Controlled Environment Agriculture (CEA) erfordert ein präzises und zuverlässiges Pflanzenmonitoring. Die digitale Erfassung von Pflanzen mittels hyperspektraler und RGB-Kameras sowie Spektroradiometern ermöglicht eine datenbasierte Optimierung von Licht, Nährstoffversorgung und Kultivierungsstrategien. Hyperspektrale Verfahren sind dabei besonders relevant, da sie eine berührungslose Erfassung physiologischer und struktureller Eigenschaften von Pflanzenblättern mit hoher spektraler Auflösung erlauben. In der Praxis werden die gemessenen Reflexionsdaten jedoch nicht nur durch Pigmente, Wassergehalt oder Gewebestruktur beeinflusst, sondern auch stark durch Blattwinkel, Oberflächenorientierung, Beleuchtungssituation und Beobachtungsrichtung.

Aktuelle Forschung zeigt, dass Blätter keine rein diffus reflektierenden Objekte sind, sondern ausgeprägte wellenlängen- und winkelabhängige Reflexionscharakteristiken aufweisen. Eine einfache Korrektur über flache Weißreferenzen reicht daher häufig nicht aus, um reale 3D-Blattgeometrien angemessen zu berücksichtigen. Ziel dieser Arbeit ist es, die Winkelabhängigkeit multimodaler Blattmessungen im Nahbereich systematisch zu untersuchen und daraus einen Kompensationsansatz abzuleiten, der den Einfluss der Blattgeometrie auf gemessene Reflexionsdaten reduziert.

Im Rahmen der Arbeit soll zunächst eine mechanische Aufhängung beziehungsweise ein geeigneter Messhalter per CAD entworfen und mittels 3D-Druck realisiert werden. Mit diesem Versuchsaufbau sollen systematische Messreihen mit hyperspektralen, radiometrischen und RGB-basierten Daten durchgeführt und hinsichtlich ihrer Winkelabhängigkeit ausgewertet werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein Korrektur- oder Kompensationsansatz entwickelt werden. Dieser kann sich inhaltlich an geometriebasierten Korrekturideen unter Nutzung von 3D-Informationen sowie an vereinfachten Modellen gerichteter Reflexion orientieren. Optional ist auch die Integration einer Tiefenkamera oder eines ToF-Sensors zur Bestimmung relevanter Blattgeometrien und Winkelbeziehungen möglich.