устройство для составления карты сорняков

Формула изобретения

1. Устройство (100) для составления карты сорняков независимо от времени суток, содержащее блок (110, 110') записи изображения, блок (120) обработки и оценки изображения, блок (130) хранения данных, соединенный с блоком обработки и оценки изображения, базу (135) данных сорняков, источник (160) света и блок (150) определения местоположения, имеющий элемент (152) нахождения местоположения, причем блок (110, 110') записи изображения, блок (150) определения местоположения и источник (160) света связаны для обмена данными с блоком (120) обработки и оценки изображения, при этом блок (120) обработки и оценки изображения снабжен одним или более управляющими выходами (122, 124), один (124) из которых обеспечивает возможность установления соединения для обмена данными с системой (190) управления отдельного устройства для уничтожения сорняков, отличающееся тем, что блок (110, 110') записи изображения содержит видеокамеру (112) для записи последовательных изображений пути, проходимого устройством (100) и освещенного источником (160) света, причем источник (160) света, по меньшей мере, частично образован источником света, излучающим свет с цветовой температурой, близкой к цветовой температуре естественного света, причем блок (110, 110') записи изображения дополнительно содержит лазерную камеру (114) слежения за рельефом для определения топографических условий проходимого пути, а блок (150) определения местоположения дополнительно содержит, по меньшей мере, один элемент (154) уточнения местоположения для более точного определения пространственных координат, предоставленных элементом (152) нахождения местоположения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок (110, 110') записи изображения снабжен лазерной камерой (115) для уточнения вида сорняков.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что источник (160) света, по меньшей мере, частично образован одним или более лазерными диодами, излучающими когерентный свет высокой интенсивности с длиной волны, находящейся в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что элемент (152) нахождения местоположения является спутниковым навигационным устройством (GPS).

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что элемент (152) нахождения местоположения является навигационным устройством, использующим сигналы, излучаемые базовыми станциями сотовой телекоммуникационной сети.

6. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что элемент (154) уточнения местоположения является преобразователем углового смещения.

7. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что содержит датчик (170) яркости, соединенный с блоком (120) обработки и оценки изображения.

8. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что база (135) данных сорняков составляет часть блока (130) хранения данных.

9. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что блок (120) обработки и оценки изображения, блок (130) хранения данных и база (135) данных сорняков составляют части персонального компьютера.

10. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что один из управляющих выходов (122) связан для обмена данными с устройством (180) отображения.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что устройство (180) отображения является экраном, предпочтительно сенсорным экраном.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что устройство (180) отображения является печатающим устройством.

13. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что источник (160) света объединен с блоком (110, 110') записи изображения.

14. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что источник (160) света представляет собой индивидуальные источники света, физически отделенные друг от друга.

15. Устройство по п.4, отличающееся тем, что элемент (154) уточнения местоположения является преобразователем углового смещения.

16. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит датчик (170) яркости, соединенный с блоком (120) обработки и оценки изображения.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит датчик (170) яркости, соединенный с блоком (120) обработки и оценки изображения.

18. Устройство по п.4, отличающееся тем, что источник (160) света объединен с блоком (110, 110') записи изображения.

19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что источник (160) света объединен с блоком (110, 110') записи изображения.

20. Устройство по п.17, отличающееся тем, что источник (160) света объединен с блоком (110, 110') записи изображения.

21. Устройство по п.4, отличающееся тем, что источник (160) света представляет собой индивидуальные источники света, физически отделенные друг от друга.

22. Устройство по любому из пп.15, 17, 19 или 20, отличающееся тем, что источник (160) света представляет собой индивидуальные источники света, физически отделенные друг от друга.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Объектом настоящего изобретения является устройство для составления карты сорняков, содержащее блок записи изображения, имеющий видеокамеру и лазерную камеру слежения за рельефом, блок обработки и оценки изображения, соединенный с ним блок хранения данных, а также базу данных сорняков.

Уровень техники

Патентная заявка Германии № 4,132,637 A1 раскрывает способ и устройство, предназначенные для уничтожения сорняков. Согласно данному способу их уничтожение производится на основе карты сорняков. Карта составляется с помощью оптических датчиков и видеокамеры, подключенных к компьютеру и относящихся к устройству для уничтожения сорняков, раскрываемому в указанном документе. Во время процесса записи изображения устройство движется по заданному маршруту. Составление карты сорняков основано на простом улавливании света, отражающегося от участка, сканируемого оптическими датчиками, и анализе записанных изображений. Во время анализа текущее изображение изучается и, считая его части, проявившиеся в зеленом цвете, зараженными сорняками, создается карта сорняков из зеленых пиксельных элементов, соответствующих частям, проявившимся в зеленом цвете. Карта сорняков, полученная таким образом, дает информацию о степени засоренности, однако не содержит информации о видах сорняков, вызывающих засоренность.

Патентная заявка Венгрии № Р0202205 также раскрывает способ борьбы с сорняками на основе карты сорняков, а также устройство уничтожения сорняков, установленное для осуществления этого способа на железнодорожном вагоне-платформе. Помимо сведений о степени зараженности сорняками, карта сорняков в такой конструкции также содержит информацию о видах сорняков, присутствующих на том участке, который должен быть от них очищен. Однако в силу объединения блока составления карты сорняков с устройством их уничтожения, блок составления карты имеет сравнительно большие размеры и позволяет составлять карту сорняков, относящуюся только к участку между рельсами и, по выбору, на склонах вдоль железнодорожного пути. Составленная карта сорняков тесно связана с расположением путей. Поэтому способ уничтожения сорняков согласно патентной заявке Венгрии № Р0202205, который является весьма предпочтительным с точки зрения окружающей среды и позволяет осуществить процесс на основе карты сорняков, что допускает относительно низкие затраты химических реактивов, может быть применен лишь на относительно немногих участках (например, вдоль железнодорожных путей). Дополнительным недостатком способа борьбы с сорняками, описанного в упомянутой венгерской патентной заявке, является то, что карта сорняков по этому способу может быть составлена только в определенное время суток (т.е. при дневном свете) и при наличии соответствующих световых условий (т.е. достаточного естественного освещения для записи изображения).

Патентная заявка США № 2004/0149893 А1, являясь наиболее близким известным из уровня техники аналогом, относится к устройству избирательного различения растительных культур или растительности. Устройство содержит блок записи изображения, блок обработки и оценки изображения, соединенный с ним блок хранения данных, базу данных сорняков, источник света и блок определения местоположения, имеющий элемент нахождения местоположения. Блок записи изображения, блок определения местоположения и источник света имеют соединение для обмена данными с блоком обработки и оценки изображения. Кроме того, блок обработки и оценки изображения снабжен одним или более управляющими выходами, причем один из управляющих выходов предоставляет возможность установления соединения для обмена данными с системой управления отдельного устройства для уничтожения сорняков. Блок записи изображения выполнен в виде светочувствительного средства для улавливания света, отраженного от исследуемых растений только в узких диапазонах длин волн. В частности, указанное светочувствительное средство содержит некоторое количество сенсорных узлов, причем каждый узел построен из пары сенсоров, которые способны улавливать сигнал в двух узких диапазонах длин волн, предпочтительно между 550 и 650 нм (т.е. на зеленом участке спектра) и между 850 и 950 нм (т.е. на ближнем инфракрасном участке спектра). Кроме того, блок обработки и оценки изображения представлен в форме процессорного средства, способного оценивать указанные отраженные сигналы, обнаруженные только в указанных узких диапазонах длин волн.

Для составления карты растительности вышеуказанное устройство просто использует ограниченный диапазон длин волн света, отраженного исследуемой растительностью. Это означает, что данным устройством не могут быть получены никакие изображения в видимой части спектра, что приводит к необходимости комплексного и сверхсложного оценочного алгоритма (алгоритмов), основанного на идее «окна (окон) решения». Следовательно, отличие одного типа растительности от другого типа растительности устанавливается здесь на основе величины (характерной для всего растительного массива, а не для конкретной культуры) принятого сигнала от сенсорных узлов.

Кроме того, указанный алгоритм сильно зависит от резкого изменения спектральной отражательной способности растений, которое предположительно имеет место при длине волны около 700 нм. Это верно для большинства наших сельскохозяйственных культур, которые могут быть исследованы в лабораторных условиях и, следовательно, могут наблюдаться на протяжении всего их жизненного цикла, что приводит к получению хорошо определенных кривых спектральных отражательных способностей. Однако это не обязательно верно в отношении растительности в виде сорняков, возникающих и растущих в естественной среде на природе. Спектральная отражательная способность в данном случае может отличаться от одного вида растительности к другому, и даже от вида к виду в зависимости от таких параметров (например, содержание минералов, состав почвы), которые не могут быть измерены осуществимым от места к месту способом в реальном времени во время составления карты сорняков.

В результате использования такого алгоритма составление карты растительности является довольно сложным, недостаточно надежным, а также относительно медленным процессом. Кроме того, оно не может производиться в любое время суток.

Еще одним недостатком указанных устройств борьбы с сорняками является то, что в некоторых случаях, например, при быстро изменяющихся светотеневых эффектах или размывании последовательности изображений вследствие быстрого движения устройства, части информации о видах сорняков могут быть получены только с некоторой неопределенностью. Это, однако, совершенно неблагоприятно, когда уничтожение сорняков осуществляется в более позднее время по сравнению со временем составления карты сорняков целевым образом, т.е. с использованием гербицида для определенного вида сорняков. То есть может случиться так, что, вследствие неточного определения вида, уничтожение сорняков на основе карты сорняков будет выполняться не тем гербицидом, который допускает наиболее эффективное регулирование фактического наличия сорняков на данном участке.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеперечисленных недостатков. В частности, изобретение направлено на создание такого устройства для составления карты сорняков, которое может использоваться как само по себе, по существу, на любом участке, покрытом сорняками, так и в простом соединении с любым существующим на сегодняшний день устройством для уничтожения сорняков, осуществляющим процесс на основе карты сорняков. Карта сорняков, составленная указанным устройством, имеет высокую пространственную точность, а также достоверно рассчитывает степень зараженности сорняками и виды сорняков, вызывающих засоренность, для одинаковых топографических условий участка, где осуществляется борьба с сорняками. Дополнительной целью изобретения является создание устройства, которое может быть, в случае необходимости, надежно использовано для составления карты сорняков даже в условиях плохой видимости и/или в любое время суток. Еще одной дополнительной целью изобретения является создание такого устройства для составления карты сорняков, которое может быть с большой надежностью использовано для предоставления точной информации о видах сорняков даже при сильном солнечном свете или при быстро меняющихся светотеневых условиях и/или при большом сдвиге в цветовом спектре участка, покрытого сорняками, во время восхода/захода солнца.

Изобретение основано на осознании того, что устройство для составления карты сорняков предпочтительно должно быть выполнено как независимое устройство, которое физически может быть отделено от устройства для уничтожения сорняков, однако способно устанавливать соединение для обмена данными с системой управления устройства для уничтожения сорняков. Кроме того, предпочтительно снабдить такое устройство собственным блоком определения местоположения. Кроме того, также полезно оборудовать устройство для составления карты сорняков своим собственным источником света, управление которым (т.е. его включение или выключение) осуществляется самим этим устройством.

Вышеуказанные задачи решены в устройстве для составления карты сорняков, содержащем источник света, блок определения местоположения, имеющий элемент нахождения местоположения и, по меньшей мере, один элемент уточнения местоположения, позволяющий уточнить пространственные данные, предоставленные элементом нахождения местоположения, причем блок записи изображения, блок определения местоположения и источник света связаны для обмена данными с блоком обработки и оценки изображения, который снабжен одним или более управляющими выходами, один из которых обеспечивает возможность установления соединения для обмена данными с системой управления отдельного устройства для уничтожения сорняков. Возможные дополнительные варианты устройства для составления карты сорняков охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение и его предпочтительные варианты будут объяснены более детально со ссылкой на сопровождающие чертежи, где

на фиг.1 показана блок-схема возможного варианта осуществления устройства для составления карты сорняков согласно изобретению; и

на фиг.2 показана блок-схема возможного дополнительного варианта осуществления устройства для составления карты сорняков согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Устройство 100 для составления карты сорняков, схематично показанное на фиг.1, содержит блок 110 записи изображения, блок 120 обработки и оценки изображения, блок 130 хранения данных, базу 135 данных сорняков, блок 150 определения местоположения и источник 160 света. Устройство 100 для составления карты сорняков также предпочтительно снабжено датчиком 170 яркости и, по выбору, соединено с блоком отображения 180. Далее, устройство 100 для составления карты сорняков сконструировано так, чтобы иметь возможность соединения с системой 190 управления отдельного устройства для уничтожения сорняков.

Блок 110 записи изображения может быть установлен на транспортном средстве (например, железнодорожном или соответствующем автомобильном транспортном средстве). Установка осуществляется посредством подвески с амортизатором, который гарантирует отсутствие вибрации блока 110 записи изображения во время движения транспортного средства. Установка посредством подвески с амортизатором также гарантирует то, что блок 110 записи изображения во время своей работы неподвижен, и, следовательно, он всегда может записывать четкие изображения.

Задачей блока 110 записи изображения является запись последовательных изображений пройденного пути во время движения устройства 100 для составления карты сорняков, которые предоставляют точную визуальную информацию, во-первых, о зараженности пройденного пути сорняками, во-вторых, о видах сорняков, присутствующих на пройденном пути, и, в-третьих, о топографических условиях пройденного пути (т.е. о его наклоне и неровности). Поэтому блок 110 записи изображения, показанный на фиг.1, включает в себя видеокамеру 112 и лазерную камеру 114 слежения за рельефом. Видеокамера 112 является цветной камерой высокого разрешения, которая оборудована соответствующими оптическими элементами (например, светофильтрами или поляризаторами, известными из литературы) для устранения различных вредных световых эффектов. Лазерная камера 114 слежения за рельефом также является цифровой камерой (высокого разрешения), в которой процесс получения изображения в заданном диапазоне длин волн производится с помощью источника света (не показан), излучающего лазерный свет. Данный источник света предпочтительно представляет собой часть лазерной камеры 114, однако это не обязательно. Видеокамера 112 и лазерная камера 114 передают записанные ими изображения на блок 120 обработки и оценки изображения с помощью проводной (с использованием соответствующего кабеля передачи данных) или беспроводной (например, инфракрасной или Bluetooth) передачи данных. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, вычисление степени зараженности сорняками и распознавание вида сорняков производится на основе кадров, записанных видеокамерой 112, в то время как лазерная камера 114 слежения за рельефом служит для определения топографических условий.

Возможность использования устройства 100 для составления карты сорняков, показанного на фиг.1, независимо от времени суток обеспечивается наличием источника 160 света, включение и выключение которого осуществляется блоком 120 обработки и оценки изображения на основе показаний датчика яркости 170. Источник 160 света является источником, обеспечивающим концентрированное освещение, имеющее цветовую температуру, соответствующую или приближающуюся к цветовой температуре (естественного) дневного света. Источник 160 света предпочтительно является металло-галогеновой лампой. Для того чтобы достичь наилучшего освещения того участка проходимого пути, изображение которого записывается в данный момент, в одном из предпочтительных вариантов осуществления источник 160 света объединен с блоком 110 записи изображения.

Задачей блока 150 определения местоположения является определение точного действительного местоположения блока 110 записи изображения и/или записанной видеоинформации для того, чтобы части информации о зараженности сорняками, их видах и данных топографии, полученные из записанных частей видеоинформации, были нанесены на составляемую карту сорняков с наиболее возможной высокой точностью в смысле пространственного положения. Для этой цели блок 150 определения местоположения содержит элемент 152 нахождения местоположения и, по меньшей мере, один элемент 154 уточнения местоположения для определения более точных пространственных координат, предоставленных элементом 152 нахождения местоположения. В одном из своих предпочтительных вариантов осуществления элемент 152 нахождения местоположения является спутниковым навигационным устройством, например блоком GPS. В своем дополнительном предпочтительном варианте осуществления элемент 152 нахождения местоположения является навигационным устройством, использующим сигналы базовых станций сотовой телекоммуникационной сети.

В частности, спутниковое определение местоположения позволяет определить местоположение с точностью до 10 см, если блок 110 записи изображения неподвижен. Поскольку блок 110 записи изображения вследствие своего движения изменяет свое положение во время создания карты сорняков, определение с помощью GPS его действительного положения (и, следовательно, записанной видеоинформации) становится относительно неточным (т.е. с погрешностью до 3-5 метров). Для создания карты сорняков, которая позже может использоваться как основа для планового и высокоэффективного уничтожения сорняков, действительное местоположение блока 110 записи изображения должно быть известно более точно. Поэтому блок 150 определения местоположения оборудован, по меньшей мере, одним дополнительным элементом 154 уточнения местоположения.

Предпочтительно элемент 154 уточнения местоположения является преобразователем, предпочтительно, например, преобразователем углового смещения, установленным на колесе несущего транспортного средства, осуществляющего перемещение блока 110 записи изображения. Кроме того, элемент 154 уточнения местоположения может быть любым другим типом преобразователей, например преобразователем скорости, измеряющим скорость транспортного средства с большой точностью. Задачей элемента 154 уточнения местоположения является уточнение пространственных данных, предоставленных элементом 152 нахождения местоположения (по выбору, блоком GPS) по отношению к реальному местоположению блока 110 записи изображения во время его движения. Поэтому точность карты сорняков, в основном, определяется информацией, предоставленной не элементом 152 нахождения местоположения, а преобразователем (преобразователями), учитывающим/вычисляющим смещение блока 110 записи изображения, что позволяет достичь точности до нескольких сантиметров. Для точного вычисления текущего положения блока 110 записи изображения на карте сорняков, используемые преобразователь (преобразователи) и элемент 152 нахождения местоположения, предпочтительно, блок GPS, синхронизируются друг с другом в то время, когда блок 110 записи изображения неподвижен.

Координаты, предоставляемые элементом 152 нахождения местоположения и элементом 154 уточнения местоположения, передаются блоком 150 определения местоположения на блок 120 обработки и оценки изображения с помощью проводной (с использованием соответствующего кабеля передачи данных) или беспроводной (например, инфракрасной или Bluetooth) передачи данных.

Части видеоинформации, поступающей от видеокамеры 112 и лазерной камеры 114, а также информация о местоположении, выдаваемая блоком 150 определения местоположения, хранятся в блоке 130 хранения данных. Предпочтительно блок 130 хранения данных является жестким диском быстрого доступа, однако в равной степени могут использоваться и любые другие средства, подходящие для хранения данных. База 135 данных сорняков составляет часть блока 130 хранения данных (т.е. она хранится в нем), однако это не является обязательным; база 135 данных сорняков также может быть соединена с устройством 100 для составления карты сорняков как отдельный блок (например, в форме программно-аппаратных средств).

По существу, задачей блока 120 обработки и оценки изображения устройства 100, показанного на фиг.1, является установление степени зараженности сорняками и видов сорняков, вызывающих засорение, а также топографические условия на основе обработки изображений видеокамеры 112 и лазерной камеры 114, а затем сохранение полученных таким образом частей информации в виде карты сорняков в соответствии с пространственными координатами, предоставленными блоком 150 определения местоположения. Блок 120 обработки и оценки изображения осуществляет обработку полученной части информации посредством заранее настроенного программного обеспечения, причем отдельные шаги этой обработки осуществляются процессором (не показан), составляющим часть блока 120 обработки и оценки изображения. Зараженные сорняками участки пройденного пути определяются с помощью сообщающего о сорняках алгоритма программного обеспечения путем принятия во внимание частей изображений зеленого оттенка, записанных видеокамерой 112. Наименьший участок, который может быть идентифицирован как участок сорняков устройством 100 для составления карты сорняков согласно настоящему изобретению, принимая во внимание разрешение устройства 100, представляет собой участок 10×10 см. Идентификация вида сорняков производится с помощью спектрального анализа и распознавания формы посредством сравнения с характерной для видов информацией о сорняках, содержащейся в базе 135 данных сорняков. Кроме того, для обеспечения компактной конструкции устройства 100 для составления карты сорняков согласно изобретению блок 120 обработки и оценки изображения, блок 130 хранения данных и база 135 данных сорняков выполнены как части персонального компьютера (например, портативного компьютера).

Блок 120 обработки и оценки изображения также снабжен, по меньшей мере, двумя управляющими выходами 122, 124. Один из управляющих выходов 122 сформирован таким образом, что блок 120 обработки и оценки изображения может быть через него соединен с устройством отображения 180. Для визуализации карты сорняков и части информации, поступающей в блок 120 обработки и оценки изображения в реальном времени, устройство отображения 180 имеет форму экрана, предпочтительно сенсорного экрана. Для обеспечения возможности распечатывания части заинтересовавшей информации устройство отображения 180 также может быть обеспечено печатающим устройством.

Дополнительный управляющий выход 124 формируется таким образом, что через него может быть установлено соединение для обмена данными между блоком 120 обработки и оценки изображения и системой 190 управления отдельного устройства для уничтожения сорняков. Целью этого является обеспечение возможности прямой пересылки подготовленной карты сорняков на устройство для уничтожения сорняков с целью определения требуемых параметров для уничтожения сорняков (тип гербицида, требуемая его дозировка, местоположение и период времени подачи). Передача данных, опять же, может производиться проводным или беспроводным способом.

Устройство 100 для составления карты сорняков, показанное на фиг.2, отличается от устройства 100, показанного на фиг.1, тем, что для обеспечения возможности идентификации различных видов сорняков с большей точностью блок 110 записи изображения, помимо видеокамеры 112 и лазерной камеры 114 слежения за рельефом, содержит также лазерную камеру 115 для уточнения вида сорняков. Лазерная камера 115 уточнения вида является цифровой камерой высокого разрешения, в которой процессу получения изображений в заданном спектре длин волн помогает источник света (не показан), который создает лазерный луч высокой интенсивности. Предпочтительно источник света, создающий лазерный луч, является одним или более лазерными диодами, которые излучают в узком диапазоне (диапазонах) длин волн, характерном для сорняков в инфракрасновидимом участке электромагнитного спектра. Предпочтительно источник света, создающий лазерный луч, является частью лазерной камеры 115 уточнения вида, однако это не обязательно; источник света, создающий лазерный луч, может также быть выполнен как часть источника 160 света. Выходная мощность источника света, создающего лазерный луч, задается таким образом, что интенсивность когерентного света, излучаемого им на освещаемый участок, значительно выше, предпочтительно в десять раз, чем измеренная интенсивность естественного солнечного света (а также света, излучаемого источником 160 света, который, по выбору, также может быть задействован) на рассматриваемом участке. Здесь следует отметить, что указанный источник лазерного луча по существу играет роль обычной вспышки. Эффекты естественного освещения, которые могут помешать видеокамере 112 (например, быстро меняющиеся светотеневые эффекты, большие сдвиги в цветовом спектре записанных изображений при рассвете/закате) и/или эффекты, вызванные быстрым движением блока 110 записи изображения устройства 100 для составления карты сорняков (например, смазанные изображения), могут быть устранены за счет применения мгновенного освещения лазерным лучом. Благодаря освещению лазерным лучом влияние солнца не преобладает на участке, освещаемом посредством соответствующих оптических средств (не показаны), и, следовательно, лазерной камерой 115 могут быть записаны изображения постоянной интенсивности даже при относительно отличающихся условиях освещенности. Изображения, которые записаны при освещения короткими импульсами, остаются неподвижными даже при высоких скоростях, и они значительно резче, чем записанные на том же участке видеокамерой 112. Таким образом, на основе базы 135 данных сорняков с использованием соответствующих алгоритмов распознавания формы и анализом изображений, записанных лазерной камерой 115 уточнения вида, и сравнением их с изображениями, записанными видеокамерой 112 блоком 120 обработки и оценки изображения, в данном случае может быть достигнута более точная идентификация видов сорняков, чем в случае устройства 100, показанного на фиг.1, что в результате приводит к большей достоверности созданной карты сорняков.

Ниже подробно описывается применение устройств 100, 100' согласно изобретению для составления карты сорняков.

После установки блока 110, 110' записи изображения на несущем транспортном средстве, при нахождении блока 110, 110' записи изображения в неподвижном положении, элемент 152 нахождения местоположения и элемент 154 уточнения местоположения синхронизируются друг с другом. Таким образом, на основе сигнала элемента 154 уточнения местоположения местоположение блока 110, 110 записи изображения будет точно известно в любой момент во время совместного движения блока 110, 110' записи изображения и транспортного средства. После синхронизации транспортное средство начинает движение и блок 110, 110' записи изображения одновременно начинает свою работу, т.е. он записывает изображения проходимого пути и сорняковой растительности, покрывающей путь. Изображения записываются высокоточной цветной видеокамерой 112 и лазерной камерой 114 слежения за рельефом, при необходимости одновременно с равномерным освещением источником 160 света. Полученная таким образом видеоинформация передается посредством проводной или беспроводной передачи данных на блок 120 обработки и оценки изображения. Требуемое включение или выключение источника 160 света управляется блоком 120 обработки и оценки изображения на основе входящего сигнала датчика 170 яркости. При использовании блока 110 записи изображения, источник света, создающий лазерный луч, связанный с лазерной камерой 115 уточнения вида и функционирующий как обычная вспышка, также начинает работу одновременно с движением транспортного средства; при этом одновременно с мгновенным освещением лазерным лучом лазерная камера 115 уточнения вида также записывает изображения проходимого пути. Эти изображения также передаются посредством проводной или беспроводной передачи данных на блок 120 обработки и оценки изображения.

Затем на основе входящей части видеоинформации вычисляется степень зараженности сорняками, выполняется идентификация видов сорняков, вызывающих засоренность, и определяются топографические условия пройденного пути блоком 120 обработки и оценки изображения. Для этой цели выполняется алгоритм (алгоритмы) спектрального исследования, анализирующий цвета и свойства сорняков на изображениях, и/или остановленные кадры, полученные от видеокамеры 112 и, по выбору, от лазерной камеры 115, подвергаются алгоритму (алгоритмам) распознавания формы. Применение алгоритма (алгоритмов) распознавания формы требуется потому, что излучения света различными сорняками являются характерными для этих сорняков, однако они очень близки по длине волны друг к другу. Распознавание сорняков производится на основе базы 135 данных сорняков, созданной ранее.

По завершению анализа входящей части видеоинформации, зараженность сорняками изучаемого участка, вид сорняков, вызывающих засорение, и топографические условия, а также точные координаты, предоставленные блоком 150 определения местоположения, для дальнейшего использования сохраняются в виде карты сорняков в блоке 130 хранения данных и/или передаются на устройство отображения 180. Для осуществления уничтожения сорняков составленная таким образом карта сорняков может быть также передана системе 190 управления отдельного устройства для уничтожения сорняков.

Карта сорняков, составленная устройством 100, 100' для составления карты сорняков согласно изобретению, содержит как начальные, так и конечные координаты, пройденный путь, покрытое расстояние в единицах метров, координаты пройденного пути (предпочтительно, например, его координаты GPS, уточненные преобразователями), степень зараженности сорняками в процентных единицах на единицу площади, а также вид обнаруженных сорняков.

Устройство 100, 100' для составления карты сорняков согласно изобретению имеет следующие преимущества:

- оно может применяться физически отдельно и независимо от устройства для уничтожения сорняков, практически в любой местности, при этом карту сорняков, составленную устройством 100, 100', для выполнения уничтожения сорняков можно легко загрузить на устройство для уничтожения сорняков после того, как устройство 100, 100' будет к нему присоединено;

- карта сорняков, имеющая высокую точность и содержащая, помимо зараженности сорняками, также сведения о видах сорняков, может быть составлена устройством 100, 100 в любое время суток и/или при недостаточных условиях естественного освещения;

- идентификация видов сорняков, нанесенных на карту, может осуществляться с большой точностью, даже если светотеневые эффекты изменяются относительно быстро; это гарантирует, что при осуществлении процесса уничтожения сорняков на основе карты на участке, очищаемом от сорняков, будут распылены специфичные для вида сорняков гербициды, являющиеся наиболее эффективными для уничтожения сорняков, покрывающих определенный участок.