Forscher in Deutschland haben mit mehr als 120.000 Bildern eine Künstliche Intelligenz (KI) entwickelt, die zwischen Nutzpflanze und Beikraut unterscheiden kann. Damit soll der mechanische und chemische Pflanzenschutz auf ein Minimum reduziert werden.
Konkret kann die KI Beikräuter von Sorghum unterscheiden. Dafür musste zunächst eine breite Datenbasis geschaffen werden: „Insgesamt haben wir über 121.000 Bilder aufgenommen“, sagt Michael Grieb, Projektleiter des Forschungsvorhabens vom Technologie- und Förderzentrum Straubing (TFZ) in Straubing. Dazu ließen die Wissenschaftler Drohnen über Sorghumflächen fliegen. Danach wurde der Datensatz manuell “annotiert”, also für die KI gekennzeichnet „Dazu wurde jede einzelne Pflanze auf den Bildern von Hand annotiert – ein unglaublich zeitaufwändiger Prozess“, so Grieb.
Auch die äußeren Umwelteinflüsse stellten eine Herausforderung dar: Wind, Bewegungsunschärfe oder direkte Sonneneinstrahlung können sich negativ auf die Bildqualität auswirken. In Folge ist die Auswertung durch das KI-Modell erschwert. „Die Pflanzen sehen nicht jeden Tag gleich aus – sie wachsen und verändern sich“, führt Grieb aus. Deshalb trainierten die Wissenschaftler die KI zusätzlich auf die verschiedenen Wachstumsstadien einer Pflanze. Die Arbeiten sind inzwischen so weit fortgeschritten, dass die KI Beikräuter von Sorghum unterscheiden kann – Fehlklassifikationen zwischen Sorghum und Beikräutern sollen selten sein. Derzeit werden die Forschungsarbeiten in einem Folgeprojekt fortgesetzt. Mit den erarbeiteten Grundlagen liegt der Fokus nun darauf, die Technik in Feldroboter zu integrieren.
An dem Projekt beteiligt waren neben den TFZ, die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), die Technischen Universität München, der Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit (TUMCS) und die Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL). Die Ergebnisse des Forschungsprojekts hat das TFZ nun im Bericht Nr. 87 veröffentlicht.
- Bildquellen -
- Drohnenbefliegung: Tobias Hase
