Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

March 19, 2012, Hannover--レーザビームを使って選択的に雑草を駆除することができる。これは、ハノーバレーザセンタ(LZH)とハノーバライプニッツ大学、生物・園芸学部(BGT)の研究プロジェクトの成果。
農業や園芸で不要な雑草を除去するために化学農薬を使うことができるが、農薬の蓄積や過剰使用によって表土層、表層水に有害な農薬の残留物が残る。レーザビームを選択的に使用すると、雑草の成長センタ、分裂組織を破壊して雑草の成長を止められる。ラボでの実験結果によると、最小約35Jで雑草の苗を破壊することができる。このレーザエネルギーは、正確かつ効果的に植物の種、成長期に適用できる。
LZH材料・加工学部、安全技術グループの研究者は、この研究では波長10.6µm CO2レーザを使用している。レーザ照射は、植物に直接熱効果を与える。柔軟性の高いミラーシステムを持つガルバノスキャナを使うことでレーザビームは、植物から植物へ素早く移動することができ、分裂組織近傍に高精度フォーカスできる。実験室では、精度＜±1mmを達成、グリーンハウス環境ではレールキャリッジに搭載したレーザで±3.4mmの精度が達成できている。
ステレオカメラシステムを使用して、植物を認識し、レーザビームの位置を最適化することができる。複合プロセス法を用い、BGTの研究チームは、植物の動的形状モデルにより、しきい値レベルフィルタリングとエッジ検知に基づいてカメラ画像を比較。葉の位置を利用して分裂組織がある位置を正確に決める。これらの座標(位置関係)が一度決まると、信号をレーザに送って「ターゲットを撃て」と指示する。
LZHの研究チームは、ターゲットに適切な打撃を与えるのにどの程度のエネルギーが必要であるかを正確に決めることができたので、この方法は特に効率的になった。現在のところ、経済性を考えて雑草の密集度に応じた照射回数をテストしている。現状では、広い面積に対してはストップ・アンド・ゴーモードで動作する自動フィールドロボットを使うことによってベストの結果が得られることが分かっている。