Müter, Matthias; Schulze Lammers, Peter; Damerow, Lutz: Automatisierte mechanische Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen. Bonn: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL, 2013. In: Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität, 174.
Online-Ausgabe in bonndoc: http://hdl.handle.net/20.500.11811/1269
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author = {{Matthias Müter} and {Peter Schulze Lammers} and {Lutz Damerow}},
title = {Automatisierte mechanische Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen},
publisher = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL},
year = 2013,
series = {Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität},
volume = 174,
note = {Das Institut für Landtechnik beschäftigt sich seit einigen Jahren mit der Entwicklung einer Hacke zur mechanischen Unkrautbekämpfung für den Bereich innerhalb der Pflanzenreihe. Die online-Erkennung der Position einzelner Pflanzen und die Unterscheidung zwischen Unkraut und Nutzpflanze sind die Hauptprobleme einer mechanischen Unkrautbekämpfung in der Reihe. Das Ziel des Forschungsprojektes war die Weiterentwicklung und Felderprobung des im Labor erfolgreich getesteten Systems zur mechanischen Unkrautbekämpfung. Um dieses System auf dem Feld anwenden zu können, wurde ein am Traktor angebauter Versuchsträger entwickelt, an dem eine Kamera, LED Scheinwerfer und zwei Hackaggregate für die Detektion und die mechanische Unkrautbehandlung eingesetzt werden. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Entwicklung eines echtzeitfähigen Algorithmus für die Pflanzenerkennung und die Ansteuerung der Motoren. Die dazu entwickelten Algorithmen auf LabVIEW-Basis werden auf einem CompactRIO-Controller ausgeführt, dessen Betriebssystem eine Echtzeitregelung erlaubt. Auf dem Feld hat sich gezeigt, dass die derzeitigen Algorithmen eine zuverlässige Bilderkennung sowie Ansteuerung der Servomotoren bei bis zu 7,2 km/h erlauben. Die Grenzen werden hier vor allem durch die Hackwerkzeuge gesetzt, da mit erhöhter Vorfahrtgeschwindigkeit die Drehzahl proportional ansteigt und damit der Erdaufwurf ansteigt. Untersucht man die Erkennung von Zuckerrüben in unterschiedlichen Wachstumsstadien, zeigt sich, dass 81,58 % der Rüben im Zweiblattstadium erkannt und 15,79 % Unkräuter (bezogen auf die Anzahl der Nutzpflanzen) als Nutzpflanze klassifiziert werden. Im Vierblattstadium steigt der Anteil der erkannten Nutzpflanzen auf 91,11 % und erreicht im Sechsblattstadium mit 100 % den Höchstwert. Der Anteil der als Nutzpflanze klassifizierten Unkräuter bleibt mit 15,56 % im Vierblattstadium und 14,08 % im Sechsblattstadium ungefähr auf dem Niveau des Zweiblattstadiums. Betrachtet man hingegen die Erkennung der Nutzpflanzen in unterschiedlichen Wachstumsstadien, lässt sich ein linearer Zusammenhang zwischen dem Wachstumsstadium und der Erkennung der Nutzpflanzen herleiten, so dass gesagt werden kann, dass die erfolgreiche Erkennung der Nutzpflanzen mit dem Pflanzenwachstum steigt. Die Grenzen des Bilderkennungssystems liegen derzeit bei zu dicht nebeneinander stehenden Pflanzen. Bei den Hackversuchen im Sechsblattstadium wurden durchschnittlich 92 % der Unkräuter entfernt. Dabei kam es auch zu Verlusten bei den Zuckerrüben. So wurden 2,3 % der Zuckerrüben von den Hackwerkzeugen weggehackt. Die auf dem Feld verbliebenen Unkräuter stehen vor allem in der Nähe der Zuckerrüben. Die vorher festgelegte Sicherheitszone rund um die Zuckerrüben schützt somit auch die Unkräuter in direkter Umgebung, ist aber notwendig, um die Zuckerrüben nicht zu beschädigen.},
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