Vertikale Landwirtschaft bietet neue Möglichkeiten für eine effiziente und nachhaltige Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln in Innenräumen. Um eine hohe Produktionsqualität zu gewährleisten erfordert sie eine kontinuierliche Qualitätskontrolle vor der Ernte. Dafür wurde in diesem Projekt ein computergestütztes visuelles System auf der Grundlage des vertikalen Anbausystems OrbiPlant® entwickelt. Abbildung 1 zeigt den Aufbau des entwickelten Systems zur visuellen Qualitätskontrolle.

Das System besteht aus zwei Kameras, die oben auf der Orbiplant®-Schleifenstruktur montiert sind. Die Kameras nehmen Farb- und Tiefenbilder von jeder Pflanzenreihe von vorne und hinten auf, während diese das mit einem Förderband betriebene System durchlaufen. Die Kameras sind in einer Box mit Lichtquellen untergebracht, um reproduzierbare Lichtverhältnisse zu gewährleisten. Um aussortierbares Pflanzenmaterial zu simulieren, wurde für diese Projekt eine Schädigung der Blattfläche der Pflanzen durch Herbizideinsatz induziert. Die aufgenommenen Bilder werden von Deep-Learning-Modellen analysiert, um relevante Qualitätsinformationen zu extrahieren und zu analysieren.

Für jede einzelne Pflanze wird eine Schätzung der Blattfläche vorgenommen, um den Wachstumsprozess anhand der Pflanzenpopulation zu bewerten. Darüber hinaus werden verfärbte Bereiche (z. B. aufgrund von Krankheiten oder Nährstoffmangel) erkannt und gemessen. Die Qualitätsindikatoren werden verarbeitet und Nutzern in Form eines webbasierten Dashboards zur Qualitätskontrolle mit Informationen über die Position der Pflanze im Förderband zur Verfügung gestellt.