用于杂草控制的装置

文档序号:1449150 发布日期:2020-02-18 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 用于杂草控制的装置 (Device for weed control ) 是由 R.科赫 J.乌特拉姆 于 2018-07-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于杂草控制的装置。描述了给处理单元提供(210)环境的至少一张图像。所述处理单元分析(220)所述至少一张图像以确定环境中的激活至少一个护盖物应用单元的至少一个地点。该至少一个护盖物应用单元被构造成向该至少一个地点应用至少一个护盖物以进行杂草控制。输出单元输出(230)可用于激活该至少一个护盖物应用单元的信息。(The present invention relates to a device for weed control. Providing (210) at least one image of an environment to a processing unit is described. The processing unit analyzes (220) the at least one image to determine at least one location in the environment where to activate at least one cover application unit. The at least one cover application unit is configured to apply at least one cover to the at least one location for weed control. The output unit outputs (230) information usable to activate the at least one cover application unit.)

用于杂草控制的装置

技术领域

本发明涉及用于杂草控制的装置,用于杂草控制的系统,用于杂草控制的方法,以及计算机程序元件和计算机可读介质。

背景技术

本发明的总体背景是杂草控制。某些工业区域和铁路轨道周围的区域需要对植被进行控制。对于铁路来说,从火车上的人(例如驾驶员)的角度看这种控制改善了可见度,并且从在轨道上工作的人的角度看这种控制也改善了可见度。这种控制能导致安全得到提高。而且,植被能干扰或损坏轨道和相关的信号线和通信线。这时就要求对植被的控制来减缓这种现象。植被控制也被称为杂草控制,可能是非常好费时且耗资源的,尤其是如果用人工来执行的话。杂草喷雾火车带有被容纳在车上的化学品罐中的除草剂,除草剂可被喷洒到轨道和周围的区域上以控制植被。但是,这种杂草控制是昂贵的,并且普通大众越来越期望看到对环境影响的减少。

发明内容

具有改善的用于杂草控制的装置是有利的。

本发明的目的是通过独立权利要求的主题实现,其中进一步的实施例被包含在从属权利要求中。应该注意,下面描述的本发明的各方面和示例也适用于用于杂草控制的装置、用于杂草控制的系统、用于杂草控制的方法,以及适用于计算机程序元件和计算机可读介质。

根据第一方面,提供了一种用于杂草控制的装置,包括:

- 输入单元;

- 处理单元;以及

- 输出单元。

该输入单元被构造成给处理单元提供环境的至少一张图像。该处理单元被构造成分析所述至少一张图像以确定该环境中的激活至少一个护盖物应用单元的至少一个地点。该至少一个护盖物应用单元被构造成向该至少一个地点应用至少一个护盖物以控制杂草。输出单元被构造成输出可用于激活该至少一个护盖物应用单元的信息。

换句话说,已经获得了环境的一张或多张图像。有一个护盖物应用单元或数个护盖物应用单元可将护盖物应用到一个或多个地点处的地面上,该一个或多个地点是通过对那些图像的图像分析确定的。以与使用护盖物的方式类似的方式,例如,在花园环境中护盖物可抑制杂草的生长,并且控制杂草,包括杀死杂草。

以这种方式,可在基于图像分析的区域内控制环境中的杂草,使得护盖物能仅被应用到要求护盖物的地方。例如,在金属铁路轨道的地点处,在金属和/或木质铁路轨道枕木的地点处,在例如混凝土区域、柏油路区域的环境区域中,可以确定不应该沉积护盖物,因为杂草不能或者通常不会在这些区域中生长。以这种方式,使用更少的护盖物并且减少了护盖物对环境的影响。而且,除了确定哪里不应该沉积护盖物之外或者与确定哪里不应该沉积护盖物相对应地,基于图像分析可确定哪里应该应用护盖物,例如确定杂草的一个或多个地点并且在该地点沉积护盖物。再一次,这能使护盖物仅在需要的地方被应用,产生了成本、时间和环境影响优点。

因此,在环境中的需要护盖物以进行杂草控制的地方应用护盖物,它可作为物理屏蔽物并且通常被用于杀死杂草。

而且,基于图像分析,在不同的区域处可应用不同的护盖物。例如,在有一种特定类型的杂草的地方,可应用一种特定类型的护盖物。被应用的护盖物的类型对于基于图像处理确定的杂草的不同类型来说可不同。而且,可能没有杂草但是被确定为要求应用护盖物的区域,例如被确定为易生长杂草的区域,可被应用具体的护盖物,该护盖物不同于被应用到例如杂草上的护盖物。因此,杂草附近的区域、或者在其它情况下被确定为易生长杂草的地面区域,例如从图形分析看来将长杂草的地点处,其地面不是干且贫瘠的,可应用作为物理屏蔽物的护盖物。这可用于阻止随后掉落的种子发芽生长,因为种子不能接触到护盖物下面的地面,并且在护盖物下面的可能已经生长的种子现在被阻止生长并被杀死,这是因为护盖物作为物理屏蔽物。

在示例中,通过至少一个照相机获得至少一张图像。输入单元被构造成给处理单元提供与所述至少一个照相机相关的、在所述至少一张图像被获得时的至少一个地点。

所述地点可以是地理地点,相对于地面上的精确地点,或者可以是在地面上的参照护盖物应用单元的一个或多个位置的地点。换句话说,可利用绝对地理地点或者不必知道绝对意义上的地面上的地点,而是参照护盖物应用单元的地点的地面上的地点。因此,通过将图像与该图像被获得时的地点相关联,护盖物可被精确地应用到该地点。

在示例中,该至少一个护盖物中的至少一个包含至少一个除草剂。

因此,除了提供护盖物形式的物理屏蔽物之外,一个或数个护盖物在提供物理屏蔽物之外,还可在要求除草剂以进行杂草控制的地方提供除草剂。因此,可在一个地点处应用包含除草剂的护盖物,在该地点例如已经确定存在一种杂草,该杂草可通过作为物理屏蔽物的护盖物和应用到该杂草的除草剂的组合被控制。而且,在其它地点处可使用不具有除草剂的护盖物,该护盖物仅提供物理屏蔽物以用于杂草控制,例如应用到可能还没有杂草的区域。因此,可在每个地点应用最有效且适合的护盖物,节约了成本、时间并最小化除草剂的环境影响。

在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第一护盖物包含与包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第二护盖物不同的除草剂含量。

换句话说,除了具有不具有任何除草剂含量且仅提供物理屏蔽物杂草控制的护盖物之外,另一护盖物可提供物理屏蔽物杂草控制以及由具体的除草剂含量(例如针对具体的一个或多个杂草)提供的具体杂草控制。并且另一护盖物除了提供物理屏蔽物杂草控制之外还能提供由不同的具体除草剂含量(例如针对不同的具体的一个或多个杂草)提供的不同的具体杂草控制。

在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物包括可生物降解的聚合物。该可生物降解的聚合物可由至少一个类型的细菌降解。

以这种方式,一个或多个除草剂可仅在需要时被递送。因此,除草剂被封装在可生物降解的聚合物中。然后细菌降解该聚合物以释放该除草剂。该细菌仅在杂草生长时生长,并且因此在杂草没有生长时,例如在天气冷且干燥时,细菌不降解聚合物以释放除草剂。然而,当天气变暖且湿润时或者其它有助于杂草生长的条件时,细菌也生长并且降解聚合物以释放除草剂。以这种方式,地面的一部分可被应用护盖物。那里还没有长杂草。护盖物提供物理屏蔽物以阻止杂草生长,但是特别强类型的杂草仍然能够开始生长。但是,由于细菌活动可生物降解的聚合物开始降解并释放杀死该植物的除草剂。另外,植物可在冷时段被护盖物覆盖并且物理屏蔽物效应开始控制该植物,并且护盖物也通过细菌活动降解以在需要除草剂时释放除草剂。通过在基于图像处理的地点处应用护盖物,此时在需要杂草控制的地方和时间提供杂草控制。护盖物也可以是例如通过阳光降解以释放封装在其内的除草剂的形式。

不过,除草剂不必被封装在护盖物内并且可通过护盖物的降解释放。除草剂可形成护盖物的一部分,由此可在将护盖物应用到杂草上时除草剂就能立即用于控制杂草。该护盖物也不必在其包含除草剂时是可生物降解的聚合物并且可以是任何适合保持除草剂的介质,使得活性成分(除草剂)能在被应用到杂草上时能立即用于控制杂草。

在示例中,分析至少一张图像以确定激活该至少一个护盖物应用单元的至少一个地点包括确定植被的至少一个地点。

换句话说,图像处理可被用于确定在所获得的图像中的植被区域,从该植被区域可以确定最适合的护盖物以用于通过在那个地点应用护盖物来控制那个植被区域的杂草。而且,护盖物可仅被应用在植被的地点处,在那里对每个植被地点可使用最适合的护盖物。可以那个植被地点为中心提供护盖物,但是护盖物延伸超过该地点以提供与种子/匍匐茎等有关的增强保护。因此,护盖物可控制具体植被,但是通过覆盖以植被地点为中心的区域,幼苗或发芽的种子,或可导致在所获图像中尚未被看到的植被的匍匐茎也能被护盖物覆盖并提供杂草控制。

以这种方式,不仅能仅在植被区域及其周围应用护盖物,而且能够为不同的植被区域选择最适合的护盖物,其中不同类型的植被可通过应用例如不同护盖物被控制。

在示例中,处理单元被构造成基于所分析的至少一张图像确定至少一个化学喷雾单元的操作模式以用于对该至少一个地点喷洒杂草控制化学品。杂草控制化学品的喷洒时间早于至少一个护盖物的应用时间。输出单元被构造成输出可用于激活该至少一个化学喷雾单元的信息。应用模式可意味着要被喷洒的杂草控制化学品的类型、要被喷洒的杂草控制化学品的量、例如通过改变喷洒的持续时间或流速。

以这种方式,在应用护盖物之前,在例如杂草上,在该杂草上喷洒杂草控制化学品。该护盖物除了提供有助于杀死该杂草的物理屏蔽物之外,还保护杂草控制化学品不降解,由此增加了杂草控制化学品的功效,使得能够喷洒更少的杂草控制化学品。该护盖物还抑制杂草在该地点生长,并且通过包含杂草控制化学品,该护盖物也用于在首先必须喷洒的更少杂草控制化学品之外最小化环境影响。因此,提供了增强杂草控制的一种形式的液体化学品夹心。

在示例中,确定操作模式包括从多个杂草控制化学品中确定要被喷洒的杂草控制化学品。

在示例中,确定操作模式包括确定要被喷洒的杂草控制化学品的喷洒持续时间。

以这种方式,在应用护盖物之前在杂草上喷洒的杂草控制化学品可针对已经被确定位于那个地点的杂草。因此,可使用最有效的杂草控制化学品,并且仅在必要时并且以最优化的量使用最激进的化学品,这提供了成本和环境优点。

根据第二方面,提供了用于杂草控制的系统,包括:

-至少一个照相机;

-根据第一方面和任何相关的示例的用于杂草控制的装置;以及

-至少一个护盖物应用单元。

至少一个照相机被构造成获得环境的至少一张图像。该至少一个护盖物应用单元被安装在运输工具上。装置被构造成激活该至少一个护盖物应用单元以向该至少一个地点应用至少一个护盖物以用于杂草控制。

以这种方式,运输工具可围绕着环境移动并且使用一个或多个护盖物在基于环境的图像确定的地点处控制该环境内的杂草。以这种方式,通过一个平台获得图像,例如一个或多个在环境上方飞行的无人机。该信息被发送到装置,该装置可位于办公室内。该装置确定应该在环境中的哪里应用什么护盖物。这个信息可被提供在特征地图和/或杂草控制地图内,地图被提供给运输工具,运输工具围绕着环境移动并且在环境的具体部分处应用该一个或多个护盖物。

在示例中,系统包括用于在基于所分析的至少一张图像的至少一个地点处喷洒杂草控制化学品的至少一个化学喷雾单元。杂草控制化学品的喷洒时间早于该至少一个护盖物的应用时间。

在示例中,装置被安装在运输工具上。在示例中,至少一个照相机被安装在运输工具上。

以这种方式,该系统通过获得图像、分析图像以确定要在哪里使用什么护盖物、并然后在所要求的具体地点激活适合的护盖物激活单元来实时地或准实时地操作。

在第三方面,提供用于杂草控制的方法,包括:

(a)给处理单元提供环境的至少一张图像;

(b)由处理单元分析至少一张图像以确定该环境内的至少一个地点以激活至少一个护盖物应用单元,其中该至少一个护盖物应用单元被构造成向该至少一个地点应用至少一个护盖物以进行杂草控制;以及

(d)由输出单元输出信息,该信息可用于激活该至少一个护盖物应用单元。

在示例中,该至少一张图像是通过至少一个照相机获得的,并且其中步骤(a)包括给处理单元提供与所述至少一张图像被获得时的所述至少一个照相机相关的至少一个地点。

在示例中,方法包括由该处理单元分析该至少一张图像以确定用于在基于被分析的至少一张图像的该至少一个地点处喷洒杂草控制化学品的至少一个化学喷雾单元的操作模式的步骤(c)。喷洒该杂草控制化学品的时间早于该至少一个护盖物的应用时间,以及步骤(d)包括输出可用于激活该至少一个化学喷雾单元的信息。

根据另一方面,提供了用于控制根据第一方面的装置和/或根据第二方面的系统的计算机程序元件,该程序元件在被处理器执行时被构造成执行第三方面的方法。

有利地,由以上方面中的任一个所提供的益处同样地适用于所有其它方面,反之亦然。

参照下面描述的实施例,能够明白和理解以上的方面和示例。

附图说明

下面将参照如下附图描述示例性实施例:

图1示出了用于杂草控制的装置的示例的示意性设置;

图2示出了用于杂草控制的系统的示例的示意性设置;

图3示出了用于杂草控制的方法;

图4示出了用于杂草控制的系统的示例的示意性设置;

图5示出了用于杂草控制的系统的示例的示意性设置;

图6示出了用于杂草控制的系统的一部分的示例的示意性设置;

图7示出了用于杂草控制的系统的一部分的示例的示意性设置;

图8示出了铁路轨道和周围区域的示意性描述;以及

图9示出了用于杂草控制的系统的一部分的示例的示意性设置。

具体实施方式

图1示出了用于杂草控制的装置10的示例。装置10包括输入单元20、处理单元30、和输出单元40。输入单元20被构造成给处理单元30提供环境的至少一张图像。这通过有线或无线通信。处理单元30被构造成分析该至少一张图像以确定该环境中的激活至少一个护盖物应用单元的至少一个地点。该至少一个护盖物应用单元被构造成向该至少一个地点应用至少一个护盖物以进行杂草控制。输出单元40被构造成输出可用于激活该至少一个护盖物应用单元的信息。

在示例中,装置是实时操作的,其中图像被获得并且立即被处理,并且该至少一个护盖物应用单元被激活以用于控制杂草。因此,例如运输工具可获得它的环境的图像并且处理该图像以确定护盖物应该被应用在其环境中的哪里。

在示例中,装置是准实时操作的,其中获得环境的图像并且图像被立即处理以确定护盖物应该被应用在哪里。该信息可之后由在该环境中行进的一个或多个合适系统使用并且将护盖物应用到该环境的特定部分。因此,例如,装备有一个或多个照相机的第一运输工具,比如轿车、火车、货车或无人驾驶飞行器(UAV)或无人机可在环境内行进并且获得图像。这个图像可被立即处理以确定“特征地图”和/或“杂草地图”,详细说明在环境中的应该或不应该应用护盖物的具体地点,其中特征可以是不应该应用护盖物的特征的地点,例如在如上面讨论的混凝土或其他区域上,并且其中杂草地图指示护盖物应该被应用的杂草的地点。之后,装备有护盖物应用单元的运输工具能在环境中行进并且将护盖物应用到环境的不同具体区域。

在示例中,装置以离线模式运行。因此,之前已获得的图像被之后提供给装置。该装置此时确定护盖物应该在一个区域中的哪里被应用,并且实际上生成杂草地图和/或特征地图。杂草地图和/或特征地图然后后来被一个或多个运输工具使用,这些运输工具随后在该区域中行进并且将护盖物应用到环境的具体部分。

在示例中,输出单元输出信号,该信号可直接用于激活护盖物应用单元。

在示例中,该至少一个护盖物被以液体形式应用,并且该至少一个护盖物应用单元包括至少一个喷雾枪或喷嘴。

在示例中,该至少一个护盖物被以固体形式应用。例如,以粉末形式,作为非织造纤维材料或者以淀粉报纸的形式,其中所使用的护盖物应用器适合于应用这种固体护盖物。

根据示例,由至少一个照相机获得该至少一张图像。输入单元被构造成给处理单元提供与该至少一张图像被获得时的该至少一个照相机相关联的至少一个地点。

在示例中,地点是绝对地理地点。

在示例中,地点是参照护盖物应用单元的一个或多个位置确定的地点。换句话说,可以确定图像与地面上的具体地点相关,而不知道其精确的地理位置,但是通过知晓护盖物应用单元相对于获得该图像时的那个地点的位置,然后可以通过将适合的护盖物应用单元移动到那个地点在之后的时间在那个地点应用所要求的护盖物。

在示例中,使用GPS单元确定在具体图像被获得时至少一个照相机的地点,和/或在确定上述地点中用到GPS单元。

在示例中,惯性导航单元被单独使用,或者与GPS单元组合使用,以确定具体图像被获得时至少一个照相机的地点。因此,例如,包括例如一个或多个激光陀螺仪的惯性导航单元在已知地点处被标定或调到零位,并且随着它与至少一个照相机移动,可以确定在x、y、z坐标中远离那个已知地点的运动,从那个运动可以确定图像被获得时至少一个照相机的地点。

在示例中,单独使用所获得的图像的图像处理,或者与GPS单元组合地使用该图像处理,或者与GPS单元和惯性导航单元组合地使用该图像处理,以确定在具体图像被获得时至少一个照相机的地点。因此,视觉标记可被单独地使用,或者与由GPS得到的信息组合地使用。

根据示例,该至少一个护盖物中的至少一个包含至少一个除草剂。

根据示例,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第一护盖物包含与包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第二护盖物不同的除草剂含量。

在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第三护盖物包含与包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第一和第二护盖物两者都不同的除草剂含量。在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第四护盖物包含与包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第一、第二和第三护盖物三者都不同的除草剂含量。

根据示例,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物包括聚合物。在示例中,聚合物是可生物降解的聚合物。在示例中,可生物降解的聚合物被构造成由至少一个类型的细菌降解。

在示例中,可生物降解的聚合物是构造成由至少一个类型的细菌降解的慢释放配方产品。

在示例中,可生物降解的聚合物包括聚酯。以这种方式,例如存在于土壤中的并且在植物生长时(当天气湿润而温暖时)生长的细菌可降解可生物降解的聚合物,这例如通过攻击酯基,以释放封装在该可生物降解的聚合物中的除草剂。

在示例中,可生物降解的聚合物是英帕尼尔(Impranil)DLN。在示例中,可生物降解的聚合物是聚乳酸。在示例中,可生物降解的聚合物是聚己内酰胺。

在示例中,可生物降解的聚合物是可喷洒的颗粒形式,其中除草剂活性成分被封装在该颗粒内。

在示例中,可生物降解的聚合物在被应用之前是弥散的形式,该弥散包括位于水溶液中的除草剂。以这种方式,水溶液可通过喷雾技术被递送,并且当被喷洒到杂草上时,水蒸发以留下封装在可生物降解的聚合物中的除草剂。

在示例中,可生物降解的聚合物是大颗粒的形式,这些大颗粒通过固体递送系统递送并且因此不是被喷洒。

根据示例,分析至少一张图像以确定激活该至少一个护盖物应用单元的至少一个地点包括确定植被的至少一个地点。

在示例中,分析至少一张图像以确定激活该至少一个护盖物应用单元的至少一个地点包括确定至少一个类型的杂草。

换句话说,选择适合的护盖物时可顾及要被控制的杂草的一个或多个类型。因此,例如,一种类型的杂草可要求仅提供物理屏蔽物的护盖物而不需要任何额外的除草剂含量以杀死该杂草,但是不同类型的杂草可要求物理屏蔽物效应和具体类型的除草剂含量两者,而不同类型的杂草要求物理屏蔽物效应和不同的除草剂含量以杀死该杂草。

换句话说,图像处理可被用于确定杂草的类型和其地点。该地点可以是图像中的地点。该地点可以是实际的地理地点。该地点可以位于图像内并且能够参照植被控制技术的位置。以这种方式,通过确定一种特定类型的杂草的地点,最优化的护盖物可被应用到那个具体地点,而最优化的护盖物也被应用到不同地点处的要求应用不同护盖物的不同杂草。

在示例中,分析至少一张图像包括利用机器学习算法。

在示例中,机器学习算法包括决策树算法。

在示例中,机器学习算法包括人工神经网络。

在示例中,机械学习算法是在多个图像的基础上被教导的。在示例中,基于包含至少一个类型的杂草的图像的多个图像来教导机器学习算法。在示例中,基于包含多个杂草的图像的多个图像教导机器学习算法。

根据示例,处理单元被构造成确定用于在基于所分析的至少一张图像的至少一个地点处喷洒杂草控制化学品的至少一个化学喷雾单元的操作模式。喷洒杂草控制化学品的时间早于应用该至少一个护盖物的时间。输出单元被构造成输出可用于激活该至少一个化学喷雾单元的信息。

根据示例,确定操作模式包括从多个杂草控制化学品中确定要被喷洒的杂草控制化学品。

图2示出了用于杂草控制的系统100的示例。系统100包括至少一个照相机110,参照图1和相关的示例中的任一个描述的用于杂草控制的装置10,和至少一个护盖物应用单元120。至少一个照相机110被构造成获得环境的至少一张图像。该至少一个护盖物应用单元120安装在运输工具130上。该装置10被构造成激活该至少一个护盖物应用单元120以向该至少一个地点应用至少一个护盖物以进行杂草控制。

根据示例,系统包括用于在基于所分析的至少一张图像的至少一个地点处喷洒杂草控制化学品的至少一个化学喷雾单元140。喷洒杂草控制化学品的时间早于该至少一个护盖物的应用时间。

根据示例,装置被安装在运输工具上,并且在示例中,至少一个照相机被安装在运输工具上。

在示例中,运输工具是火车。

在示例中,运输工具是货车或卡车或乌尼莫克(Unimog)。

在示例中,输入单元被构造成给处理单元提供在至少一张图像被获得时与该至少一个照相机相关的至少一个地点。在示例中,该地点是地理地点。

在示例中,装置被构造成基于在至少一张图像被获得时与该至少一个照相机相关的至少一个地理地点和该至少一个照相机与植被控制技术之间的空间关系以至少一个操作模式激活植被控制技术。以这种方式,通过知晓图像是由安装在运输工具上的照相机在哪里获得的以及还知晓植被控制技术相对于照相机被安装在运输工具上的哪里,简单地考虑运输工具的前进速度以在获得图像的相同地点激活植被控制技术,并且确实是在成像区域内。

在示例中,装置被构造成在激活植被控制技术的第二模式之前激活植被控制技术的第一模式,或者在激活植被控制技术的第二模式之后激活植被控制技术的第一模式。

图3示出了用于杂草控制的方法200的基本步骤。方法200包括:

在也称为步骤(a)的提供步骤210中,给处理单元提供环境的至少一张图像;

在也称为步骤(b)的分析步骤220中,由处理单元分析该至少一张图像以确定环境中的用于激活至少一个护盖物应用单元的至少一个地点,其中该至少一个护盖物应用单元被构造成将至少一个护盖物应用到该至少一个地点以进行杂草控制;并且

在也称为步骤(d)的输出步骤230中,由输出单元输出可用于激活该至少一个护盖物应用单元的信息。

根据示例,由至少一个照相机获得至少一张图像,并且步骤(a)可包括给处理单元提供在该至少一张图像被获得时与该至少一个照相机相关的至少一个地点。

在示例中,至少一个护盖物中的至少一个包含至少一个除草剂。

在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第一护盖物包含与包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物中的第二护盖物不同的除草剂含量。

在示例中,包含至少一个除草剂的该至少一个护盖物包括聚合物。在示例中,聚合物是可生物降解的聚合物。在示例中,可生物降解的聚合物被构造成由至少一个类型的细菌降解。

在示例中,步骤(b)包括确定植被的至少一个地点。

在示例中,步骤(b)包括确定至少一个类型的杂草。

根据示例,方法包括由处理单元分析240该至少一张图像以确定用于在基于所分析的至少一张图像的至少一个地点处喷洒杂草控制化学品的至少一个化学喷雾单元的操作模式的步骤(c)。喷洒杂草控制化学品的时间早于至少一个护盖物的应用时间。步骤(d)然后包括输出可用于激活该至少一个化学喷雾单元的信息。

在示例中,步骤(c)包括从多个杂草控制化学品中确定要被喷洒的杂草控制化学品。

现在结合图4-9更具体地描述用于杂草控制的装置、系统和方法的具体示例,它们涉及在铁路轨道环境中的杂草控制。数个护盖物应用单元120和化学喷雾单元140被安装在火车130的一个或多个部分上。

图4示出了用于杂草控制的系统100的示例,其中数个护盖物应用单元120和化学喷雾单元140被安装在火车130上。在系统100中,若干无人机具有照相机110。这些无人机沿着铁路轨道飞行。照相机获得铁路轨道的环境的图像,该图像是轨道之间的地面和轨道两侧的地面。被成像的环境是控制杂草所需要的环境。不必有若干无人机,而是带有一个照相机110的一个无人机可获得必须的图像。实际上,图像可通过由访问铁路轨道环境的人员手持的一个或多个照相机110、通过飞机、卫星或通过例如沿着铁路轨道行进的火车保持的一个或多个照相机110获得。由照相机110获得的图像的分辨率使得能够将植被确认为植被并且确实可处于能将一种类型的杂草与另一种类型的杂草区别开的分辨率。所获得的图像可以是彩色图像但不必是。由无人机获得的图像被传送到装置10。该图像可在它被照相机110获得时就被传送到装置10,或者可在它被获得之后被传送,例如当无人机着陆后。无人机可具有全球定位系统(GPS)并且这使得所获得图像的地点能被确定。例如,图像被获得时的照相机110的朝向和无人机的位置可被用于确定图像在地面平面上的地理覆盖区。无人机也可具有惯性导航系统,例如基于激光陀螺仪。除了被用于确定无人机的朝向和因此确定照相机的朝向,从而便于确定在地面上的哪里图像被获得之外,惯性导航系统可在没有GPS系统的情况下单独工作以确定无人机的位置,这通过确定远离一个或多个已知地点的运动。

装置10的输入单元20将获得的图像传递给处理单元30。图像分析软件在处理单元30上操作。图像分析软件可使用特征提取,例如边缘检测,和例如可识别结构(诸如铁路轨道、枕木、树、平交路口、车站站台)的物体检测分析。因此,基于已知的物体地点,例如,在环境内的建筑物和铁路枕木和点和平交路口的地点,并基于已知的结构信息,例如枕木之间的距离和铁路轨道之间的距离,处理单元可修补所获得的图像以实际上建立环境的合成描绘,该描绘可实际上被叠放在环境的地理地图上。因此,可以确定每个图像的地理地点,并且不必有基于相关的GPS和/或惯性导航的与所获得的图像相关的信息。然而,如果存在可用的GPS和/或惯性导航信息,那么这种可将具体图像仅基于图像放置在具体地理地点处的图像分析就不需要了。但是,如果基于GPS和/或惯性导航的信息可获得,那么这种图像分析可被用于增加与图像相关的地理地点。因此,例如,如果在基于GPS和/或惯性导航的信息的基础上,所获得的图像的中心被认为是位于离一段铁路的一个特定铁路枕木的侧边缘22cm且离其端部67cm,而从实际所获图像,通过使用前述的图像分析,图像的中心被确定为位于离枕木的边缘25cm且离枕木的端部64cm,那么基于GPS和/或惯性导航得到的地点可通过被按要求将该地点在一个方向上移动3cm并且在另一个方向上移动3cm而被增加。

处理单元30运行另外的图像处理软件。这个软件分析图像以确定图像中会发现植被的区域,并且也分析图像以确定哪里不会发现植被(例如在铁路枕木的地点处以及在混凝土区域)。这后一信息可用于确定哪里不要求喷洒护盖物。而且,可从图像分析确定在一个地点会发现什么类型的地面或土壤类型,例如导致植物生长的类型。例如,可以确定道渣是干净的、干的且在道渣的一块块之间没有有机物质。因此,如果确定那里没有植被,那么这个区域可被确定为不要求应用护盖物,因为这个区域不会有助于植被生长。然而,如果从图像分析确定道渣不是干净的、和/或干的和/或在道渣的一块块之间具有有机物质,即使目前发现没有植被,处理单元也仍然可确定应该在这个地点处应用护盖物以控制杂草,因为这个区域被确定为是有助于植被生长的区域。可基于所获得图像内的特征的形状检测植被,其中例如边界检测软件被用于描绘物体的外边界和物体本身的外边界内的特征的外边界;道渣之间的有机材料可被以类似方式检测。植被图像数据库可被用于帮助确定图像中的特征是否与植被相关,例如使用经训练的机器学习算法,例如人工神经网络或决策树分析。照相机可获得多光谱图像,该图像具有与图像中的颜色相关的信息,并且这可被单独使用,或者与特征检测组合使用以确定图像中哪里会发现植被(和/或有机物质)。如上所述,因为可以确定图像的地理地点,所以根据图像在地面上的大小的知识,可在图像中发现植被的一个或多个地点,和/或应该应用护盖物的其它区域,然后将它们映射到地面上的该植被的精确位置(区域)。

处理单元30然后运行另外的图像处理软件,该软件可以是基于特征提取确定植被地点的图像处理(如果被使用的话)的一部分。这个软件包括机器学习分析器。获得了具体杂草的图像,以及还与正被使用的杂草的大小相关的信息。与世界上的地理地点相关的信息,在该地点会发现这种杂草,以及与一年中会发现这种杂草的时间相关的信息,包括什么时候开花等,可被用该图像贴标签。杂草的名称也可用该杂草的图像贴标签。机器学习分析器,其可基于人工神经网络或决策树分析器,此时可在这个地面真实性已获得的图像上被训练。以这种方式,当植被的新图像被提供给分析器时,在这个图像可能具有贴到它上的相关时间标识(例如一年中的时间)和地理地点(诸如德国或南非)时,分析器就通过将在新图像中发现的杂草的图像与训练它的不同杂草的图像进行比较以确定图像中的杂草的具体类型,其中杂草的大小,以及它们生长在何时何地也都被考虑。因此可以确定在环境内的地面上的那种杂草类型的具体地点,以及它的大小。

处理单元30能访问包含不同杂草类型,以及在控制那种杂草类型时要使用的最优护盖物,是否包含除草剂,以及是否应该在应用护盖物之前在杂草上喷洒杂草控制化学品以及喷洒什么类型的化学品的数据库。该数据库是由从经验确定的数据汇编而成。这个数据库还包含关于不同地面区域的细节,这些区域可能位于杂草的地点内或者可能与杂草分开,以及是否应该在地面上应用具体类型的护盖物以抑制杂草在那个区域内生长。

回到已经从图像分析确定存在杂草或植被区域的情况,在确定要应用什么护盖物以及它是否应该含有除草剂以及在杂草的地点处应用护盖物之前是否还应该应用或喷洒杂草控制化学品时还可考虑地面上的杂草或杂草丛的大小。例如,具体类型的护盖物对于特定类型的杂草可能是最优的。处理单元30此时可确定对于环境中的特定地点处的单个杂草或一小丛这种杂草,数个护盖物应用单元120应该在那个具体地点处被激活以用那个护盖物控制杂草——该护盖物例如可仅仅是物理屏蔽物并且不包含除草剂,其由护盖物应用单元120a应用。但是,如果有另外一种类型的杂草,那么处理单元可确定应该在那个地点处应用包含一个或多个除草剂的护盖物,其中该护盖物是细菌可降解的从而在合适的时间释放除草剂。可通过护盖物应用单元120b和120c沉积具有不同的除草剂含量的两种不同类型的护盖物。另外,可能在一个地点确认了特别难控制和/或导致周围区域中长出幼苗的一种具体类型的杂草,并且处理单元此时可确定在该杂草的地点处应该喷洒具体的杂草控制化学品,然后再应用也可以包含除草剂的护盖物,如果幼苗开始生长,那么这个护盖物可被应用到比杂草更大的区域上以控制幼苗。可通过化学喷雾单元140a和140b喷洒两个不同类型的杂草控制化学品。然而,护盖物可仅被应用到喷洒了杂草控制化学品的相同的区域上,并且其内可不包含除草剂。相反,不带有除草剂的护盖物可作为物理屏蔽物,该物理屏蔽物本身有助于控制杂草并且位于杂草控制化学品上还有助于确保已喷洒的杂草控制化学品不过快地分解和/或被雨水冲走或以其他方式被不利地影响,由此护盖物还增加了杂草控制化学品的功效。因此在这个示例中,当火车的适合的货车车厢从杂草上方经过时化学喷雾单元140a或140b中的其中一个激活,并且当具有护盖物应用单元120a的最后的货车车厢从该杂草上方经过时,这些单元激活以在已经被用杂草控制化学品喷洒过的杂草上应用护盖物。不过,可在一个还没有被喷洒过杂草控制化学品的地点处应该护盖物。

处理单元确保需要被控制的全部杂草都被分配了护盖物应用单元的至少一个激活和(如果要求的话)化学喷雾单元的激活;无论要求的是仅仅不带有除草剂的护盖物,带有除草剂的护盖物,先喷洒杂草控制化学品后应用不带有除草剂的护盖物,或先喷洒杂草控制化学品后应用带有除草剂的护盖物。关于护盖物和要喷洒的杂草控制化学品,处理单元可确定哪个特定除草剂应该被包含在护盖物中以及哪个特定类型的杂草控制化学品应该被喷洒。

因此,无人机的照相机110获得了环境的图像,该图像被传递给处理单元30,该处理单元确定在环境中的哪个具体地理地点应该应用杂草控制技术的什么模式。因此,实际上特征地图和/或杂草地图可被生成,其指示了应该在环境里的哪里应用护盖物,带有或不带有其内包含的除草剂,并且在这之前是否应该在杂草上喷洒杂草控制化学品。

继续参照图4,杂草控制火车130沿着铁路轨道前进。如上所述,杂草控制火车具有数个货车车厢。在一个具体示例中,第一个货车车厢具有基于化学喷雾的杂草控制技术,其带有喷洒第一杂草控制化学品的数个化学喷雾单元140b。第二货车车厢具有基于化学喷雾的杂草控制技术,其带有喷洒第二杂草控制化学品的数个化学喷雾单元140a。然后,一个货车车厢具有数个应用具有第一除草剂含量的护盖物的护盖物应用单元120c,另一个货车车厢具有数个应用具有第二除草剂含量的护盖物的护盖物应用单元120b,并且最后的货车车厢具有数个应用不具有除草剂含量的且形成不带有相关的除草剂杂草控制效果的物理屏蔽物的护盖物的护盖物应用单元120a。不同的火车或者具有连接到其的不同货车车厢的同一火车可容纳应用不同类型的护盖物的不同数量的护盖物应用单元,护盖物带有或不带有除草剂含量,并且不必具有带有化学喷雾单元的货车车厢,其中仅护盖物被应用在环境中,例如应用在杂草上。然而,当存在化学喷雾单元时,可以具有数个不同类型的单元,这些单元联接到容纳在货车车厢内的适合的化学品容器从而可喷雾数个不同的杂草控制化学品。不过,带有化学喷雾单元的货车车厢,如果存在的话,总是相对于火车的前进方向位于带有护盖物应用单元的货车车厢的“上游”,从而可先用杂草控制化学品对杂草喷雾并然后再在那个区域上应用护盖物。

杂草控制火车具有使用上述的特征地图、杂草地图或杂草控制地图的处理单元(未示出)。杂草控制火车具有确定其地理地点的手段,其可基于GPS、惯性导航、图像分析中的一个或多个以定位杂草控制火车的位置和护盖物应用单元120a、120b、120c的具体地点和化学喷雾单元140a和140b的具体地点。这意味着当杂草控制火车通过环境时,不同单元(护盖物应用单元和如果需要的话化学喷雾单元)可被在杂草的具体地点激活,其中在那个地点被激活以应用具体的护盖物以覆盖(如果需要的话)用具体的杂草控制化学品喷洒过的区域的不同单元已经被确定为对于那个任务是最优的。

如上面讨论的,杂草控制火车可具有照相机并且获得图像。所获得的图像可由在杂草控制火车上的处理单元处理以确定火车自身的地点,这通过确定枕木和周围环境中的特征的地点。另外,当杂草控制火车具有GPS和/或惯性系统时,GPS和/或惯性导航系统可被用于确定火车的地点以使得可在具体杂草的地点处激活正确的护盖物应用单元(以及如果需要的话化学喷雾单元)。

不过,如果火车还具有获得周围环境的图像的照相机,那么诸如枕木的位置等的特征提取可被用于增加由GPS和/或惯性导航确定的位置以修正位置,从而护盖物应用单元(以及如果需要的话化学喷雾单元)可在所要求的精确地点激活,例如不在不长杂草的区域上以及例如在不同类型的杂草的具体地点处,以将例如从GPS系统得到的位置考虑在内。因此,为确定枕木的位置所要求的图像处理可快速运行,同时地点更新被快速应用,因为在定位诸如铁路枕木的特征时的图像处理复杂性相对不大。

处理单元使用关于带有不同除草剂含量的护盖物和关于杂草控制化学品以及与要使用什么护盖物来控制具体类型的杂草以及用于控制其它具体杂草的护盖物和在其前面的具体杂草控制化学品的组合有关的信息的数据库来确定要在环境中的具体地点处激活什么单元(护盖物应用单元以及如果需要的话化学喷雾单元)。火车还具有雨传感器,并且如果天正在下雨并且杂草通常仅在其上被喷洒杂草控制化学品,那么处理单元可确定应该在喷洒杂草控制化学品之后在该杂草上应用不带有除草剂含量的来自护盖物应用单元120a的护盖物,从而通过在被喷洒过的杂草上提供物理屏蔽物来减轻因降雨导致的对杂草控制化学品的冲走。

图5示出了用于杂草控制的系统100的另一示例。图5的用于杂草控制的系统类似于图4中示出的那个。不过,在图5中杂草控制火车130具有之前讨论的照相机110和装置10。在杂草控制火车130上的照相机110现在获得之前由无人机获得的图像。在杂草控制火车130上的装置的处理单元30处理所获得的图像以确定杂草的地点和类型。此时不要求确定杂草的精确的地理地点。相反,基于照相机110和在火车的货车车厢中容纳的护盖物应用单元120a、120b、120c和化学喷雾单元140a和140b之间的相对间距,所获得的图像可被定位在地面上的具体点处,在该图像中定位并被识别的杂草因此也被定位在地面上。所要求的护盖物应用单元(并且如果需要的话化学喷雾单元)此后将在被确定的杂草地点处和/或在与被确定为有助于杂草生长的区域相关的要求控制杂草的地点处被激活。然后,根据杂草控制火车的向前运动的知识(其速度)和图像被获得的时间,可以确定所要求的单元应该在何时被激活使得在杂草的位置(或其他区域)处激活以在那个地点处应用护盖物,其中应用护盖物之前如果需要的话先喷洒化学品,和/或以在环境的所要求的其它区域上应用护盖物且该护盖物可能不要求在那个地点处已经先喷洒杂草控制化学品。以这种方式,杂草控制火车不需要具有GPS和/或惯性导航系统或基于图像的绝对地理地点确定手段。相反,为了顾及为确定杂草的类型和它在图像中的精确地点,和/或要应用护盖物的、可能还没有生长杂草但仍然确定需要应用护盖物的地点所要求的处理,以及它在地面上的精确地点——在火车坐标系内——可被确定。照相机110必须与容纳护盖物应用单元或者如果存在的话化学喷雾单元的第一货车车厢间隔一定距离,该第一货车车厢就图5中所示的示例来说是容纳化学喷雾单元140b的货车车厢,其中该货车车厢的重要位置是化学喷雾单元140b本身的位置,该距离至少等于处理时间乘以在杂草控制期间杂草控制火车的最大速度。因此,例如,如果对于以25m/s行进的火车处理需要0.2s、0.4s或0.8s,那么参照图5对于这个火车速度照相机110必须在化学喷雾单元140b前面间隔5m、10m或20m。火车速度的减小和/或处理速度的减小使得可以减小间距。而且,获得图像的照相机110可具有非常短的曝光时间,从而最小化在曝光时间期间由于火车运动而引起的像移。这可通过各种不同的手段,包括例如结合滤镜使用例如通过激光或LED而具有短曝光时间或短脉冲照明的照相机。

不过,装置可使用GPS系统和/或惯性导航系统和/或图像分析以确定杂草的精确地理地点,和/或要应用护盖物的区域的精确地理地点,这些区域例如可在枕木之间以及在铁路轨道之间但是不在枕木上或不在轨道上,和/或在被确定为有助于杂草生长的区域处。这意味着可以提供已经控制了什么杂草,和它们被如何控制的,以及那些杂草定位在哪里的记录,以及可以提供护盖物被应用在哪里的记录,包括那些没有被应用在生长的杂草上的护盖物。因此,实际上提供了审计信息,使得能够回顾杂草控制技术的应用的功效。而且,通过生成杂草和/或环境的其它相关区域的精确地理地点,护盖物应用单元和化学喷雾单元可具有相关的地点确定手段,例如GPS系统和/或惯性导航系统和/或基于图像的系统,它们可被用于提供那些单元的精确位置。因此,火车的前车厢可具有图像获得和分析单元,该单元使得能够构建杂草控制地图。火车的最后几节货车车厢此时可具有护盖物应用单元(和如果需要的话化学喷雾单元)。这些在后的货车车厢可通过承载负荷的货车车厢与前车厢间隔几十米或上百米。前车厢到后车厢的绝对间隔可在火车上山和下山时变化,但是因为带有护盖物应用单元和化学喷雾单元的货车车厢知晓它们的精确地点和它们的相应单元的精确地点,当它们向前移动到杂草的位置或特定类型的杂草的区域或要例如应用护盖物的其它区域时,可在那个精确地理地点激活适合的一个或多个单元。这是因为护盖物应用单元和化学喷雾单元的精确地理地点是已知的,使得能够在它们从杂草或要应用杂草控制的其它区域的精确地理地点上方经过时激活那些单元。

图5示出了杂草控制火车130的两个视图,上面的是侧视图且下面示出的是平面图。这示出了在轨道之间延伸且延伸到轨道两侧的获得图像的照相机110。杂草控制火车的各个货车车厢具有可在火车下面和在火车两侧的位置处被激活的如参照图4讨论的相关不同的护盖物应用单元120a、120b、和120c以及化学喷雾单元140a和140b。

图6示出了如图4-5中示出的杂草控制火车130的货车车厢,其具有数个化学喷雾单元140。图6中的货车车厢也可以是图4-5中的具有化学喷雾单元140a或化学喷雾单元140b的货车车厢。在另一个示例中,图6中示出的货车车厢可喷洒与参照图4-5讨论的不同的杂草控制化学品。图6示出了火车的一个货车车厢的后视图,该视图是沿着铁路轨道的视图。化学喷雾单元140的数个独立的喷雾喷嘴在火车下面侧向延伸并且延伸到火车两侧。喷雾喷嘴也在向前方向上延伸。喷雾喷嘴本身可具有具体控制,除了开或关以外,可以在方向上被控制以向左和右或向下喷雾,和/或被控制成使得喷雾的角度范围被改变从而例如窄的喷雾射流可被引向单个小杂草。当这些喷雾喷嘴中的一个在一个杂草的上方经过且该杂草已经被确认为是应该通过那个特定化学喷雾被控制的杂草,处理单元30激活具体喷嘴,该喷嘴在杂草的具体地点喷洒化学品,其中要求通过那个化学品喷雾来控制那个杂草。杂草控制化学品被喷洒之后,接着在那个地点处或上应用护盖物,参照图7更具体地讨论。在图6中,这个杂草有两个具体地点,一个被发现位于轨道之间并且一个是在轨道左侧,并且因此激活了两个喷雾喷嘴。请注意,杂草可从这个货车车厢的下面经过,已经由容纳在不同货车车厢中的化学喷雾单元140将 其它化学品之一应用到杂草,或者杂草已被确定为在在它们上应用护盖物之前不需要在它们上喷洒杂草控制化学品。

图7示出了如图4-5中示出的杂草控制火车130的一个货车车厢,该货车车厢具有数个护盖物应用单元120。图7中的货车车厢可以是图4-5中示出的货车车厢中的任一个,其具有护盖物应用单元120a、120b或120c。图7示出了火车的这个货车车厢的后视图,该视图是沿着铁路轨道的视图。处理单元30例如确定要求在其上应用护盖物的具体杂草,其中该护盖物具有第一除草剂含量。因此在这个示例中,参照图4-5中示出的具有护盖物应用单元140b的货车车厢。示出了数个单独的护盖物喷洒喷嘴,它们被构造成喷洒液体可生物降解的聚合物,该聚合物中包含除草剂含量。在这个具体示例中的聚合物是聚酯,其与除草剂一起在水溶液里弥散。在应用之后,水蒸发以留下封装在聚合物中的除草剂。该聚合物被设计成使得在环境中存在的且在杂草生长时生长的细菌将降解该聚合物并且导致除草剂的释放。细菌攻击聚合物的酯基导致了聚合物的降解以及除草剂的释放。因此,除了提供控制杂草的物理屏蔽物之外,还通过杂草控制除草剂的受控应用提供了针对杂草的另外的杂草控制机制。如果杂草没有生长,例如在干而冷的条件下,那么细菌也不生长并降解聚合物。然而,只要杂草开始生长,细菌也生长,这导致聚合物的降解和除草剂的释放。护盖物应用单元140b的数个单独的喷洒喷嘴在火车下面侧向延伸并且延伸到火车的两侧。喷洒喷嘴也可在向前方向上延伸。喷洒喷嘴本身可具有具体控制,除了开或关之外,并且可在方向上被控制以向左和右或向下喷洒,和/或被控制成喷洒的角度范围被改变从而例如窄的喷洒射流可被对准单个杂草。不过,通常护盖物的应用范围大于之前通过化学喷雾喷嘴140在杂草上喷洒的杂草控制化学品的应用范围。然而,护盖物的范围和杂草控制化学品喷洒的范围可以相同。

在图7中,有两个具体地点的杂草被确定为在其上需要应用护盖物。这些地点与图6中示出的已经在其上喷洒了杂草控制化学品的地点相同。因此,先在杂草上喷洒杂草控制化学品,并且之后在杂草上喷洒具有除草剂含量的护盖物。不过,在不同的示例中杂草控制化学品被首先喷洒到杂草上,接着应用不含除草剂的护盖物。这种护盖物提供了控制杂草的物理屏蔽物效应并且可以是液体聚合物,该聚合物也可以是可生物降解的以减少对环境的长期影响,但不必是可生物降解的。这种护盖物不必是液体形式,并且可以是颗粒或粉末形式,并且具有除草剂含量的可生物降解的护盖物也可以是颗粒或粉末形式而不是液体形式。

代替使用具有除草剂含量的液体聚合物护盖物,护盖物可以是颗粒形式,颗粒可在需要时包含被封装的除草剂,这些颗粒也是可喷洒的,由此便于应用。颗粒可如上所述地是可生物降解的,从而释放被封装的除草剂。而且,护盖物可以是不可喷洒的形式,并且再一次可以具有除草剂含量,例如是更大的颗粒、非织造纤维材料、淀粉报纸,这种护盖物被人工应用到要求的地点。

图8示出了铁路环境的描绘,示出了铁路轨道和轨道两侧的地面。示出了数个杂草区域,其中一大丛一种类型的杂草内具有一丛不同类型的杂草。在图8中示出了不同的护盖物应用单元和(如果需要的话)不同的化学喷雾单元被激活以分别应用护盖物和杂草控制化学品的地点的描绘。 在一个地点处,处理单元基于图像处理确定了一种杂草仅要求在其上应用作为物理屏蔽物的护盖物,并且在所要求的地点处仅激活护盖物应用单元120a。在另一地点处,要求第二类型的杂草控制化学品被喷洒到在一大丛不同类型的杂草中的一小丛杂草上,并且再一次在这小丛上应用不具有除草剂的护盖物。这大丛本身能够通过仅应用不带有除草剂含量的护盖物被控制。基于图像处理确定两个不同的杂草丛要求在不先喷洒杂草控制化学品的情况下应用具有除草剂含量的护盖物。不过,从化学喷雾单元140a向另一种特别难控制的杂草上喷洒杂草控制化学品,接着通过护盖物应用单元120c应用带有除草剂含量的护盖物。这种确定应该在哪里激活哪个护盖物应用单元以应用护盖物以及如果需要的话应该在杂草的地点在应用护盖物之前激活哪个化学喷洒喷嘴可被认为是参照图4所讨论的杂草控制地图和/或特征地图,或者应该如参照图5讨论地应用关于杂草控制技术的什么模式的实时确定。

图9示出了在图4-5中所示的火车的最左侧货车车厢中的护盖物应用单元120a的更多细节,下面的描述也关于其他的护盖物应用单元120b和120c以及关于化学喷雾单元140a和140b。护盖物应用单元(或用于化学喷雾单元的)布局和控制使得不同量的护盖物(和杂草控制化学品)能被应用(喷洒)到具体地点,而不必减慢火车或以不同的速率应用护盖物(杂草控制化学品),这导致了简化的系统子单元。继续参照图9中示出的具体示例,其示出了安装在火车的货车车厢上的单独的子单元,其中中心单元位于火车货车车厢下面而其它的子单元位于货车车厢的两侧,它们能控制轨道外侧的杂草。在这个具体的示例中有19行喷嘴和12列喷嘴,这些喷嘴被构造成应用作为聚合物的液体形式的护盖物,该护盖物不具有除草剂含量(尽管同一系统可被用于应用具有除草剂含量的液体聚合物护盖物、带有或不带有除草剂含量的颗粒护盖物、和杂草控制化学品)。可以有不同数量的列的喷嘴和不同的行数,并且可以仅有一行。定义行x列的坐标系,那么随着火车向前移动当喷嘴1x4、1x5、1x6和1x7从杂草的地点上方经过时这些喷嘴激活以沉积护盖物层。随着进一步移动,在一个示例中仅仅这些喷嘴处于激活直到这些喷嘴已经从杂草的上方经过。以这种方式可应用最小量的护盖物。然而,喷嘴可在杂草位于子单元下方的不同位置处时激活。因此,当杂草首先位于子单元的前边缘下面时,喷嘴1x4-7、2x4-7和3x4-7被激活。随着火车向前移动,2x4-7、3x4-7和4x4-7被激活,然后3x4-7、4x4-7和5x4-7被激活。以这种方式,杂草在子单元下方前进而在所有位置合适的喷嘴都被激活直到17x4-7、18x4-7和19x4-7被激活,然后18x4-7和19x4-7并且最后19x4-7被激活。以这种方式被激活的喷嘴的波在地面上的固定位置处激活,该波以火车的速度移动。因此,可在不同的地点在不同的持续时间上应用护盖物,并且因此应用不同厚度的护盖物,其中处理单元确定对在特定地点处的特定杂草要沉积什么厚度的杂草。这也适用于应用具有除草剂含量的护盖物,以及在应用护盖物之前在杂草上要喷洒的杂草控制化学品的量,如果处理单元已经确定要求这种杂草控制化学品的预处理的话。

上面详述的示例是参照铁路讨论的,其中在火车的不同货车车厢内容纳不同的护盖物应用单元和化学喷雾单元。这些可被容纳在单个货车车厢内,并且可以有仅一组单元,这些单元是基于图像处理在具体地点处应用护盖物的护盖物应用单元,护盖物带有或不带有相关除草剂含量。另外,除了杂草控制火车以外,卡车或货车或乌尼莫克(Unimog)可具有安装在其上/内的护盖物应用单元和如果需要的话化学喷雾单元,并且基于之前获得的且处理的图像或者基于它自己获得并处理的图像,围绕着工业区或甚至比如机场的区域行驶并如上所述地通过有针对性地应用护盖物来控制杂草,如果需要的话应用杂草控制化学品预处理。

在另一个示例性实施例中,提供了计算机程序或计算机程序元件,其特征在于被构造成在合适的系统上执行根据前面实施例中的一个的方法的方法步骤。

计算机程序元件可因此被存储在计算机单元上,计算机单元也可以是实施例的一部分。这个计算单元可被构造成执行或引发执行上面描述的方法的步骤。而且,它可被构造成操作上面描述的装置和/或系统的部件。该计算单元可被构造成自动操作和/或执行使用者的命令。计算机程序可被载入到数据处理器的工作内存中。数据处理器可因此被装备成执行根据前面的实施例的其中一个的方法。

本发明的这个示例性实施例既覆盖了从一开始就使用本发明的计算机程序也覆盖了借助更新将现有程序变成使用本发明的程序的计算机程序。

进一步,计算机程序元件可能够提供满足上述方法的示例性实施例的过程的全部必须步骤。

根据本发明的另一个示例性实施例,提供计算机可读介质,例如CD-ROM、USB棒等,其中计算机可读介质其上存储有计算机程序元件,该计算机程序元件是如前面部分描述的。

计算机程序可存储和/或分布在合适的介质上,例如光学存储介质或固态介质,所述介质与其它硬件一起或作为该硬件的一部分被供应,但是也可以其他形式散布,例如经由因特网或者有线或无线电信系统。

不过,计算机程序也可在网络上被提供,比如万维网,并且可被从这个网络上下载到数据处理器的工作内存中。根据本发明的另一个示例性实施例,提供了使计算机程序元件可用于下载的介质,该计算机程序元件被布置成执行根据本发明的前面描述的实施例中的一个的方法。

必须注意到,本发明的实施例是参照不同的主题描述的。尤其是,一些实施例是参照方法类型权利要求描述的,而其它实施例是参照设备类型权利要求描述的。但是,本领域技术人员将从上面以及下面的描述中得出,除非另有说明,属于一个类型的主题的特征可任意组合,除此之外,与不同主题相关的特征之间也可任意组合,这些组合都被认为是由本申请公开。然而,全部特征可被组合以提供比这些特征的简单相加更多的协同效果。

虽然在附图和前面描述中详细图示并描述了本发明,这些图示和描述被认为是说明性或示例性的而不是限定性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实施要求保护的发明时能在学习附图、公开内容和从属权利要求之后理解并实现所公开的实施例的其它变型。

在权利要求中,词语“包括”不排除其它的元件或步骤,而不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。单独一个处理器或其它单元可满足在权利要求中记载的若干物件的功能。仅仅在互相不同的从属权利要求中记载了某些措施的事实不能表明不能利用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限定范围。

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