project title
Effects of LASER Light Applications on juvenile Plants for Weed Control based on online Image Processing
project duration
1st February 2010 to 31st January 2013 (3 years)
project management
| Prof. habil. Dr. rer. hort. | Thomas Rath | Leibniz University Hannover, Biosystems Engineering Section (link) |
| Prof. habil. Dr.-Ing. | Stephan Barcikowski | University of Duisburg-Essen, Chair of Technical Chemistry I (link) |
| Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. | Heinz Haferkamp | Laser Zentrum Hannover e.V. (link) |
project contact
Dipl.-Ing., B.Sc. Christian Marx (link)
funding
Deutsche Forschungsgemeinschaft (link)
project objectives
Non-chemical weed control is a primal intent of ecological and sustainable plant production. A future possibility may be the selective weed control of juvenile plants via laser technology. The objective of this interdisciplinary approach between biosystems and laser engineering is to handle basic matters of laser application for weed management within horticultural crops. The following tasks should be worked out:
| 1. |
Development of a thermal damaging model (dose-response model) which specifies the laser effect on monocotyledonous and dicotyledonous weeds depending on technical and horticultural parameter (laser output power, laser wavelength, laser energy, laser beam form, plant specie and plant growing stage). |
| 2. | Enhancement of image processing algorithms to identify weeds on any open area and to determine the target laser position within the plants for an effective weed control treatment. |
| 3. | Integration of the target laser positions into the laser control including strike monitoring. |
| 4. |
Test and validation of the developed algorithms and controls in experiments (moveable vibration table and traverse test stand in a green house). |
Projekttitel
Untersuchungen zur Laserlichtwirkung auf der Basis von Bildanalysen auf juvenile Pflanzen zur Unkrautregulierung
Projektlaufzeit
1. Februar 2010 bis 31. Januar 2013
Projektleitung
| Prof. habil. Dr. rer. hort. | Thomas Rath | Leibniz Universität Hannover, Fachgebiet Biosystem- und Gartenbautechnik (link) |
| Prof. habil. Dr.-Ing. | Stephan Barcikowski | Universität Duisburg-Essen, Lehrstuhl für Technische Chemie I (link) |
| Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. | Heinz Haferkamp | Laser Zentrum Hannover e.V. (link) |
Projektbearbeitung
Dipl.-Ing., B.Sc. Christian Marx (link)
Projektfinanzierung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (link)
Projektzielsetzungen
Nicht-chemische Unkrautbekämpfung ist wesentliches Ziel ökologischer und nachhaltiger Pflanzenproduktion. Eine zukünftige Möglichkeit könnte die gezielte Bekämpfung von Unkräutern im frühen Entwicklungsstadium mit Hilfe der Lasertechnologie sein. Ziel des Vorhabens ist es, mittels interdisziplinärer Forschung in Biosystem- und Lasertechnik grundlegende Fragen der Laserapplikation zum Unkrautmanagement in gartenbaulichen Intensivkulturen zu beantworten. Folgende Aufgaben sollen bearbeitet werden:
| 1. |
Entwicklung eines Schädigungsmodells (Dosis-Wirkungsmodell), mit dem die Laserwirkung in Abhängigkeit von technischen und pflanzenbaulichen Parametern (Laserleistung, -wellenlänge, -energie, -strahlform, Pflanzenart und -wachstumsstadium) auf monokotyle und dikotyle Unkräuter beschrieben werden kann. |
| 2. | Weiterentwicklung von Bildanalysealgorithmen, die Unkrautpflanzen auf einer beliebigen Fläche erkennen und die Zielpunkte innerhalb der Pflanzen für den Einsatz einer Laserbehandlung zur Unkrautregulierung bestimmen. |
| 3. | Integration der Zielpunkte in eine Lasersteuerung und Trefferkontrolle. |
| 4. |
Test und Bewertung der entwickelten Algorithmen und Steuerungen in Versuchen (verfahrbarer Vibrationstisch bzw. Überfahrversuchsstand im Gewächshaus). |