Deepfield 4D-Scan Die neue Dimension in der Saatgutqualitätsforschung

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1 Deepfield 4D-Scan Die neue Dimension in der Saatgutqualitätsforschung

2 Deepfield 4D-Scan Der Deepfield 4D-Scan - die Digitalisierung im Versuchsfeldwesen Der weltweit erste, selbstnavigierende Feld aufgangs- und Jungpflanzenscanner! Der Deepfield 4D-Scan ist ein gemeinsames Projekt von Strube und dem Bosch Start-up. Unser gemeinsames Ziel war es, mit maschineller Unterstützung objektivere Daten im Versuchsfeldwesen zu generieren. Der Deepfield 4D-Scan ist in der Lage, Pflanzen im Hochdurchsatz dreidimensional zu phänotypisieren. Er beschreibt das Erscheinungsbild jeder Pflanze nach Größe, Form und Oberflächengestalt und klassifiziert so nach Zuckerrübe und Unkraut. Er zählt die Pflanzen, benennt sie und legt für jede einzelne Pflanze eine Wachstumshistorie an. Die gesammelten Daten stehen sowohl nu merisch, als auch in einer Fotodokumentation zur Verfügung. Nur mit dem Deepfield 4D-Scan ist es möglich, im großen Stil Pflanzenkarteien anzulegen, die das Wachstum jeder einzelnen Pflanze im Bestand als Bild und als Messwert dokumentieren. Diese Daten geben in der Analyse nicht nur Aufschluss über die Geschwindigkeit und die Dynamik des Feldaufgangs sondern auch über die weitere Pflanzenentwicklung. Für unsere Mitarbeiter in der Saatgutqualitätsforschung ist diese Technologie ein echter Meilenstein. Dank der objektiven und lückenlosen Datenreihen kann die Saatgutqualität von Saatgutpartien und Sorten viel differenzierter analysiert und bewertet werden. Auf Basis dieser Ergebnisse können wir die Saatgutaufbereitung und -behandlung weiter optimieren. Unsere Kunden können wir Dank des Deepfield 4D-Scans mit noch leistungsfähigerem Saatgut beliefern. Denn höchste Saatgutqualität ist die Voraussetzung für einen schnellen, gleichmäßigen und hohen Feldaufgang - die Basis für hohe Erträge. Auf einen Blick Fahrzeug kompakt, leicht und wendig elektrische Antriebe autonome Stromversorgung über Dieselaggregat Navigation zentimetergenaues RTK-GPS mit Spurhalteassistent in der Lernphase nach der Aussaat zeichnet das Gerät die Fahrwege auf Messung exakte, objektive Messergebnisse bei jeder Überfahrt Fotodokumentation jeder einzelnen Pflanze dreidimensionale Blattflächenvermessung bis zum Achtblattstadium Phänotypisierung mit dem Deepfield 4D-Scan: präzise, objektiv, umfassend und schnell. Bisher war Phänotypisierung echte Handarbeit. 2 3

3 Monitoring im Feld - die Pflanzenentwicklung immer im Blick Digitales Aktenarchiv für jede individuelle Pflanze Bei jeder Überfahrt erfasst der Deepfield 4D-Scan umfangreiche Daten und gibt einen genauen Überblick über: den Feldaufgang die Dynamik des Feldaufgangs durch wiederholte Zählung die Mortalitätsrate die Blattflächenentwicklung im Zeitverlauf die Homogenität des Bestands die Anzahl und Größe von Unkräutern die Mortalitätsrate von Unkräutern die Pflanzenabstände in der Reihe zur Überprüfung der Ablagegenauigkeit die Reaktion der Pflanzen auf Temperaturunterschiede, Bodenvorbereitungen und unterschiedliche Applikationen von Spritzmitteln Alle Informationen lassen sich einfach und übersichtlich über die Deepfield- Cloud anzeigen, exportieren und weiterverarbeiten. Die Ergebnisse werden zielgerichtet zur jeweiligen Fragestellung zur Verfügung gestellt, ohne dass Datenfluten entstehen. Dies erspart viel Zeit, denn die Aufbereitung der Daten zu aussagekräftigen Darstellungen erfolgt automatisiert. Jede Pflanze erhält Lagekoordinaten und eine eigene ID. Anhand von Form und Lage unterscheidet der Deepfield 4D-Scan zwischen Nutzpflanzen und Unkraut. Sein ganzes Können zeigt der Deepfield 4D-Scan bei wiederholtem Einsatz in der Phänotypisierung eines Pflanzenbestands. Über die GPS-Koordinaten und die dadurch vergebene Pflanzen-ID erkennt das Gerät jede Pflanze wieder und speichert die neuen Daten in der jeweiligen Pflanzenhistorie. Durch die Vermessung der Pflanzenbestände im zeitlichen Verlauf erfolgt die 4D-Phänotypisierung. Die Pflanzenakte bildet den Wachstumsverlauf ab. Bei jeder Überfahrt dokumentiert der Deepfield 4D-scan die Pflanzendaten in einer digitalen Akte. Anschließend werden die Daten in einer Cloud gespeichert. Die digitale Pflanzenakte Tag des Aufgangs 4D-Phänotypisierung Der Deepfield 4D-Scan beschreibt das Erscheinungsbild der Pflanzen durch Größe und Entwicklung der Blattfläche begleitende Wetterbedingungen die akkurate, dreidimensionale Vermessung jeder Pflanze im Raum, eine lückenlose Messung des Wachstumsverlaufs in der Zeit. Mortalitätsrate (Schäden durch Frost, Fraß oder Pathogene) digitales Archiv der individuellen Pflanzendaten Dadurch wird die vierte, zeitliche Dimension eröffnet. Dreidimensionale Vermessung jeder einzelnen Pflanze zur akkuraten Blattflächenvermessung. Über die Datencloud sind die Daten der Phänotypisierung aufs Tablet abrufbar und können in Excel exportiert werden. 4 5

4 Zahlen, Daten und Fakten Leistungsmerkmale Fahrzeugsteuerung zum Feld mit Joystick Technische Daten Breite Radstand Spurbreite (variabel) Länge Gewicht Ausstattung 2,00 m 1,70 m 1,80 m 2,00 m ca. 950 kg dreireihige Analyse umfassende Bildverarbeitungstechnik WLAN Beleuchtung RTK-GPS täglicher Einsatz an wechselnden Standorten möglich Sicherheit durch 24V-Technik Messgeschwindigkeit 720 m/h Flächenleistung Parzellen pro Stunde Rüstzeit (Abladen bis Messbereitschaft) 6 Minuten Leistungsmerkmale der 2D-Bildaufnahme Multispektralanalyse RGB/NIR (850nm) Bildfläche 30x40 cm 20 Aufnahmen pro Sekunde Ortsauflösung 0,3 mm pro Pixel-Kantenlänge Mindestgröße einer Pflanze >0,1cm 2 Pro Überfahrt bis zu 30 Aufnahmen einer Pflanze aus verschiedenen Perspektiven wind- und tageslichtunabhängig Leistungsmerkmale der 3D-Bildaufnahme Multispektralanalyse RGB/NIR (850nm) integriertes 3D-Bild durch Lichtlaufzeitmessung Bildfläche 40x45 cm 15 Aufnahmen pro Sekunde Ortsauflösung 4 mm pro Pixelkantenlänge pro Überfahrt bis zu 30 Aufnahmen einer Pflanze aus verschiedenen Perspektiven wind- und tageslichtunabhängig 100 Parzellen werden vom Deepfield 4D-Scan pro Stunde phänotypisiert Einfache und robuste Handhabung RTK-GPS Multispektralanalyse zur Erkennung von Pflanzen und Beikräutern für zentimetergenaue Funktion durch Korrekturdaten vom Satellit erfordert keine Referenzstation erreicht eine typische Genauigkeit < 2 cm der Deepfield 4D-Scan hat zwei Antennen zur genauen Richtungserkennung Onboard WLAN bis zu 100 m Reichweite für den Bediener in den Frequenzbereichen 2,4/5 GHz Einfacher Transport des Deepfield 4D-Scan zum Feld mit PKW und Anhänger In ca. 6 Minuten ist das Gerät abgeladen und zur Messung bereit Zentimetergenaue RTK-GPS Lokalisierung Auswahl der Versuchsflächen mittels Geodaten 6 7

5 Sie haben Interesse am Deepfield 4D-Scan? Sprechen Sie uns gern an. Robert Bosch Start-up GmbH Benzstraße Renningen Germany T info.deepfield@de.bosch.com deepfield-robotics.com Strube GmbH & Co. KG Hauptstraße Söllingen Germany T info@strube.net strube.net