ES2371972B1 - SYSTEM AND METHOD OF DIGITAL VEGETATION CARTOGRAPHY. - Google Patents
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Abstract
Sistema y método de cartografía digital de vegetación.#Se describe un sistema y un método de cartografía digital de vegetación sobre terrenos cultivados, que permite la detección y el registro de su localización dentro de la parcela. Los mapas obtenidos tienen utilidad desde un punto de vista de actuación, en el caso que se pretenda eliminar la vegetación arvense de forma localizada, o desde el punto de vista científico, en el caso de estudiar la dinámica espacio-temporal de poblaciones vegetales.System and method of digital mapping of vegetation. # A system and method of digital mapping of vegetation on cultivated land is described, which allows the detection and recording of its location within the plot. The maps obtained are useful from an action point of view, in the case that we want to eliminate the weed vegetation in a localized way, or from the scientific point of view, in the case of studying the spatio-temporal dynamics of plant populations.
Description
gitudes de onda del IRC y del rojo serán muy apro-IRC and red wavelengths will be very appropriate
Sistema y método de cartografía digital de vegetación. Objeto de la invenciónSystem and method of digital mapping of vegetation. Object of the invention
La presente invención se refiere a un sistema de detección de vegetación y realización de cartografía digital de vegetación arvense presente en cultivos. The present invention refers to a system of vegetation detection and digital cartography of weed vegetation present in crops.
El objeto de la invención consiste en poder determinar las zonas donde se acumulan o se agrupan plantas arvenses dentro un área concreta. Antecedentes de la invención The object of the invention is to determine the areas where weed plants accumulate or cluster within a specific area. Background of the invention
En la agricultura actual, la práctica habitual para controlar la vegetación arvense consiste en realizar un tratamiento herbicida distribuido homogéneamente sobre todo el área de cultivo. No obstante, cada vez está más extendida la aplicación de herbicidas en base a umbrales de densidad de la vegetación arvense. Si consideramos que, de forma frecuente, las plantas arvenses se distribuyen en rodales dentro de los campos cultivados, parece lógico dirigir los tratamientos de forma selectiva hacia las zonas infestadas, dejando sin tratar aquellas otras que se encuentren limpias. Un paso adicional consistiría en integrar ambas ideas, es decir, aplicar herbicida solo en aquellas zonas con presencia de vegetación arvense, una vez se sobrepase un umbral determinado. De esta manera se pueden lograr dos de los objetivos pretendidos en la agricultura moderna: disminución de los costes de producción y reducción del impacto ambiental. In current agriculture, the usual practice to control weed vegetation is to perform a herbicide treatment distributed homogeneously over the entire crop area. However, the application of herbicides based on density thresholds of weed vegetation is increasingly widespread. If we consider that, frequently, weeds are distributed in stands within cultivated fields, it seems logical to selectively direct treatments to infested areas, leaving those that are clean untreated. An additional step would be to integrate both ideas, that is, to apply herbicide only in those areas with the presence of weed vegetation, once a certain threshold is exceeded. In this way, two of the objectives set in modern agriculture can be achieved: reduction of production costs and reduction of environmental impact.
El requisito fundamental para poder aplicar de forma localizada los herbicidas es disponer de información sobre la distribución de la vegetación arvense en el campo. Los métodos tradicionales de cartografía vegetal son muy laboriosos, consumen gran cantidad de recursos humanos y tiempo, además de los costes asociados a ello, lo que limita en gran parte su utilidad práctica. La alternativa consiste en el uso de sistemas para la detección automática de plantas arvenses, que permitan reducir los inconvenientes de los métodos tradicionales, además de proporcionar una mayor precisión de la distribución espacial de estas plantas al mejorar la resolución (mayor número de datos registrados por unidad de superficie). Descripción de la invenciónThe fundamental requirement to be able to apply herbicides locally is to have information on the distribution of weed vegetation in the field. Traditional methods of plant mapping are very laborious, consume a large amount of human resources and time, in addition to the costs associated with it, which largely limits their practical utility. The alternative consists in the use of systems for the automatic detection of weed plants, which allow to reduce the inconveniences of the traditional methods, in addition to providing a greater precision of the spatial distribution of these plants by improving the resolution (greater number of data recorded by surface unit). Description of the invention
El objeto de la invención es el desarrollo de un sistema y un método de obtención de mapas de vegetación (por ejemplo, vegetación arvense), de forma automática. Los componentes fundamentales que integran el sistema automático de cartografía digital de vegetación son: vehículo automotriz, sistema de detección (sensores optoelectrónicos), sistema de posicionamiento global con corrección diferencial (DGPS), tarjeta de adquisición de datos y una unidad de procesamiento (Tablet PC) a la cual se conecta la tarjeta y el DGPS. The object of the invention is the development of a system and method of obtaining vegetation maps (for example, weed vegetation), automatically. The fundamental components that make up the automatic digital vegetation mapping system are: automotive vehicle, detection system (optoelectronic sensors), global positioning system with differential correction (DGPS), data acquisition card and a processing unit (Tablet PC ) to which the card and the DGPS are connected.
El sensor optoelectrónico utilizado para detectar vegetación se basa en el reconocimiento del color verde de forma diferencial respecto al suelo desnudo. En el espectro electromagnético, cada objeto tiene su propia firma espectral cuando es expuesto a la luz. Por ejemplo, el suelo tiene una reflectancia distinta a la vegetación, debido fundamentalmente al rango de luz infrarroja. La clorofila de una planta en crecimiento absorbe la luz visible (especialmente en el rango del rojo) para usarla en la fotosíntesis, mientras que longitudes de onda correspondientes al infrarrojo cercano (IRC) son reflejadas en su mayor parte. Por tanto, piados para identificar superficies ocupadas por vegetación. En este principio se basa el funcionamiento del sensor optoelectrónico, el cual emite alternativamente pulsos de luz en estas dos bandas del espectro electromagnético y, mediante un detector, es capaz de calcular cuanta luz es reflejada por la vegetación o el suelo en cada una de estas bandas. El procesamiento de esta información se realiza con un software incorporado en el sensor, que calcula la relación rojo/IRC utilizando índices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). The optoelectronic sensor used to detect vegetation is based on the recognition of green color differentially with respect to bare soil. In the electromagnetic spectrum, each object has its own spectral signature when it is exposed to light. For example, the soil has a different reflectance from vegetation, mainly due to the range of infrared light. Chlorophyll of a growing plant absorbs visible light (especially in the red range) for use in photosynthesis, while wavelengths corresponding to near infrared (IRC) are re fl ected for the most part. Therefore, pious to identify surfaces occupied by vegetation. On this principle the operation of the optoelectronic sensor is based, which alternatively emits pulses of light in these two bands of the electromagnetic spectrum and, by means of a detector, is able to calculate how much light is reflected by the vegetation or the soil in each of these bands. The processing of this information is done with a software incorporated in the sensor, which calculates the red / IRC ratio using NDVI (Normalized Difference Vegetation Index).
El sensor optoelectrónico es una unidad que cuenta con un emisor de luz y un detector óptico. La fuente de emisión de luz incluye dos longitudes de onda diferentes (rojo e IRC). El detector de luz mide la reflectancia del terreno sobre el cual trabaja. En presencia de vegetación verde (e.g., vegetación arvense), el detector reconoce una reflectancia distinta a la del suelo desnudo y envía una señal eléctrica (5 V). Cuando el sensor pasa de nuevo sobre suelo desnudo, la luz transmitida cambia y a su vez la señal eléctrica (0 V). Estas señales se pueden recoger con una electrónica adecuada y ser tratadas desde una unidad de procesamiento. Por tanto, para el desarrollo de este sistema, utilizamos una unidad de detección, formada por una matriz de diodos LED (rojo e IRC) y un fotodectector dotado de filtros para las longitudes de onda necesarias. La señal eléctrica (0 V ó 5 V) enviada por la unidad de detección se recoge acoplando un conector eléctrico. The optoelectronic sensor is a unit that has a light emitter and an optical detector. The light emission source includes two different wavelengths (red and IRC). The light detector measures the reflectance of the ground on which it works. In the presence of green vegetation (e.g., weed vegetation), the detector recognizes a re fl ectance different from that of bare soil and sends an electrical signal (5 V). When the sensor passes over bare ground again, the transmitted light changes and in turn the electrical signal (0 V). These signals can be collected with appropriate electronics and processed from a processing unit. Therefore, for the development of this system, we use a detection unit, formed by a matrix of LED diodes (red and IRC) and a photodetector equipped with filters for the necessary wavelengths. The electrical signal (0 V or 5 V) sent by the detection unit is collected by coupling an electrical connector.
El sistema objeto de la invención queda configurado sobre le vehículo de manera que éste último incorpora un bastidor fabricado para ser acoplado a la parte delantera del vehículo y que dará soporte a los sensores optoelectrónicos, donde uno de ellos (el central) será el portador de la antena del DGPS. Asimismo en la parte trasera del vehículo, en la cabina, se dispone una bandeja que da soporte a la unidad de procesamiento, a la tarjeta de adquisición de datos y al sistema de posicionamiento global con corrección diferencial (DGPS). Ambas partes del sistema ubicadas en las partes delantera y trasera del vehículo se encuentran conectadas mediante un cableado. Descripción de los dibujosThe system object of the invention is configured on the vehicle so that the latter incorporates a frame manufactured to be coupled to the front of the vehicle and which will support the optoelectronic sensors, where one of them (the central one) will be the carrier of DGPS antenna. Also in the rear of the vehicle, in the cabin, a tray is provided that supports the processing unit, the data acquisition card and the global positioning system with differential correction (DGPS). Both parts of the system located in the front and rear of the vehicle are connected by wiring. Description of the drawings
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.-Muestra imagen del sistema de detección con detalle de los tres sensores optoelectrónicos y la antena del receptor DGPS situados en el bastidor colocado en la parte frontal del vehículo. Figure 1.- It shows an image of the detection system in detail of the three optoelectronic sensors and the antenna of the DGPS receiver located in the frame placed on the front of the vehicle.
Figura 2.-Muestra una imagen de la bandeja con la caja de control de los sensores optoelectrónicos, el receptor DGPS, la tarjeta de adquisición de datos y la unidad de procesamiento. Realización preferente de la invenciónFigure 2.- It shows an image of the tray with the control box of the optoelectronic sensors, the DGPS receiver, the data acquisition card and the processing unit. Preferred Embodiment of the Invention
A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente del sistema In view of the figures, a preferred embodiment of the system is described below.
(1) objeto de esta invención sobre unas parcelas de (1) object of this invention on plots of
cultivos. La cartografía digital se realizó en 3 parcelas de maíz cultivadas de forma convencional de 2,5, 3,0 y 1,7 ha de superficie, respectivamente, situadas en la finca experimental “La Poveda” en Arganda del Rey (Madrid). La siembra de maíz se realizó el 4 de abril de 2008, con una distancia entre líneas de cultivo de 75 cm. Las mediciones fueron realizadas el 16 de mayo de 2008, con el cultivo en estado de 4-6 hojas, lo que deja un espacio entre líneas libre de cultivo superior a 50 cm, en el cual se centra el área de detección de unos sensores optoelectrónicos (2). crops. The digital cartography was carried out in 3 conventionally cultivated plots of corn of 2.5, 3.0 and 1.7 hectares, respectively, located in the experimental farm “La Poveda” in Arganda del Rey (Madrid). Corn planting was done on April 4, 2008, with a distance between crop lines of 75 cm. The measurements were made on May 16, 2008, with the cultivation in a state of 4-6 leaves, which leaves a space between free lines of culture greater than 50 cm, in which the detection area of optoelectronic sensors is centered (2).
Con anterioridad a la cartografía digital de las parcelas, se realizó un estudio con el fin de decidir el nivel de sensibilidad óptimo de detección. Los resultados de este estudio permitieron establecer como nivel adecuado de sensibilidad la posición 6, que viene a coincidir con un valor de superficie cubierta por la vegetación respecto al suelo desnudo próximo al 15%. Por tanto, en las zonas con una cobertura vegetal superior a este umbral, se genera un impulso eléctrico cercano a 5 V. Finalmente, los datos obtenidos en la cartografía digital con los sensores optoelectrónicos Prior to the digital mapping of the plots, a study was conducted in order to decide the optimum level of detection sensitivity. The results of this study allowed the position 6 to be established as an appropriate level of sensitivity, which coincides with a surface value covered by the vegetation with respect to the bare soil close to 15%. Therefore, in areas with a vegetation cover greater than this threshold, an electrical impulse close to 5 V is generated. Finally, the data obtained in digital cartography with optoelectronic sensors
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- fueron validados con datos reales obtenidos de 342 puntos distribuidos al azar en la parcela y georeferenciados, mediante la valoración de imágenes digitales. De este modo se pudieron comparar las medidas dadas por los sensores optoelectrónicos (2) con las medidas calculadas a partir de las imágenes digitales en cada punto. they were validated with real data obtained from 342 points distributed randomly in the plot and georeferenced, through the valuation of digital images. In this way, the measurements given by the optoelectronic sensors (2) could be compared with the measurements calculated from the digital images at each point.
Se empleó un total de tres sensores optoelectrónicos (2) tipo Weedseeker, situándolos en línea perpendicular al sentido de la marcha en la parte delantera de un vehículo automotriz (3) (tractor John Deere 1140) de tamaño adecuado para desplazarse entre las líneas de un campo de maíz sin causar daños al cultivo. La colocación y posicionamiento de los tres sensores optoelectrónicos (2) se realizó sobre un bastidor A total of three optoelectronic sensors (2) Weedseeker type were used, placing them perpendicular to the direction of travel in the front of a motor vehicle (3) (John Deere 1140 tractor) of adequate size to move between the lines of a cornfield without causing damage to the crop. The placement and positioning of the three optoelectronic sensors (2) was performed on a rack
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- construido a tal efecto tal y como se observa en figura 1, capaz de soportar además una antena (6) de un receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5). La estructura de este bastidor (4) de acero fue suficientemente robusta para evitar vibraciones, y permitía mantener las distancias correctas tanto de separación entre los sensores optoelectrónicos (2) (fijada por la separación entre líneas de maíz: 75 cm) como de altura de los mismos hasta el terreno explorado. Subrayar la necesidad de verticalidad de los sensores optoelectrónicos (2) para realizar una correcta detección, los cuales deben mantener una altura de 60 cm para lograr un campo de visión de 34 cm sobre el suelo. Consecuentemente, el sistema (1) analizaba en cada uno de sus recorridos un ancho de tres líneas de cultivo (2,25 m). Considerando una velocidad media de trabajo de 5 km h−1, el rendimiento del proceso de cartografía digital estuvo próximo a 1 ha h−1. La posición de la antena (6) del receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5)coincidía con la posición del sensor optoelectrónico (2) central, de manera que la posición de los dos sensores optoelectrónicos (2) laterales tuvo que ser calculada en postproceso para obtener unas coordenadas geográficas precisas asignadas a señales suministradas por cada uno de los sensores optoelectrónicos (2). constructed for this purpose, as shown in Figure 1, capable of also supporting an antenna (6) of a differential DGPS receiver (5). The structure of this steel frame (4) was sufficiently robust to avoid vibrations, and allowed to maintain the correct separation distances between the optoelectronic sensors (2) (fixed by the separation between corn lines: 75 cm) and height of the same to the explored terrain. Underline the need for verticality of optoelectronic sensors (2) to make a correct detection, which must maintain a height of 60 cm to achieve a field of view of 34 cm above the ground. Consequently, the system (1) analyzed in each of its paths a width of three crop lines (2.25 m). Considering an average working speed of 5 km h − 1, the performance of the digital mapping process was close to 1 h h − 1. The position of the antenna (6) of the differential DGPS differential receiver (5) coincided with the position of the central optoelectronic sensor (2), so that the position of the two lateral optoelectronic sensors (2) had to be calculated in postprocessing for obtain precise geographical coordinates assigned to signals supplied by each of the optoelectronic sensors (2).
Sobre la parte trasera del vehículo (3), anclado en el tercer punto del tractor, se ha construido una estructura tal y como se observa en figura 2 consistente en una bandeja (7) que soporta el resto de equipos del sistema (1) [una caja de control (8) de los sensores optoelectrónicos (2), el receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5), una tarjeta de adquisición de datos (9), y una unidad de procesamiento (Tablet PC) (10)] y un asiento para que un operario vigile el perfecto funcionamiento del sistema (1) [el espacio dentro de la cabina del vehículo (3) no era suficiente para conductor y operario]. Además, el diseño adoptado permite integrar el sistema (1) en cualquier vehículo (3) independientemente de las dimensiones de éste. On the rear of the vehicle (3), anchored at the third point of the tractor, a structure has been constructed as shown in Figure 2 consisting of a tray (7) that supports the rest of the system equipment (1) [ a control box (8) of the optoelectronic sensors (2), the differential DGPS receiver (5), a data acquisition card (9), and a processing unit (Tablet PC) (10)] and a a seat for an operator to monitor the perfect functioning of the system (1) [the space inside the cabin of the vehicle (3) was not enough for driver and operator]. In addition, the adopted design allows the system (1) to be integrated into any vehicle (3) regardless of its dimensions.
El sistema (1) recibe su alimentación a través de la caja de control (8) [situada en la parte posterior del vehículo (3) sobre la bandeja (7)], la cual se encuentra conectada a una batería (12 V) del vehículo (3). Esta caja de control (8) gestiona el calibrado de la sensibilidad (hasta 10 posiciones) de los sensores optoelectrónicos (2). La sensibilidad de los sensores optoelectrónicos (2) se eligió en función del porcentaje de cobertura vegetal que deseamos detectar. En realidad, el valor elegido de sensibilidad (posición 6) se correspondió con el grado de cobertura de vegetación arvense (15%) que estimamos como umbral de disminución de rendimiento del cultivo y, por tanto, umbral a partir del cuál es aconsejable la realización del tratamiento. The system (1) receives its power through the control box (8) [located on the back of the vehicle (3) on the tray (7)], which is connected to a battery (12 V) of the vehicle (3). This control box (8) manages the sensitivity calibration (up to 10 positions) of the optoelectronic sensors (2). The sensitivity of the optoelectronic sensors (2) was chosen based on the percentage of vegetation cover we want to detect. In fact, the chosen sensitivity value (position 6) corresponded with the degree of coverage of weed vegetation (15%) that we estimate as a threshold of decrease in crop yield and, therefore, a threshold from which the realization is advisable of treatment
La conexión de cada sensor optoelectrónico (2) con la tarjeta de adquisición de datos (9) se realizó mediante cables de 5 m de longitud (suficiente para alcanzar la parte trasera del tractor). La señal emitida en ausencia de vegetación estaba próximaa0V, mientras que en presencia de vegetación, la señal transmitida fue aproximadamente de 5 V. The connection of each optoelectronic sensor (2) with the data acquisition card (9) was made using 5 m long cables (enough to reach the rear of the tractor). The signal emitted in the absence of vegetation was close to 0V, while in the presence of vegetation, the signal transmitted was approximately 5 V.
La tarjeta de adquisición de datos (9) (se utilizó una Labjack U12) se alimenta a través de un puerto USB y cuenta con 8 entradas analógicas y 4 entradas analógicas diferenciales de 12 bits, y 20 entradas/salidas digitales con una velocidad de transmisión de 8 kS/seg. Por otra parte, la conexión del receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5) a la unidad de procesamiento (10) se realizó directamente a través de un puerto USB. Los programas implementados pueden leer la señal suministrada por el dispositivo de posicionamiento, señal codificada con el estándar NMEA, lo que permite utilizar la amplia gama de receptores GPS disponibles en el mercado. The data acquisition card (9) (a Labjack U12 was used) is powered through a USB port and has 8 analog inputs and 4 12-bit differential analog inputs, and 20 digital inputs / outputs with a transmission speed 8 kS / sec On the other hand, the connection of the differential DGPS receiver (5) to the processing unit (10) was made directly through a USB port. The implemented programs can read the signal supplied by the positioning device, signal encoded with the NMEA standard, which allows the wide range of GPS receivers available in the market to be used.
El receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5) utilizado fue un equipo con corrección diferencial Omnistar, trabajando con una frecuencia de 5 Hz (5 datos por segundo), el cual estaba conectado a la unidad de procesamiento (10) consistente en un Tablet PC rugerizado Itronix con un procesador Intel Core Dúo de 1.2 GHz, 512 MB DDR2 RAM y 80 GB de disco duro, con pantalla TFT para vista en exteriores (sistema Dynavue enhanced display) de 8,4”. The differential DGPS (5) receiver used was a device with Omnistar differential correction, working with a frequency of 5 Hz (5 data per second), which was connected to the processing unit (10) consisting of a rugged Tablet PC Itronix with an Intel Core Duo 1.2 GHz processor, 512 MB DDR2 RAM and 80 GB hard disk, with TFT screen for outdoor view (Dynavue enhanced display system) 8.4 ”.
El programa implementado de captura de datos permite, además de la captura de datos, la visualización gráfica en tiempo real de la información enviada por los tres sensores optoelectrónicos (2) de manera independiente (representación en barras de diferente color), las coordenadas geográficas proporcionadas en cada momento, así como la detección de errores en tiempo real, tanto para la señal de entrada de los sensores optoelectrónicos (2) como para el receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5)) (e.g., interrupción de la señal DGPS, ausencia de corrección, etc.). The implemented data capture program allows, in addition to data capture, the real-time graphic display of the information sent by the three optoelectronic sensors (2) independently (representation in bars of different color), the geographic coordinates provided at each moment, as well as the detection of errors in real time, both for the input signal of the optoelectronic sensors (2) and for the differential GPS positioning receiver DGPS (5)) (eg, interruption of the DGPS signal, absence of correction, etc.).
Los datos obtenidos en campo fueron procesados a través de un software GIS. Con este programa se calcularon las posiciones reales de los dos sensores optoelectrónicos (2) laterales y se procesaron los datos en su totalidad para representar los mapas de vegetación arvense. The data obtained in the field were processed through a GIS software. With this program, the real positions of the two lateral optoelectronic sensors (2) were calculated and the data was processed in its entirety to represent the maps of weed vegetation.
La validación de la precisión del sistema de detección se realizó con un total de 342 imágenes digitales capturadas tras el paso de los sensores optoelectrónicos (2) en puntos muestrales debidamente georeferenciados. The validation of the detection system accuracy was performed with a total of 342 digital images captured after the passage of the optoelectronic sensors (2) at duly georeferenced sample points.
Claims (6)
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- un bastidor (4) en la parte delantera del vehículo sobre el que se montan unos sensores optoelectrónicos (2) y una antena (6) de un receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5) que se encuentra sobre el sensor optoelectrónico (2) central, y a frame (4) in the front of the vehicle on which optoelectronic sensors (2) and an antenna (6) of a differential DGPS differential receiver (5) that is located above the central optoelectronic sensor (2) are mounted, Y
- --
- una bandeja (7) montada en la parte posterior de del vehículo (3) que soporta una caja de control (8) de los sensores optoelectrónicos (2), el receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5) conectado a una unidad de procesamiento (10) y una tarjeta de adquisición de datos (9) que permite transmitir señales de los sensores optoelectrónicos (2) a la unidad de procesamiento (10) encargada de supervisar la tarea de muestreo, suministrando todos los elementos de visualización del estado del sistema (1), además de almacenar unas señales georeferenciadas suministradas por los sensores optoelectrónicos (2). a tray (7) mounted on the rear of the vehicle (3) that supports a control box (8) of the optoelectronic sensors (2), the differential positioning DGPS receiver (5) connected to a processing unit (10 ) and a data acquisition card (9) that allows signals from the optoelectronic sensors (2) to be transmitted to the processing unit (10) responsible for monitoring the sampling task, supplying all display elements of the system status (1 ), in addition to storing georeferenced signals supplied by the optoelectronic sensors (2).
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- un emisor de luz destinado a producir un haz de luz incidente sobre un terreno a cartografiar, a light emitter intended to produce an incident beam of light on a plot to be plotted,
- --
- un detector óptico destinado a realizar una detección de vegetación presente en el terreno, y an optical detector intended to detect vegetation present in the field, and
- --
- una salida de la señal eléctrica dual, en función de la presencia de vegetación en el terreno a cartografiar. an output of the dual electrical signal, depending on the presence of vegetation in the terrain to be mapped.
- 3. 3.
- Sistema (1) según reivindicación 1 donde la unidad de procesamiento (10) se elige entre los siguientes: un Tablet PC, una PDA ó un ordenador portátil. System (1) according to claim 1 wherein the processing unit (10) is selected from the following: a Tablet PC, a PDA or a laptop.
- 4. Four.
- Sistema (1) según reivindicación 1 donde el receptor de geoposicionamiento diferencial (DGPS) (5) dispone de corrección diferencial. System (1) according to claim 1 wherein the differential geolocation receiver (DGPS) (5) has differential correction.
- 5. 5.
- Método de cartografía digital de vegetación que hace uso del sistema (1) descrito en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende las siguientes fases: Method of digital vegetation mapping using the system (1) described in any of the preceding claims characterized in that it comprises the following phases:
- --
- montar el bastidor (4) con los sensores optoelectrónicos (2) y la antena (6) del receptor DGPS (5) en la parte delantera del vehículo (3), mount the frame (4) with the optoelectronic sensors (2) and the antenna (6) of the DGPS receiver (5) on the front of the vehicle (3),
- --
- montar la bandeja (7) en la parte posterior del vehículo (3) y colocar sobre ella la caja de control (8) de los sensores optoelectrónicos (2), el receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5), la tarjeta de adquisición de datos (9) y la unidad de procesamiento (10), mount the tray (7) on the back of the vehicle (3) and place on it the control box (8) of the optoelectronic sensors (2), the differential positioning DGPS receiver (5), the data acquisition card (9) and the processing unit (10),
- --
- conectar los sensores optoelectrónicos (2) a la tarjeta de adquisición de datos (9), connect the optoelectronic sensors (2) to the data acquisition card (9),
- --
- calibrar los sensores optoelectrónicos (2) mediante la caja de control (8) teniendo en cuenta la sensibilidad de cada sensor optoelectrónico calibrate the optoelectronic sensors (2) using the control box (8) taking into account the sensitivity of each optoelectronic sensor
- --
- determinar la separación entre los sensores optoelectrónicos (2) en función del terreno a cartografiar y de la distancia entre líneas de cultivo. determine the separation between the optoelectronic sensors (2) based on the terrain to be mapped and the distance between crop lines.
- --
- implementar en la unidad de procesamiento implement in the processing unit
- --
- realizar un recorrido con el vehículo (3) sobre el terreno a cartografiar con los sensores optoelectrónicos (2)a una altura de 60 cm del terreno. Take a tour with the vehicle (3) on the ground to be mapped with the optoelectronic sensors (2) at a height of 60 cm from the ground.
- --
- procesar en la unidad de procesamiento (10) las señales georeferenciadas, obtenidas y almacenadas anteriormente, mediante un programa GIS para calcular las posiciones de los sensores optoelectrónicos (2) laterales en función de la posición recogida para el sensor optoelectrónico (2) central que lleva acoplada la antena (6) DGPS, y process in the processing unit (10) the georeferenced signals, obtained and stored previously, by means of a GIS program to calculate the positions of the lateral optoelectronic sensors (2) based on the position collected for the central optoelectronic sensor (2) that carries coupled the antenna (6) DGPS, and
- --
- procesar en la unidad de procesamiento (10) los datos obtenidos en el paso anterior mediante el programa GIS para representar mapas de vegetación. process in the processing unit (10) the data obtained in the previous step by means of the GIS program to represent vegetation maps.
- Categoría Category
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
- X X
- US 2005060090 A1 (SASANO KOUJI) 17.03.2005, párrafos 5,7-24,30-31,33-35; reivindicaciones; dibujos. 1-4 US 2005060090 A1 (SASANO KOUJI) 17.03.2005, paragraphs 5.7-24.30-31.33-35; claims; drawings. 1-4
- X X
- EP 0940654 A1 (TOYOTA MOTOR CO LTD) 08.09.1999, párrafos 8-11,13,16,20,22,24,27,28,30-33,35-38,41,42,44,46,47,50-54,56,86,88,92-95; reivindicaciones; dibujos. 1-3 EP 0940654 A1 (TOYOTA MOTOR CO LTD) 08.09.1999, paragraphs 8-11,13,16,20,22,24,27,28,30-33,35-38,41,42,44,46,47, 50-54,56,86,88,92-95; claims; drawings. 1-3
- A TO
- EP 1912196 A1 (HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYS) 16.04.2008 1 EP 1912196 A1 (HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYS) 04/16/2008 one
- A TO
- US 5214757 A (MAUNEY THAD et al.) 25.05.1993 1 US 5214757 A (MAUNEY THAD et al.) 25.05.1993 one
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
- Fecha de realización del informe 22.11.2011 Date of realization of the report 22.11.2011
- Examinador M. C. González Vasserot Página 1/4 Examiner M. C. González Vasserot Page 1/4
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 2,3,5 1,4 SI NO Claims Claims 2,3,5 1,4 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 5 1-4 SI NO Claims Claims 5 1-4 IF NOT
- Documento Document
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
- D01 D01
- US 2005060090 A1 (SASANO KOUJI) 17.03.2005 US 2005060090 A1 (SASANO KOUJI) 03/17/2005
- D02 D02
- EP 0940654 A1 (TOYOTA MOTOR CO LTD) 08.09.1999 EP 0940654 A1 (TOYOTA MOTOR CO LTD) 08.09.1999
- D03 D03
- EP 1912196 A1 (HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYS) 16.04.2008 EP 1912196 A1 (HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYS) 04/16/2008
- D04 D04
- US 5214757 A (MAUNEY THAD et al.) 25.05.1993 US 5214757 A (MAUNEY THAD et al.) 25.05.1993
- — -
- un bastidor (4) en la parte delantera del vehículo sobre el que se montan unos sensores optoelectrónicos (2) ( Párrafo 34 habla de video cámara 30) y una antena(6) (párrafo 8,9 y Fig 2) de un receptor de geoposicionamiento diferencial DGPS (5) (párrafo 5 y párrafo 10, con la técnica RTK por ejemplo (real Time Kinematic) ver también la reivindicación 2) que se encuentra sobre el sensor optoelectrónico (2) central ( Párrafo 34 habla de video cámara 30), y a frame (4) in the front of the vehicle on which optoelectronic sensors (2) (Paragraph 34 speaks of video camera 30) are mounted and an antenna (6) (paragraph 8,9 and Fig 2) of a receiver Differential geolocation DGPS (5) (paragraph 5 and paragraph 10, with the RTK technique for example (real Time Kinematic) see also claim 2) which is located on the central optoelectronic sensor (2) central (Paragraph 34 speaks of video camera 30) , Y
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- una bandeja (7) montada en la parte posteriorde del vehículo (3) que soporta una caja de control (8) (el ordenador (referencia 20 y párrafo 33,34) controla el proceso) de los sensores optoelectrónicos (2), el receptor de geoposicionamientoferencial DGPS (5) (párrafo 5 y párrafo 10, con la técnica RTK por ejemplo (real Time Kinematic) ver también la reivindicación 2) conectado a una unidad de procesamiento (10) (el ordenador (referencia 20 y párrafo 33,34) controla el proceso) una tarjeta de adquisición de datos (9) (párrafo 8,9 y referencia 25 habla genéricamente de un medio de almacenamiento, que puede ser perfectamente una tarjeta de datos) que permite transmitir señales de los sensores optoelectrónicos (2) ( Párrafo 34 habla de video cámara 30) a la unidad de procesamiento (10) (el ordenador (referencia 20 y párrafo 33,34) controla el proceso) encargada de supervisar la tarea de muestreo, suministrando todos los elementos de visualización del estado del sistema (1) (párrafo 8,9,11,14,35,38,42,49,55,figura 4, referencia 22 que es un panel de cristal líquido lo que emplea como pantalla y las reivindicaciones 1,3 y 6), además de almacenar unas señales georeferenciadas (GPS (párrafo 8 y Fig 2)suministradas por los sensores optoelectrónicos (2). (Párrafo 34 habla de video cámara 30) a tray (7) mounted on the back of the vehicle (3) that supports a control box (8) (the computer (reference 20 and paragraph 33,34) controls the process) of the optoelectronic sensors (2), the receiver DGPS (5) (paragraph 5 and paragraph 10, with the RTK technique for example (real time Kinematic) see also claim 2) connected to a processing unit (10) (the computer (reference 20 and paragraph 33,34) ) controls the process) a data acquisition card (9) (paragraph 8.9 and reference 25 speaks generically of a storage medium, which can be perfectly a data card) that allows to transmit signals from optoelectronic sensors (2) (Paragraph 34 speaks of video camera 30) to the processing unit (10) (the computer (reference 20 and paragraph 33.34) controls the process) responsible for monitoring the sampling task, supplying all display elements of the status of the system (1 ) (paragraph 8,9,11,14,35,38,42,49,55, figure 4, reference 22 which is a liquid crystal panel which uses as a screen and claims 1,3 and 6), in addition to store georeferenced signals (GPS (paragraph 8 and Fig 2) supplied by the optoelectronic sensors (2). (Paragraph 34 talks about video camera 30)
- — -
- un emisor de luz destinado a producir un haz de luz incidente sobre un terreno a cartografiar,(párrafos 8,9,14,15,29,30,38,39,44,50,52,55-59,figura 1, reivindicaciones 1 y 6, fuente de luz la referencia es 28) a light emitter intended to produce an incident beam of light on a plot to be mapped, (paragraphs 8,9,14,15,29,30,38,39,44,50,52,55-59, figure 1, claims 1 and 6, light source reference is 28)
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- un detector óptico destinado a realizar una detección de vegetación en el terreno, (Párrafo 34 habla de video cámara 30 y an optical detector for detecting vegetation on the ground, (Paragraph 34 speaks of video camera 30 and
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- una salida de la señal eléctrica dual, en función de la presencia de vegetación en el terreno a cartografiar. (Puede cartografiar cualquier cosa, expresamente vegetación no le da actividad inventiva) an output of the dual electrical signal, depending on the presence of vegetation in the terrain to be mapped. (You can map anything, specifically vegetation does not give you inventive activity)
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| ES200930392A ES2371972B1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | SYSTEM AND METHOD OF DIGITAL VEGETATION CARTOGRAPHY. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200930392A ES2371972B1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | SYSTEM AND METHOD OF DIGITAL VEGETATION CARTOGRAPHY. |
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| ES2371972A1 ES2371972A1 (en) | 2012-01-12 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200930392A Expired - Fee Related ES2371972B1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | SYSTEM AND METHOD OF DIGITAL VEGETATION CARTOGRAPHY. |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10907998B2 (en) | 2018-06-13 | 2021-02-02 | Cnh Industrial Canada, Ltd. | System and method for adjusting the sampling rate of a sensor mounted on an agricultural machine |
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|---|---|---|---|---|
| US5214757A (en) * | 1990-08-07 | 1993-05-25 | Georesearch, Inc. | Interactive automated mapping system |
| JP3328939B2 (en) * | 1996-11-25 | 2002-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | Creation of vehicle navigation device and road shape data used for it |
| US20050060090A1 (en) * | 2003-09-17 | 2005-03-17 | Kouji Sasano | Vehicle-type measurement system |
| EP1912196A1 (en) * | 2006-10-09 | 2008-04-16 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | Insertion of static elements in digital maps |
-
2009
- 2009-06-30 ES ES200930392A patent/ES2371972B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10907998B2 (en) | 2018-06-13 | 2021-02-02 | Cnh Industrial Canada, Ltd. | System and method for adjusting the sampling rate of a sensor mounted on an agricultural machine |
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| ES2371972A1 (en) | 2012-01-12 |
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