Weinbergüberwachung

Wie kann die Bekämpfung des Schädlingsbefalls von Weinstöcken verbessert werden?

Mit dieser Fragestellung befassten sich im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit Studierende der Informatik sowie des Maschinenbaus unter Betreuung von Sandro Kreten, wissenschaftlicher Mitarbeiter/Assistent in der Fachrichtung Informatik.

Der bekreuzte Traubenwickler ist einer der Hauptschädlinge für die Weintrauben. Um den Befall zu überprüfen, werden in der Praxis Lockstofffallen verwendet, die aus einer Pappschachtel mit einem eingelegten Lockstoffstreifen bestehen. Diese Fallen müssen durch den Winzer einzeln überprüft werden.

Ziel des Projekts war es, die Anzahl an Traubenwicklern mittels Digitaltechnik und Datenübertragung in den einzelnen Fallen regelmäßig zu überprüfen und die Daten an ein Device, eine App oder eine Internetseite weiterzuleiten. Die aktuelle Anzahl an Schädlingen ist auf diese Weise jederzeit durch den Winzer überprüfbar und ermöglicht so ein schnelles Ergreifen von Gegenmaßnahmen bei einem einsetzenden Anstieg der Schädlingskonzentration.

Die Informatikstudierenden befassten sich mit der konkreten technischen Umsetzung, zu der neben der Realisierung einer geeigneten Software auch die Auswahl der passenden Hardware bestand.

Die Aufgabe des Teams Maschinenbau war die Konstruktion und Fertigung eines passenden Gehäuses, in dem die benötigte Elektronik sicher untergebracht und jederzeit vor Witterungs- und Umwelteinflüssen, wie Temperatur oder Feuchtigkeit, geschützt werden kann.

In der konkreten Umsetzung wird in dem gefertigten Gehäuse eine Kamera verbaut, die senkrecht von oben Bildaufnahmen des Lockstoffstreifens macht. Die von den Studierenden entwickelte Software kann nun mittels Bilderkennung/Mustererkennung die Anzahl an Traubenwicklern ermitteln. Da sich die dunklen Traubenwickler farblich von dem weißen Lockstoffstreifen absetzen, kann die Software die hellen Pixel als Lockstoffstreifen und die dunklen als Traubenwickler identifizieren. Mittels Bildanalyse kann die Anzahl dunkler Pixel bestimmt werden, die einen groben Überblick über die Menge der vorhandenen Schädlinge auf dem Lockstoffstreifen vermittelt. Zudem ist das Programm in der Lage, das Muster des Traubenwicklers selbstständig zu erkennen und somit auf die Gesamtanzahl der auf dem Lockstoffstreifen befindlichen Traubenwickler zu schließen.

Die Energieversorgung wird über eine Solarzelle sichergestellt, die auf dem Dach des Gehäuses angebracht ist. Darüber hinaus liefern verschiedene Sensoren weitere Messdaten wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit.

01. November 2019