Pflanzenschutz ohne Chemie

Systeme mit „Künstlicher Intelligenz“ (KI) ergänzen zunehmend digitale Techniken im privaten und geschäftlichen Umfeld. Ein enormer Fortschritt bei der Erkennung von Kulturpflanzen und Unkräutern gelang GARFORD mit dem komplett neuen Bilderkennungssystem ROBOCROP AI.

Präzise Unkrautkontrolle

Mit über 25-jährigem Know-How gilt GARFORD als Pionier beim Einsatz von Kamerasystemen in der Unkrautkontrolle. Vor diesem Hintergrund entwickelten unsere Ingenieure, Software- und Datenspezialisten eine komplett neue Kamera-Steuerung und kombinierten diese mit modernsten KI-Tools.

Dabei verknüpfen die Experten die Bilder einer Farbkamera mit zwei Infrarot-Kameras. Dadurch stehen drei-dimensionale (3-D) Bild-Daten zur Verfügung, die dann ein künstliches neuronales Netzwerk verarbeitet. Über eingespielte Vergleichsbilder erkennt nun die künstliche Intelligenz (KI), ob es sich um eine Nutzpflanze oder Unkraut handelt.

Durch diesen technischen Durchbruch eröffnen sich vielfältige neue Möglichkeiten im synthetischen und mechanischen Pflanzenschutz.

Algorithmen erkennen Pflanzenposition

„Ein Quantensprung bei der Entwicklung gelang durch neue Farbkamera-Systeme und KI-gestützter Datenfusion. Modernste Prozessoren übernehmen dabei die Rechenleistung,“ erklärt Jonathan Henry, CEO bei GARFORD.

Bisherige Bildsysteme basierten rein auf Farberkennung und analysierten die grünen Pflanzen und die braune Erde (Grün-auf-Braun-System). Das führte beispielsweise bei starker Verunkrautung zu Problemen, weil die Kulturpflanzen sich nicht vom Unkraut unterscheiden ließen.

Die neue Technik schafft es trotz dichten Unkrautbewuchses die Nutzpflanzen sicher zu erkennen (Grün-auf-Grün-System). Denn sie berücksichtigt neben dem Faktor Farbe auch die Pflanzenform und das Blattprofil. So wird selbst bei hohem Unkrautdruck und schwierigen Lichtverhältnissen eine schnellere und zuverlässigere Pflanzenerkennung im Vergleich zu bisherigen optischen Systemen erreicht.

Zudem ermittelt der KI-Algorithmus die Stängel- und Wurzelposition. Denn diese liegt nicht immer zentral unter den Blättern. Beispielsweise kippt Kohl in seiner Jugendentwicklung zur Seite und wächst dann wieder nach oben. Durch die genaue Wurzelposition kann die mechanische Unkrauthacke präzise und zuverlässig um die Pflanze hacken.

Die Bedienung der neuen Technik erfolgt über ein Touchscreen Terminal, das auch die Live-Bilder der Kameras überträgt. Bereits zur Saison 2025 wurden die ersten Maschinen mit dem neuen Kamerasystem an Kunden ausgeliefert.

Erstmalig kommt es an INROW-Hacken zum Einsatz, die auch in der Pflanzenreihe hacken. Bei dieser Königsdisziplin der Hacktechnik gilt es, die Nutzpflanzen punktgenau per Kamera zu erfassen und das elektrisch angetriebene, halbmondförmige Schar synchron zur Vorfahrtsgeschwindigkeit, beispielsweise um die Salatpflanzen oder Zuckerrüben herum, zu drehen.