Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB 
Die Weinrebe gehört seit Jahrtausenden zu den wichtigsten Kulturpflanzen Europas. Um die Digitalisierung und die Nutzbarmachung Künstlicher Intelligenz im Weinbau zu fördern, beschäftigt sich das Fraunhofer IOSB in verschiedenen Projekten mit der Unterstützung der Maschinenbauer im Marktsegment Vollernter durch Spektralsensorik und spezialisierte Kameras.
Herausforderungen und Lösungsansätze
In Zeiten des Klimawandels kann es schwierig sein, den optimalen Erntezeitpunkt zu finden. Deshalb wird ein tragbarer Spektralsensor eingesetzt, um die Reife der Beeren anhand ihrer Reflexionsspektren zu messen. Während der Ernte ist es wünschenswert, nur reife und gesunde Trauben zu pflücken, was durch KI-basierte Bildgebungsverfahren automatisiert werden könnte und bereits erfolgreich demonstriert wurde. In den Tank der Erntemaschine eingebettete Spektralsensoren ermöglichen eine Qualitätsauswahl direkt im Feld.
Darüber hinaus werden derzeit bildgebende Anwendungen zur Ertragsvorhersage untersucht. Sobald im Weinberg Blütenknospen erscheinen, könnten diese automatisch mit Hilfe der Bildverarbeitung gezählt werden, um eine erste Ertragsschätzung zu berechnen. Diese Schätzung könnte regelmäßig aktualisiert werden, bis reife Beeren für eine finale Vorhersage berücksichtigt werden, was zu einer erhöhten Planungssicherheit für den Winzer führt.
Wie andere Organismen auch, ist die Weinrebe ständig von Krankheiten bedroht. Die Auswertung des spektralen Fingerabdrucks von infizierten und gesunden Pflanzen könnte eine Früherkennung von Krankheiten ermöglichen und so den Winzern die Chance geben, zeitnah Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Für diese Anwendung wird eine speziell an die Krankheitssymptome angepasste Multispektralkamera konfiguriert.
Zukunftsperspektiven
Während sich die bisherigen Projekte auf die Weinrebe konzentrieren, könnten die Methoden und Algorithmen in Zukunft auch auf andere Nutzpflanzen übertragen werden und so einen wertvollen Beitrag zur Automatisierung der Phänotypisierung im Feld leisten.