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Entwicklung einer Künstlichen Intelligenz zur Unterscheidung von Unkraut und Hauptkulturen (Sustainable PhenoAI)

Zuständige Behörde

Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TMWLLR)

Bundesland

Thüringen

Kontaktdaten

Max-Reger-Straße 4-8
99096 Erfurt

Website: Externer Link zur Behörde

Projektbeschreibung

Es soll ein schnittstellenoffenes digitales Ökosystem aufgebaut werden, welches erlaubt den Einsatz von Pflanzenerkennungs-Algorithmen generalisierbarer und skalierbarer zu machen. Dies soll am Beispiel der Beikrautregulierung mit dem Agrarroboter E-TERRY erprobt werden, um die Akzeptanz der Lösung zu erhöhen und durch einen Markteintritt die Automatisierung in der Landwirtschaft voranzutreiben. Die Innovation besteht in der Einbettung einer KI, welche Kulturpflanzen und Beikräuter pixelgenau erkennen kann, in eine Umgebung mit radikal verkürztem Trainingszyklus.

Abschlussbericht

Abschlussbericht zum Download (PDF-Datei)

Ergebnisse mit Fokus auf Praxisorientierung

Im Projekt Sustainable PhenoAI wurde eine nachhaltige KI zur Unterscheidung von Unkraut und Hauptkulturen durch semantische Segmentierung entwickelt.

Zur Entwicklung und dem Training des KI-Systems wurde eine Datenbasis aus realen und synthetisch generierten Bilddateien geschaffen, die anschließend annotiert wurde. Bei der synthetischen Erzeugung von Bildmaterial zeigt GAN keine messbaren Verbesserungen gegenüber realen Daten, wodurch zukünftig realitätsnähere Verfahren zu wählen sind. Eine weitere Erweiterung der synthetischen Datensätze erfolgte durch Photogrammmetrie, 3D-Modellierung und automatisierter Bildsynthese, wodurch die KI robuster gegenüber Variationen gemacht wurde. Das KI-Modell zur semantischen Segmentierung wurde über eine Mask2Former Architektur aufgebaut, erweitert und angepasst. Dabei wurde ein maßgeschneidertes MLOPs-System entworfen, dass folgende Pipeline realisiert: Datenaufnahme → Annotation → Modelltraining → Deployment → Visualisi

Schlüsselwörter

  • Ausrüstung und Maschinen
  • Wasser
  • Ackerbau
  • Wettbewerbsfähigkeit und Geschäftsmodelle
  • Digitalisierung, einschließlich Daten und Datentechnologien

Hauptfördermittelquelle

ELER 2014-2020 für Operationelle Gruppen (im Sinne von Reg. 1305/2013 Art. 56)

Kontakt zur OG

IAB-Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH
Justus Lipowsky
Über der Nonnenwiese 1
99428 Weimar

Telefon: +49 3643 8684-156

Mail: j.lipowsky@iab-weimar.de

Mitglieder OG

E-Terry GmbH, Ökologischer Landwirtschaftsbetrieb Liane Scharf

Art der Mitglieder der OG

  • Landwirtschaft
  • Unternehmen

Projektbeginn

2023

Projektstatus

abgeschlossen

Beantragtes Gesamtbudget in EUR

236.735

Zusätzliche Informationen

2023 LFE 0011

Link 1

Kurzfilm Projekt für Innovationsforum der Thüringer Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft 2024

Link 2

Projektposter

NUTS3 CODE

DEG0D Sömmerda

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