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pte20211013027 Technologie/Digitalisierung, Produkte/Innovationen

LED-Stroboskop verbessert Ernteroboter

Neuartiges Beleuchtungssystem pflückt nur noch tatsächlich reife Früchte von den Bäumen


Drohne filmt den Feldtest der stroboskopischen Beleuchtung (Foto: psu.edu)
Drohne filmt den Feldtest der stroboskopischen Beleuchtung (Foto: psu.edu)

State College (pte027/13.10.2021/12:30) - Forscher der Pennsylvania State University (Penn State) http://psu.edu um Daeun Choi haben einen neuen mobilen Ernteroboter entwickelt, der dank stroboskopischer LED-Beleuchtung keine unreifen Äpfel, Birnen und Co mehr pfluckt, weil zum Beispiel Sonnenlicht die Optiken trübt. Das neue Kamerasystem muss sich nicht mehr auf die natürliche Beleuchtung verlassen. Es nutzt zur Identifizierung seiner Ziele helle Blitze mit einer genau definierten Lichtfarbe.

Mehrere Blitze pro Sekunde

Unter dieser dem Stroboskoplicht sehen die zu erntenden Früchte immer gleich aus, ob sie von der Sonne beleuchtet werden, sich im Schatten befinden oder Gegenlicht ihr Erkennen beeinträchtigt. Die extra hellen Leuchtdioden senden mehrere Bitze pro Sekunde aus. Eine Software, die die Bilder auswertet, entscheidet, was der Agrarroboter tun soll, ob er etwa einen Apfel pflücken oder hängen lassen soll, weil er noch nicht reif ist.

Chois Doktorand Omeed Mirbod hat die Schaltung zum Speichern und Freigeben von Energie an die LEDs sowie einen Controller zum Synchronisieren der Blitze mit der Kamera entwickelt. "Künstliche Intelligenz (KI) funktioniert nur mit Bildern, die reich an Informationen sind", so Mirbod. Das natürliche Licht reiche dazu nicht aus. "Wenn Sie ein Bild aufnehmen, in dem eine Frucht aufgrund der Sonne sehr gut beleuchtet wird, und dann eine andere im Schatten aufnehmen, kann die KI keine zuverlässigen Entscheidungen treffen, egal wie lange sie trainiert worden ist."

Scharfe Bilder trotz holpriger Fahrt

Feldversuche hätten gezeigt, dass das neue Beleuchtungssystem die Zuverlässigkeit der KI-Bewertung erhöht. Zudem waren die Bilder sehr scharf, obwohl der Roboter auf holprigem Untergrund mit einer Geschwindigkeit von 6,5 Kilometer pro Stunde durch eine Apfel-Plantage rollte. Als nächstes soll das System an einem echten Ernteroboter getestet werden.



(Ende)
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