Sensor zur Erkennung von Pflanzen!?

[sigo]

Wo bekommt man solche "Zeilensensoren" bzw. wo gibt es da gute Infos dazu. Bei Conrad hab ich so einen Sensor noch nie gesehen.

Ich könnte mir Vorstellen dass das Funktioniert!

Nur Problem stellt wahrscheindlich noch die Geschindigkeit dar. Was meint Ihr? (5 - 6 km wären natürlich toll!)

Hallo hier ist z.B. die Sensor-Seite von ATMEL: http://www.atmel.com/products/CCD/overview.asp
Du musst dann eben nach den Distributoren in D oder A suchen und das Teil dort anfragen. Manchmal gibts auch Muster..

Diese Sensoren gibt es aber von vielen Herstellern, auch z.B. von Texas Instruments, Toshiba,...

5-6km/h sollten wohl gehn.
Das hängt halt davon ab, wie schnell du die Daten aus der Kamerazeile holen und verarbeiten kannst. Du wirst wohl einen Flash-AD-Wandler brauchen (10MHz oder so) . Ansonsten entscheidt natürlich in erster Linie die Anzahl der Pixel über die Geschwindigkeit. Einige Sensoren haben mehrere Zeilen, und es könnten sich auch 2 Controller abwechseln usw..

Auch kannst du ja mehrere kleinere Sensoren nehmen und diese noch ein Teilstück scannen lassen. So kann man prima billige Sensoren und Controller parallel einlasten...das lässt sich schon skalieren..

sigo

[grex]

Hallo Signo,
ich hab mich jetzt nochmal sehr intensiv im Web (auch im Forum) umgesehen - konnte aber irgenwie nicht wirklich andere Hersteller finden? Kannst du mir vielleicht nochmal eine genaue Bezeichnung geben nach was ich suchen sollte?

@ manf
du hast mal was von Ultraschallreflektion geschrieben?
Weißt du wo ich solche Sensoren günstig bekomme, um auch diese Variante zu "testen"?


Ich hab hier nochmal einen Vortrag aus dem Web über Sensoren im Pflanzenschutz und Düngebereich gefunden:
http://www.dlg-frankfurt.de/pdf/wita2004/ehlert.pdf

Besonders Interessant finde ich den Sensor auf Seite 14. Vielleicht kennt jemand die Funktionsweise des Sensors genauer - wäre vielleicht auch eine Möglichkeit!

lg grex

[sigo]

Hi, ich kenn die Typen auch nicht, aber hier ist z.B. ein Datenblatt:
http://www.atmel.com/dyn/resources/p...ts/doc1995.pdf

Die Teile heißen auf englisch: CCD array sensor oder auch linear CCD

Hier ist ein Google Link: http://www.google.de/search?hl=de&q=linear+CCD&meta=

VIel Spaß beim Sichten....wirst schon was finden.

sigo

[frank-findus]

Hallo,

ich denke, man sollte _mehrere_ Erkennunssysteme kombinieren (Rauheit, spektrale Analyse, Ultraschall) und evtl. auch Gassensoren (vielleicht entströmen dem Ampfer ja bsetimmte ätherische Öle oder so) und die Summe der Eindrücke - geeignet gefiltert, vereinfacht und quantisiert - auf ein neurales Netz loslassen. Dafür gibt es reichlich Softwarebeispiele in Basic oder Delphi aus dem universitären Bereich - eben Objekterkennung.
Und das Tolle daran ist, man kann das System anlernen und muss nicht mühsam das Wissen über die Tastatur hineinprogrammieren.
Software, die z.B. in der Lage ist, Gesichter zu erkennen, sollte locker auch große Blätter von Grashalmen unterscheiden können ...

Frank

[sigo]

Ich hab hier nochmal einen Vortrag aus dem Web über Sensoren im Pflanzenschutz und Düngebereich gefunden:
http://www.dlg-frankfurt.de/pdf/wita2004/ehlert.pdf
lg grex

Hi Grex,

hier ist ein Link, der das Messprinizip des Sensors erklärt: http://satgeo.zum.de/satgeo/methoden...eiten/ndvi.htm

Es handelt sich um eine Farbverhältnisbestimmung, wie sie g.B. auch in Blutoximetern benutzt wird. (sauerstoffreiches Blut hat ein anderes absorbtionsspekrum als sauerstoffarmes, hie rnimmt man auch eine IR-LED und eine Rot-LED. Die IR-dient als Referenz, die bei beiden Blutfarben eben gleich absorbiert sind. Hiermit kann man die Fingereigenschaften, Hautfarbe usw. kompensieren, der rote bestimmt dann den Unterschied..

Hier scheint es ähnlich zu sein, eben dass gut gedüngte Pflanzen dunkler sind..oder so.

Es ist aber wohl für Dünger, nicht für Unkraut.


" Über den Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) lässt sich der Chlorophyllgehalt aus den Spektralmessungen modellieren (R2=0,83). Quelle: http://www.fal.de/de/publikationen/j...al-jb04_pb.pdf

Sigo

[oc2k1_]

Effektiv fallen bei Zeilenkamera und normaler Kamera die gleichen datenmangen an. Ich würde jetzt so vorgehen:
Ein Laptop mit linux nehmen und mir den Quellcode von einem, einfachem Videoülayer für Webcams anschauen (es solltre mit einer vorhandenen Webcam funktionieren) Dann würde ich anfangen einige Filter zu Programieren, die die Blätter der Pflanzen makieren. So kann man es quasi in echtzeit anschauen. Zum schluss müsste dann nur noch der Teil geschrieben werden der entscheidet ob an dem Ort nbun die Pflanze wächst oder nicht.

Wenn die Webcam später beim Fahren keine scharfen Bilder mehr liefert macht es sinn eine Zeilenkammera zu entwicklen, allerdings muss die Optik sehr gut sein, damit nur eine schmale Pixelreihe abgebildet wird, das Bild wird dann nicht mehr Blockweise verarbeitet, sondern eher Pipleinmäßig....

[sigo]

hmm, mit nem Notebook im Rücken kann man es so machen wie oc2... sagt, aber für eine recht schnelle Erkennung während der Fahrt sind die Datenmenge und der Analyseaufwand bei einer Zeile einfach kleiner und schneller verarbeitet..

Wenn man sich z.B. wirklich auf die Frequenz konzentriert, könnte man ja theoretisch mit reiner Analogtechnik also n paar OPs die Auswertung machen, indem man eben mit einem OP nen Tiefpass (running average) bildet und mit einem Schmitt-Trigger eben die Polaritätswechsel ermittelt, diese kann dann jeder µC zählen einfach mitzählen und abhängig vom Ergebnis eben noch n paar Scans auswertet. Hierbei muss man dann nur noch das minimale Zählergebnis ermitteln..

Diese Methode kann man dann ja noch mit weiteren (Farbsensoren usw.) kombinieren. Und wie vorgeschlagen, z.B: mit einem Neuronalen Netz und/oder Fuzzy kombinieren..

Ein Sensor mit 1000 Pixeln könnte z.B. auf 1mm bei 1m Scanbereich auflösen. Mit einer Taktrate von z.B. 10 MHz ließen sich die 1000 Pixel in 100µs auslesen. Bei einem Tempo von bis zu 10km/h / also ca. 3m/s müsste man nach ca. 330µs wieder scannen, um so ein Raster von 1x1mm zu erhalten. In den verbleibenden 230µs (Abtastzeit - Auslesezeit) könnte man die Zeile locker analysieren, da man ja keine komplexen Rechenoperationen braucht. ODer es wurde eben bereits teilweise analog bewältigt, Das würde sogar ein ATmega packen..aber man kann ja auch mehr Leistung an den Start bringen (c166 oder ARM..).

Bez. des Verwackselns müsste die Zeile auch sehr gut sein, da sie ja sehr schnell scannt. Es wäre vor allem völlig egal, wenn sie ein wenig daneben hängt, denn wenn man innerhalb eines großen Blattes verwackelt, ändert sich nicht viel daran, dass da keine großen Kontraste sind. Die Nachbarzeilen werden dann ja für sich analysiert und nicht in Bezug zur Vorgängerzeile. Nur das Zählergebnis wird vergleichen...

Wenn man mit o.g. Analogteil arbeitet, müsste der Controller die Schaltschelle, Hysterese, die Zeitkonstante des Tiefpass usw. parametrieren können, dann würde der Analogteil die meiste Arbeit erledigen..

Wenn man sich eine große Landmaschine vorstellt, würden etliche Sensoren benötigt. Das wär aber nicht schlimm. denn man käme so auf Stückzahl und jede für sich muss keine high End Optik und Stabilisierung haben, und wäre vor allem nicht teuer, da ja nur ein recht einfacher µC und ein recht günstiger Sensor drin sind (jeder Scanner und jedes Fax enthält so einen Sensor. ..) MAn muss vor allem nicht für jeden Meter ein Notebook an den Start bringen..

Just a thought

Sigo