專利名稱：用于構(gòu)建雜草地圖的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其包括帶有攝^^L和地貌 跟蹤激光攝像機(jī)的圖像記錄單元、圖像處理和評(píng)價(jià)單元、與后者相連接的 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及雜草數(shù)據(jù)庫(kù)。
背景技術(shù)：
德國(guó)專利申請(qǐng)No.4132637Al公開(kāi)了實(shí)現(xiàn)除去雜草的方法和裝置。根 據(jù)該方法，根據(jù)雜草地圖進(jìn)行除草。所述雜草地圖由該文件中所述討論的 除草儀器的光學(xué)傳感器和攝〗料幾構(gòu)建而成，所述光學(xué)傳感器和所述4聶^^ 都與計(jì)算機(jī)相連。記錄圖像過(guò)程中，所述儀器在給定路徑上移動(dòng)。所述雜 草地圖的構(gòu)建僅僅基于檢測(cè)從所述光學(xué)傳感器掃描過(guò)的區(qū)域所反射的光和 分析被記錄的所迷圖像。在所述分析期間，研究當(dāng)前圖像，并且把出現(xiàn)綠 色的部分看作在進(jìn)行除草，^M目應(yīng)于出現(xiàn)綠色的部分的綠色象素形成雜草 地圖。這種方式得到的雜草地圖提供了關(guān)于雜草化程度的信息，然而并沒(méi) 有包含有關(guān)導(dǎo)致所述雜草化本身的雜草種類的信息。匈牙利專利申請(qǐng)No.P0202205也公開(kāi)了 一種基于雜草地圖實(shí)現(xiàn)的除草 方法，以及安裝在軌道小車上用于施行所述方法的除草設(shè)備。除了雜草化 的程度，本結(jié)構(gòu)的雜草地圖還包括關(guān)于要進(jìn)行除草的地區(qū)上雜草種類的信 息。然而，由于所述除草儀器和雜草地圖構(gòu)建單元的結(jié)合，所述雜草地圖 構(gòu)建單元尺寸相當(dāng)大，僅僅允許在軌道之間和選擇性地沿鐵路軌道斜坡上 的區(qū)域?qū)嵤╇s草地圖的構(gòu)建。組成的雜草地圖與所述軌道的路徑密切相關(guān)。 因此，根據(jù)匈牙利專利申請(qǐng)No.P0202205的雜草除去方法，其優(yōu)先從環(huán)境 觀點(diǎn)來(lái)考慮并且提供一種基于能相對(duì)低地消耗化學(xué)藥劑的雜草地圖執(zhí)行的 程序，能施用于相對(duì)小的區(qū)域(例如沿著鐵道軌道)。在所述匈牙利專利
申請(qǐng)中討論的除草方法的另一缺點(diǎn)就是通過(guò)本方法所述雜草地圖但 漢能在 在某天的某一時(shí)間(例如整個(gè)白天)并且在合適的光照條件(例如用于記 錄所述圖像的充足自然光照)存在下進(jìn)行構(gòu)造。所述除草設(shè)備的再一個(gè)缺點(diǎn)就是某些情況下，例如，在快速改變亮/ 暗效果條件下或者由于所述儀器的快速移動(dòng)導(dǎo)致圖像模糊，與所述雜草種 類相關(guān)的各條信息就只能不確定地測(cè)定。然而，當(dāng)有目標(biāo)地相對(duì)于所述雜 草地圖的組成也就是l吏用種類專用的除草劑執(zhí)行消除雜草時(shí)，這可能是非 常不利的。由于種類的餘溪識(shí)別，可能就會(huì)在進(jìn)行基于雜草地圖的雜草消 除時(shí)不會(huì)4吏用能夠最有效地控制給定區(qū)域上實(shí)際出現(xiàn)的雜草的除草劑。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在消除上述缺點(diǎn)。特別地，本發(fā)明的目的是提供一種用于構(gòu) 建雜草地圖的裝置，其中所述裝置既能基本上在任何覆蓋雜草區(qū)域單獨(dú)使 用，也能簡(jiǎn)單地連接到任何現(xiàn)有雜草消除儀器以基于雜草地圖執(zhí)行除草過(guò) 程，其中由所述裝置繪制的雜草地圖具有高空間準(zhǔn)確度并且同樣可靠地說(shuō) 明將要進(jìn)行除草區(qū)域的地形條件、所述雜草化程度和導(dǎo)致所述雜草化本身 的雜草類型。本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)目的是如果需要，即使在低能見(jiàn)度條 件下和/或在一天中任何時(shí)間也能提供一種能可靠地用來(lái)構(gòu)建雜草地圖的裝置。還要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目的是開(kāi)發(fā)一種用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，所述雜 草地圖能可靠地4吏用并且即使在強(qiáng)日照下或者快速改變亮/暗效果條件下 和/或當(dāng)日出/日落時(shí)覆蓋雜草區(qū)域的色鐠出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)換時(shí)也能提供關(guān)于雜 草種類的精確信息?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明對(duì)于將所述雜草地圖構(gòu)成單元構(gòu)建為獨(dú)立 設(shè)備是有利的，所述獨(dú)立設(shè)備可與所述除草儀器在物理上是可斷開(kāi)連接的， 但是可與其除草控制單元建立數(shù)據(jù)通信連接，此外可裝配其自身的位置探 測(cè)單元。此外，還有利于對(duì)用于構(gòu)建雜草地圖的裝置裝配其自身的光源， 所述光源的控制(即開(kāi)關(guān)切換)通過(guò)所述裝置本身執(zhí)行。通過(guò)開(kāi)發(fā)用于構(gòu)建雜草地圖的裝置實(shí)現(xiàn)上述目的，所述裝置包括光源、 具有定位元件和至少 一個(gè)用來(lái)更精確地確定由所述定位元件提供的空間坐 標(biāo)的位置細(xì)化元件的位置探測(cè)單元，其中所述圖像記錄單元、所迷位置探 測(cè)單元和所述光源都和所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元處于數(shù)據(jù)通信連接，并且 其中所述圖^f象處理和評(píng)價(jià)單元安裝有一個(gè)或多個(gè)控制輸出，其中一個(gè)所述 控制輸出能與獨(dú)立的除草儀器的控制單元建立數(shù)據(jù)通信連接。用于構(gòu)建雜 草地圖的裝置的可能的進(jìn)一步的實(shí)施例由從屬權(quán)利要求限定。


本發(fā)明和其優(yōu)選實(shí)施方案將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)解釋，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置的可能的實(shí)施例的框圖；以及圖2示出豐艮據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置的可能的另一實(shí)施方 案的框圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100包括圖像記錄單元110、圖像 處理和評(píng)價(jià)單元120、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130、雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135、位置探測(cè)單元 150和光源160。用于構(gòu)建雜草地圖的裝置IOO還優(yōu)選地安裝有亮度傳感器 170并且可選擇地連接到顯示單元180。此外，用于構(gòu)建雜草地圖的裝置 100被構(gòu)造成可連接到獨(dú)立的除草儀器的控制單元190。圖像記錄單元110能安裝在運(yùn)載車輛(比如例如軌道車輛或者合適的 機(jī)動(dòng)車輛)。通過(guò)裝配有減震器的支架實(shí)現(xiàn)安裝，所述減震器保證在所迷 運(yùn)載車輛移動(dòng)期間圖^象記錄單元110的無(wú)振動(dòng)位置。通過(guò)配有減震器的支 架的安裝方式也保證圖像記錄單元110在其運(yùn)行期間不會(huì)移動(dòng)，因此其始 終能記錄清晰圖像。圖像記錄單元110的任務(wù)是當(dāng)用于構(gòu)建雜草地圖的裝置IOO行進(jìn)時(shí)， 記錄所走過(guò)路徑的連續(xù)圖像，其一方面提供關(guān)于所走過(guò)路徑的雜草化的明 確視覺(jué)信息，另一方面提供所走過(guò)路徑出現(xiàn)的雜草種類，第三方面提供所
走過(guò)路徑的地形條件(即關(guān)于其斜度或者不平整度)。因此，圖l所示的圖像記錄單元110包括攝像機(jī)112和地貌跟蹤激光才聶4象機(jī)114。攝像機(jī)112 是高分辨率彩色才聶^4^，其裝有合適的光學(xué)元件(例如文獻(xiàn)中已知的濾 色片或者起偏器)用于消除各種干擾光影響。地貌跟蹤激光攝^4^114也 是(高分辨率)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其在給定波長(zhǎng)范圍的成像過(guò)程是由發(fā)射激光 的光源(圖中未示出)協(xié)助。該光源優(yōu)選構(gòu)成激光才聶#^ 114的一部分， 然而并不是必須的。揚(yáng)/fl^幾112和激光攝^^L 114將它們記錄下的圖像通 過(guò)有線(通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)電纜)或者無(wú)線(例如紅外或者藍(lán)牙)數(shù)據(jù)傳輸 發(fā)送到圖l象處理和評(píng)價(jià)單元120。圖1所示的實(shí)施例中雜草化程度的計(jì)算 和雜草種類的識(shí)別在揭/fl4^ 112記錄下的鏡頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而地貌跟蹤 激光攝#4^ 114用來(lái)測(cè)定地形條件。如圖1所示，通過(guò)光源160保證可以不依賴于一天中的時(shí)間操作用于 構(gòu)建雜草地圖的裝置100，其開(kāi)關(guān)是由圖像處理和評(píng)價(jià)單元120基于亮度 傳感器170信號(hào)執(zhí)行。光源160是保證具有色溫相當(dāng)于或者接近(自然) 日光色溫的集中照明的光源。光源160優(yōu)選金屬鹵化物燈。為了在所走過(guò) 的路徑恰好記錄下的部分獲得最好的光照強(qiáng)度， 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中光源 160與圖《象記錄單元110結(jié)合。位置探測(cè)單元150的任務(wù)是確定圖像記錄單元110的精確實(shí)際位置， 和/或確定所記錄視頻信息的精確實(shí)際位置，以便從記錄的視頻信息獲得的 雜草化、雜草種類和地形的信息能夠指派在它們的空間位置方面用可能的最高精確度構(gòu)建的雜草地圖上。因此，位置探測(cè)單元150包括定位元件152 和至少一個(gè)用來(lái)更精確地確定由定位元件152提供的空間坐標(biāo)的位置細(xì)化 元件154。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定位元件152是衛(wèi)星導(dǎo)航裝置，例如， GPS單元。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，定位元件152是利用蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)基站 發(fā)出的信號(hào)的導(dǎo)航裝置。特別地，如果圖像記錄單元110不移動(dòng)，基于衛(wèi)星的位置測(cè)定允許 10cm精度的定位。當(dāng)雜草地圖構(gòu)建期間由于圖像記錄單元110位移，圖 像記錄單元110改變了它的位置，基于GPS的實(shí)際位置(以及因此記錄下
的視頻信息的實(shí)際位置)的測(cè)定變得相對(duì)不精確了 (即3-5米精度內(nèi))。 為了構(gòu)建以后能用作計(jì)劃和高效除草過(guò)程的根據(jù)的雜草地圖，圖l象記錄單 元110的實(shí)際位置必須更加精確地得知。這就是位置探測(cè)單元150為什么 至少裝配一個(gè)額外的位置細(xì)化元件154的原因。優(yōu)選地，位置細(xì)化元件154是傳感器，優(yōu)選地例如安裝在實(shí)現(xiàn)圖像記 錄單元110移動(dòng)的運(yùn)栽車輛輪子上的角位移傳感器。此外，位置細(xì)化元件 154也能由任何其它種類的傳感器提供，例如作為非常精確地檢測(cè)運(yùn)栽車 輛速度的速度傳感器。位置細(xì)化元件154的任務(wù)是細(xì)化由定位元件152(可 選地，由GPS單元)提供的相對(duì)于圖像記錄單元110移動(dòng)期間實(shí)際位置的 空間坐標(biāo)。因此，雜草地圖的精確度基本上不是由定位元件152提供的信 息，而是由檢測(cè)/計(jì)算圖像記錄單元110的位移的傳感器來(lái)定義，借助于傳 感器可以實(shí)現(xiàn)幾厘米的精確度。為了精確計(jì)算雜草地圖上圖像記錄單元 110的當(dāng)前位置，當(dāng)圖像記錄單元110不移動(dòng)時(shí)，使用的(多個(gè))傳感器 和定位元件152，優(yōu)選GPS單元，彼此同步進(jìn)行。定位元件152和位置細(xì)化元件154提供的坐標(biāo)通過(guò)位置探測(cè)單元150 經(jīng)由有線數(shù)據(jù)傳輸(通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)電纜)或者無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸(例如紅外 或者藍(lán)牙)發(fā)送到圖像處理和評(píng)價(jià)單元120。來(lái)自攝像機(jī)112和激光攝像機(jī)114的視頻信息以及由位置探測(cè)單元 150提供的信息的位置類型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130內(nèi)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130 優(yōu)選快速存取硬盤，但是任何其它適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的裝置同樣能用。雜草數(shù) 據(jù)庫(kù)135構(gòu)成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130的一部分(即它被存儲(chǔ)在其中)，然而這 并不是必須的；雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135也能連接用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100作 為獨(dú)立單元(例如以固件的形式)?；旧?，圖1所示裝置100的圖像處理和評(píng)價(jià)單元120的任務(wù)是確定 雜草化程度和導(dǎo)致雜草化的雜草種類，以及基于處理攝^4^ 112和激光攝 像機(jī)114的圖像的地形條件，然后儲(chǔ)存由此獲得的信息作為與位置探測(cè)單 元150提供的空間坐標(biāo)一致的雜草地圖。圖Y象處理和評(píng)價(jià)單元120通過(guò)適 當(dāng)?shù)念A(yù)編程軟件程序進(jìn)行處理所述獲得的信息，其單個(gè)步驟通過(guò)構(gòu)成圖像處理和評(píng)價(jià)單元120 —部分的處理器(圖中沒(méi)有示出)執(zhí)行。所走過(guò)路徑 的染有雜草部分是通過(guò)考慮攝像機(jī)112所記錄圖像中綠色陰影部分由所述 軟件的雜草化報(bào)告算法定義。考慮到裝置100的分辨率，由才艮據(jù)本發(fā)明的 用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100可識(shí)別為雜草點(diǎn)的最小部分由10x IO厘米的 區(qū)域表示。雜草種類的識(shí)別是通過(guò)與雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135內(nèi)包含的關(guān)于雜草的 具體種類的信息比較通過(guò)光譜分析和形狀識(shí)別進(jìn)行。此外，為保證根據(jù)本 發(fā)明用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100的緊湊結(jié)構(gòu)，圖像處理和評(píng)價(jià)單元120、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130和雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135都構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如膝上個(gè)人計(jì) 算機(jī))的組成部分。圖像處理和評(píng)價(jià)單元120也安裝有至少兩個(gè)控制輸出122、 124。 一個(gè) 控制輸出122以這樣的一種方式形成圖像處理和評(píng)價(jià)單元120通過(guò)其可 連接到顯示單元180。為了雜草地圖和進(jìn)入圖像處理和評(píng)價(jià)單元120的信 息的實(shí)時(shí)顯示，顯示單元180為屏幕，優(yōu)選為觸4筻屏。為了保證有關(guān)信息 適合打印，顯示單元180也能以打印設(shè)備形式提供。另一個(gè)控制輸出124以這樣的一種方式形成在圖像處理和評(píng)價(jià)單元 120和獨(dú)立的除草設(shè)備的控制單元190之間可以通過(guò)它建立數(shù)據(jù)通信連接。 旨在提供一種準(zhǔn)備好的雜草地圖適合直接下載到除草設(shè)備，以確定所需參 數(shù)(除草劑類型，其所需劑量，發(fā)配位置和時(shí)間段)用于實(shí)現(xiàn)消除雜草。 數(shù)據(jù)傳輸還可以是有線傳輸或者無(wú)線傳輸。圖2所示用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100，在特性上不同于圖1所示裝 置100，為保證以更高精確度識(shí)別各種雜草種類的能力，其圖像記錄單元 110，除了包括攝^^幾112和地貌跟蹤激光攝^4/L114，還包括種類細(xì)化激 光攝^^幾115。種類細(xì)化激光攝#4^ 115是高分辨率數(shù)字?jǐn)z^4幾，其在給 定波長(zhǎng)范圍的成像過(guò)程是由發(fā)射高強(qiáng)度激光的光源(圖中未示出)協(xié)助。 優(yōu)選地，激光發(fā)射光源由一個(gè)或者多個(gè)激光二極管提供，其發(fā)射波段為在 電磁波頻i普可見(jiàn)紅外范圍內(nèi)所述雜草特有的窄波段。優(yōu)選地，激光發(fā)射光 源構(gòu)成種類細(xì)化激光攝#^115的一部分，然而這并不是必須的；激光發(fā) 射光源也能作為光源160的一部分提供。激光發(fā)射光源的輸出以這種方式點(diǎn)上發(fā)射的相干光的強(qiáng)度是明顯更強(qiáng)，優(yōu)選地比所考慮的點(diǎn)測(cè)定的自然日光(也可選地運(yùn)行光源160發(fā)射光)強(qiáng)度要高出10倍。 在此應(yīng)當(dāng)注意，所述激光光源基本上扮演了常規(guī)閃光燈的角色。可能干擾 攝^J^ 112的自然光照效果(例如快速改變亮/暗效果，日出/日落時(shí)記錄 圖像的色譜出現(xiàn)大轉(zhuǎn)變)和/或由于用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100，的圖像 記錄單元110，快速移動(dòng)的影響(例如模糊圖像)可以通過(guò)利用激光進(jìn)行 瞬時(shí)照明來(lái)消除。由于利用激光照明，太陽(yáng)的影響對(duì)通過(guò)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置 (圖中未示出)照明的地點(diǎn)不起支配作用，因此即使在相對(duì)不同光照條件 下，等光強(qiáng)圖像可以由激光攝i象機(jī)115記錄。在利用短脈沖的照明存在時(shí) 記錄的圖像即使在高速下也能保持靜止，并且比攝H4^ 112從同 一區(qū)域記 錄的圖像更清晰。因此，基于雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135，利用適當(dāng)形狀識(shí)別算法和 考慮由種類細(xì)化激光攝像機(jī)115記錄的圖像以及將這些圖像與由攝^^L 112記錄的那些圖像比較，在這種情況下由圖像處理和評(píng)價(jià)單元120完成 雜草類型的識(shí)別比在圖1所示裝置100的情況下可更精確，其結(jié)果是提高 了所構(gòu)建的雜草地圖的可靠性。在根據(jù)本發(fā)明用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100、 100，的應(yīng)用之后詳細(xì)討 論雜草地圖的構(gòu)建。在圖4象記錄單元110、 110，裝到運(yùn)載車輛上后，圖像記錄單元110、 110，的固定位置中，定位元件152和位置細(xì)化元件154彼此同步。這樣， 基于位置細(xì)化元件154的信號(hào)，在圖像記錄單元110、 110，和運(yùn)載車輛的 耦合移動(dòng)期間的每個(gè)時(shí)刻都M確得知圖4象記錄單元110、 110'的位置。 同步后運(yùn)載牟輛開(kāi)始移動(dòng)，圖4象記錄單元110、 110，同時(shí)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，即它 記錄了所走過(guò)路徑和覆蓋所述路徑的雜草植被的圖像。圖像由高分辨率彩 色攝像機(jī)112和地貌跟蹤激光才聶像機(jī)114記錄，如果需要可配以光源160 進(jìn)行均勻照明。由此獲得的視頻信息通過(guò)有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到圖像 處理和評(píng)價(jià)單元120。所需的光源160的開(kāi)關(guān)基于亮度傳感器170的輸入 信號(hào)由圖像處理和評(píng)價(jià)單元120控制。如果使用圖像記錄單元110，，與 種類細(xì)化激光攝像機(jī)115關(guān)聯(lián)并作為常規(guī)閃光燈的激光發(fā)射光源也隨所述
運(yùn)載車輛的位移開(kāi)始運(yùn)行，并且隨著所述激光的瞬時(shí)照明，激光攝#4^ 115還記錄所走過(guò)路徑的圖像。這些圖像也通過(guò)有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到圖像處理和評(píng)價(jià)單元120。接著，基于輸入的視頻信息，計(jì)算雜草化程度，執(zhí)行引致雜草化的雜 草種類的種類識(shí)別，通過(guò)圖像處理和評(píng)價(jià)單元120確定所走過(guò)路徑的地形 狀況。為此，執(zhí)行分析圖像中雜草的顏色和特性的光譜檢測(cè)算法，和/或?qū)?從攝像機(jī)112接收一—可選擇從激光攝像機(jī)115接收— 一并將其固定的畫 面應(yīng)用于形狀識(shí)別算法。各種雜草發(fā)出光對(duì)發(fā)射光的雜草是特有的，所以 需要應(yīng)用形狀辨認(rèn)算法，然而，它們彼此波長(zhǎng)非常接近。雜草的辨認(rèn)基于 先前在在的雜草數(shù)據(jù)庫(kù)135的數(shù)據(jù)進(jìn)行。對(duì)輸入的視頻信息分析完成后，對(duì)于隨后的使用，在當(dāng)前研究的區(qū)域 的雜草化、造成雜草化的雜草種類和地形狀況，以及由位置探測(cè)單元150 提供的精確坐標(biāo)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元130中作為雜草地圖和/或提交給顯 示單元180。為了實(shí)現(xiàn)消滅雜草，由此組成的雜草地圖也能在同時(shí)發(fā)送到 獨(dú)立的除草i殳備的控制單元190。由才艮據(jù)本發(fā)明用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100、 100，組成的雜草地圖包 括開(kāi)始和到達(dá)坐標(biāo)、所走過(guò)的路徑、以米為單位表示的覆蓋距離、所走過(guò) 路徑的坐標(biāo)(優(yōu)選例如由傳感器細(xì)化的GPS坐標(biāo))、以。/。為單位并的單位 面積的雜草化程度，以及探測(cè)的雜草種類。根據(jù)本發(fā)明用于構(gòu)建雜草地圖的裝置100、 100，具有以下優(yōu)點(diǎn)-它可基本在任何環(huán)境中從除草設(shè)備上物理上斷開(kāi)連接并獨(dú)立于除草 設(shè)備運(yùn)行，然而，為進(jìn)行除草，裝置IOO、 100，與所述設(shè)備連接后由裝置 100、 100，繪制的雜草地圖能容易地下載到所述除草設(shè)備；一具有高精確度和包含除雜草化外也包含雜草種類的雜草地圖在一天 任何時(shí)間段和/或自然照明不足的條件下也能由裝置100、 100，構(gòu)建；-畫進(jìn)雜草地圖中的雜草種類的識(shí)別即使當(dāng)亮/暗效果變化相對(duì)快速 時(shí)也能很精確地執(zhí)行；這保證了當(dāng)基于雜草地圖進(jìn)行除草過(guò)程時(shí)，就消除 某一 區(qū)域覆蓋的雜草方面而言最有效的種類專用除草劑會(huì)噴在將要進(jìn)行除 草的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種用于構(gòu)建雜草地圖的裝置(100)，包括具有攝像機(jī)(112)和地貌跟蹤激光攝像機(jī)(114)的圖像記錄單元(110；110’)、圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)，以及與后者相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(130)和雜草數(shù)據(jù)庫(kù)(135)，其特征在于所述裝置(100)還包括光源(160)、具有定位元件(152)和至少一個(gè)用來(lái)更精確地確定由所述定位元件(152)提供的空間坐標(biāo)的位置細(xì)化元件(154)的位置探測(cè)單元(150)，其中所述圖像記錄單元(110；110’)、所述位置探測(cè)單元(150)和所述光源(160)都與所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)處于數(shù)據(jù)通信連接，并且其中所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)裝配有一個(gè)或者多個(gè)控制輸出(122、124)，其中一個(gè)所述控制輸出(124)能與獨(dú)立的除草設(shè)備的控制單元(190)建立數(shù)據(jù)通信連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在于所述圖 Y象記錄單元(110; 110，)裝配有用于細(xì)化雜草品種的激光照相機(jī)(115 )。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在于所述光 源(160 )至少部分由一個(gè)或者多個(gè)發(fā)射高強(qiáng)度相干光且所iM目千光的波長(zhǎng) 在電磁波頻i普的紅外范圍內(nèi)的激光二極管組成。
4. 如權(quán)利要求1到3之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于所述定位元件(152)是衛(wèi)星導(dǎo)航裝置。
5. 如權(quán)利要求1到3之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于所述定位元件(152)是利用蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)基站發(fā)出的信號(hào)的導(dǎo)航裝置。
6. 如權(quán)利要求1到5之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于所述位置細(xì)化元件(154)是角位移傳感器。
7. 如權(quán)利要求1到6之一所迷的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于它包括與所述圖l象處理和評(píng)價(jià)單元(120)連接的亮度傳感器(170)。
8. 如權(quán)利要求1到7之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于所述雜草數(shù)據(jù)庫(kù)(135)構(gòu)成所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(130)的一部分。
9. 如權(quán)利要求1到8之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在 于所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(130)和所述雜 草數(shù)據(jù)庫(kù)(135 )都構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)的部分。
10. 如權(quán)利要求1到9之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征 在于一個(gè)所述控制輸出(122)與顯示單元(180)處于數(shù)據(jù)通信連接。
11. 如權(quán)利要求10所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在于所述 顯示單元(180)是屏幕，優(yōu)選觸摸屏。
12. 如權(quán)利要求10所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征在于所述 顯示單元(180 )是打印設(shè)備。
13. 如權(quán)利要求l到12之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特征源提供。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到13之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特 征在于所述光源(160)與所述圖像記錄單元(110; 110，)相結(jié)合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l到14之一所述的用于構(gòu)建雜草地圖的裝置，其特 征在于所述光源(160)由物理上彼此獨(dú)立的單個(gè)光源提供。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建雜草地圖的裝置(100)。所述裝置(100)包括具有攝像機(jī)(112)和地貌跟蹤激光攝像機(jī)(114)的圖像記錄單元(110；110’)、圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)，以及與后者相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(130)和雜草數(shù)據(jù)庫(kù)(135)。所述裝置(100)還包括光源(160)，具有定位元件(152)和用來(lái)更精確地確定由所述定位元件(152)提供的空間坐標(biāo)的位置細(xì)化元件(154)的位置探測(cè)單元(150)。所述圖像記錄單元(110；110’)、位置探測(cè)單元(150)和光源(160)都與所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)以數(shù)據(jù)通信連接。此外，所述圖像處理和評(píng)價(jià)單元(120)裝配一個(gè)或者多個(gè)控制輸出(122、124)，其中一個(gè)所述控制輸出(124)能與獨(dú)立的除草設(shè)備的控制單元(190)建立數(shù)據(jù)通信連接。
文檔編號(hào)E01H11/00GK101151418SQ200680010575
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
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