e.g., an electrochemical cell, an accumulator, a solar cell, a fuel cell, and/or the like
  • the electrical energy for operating the camera and/or for operating the at least one light source and/or for operating a mobile phone is provided by a battery, which can be part of the camera and/or the mobile phone that can be detachably connected to the device or a separate one Component can be.
  • the battery of the mobile phone can also be used to supply the at least one light source.
  • an electrical voltage can be tapped via a USB or Lightning port of the mobile phone and used to supply the at least one Light source can be used.
  • a separate battery e.g. a so-called power bank
  • the device can have a camera and a mobile phone, whereby the mobile phone can be used to switch the at least one light source on and off and/or to operate the camera.
  • the cell phone can also be used to determine location information. Using a GPS receiver, for example, the location at which one or more image recordings are created with the camera can be determined and stored as information about the one or more image recordings. Analogously, the time and/or date on which one or more images are created can also be recorded and/or saved using a mobile phone, for example. Data recorded with the mobile phone and/or images can be transmitted with the mobile phone via a mobile phone network to a separate computer system, for example in order to analyze the image recordings on the separate computer system.
  • a separate battery e.g. a so-called power bank
  • the device is mobile, i.e. it can be carried by a user and used in the field and/or in a greenhouse to produce images of plants, plant parts (e.g. leaves) and/or plant pests.
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of the device in a perspective view.
  • the body (10) is shown in Fig. 1.
  • a handle (20) is attached to the body (20).
  • a light hood (30) is attached to the underside (12) of the body (10).
  • the light hood (30) has the shape of a spherical segment.
  • the light hood (30) comprises an outside (31) and an inside (32).
  • the light hood (30) comprises a first opening (not visible in FIG. 1) and a second opening (34).
  • Fig. 2 (a), (b) and (c) show the same device as Fig. 1.
  • Fig. 2 (a) shows the device in a bottom view (from below).
  • Fig. 2 (c) shows the device in a plan view (from above).
  • Fig. 2 (b) shows the device in a side view in cross section along the line AA'.
  • the device comprises a body (10).
  • the body (10) comprises a top (11) and a bottom (12).
  • the top (11) and the bottom (12) are flat and run parallel to each other.
  • the body (10) further comprises a recess (13) between the top (11) and the bottom (12).
  • the device further comprises a handle (20).
  • the handle (20) is connected to the body (10).
  • the device further comprises a light hood (30).
  • the light hood (30) has the shape of a hemisphere.
  • the light hood (30) is connected to the underside (12) of the body (10).
  • the light hood (20) comprises an inside (32) and an outside (31).
  • the light hood (20) comprises a first opening (33) and a second opening (34) opposite the first opening (33).
  • the second opening (34) is larger than the first opening (33).
  • the first opening (33) and the second opening (34) have a circular shape.
  • the first opening (33) is located below the recess (13) and forms a common alignment with the recess (13).
  • light sources (40) are mounted above the second opening (34), which emit light onto the inside (32) of the light hood (30).
  • the light sources (40) are attached to a web that extends in a circle around the second opening (34).
  • Fig. 3 shows schematically a further embodiment of the device in a perspective view.
  • the device in Fig. 3 corresponds to the device shown in Fig. 1, with the difference that the device shown in Fig. 3 comprises webs (50) which lead over the second opening (34) of the light hood (30).
  • the webs (50) are arranged at a constant distance from one another; they run parallel at the same distance from each other.
  • Fig. 4 (a), (b) and (c) show the same device as Fig. 3.
  • Fig. 4 (a) shows the device in a bottom view (from below).
  • Fig. 4 (c) shows the device in a plan view (from above).
  • Fig. 4 (b) shows the device in a side view in cross section along the line AA'.
  • the device in Fig. 4 (a), (b), and (c) corresponds to the device shown in Fig. 2 (a), (b) and (c), with the difference that the device in Fig. 4 (a ), (b) and (c) shown device comprises webs (50) which lead over the second opening (34) of the light hood (30).
  • the webs (50) are arranged at a constant distance from one another; they run parallel at the same distance from each other.
  • Fig. 5 (a), (b) and (c) show schematically another embodiment of the device.
  • Fig. 5 (a) shows the device in a bottom view (from below).
  • Fig. 5 (c) shows the device in a plan view (from above).
  • Fig. 5 (b) shows the device in a side view in cross section along the line AA'.
  • the device in Fig. 5 (a), (b), and (c) corresponds to the device shown in Fig. 2 (a), (b) and (c), with the difference that the light hood in Fig. 5 ( a), (b), and (c) has the shape of a truncated pyramid.
  • Fig. 6 (a), (b) and (c) show an embodiment of the device comprising a body (10), a handle (20) and a holder (14) for a camera.
  • the holder (14) is designed as a holder for a mobile phone.
  • Fig. 6 (a) shows the device in a side view
  • Fig. 6 (b) shows the device from above in cross section along the line BB'.
  • Fig. 6 (c) shows the device from the side facing away from the handle in cross section along line CC'.
  • the body (10) comprises a top (11), a bottom (12) and a recess (13).
  • the holder (14) comprises two pairs of elements which protrude from the body on opposite sides of the body (10) and are connected to one another within the body by a tension spring.
  • the tension springs act on the opposing elements (14) of the holder Elements moved towards each other (indicated by the arrows in Fig. 6 (c)).
  • the elements (14) of the holder have an angled shape into which a mobile phone can be clamped.
  • Fig. 7 shows an embodiment of the use of the device for generating images of plant parts and/or plant pests or a method for generating image images using the device, preferably in a field and/or in a greenhouse.
  • a first step (110) the device is provided.
  • a camera is attached to the holder.
  • the camera is preferably a camera installed in a mobile phone, i.e. the mobile phone device is attached to the holder of the device.
  • the lens of the camera is arranged so that light from the object falls through the second opening of the light hood, through the first opening of the light hood and through the recess in the body of the device onto the image sensor of the camera.
  • a plant part and/or one or more plant pests are placed in front of the second opening of the light hood (outside the light hood). It is, for example, conceivable that the device is placed with the second opening of the light hood first on a part of a plant (e.g. a leaf) or on a trap that includes one or more plant pests (e.g. a yellow board (yellow card) or a collecting tray). If the device comprises at least one bridge, the at least one bridge can level the plant part or the yellow board.
  • a base is used on which the plant part or the yellow board is placed before the device is placed with the second opening of the light hood first on the base and/or the plant part and/or the yellow board. It is conceivable that a plant part or a yellow panel is clamped between the at least one web and the base. It is conceivable that the base is connected to the light hood of the device.
  • the light source is switched on or the light sources are switched on if several are present.
  • the at least one light source emits electromagnetic radiation which falls on the inside of the light hood, from where it is preferably reflected diffusely towards the second opening of the light hood, then onto the object of which an image is to be generated (e.g. part of a plant and/or a or several plant pests) and hits the image sensor through the second opening of the light hood, through the first opening of the light hood and through the recess in the body.
  • an image recording is created, i.e. the object imaged on the image sensor is captured and a digital image recording is generated (for example a JPEG file or a BMP file or a TIFF file or an image recording in another format).
  • a digital image recording for example a JPEG file or a BMP file or a TIFF file or an image recording in another format.
  • the image capture can be stored in a data storage device, displayed on a screen, printed using a printer and/or transmitted to a computer system.
  • the image recording is preferably fed to a computer program for automated image analysis.

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Abstract

Gegenstand der vorliegen Offenbarung ist eine Vorrichtung zur Unterstützung der Erzeugung von Bildaufnahmen sowie die Verwendung der Vorrichtung zum Erzeugen von Bildaufnahmen von Pflanzenteilen und/oder Pflanzenschädlingen.

Description

VORRICHTUNG ZUR UNTERSTÜTZUNG DER ERZEUGUNG VON BILDAUFNAHMEN, VERWENDUNG DER VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ERZEUGEN EINER BILDAUFNAHME
Gegenstand der vorliegen Offenbarung ist eine Vorrichtung zur Unterstützung der Erzeugung von Bildaufnahmen sowie die Verwendung der Vorrichtung zum Erzeugen von Bildaufhahmen von Pflanzenteilen und/oder Pflanzenschädlingen.
Es gibt eine Vielzahl von Situationen, in denen es sinnvoll und/oder nützlich sein kann, Bildaufhahmen von Pflanzenteilen und/oder Pflanzenschädlingen zu erzeugen, um diese im Hinblick auf verschiedene Aspekte zu analysieren.
J.G.A. Barbedo offenbart beispielsweise ein Verfahren zum Zählen von Weißen Fliegen auf Blättern von Sojabohnen auf Basis von Bildaufhahmen der von der Weißen Fliege befallenen Blätter (Using digital image processing for counting whiteflies on soybean leaves, Journal of Asia-Pacific Entomology, 2014, 17: 685-694).
S. V. Mimezami et al. offenbaren beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Zählen von Trichomen auf Basis von Bildaufhahmen von Sojabohnenblättem (Automated trichome counting in soybean using advanced image-processing techniques, Appl Plant Sei., 2020, 8(7): el 1375).
J. Cho et al. offenbaren beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Identifizieren von Weißen Fliegen, Blattläusen und Thripsen in Gewächshäusern auf Basis von Bildaufhahmen von Klebfallen, in denen sich die genannten Schädlinge befinden (Automatic identification of whiteflies, aphids and thrips in greenhouse based on image analysis, International Journal of Mathematics and Computers in Simulation, 2007, 1(1): 46-53).
Es gibt demnach eine Vielzahl an Werkzeugen zum Analysieren von Bildaufhahmen, die es einem Nutzer (z.B. einem Landwirt) erlauben, den Gesundheitszustand von Kulturpflanzen zu ermitteln und/oder Krankheiten und/oder Pflanzenschädlinge frühzeitig zu erkennen und/oder zu identifizieren. Diese Werkzeuge benötigen eine oder mehrere Bildaufhahmen von einem Pflanzenteil und/oder von Pflanzenschädlingen als Eingabe. Solche Bildaufhahmen können mit Digitalkameras, die heutzutage in nahezu jedem Mobiltelefon verbaut sind, erzeugt werden. Allerdings ist es für die automatisierte Analyse der Bildaufnahmen mit Methoden der automatisierten Bildanalyse erforderlich, dass die Bildaufnahmen eine gewisse Qualität aufweisen. Das bedeutet, dass die zu analysierenden Elemente beispielsweise scharf und kontrastreich abgebildet sind. Ferner sind eine vordefmierte Beleuchtung des Objekts, von dem eine Bildaufhahme erzeugt werden soll, und/oder ein vordefmierter Abstand zwischen dem Objekt und dem Bildsensor der Kamera nützlich, da Bildaufhahmen, die unter vordefmierten (stets gleichen) Bedingungen erzeugt werden, die automatisierte Bildanalyse vereinfachen. Die Bildaufhahmen sollten im Feld und/oder im Gewächshaus erzeugt werden können; d.h., es ist eine mobile Vorrichtung erforderlich.
Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik bestand die technische Aufgabe darin, Mittel zum Erzeugen von Bildaufnahmen bereitzustellen, die einfach in der Handhabung sind, mit denen Bildaufhahmen erzeugt werden können, die mit Bildanalysewerkzeugen automatisch analysiert werden können, die im Feld und/oder im Gewächshaus verwendet werden können, und die mit einer Vielzahl an verschiedenen Kameras verwendet werden können. Ferner sollen diese Mittel die Erzeugung von Bildaufnahmen unter definierten Bedingungen (Beleuchtung, Abbildungsgröße und/oder dergleichen) erlauben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen, der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung umfassend einen Körper, wobei der Körper eine Oberseite und eine Unterseite umfasst, wobei der Körper eine Aussparung zwischen der Oberseite und der Unterseite umfasst, einen Griff, der mit dem Körper verbunden ist oder ein Bestandteil des Körpers ist, eine Halterung zur Aufnahme einer Kamera auf der Oberseite des Körpers oberhalb und/oder innerhalb der Aussparung, eine Lichthaube, wobei die Lichthaube eine Innenseite und eine Außenseite umfasst, wobei die Lichthaube eine erste Öffnung und eine der ersten Öffnung gegenüber hegende zweite Öffnung umfasst, wobei die Lichthaube auf der Unterseite des Körpers angebracht ist, wobei sich die erste Öffnung der Lichthaube und die Aussparung des Körpers zumindest teilweise überlagern, eine oder mehrere Lichtquellen, die Licht auf die Innenseite der Lichthaube sendet/senden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verwendung der genannten Vorrichtung zum Erzeugen von Bildaufnahmen von Pflanzenteilen und/oder von Pflanzenschädlingen zum Zweck der automatischen Bildanalyse.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Bildaufnahme umfassend:
Bereitstellen einer Vorrichtung umfassend o einen Körper, wobei der Körper eine Oberseite und eine Unterseite umfasst, wobei der Körper eine Aussparung zwischen der Oberseite und der Unterseite umfasst, o einen Griff, der mit dem Körper verbunden ist oder ein Bestandteil des Körpers ist, o eine Halterung zur Aufnahme einer Kamera auf der Oberseite des Körpers oberhalb und/oder innerhalb der Aussparung, o eine Lichthaube, wobei die Lichthaube eine Innenseite und eine Außenseite umfasst, wobei die Lichthaube eine erste Öffnung und eine der ersten Öffnung gegenüber liegende zweite Öffnung umfasst, wobei die Lichthaube auf der Unterseite des Körpers angebracht ist, wobei sich die erste Öffnung der Lichthaube und die Aussparung des Körpers zumindest teilweise überlagern, o eine oder mehrere Lichtquellen, die Licht auf die Innenseite der Lichthaube sendet/senden,
Befestigen einer Kamera an der Halterung,
Positionieren der Vorrichtung in Bezug auf ein Objekt, wobei die Lichthaube mit der zweiten Öffnung auf und/oder über dem Objekt positioniert wird, Senden von Licht auf die Innenseite der Lichthaube,
Erzeugen einer Bildaufhahme von dem Objekt mittels der Kamera.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend näher erläutert, ohne zwischen den Erfmdungsgegenständen (Vorrichtung, Verwendung, Verfahren) zu unterscheiden. Die nachfolgenden Erläuterungen sollen vielmehr für alle Erfindungsgegenstände in analoger Weise gelten, unabhängig davon, in welchem Kontext (Vorrichtung, Verwendung, Verfahren) sie erfolgen.
Wenn in der vorliegenden Beschreibung oder in den Patentansprüchen Schritte in einer Reihenfolge genannt sind, bedeutet dies nicht zwingend, dass die Erfindung auf die genannte Reihenfolge beschränkt ist. Vielmehr ist denkbar, dass die Schritte auch in einer anderen Reihenfolge oder auch parallel zueinander ausgeführt werden; es sei denn, ein Schritt baut auf einem anderen Schritt auf, was zwingend erforderlich macht, dass der aufbauende Schritt nachfolgend ausgeführt wird (was im Einzelfall aber deutlich wird). Die genannten Reihenfolgen stellen damit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist eine Vorrichtung.
Die Vorrichtung weist einen Körper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite auf. Die erste Seite und die zweite Seite begrenzen den Körper in zwei Richtungen nach außen (gegenüber der Umwelt/Außenwelt) . Die erste Seite wird in dieser Beschreibung auch als Oberseite bezeichnet; die zweite Seite wird in dieser Beschreibung auch als Unterseite bezeichnet. Bei einer Verwendung der Vorrichtung durch einen Nutzer ist die Oberseite dem Blick des Nutzers üblicherweise zugewandt, während die Unterseite von seinem Blick abgewandt ist. Vorzugsweise ist/sind die Oberseite und/oder die Unterseite eben (ungekrümmt) ausgeführt. Vorzugsweise verlaufen die Oberseite und die Unterseite parallel zueinander. Vorzugsweise weisen die Oberseite und die Unterseite einen minimalen Abstand von mehr als 0,5 mm und/oder einen maximalen Abstand von weniger als 10 cm auf.
Der Körper weist eine Aussparung auf. Die Aussparung hegt zwischen der Oberseite und der Unterseite; mit anderen Worten, die Aussparung verbindet die Oberseite mit der Unterseite; mit anderen Worten, durch die Aussparung gelangt man von der Oberseite zur Unterseite.
Die Aussparung kann zum Beispiel als eine Durchführung (Tunnel) oder eine Kerbe ausgeführt sein. Die Aussparung kann in einer Aufsicht (z.B. aus einer Sicht auf die Oberseite und/oder Unterseite des Körpers) eine «-eckige Form aufweisen, wobei n eine ganze Zahl größer als zwei ist (zum Beispiel dreieckig, viereckig (z.B. quadratisch oder rechteckig)), oder eine kreisförmige, eine ovale, eine elliptische oder eine andere Form aufweisen. Vorzugsweise weist die Aussparung in einer Aufsicht eine kreisförmige oder rechteckige Form auf. Bei einer in der Aufsicht kreisförmigen Aussparung kann der der Kreis einen Durchmesser von beispielsweise 3 mm bis 50 mm aufweisen. Bei einer in der Aufsicht rechteckigen Aussparung kann das Rechteck eine Seitenlänge von 3 mm bis 50 mm aufweisen.
Die Aussparung (d.h. das ausgesparte Volumen) kann zum Beispiel die Form eines Zylinders, eines Quaders, eines Prismas, eines Kegelstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes aufweisen. Vorzugsweise weist die Aussparung eine Zylinderform oder eine Quaderform auf.
In der Aussparung können ein oder mehrere optische Elemente angebracht sein. Beispiele für optische Elemente sind Linsen, Blenden, Prismen, Polarisationsfilter, Farbfilter, Graufilter, diffraktive optische Elemente, Strahlteiler und/oder dergleichen.
Die Vorrichtung weist eine Halterung für eine Kamera auf. Eine solche Kamera umfasst üblicherweise einen Bildsensor (Kamerasensor) und optische Elemente. Der Bildsensor ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Abbildern aus Licht auf elektrischem Weg. Üblicherweise handelt es sich um halbleiterbasierte Bildsensoren wie beispielsweise CCD- (CCD = charge-coupled device) oder CMOS-Sensoren (CMOS = complementary metal-oxide-semiconductor). Die optischen Elemente (Linsen, Blenden und/oder dergleichen) dienen einer möglichst scharfen Abbildung des Objektes, von dem eine Bildaufhahme erzeugt werden soll, auf dem Bildsensor.
In einer Ausführungsform ist die Kamera ein Bestandteil eines Mobiltelefons, das heißt, die Halterung zur Aufnahme der Kamera ist als Halterung zur Aufnahme eines Mobiltelefons ausgeführt. Die Halterung kann aber auch eine andere Kamera aufhehmen.
Die Halterung ist vorzugsweise auf der Oberseite des Körpers angebracht. Die Halterung ist so ausgeführt, dass die Kamera auf der Oberseite des Körpers oberhalb und/oder innerhalb der Aussparung angebracht wird. Die Halterung sorgt dafür, dass die Kamera in eine definierte Position in Bezug auf die Aussparung gebracht wird. Genauer gesagt sorgt die Halterung dafür, dass der Bildsensor der Kamera in eine definierte Position in Bezug auf die Aussparung gebracht wird. Genauer gesagt sorgt die Halterung dafür, dass der Bildsensor so positioniert wird, dass Licht durch die Aussparung auf den Bildsensor gelangt. Genauer gesagt sorgt die Halterung dafür, dass der Bildsensor in einem definierten Abstand zur zweiten Öffnung der Lichthaube so angebracht wird, dass Licht durch die zweite Öffnung der Lichthaube, durch die erste Öffnung der Lichthaube und durch die Aussparung auf den Bildsensor gelangt und ein Objekt, das sich in einem definierten Abstand zur zweiten Öffnung der Lichthaube befindet, auf dem Bildsensor scharf abgebildet wird.
Die Halterung weist vorzugsweise Befestigungsmittel auf, mit denen die Kamera fixiert werden kann, so dass die Kamera bei einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Körpers ihre Position beibehält. Die Befestigungsmittel können als Klemmen, Befestigungsriemen, Gurte, Schraubverbindungen und/oder dergleichen ausgeführt sein. Vorzugsweise erlauben die Befestigungsmitel eine reversible (lösbare) Verbindung der Kamera mit dem Körper, das heißt, dass die Kamera mehrfach mit dem Körper verbunden werden kann und dass die Verbindung mehrfach wieder gelöst werden kann.
Ist die Kamera ein Bestandteil eines Mobiltelefons, kann die Halterung beispielsweise als eine Hülle für das Mobiltelefon ausgeführt sein, in die das Mobiltelefon eingebetet wird und von der das Mobiltelefon durch eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung festgehalten wird.
Die Vorrichtung weist eine Lichthaube auf. Die Lichthaube umfasst eine Innenseite und eine Außenseite. Die Lichthaube schließt ein Volumen ein (nachfolgend auch als das Innere der Lichthaube bezeichnet). Die Lichthaube wird durch die Innenseite von dem Volumen begrenzt (nach innen). Die Außenseite begrenzt die Lichthaube zur Umwelt/Außenwelt (nach außen). Die Lichthaube umfasst eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung. Die Öffnungen sind vorzugsweise eben ausgeführt. Die Öffnungen verlaufen vorzugsweise parallel in einem definierten Abstand zueinander. Der Abstand kann beispielsweise einen Wert im Bereich von 1 cm bis 30 cm aufweisen. Vorzugsweise liegt der Abstand in einem Bereich von 3 cm bis 20 cm.
Die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung können in einer Aufsicht (z.B. in der Ebene, in der sich die erste und/oder zweite Öffnung vorzugsweise erstrecken) eine m-eckige Form aufweisen, wobei m eine ganze Zahl größer als zwei ist (zum Beispiel dreieckig, viereckig (z.B. quadratisch oder rechteckig), füneckig, sechseckig, siebeneckig oder achteckig), oder eine kreisförmige, eine ovale, eine elliptische oder eine andere Form aufweisen. Vorzugsweise weist die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung in einer Aufsicht eine runde oder rechteckige Form auf.
Die Lichthaube ist an der Unterseite des Körpers so angebracht, dass sich die Aussparung des Körpers und die erste Öffnung der Lichthaube zumindest teilweise überlappen. Vorzugsweise weisen die Aussparung und die erste Öffnung in einer Aufsicht dieselbe Form auf. Vorzugsweise bilden die Aussparung und die erste Öffnung eine gemeinsame Flucht. Vorzugsweise sind die Aussparung und die erste Öffnung so ausgeführt, dass sie miteinander zur Deckung gebracht sind, d.h. sich vollständig oder nahezu vollständig überlappen, das heißt, sie sind so ausgeführt, dass ein Betrachter eine einheitliche Öffnung wahmimmt, die vom Inneren der Lichthaube zur Oberseite des Körpers führt.
Vorzugsweise sind die Aussparung des Körpers, die erste Öffnung der Lichthaube und die zweite Öffnung der Lichthaube entlang einer gemeinsamen Flucht angeordnet.
Vorzugsweise weist die zweite Öffnung der Lichthaube dieselbe Form wie die erste Öffnung der Lichthaube auf. Vorzugsweise ist die zweite Öffnung der Lichthaube größer als die erste Öffnung der Lichthaube. Die erste Öffnung der Lichthaube kann beispielsweise kreisförmig sein und einen Durchmesser von 5 mm bis 50 mm aufweisen und die zweite Öffnung der Lichthaube kann beispielsweise ebenfalls kreisförmig sein und einen Durchmesser von 10 mm bis 200 mm aufweisen.
Vorzugsweise weist die Lichthaube eine Symmetrieachse auf, wobei die Symmetrieachse durch die erste und die zweite Öffnung verläuft.
Vorzugsweise weist die Lichthaube (zusammen mit dem Volumen, das sie einschließt) die Form eines Kugelsegments (z.B. die Form einer Halbkugel), die Form eines Kegelstumpfes oder die Form eines Pyramidenstumpfes auf. Im Fall einer Lichthaube mit der Form eines Kegelstumpfes oder Pyramidenstumpfes liegt die erste Öffnung vorzugsweise in der Deckfläche des Kegelstumpfes bzw. des Pyramidenstumpfes, und die zweite Öffnung liegt vorzugsweise in der Grundfläche des Kegelstumpfes bzw. des Pyramidenstumpfes, und die Mantelfläche des Kegelstumpfes bildet bzw. die Mantelflächen des Pyramidenstumpfes bilden vorzugsweise die Außenseite der Lichthaube.
Die Vorrichtung umfasst eine oder mehrere Lichtquellen. Unter einer Lichtquelle wird eine Quelle für elektromagnetische Strahlung verstanden, wobei die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung vorzugsweise zumindest teilweise im Bereich des für den Menschen sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums (380 nm bis 690 nm) liegt. Es ist auch denkbar, dass die Lichtquelle elektromagnetische Strahlung im Infrarotbereich und/oder im ultravioletten Bereich emittiert. Die mindestens eine Lichtquelle kann monochromatisches oder polychromatisches Licht emittieren. Vorzugsweise kann ein Nutzer zwischen einer oder mehreren Wellenlängen und/oder einem oder mehreren Wellenlängenbereichen des emittierten Lichts wählen. Bei der Lichtquelle kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode (LED) handeln oder die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode umfassen.
Die mindestens eine Lichtquelle ist vorzugsweise so angebracht, dass Licht auf die Innenseite der Lichthaube gesandt wird. Die mindestens eine Lichtquelle ist vorzugsweise so angebracht, dass emittiertes Licht von der Innenseite der Lichthaube zumindest anteilig in Richtung der zweiten Öffnung der Lichthaube reflektiert wird.
Die mindestens eine Lichtquelle ist vorzugsweise so angebracht, dass emittiertes Licht nicht direkt von der mindestens einen Lichtquelle durch die erste Öffnung der Lichthaube und/oder die zweite Öffnung der Lichthaube emittiert wird. Die mindestens eine Lichtquelle ist vorzugsweise so angebracht, dass emittiertes Licht weder direkt durch die erste Öffnung der Lichthaube noch direkt durch die zweite Öffnung der Lichthaube emittiert wird.
Vorzugsweise ist die Innenseite der Lichthaube so ausgeführt, dass sie (z.B. sichtbares) Licht diffus reflektiert. Eine solche diffuse Reflektion kann beispielsweise durch eine weiße Beschichtung und/oder raue Oberfläche erreicht werden. Vorzugsweise ist die Lichthaube so ausgefuhrt, dass emittiertes Licht zunächst die Innenseite der Lichthaube trifft und von dort direkt oder indirekt (d.h. nach ein- oder mehrfacher Reflexion von anderen Bereichen der Lichthaube) in Richtung der zweiten Öffnung der Lichthaube gesandt wird und/oder nicht in Richtung der ersten Öffnung der Lichthaube gesandt wird. Mit anderen Worten: die mindestens eine Lichtquelle ist vorzugsweise so angebracht, dass sie die Innenseite der Lichthaube bestrahlt und von der Innenseite der Lichthaube diffus reflektierte Strahlung durch die zweite Öffnung der Lichthaube auf das Objekt gelangt, von dem eine Bildaufhahme erzeugt werden soll.
Vorzugsweise ist die Innenseite der Lichthaube mit einer Beschichtung versehen, die das emittierte Licht diffus streut, während die Außenseite der Lichthaube vorzugsweise mit einer Beschichtung versehen ist, die Umgebungslicht absorbiert oder reflektiert. Die absorbierende oder reflektierende Beschichtung sorgt dafür, dass kein oder möglichst wenig Umgebungslicht (z.B. Sonnenlicht) in das Innere der Lichthaube gelangt, um ungewünschte Reflexe in den Bildaufhahmen zu vermeiden.
Vorzugsweise sind mehrere Lichtquellen vorhanden, die in der zweiten Öffnung der Lichthaube und/oder oberhalb der zweiten Öffnung der Lichthaube (d.h. im Inneren der Lichthaube) angebracht sind und so ausgerichtet sind, dass sie Licht auf die Innenseite der Lichthaube emittieren.
Die Vorrichtung weist einen Griff auf. Der Griff ist an dem Körper angebracht oder der Griff ist ein Bestandteil des Körpers. Der Griff unterstützt die Benutzung der Vorrichtung durch einen Nutzer. Der Nutzer kann die Vorrichtung an dem Griff in eine Hand nehmen. Die andere Hand kann der Nutzer zum Beispiel verwenden, um die Kamera und/oder ein Mobiltelefon, das als Steuerung für die Kamera und/oder die mindestens eine Lichtquelle dienen kann, zu bedienen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen oder mehrere Stege auf, der/die über die zweite Öffnung führt/führen. Vorzugsweise sind mindestens zwei Stege vorhanden, die parallel zueinander in einem definierten Abstand verlaufen, zum Beispiel in einem Abstand von 5 mm bis 30 mm. Es ist auch denkbar, dass Stege in Form eines quadratischen oder rechteckigen oder dreieckigen oder hexagonalen Gitters angeordnet sind. Wird die Vorrichtung mit dem mindestens einen Steg auf einem Pflanzenteil (zum Beispiel einem Blatt) platziert, sorgt der mindestens eine Steg für eine Einebnung und/oder parallele Ausrichtung des Pflanzenteils in einem definierten Abstand zur zweiten Öffnung. Der mindestens eine Steg kann beispielsweise durch einen Metalldraht und/oder einen Polymerfaden gebildet werden. Vorzugsweise weist der Steg eine Breite von weniger als 1 mm auf, um möglichst wenig Fläche von dem Pflanzenteil zu verdecken, wenn eine Bildaufnahme von einer Abbildung des Pflanzenteils auf dem Bildsensor der Kamera erzeugt wird. Alternativ zu dem mindestens einen Steg oder in Ergänzung zu dem mindestens einen Steg kann die Vorrichtung eine Unterlage umfassen. Die Unterlage kann zum Platzieren und/oder Fixieren eines Pflanzenteils dienen, auf dem die Vorrichtung aufgesetzt wird, um eine Bildaufhahme von dem Pflanzenteil zu erzeugen. Die Unterlage ist vorzugsweise eben ausgeführt und hat vorzugsweise eine Ausdehnung, die größer ist als die zweite Öffnung der Eichthaube. Die Unterlage kann Befestigungsmittel zum Fixieren eines Pflanzenteils umfassen. Die der zweiten Öffnung der Lichthaube zugewandte Oberfläche der Unterlage kann in einer definierten Farbe ausgefuhrt sein, die zu einem vorzugsweise maximalen Kontrast zum Pflanzenteil sorgt. Auf der Unterlage können Markierungen angebracht sein, die zur Kalibrierung der Kamera eingesetzt werden können. Mit Hilfe solcher Markierungen kann beispielsweise eine Größenbestimmung eines abgebildeten Objekts ermöglicht werden.
Die Unterlage kann Befestigungsmittel umfassen, mit denen die Unterlage an der Lichthaube und/oder in einem definierten Abstand zur zweiten Öffnung der Lichthaube befestigt werden kann (wobei der Abstand auch Null sein kann).
Die Vorrichtung kann eine Quelle für elektrische Energie umfassen (z.B. eine elektrochemische Zelle, einen Akkumulator, eine Solarzelle, eine Brennstoffzelle und/oder dergleichen, um die elektrisch betriebenen Komponenten (z.B. Lichtquelle und/oder Kamera und/oder Mobiltelefon) mit elektrischer Energie zu versorgen. Vorzugsweise wird die elektrische Energie zum Betrieb der Kamera und/oder zum Betrieb der mindestens einen Lichtquelle und/oder zum Betrieb eines Mobiltelefons von einem Akkumulator bereitgestellt, der Bestandteil der lösbar mit der Vorrichtung verbindbaren Kamera und/oder des Mobiltelefons sein kann oder eine separate Komponente sein kann. Ist die Kamera beispielsweise ein Bestandteil eines Mobiltelefons, kann der Akkumulator des Mobiltelefons auch zum Versorgen der mindestens einen Lichtquelle verwendet werden. Beispielsweise kann eine elektrische Spannung über einen USB- oder Lightning-Anschluss des Mobiltelefons abgegriffen und zur Versorgung der mindestens einen Lichtquelle verwendet werden.
Es ist aber auch möglich, dass ein separater Akkumulator (z.B. eine so genannte Powerbank) vorhanden ist, die die Kamera, die mindestens eine Lichtquelle und/oder ein Mobiltelefon mit elektrischer Energie versorgt. Es ist möglich, dass die Vorrichtung über eine Kamera und ein Mobiltelefon verfügt, wobei das Mobiltelefon zum Ein- und Ausschalten der mindestens einen Lichtquelle und/oder zum Bedienen der Kamera verwendet werden kann. Das Mobiltelefon kann auch zur Ermittlung von Standortinformationen verwendet werden. Mittels eines GPS -Empfängers kann beispielsweise der Standort, an dem mit der Kamera eine oder mehrere Bildaufhahmen erzeugt werden, ermittelt werden und als Information zu der einen oder den mehreren Bildaufhahmen gespeichert werden. Analog kann auch die Uhrzeit und/oder das Datum, an dem eine oder mehrere Bildaufhahmen erzeugt werden, z.B. mit dem Mobiltelefon erfasst und/oder gespeichert werden. Daten, die mit dem Mobiltelefon erfasst werden und/oder Bildaufhahmen können mit dem Mobiltelefon über ein Mobilfunknetz an ein separates Computersystem übermittelt werden, z.B., um die Bildaufhahmen auf dem separaten Computersystem zu analysieren.
Die Vorrichtung ist mobil, d.h., sie kann von einem Nutzer mitgeführt werden, und im Feld und/oder in einem Gewächshaus zur Erzeugung von Bildaufhahmen von Pflanzen, Pflanzenteilen (z.B. Blättern) und/oder Pflanzenschädlingen verwendet werden.
Die Gegenstände der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben, ohne die Gegenstände der vorliegenden Offenbarung auf die in den Zeichnungen dargestellten Merkmale und Merkmalskombinationen beschränken zu wollen.
In allen Zeichnungen wurden stets die gleichen Bezugszeichen für die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung verwendet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung. In Fig. 1 ist der Körper (10) dargestellt. An dem Körper (20) ist ein Griff (20) angebracht. An der Unterseite (12) des Körpers (10) ist eine Lichthaube (30) angebracht. Die Lichthaube (30) hat die Form eines Kugelsegments. Die Lichthaube (30) umfasst eine Außenseite (31) und eine Innenseite (32). Die Lichthaube (30) umfasst eine erste Öffnung (in Fig. 1 nicht zu erkennen) und eine zweite Öffnung (34).
Fig. 2 (a), (b) und (c) zeigen die gleiche Vorrichtung wie Fig. 1. Fig. 2 (a) zeigt die Vorrichtung in einer Untersicht (von unten). Fig. 2 (c) zeigt die Vorrichtung in einer Aufsicht (von oben). Fig. 2 (b) zeigt die Vorrichtung in einer Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linie A-A‘.
Die Vorrichtung umfasst einen Körper (10). Der Körper (10) umfasst eine Oberseite (11) und eine Unterseite (12). Die Oberseite (11) und die Unterseite (12) sind eben ausgeführt und verlaufen parallel zueinander.
Der Körper (10) umfasst ferner eine Aussparung (13) zwischen der Oberseite (11) und der Unterseite (12).
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Griff (20). Der Griff (20) ist mit dem Körper (10) verbunden.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine Lichthaube (30). Die Lichthaube (30) weist die Form einer Halbkugel auf. Die Lichthaube (30) ist mit der Unterseite (12) des Körpers (10) verbunden. Die Lichthaube (20) umfasst eine Innenseite (32) und eine Außenseite (31). Die Lichthaube (20) umfasst eine erste Öffnung (33) und eine der ersten Öffnung (33) gegenüber liegende zweite Öffnung (34). Die zweite Öffnung (34) ist größer als die erste Öffnung (33). Die erste Öffnung (33) und die zweite Öffnung (34) weisen eine Kreisform auf. Die erste Öffnung (33) ist unterhalb der Aussparung (13) angebracht und bildet mit der Aussparung (13) eine gemeinsame Flucht.
Innerhalb der Lichthaube (30) sind oberhalb der zweiten Öffnung (34) Lichtquellen (40) angebracht, die Licht auf die Innenseite (32) der Lichthaube (30) emittieren. Die Lichtquellen (40) sind an einem Steg angebracht, der sich kreisförmig um die zweite Öffnung (34) erstreckt.
Fig. 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung. Die Vorrichtung in Fig. 3 entspricht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, mit dem Unterschied, das die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung Stege (50) umfasst, die über die zweite Öffnung (34) der Lichthaube (30) führen. Die Stege (50) sind in einem konstanten Abstand zueinander angeordnet; sie verlaufen parallel in demselben Abstand zueinander.
Fig. 4 (a), (b) und (c) zeigen die gleiche Vorrichtung wie Fig. 3. Fig. 4 (a) zeigt die Vorrichtung in einer Untersicht (von unten). Fig. 4 (c) zeigt die Vorrichtung in einer Aufsicht (von oben). Fig. 4 (b) zeigt die Vorrichtung in einer Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linie A-A‘. Die Vorrichtung in Fig. 4 (a), (b), und (c) entspricht der in Fig. 2 (a), (b) und (c) dargestellten Vorrichtung, mit dem Unterschied, dass die in Fig. 4 (a), (b) und (c) gezeigte Vorrichtung Stege (50) umfasst, die über die zweite Öffnung (34) der Lichthaube (30) führen. Die Stege (50) sind in einem konstanten Abstand zueinander angeordnet; sie verlaufen parallel in demselben Abstand zueinander.
Fig. 5 (a), (b) und (c) zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung. Fig. 5 (a) zeigt die Vorrichtung in einer Untersicht (von unten). Fig. 5 (c) zeigt die Vorrichtung in einer Aufsicht (von oben). Fig. 5 (b) zeigt die Vorrichtung in einer Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linie A-A‘. Die Vorrichtung in Fig. 5 (a), (b), und (c) entspricht der in Fig. 2 (a), (b) und (c) dargestellten Vorrichtung, mit dem Unterschied, dass die Lichthaube in Fig. 5 (a), (b), und (c) die Form eines Pyramidenstumpfes aufweist.
Fig. 6 (a), (b) und (c) zeigen eine Ausführungsform der Vorrichtung umfassend einen Körper (10), einen Griff (20) und eine Halterung (14) für eine Kamera. Im vorliegenden Beispiel ist die Halterung (14) als eine Halterung für ein Mobiltelefon ausgeführt. Fig. 6 (a) zeigt die Vorrichtung in einer Seitenansicht, Fig. 6 (b) zeigt die Vorrichtung von oben im Querschnitt entlang der Linie B-B' . Fig. 6 (c) zeigt die Vorrichtung von der dem Griff abgewandten Seite im Querschnitt entlang der Linie C-C‘. Der Körper (10) umfasst eine Oberseite (11), eine Unterseite (12) und eine Aussparung (13). Die Halterung (14) umfasst zwei Paare von Elementen, die an gegenüberliegenden Seiten des Körpers (10) aus dem Körper herausragen und innerhalb des Körpers durch eine Zugfeder miteinander verbunden sind. Durch die Zugfedern wirkt auf die einander gegenüberliegenden Elemente (14) der Halterung eine Kraft, die die Elemente aufeinander zubewegt (angedeutet durch die Pfeile in Fig. 6 (c)). Die Elemente (14) der Halterung weisen eine angewinkelte Form auf, in die ein Mobiltelefon eingespannt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Verwendung der Vorrichtung zur Erzeugung von Bildaufhahmen von Pflanzenteilen und/oder Pflanzenschädlingen bzw. ein Verfahren zur Erzeugung von Bildaufhahmen mit Hilfe der Vorrichtung vorzugsweise in einem Feld und/oder in einem Gewächshaus.
In einem ersten Schritt (110) wird die Vorrichtung bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt (120) wird eine Kamera in der Halterung befestigt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kamera um eine in einem Mobiltelefon verbaute Kamera, d.h. das Mobilfunkgerät wird in der Halterung der Vorrichtung befestigt. Dabei wird das Objektiv der Kamera so angeordnet, dass Licht von dem Objekt durch die zweite Öffnung der Lichthaube, durch die erste Öffnung der Lichthaube und durch die Aussparung in dem Körper der Vorrichtung auf den Bildsensor der Kamera fällt.
In einem dritten Schritt (130) wird ein Pflanzenteil und/oder es werden ein oder mehrere Pflanzenschädlinge vor der zweiten Öffnung der Lichthaube platziert (außerhalb der Lichthaube). Es ist beispielsweise denkbar, dass die Vorrichtung mit der zweiten Öffnung der Lichthaube voran auf ein Pflanzenteil (z.B. ein Blatt) oder auf eine Falle, die ein oder mehrere Pflanzenschädlinge umfasst (z.B. eine Gelbtafel (Gelbkarte)oder eine Fangschale) aufgesetzt wird. Umfasst die Vorrichtung mindestens einen Steg, so kann der mindestens eine Steg das Pflanzenteil oder die Gelbtafel einebnen. Es ist denkbar, dass eine Unterlage verwendet wird, auf der das Pflanzenteil oder die Gelbtafel platziert wird, bevor die Vorrichtung mit der zweiten Öffnung der Lichthaube voran auf die Unterlage und/oder das Pflanzenteil und/oder die Gelbtafel aufgesetzt wird. Es ist denkbar, dass ein Pflanzenteil oder eine Gelbtafel zwischen dem mindestens einen Steg und der Unterlage eingeklemmt wird. Es ist denkbar, dass die Unterlage mit der Lichthaube der Vorrichtung verbunden wird.
In einem vierten Schritt (140) wird die Lichtquelle eingeschaltet bzw. werden die Lichtquellen eingeschaltet, wenn mehrere vorhanden sind. Vorzugsweise emittiert die mindestens eine Lichtquelle elektromagnetische Strahlung, die auf die Innenseite der Lichthaube fällt, von dort vorzugsweise diffus in Richtung der zweiten Öffnung der Lichthaube reflektiert wird, dann auf das Objekt, von dem eine Bildaufnahme erzeugt werden soll (z.B. Pflanzenteil und/oder ein oder mehrere Pflanzenschädlinge) fällt und durch die zweite Öffnung der Lichthaube, durch die erste Öffnung der Lichthaube und durch die Aussparung des Körpers auf den Bildsensor trifft.
In einem fünften Schritt (150) wird eine Bildaufhahme erzeugt, d.h., das auf dem Bildsensor abgebildete Objekt wird erfasst und es wird eine digitale Bildaufhahme erzeugt (zum Beispiel eine JPEG-Datei oder eine BMP -Datei oder eine TIFF-Datei oder eine Bildaufhahme in einem anderen Format).
Die Bildaufnahme kann in einem Datenspeicher gespeichert werden, auf einem Bildschirm angezeigt, mittels eines Druckers ausgedruckt und/oder an ein Computersystem übermittelt werden. Vorzugsweise wird die Bildaufhahme einem Computerprogramm zur automatisierten Bildanalyse zugeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung umfassend einen Körper (10), wobei der Körper (10) eine Oberseite (11) und eine Unterseite (12) umfasst, wobei der Körper (10) eine Aussparung (13) zwischen der Oberseite (12) und der Unterseite (12) umfasst, einen Griff (20), der mit dem Körper (10) verbunden ist oder ein Bestandteil des Körpers (10) ist, eine Halterung (14) zur Aufnahme einer Kamera auf der Oberseite (11) des Körpers (10) oberhalb und/oder innerhalb der Aussparung (13), eine Uichthaube (30), wobei die Uichthaube (30) eine Innenseite (32) und einer Außenseite (31) umfasst, wobei die Uichthaube (30) eine erste Öffnung (33) und eine der ersten Öffnung (33) gegenüber liegende zweite Öffnung (34) umfasst, wobei die Uichthaube (30) auf der Unterseite (12) des Körpers (10) angebracht ist, wobei sich die erste Öffnung (33) der Uichthaube (30) und die Aussparung (13) des Körpers (10) zumindest teilweise überlagern, eine oder mehrere Uichtquellen (40), die Uicht auf die Innenseite (32) der Uichthaube (30) sendet/senden.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Aussparung (13) eine Zylinderform oder Quaderform aufweist.
3. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Halterung (14) als Halterung für ein Mobiltelefon ausgeführt ist.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Uichthaube (30) die Form eines Kreissegments, eines Pyramidenstumpfes oder eines Kegelstumpfes aufweist.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Öffnung (33) und/oder die zweite Öffnung (34) eine Kreisform oder eine Rechteckform aufweist/aufweisen.
6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenseite (32) der Uichthaube (30) mit einer Beschichtung versehen sind, die Uicht diffus reflektiert.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Außenseite (31) der Uichthaube (30) mit einer Beschichtung versehen sind, die Uicht reflektiert oder absorbiert.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung mindestens einen Steg (50) umfasst, der über die zweite Öffnung (34) führt.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl an Stegen (50) umfasst, die in einem definierten Abstand parallel zueinander angeordnet sind.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vorrichtung eine Unterlage umfasst, die in einem definierten Abstand zur zweiten Öffnung angebracht ist oder werden kann.
11. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Erzeugen von Bildaufnahmen von Pflanzenteilen und/oder Pflanzenschädlingen.
12. Verwendung gemäß Anspruch 11, umfassend die Schritte:
Bereitstellen der Vorrichtung
Befestigen einer Kamera in der Halterung (14)
Anordnen eines Pflanzenteils und/oder eines oder mehrerer Pflanzenschädlinge vor der zweiten Öffnung (34) der Uichthaube (30) Einschalten der Lichtquelle (n) (40)
Erzeugen einer Bildaufhahme.
13. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Kamera ein Bestandteil eines Mobiltelefons ist.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13, wobei die eine oder die mehreren Lichtquelle (n) (40) von einer
Energiequelle des Mobiltelefons mit elektrischer Energie versorgt wird/werden.
15. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 14, ferner umfassend den Schritt:
Zufuhren der Bildaufnahme einem Computerprogramm zur automatisierten Bildanalyse.
16. Verfahren zum Erzeugen einer Bildaufhahme umfassend: - Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10,
Befestigen einer Kamera an der Halterung (14),
Positionieren der Vorrichtung in Bezug auf ein Objekt, wobei die Lichthaube (30) mit der zweiten Öffnung (34) auf und/oder über dem Objekt positioniert wird,
Senden von Licht auf die Innenseite der Lichthaube (30), - Erzeugen einer Bildaufhahme von dem Objekt mittels der Kamera.
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