(07.03.2023) Auch diesen Winter werden wieder Rebstöcke aufgenommen und annotiert um unseren Datensatz zu erweitern. Diesmal legen wir besonderen Wert darauf, eine möglichst große Vielfalt an Wetter- und Lichtverhältnissen abzudecken. Um das neuronale Netz vor allem für die Erkennung von kleinen Knospen entlang der Äste (hellblaue Punkte im Bild) nochmals zu verbessern, wurde die Auflösung der Aufnahmen erhöht und bei der Annotation besonderes Augenmerk darauf gerichtet.

(07.02.2023) Am 9. Januar wurde vom SWR ein Beitrag über unser Projekt in den Abendsendungen SWR aktuell ausgestrahlt. Wir freuen uns über den Bericht und bedanken uns in dem Zusammenhang, dass KI-Rebschnitt und unsere Arbeit innerhalb des 3. Förderaufrufs zu EIP-Agri (Europäische Innovationspartnerschaft landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit) durch den Europäischen Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER) des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft, und Weinbau Rheinland-Pfalz gefördert wird.

(03.01.2023) Am 22. und 23. November 2022 fand in Lichtstern am Ritten bei Bozen das Weinbauseminar des Südtiroler Beratungsrings für Obst- und Weinbau statt. Dort konnte den Teilnehmern, welche vor Ort und online dazu geschaltet waren, das Projekt KI Rebschnitt, inklusive einer Live-Demonstration des Prototyps, vorgestellt werden. Das Publikum, welches sich sowohl aus Winzern, als auch aus Fachpersonal des Beratungsrings und des Versuchszentrums Laimburg zusammensetzte, konnte sich so von den Innovationen im Weinbau aus Rheinland-Pfalz selbst überzeugen. Das große Interesse zeigte sich auch in der abschließenden Diskussionsrunde. Wir danken den Veranstaltern für diese schöne Gelegenheit, unser Projekt zu präsentieren.

(06.12.2022) In diesem Video ist die aktuelle, mobile KI-Rebschnitt App zu sehen. Nachdem ein Rebstock ausgewählt wurde, wird dieser im aktuellen Bild der Handykamera lokalisiert und die zuvor berechneten Ergebnisse aus der KI-Rebschnitt Pipeline an der korrekten Stelle am Rebstock eingeblendet. Zusätzlich zum Stamm werden die berechneten Schnittpositionen und die zugehörigen Schnittebenen visualisiert.

(01.11.2022) Die Gesamtpipeline von KI-Rebschnitt besteht aus mehreren Komponenten. Zuerst wird eine Videoaufnahme von einem Rebstock gemacht. Aus der Videoaufnahme werden Keyframes ausgewählt, die möglichst unterschiedliche Perspektiven vom Rebstock abdecken. Unter Verwendung von 3D-Rekonstruktions-Software wird eine Punktewolke aus den Keyframes erstellt. Anschließend wird der Rebstock mithilfe der KI in seine einzelnen Bestandteile (1-, 2-, mehr-jähriges Holz, usw.) segmentiert. Die Ergebnisse aus der 3D Rekonstruktion und der Segmentierung werden in einer segmentierten Punktwolke vereint und weiterverarbeitet, um ein 3-dimensionales Graphmodell vom Rebstock abzuleiten. Basierend auf dem 3D Graphen des Rebstock werden die Schnittregeln des "Sanften Rebschnitts" umgesetzt. Abschließend können nun die Schnittpositionen mit einem Smartphone und ggf. einer Augmented-Reality-Brille in Echtzeit am Rebstock angezeigt werden.

(04.10.2022) Am 1. & 2. September 2022 hat die Beratertagung der Dienstleistungszentren Ländlicher Raum (DLR) beim DLR Rheinpfalz in Neustadt an der Weinstraße stattgefunden. Durch Impulsvorträge zu Innovationen in Weinbau und Oenologie wurden die Teilnehmer über verschiedene Projekte, Forschungsergebnisse und Neuentwicklungen informiert. In diesem Rahmen fand auch ein Fachvortrag über KI Rebschnitt statt. Mit großem Interesse wurde über den Projektstand, auch bei der anschließenden Exkursion in die Versuchsanlagen des Staatsweinguts und in zwei weitere Weingüter, diskutiert. Wir bedanken uns bei den Veranstaltern für die gute Organisation und bei allen Teilnehmern für interessante Gespräche.

(06.09.2022) Um die Arbeiten und Schnittversuche an unbelaubten Rebstöcken auch im Sommer weiterführen zu können und nicht nur auf die Schnittsaison im Winter begrenzt zu sein, wurde eine Fläche ins Projekt genommen, die im kommenden Jahr gerodet werden soll. Durch das Projektteam wurden die Pflanzen im unteren Stammbereich abgesägt und so das weitere Wachstum verhindert. Die Rebstöcke wurden damit im Winterzustand erhalten.

Dies ermöglicht dem Projektteam zeitliche Flexibilität und die Möglichkeit kurzfristiger Evaluationen des Prototyps. Zum einen direkt in der Fläche, zum anderen durch entnommene Rebstöcke im Labor.

(02.08.2022) Anhand einer 3D-Punktwolke und Farbbildern wird ein 3D-Modell vom Rebstockstamm erstellt.

Das 3D-Modell wird anschließend verwendet um den Rebstock in einer Videoaufnahme in Echtzeit zu lokalisieren. Nun können beispielsweise die Positionen der Augen oder Schnittwunden zu jeder Zeit in der Videoaufnahme an der korrekten Stelle am Rebstock visualisiert werden.

(05.07.2022) Aus Fotos eines Demonstrations-Rebstocks wird eine 3D-Punktewolke generiert. Die Farben der Punkte zeigen die Unterteilung des Rebstocks in seine Bestandteile mithilfe der zuvor trainierten KI. Aus diesen Daten kann der digitale Zwilling des Rebstocks aufgebaut werden, der zum Treffen der Schnittentscheidungen benötigt wird.

(07.06.2022) Am 18. Mai wurde, im Rahmen der 61. Arbeitstagung des Forschungsring des Deutschen Weinbaus am Staatlichen Weinbauinstitut Freiburg, das Projekt "KI Rebschnitt" vorgestellt. Der Fachvortrag von Carolin Horst und die Vorstellung der Hardware des Prototypen durch Matthias Porten stießen beim Publikum des Arbeitskreises III „Physiologie der Rebe und Rebveredelung“ auf großes Interesse mit anschließender konstruktiver Diskussion. Wir bedanken uns bei allen Beteiligten und den Veranstaltern für die gelungene Tagung.

(03.05.2022) Aus dem annotierten, also manuell beschrifteten, Bilddatensatz, erlernt das neuronale Netz der KI den Aufbau eines Rebstocks. Eine erste Version der KI erkennt nun den Rebstock im Bild unten. Sie kann die Pflanze dabei in Stamm, einjährige, zweijährige Äste und Nodien unterteilen. Zusätzlich werden Drähte erkannt, welche im Weinberg gespannt sind.
Zunächst geschieht dies offline, auf vorbereiteten Videos. Im nächsten Schritt folgt dann das Tracking der Bestandteile des Rebstocks in Echtzeit im Weinberg.

(05.04.2022) Im Rahmen des Projekts wird eine KI entwickelt, welche einen Rebstock erkennen und in seine einzelnen Bestandteile unterteilen kann. Für das Training der KI wurde ein Datensatz aus Videoaufnahmen von Rebstöcken erstellt. Die einzelnen Bilder der Rebstöcke werden nun manuell mit einem speziell für KI-Rebschnitt entwickelten Programm annotiert, dies entspricht einem Beschriften aller Bestandteile der Rebe. Das Annotationsprogramm kann im Standard- und im Expertenmodus verwendet werden. Der Expertenmodus ermöglicht es, zusätzlich zu den Bestandteilen, auch Informationen über Fruchtruten und Schnittmarken einzuzeichnen.

(01.03.2022) Zum Anlernen der künstlichen Intelligenz wird zunächst ein großer Datensatz an Bildern benötigt, die die Problemstellung von KI-Rebschnitt abbilden. Mit Hilfe von Datenbrillen werden dazu in der aktuellen Schnittsaison Videos von Rebstöcken und während des Rebschnitts unter realen Bedingungen im Weinberg aufgenommen. Die Einzelbilder der Videos sollen im nächsten Schritt annotiert, also manuell digital beschriftet, werden. Danach werden diese der KI zur Verfügung gestellt. Das System aus Datenbrille und Smartphone bildet den Prototypen, mit welchem im finalen Schritt die Schnittvorschläge angezeigt werden sollen.

Startschuss am 2. Juni 2021! Direkt im Weinberg fand bei schönstem Sommerwetter die offizielle Übergabe des Förderbescheids statt. Weiteres finden Sie auch auf der Webpräsenz des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau (Link).