Kartierung von Maiskörnern mittels Drohne als Prüfmethodik von Einzelkornsätechnik unter Feldbedingungen

Abstract

Diese Arbeit zeigt drei Ansatzpunkte zur Weiterentwicklung des von der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) angewandten Prüfrahmens für Einzelkornsägeräte im Feldeinsatz auf und leitet daraus eine auf Fernerkundung basierende Methodik ab. Durch den Einsatz einer Drohne mit RGB-Sensor konnten mittels Einzelkornsämaschine gelegte Maiskörner auf rückverfestigtem Boden teilautomatisiert segmentiert und kartiert werden. Dies gelang durch die Anwendung des Otsu-Schwellenwertes auf den a*-Kanal des CIELab-Farbraums mit anschließender Filterung für die Fläche eines repräsentativen Maiskorns. Die mittlere Sichtbarkeits­rate bei der offenen Ablage von Maiskörnern liegt bei > 90 %. Der Segmentierungsalgorithmus erkennt die sichtbaren Maiskörner mit einer hohen Sensitivität von ≥ 96 %, jedoch muss die Genauigkeit von ≥ 62 % weiter verbessert werden. Doppelstellen werden ab einer Distanz von zwei Zentimetern mit gleichwertiger Fehlerquote erkannt. Die Kartierung der Ablagepunkte mit einem RMSExy zwischen 1,7 und 5,1 mm ist genauer als in vergleichbaren Arbeiten mit pflanzenbasierter Kartierung. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen den Grundstein für eine Anpassung des DLG-Prüfrahmens an die technischen Weiterentwicklungen in der Einzelkornsätechnik.