Professionelles Autokameraobjektiv verbunden mit dem Objektiv einer Unkrautüberwachungskamera

Wintop-Autoobjektiv mit Kameraobjektiv zur Unkrauterkennung verbunden

Obwohl die Anwendungsszenarien von Unkrautüberwachungskameras (wie sie auf landwirtschaftlichen Drohnen oder Bodenrobotern verwendet werden) und optische Linsen für Automobile sind unterschiedlich, es gibt eine gewisse Überschneidung bei den technischen Anforderungen und Funktionsrichtungen:

1. Gemeinsame Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

Anforderungen an eine Unkraut-Überwachungskamera:

Es muss sich an verschiedene Außenumgebungen anpassen (starkes Licht, Schatten, Erde, Wasserdampf) und stellt höhere Anforderungen an Haltbarkeit, Wasser- und Staubdichtigkeit.

Ähnlichkeit:

Beide erfordern einen hohen Dynamikbereich (HDR) und hervorragende Antireflexionseigenschaften, um mit komplexen Lichtverhältnissen zurechtzukommen.

2. Forderung nach hoher Auflösung und Intelligenz

Unkraut-Überwachungskamera:

Durch die Kombination hochauflösender Bildgebung und KI-Algorithmen können Nutzpflanzen und Unkraut identifiziert und die Effizienz der landwirtschaftlichen Produktion optimiert werden.

Relevanzpunkt:

Ähnlich wie die Objekterkennungsfunktion von ADAS muss auch die Unkrautüberwachung Ziele (Unkraut, Nutzpflanzen) genau identifizieren und Bildgebung und Datenverarbeitung in Echtzeit unterstützen.

3. Die Kombination aus Miniaturisierung und Leichtbau

Geräte zur Unkrautüberwachung:

Drohnenmontierte Objektive müssen Gewicht und Energieverbrauch so weit wie möglich reduziert werden, um so die Flugzeit zu verlängern.

Relevanz:

Um sich an den engen Einbauraum anzupassen, müssen Autoobjektive außerdem modular aufgebaut sein, ein Miniaturdesign aufweisen und die Technologieansammlung kann gemeinsam genutzt werden.

4. Grenzüberschreitende Anwendung intelligenter Verarbeitungstechnologie

Gemeinsame Merkmale der Unkrautüberwachungslinse und der Fahrzeuglinse:

Beide benötigen Echtzeit-Bildanalyse und Algorithmus-Unterstützung. Die Deep-Learning-Technologie in Autolinsen kann als Referenz in landwirtschaftlichen Szenen verwendet werden, beispielsweise zur schnellen Bildverarbeitung durch Kantenberechnung.

Der Zusammenhang zwischen dem Objektiv einer Unkrautüberwachungskamera und dem optischen Objektiv eines Automobils kann aus drei Aspekten ausführlich erläutert werden: technische Anforderungen, Anwendungsszenarien und zukünftige Entwicklungstrends:

1. Allgemeingültigkeit der technischen Anforderungen

Hohe Auflösung und feine Bildgebungsfunktionen

Anforderungen an die Unkrautüberwachung:

Hochauflösende Objektive ermöglichen eine genaue Identifizierung von Nutzpflanzen und Unkraut, beispielsweise durch die Unterscheidung von Farb-, Textur- und Morphologieunterschieden durch KI-Algorithmen, und liefern genaue Daten zur Steuerung von Präzisionslandwirtschaftsvorgängen.

Autolinsenkorrelation:

Bei ADAS und autonomem Fahren müssen die Objektive im Fahrzeug mehrere Ziele (Fahrzeuge, Fußgänger, Verkehrsschilder) erkennen, und die Auflösungsanforderungen reichen von High Definition (1080p) bis 4K und höher, was in hohem Maße mit der Zielerkennungstechnologie übereinstimmt, die für die Unkrautüberwachung erforderlich ist.

Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

Anforderungen an die Unkrautüberwachung:

In landwirtschaftlichen Umgebungen herrschen in der Regel komplexe Bedingungen mit starkem Licht, Reflexionen, Staub und Wasserdampf. Die Linse sollte wasserdicht, staubdicht, blendfrei und für einen weiten Temperaturbereich geeignet sein.

Autolinsenkorrelation:

Fahrzeuglinsen müssen auch unter extremen Bedingungen wie Regen und Schnee sowie hohen (Motornähe) und niedrigen (kalten) Temperaturen funktionieren. Beide Technologien weisen direkte technische Gemeinsamkeiten bei der Materialauswahl, der Beschichtungstechnologie (z. B. UV-Schutz und Antireflexion) und dem Dichtungsdesign auf.

Miniaturisierung und Leichtbau

Anforderungen an die Unkrautüberwachung:

Für Drohnen und Roboter gelten in der Regel strenge Gewichts- und Größenbeschränkungen. Das Objektiv muss klein und leicht genug sein und dennoch eine hohe Leistung aufweisen.

Autolinsenkorrelation:

Auch Fahrzeugobjektive müssen sich an den begrenzten Einbauraum anpassen und dürfen das Gewicht des gesamten Fahrzeugs nicht beeinflussen. Moderne Technologien für Fahrzeugobjektive mit modularem Aufbau und asphärischem Design lassen sich direkt auf Agrarobjektive übertragen.

Multispektrale und Nahinfrarot-Technologie

Anforderungen an die Unkrautüberwachung:

In der Landwirtschaft wird die Pflanzengesundheit mithilfe von Infrarotbildern überwacht. Mithilfe der Nahinfrarotspektroskopie lässt sich der Wassergehalt und Wachstumszustand der Pflanzen ermitteln, um Nutzpflanzen von Unkraut zu unterscheiden.

Autolinsenkorrelation:

Fahrzeuglinsen werden häufig in Nachtsichtsystemen mit Nahinfrarottechnologie verwendet und verfügen über die Fähigkeit zur multispektralen Erweiterung, was den Grundstein für die Infrarot- und multispektrale Bildgebungstechnologie landwirtschaftlicher Linsen legt.

2. Verknüpfungen von Anwendungsszenarien

Echtzeitüberwachung und Bildverarbeitung

Unkrautüberwachungskamera:

Es ist notwendig, Echtzeitbilder aufzunehmen und KI-Algorithmen zu kombinieren, um die Unkrauterkennung und Verteilungskartierung abzuschließen. Dies weist technische Ähnlichkeiten mit der Echtzeit-Szenenanalyse durch ADAS-Kameras im Fahrzeug auf (z. B. Spurverlassenswarnung).

Beispielsweise kann die Edge-Computing-Technologie, die häufig in Fahrzeugobjektiven verwendet wird, die Verarbeitungsleistung von Echtzeit-Überwachungsdaten auf landwirtschaftliche Geräte übertragen und so den effizienten Betrieb von Drohnen oder Bodenrobotern ermöglichen.

Objekterkennung und Umgebungsbewusstsein

Auf Ackerland müssen sich Unkrautüberwachungskameras an Veränderungen der Topografie und Vegetationsdichte anpassen und den Standort und die Bedeckung der Zielpflanzen schnell erfassen.

Autoobjektive müssen mit der Straßenumgebung (z. B. Kurven, Gefälle) und dynamischen Zielen (Fußgänger, Fahrzeuge) zurechtkommen. Beide sind auf visuelle Algorithmen angewiesen, um die vom Objektiv erfasste Szenenqualität zu optimieren.

Anforderungen für große Entfernungen und Weitwinkel

Unkrautüberwachung:

Drohnen müssen mithilfe hochauflösender Linsen die Ernte über große Entfernungen (mehrere bis mehrere zehn Meter) genau überwachen können.

Verwenden Sie ein Weitwinkelobjektiv, um ein großes Ackerland abzudecken und gleichzeitig eine klare Abbildung der Mitte und der Ränder sicherzustellen.

Autolinse:

Panoramakamera und Rückfahrlinse Kopf verfügt auch über Weitwinkeleigenschaften und die Weitwinkelobjektivtechnologie kann in beiden direkt als Referenz verwendet werden.

3. Zukünftige Trends

Technologiekonvergenz

Gemeinsame Entwicklung von KI-Algorithmen:

Bei der Unkrautüberwachung und beim autonomen Fahren ist die Kombination aus KI-Technologie und optischen Linsen die treibende Kraft. Zukünftig kann eine universelle Linse entwickelt werden, die sowohl die landwirtschaftliche Zielerkennung als auch ADAS-Systeme im Fahrzeug unterstützt.

Multispektrales Bildgebungssystem:

Die Nachfrage nach Multispektrum in der Landwirtschaft überschneidet sich mit der Nachfrage nach Infrarottechnologie in Nachtsichtsystemen in Fahrzeugen. Durch die gemeinsame Nutzung von Kerntechnologien werden die Forschungs- und Entwicklungs- sowie Produktionskosten gesenkt.

Modulares Linsendesign

Das modulare Objektiv lässt sich an verschiedene Geräte (wie Drohnen und Autos) anpassen und ermöglicht durch den Austausch weniger Komponenten einen schnellen Szenenwechsel. Beispielsweise kann ein Basisobjektivmodul bei der Überwachung von Ackerland normale Spektren nutzen und das Fahrzeugsystem um ein Nachtsicht-Erweiterungsmodul erweitern.

Material- und Prozessoptimierung

Popularisierung asphärischer Linsen:

Asphärische Linsen werden bereits häufig in Automobilen eingesetzt, da sie das Gewicht deutlich reduzieren und die Bildqualität verbessern können. Sie könnten künftig auch für landwirtschaftliche Linsen eingesetzt werden.

Upgrade der Beschichtungstechnologie:

Eine Antibeschlag- und Antiblendbeschichtung in Autogläsern kann die Anwendbarkeit von Agrargläsern bei Morgentau und starker Sonneneinstrahlung verbessern.