Verbundprojekttitel: KI-basierte Pflanzen-Phänotypisierung zur verbesserten Auswahl ertragreicherer und hochwertigerer Arten; Teilprojekttitel: Kombination von 3D-Strukturinformationen und hyperspektralen Farbinformationen zur Entwicklung einer neuartigen 4D-Pflanzen-Phänotypisierungplattform

Die moderne Pflanzen-Phänotypisierung ist eine aufstrebende Wissenschaft und liefert wesentliche Informationen darüber, wie Genetik, Epigenetik, Umweltbelastungen und Anbaumanagement die Auswahl hin zu produktiven Pflanzen leiten können, welche optimal für ihre Umgebung geeignet sind. Durch die Anwendung einer effektiven Phänotypisierung kann im Züchtungsprozess der Ertrag und die Qualität jeder Kultur verbessert werden, wodurch letztendlich die Ernährungssicherheit unterstützt wird. Eine Technologie zur Pflanzen-Phänotypisierung für die Pflanzenzucht, welche 4D Informationen (räumlich und farblich) autonom erfasst und durch KI zugänglich macht, existiert bislang nicht und soll im PRECIS-Projekt entwickelt werden. Insbesondere soll eine neuartige Scannerplattform mit kombinierten Sensoren für den automatischen Betrieb entwickelt werden, welche durch spezielle Software und mittels KI im Züchtungsprozess einfach-verständlich genutzt werden kann. JB Hyperspectral ist dabei verantwortlich für die Auswahl, Charakterisierung und das genaue Einmessen des hyperspektralen Scanners sowie dessen Zusammenführung mit einem 3D-Scanner. Besondere Herausforderungen liegen hierbei in der vollständigen Charakterisierung der farblichen Aufnahmen unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen, der möglichst genauen Ausrichtung der Sensoren hinsichtlich übereinstimmender Farb- und Strukturinformation sowie der detailgenauen Rundumerfassung der einzelnen Pflanzen. Zu diesem Zweck sollen neuartige Aufnahmemuster zur Anwendung kommen, welche sich aus mehreren Blickwinkeln überlappen und somit einen möglichst tiefen Einblick in die Pflanzenkultur ermöglichen. Dieser neuartige Ansatz ermöglicht eine nie dagewesene Tiefe und Kombination eines 3D-Modells mit vielfarbiger Information und ist konkurrenzlos bei der schnellen Erfassung und Bewertung möglichst vieler Einzelpflanzen im Züchtungsprozess.