JP2017012138A - Crop management system and crop management method - Google Patents

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裕之 芳村
Hiroyuki Yoshimura
裕之 芳村
寛了 寺澤
Hiroaki Terasawa
寛了 寺澤
雅志 吉村
Masashi Yoshimura
雅志 吉村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crop management system and a crop management method that support fertilizing management such as the determination of the amount of fertilizer and manuring management including other farming works via a smartphone and the like as user terminals on the basis of observed data such as converted leaf color value in the production of crops such as rice.SOLUTION: The crop management system includes a smartphone 1, and a management server 10 connectable to the smartphone 1 via an Internet 2. A camera 30 is connected to the smartphone 1. The converted leaf color value can be obtained from image data obtained by photographing leaves of rice with the camera 30. By transmitting the converted leaf color value to the management server 10, for example, the information of the fertilizing amount, which is required when the converted leaf color value is smaller than the reference value, is obtained as management information for the fertilizing management. The management information is sent to the smartphone 1 and can be viewed by the user.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有用植物の栽培による作物等の生産物の生産に係わる各種農作業等を管理するともに支援するための作物管理システムおよび作物管理方法に関する。   The present invention relates to a crop management system and a crop management method for managing and supporting various farm work related to production of products such as crops by cultivation of useful plants.

農業、特に稲の栽培においては、水稲の施肥管理の指標となる葉色濃度の色見本である葉色カラースケールが用いられる場合がある。葉色カラースケールは、最も淡い1から最も濃い7まで葉色が段階的に示されており、各値の中間値まで読むと葉色を13段階で測定することができるもので、簡易に葉色を判断できる。ただし、測定にあたっては太陽を背にするなどの注意が必要であり、測定する時間帯によっては葉色の判断が難しくなる。また、稲等の作物において、作物の窒素含有量が高くなると、緑色が濃くなる(葉緑素含有量が高くなる)ことが知られており、例えば、所定の地域で所定の時期の所定の品種の稲の葉の緑色が所定の濃さより薄い場合に、窒素系の肥料を施すことが好ましいなどの施肥の時期や量等の判断材料とすることができる。   In agriculture, especially rice cultivation, a leaf color scale, which is a color sample of leaf color concentration, which is an index for fertilization management of paddy rice, may be used. In the leaf color scale, the leaf color is shown stepwise from the lightest 1 to the darkest 7. The leaf color can be measured in 13 steps by reading the intermediate value of each value, and the leaf color can be easily determined. . However, care must be taken, such as turning the sun behind, for measurement, and it may be difficult to determine the leaf color depending on the time period of measurement. In addition, in crops such as rice, it is known that when the nitrogen content of crops increases, the green color becomes deeper (the chlorophyll content increases). When the green color of rice leaves is lighter than a predetermined density, it can be used as a judgment material such as the time and amount of fertilization, such as preferably applying a nitrogen fertilizer.

この稲の葉の色から例えば肥料を施すタイミング等が記載された資料にしたがって、施肥管理を行うことになる。この資料は、気候や土壌の環境等が有る程度似通っている地域毎に作成される必要があり、例えば、月日等の日付(時期)と、そのときの主に葉色カラースケール上の色から施肥管理等を行うことができるようになっている。上述のように葉色カラースケールによる例えば施肥管理で使用される資料は、県や市町村単位等の比較的狭い範囲毎に作成される必要があり、例えば、農業に関係する公的機関(県の農業試験場等)やその他の組織(農業協同組合や農業法人等)によって作成される。   For example, fertilization management is performed in accordance with the material describing the timing of applying fertilizer from the color of the rice leaves. This document needs to be created for each region where the climate, soil environment, etc. are similar to each other. For example, from the date (time) such as the month and day, and the color on the leaf color scale at that time. It is possible to manage fertilization. As described above, materials used in, for example, fertilization management using the leaf color scale need to be created for each relatively narrow area such as a prefecture or municipal unit. For example, public organizations related to agriculture (agricultural agriculture in the prefecture) And other organizations (such as agricultural cooperatives and agricultural corporations).

また、葉色の数値化には、上述の葉色カラースケールの他に、葉緑素計が用いられる。
この葉緑素計は、クロロフィル(葉緑素)の光学特性に基づいて、葉緑素の含有量を求める。葉緑素は、可視光の600〜700nmの赤の範囲に吸収のピークを有するとともに、700nmより長波長側となる赤外光をほとんど吸収しないことが知られている。そこで、赤の領域の光を出力するLEDと、赤外光を出力するLEDを用い、これら赤の領域の透過光による光学濃度と、赤外光の透過光による光学濃度の差に基づいて、測定された葉に含まれる葉緑素の量を算出するようになっている。
In addition to the leaf color scale described above, a chlorophyll meter is used for digitizing the leaf color.
This chlorophyll meter determines the content of chlorophyll based on the optical characteristics of chlorophyll (chlorophyll). It is known that chlorophyll has an absorption peak in the red range of 600 to 700 nm of visible light and hardly absorbs infrared light having a wavelength longer than 700 nm. Therefore, using an LED that outputs light in the red region and an LED that outputs infrared light, based on the difference between the optical density due to the transmitted light in the red region and the optical density due to the transmitted light in the infrared light, The amount of chlorophyll contained in the measured leaves is calculated.

この葉緑素計の測定結果も、上述の葉色カラースケールによる測定結果と同様に、例えば、窒素肥料の施肥量が適切か否かの判断等に使用することができ、測定結果を施肥管理の指標として用いることができる。なお、葉緑素計では、葉緑素の含有量の指標となるSPAD(Soil & Plant Analyzer Development)値を出力するようになっているとともに、SPAD値と葉色カラースケールの測定結果としてのカラースケール値とが関連付けられており、相互に変換可能となっている。これにより、SPAD値でもカラースケール値でも、同じ稲の栽培に関する上述の資料を用いて施肥管理が可能である。以下の説明において、葉緑素計によるSPAD値および葉色カラースケールによるカラースケール値を葉色値と称する。すなわち、以下の説明において、葉色値には、SPAD値およびカラースケール値が含まれる。   The measurement result of this chlorophyll meter can also be used, for example, to determine whether or not the amount of nitrogen fertilizer applied is appropriate, and the measurement result can be used as an index for fertilization management. Can be used. The chlorophyll meter outputs a SPAD (Soil & Plant Analyzer Development) value that is an index of the chlorophyll content, and associates the SPAD value with the color scale value as a measurement result of the leaf color scale. And can be converted to each other. Thereby, it is possible to manage fertilization using the above-mentioned materials relating to the cultivation of the same rice regardless of the SPAD value or the color scale value. In the following description, the SPAD value by the chlorophyll meter and the color scale value by the leaf color scale are referred to as leaf color values. That is, in the following description, the leaf color value includes a SPAD value and a color scale value.

上述の葉緑素計は、葉緑素の含有量の測定を目的とするとともに、葉緑素の含有量に基づいて、作物の窒素量を計測することを目的としているが、作物の光学的測定により窒素を測定する分光分析装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この場合には、直接窒素含有量を測定可能であり、施肥管理に用いることができる。   The above-mentioned chlorophyll meter is intended to measure the chlorophyll content and to measure the nitrogen content of crops based on the chlorophyll content, but it measures nitrogen by optical measurement of crops. A spectroscopic analyzer has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this case, the nitrogen content can be directly measured and used for fertilization management.

特開平8−327538号公報JP-A-8-327538

ところで、上述の葉色値による施肥管理等を行うためには、稲を育てる農業従事者が上述のカラースケールや葉緑素計を用いて例えば葉の色の濃淡等を数値化した葉色値を求め、当該葉色値を用いて、例えば、各地方の自治体や農協等が提供する地域に即した施肥管理方法の冊子等の資料から具体的な施肥量の算出等を行う必要がある。   By the way, in order to perform fertilization management by the above-mentioned leaf color value, an agricultural worker who grows rice finds a leaf color value obtained by quantifying, for example, the shade of the leaf color using the above-described color scale or chlorophyll meter, Using the leaf color value, for example, it is necessary to calculate a specific amount of fertilization from materials such as a booklet of a fertilization management method adapted to the region provided by each local government or agricultural cooperative.

稲の施肥管理には、例えば、葉色値の他にも、実際に施す肥料の量を決定するために、圃場(田圃)の面積、単位面積当たりの稲の株数などの稲の量、稲穂の高さ等の生育度合(生育遅れや育ち過ぎ等)情報が必要になるとともに、上述のように自治体や農協等が提供する施肥管理の資料が必要となる。また、施肥管理の資料に基づいて実際に肥料の量を決定する知識や能力が農業従事者に求められる。   In the fertilization management of rice, for example, in addition to the leaf color value, in order to determine the amount of fertilizer to be actually applied, the area of the field (rice field), the amount of rice such as the number of rice per unit area, Information on the degree of growth such as height (growth delay, overgrowth, etc.) is required, as well as fertilization management materials provided by local governments and agricultural cooperatives as described above. Farmers are also required to have the knowledge and ability to actually determine the amount of fertilizer based on fertilizer management data.

このような施肥管理により、米の生産量の増加や安定化や品質の向上を図ることが可能であるが、農業従事者には、葉色値の測定が必要となるだけではなく、上述のように葉色値の利用に関する知識と能力が必要となり、例えば、経験が浅く施肥等の知識が十分でない農業従事者には上述の葉色値に基づく施肥管理等が難しい場合がある。一方、熟練するとともに施肥管理や肥培管理の知識の豊富な農業従事者はその経験と知識から施肥管理や肥培管理を行うことができ、上述のような葉色の測定、測定結果と配布された資料からの施肥の検討等の作業が煩わしいと思う可能性がある。   Such fertilization management can increase and stabilize rice production and improve quality, but not only requires farmers to measure leaf color values, but also For example, it may be difficult to manage fertilization based on the leaf color values described above, for example, for farmers who have little experience and lack sufficient knowledge about fertilization. On the other hand, farmers who are skilled and knowledgeable about fertilization management and fertilization management can perform fertilization management and fertilization management based on their experience and knowledge. Measurement of leaf color as described above, measurement results and distributed materials There is a possibility that work such as the examination of fertilization from will be troublesome.

また、作物の生育は、天候に大きく左右されるので、上述の各種資料が複数年の平均的な天候に基づいて作成されている場合に、平均的な天候に対して実際の天候が大きくずれた場合に、施肥管理や肥培管理の内容を変更する必要が生じ、施肥管理や肥培管理のための上述の資料の内容に変更が生じた場合に、これら資料に基づいて農作業を行っている農作業従事者に資料の内容の変更を伝達する必要がある。   In addition, since the growth of crops is greatly influenced by the weather, when the above-mentioned various materials are prepared based on the average weather over multiple years, the actual weather is significantly different from the average weather. If there is a need to change the contents of fertilization management or fertilization management, and the contents of the above-mentioned materials for fertilization management or fertilization management change, the farm work that performs farming based on these materials It is necessary to communicate changes in the contents of the materials to the workers.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、稲等の作物の生産において、作物を撮影した画像データから算出される換算葉色値等の観察されるデータに基づいて、肥料の量の決定等の施肥管理やその他の農作業を含む肥培管理を、ユーザ端末としてのスマートフォン等を介して支援してくれる作物管理システムおよび作物管理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the production of crops such as rice, the amount of fertilizer is determined based on observed data such as converted leaf color values calculated from image data obtained by photographing the crops. An object of the present invention is to provide a crop management system and a crop management method that support fertilization management including decision-making fertilization management and other farm work through a smartphone as a user terminal.

前記課題を解決するために、本発明の作物管理システムは、栽培される作物の生育状態を含む前記作物の情報である作物情報と、前記作物情報の取得時期を示す時期情報と、前記作物情報を取得した地域を示す地域情報とを送信するユーザ端末と、
前記ユーザ端末とデータ通信可能で、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報を受信するとともに、これら情報に紐付けされた作物栽培の管理に係わる管理情報を記憶した管理情報記憶手段を有し、かつ、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報を送信した前記ユーザ端末に、当該作物情報、当該時期情報および当該地域情報に基づいて前記管理情報記憶手段から抽出される前記管理情報を送信する管理サーバとを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the crop management system of the present invention includes crop information that is information on the crop including the growth state of the cultivated crop, time information that indicates the acquisition time of the crop information, and the crop information. A user terminal that transmits region information indicating the region from which
Management information storage means capable of data communication with the user terminal, receiving the crop information, the time information, and the regional information, and storing management information related to management of crop cultivation linked to these information The management information extracted from the management information storage means is transmitted to the user terminal that has transmitted the crop information, the time information, and the region information based on the crop information, the time information, and the region information. And a management server.

本発明の作物管理方法は、ユーザ端末と、当該ユーザ端末とデータ通信可能な管理サーバとを備える作物管理システムにおける作物管理方法であって、
前記管理サーバは、栽培される作物の生育状態を含む前記作物の情報である作物情報と、前記作物情報の取得時期を示す時期情報と、前記作物情報を取得した地域を示す地域情報とが前記ユーザ端末から受信された場合に、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に紐付けされた作物栽培の管理に係わる管理情報を記憶した管理情報記憶手段から受信した前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に基づいて前記管理情報を抽出して当該ユーザ端末に送信することを特徴とする。
The crop management method of the present invention is a crop management method in a crop management system comprising a user terminal and a management server capable of data communication with the user terminal,
The management server includes: crop information that is information on the crop including a growing state of the cultivated crop; time information that indicates an acquisition time of the crop information; and regional information that indicates an area from which the crop information has been acquired. When received from a user terminal, the crop information received from the management information storage means that stores management information related to the management of crop cultivation associated with the crop information, the time information, and the regional information, and the time information The management information is extracted based on the area information and transmitted to the user terminal.

これらのような構成によれば、例えば、農業従事者であるユーザは、ユーザ端末としてスマートフォン(以下スマホと略す場合がある)等の携帯無線端末を用いて栽培している作物の生育に係わる作物情報を取得して、スマホに入力し、この作物情報とともに作物情報を取得した時期と地域の情報を管理サーバに送信すると、スマホで管理情報を受信することができる。   According to such a configuration, for example, a user who is an agricultural worker can use a mobile wireless terminal such as a smartphone (hereinafter sometimes abbreviated as a smartphone) as a user terminal to produce a crop related to the growth of the crop. When the information is acquired and input to the smartphone, and the information on the time and area when the crop information is acquired together with the crop information is transmitted to the management server, the management information can be received by the smartphone.

この場合に、自治体等が配布する施肥に関する資料等を農業従事者が持っている必要はなく、スマホと、データの入出力と管理サーバとの間のデータ通信等を行うためのアプリケーション(以下、アプリと略す)とがあれば、作物栽培のための管理情報を得ることができる。   In this case, it is not necessary for farmers to have fertilizer application materials distributed by local governments, etc., and applications for data communication between smartphones and data input / output and management servers (hereinafter referred to as Management information for crop cultivation can be obtained.

したがって、例えば、施肥管理において、肥料の量を示す管理情報等を容易に得ることができることから、施肥管理や肥培管理についての経験や知識が乏しいような農業従事者でも栽培される有用作物の生育状態から管理情報を簡単に得ることができる。   Therefore, for example, in fertilization management, management information indicating the amount of fertilizer can be easily obtained, so the growth of useful crops that are cultivated even by agricultural workers who lack experience and knowledge about fertilization management and fertilization management. Management information can be easily obtained from the state.

また、作物栽培に係わる管理情報を簡単に得られることから施肥管理や肥培管理に詳しい農業従事者も手間をかけずに管理情報を得て、自分のやり方と管理サーバが出力する管理情報のやり方を比較することが可能となり、管理情報を参考にして肥培管理を行うことができる。   Also, since management information related to crop cultivation can be easily obtained, farmers who are familiar with fertilization management and fertilization management can obtain management information without any hassle, and the management information output by the management server Can be compared, and the cultivation management can be performed with reference to the management information.

本発明の前記構成において、前記ユーザ端末は、前記作物情報または前記作物情報を取得するための情報として、栽培される前記作物の表面の一部を撮影した画像情報を取得するための撮影手段を備えることが好ましい。   In the configuration of the present invention, the user terminal includes an imaging unit for acquiring image information obtained by imaging a part of the surface of the crop to be cultivated as the crop information or the information for acquiring the crop information. It is preferable to provide.

これらのような構成によればユーザ端末に作物の表面の一部を撮影して作物表面の画像を取得するための撮影手段が備えられているので、この画像データを作物情報として、ユーザ端末から管理サーバに送信することができる。   According to such a configuration, the user terminal is provided with imaging means for capturing a part of the crop surface and acquiring an image of the crop surface. Therefore, the image data is used as crop information from the user terminal. Can be sent to the management server.

なお、撮影手段で撮影した画像情報を作物情報として管理サーバに送信してもよいし、画像情報から例えば換算葉色値としてカラースケール換算値やSPAD換算値をユーザ端末で算出し、この換算葉色値等を管理サーバに作物情報として送信してもよい。また、作物情報として作物を撮影して取得した画像情報を送信した場合に、管理サーバ側で画像情報を換算葉色値に数値化してもよい。ここで換算葉色値は、画像データとSPAD値との相関関係に基づいて求められ、SPAD値と相関のあるSPAD換算値であるが、SPAD値からカラースケール値に変換可能なようにSPAD換算値からカラースケール値に変換可能である。なお、SPAD換算値から変換されるカラースケール値をカラースケール換算値と称する。したがって、換算葉色値には、SPAD換算値およびカラースケール換算値が含まれる。   The image information photographed by the photographing means may be transmitted to the management server as crop information. For example, a color scale converted value or a SPAD converted value is calculated from the image information as a converted leaf color value, and the converted leaf color value is calculated. Etc. may be transmitted to the management server as crop information. Further, when image information acquired by photographing a crop as crop information is transmitted, the management server side may convert the image information into a converted leaf color value. Here, the converted leaf color value is obtained based on the correlation between the image data and the SPAD value, and is a SPAD converted value having a correlation with the SPAD value, but the SPAD converted value so that the SPAD value can be converted into a color scale value. Can be converted to a color scale value. A color scale value converted from the SPAD converted value is referred to as a color scale converted value. Therefore, the converted leaf color value includes a SPAD converted value and a color scale converted value.

基本的に外光を遮って照明装置の照明を用いるなどして、略一定の条件で作物の葉等を撮影可能ならば、上述のカラースケール値やSPAD値と、画像情報の例えばRGB値や輝度Y値などとの相関関係から換算葉色値としてSPAD換算値やカラースケール換算値を求めることが可能である。   If the leaves of the crop can be photographed under substantially constant conditions by basically blocking the outside light and using the illumination device, etc., the above-mentioned color scale value and SPAD value and the image information such as RGB value or It is possible to obtain a SPAD converted value or a color scale converted value as a converted leaf color value from the correlation with the luminance Y value or the like.

以上のことから計測が難しい葉色カラースケールを用いてカラースケール値を求めたり、比較的高価な葉緑素計を用いたりすることなく、例えば、スマートフォンに取り付けられるカメラや内蔵されるカメラ等を用いて作物を撮影することで、例えば、カラースケール換算値やSPAD換算値等の情報(換算葉色値)を得ることができ、この情報に基づいて管理サーバで管理情報を抽出することが可能となる。これにより、農業従事者はさらに容易に管理情報を得ることができる。   From the above, without using a color scale value that is difficult to measure, or using a relatively expensive chlorophyll meter, for example, using a camera attached to a smartphone or a built-in camera, etc. For example, information (converted leaf color value) such as a color scale conversion value and a SPAD conversion value can be obtained, and management information can be extracted by the management server based on this information. Thereby, the farmer can obtain management information more easily.

また、本発明の前記構成において、前記ユーザ端末から送信され、前記管理サーバが受信する情報に前記作物が栽培される農地の面積に係わる農地情報が含まれていることが好ましい。   Moreover, in the said structure of this invention, it is preferable that the farmland information regarding the area of the farmland where the said crop is grown is contained in the information transmitted from the said user terminal and the said management server receives.

これらのような構成によれば、ユーザ端末から作物情報、時期情報や地域情報に加えて、作物情報に対応する作物が植えられた農地の面積に係わる情報が含まれる農地情報が管理サーバに送信されることから、管理サーバで、作物情報、時期情報、地域情報に紐付けされて単位面積当たりの施肥の際の肥料の量が記憶されていれば、この肥料の量と農地情報に基づいて、前記作物に与えるトータルの肥料の量等を求めて、ユーザ端末に送信することができる。この場合に、単位面積当たりの肥料の量だけではなく、実際に使用する肥料の量が分かり、計算の手間を省くことができる。なお、農地情報は、例えば、農地の面積であってもよいし、農地の形状とサイズを認識可能とする農地の角になる部分の位置の情報であってもよく、例えば、4角形の土地の4隅の位置であってもよい。また、農地情報または作物情報に農地で栽培される作物の単位面積当たりの栽培密度の目安になる情報、例えば、単位面積当たりの株の数や、茎の数等の情報がある場合に、管理サーバにおいて、栽培密度に応じて肥料の量を変更するようにしてもよい。   According to such a configuration, in addition to the crop information, time information, and regional information, the farmland information including information related to the area of the farmland where the crop corresponding to the crop information is planted is transmitted from the user terminal to the management server. Therefore, if the amount of fertilizer applied per unit area is stored in the management server in association with crop information, time information, and regional information, it is based on the amount of fertilizer and farmland information. The total amount of fertilizer to be given to the crop can be obtained and transmitted to the user terminal. In this case, not only the amount of fertilizer per unit area but also the amount of fertilizer that is actually used can be known, and the labor of calculation can be saved. The farmland information may be, for example, the area of the farmland, or may be information on the position of the portion of the farmland that makes it possible to recognize the shape and size of the farmland. The four corner positions may be used. Also, if the farmland information or the crop information contains information that is a guideline for the cultivation density per unit area of the crop cultivated on the farmland, for example, information such as the number of stocks per unit area, the number of stems, etc. In the server, the amount of fertilizer may be changed according to the cultivation density.

また、本発明の前記構成において、前記管理サーバは、前記ユーザ端末から送信される前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に基づいて前記管理情報記憶手段に記憶された前記管理情報を抽出し、抽出された前記管理情報に単位面積当たりの施肥量の情報が含まれる場合に、当該施肥量の情報と、前記ユーザ端末から送信される前記農地情報に基づいて前記農地の施肥量を算出して前記ユーザ端末に送信することが好ましい。   In the configuration of the present invention, the management server extracts the management information stored in the management information storage unit based on the crop information, the time information, and the region information transmitted from the user terminal. When the extracted management information includes fertilizer amount information per unit area, the fertilizer amount of the farmland is calculated based on the fertilizer amount information and the farmland information transmitted from the user terminal. To the user terminal.

これらのような構成によれば、ユーザ端末から具体的な肥料の量が出力されることになり、ユーザは、施肥管理の計画に関してほとんど手間がかからない状態となる。したがって、経験や知識のないユーザであっても、作物の生育状態に即した施肥管理を行うことができる。また、経験や知識の豊富なユーザは、手間をかけずに肥料の量が決定されるので、例えば、ユーザが決めた肥料の量との比較が容易に可能となり、ユーザが利用する契機となる可能性がある。   According to such a configuration, a specific amount of fertilizer will be output from the user terminal, and the user will be in a state in which little effort is required regarding the plan for fertilization management. Therefore, even a user who has no experience or knowledge can perform fertilization management in accordance with the growth state of the crop. In addition, since the amount of fertilizer is determined by a user who has a wealth of experience and knowledge, the amount of fertilizer determined by the user can be easily compared with the amount of fertilizer determined by the user, for example. there is a possibility.

本発明によれば、作物の生育状態に基づく施肥管理や肥培管理を容易に行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fertilization management and fertilization management based on the growth state of a crop can be performed easily.

本発明の実施の形態の作物管理システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the crop management system of embodiment of this invention. 同、作物情報取得装置としてのカメラを示す概略図である。It is the schematic which shows the camera as a crop information acquisition apparatus same as the above. 同、カメラで行われる作物情報取得処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the crop information acquisition process performed with a camera. 同、カメラで行われる校正方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the same calibration method performed with a camera. 同、カメラで行われる校正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calibration method performed with a camera. 同、スマホと管理サーバ−で行われる作物管理アプリ起動時のメイン処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the main process at the time of the crop management application starting performed with a smart phone and a management server. 同、スマホと管理サーバ−で行われる作物管理アプリのログイン処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the login process of the crop management application performed with a smart phone and a management server. 同、スマホと管理サーバ−で行われる作物管理アプリの初期設定処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining initial setting processing of a crop management application performed by a smartphone and a management server. 同、スマホと管理サーバ−で行われる作物管理アプリの栽培情報入力処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the cultivation information input process of the crop management application performed with a smart phone and a management server. 同、スマホと管理サーバ−で行われる作物管理アプリの測定判定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the measurement determination process of the crop management application performed with a smart phone and a management server. 同、換算葉色値の測定後のスマホの表示を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the display of the smartphone after the measurement of a conversion leaf color value similarly. 同、複数の測定ポイントにおける換算葉色値の測定後のスマホの表示を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the display of the smart phone after the measurement of the conversion leaf color value in a several measurement point. 同、葉色の測定と基準値の過去の履歴を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the past log | history of the measurement of leaf color, and a reference value. 同、スマホ等の端末の表示で、圃場内の各測定ポイントが含まれるエリアにおける換算葉色値と葉色基準値の差を段階的に色で地図上に表示する例を示す図である。It is a figure which shows the example which displays the difference of the conversion leaf color value and leaf color reference value in an area | region where each measurement point in a farm field is displayed on a map in steps by color in the display of terminals, such as a smartphone. 同、端末等の表示で、各圃場毎の換算葉色値と葉色基準値の差を段階的に色で地図上に表示する例を示す図である。It is a figure which shows the example which displays the difference of the conversion leaf color value and leaf color reference value for every field on a map in steps with a color by the display of a terminal etc. similarly. 本発明の実施例における実験条件を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the experimental condition in the Example of this invention. 同、単回帰分析の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a single regression analysis similarly. 同、重回帰分析における独立変数の絞り込み方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the narrowing-down method of the independent variable in a multiple regression analysis similarly. 同、重回帰分析における独立変数の絞り込みに使用した独立変数となるデータを示す図である。It is a figure which shows the data used as the independent variable used for narrowing down the independent variable in multiple regression analysis similarly. 同、重回帰分析における独立変数の絞り込みの分析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of narrowing down the independent variable in the same multiple regression analysis. 同、重回帰分析における独立変数の絞り込みの分析結果における相関係数R、自由度調整済決定係数R、説明変数選択基準Ruを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a correlation coefficient R, a degree-of-freedom-adjusted determination coefficient R 2 , and an explanatory variable selection criterion Ru in an analysis result of narrowing down independent variables in multiple regression analysis. 同、実験条件毎の重回帰分析の結果としての(重)決定係数Rと、有意Fとを示す図である。Same, a multiple regression analysis of the results as the (heavy) determination coefficient R 2 for each experimental condition is a diagram showing a significant F. 同、実験条件毎の重回帰分析の結果としての(重)決定係数Rを示すグラフである。Same is a graph showing the (heavy) coefficient of determination R 2 as a result of the multiple regression analysis for each experimental condition. 同、実験条件毎の重回帰分析結果のうちの(重)決定係数Rの上位2つの実験条件の分析結果を示す図である。Same, it is a schematic drawing illustrating the analytic results of (heavy) determining coefficients top two experimental conditions of R 2 of the multiple regression analysis result for each experimental condition. 同、全実験条件から選択された実験条件に対して得られた相関式で計算されるSPAD換算値と、葉緑素計で測定されたSPAD値との相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with the SPAD conversion value calculated with the correlation type | formula obtained with respect to the experimental condition selected from all the experimental conditions, and the SPAD value measured with the chlorophyll meter. 図22の重回帰直線と各プロットとの最短距離の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the shortest distance of the multiple regression line of FIG. 22, and each plot. 図22の重回帰直線と各プロットの最短距離の同数分布を示すグラフである。It is a graph which shows the same number distribution of the shortest distance of the multiple regression line of FIG. 22, and each plot.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態の作物管理システムは、図1に示すように、ユーザが用いるユーザ端末であるスマートフォン(以下、スマホ1と称する)と、スマホ1と携帯電話用の公衆無線回線または有線や無線のLANを用いるとともにインターネット2を介して接続可能な管理サーバ10と、前記スマホ1にUSB等を介して接続可能な測定手段(撮影手段)としてのカメラ30と、インターネット2等を介して管理サーバ10に接続可能で管理サーバ10の管理を行うためのパーソナルコンピュータからなる端末60とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, the crop management system according to the present embodiment includes a smartphone (hereinafter referred to as a smartphone 1) that is a user terminal used by a user, a public wireless line for a smartphone 1 and a mobile phone, or a wired or wireless network. A management server 10 using a LAN and connectable via the Internet 2, a camera 30 as a measuring means (photographing means) connectable to the smartphone 1 via a USB, etc., and a management server 10 via the Internet 2 or the like And a terminal 60 composed of a personal computer for managing the management server 10.

ユーザ端末としてのスマホ1は、周知のものであり、データ通信を行う機能、通信可能なデータとしての画像(静止画、動画)、テキスト等の表示用データを表示するディスプレイを備えた表示機能、主にタッチパネルを用いて行われるテキスト等のデータの入力機能と、アプリケーション(スマホで実行可能なプログラムであり、以下アプリと称する)を実行するプログラム実行機能とを有し、管理サーバ10に対して、データの入力と出力とを可能な端末として機能する。   The smartphone 1 as a user terminal is a well-known device, a function for performing data communication, a display function including a display for displaying display data such as images (still images, moving images), text, and the like as communicable data, A function for inputting data such as text, which is mainly performed using a touch panel, and a program execution function for executing an application (a program executable on a smartphone, hereinafter referred to as an application). It functions as a terminal that can input and output data.

また、スマホ1を用いるユーザとしては、農業従事者を想定しており、農作業を行うか、農作業の管理を行う者がスマホ1のユーザとなることを想定している。また、ここで農作業として稲の栽培を想定しており、農業従事者が稲の栽培による米の生産に係わっていることを想定している。なお、本発明は、作物の栽培の管理に係わるものであり、作物として米以外の各種穀物、豆や芋等を含む各種野菜、各種果物等の栽培の管理を行うものであってもよい。   Moreover, as a user who uses the smartphone 1, an agricultural worker is assumed, and it is assumed that the person who performs the farm work or manages the farm work becomes the user of the smartphone 1. In addition, rice cultivation is assumed as an agricultural work here, and it is assumed that farmers are involved in rice production by rice cultivation. In addition, this invention is related to management of cultivation of crops, and may manage cultivation of various cereals other than rice, various vegetables including beans and straws, and various fruits as crops.

管理サーバ10は、インターネット2を介して、ユーザ端末である複数のスマホ1と同時にデータ通信可能であるとともに、例えば、中央演算処理装置(CPU)やRAMやROM等を有するとともに、データの記憶や通信のための各種インタフェースを有する制御部11と、ハードディスク等からなるストレージ装置等とを備える。ストレージ装置には、各種データを検索可能に記憶する記憶手段として機能し、検索等により記憶したデータを抽出可能としたデータベースが構築されている。   The management server 10 is capable of data communication simultaneously with a plurality of smartphones 1 that are user terminals via the Internet 2 and has, for example, a central processing unit (CPU), a RAM, a ROM, etc. A control unit 11 having various interfaces for communication and a storage device such as a hard disk are provided. In the storage device, a database is constructed that functions as a storage unit that stores various data in a searchable manner, and that can extract the data stored by the search or the like.

本実施の形態の管理サーバ10には、ユーザ情報データベース12、農地情報データベース13、栽培情報データベース14、測定値データベース15、葉色基準値データベース16、農業・肥料データベース17等が構築されている。   In the management server 10 of the present embodiment, a user information database 12, a farmland information database 13, a cultivation information database 14, a measurement value database 15, a leaf color reference value database 16, an agriculture / fertilizer database 17, and the like are constructed.

ユーザ情報データベース12には、ユーザを特定可能なユニークなユーザIDに紐付けして、後述のアカウント登録時に主に入力された個人情報が登録されている。ユーザ情報データベース12には、例えば、ユーザID、氏名、住所、メールアドレス、電話番号等が記憶されるとともに、生年月日、職業、属する組織(団体や法人等)等が登録される。なお、ユーザ情報データベース12には、課金等のためのクレジットカードの情報が含まれていてもよい。
なお、ユーザとして、個人ではなく、法人等の組織、団体が登録されるものとしてもよい。
In the user information database 12, personal information mainly entered at the time of account registration described later is registered in association with a unique user ID that can identify a user. In the user information database 12, for example, a user ID, name, address, e-mail address, telephone number, and the like are stored, and the date of birth, occupation, organization (organization, corporation, etc.) and the like are registered. The user information database 12 may include credit card information for billing and the like.
In addition, as a user, it is good also as what registers | registers organizations, groups, such as a corporation, not an individual.

農地情報データベース13には、上述のユーザIDに紐付けされてユーザが農作業を行う(ユーザが管理する)農地(圃場)の位置が記憶されている。なお、圃場の位置は、基本的に緯度と経度で表されるが、圃場に住所があれば、住所も登録される。なお、1ユーザに対して複数の圃場が登録可能とあっている。また、農地情報データベース13には、圃場の種類と、面積が登録される。   The farmland information database 13 stores the positions of farmlands (fields) that are linked to the above-described user ID and where the user performs farm work (managed by the user). The position of the field is basically represented by latitude and longitude, but if the field has an address, the address is also registered. Note that a plurality of fields can be registered for one user. Also, the type and area of the farm are registered in the farmland information database 13.

圃場の種類とは、主に栽培する作物で分離されるもので、例えば、稲、キャベツ、トマト等である。また、圃場の種類として登録される作物の種類には、作物を特定可能な品種名やブランド名が含まれる。   The type of field is one that is separated mainly by the crops to be cultivated, such as rice, cabbage, and tomato. In addition, the type of crop registered as the type of field includes a variety name and a brand name that can identify the crop.

なお、圃場の位置は、例えば、スマホ1のGPS機能を用いて入力したり、スマホ1の地図アプリ上で入力したりしても良いし、圃場の緯度や経度が分かればそれを直接入力してもよい。また、圃場の位置は、圃場を代表する一個所の緯度と経度を入力するものとしてもよいが、各圃場の各角の緯度と経度を入力することにより、圃場の形状と面積が分かる状態となっていることが好ましい。なお、例えば、四角形の土地では、4つ角があることになり、3角形の土地では、3つの角があることになり、略L字状の土地では、5箇所の出隅の角と、1箇所の入隅の角があることになる。   For example, the position of the field may be input using the GPS function of the smartphone 1, or may be input on the map application of the smartphone 1, or if the latitude or longitude of the field is known, the position is directly input. May be. In addition, the position of the field may be a latitude and longitude of one place representing the field, but by inputting the latitude and longitude of each corner of each field, the state and shape of the field can be understood. It is preferable that For example, in the case of a quadrangular land, there are four corners, in a triangular land, there are three corners. In a substantially L-shaped land, There will be one corner.

このように圃場の全ての角(出隅の角と入隅の角を含む)の緯度と、経度を入力する場合には、例えば、スマホ1の地図アプリ上で航空写真を表示するとともに、航空写真上で圃場の各角を順次、指示して各角の緯度と経度を確定して入力する。また、スマホ1のGPS機能を用いて、スマホ1を持ったユーザ等のスマホ1のオペレータが、各圃場の角でGPS機能により測定される緯度と経度を登録するものとしてもよい。   Thus, when inputting the latitude and longitude of all the corners (including the corners of the corners and the corners of the corners) of the field, for example, an aerial photograph is displayed on the map application of the smartphone 1, and Instruct each corner of the field sequentially on the photo, and enter and enter the latitude and longitude of each corner. In addition, using the GPS function of the smartphone 1, an operator of the smartphone 1 such as a user having the smartphone 1 may register the latitude and longitude measured by the GPS function at each field corner.

ただし、GPSでは、誤差が生じる虞があるので、地図アプリ上で圃場の位置を修正可能となっていることが好ましい。このような圃場の角の位置に基づいて、圃場の形状と、圃場の面積が管理サーバ10において、算出されるようになっている。なお、圃場の面積は、ユーザがスマホ1から入力するようになっていてもよい。また、各圃場には、圃場を筆毎に特定可能な筆シリアルナンバが付されており、各圃場の緯度と経度のデータと、作物の種類や品種等のデータや、顧客IDは、筆シリアルナンバに紐付けされて記憶される。   However, since there is a possibility that an error may occur in GPS, it is preferable that the position of the field can be corrected on the map application. The management server 10 calculates the shape of the field and the area of the field based on the position of the corner of the field. Note that the user may input the area of the field from the smartphone 1. Each field has a brush serial number that can specify the field for each brush. The latitude and longitude data of each field, the data such as the type and variety of the crop, and the customer ID are the brush serial number. It is linked to the number and stored.

以上のように農地情報データベース13には、顧客IDに紐付けして、ユーザが管理や農作業を行う圃場の位置と、圃場の種類として圃場で栽培される作物の品種と、圃場の面積と筆シリアルナンバが登録されている。   As described above, in the farmland information database 13, the position of the field where the user performs management and farming work, the variety of the crop cultivated in the field, the area of the field, and the brush are linked to the customer ID. Serial number is registered.

栽培情報データベース14には、顧客IDに紐付けされて、各作物の品種と、各作物が栽培されている圃場の筆シリアルナンバと、時期(日時)とに対応付けて、栽培情報が記憶されている。例えば、栽培情報として、例えば、種を蒔いた日や、苗を植えた日や、蕾ができた日や、肥料を施した日や穂が出た日(出穂日)や、出穂予定日や田圃から水を抜いた日や、肥料を施した日や、農薬を散布した日などの農作業の内容(肥料や農薬の量も含む)と農作業の時期や、作物の生育の節目になる日が記憶される。なお、栽培情報データベース14に記憶される栽培情報は、作物の種類や品種によって異なるものとすることができる。   In the cultivation information database 14, cultivation information is stored in association with the customer ID, in association with the variety of each crop, the brush serial number of the field where each crop is cultivated, and the time (date and time). ing. For example, as cultivation information, for example, the date of sowing seeds, the date of planting seedlings, the date of culling, the date of fertilizer application, the date of earing (heading date), the expected heading date, The contents of farm work (including the amount of fertilizer and pesticide) such as the day when water is drained from the rice field, the day when fertilizer is applied, and the day when agricultural chemicals are sprayed, the time of farm work, and the day when crops grow Remembered. In addition, the cultivation information memorize | stored in the cultivation information database 14 can differ with the kind and kind of crop.

測定値データベース15には、本実施の形態において、上述のカメラ30により撮影された画像データ(画像情報)と、当該画像データから読み取られた換算葉色値(作物情報)のデータが記憶される。なお、換算葉色値以外に作物の草丈や単位面積当たりの株数や、株当たりの茎数等の測定値(作物情報)がある場合に、全ての測定値のデータを測定値データベース15に記憶するものとしてもよい。なお、栽培情報データベース14および測定値データベース15において、各情報は、上述の顧客IDと、筆シリアルナンバと、日時または日付等の時期情報に紐付けされて記憶されており、作物情報からユーザ、圃場、日時が特定可能であるとともに、顧客IDや、筆シリアルナンバから栽培情報や農地情報を検索可能であり、圃場があう地域を検索可能である。また、測定値としての換算葉色値は、基本的にカラースケールを読み取った場合のカラースケール値やSPAD値に変換可能なものであり、本実施の形態では、SPAD値との相関関係に基づいて換算葉色値(SPAD換算値)が決定されている。   In the present embodiment, the measurement value database 15 stores image data (image information) captured by the camera 30 and converted leaf color value (crop information) data read from the image data. In addition to the converted leaf color value, when there are measured values (crop information) such as the plant height of the crop, the number of strains per unit area, and the number of stems per strain, the data of all measured values is stored in the measured value database 15. It may be a thing. In addition, in the cultivation information database 14 and the measured value database 15, each information is linked | related and memorize | stored in timing information, such as the above-mentioned customer ID, brush serial number, date, or a date, from crop information, a user, The field and date can be specified, and the cultivation information and farmland information can be searched from the customer ID and the brush serial number, and the area where the field is located can be searched. In addition, the converted leaf color value as the measurement value can basically be converted into a color scale value or a SPAD value when the color scale is read. In this embodiment, based on the correlation with the SPAD value. A converted leaf color value (SPAD converted value) is determined.

なお、本実施の形態では、基準となる葉色基準値は、カメラ30を用いて求められた換算葉色値に基づいて算出されたものであり、換算葉色値(測定値)と葉色基準値とは、カメラ30の画像データを用いた同様の方法で求められるものである。なお、カメラ30以外で撮影された画像データを用いて換算葉色値や葉色基準値を求めてもよい。あるいは、葉色基準値は従来から行われているカラースケール値またはSPAD値にもとづいて定められてもよい。また、以下の説明で測定された換算葉色値を測定値、葉色基準値を基準値と記載する場合がある。   In the present embodiment, the reference leaf color reference value is calculated based on the converted leaf color value obtained using the camera 30, and the converted leaf color value (measured value) and the leaf color reference value are: This is obtained by the same method using the image data of the camera 30. Note that the converted leaf color value or the leaf color reference value may be obtained using image data captured by a camera other than the camera 30. Alternatively, the leaf color reference value may be determined based on a conventional color scale value or SPAD value. Further, the converted leaf color value measured in the following description may be referred to as a measured value, and the leaf color reference value may be referred to as a reference value.

葉色基準値データベース16には、作物の品種、栽培地域ごとに、時期に対応付けられた好ましい葉色基準値が登録されている。ここで、時期とは当該年度の日付や田植え日からの経過日数などの時間軸をいう。基準値は、専門家が当該地域の当該品種の過去のシーズンに測定された換算葉色値を分析して、特定の時間軸に対する基準とすべき換算葉色値を決定して定められたものである。葉色基準値データベース16の葉色基準値は分げつ期あるいは田植え前などの時期に決定されるが、当該年度の気象状況などに応じて専門家により適宜変更されることもありうる。   In the leaf color reference value database 16, preferable leaf color reference values associated with the season are registered for each type of crop and cultivation region. Here, time refers to a time axis such as the date of the current year or the number of days elapsed since the date of rice planting. The reference value is determined by an expert analyzing the converted leaf color value measured in the past season of the varieties in the area and determining the converted leaf color value to be used as a reference for a specific time axis. . The leaf color reference value of the leaf color reference value database 16 is determined at a time such as the tillering period or before rice planting, but may be changed as appropriate by an expert according to the weather conditions of the year.

葉色基準値は、基本的に計測された換算葉色値が葉色基準値と一致または近い値となれば作物が順調に生育していることを示すものとなっている。例えば、所定の時期における換算葉色値が葉色基準値より小さい場合に、窒素肥料の不足を示し、換算葉色値が葉色基準値より大きい場合に稲の高さ等にもよるが、窒素肥料過多で育ち過ぎの可能性がある。なお、育ち過ぎて稲の高さが高くなると、風等により稲が倒れる可能性高くなることから、稲の育成をある程度制限することが好ましく、例えば、窒素肥料の量を制限することになる。   The leaf color reference value indicates that the crop is growing smoothly if the converted leaf color value measured basically matches or is close to the leaf color reference value. For example, when the converted leaf color value at a given time is smaller than the leaf color reference value, it indicates a shortage of nitrogen fertilizer.When the converted leaf color value is larger than the leaf color reference value, it depends on the height of the rice, etc. There is a possibility of growing up too much. It should be noted that if the height of the rice grows too high due to the fact that the rice is likely to fall down due to wind or the like, it is preferable to restrict the growth of the rice to some extent, for example, to limit the amount of nitrogen fertilizer.

葉色基準値は、例えば、当該地域における現在のシーズンより前のシーズンの通年の換算葉色値データを分析して、算定されるものであるが、カメラ30による換算葉色値データだけではなく、カラースケールやSPAD値に基づく葉色値データも参酌されており、各品種の各時期における好ましい換算葉色値のデータが葉色基準値として記憶されている。なお、今回のシーズンの天候等の状況に応じて葉色基準値の時期をシフトしたり、葉色基準値に対する換算葉色値の許容範囲を低い側や高い側に広くしたり、狭くしたりしてもよい。   The leaf color reference value is calculated, for example, by analyzing the converted leaf color value data of the season before the current season in the region, but not only the converted leaf color value data by the camera 30 but also the color scale. Also, leaf color value data based on SPAD values is considered, and preferable converted leaf color value data at each time of each variety is stored as a leaf color reference value. Even if the time of the leaf color reference value is shifted according to the conditions such as the weather of this season, or the allowable range of the converted leaf color value for the leaf color reference value is widened to the low side or the high side, or narrowed. Good.

農業・肥料データベース17には、品種と地域と時期ごとに、換算葉色値の測定値と基準値との差に対応付けられて単位面積当たりの施肥量が、作物栽培における施肥管理のための管理情報として登録されている。なお、基本的に基準値より測定値が高い場合に施肥量は0となる。ここで、肥料は主に窒素系肥料であるが、例えば、リンやカリ等に係わる肥料の標準となる施肥量や生育状態に応じた施肥量が登録されていてもよい。この農業・肥料データベース17には、上述の葉色の測定値と基準値との差に対して単位面積当たりの施肥量が専門家により決定されて登録されている。すなわち、農業・肥料データ農業・肥料データベース17には、作物の栽培の管理の1つとして施肥管理のための施肥量の情報が登録されており、作物の栽培の管理に係わる管理情報を記憶した管理情報記憶手段となる。農業・肥料データベース17も葉色基準値データベース16と同様に当該年度の気象状況などに応じて専門家により適宜変更されることもありうる。   In the agriculture / fertilizer database 17, the fertilizer amount per unit area associated with the difference between the measured value of the converted leaf color value and the reference value for each variety, region, and time is managed for fertilization management in crop cultivation. It is registered as information. Basically, when the measured value is higher than the reference value, the fertilization amount is zero. Here, the fertilizer is mainly a nitrogen-based fertilizer. However, for example, a fertilizer amount that is a standard fertilizer related to phosphorus, potash, or the like or a fertilizer amount according to the growth state may be registered. In the agriculture / fertilizer database 17, the amount of fertilization per unit area is determined and registered by the expert for the difference between the measured value of the leaf color and the reference value. That is, in the agriculture / fertilizer data agriculture / fertilizer database 17, fertilizer amount information for fertilization management is registered as one of crop cultivation management, and management information related to crop cultivation management is stored. Management information storage means. Similarly to the leaf color reference value database 16, the agriculture / fertilizer database 17 may be appropriately changed by an expert in accordance with the weather conditions of the year.

ここで、管理サーバ10は、上述の単位面積当たりの施肥量を換算葉色値、草丈等の生育状態、単位面積当たりの株数や一株中の茎数等の栽培密度等により調整するようになっている。また、管理サーバ10では、上述の圃場の面積に基づいて、圃場毎の施肥量を算出するようになっている。   Here, the management server 10 adjusts the fertilization amount per unit area according to the converted leaf color value, the growth state such as plant height, the number of strains per unit area, the cultivation density such as the number of stems in one strain, and the like. ing. Moreover, in the management server 10, the fertilizer application amount for every field is calculated based on the area of the above-mentioned field.

例えば、単位面積当たりの施肥量に対して、葉色基準値に対する測定された換算葉色値の差に基づいて1.1や0・9等の係数を乗算した除算したりしてもよいし、係数を加算したり減算したりするものとしてもよいし、測定された換算葉色値が葉色基準値より濃くかつ草丈が基準となる草丈より高い場合に施肥量を0としてもよい。   For example, the amount of fertilization per unit area may be divided by multiplying by a coefficient such as 1.1 or 0.9 based on the difference in the converted leaf color value measured with respect to the leaf color reference value. May be added or subtracted, and the fertilization amount may be set to 0 when the measured converted leaf color value is darker than the leaf color reference value and the plant height is higher than the reference plant height.

単位面積当たりの株数や一株中の茎数等に基づいて作物の生育密度が基準に対して高いか低いか判定し、それに基づいて単位面積当たりの施肥量を増減するものとしてもよい。   It may be determined whether the growth density of the crop is higher or lower than the standard based on the number of strains per unit area, the number of stems in one strain, and the like, and the amount of fertilization per unit area may be increased or decreased based on the determination.

また、端末60は、例えば、地方自治体や農協や農業法人等の農業関連団体で、施肥管理や肥培管理を行ったり、支援したりする団体のオペレータが使用するものであり、基本的に葉色基準値データベース16、農業・肥料データベース17へのデータの登録、データの変更等のデータの管理を行うための端末であり、管理サーバ−10の各データベースの閲覧等のための専用アプリB(作物管理用アプリ)がインストールされている。葉色基準値データベース16、農業・肥料データベース17のデータの登録やデータの変更においては、農地情報データベース13、栽培情報データベース14、測定値データベース15等を参照し、これらのデータを統計処理して利用する場合があり、端末60は、管理サーバ10にログインすることにより、管理サーバ10の全てのデータベースにアクセス可能である。また、ユーザ毎のデータではなく、作物管理システムを使用する複数のユーザの測定データ等を端末60で閲覧することにより、地域全体の状況を観察したり、各ユーザの各圃場における測定結果の比較も可能となっている。したがって、葉色の測定値を基準値と比較するだけではなく、測定値を他の圃場の測定値と比較することも可能であり、明らかに他の圃場より測定値が大きい場合や小さい場合に、それを施肥管理における判断材料に利用することができる。   Further, the terminal 60 is used by an operator of an organization that performs or supports fertilization management or fertilization management in an agricultural related organization such as a local government, an agricultural cooperative, or an agricultural corporation. This is a terminal for managing data such as data registration and data change in the value database 16 and the agricultural / fertilizer database 17, and a dedicated application B (crop management) for browsing each database of the management server-10. App) is installed. When registering or changing data in the leaf color reference value database 16 and the agricultural / fertilizer database 17, the farmland information database 13, the cultivation information database 14, the measurement value database 15 and the like are referred to, and these data are statistically processed and used. The terminal 60 can access all the databases of the management server 10 by logging into the management server 10. In addition, by viewing the measurement data of a plurality of users who use the crop management system instead of the data for each user on the terminal 60, the state of the entire region can be observed and the measurement results of each user in each field can be compared. Is also possible. Therefore, it is possible not only to compare the measured value of the leaf color with the reference value, but also to compare the measured value with the measured value of other fields, and clearly when the measured value is larger or smaller than other fields, It can be used as a judgment material in fertilization management.

カメラ30は、ここでは換算葉色値測定用のものであり、装置上部のホッチキス状の部分で作物の葉を挟み込んで葉の表面を、外光を遮断した状態で撮影できるようになっている。カメラ30は、スマホ1に接続されて撮影された画像データをスマホ1に出力し、スマホ1を介して画像データを管理サーバ10等に出力するようになっている。   Here, the camera 30 is for measuring a converted leaf color value, and can capture a leaf surface of the crop with a stapler-like portion at the top of the apparatus so that the surface of the leaf can be photographed in a state where external light is blocked. The camera 30 is connected to the smartphone 1 and outputs image data shot to the smartphone 1, and outputs the image data to the management server 10 or the like via the smartphone 1.

なお、本実施の形態の作物管理システムでは、作物の育成状態の指標として換算葉色値を用いるようになっている。すなわち、作物管理システムでは、カメラ30で作物の表面を撮影した画像データに基づいて、作物の情報として換算葉色値を取得するものである。本実施の形態では、画像データにおける例えばRGB(赤、緑、青)等の色空間を構成する複数の変数の値から葉緑素濃度を示す換算葉色値を求めるようになっている。   In the crop management system according to the present embodiment, the converted leaf color value is used as an index of the growing state of the crop. That is, in the crop management system, a converted leaf color value is acquired as crop information based on image data obtained by photographing the surface of the crop with the camera 30. In the present embodiment, the converted leaf color value indicating the chlorophyll density is obtained from the values of a plurality of variables constituting a color space such as RGB (red, green, blue) in the image data.

図2は、本実施の形態の作物情報取得システムの作物情報取得装置としのカメラ30のホッチキス状の部分の内部構成を示すものである。カメラ30は、装置本体32と、装置本体32に対向する受面を備える受部材33とからなっており、受部材33は、装置本体32に対して基部が回動自在に固定され、例えば、ステープラ(ホッチキス)状の構造となっている。すなわち、受部材33の基端部が回転自在に装置本体32に接続されていることにより、受部材33の先端部側と装置本体32との間に測定対象となる例えば葉を挟むようになっている。   FIG. 2 shows an internal configuration of a staple-like portion of the camera 30 as a crop information acquisition device of the crop information acquisition system of the present embodiment. The camera 30 includes an apparatus main body 32 and a receiving member 33 having a receiving surface facing the apparatus main body 32. The receiving member 33 has a base fixed to the apparatus main body 32 so as to be rotatable. It has a stapler-like structure. That is, the base end portion of the receiving member 33 is rotatably connected to the apparatus main body 32, so that, for example, a leaf to be measured is sandwiched between the distal end side of the receiving member 33 and the apparatus main body 32. ing.

なお、装置本体32に対して受部材33は所定範囲の角度だけ回転可能となっているとともに、図示しないばね等の付勢手段により、所定範囲内で最大角度となるように付勢されている。この状態で付勢力に抗して受部材33の先端部を装置本体32に近づけることにより、葉を挟んだ状態に保持可能となっている。   The receiving member 33 is rotatable with respect to the apparatus main body 32 by an angle within a predetermined range, and is urged to have a maximum angle within the predetermined range by an urging means such as a spring (not shown). . In this state, the tip of the receiving member 33 is brought close to the apparatus main body 32 against the urging force, so that the leaf can be held.

装置本体32には、撮像装置として、撮像素子(イメージセンサ)41、撮像素子41上に像を結ばせるための光学系としてのレンズ40、照明用の白色LED(光源)42、反射光防止用の偏光板43(43a,43b)と、外光遮断用フード34と、オン・オフ用のスイッチ35とを備える。また、装置本体32には、白色LED42、撮像素子41および各種回路の少なくともオン・オフを制御する制御回路50、撮像素子41から出力されるRGBの各信号を処理する画像処理回路51、画像処理回路51から出力されるRGB空間の画像データから独立変数を算出するデータ処理回路52およびスマホ1との間でデータ通信を行う通信回路53を備える。通信回路53とスマホ1の間は無線(bluetooth(登録商標);WiFi)あるいは有線(USBケーブル等)で接続される。一方、受部材33は、装置本体32に対向する面が平面であり、装置本体の撮像位置に対応する位置に位置決めガイド36が設けられている。位置決めガイド36は受部材33から幅方向(図2における手前側から奥行方向)に左右に突出する凸部であり、受部材33の平面に連続する平面部を上部に有する。左右の各々の位置決めガイド36の中央部にはカメラの撮像範囲の中央を示す直線状の凹部が設けられている。この凹部は葉を撮像範囲の中央に位置させるための目印の機能を果たしている。したがって、左右一方の位置決めガイド36の凹部から他方の位置決めガイド36の凹部にわたって稲の葉を配置した状態で葉を挟み込んだ際に、カメラの光学的視野の中央に葉を配置させることができるようになっている。したがって、位置決めガイド36の凹部は稲の葉を受け部材に配置する際にカメラの撮像範囲の中央に配置するための目印になるとともに、葉を挟む直前まで葉を受部材33に対して動かないように手で固定することができる。凹部を設けなくても位置決めガイド36そのものの位置を中央に配置するための目印としてもよい。
外光遮断用フード49は黒色のウレタン材からなり、外光遮断用フード49の高さおよびシャッタースイッチ35がオンとなる高さは、葉を挟んで撮影する際に葉に損傷を与えずにかつ外光遮断用フード49が十分外光を遮断した状態でシャッタースイッチ35がオンとなるように設定されている。
The apparatus main body 32 includes an image pickup device (image sensor) 41, a lens 40 as an optical system for forming an image on the image pickup device 41, an illumination white LED (light source) 42, and an anti-reflection light device. Polarizing plate 43 (43a, 43b), an external light blocking hood 34, and an on / off switch 35. The apparatus main body 32 includes a white LED 42, an image sensor 41, a control circuit 50 that controls at least on / off of various circuits, an image processing circuit 51 that processes RGB signals output from the image sensor 41, and image processing. A data processing circuit 52 that calculates independent variables from RGB space image data output from the circuit 51 and a communication circuit 53 that performs data communication with the smartphone 1 are provided. The communication circuit 53 and the smartphone 1 are connected wirelessly (Bluetooth (registered trademark); WiFi) or wired (USB cable or the like). On the other hand, the receiving member 33 has a flat surface facing the apparatus main body 32, and a positioning guide 36 is provided at a position corresponding to the imaging position of the apparatus main body. The positioning guide 36 is a convex portion that protrudes left and right in the width direction (from the near side to the depth direction in FIG. 2) from the receiving member 33, and has a flat portion that is continuous with the plane of the receiving member 33 at the top. A linear recess indicating the center of the imaging range of the camera is provided at the center of each of the left and right positioning guides 36. This concave portion serves as a mark for positioning the leaf in the center of the imaging range. Therefore, when the leaves are sandwiched between the concave portions of the left and right positioning guides 36 and the concave portions of the other positioning guide 36, the leaves can be arranged in the center of the optical field of view of the camera. It has become. Accordingly, the concave portion of the positioning guide 36 serves as a mark for placing the rice leaf in the center of the imaging range of the camera when the leaf is placed on the receiving member, and the leaf does not move relative to the receiving member 33 until just before the leaf is sandwiched. Can be fixed by hand. Even if the concave portion is not provided, the positioning guide 36 itself may be used as a mark for arranging in the center.
The outside light blocking hood 49 is made of black urethane material, and the height of the outside light blocking hood 49 and the height at which the shutter switch 35 is turned on do not damage the leaves when shooting with the leaves sandwiched. Further, the shutter switch 35 is set to be turned on in a state where the external light blocking hood 49 sufficiently blocks external light.

撮像素子31は、カラーフィルタを備えるCCD(Charged・coupled devices)センサまたはCMOS(Complementary Metal―Oxide―Semiconductor)センサである。レンズ40は、例えば、接写用の単焦点レンズである。白色LED42は、葉を撮影するための照明であり、本実施の形態では、葉の撮影時に上述のフード34が葉の表面に押し付けられ、外光が遮断された状態で、白色LED42の光によって撮影されるようになっている。この際には、装置本体32と受部材33により葉が挟まれた状態であり、受部材33が葉を透過する方向の外光を遮断した状態となっている。したがって、上述のフード34と受部材33とから撮像時に外光を遮断する遮光手段が構成されている。   The image sensor 31 is a CCD (Charged Coupled Devices) sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) sensor including a color filter. The lens 40 is, for example, a single focus lens for close-up photography. The white LED 42 is illumination for photographing a leaf. In the present embodiment, the above-described hood 34 is pressed against the surface of the leaf at the time of photographing the leaf, and external light is blocked by the light of the white LED 42. It is supposed to be photographed. At this time, the leaves are sandwiched between the apparatus main body 32 and the receiving member 33, and the receiving member 33 is in a state of blocking external light in the direction of transmitting the leaves. Therefore, the above-described hood 34 and receiving member 33 constitute a light shielding means for blocking outside light during imaging.

また、被写体に近い白色LED42の反射光が例えば葉の表面に映り込んだ状態(例えば、鏡に映るのに近い状態)となるのを防止するために、偏光板43が用いられている。偏光板43は、図2に示すように、白色LED42の照明光が通過する偏光板43aと、被写体としての葉の反射光が通過する偏光板43bとからなり、かつ、偏光板43aと偏光板43bとでは、偏光方向が直交した状態となっている。これにより、偏光板43aを介して葉に照射された白色LED42の照明光の直接的な反射光は、一対の偏光板43a、43bに遮られることになり、例えば、白色LED42が葉の表面に映り込んだ状態となるのを防止し、葉の表層の色が見えるようになっている。   Further, the polarizing plate 43 is used to prevent the reflected light of the white LED 42 close to the subject from being reflected on the surface of the leaf (for example, a state close to being reflected on a mirror). As shown in FIG. 2, the polarizing plate 43 includes a polarizing plate 43 a through which the illumination light of the white LED 42 passes and a polarizing plate 43 b through which reflected light of leaves as a subject passes, and the polarizing plate 43 a and the polarizing plate. In 43b, the polarization directions are orthogonal. Thereby, the direct reflected light of the illumination light of the white LED 42 irradiated to the leaf through the polarizing plate 43a is blocked by the pair of polarizing plates 43a and 43b. For example, the white LED 42 is on the surface of the leaf. This prevents the image from being reflected and allows the surface color of the leaves to be seen.

また、この例では、ハーフミラー44を用いて、ハーフミラー44を透過させて照明光を葉に当てるとともに、葉からの反射光をハーフミラー44に反射させてレンズ40に導くようになっている。また、上述のように装置本体32と受部材33との間のフード34の位置に葉を挟むことにより、葉に円筒状のフード34が押し付けられた状態となり、撮像用の開口から侵入する外光が撮像素子41側に向かうのを防止できる。すなわち、外光の遮断を図ることができる。また、フード34は、撮像範囲を制限するようになっており、撮像範囲は、撮像素子41の有効画素部分より狭くなっている。なお、葉を挟んだ場合に、葉が傷つくと、葉が変色する虞があるので、フード34は、その表面に突起等の無い滑らかな形状となっていることが好ましい。また、フード34は、遮光性の向上と、葉の損傷の防止のために、手で挟む操作を行った際に弾性変形するような柔軟性の高い素材を用いてもよい。   In this example, the half mirror 44 is used to transmit the illumination light to the leaf through the half mirror 44 and to reflect the reflected light from the leaf to the half mirror 44 and guide it to the lens 40. . Further, as described above, by sandwiching the leaf at the position of the hood 34 between the apparatus main body 32 and the receiving member 33, the cylindrical hood 34 is pressed against the leaf, and the outside that enters from the imaging opening is inserted. It is possible to prevent the light from going to the image sensor 41 side. That is, external light can be blocked. Further, the hood 34 is configured to limit the imaging range, and the imaging range is narrower than the effective pixel portion of the imaging element 41. In addition, since the leaf may be discolored when the leaf is damaged when the leaf is sandwiched, it is preferable that the hood 34 has a smooth shape without protrusions on the surface thereof. The hood 34 may be made of a highly flexible material that is elastically deformed when an operation of pinching with a hand is performed in order to improve light shielding and prevent damage to leaves.

本実施の形態は、葉の色から例えば作物情報として葉緑素の含有量を示す指標として換算葉色値(SPAD換算値)を求めるが、この際にカラースケール値に変換可能なSPAD値との相関関係に基づいてSPAD値と相関するSPAD換算値を求めている。そのために、例えば、撮像された画像データの所定範囲(所定面積)の各画素のRGBの各値とRGBの各値から求められるGrayの値を用いる。なお、各画素のRGB値を求める際に、撮像素子41から出力される例えばRGBの信号は、画像処理回路(画像処理手段)51で画像処理されて、RGBの各色の信号として出力される。また、撮像素子41が単板式の場合に、カラーフィルタのパターンに対応して各画素はRの画素、Gの画素、Bの画素から構成されることになるが、同時化処理(内挿処理)により各画素のRGB値を求める。   In the present embodiment, a converted leaf color value (SPAD converted value) is obtained from the leaf color as an index indicating the content of chlorophyll as, for example, crop information. At this time, the correlation with the SPAD value that can be converted into a color scale value is obtained. The SPAD conversion value correlating with the SPAD value is obtained based on the above. For this purpose, for example, the RGB value of each pixel in the predetermined range (predetermined area) of the captured image data and the Gray value obtained from each RGB value are used. When obtaining the RGB value of each pixel, for example, an RGB signal output from the image sensor 41 is subjected to image processing by an image processing circuit (image processing means) 51 and output as a signal of each RGB color. Further, when the image pickup device 41 is a single plate type, each pixel is composed of an R pixel, a G pixel, and a B pixel corresponding to the color filter pattern. ) To obtain the RGB value of each pixel.

本実施の形態において、光学系に基づく撮影範囲内のさらに所定範囲内の複数画素からの信号が用いられる。上述の所定範囲は、例えば、2mm×2mmで、200画素×200画素程度とするが、特にこれに限定されるものではない。この所定範囲に含まれる各画素のRGBの各値と、RGBの値から求められるGrayの値を用いるようになっている。Grayの値は、次式によりRGBの各値から求められる。
Gray=R×0.3+G×0.59+B×0.11
In the present embodiment, signals from a plurality of pixels within a predetermined range within the imaging range based on the optical system are used. The predetermined range is, for example, 2 mm × 2 mm and about 200 pixels × 200 pixels, but is not particularly limited thereto. The RGB values of each pixel included in the predetermined range and the Gray value obtained from the RGB values are used. The value of Gray is obtained from each value of RGB by the following equation.
Gray = R × 0.3 + G × 0.59 + B × 0.11

なお、画像データとしては、RGBおよびGrayに限られるものではなく、HSVやHLSやYUVやYCbCrやYPbPr等を用いるものとしてもよい。基本的には、求めるべき作物情報としてのカラースケール値や葉緑素濃度(SPAD値)との相関関係があれば、RGB以外の色空間を用いてもよい。   Note that image data is not limited to RGB and Gray, and HSV, HLS, YUV, YCbCr, YPbPr, or the like may be used. Basically, a color space other than RGB may be used if there is a correlation with a color scale value or chlorophyll concentration (SPAD value) as crop information to be obtained.

また、RGBの各値やGrayの値を求めることになるが、上述の撮像範囲のうちの利用される所定範囲の各画素の値は、必ずしも必要はなく、撮影された画像データの所定範囲内の各画素の色に関するデータの代表値、すなわち、RGBの各値と、Grayの値のそれぞれの代表値を求め、当該代表値との相関関係に基づいて例えば換算葉色値(SPAD換算値)を求めることになる。集団の中心的傾向を示す代表値としては、平均値、中央値、最頻値や、その他にも積分値や、代表値と成り得る各種値を採用することができる。本実施の形態では、画像データの所定範囲の各画素のRGBの各値とGrayの値のそれぞれの平均値を代表値として求める。   In addition, although RGB values and Gray values are obtained, the value of each pixel in the predetermined range to be used in the above-described imaging range is not necessarily required, and is within the predetermined range of the captured image data. The representative value of the data relating to the color of each pixel, that is, the representative value of each value of RGB and the value of Gray is obtained, and for example, the converted leaf color value (SPAD converted value) is calculated based on the correlation with the representative value. Will be asked. As the representative value indicating the central tendency of the group, an average value, a median value, a mode value, an integral value, and various values that can be representative values can be employed. In the present embodiment, the average value of each RGB value and Gray value of each pixel in a predetermined range of image data is obtained as a representative value.

なお、取得可能な作物情報としては、換算葉色値に限られるものではなく、例えば、葉緑素濃度やSPAD値と相関性が認められる窒素含有量であってもよい。基本的には、画像データを構成する各画素のRGB等の変数の値と、相関関係がある値を取得可能な作物情報とすることができる。例えば、果実の色と、糖濃度やクエン酸濃度やその他の酸濃度やポリフェノール濃度や、成熟度等の生育状況との間に相関関係が認められれば、作物情報として糖の濃度や各種酸の濃度の情報や各種ポリフェノールの濃度や、生育状況の情報を取得するものとしてもよい。また、所定の病気か否かの判定に上述のRGB等の値を用いるものとしてもよい。   Note that the crop information that can be acquired is not limited to the converted leaf color value, and may be, for example, the nitrogen content that correlates with the chlorophyll concentration or the SPAD value. Basically, it is possible to obtain crop information that can acquire values correlated with the values of variables such as RGB of each pixel constituting image data. For example, if there is a correlation between fruit color and sugar concentration, citric acid concentration, other acid concentration, polyphenol concentration, and growth status such as maturity, sugar information and various acid It is good also as what acquires the information of a density | concentration, the density | concentration of various polyphenols, and the growth condition. In addition, the above-described values such as RGB may be used for determining whether or not the disease is a predetermined disease.

また、スイッチ35は、制御回路50を介して白色LED42と撮像素子41のオン、オフを行うものであり、例えば、照明のオン・オフとシャッタとを兼ねるものである。スイッチ35は、受部材33を装置本体32に上述のように付勢手段の付勢力に抗して近づけると、装置本体32側にあるスイッチ35が受部材33に押されてオンとなり、受部材33を装置本体32から離すとオフとなる。スイッチ35がオンとなると、制御回路50や、撮像素子41や画像処理回路51等を搭載する回路基板の電源がオンになる。また、これによりオンとなった制御回路50の制御により、照明用の白色LED42がオンとなった後に、シャッタがオンとなる。この際に、受部材33と装置本体32のフード34との間に葉が挟まれていれば、葉の表面がフード34に遮光された状態で撮影される。この際には、受部材33により、葉を透過する光が遮光される。なお、スイッチ35は、1つに限られるものではなく、撮像素子41や画像処理回路51等を搭載する回路基板の電源スイッチ、照明用白色LED42の電源スイッチ、シャッタ用のスイッチ等がそれぞれ設けられていても良い。この場合には、スイッチ35は静止画像取り込みのためのシャッターボタンとしてのみ機能するので、スイッチ35が押下されるまではスマートフォンに対して現在の入力画像を動画を表示してもよい。これにより、画像を確認しながらスイッチを押下することができるので適切な静止画像を撮影することが可能となる。   The switch 35 turns on and off the white LED 42 and the image sensor 41 via the control circuit 50. For example, the switch 35 serves as both lighting on / off and a shutter. When the receiving member 33 is brought close to the apparatus main body 32 against the urging force of the urging means as described above, the switch 35 on the apparatus main body 32 side is pushed by the receiving member 33 and is turned on. When 33 is separated from the apparatus main body 32, it is turned off. When the switch 35 is turned on, the power supply of the circuit board on which the control circuit 50, the image sensor 41, the image processing circuit 51, and the like are mounted is turned on. In addition, the shutter is turned on after the illumination white LED 42 is turned on by the control of the control circuit 50 turned on. At this time, if a leaf is sandwiched between the receiving member 33 and the hood 34 of the apparatus main body 32, the image is taken in a state where the surface of the leaf is shielded by the hood 34. At this time, the light passing through the leaves is blocked by the receiving member 33. Note that the number of switches 35 is not limited to one, and a power switch for a circuit board on which the imaging device 41, the image processing circuit 51, and the like are mounted, a power switch for the illumination white LED 42, a switch for a shutter, and the like are provided. May be. In this case, since the switch 35 functions only as a shutter button for capturing a still image, the current input image may be displayed as a moving image on the smartphone until the switch 35 is pressed. As a result, the switch can be pressed while checking the image, so that an appropriate still image can be taken.

また、本実施の形態において、スイッチ35は、受部材33に当たることでオンとなるが、スイッチ35は、例えば、受部材33が所定角度だけ回転移動した場合に、オンとなるものであってもよいし、所定箇所に設けられたタッチセンサであってもよい。また、スイッチ35は、フード内に設けられた照度センサ(例えば、受光素子)であってもよく、外光が遮られて照度が低下した際に照明用白色LED42を点灯し、白色LED42の点灯を照度センサで検知してシャッタをオンにするものであってもよい。   In the present embodiment, the switch 35 is turned on when it hits the receiving member 33, but the switch 35 may be turned on when the receiving member 33 rotates by a predetermined angle, for example. Alternatively, a touch sensor provided at a predetermined location may be used. The switch 35 may be an illuminance sensor (for example, a light receiving element) provided in the hood. When the external light is blocked and the illuminance decreases, the illumination white LED 42 is turned on, and the white LED 42 is turned on. May be detected by an illuminance sensor to turn on the shutter.

レンズ40は、例えば、接写用の単焦点のマクロレンズであり、フード34の先端に接触して、フード34を閉塞する被写体(葉)に焦点(ピント)が合うようになっている。
制御回路50は、上述のように白色LED42および撮像素子41の駆動等の制御を行うものであるが、それに加えて画像処理回路51やデータ処理回路52や通信回路53の駆動等の制御を行うものとしてもよい。
The lens 40 is, for example, a single-focus macro lens for close-up photography, and comes into contact with the tip of the hood 34 so that the subject (leaf) that closes the hood 34 is in focus.
The control circuit 50 controls driving of the white LED 42 and the image sensor 41 as described above. In addition, the control circuit 50 controls driving of the image processing circuit 51, the data processing circuit 52, and the communication circuit 53. It may be a thing.

画像処理回路51は、撮像素子41から出力される画像信号に基づき上述の同時化処理を行うとともに、所定範囲の各画素のRGBの値から各画素のGrayの値を求め、各画素のRGBの各値とGrayの値を出力する。データ処理回路(画像処理手段)52では、各画素のRGBの各値それぞれの平均値(代表値)、および各画素のGrayの平均値(代表値)を求める。すなわち、Rの平均値、Gの平均値、Bの平均値、Grayの平均値を求め、これらの値を通信回路53に出力する。通信回路53では、有線、例えば、USBや有線LAN(イーサネット(登録商標))を用いた有線通信や、無線、例えば、WIFI(無線LAN)やbluetooth(登録商標)を用いた無線通信によりカメラ30がユーザ端末としてのスマホ1と通信可能となっており、上述の葉を撮影した画像データのRGBの各平均値とGrayの平均値を送信するようになっている。   The image processing circuit 51 performs the above-described synchronization processing based on the image signal output from the image sensor 41, obtains the Gray value of each pixel from the RGB value of each pixel within a predetermined range, and calculates the RGB value of each pixel. Output each value and Gray value. In the data processing circuit (image processing means) 52, an average value (representative value) of each RGB value of each pixel and an average value (representative value) of Gray of each pixel are obtained. That is, an average value of R, an average value of G, an average value of B, and an average value of Gray are obtained, and these values are output to the communication circuit 53. In the communication circuit 53, the camera 30 is connected by wired communication using, for example, USB or wired LAN (Ethernet (registered trademark)), or wireless communication using, for example, WIFI (wireless LAN) or Bluetooth (registered trademark). Can communicate with the smartphone 1 as a user terminal, and transmits the RGB average values and Gray average values of the image data obtained by photographing the leaves.

すなわち、図1に示すように、カメラ30は、スマホ1と接続されるとともに、スマホ1は、無線公衆回線網とインターネット2を介して管理サーバ10と接続可能となっている。スマホ1は、周知のように携帯電話として無線公衆回線網を介して音声通信およびデータ通信を行うための無線通信手段と、各種通信の制御を行うとともに、インストールされたアプリを実行する制御手段と、アプリやシステム(OS)の実行に基づく表示を行うためのディスプレイと、ディスプレイにアプリ等の実行に基づいて画像を表示する表示制御手段と、音の入出力を制御する音制御手段と、GPSを含む各種センサを備える。   That is, as shown in FIG. 1, the camera 30 is connected to the smartphone 1, and the smartphone 1 can be connected to the management server 10 via the wireless public line network and the Internet 2. As is well known, the smartphone 1 has a wireless communication means for performing voice communication and data communication via a wireless public line network as a mobile phone, a control means for controlling various communications and executing installed applications. A display for performing display based on execution of an application or system (OS), display control means for displaying an image on the display based on execution of the application, sound control means for controlling sound input / output, GPS Including various sensors.

また、スマホ1は、アプリやアプリで使用されるデータ等を記憶するストレージとしてのフラッシュメモリを備える。なお、アプリ等のプログラムで使用されるメモリとしてのRAMは、例えば、制御手段に備えられている。
また、フラッシュメモリには作物管理用アプリがインストールされており、カメラ30から送信される上述のRGBおよびGrayの代表値(平均値)に対して葉緑素量の指標である換算葉色値を算出するようになっている。なお、カメラ30で撮影された画像データから換算葉色値を算出することになるが、換算葉色値を算出する処理は、スマホ1で行われても、画像データをスマホ1から送信された管理サーバ10で行ってもよいし、カメラ30の内部で行ってもよい。なお、以下の説明では、換算葉色値として説明するが、ここでのカラースケール換算値は、SPAD換算値に変換可能なものであり、後述の実施例に示すように、SPAD換算値を求めてこれをカラースケール値に変換したものである。
In addition, the smartphone 1 includes a flash memory as a storage for storing an application and data used in the application. Note that a RAM as a memory used in a program such as an application is provided in, for example, a control unit.
Further, a crop management application is installed in the flash memory, and a converted leaf color value that is an index of the amount of chlorophyll is calculated with respect to the representative values (average values) of RGB and Gray transmitted from the camera 30. It has become. Note that the converted leaf color value is calculated from the image data photographed by the camera 30, but the processing for calculating the converted leaf color value is performed by the smartphone 1, but the management server that has transmitted the image data from the smartphone 1 10 may be performed inside the camera 30. In the following description, the converted leaf color value will be described. However, the color scale converted value here can be converted into a SPAD converted value, and the SPAD converted value is obtained as shown in an example described later. This is converted into a color scale value.

スマホ1には、管理サーバ−10から専用アプリA(作物管理用アプリ)がダウンロードされてインストールされている。作物管理用アプリには、例えば、回帰分析や重回帰分析で求めた上述の代表値と換算葉色値(SPAD換算値)との(重)回帰式(相関式)が登録されている。例えば、RGBの各平均値のうちのGの平均値と、Grayの平均値とからSPAD換算値を算出する重回帰式が登録されている。これにより、カメラ30からRGBの各平均値とGrayの平均値が受信された場合に、Gの平均値と、Grayの平均値とに基づいて換算葉色値がスマホ1から出力されるようになっている。
重回帰式は、例えば、換算葉色値(SPAD換算値)をY、Gの平均値をX1、Grayの平均値をX2とすると、Y=a(X1)+b(X2)+cとなる。この式に撮影された画像データの所定範囲の複数画素のGの値の平均値(独立変数)をX1に代入し、画像データの所定範囲の複数画素のGrayの平均値(独立変数)をX2に代入することで、Y(従属変数)である換算葉色値を算出する。
The smartphone 1 has a dedicated application A (a crop management application) downloaded from the management server 10 and installed. In the crop management application, for example, a (multiple) regression equation (correlation equation) between the above-described representative value obtained by regression analysis or multiple regression analysis and a converted leaf color value (SPAD conversion value) is registered. For example, a multiple regression equation for calculating a SPAD converted value from an average value of G among RGB average values and an average value of Gray is registered. Thereby, when each RGB average value and Gray average value are received from the camera 30, the converted leaf color value is output from the smartphone 1 based on the G average value and the Gray average value. ing.
The multiple regression equation is, for example, Y = a (X1) + b (X2) + c, where Y is the converted leaf color value (SPAD converted value), X1 is the average value of G, and X2 is the average value of Gray. The average value (independent variable) of G values of a plurality of pixels in a predetermined range of image data photographed in this formula is substituted for X1, and the average value (independent variable) of Gray of a plurality of pixels in a predetermined range of image data is X2. By substituting into, a converted leaf color value that is Y (dependent variable) is calculated.

また、求められた換算葉色値と、スマホ1に入力された稲の品種、稲を栽培している地域(住所)、現在の日付、稲の高さ(草丈)とが施肥管理を行うためのデータとして管理サーバ10に送信される。管理サーバ10では、上述の葉色基準値データベース16に、例えば、稲の品種、地域(住所)、時期(日付)に関連付けて基準となる葉色基準値が登録されている。
この管理サーバ10では、施肥管理の処理として、スマホ1から入力される地域(圃場の住所や緯度および経度)と、現在の日付と、稲の品種とから、葉色基準値データベース16を検索して葉色基準値を抽出する。次に、抽出された葉色基準値と、入力された換算葉色値とを比較する。
In addition, the calculated converted leaf color value, the rice variety input to the smartphone 1, the region where the rice is cultivated (address), the current date, and the height (plant height) of the rice are used for fertilization management. The data is transmitted to the management server 10 as data. In the management server 10, the leaf color reference value database 16 registers the leaf color reference value as a reference in association with, for example, rice varieties, regions (addresses), and times (dates).
In this management server 10, as a fertilization management process, the leaf color reference value database 16 is searched from the area (field address, latitude and longitude) input from the smartphone 1, the current date, and the rice variety. Extract the leaf color reference value. Next, the extracted leaf color reference value is compared with the input converted leaf color value.

ここで、葉色基準値データベース16に、品種、地域、時期(月日)に関連付けて登録されて上述のように抽出される葉色基準値と、測定された換算葉色値を比較した場合に、例えば、葉色基準値より換算葉色値の値が小さければ(色が薄ければ)窒素源の不足が考えられ、逆に換算葉色値の値が大きければ(色が濃ければ)窒素源の過多が考えられる。   Here, when the leaf color reference value registered in the leaf color reference value database 16 in association with the variety, region, and time (month / day) and extracted as described above is compared with the measured converted leaf color value, for example, If the converted leaf color value is smaller than the leaf color reference value (if the color is light), there may be a shortage of nitrogen source. Conversely, if the converted leaf color value is large (if the color is dark), there may be an excess of nitrogen source. It is done.

これにより、管理サーバ10からスマホ1に対して、窒素肥料を与えるか否か等の施肥管理上のアドバイスを送信することが可能である。   Thereby, it is possible to transmit the advice on fertilization management, such as whether to give nitrogen fertilizer, from the management server 10 to the smartphone 1.

このような作物管理システムのカメラ30による作物の情報として換算葉色値を取得する作物情報取得方法においては、例えば、図3のフローチャートに示すように、換算葉色値の測定が行われる。この際には、葉の撮像を行うことになる。
葉の撮像においては、例えば、他の葉と略同様の異常のない葉を選択する。この葉をカメラ30のフード34の位置で装置本体32と受部材33との間に挟み込む。この動作によりスイッチ35がオフからオンとなり(ステップS1)、カメラ30に搭載された制御回路50がオンとなり、制御回路50の制御に基づいて、白色LED42の点灯、撮像素子41の起動、画像処理回路51の起動、データ処理回路52の起動、通信回路53の起動が行われる(ステップS2)。これらの回路は、1つのチップ上にあってもよい。
In such a crop information acquisition method for acquiring a converted leaf color value as crop information by the camera 30 of the crop management system, for example, as shown in the flowchart of FIG. 3, the converted leaf color value is measured. At this time, the leaves are imaged.
In imaging of leaves, for example, a leaf having no abnormality that is substantially the same as other leaves is selected. This leaf is sandwiched between the apparatus main body 32 and the receiving member 33 at the position of the hood 34 of the camera 30. By this operation, the switch 35 is turned on from off (step S1), the control circuit 50 mounted on the camera 30 is turned on, and based on the control of the control circuit 50, the white LED 42 is turned on, the image sensor 41 is activated, and image processing is performed. The circuit 51 is activated, the data processing circuit 52 is activated, and the communication circuit 53 is activated (step S2). These circuits may be on a single chip.

次いで、スイッチオンをトリガーとして自動的に撮像が行われる(ステップS3)。撮像素子41から出力された信号が画像処理回路51において、上述のように同時化処理されて画像データが生成される。この際にGrayのデータもRGBのデータから算出される。すなわち、各画素のRGBおよびGrayの値が算出され(ステップS4)、この各画素のRGBおよびGrayの値がデータ処理回路52に送られる(ステップS5)。データ処理回路52では、画像データの所定範囲内の各画素のRの値、Gの値、Bの値、Grayの値から、Rの代表値、Gの代表値、Bの代表値、Grayの代表値とが算出される(ステップS6)。Rの代表値、Gの代表値、Bの代表値、Grayの代表値と画像データが通信回路53を介してスマホ(携帯端末)1に送信される(ステップS7)。   Next, imaging is automatically performed with a switch-on as a trigger (step S3). The signal output from the image sensor 41 is synchronized in the image processing circuit 51 as described above to generate image data. At this time, Gray data is also calculated from RGB data. That is, the RGB and Gray values of each pixel are calculated (Step S4), and the RGB and Gray values of each pixel are sent to the data processing circuit 52 (Step S5). In the data processing circuit 52, from the R value, G value, B value, and Gray value of each pixel within a predetermined range of the image data, the R representative value, the G representative value, the B representative value, and the Gray value are determined. A representative value is calculated (step S6). The representative value of R, the representative value of G, the representative value of B, the representative value of Gray, and the image data are transmitted to the smartphone (portable terminal) 1 via the communication circuit 53 (step S7).

スマホ(携帯端末)1では、カメラ30から上述の各代表値が入力された場合に、上述の代表値と換算葉色値との関係式に代入して換算葉色値を算出する。SPAD換算値と緑色の葉色カラースケールによる読み取り値は、相関関係があることが知られており、換算葉色値の計測には、RGB+GrayのうちのGとGrayの値を用いる。すなわち、換算葉色値と、上述の各色の代表値との相関に基づく重回帰式に、Gの代表値とGrayの代表値が代入されて、換算葉色値が求められる。   In the smartphone (portable terminal) 1, when each of the above representative values is input from the camera 30, the converted leaf color value is calculated by substituting it into the relational expression between the above representative value and the converted leaf color value. It is known that the SPAD converted value and the read value on the green leaf color scale have a correlation, and G and Gray values of RGB + Gray are used to measure the converted leaf color value. That is, the converted leaf color value is obtained by substituting the representative value of G and the representative value of Gray into the multiple regression equation based on the correlation between the converted leaf color value and the representative value of each color described above.

求められた換算葉色値は、他のデータとしての上述の住所、日付、品種等のデータとともに、スマホ1のディスプレイに表示される。この際には、撮像された画像データも同時に表示してもよい。ディスプレイに表示されたデータは、管理サーバ−10に送信可能であるが、換算葉色値以外のデータ表示は、直接変更可能に表示されている。ユーザがデータを変更した場合には、それに対応してスマホ1に記憶されているデータが変更されて更新記憶される。次に稲の高さを入力する。なお、稲の高さは、ユーザが計測して入力するものとしてもよいが、作物情報取得処理アプリに周知の高さ計測機能を設けておき、カメラ30で撮影することにより、稲の高さを算出して入力するようになっていてもよい。   The calculated converted leaf color value is displayed on the display of the smartphone 1 together with the above-mentioned address, date, variety, etc. as other data. At this time, the captured image data may be displayed at the same time. The data displayed on the display can be transmitted to the management server-10, but the data display other than the converted leaf color value is displayed so as to be directly changeable. When the user changes the data, the data stored in the smartphone 1 is changed correspondingly and updated and stored. Next, input the height of the rice. The height of the rice may be measured and input by the user. However, a well-known height measurement function is provided in the crop information acquisition processing application, and the height of the rice is captured by the camera 30. May be calculated and input.

次に、カメラの校正方法の工程を、図4を用いて説明する。カメラ30では、色によって作物情報を得ることになる。この際に、各カメラの固体差や経時変化等を校正する必要がある。   Next, the steps of the camera calibration method will be described with reference to FIG. The camera 30 obtains crop information by color. At this time, it is necessary to calibrate the individual differences of each camera, changes with time, and the like.

葉緑素計で測定した場合に所定のSPAD換算値(校正用の基準値)となるカラーチップを例えばカメラ30の販売時に同梱する(ステップSt1)。このカラーチップを用いてユーザが校正を行う(ステップSt2)。校正は、使用開始時に行うとともに、できるだけ設定された期間毎に略定期的に行うことが好ましい。
まず、カメラ30をスマホ1に接続するとともに、作物管理用アプリを起動する。
校正処理では、カメラ30が接続されたスマホ1で行われる処理であり、以下のステップS31からの処理がスマホ1で行われる処理となる。
A color chip that becomes a predetermined SPAD converted value (calibration reference value) when measured with a chlorophyll meter is included, for example, when the camera 30 is sold (step St1). The user performs calibration using this color chip (step St2). The calibration is preferably performed at the start of use, and is performed almost regularly every set period as much as possible.
First, the camera 30 is connected to the smartphone 1 and a crop management application is activated.
The calibration process is a process that is performed by the smartphone 1 to which the camera 30 is connected, and the following processes from step S31 are processes that are performed by the smartphone 1.

作物管理アプリが起動したスマホ1のディスプレイには、例えば、校正等の項目がボタンとして表示されたサブメニューが表示可能となっている。校正処理を行う場合には、ユーザが校正ボタンを押すことにより、スマホ1では、ディスプレイの校正のボタンが表示された範囲で、タッチスクリーンがタッチされることを検知する(ステップS31)。ここでは、作物管理用アプリ起動後に、メニューとして表示された各ボタンへのタッチの検出を監視して待機する状態となっており、校正ボタンへのタッチが検知されることにより、校正処理を開始する(ステップS32)。   On the display of the smartphone 1 on which the crop management application is activated, for example, a submenu in which items such as calibration are displayed as buttons can be displayed. When the calibration process is performed, when the user presses the calibration button, the smartphone 1 detects that the touch screen is touched within a range where the display calibration button is displayed (step S31). Here, after the crop management application is activated, it is in a state of monitoring and waiting for detection of a touch on each button displayed as a menu, and the calibration process is started when a touch on the calibration button is detected. (Step S32).

スマホ1のディスプレイには、同梱のカラーチップを所定回数(例えば、5回や10回)撮影するように促し、装置本体32と受部材33との間にカラーチップを挟んで撮影することを示す表示が表示され、カメラ30から撮影された画像データが入力するのを監視して待機する状態となる。この際に、画像データの入力回数をカウントし、入力回数のカウント値が上述の所定回数となるまで、ディスプレイにカラーチップの撮影を継続するように促す表示が行われる。これに対応してユーザがカラーチップの撮影を行うことにより、画像データが順次、スマホ1に入力することになる(ステップS33)。
スマホ1では、入力した画像データを取得して、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶する(ステップS34)。
The display of the smartphone 1 is urged to photograph the included color chip for a predetermined number of times (for example, 5 times or 10 times), and the color chip is sandwiched between the apparatus main body 32 and the receiving member 33 for photographing. A display indicating that the image data taken from the camera 30 has been input is monitored and a standby state is entered. At this time, the number of times the image data is input is counted, and a display that prompts the display to continue photographing the color chip is performed until the count value of the number of times of input reaches the predetermined number. Corresponding to this, when the user shoots the color chip, the image data is sequentially input to the smartphone 1 (step S33).
The smartphone 1 acquires the input image data and stores it in a storage device such as a flash memory (step S34).

スマホ1の制御手段では、カラーチップを撮影した所定数の画像データの所定範囲の各画素のRGBの値のうちのGの値の代表値としての平均値と、所定範囲の各画素のGrayの値をRGBの値から算出するとともに、所定範囲の各画素のGrayの値の代表値として平均値を求める。すなわち、所定範囲内の各画素のG値およびGray値の平均値を求める。これを所定数の画像データの全てに対して行って、各画像データに平均化された1つずつのG値とR値とを求めた後に、所定枚数の画像データ毎のG値とGray値との平均値(代表値)を求める。   In the control means of the smartphone 1, an average value as a representative value of G values among RGB values of each pixel in a predetermined range of a predetermined number of image data obtained by photographing the color chip, and Gray of each pixel in the predetermined range The value is calculated from the RGB value, and an average value is obtained as a representative value of the Gray value of each pixel in the predetermined range. That is, the average value of the G value and the Gray value of each pixel within the predetermined range is obtained. This is performed for all of the predetermined number of image data, and after obtaining the G value and R value one by one averaged for each image data, the G value and Gray value for each predetermined number of image data The average value (representative value) is obtained.

算出されたG値と、Gray値とを上述の回帰式に代入してSPAD換算値を求める。このカラーチップの撮影により得られた換算葉色値と、カラーチップに設定された基準となる葉色値との差を補正用のデータとして算出決定される(ステップS35)。   The calculated G value and Gray value are substituted into the above regression equation to obtain the SPAD converted value. The difference between the converted leaf color value obtained by photographing the color chip and the reference leaf color value set in the color chip is calculated and determined as correction data (step S35).

算出された補正用のデータは、スマホ1内に自動的に登録され(ステップS36)、処理を終了する(ステップS37)。以降、実際の葉の撮影画像に基づきSPAD換算値が計算される際にこの補正用のデータを用いて補正される。すなわち、回帰式に設定された補正項に補正値が代入された相関式を用いて、Gの平均値とGrayの平均値とから校正された状態で換算葉色値を求めることができる。
ここでは、補正用のデータをスマホ1内に登録しているが、これに限らずサーバに登録しておいてもよく、あるいは両方で登録しておいてもよい。後述するSPAD換算値をスマホ1で計算するのではなくサーバで計算する場合には処理を簡素化できる。また、サーバに補正用のデータを履歴も含めて常に登録しておく場合、サーバは補正値の変動をチェックすることによりカメラの性能の劣化を把握できユーザに注意を促すことができ、異常な撮影画像、異常なSPAD換算値のデータベースへの登録を抑制することができる。
重回帰式は、上述のように、Y=a(X1)+b(X2)+cと表されるが、これに補正項(α)を使い、Y=a(X1)+b(X2)+c+αとするように補正する。すなわち、上述のように算出された補正値をαに代入してから従属変数Yとしての換算葉色値を求める。
The calculated correction data is automatically registered in the smartphone 1 (step S36), and the process ends (step S37). Thereafter, when the SPAD converted value is calculated based on the photographed image of the actual leaf, the correction data is used for correction. That is, the converted leaf color value can be obtained in a state calibrated from the average value of G and the average value of Gray, using a correlation equation in which the correction value is substituted into the correction term set in the regression equation.
Although the correction data is registered in the smartphone 1 here, the correction data is not limited to this, and may be registered in the server, or may be registered in both. When a SPAD converted value (to be described later) is calculated not by the smartphone 1 but by the server, the processing can be simplified. In addition, when correction data including the history is always registered in the server, the server can grasp the deterioration of the camera performance by checking the fluctuation of the correction value and call the user attention. Registration of captured images and abnormal SPAD converted values in the database can be suppressed.
As described above, the multiple regression equation is expressed as Y = a (X1) + b (X2) + c. The correction term (α) is used for this, and Y = a (X1) + b (X2) + c + α. Correct as follows. That is, the converted leaf color value as the dependent variable Y is obtained after substituting the correction value calculated as described above for α.

例えば、図5には、葉の画像データから計算により得られた換算葉色値を独立変数Xとし、前記葉を葉緑素計で測定した場合のSPAD値を従属変数Yとして回帰分析を行い、その回帰分析の結果として、色情報から算出されたSPAD換算値(X)と、葉を葉緑素計で測定したSPAD値(Y)の相関式(回帰式)が、Y=0.8762X+4.6722とされている。図5において縦軸が色情報から算出されたSPAD値(X)であり、横軸が葉を葉緑素計で測定したSPAD値(Y)である。プロットされた点は、測定された稲の各株に対応することになる。   For example, FIG. 5 shows a regression analysis with the converted leaf color value obtained by calculation from the leaf image data as the independent variable X and the SPAD value when the leaf is measured with a chlorophyll meter as the dependent variable Y. As a result of the analysis, a correlation equation (regression equation) between the SPAD converted value (X) calculated from the color information and the SPAD value (Y) obtained by measuring the leaves with a chlorophyll meter is Y = 0.8762X + 4.6722. Yes. In FIG. 5, the vertical axis represents the SPAD value (X) calculated from the color information, and the horizontal axis represents the SPAD value (Y) obtained by measuring the leaves with a chlorophyll meter. The plotted points will correspond to each measured rice strain.

この際にカラーチップの基準値(葉緑素計で測定した測定値に略等しい値)となるSPAD換算値が40で校正時のSPAD換算値の色情報からの算出値が34とすると、基準値−算出値=+6となり、相関式がY=0.8762X+4.6722+6に補正される。これにより、相関式が示す回帰直線が右に移動することになる。なお、図5の決定係数R=0.8762は、上述の相関式における寄与率を示すものである。すなわち、決定係数Rは測定結果の変動を説明変数でどの程度説明できているかを示すもので、1に近づくほど精度が高いことを表わす。また、図5は、SPAD換算値を計算により求めた場合と、葉緑素計で測定した場合との相関関係を示すものであり、実際の校正では、上述のようにGの代表値と、Grayの代表値とからSPAD換算値を求めるための相関式であるY=a(X1)+b(X2)+cをY=a(X1)+b(X2)+c+αに補正する。
以上のように、回帰式に設定された補正項に補正値が代入された相関式を用いて、Gの平均値とGrayの平均値とから校正された状態で換算葉色値を求めることができる。
At this time, if the SPAD converted value that is the reference value of the color chip (a value approximately equal to the measured value measured with the chlorophyll meter) is 40 and the calculated value from the color information of the SPAD converted value at the time of calibration is 34, the reference value − The calculated value is +6, and the correlation equation is corrected to Y = 0.8762X + 4.6722 + 6. As a result, the regression line indicated by the correlation equation moves to the right. Note that the determination coefficient R 2 = 0.8762 in FIG. 5 indicates the contribution rate in the above correlation equation. That is, the coefficient of determination R 2 is intended to indicate a variation in measurement results is made how described in the explanatory variables, indicating that high accuracy closer to 1. FIG. 5 shows a correlation between the case where the SPAD converted value is obtained by calculation and the case where the SPAD converted value is measured by a chlorophyll meter. In actual calibration, as shown above, the representative value of G and Gray Y = a (X1) + b (X2) + c, which is a correlation formula for obtaining a SPAD converted value from the representative value, is corrected to Y = a (X1) + b (X2) + c + α.
As described above, the converted leaf color value can be obtained in a state calibrated from the average value of G and the average value of Gray, using the correlation equation in which the correction value is substituted into the correction term set in the regression equation. .

このようなカメラ30を用いた換算葉色値の測定では、外光を遮断していつでも所定の照明を行うことができ、かつ、画素数の多い撮像素子41を必要とせず、少ない画素数の撮像素子41で測定可能である。また、演算処理の一部や、データの表示等をスマホ1側で行うことが可能となっている。以上のことから葉色カラースケールよりは高価になるが、カメラではなく専用の比色分析装置を備えるような葉緑素計に比較して低コストに製造可能となる。   In the measurement of the converted leaf color value using the camera 30 as described above, it is possible to perform predetermined illumination at any time by blocking external light, and the imaging element 41 having a large number of pixels is not required, and imaging with a small number of pixels is performed. It can be measured with the element 41. In addition, a part of arithmetic processing, data display, and the like can be performed on the smartphone 1 side. From the above, although it is more expensive than the leaf color scale, it can be manufactured at a lower cost than a chlorophyll meter equipped with a dedicated colorimetric analyzer instead of a camera.

また、外光をカットしてLED照明を用いることにより、安定した撮影が可能となり、季節や時刻や天候や環境によって、測定結果が変わってしまうのを抑制可能であり、誤差の少ない測定を行うことができる。また、作物の葉、茎、実、根等の各種部位の表面の色と、作物の各種情報との間に相関関係があれば、各種情報の測定が可能となる。この際には、カメラ30が、作物の表面を撮影して得られた画像データの各画素のRGBの各値、または、RGBから求められるGrayを含む各値を出力できる機能を有するものならば、スマホ1側の作物情報取得処理アプリに登録されている関係式を追加することで葉緑素以外の物質の含有量の測定が可能となる。例えば、SPAD値だけではなく、実際に葉を破砕して葉緑素を抽出することにより葉緑素量を実測し、上述の代表値と、葉緑素の実測された濃度との相関式を求めて、SPAD値ではなく葉緑素量を求めるようにしてもよい。また、葉緑素量と相関関係がある窒素量を実測し、実測した窒素量と上述の代表値との相関関係を求めて窒素量を測定するものとしてもよい。また、果実等において、その色と果実に含まれる糖、酸、色素成分であるポリフェノール等の濃度との相関関係が認められれば、これらの測定にカメラ30とスマホ1を用いることができる。   In addition, by cutting off external light and using LED lighting, stable shooting is possible, and it is possible to suppress changes in measurement results depending on the season, time, weather, and environment, and measurement with little error is performed. be able to. Further, if there is a correlation between the surface color of various parts such as leaves, stems, fruits and roots of crops and various information of the crops, various information can be measured. At this time, if the camera 30 has a function capable of outputting each RGB value of each pixel of image data obtained by photographing the crop surface or each value including Gray obtained from RGB. The content of substances other than chlorophyll can be measured by adding a relational expression registered in the crop information acquisition processing application on the smartphone 1 side. For example, not only the SPAD value but also the chlorophyll amount is actually measured by crushing the leaves and extracting the chlorophyll, and the correlation equation between the above-described representative value and the measured concentration of chlorophyll is obtained. Alternatively, the amount of chlorophyll may be obtained. Moreover, it is good also as what measures the nitrogen amount which measures the nitrogen amount which has a correlation with the amount of chlorophyll, calculates | requires the correlation of the measured nitrogen amount and the above-mentioned representative value. In addition, in a fruit or the like, the camera 30 and the smartphone 1 can be used for these measurements if there is a correlation between the color of the fruit and the concentration of sugar, acid, and polyphenol that is a pigment component.

なお、本実施の形態では、Gの代表値とGrayの代表値を用いるので、Rの代表値とBの代表値とを算出しないものとしてもよい。回帰式からSPAD換算値が求められると、このSPAD換算値と、スマホ1に入力された地域(住所)と、日付と、稲の品種と、稲の草丈とがインターネット2を介して、管理サーバ−10に送られる。なお、地域の情報は、例えば、スマホ1に設けられたGPSに読み取られたスマホ1の位置情報を用いるものとしてもよい。また、日付の入力の機能はスマホ1の時計機能やカレンダー機能から今日の日付を入力させるものとしてもよい。   In this embodiment, since the representative value of G and the representative value of Gray are used, the representative value of R and the representative value of B may not be calculated. When the SPAD converted value is obtained from the regression equation, the SPAD converted value, the region (address) input to the smartphone 1, the date, the rice variety, and the rice plant height are transmitted via the Internet 2 to the management server. Sent to -10. For example, the location information of the smartphone 1 read by the GPS provided in the smartphone 1 may be used as the area information. Further, the date input function may be a function for inputting the current date from the clock function or calendar function of the smartphone 1.

また、本実施の形態では、データ処理回路52をカメラ30に設けたが、スマホ1の作物管理用アプリの機能にデータ処理回路52の機能を加えるものとしてもよい。この場合に、カメラ30は、基本的に画像データとしてRGBの各値とGrayの値を出力することになる。なお、相関関係の高さにもよるが、RGB+Grayの全てを独立変数としても良いし、Bを除く残りRG+Grayを独立変数としてもよいし、GまたはGrayだけを独立変数としてもよい。   Further, in this embodiment, the data processing circuit 52 is provided in the camera 30, but the function of the data processing circuit 52 may be added to the function of the crop management application of the smartphone 1. In this case, the camera 30 basically outputs RGB values and Gray values as image data. Although depending on the level of correlation, all of RGB + Gray may be set as independent variables, the remaining RG + Gray except B may be set as an independent variable, or only G or Gray may be set as an independent variable.

次に、図6、図7および図8のフローチャートを参照してスマホ1における作物管理用アプリにおけるメイン処理とログイン処理と初期設定処理を説明する。なお、ここで作物管理用アプリは、説明を容易とするために作物として稲の施肥管理や肥培管理等の栽培の管理を行うものとするが、作物は稲に限定されるものではなく、作物として各種野菜、果物、穀物等の各種作物にこの作物管理システムを適用可能である。   Next, a main process, a login process, and an initial setting process in the crop management application in the smartphone 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6, 7, and 8. Here, the application for crop management is to manage cultivation such as fertilization management and cultivation management of rice as a crop for easy explanation, but the crop is not limited to rice. The crop management system can be applied to various crops such as various vegetables, fruits and grains.

図6は作物管理アプリのメイン処理を示すフローチャートとメイン画面である。作物管理用アプリをスマホ1で起動すると、メイン処理が開始されメイン画面1aが表示される(ステップA1)。ここで作物管理用アプリには、基本的にログイン処理と、初期設定処理と、作物管理処理とが行われる。また、作物管理処理には、3つのモードがあり、ユーザがスマホ1でいずれかのモードを選択することができる。この作物管理処理のモードには、換算葉色値の測定と測定された換算葉色値が示す作物の生育状態の判定とを行う測定判定モードと、ユーザが植付、農薬の散布、施肥等の農作業の情報を入力する栽培情報入力モードと、測定された換算葉色値の測定結果の履歴を葉色規準値と比較して表示する葉色値履歴表示モードとがある。   FIG. 6 is a flowchart and a main screen showing a main process of the crop management application. When the crop management application is activated on the smartphone 1, the main process is started and the main screen 1a is displayed (step A1). Here, a login process, an initial setting process, and a crop management process are basically performed on the crop management application. In addition, there are three modes in the crop management process, and the user can select one of the modes with the smartphone 1. This mode of crop management processing includes measurement determination mode for measuring the converted leaf color value and determining the growth state of the crop indicated by the measured converted leaf color value, and agricultural work such as planting, spraying of agricultural chemicals, and fertilizer application. There is a cultivation information input mode for inputting the above information, and a leaf color value history display mode for displaying a history of measurement results of the measured converted leaf color value in comparison with a leaf color reference value.

図6に示すように、起動時のメイン画面(起動画面)1aには、初期設定ボタン1bと、作物管理処理の上述の各モードに対応するボタンとして、測定判定ボタン1cと、栽培情報入力ボタン1dと、葉色値履歴表示ボタン1eが表示される。また、メイン画面1aには、ログインボタン1fが表示されており、ログインボタン1fをタッチすると、ログインしていない場合にログイン処理が開始されることになるが、基本的にログインしていない状態では、いずれのボタンをタッチしても、ログイン処理が開始される。   As shown in FIG. 6, an initial setting button 1b, a measurement determination button 1c, and a cultivation information input button as buttons corresponding to the above-described modes of the crop management process are displayed on the main screen (startup screen) 1a at the time of startup. 1d and a leaf color value history display button 1e are displayed. In addition, a login button 1f is displayed on the main screen 1a. When the login button 1f is touched, a login process is started when the user is not logged in. The login process is started by touching any button.

すなわち、スマホ1では、作物管理アプリ起動後のメイン画面1aでのタッチ操作を契機としてログインしているか否かが判定される(ステップA2)。なお、ログインした状態とは、管理サーバ10で、作物管理アプリが起動しているスマホ1からのアカウント情報の入力による認証が行われて、スマホ1による管理サーバ10へのアクセスが許可された状態である。   That is, in the smartphone 1, it is determined whether or not the user is logged in with a touch operation on the main screen 1a after the crop management application is activated (step A2). The logged-in state is a state in which the management server 10 is authenticated by inputting account information from the smartphone 1 on which the crop management application is running, and the smartphone 1 is permitted to access the management server 10. It is.

ログインしていない場合には、後述のログイン処理が開始される(ステップA3)。既にログインしている場合と、上述のログイン処理が終了した場合に、メイン画面1aのログインボタン1f以外の各ボタン1b〜1eへのタッチを契機として、メイン画面上の各ボタン1b〜1eに対応する作業(処理)の選択が行われる(ステップA4)、タッチされたボタン1b〜1eに対応して、初期設定処理か選択されて実行されるか(ステップA5)、作物管理処理の測定判定モードが選択されて実行されるか(ステップA6)、作物管理処理の栽培情報入力モードが選択されて実行されるか(ステップA7)、作物管理処理の葉色値履歴表示モードが選択されて実行される(ステップA8)。   If not logged in, a log-in process described later is started (step A3). Corresponding to each button 1b-1e on the main screen triggered by touching each button 1b-1e other than the login button 1f on the main screen 1a when already logged in and when the above login process is completed The operation (process) to be performed is selected (step A4). Whether the initial setting process is selected and executed in response to the touched buttons 1b to 1e (step A5), the measurement judgment mode of the crop management process Is selected and executed (Step A6), the cultivation information input mode of the crop management process is selected and executed (Step A7), or the leaf color value history display mode of the crop management process is selected and executed. (Step A8).

次に、図7のフローチャートを参照して、ログイン処理を説明する。
上述のように作物管理用アプリを起動した際に、ログインされていない場合に、ログイン処理が開始され、ログイン画面がスマホ1の画面1aに表示される(ステップB1)。ログイン画面には、例えば、ユーザIDと、パスワードの入力欄が表示されるとともに、これらユーザIDおよびパスワードを入力した後にログインするためのログインボタンが表示される。また、ログイン画面には、ユーザIDおよびパスワードが設定されていない未登録のユーザに対して、登録ボタンが表示されている。
Next, the login process will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the crop management application is activated as described above, if the user is not logged in, a login process is started, and a login screen is displayed on the screen 1a of the smartphone 1 (step B1). For example, a user ID and a password input field are displayed on the login screen, and a login button for logging in after inputting the user ID and password is displayed. The login screen displays a registration button for an unregistered user for which no user ID and password are set.

ログイン画面上で登録ボタンが押されると、ユーザ登録処理が開始されることになり、作物管理用アプリでは、登録ボタンが押されるか、ログインボタンが押されるかで、ユーザ登録を行うか否かを判定する(ステップB2)。   When the registration button is pressed on the login screen, the user registration process is started. In the crop management application, whether the user registration is performed depending on whether the registration button is pressed or the login button is pressed. Is determined (step B2).

すなわち、登録ボタンがタッチされた場合に、ユーザ登録が選択されたものとしてユーザ登録処理を行い、ログインボタンが押された場合にログイン処理を行う。   That is, when the registration button is touched, user registration processing is performed assuming that user registration is selected, and when the login button is pressed, login processing is performed.

登録ボタンがタッチされた場合には、ユーザ登録処理が行われる(ステップB3)。ユーザ登録処理では、管理サーバ10のユーザ情報データベース12にユーザ毎に登録されるユーザ情報を入力させる処理が行われる。基本的には、ユーザ情報の各項目の入力欄が表示され、各入力欄に対応するユーザ情報をユーザに入力させる処理が行われる。なお、このユーザ登録処理では、スマホ1から管理サーバ10にユーザ情報が送信されて管理サーバ10のユーザ情報データベース12にユーザ情報が登録されることになり、ユーザ情報登録時には、スマホ1と管理サーバ10との間でデータ通信が行われる状態となっている必要がある。   When the registration button is touched, user registration processing is performed (step B3). In the user registration process, a process of inputting user information registered for each user in the user information database 12 of the management server 10 is performed. Basically, an input field for each item of user information is displayed, and a process for causing the user to input user information corresponding to each input field is performed. In this user registration process, user information is transmitted from the smartphone 1 to the management server 10 and registered in the user information database 12 of the management server 10. When the user information is registered, the smartphone 1 and the management server are registered. 10 needs to be in a state where data communication is performed.

ユーザ登録処理で入力されてユーザ情報データベース12に登録されるユーザ情報には、例えば、顧客ID、ユーザID、パスワード、氏名、住所、メールアドレス、電話番号、課金情報、契約期間、カメラシリアルナンバー、所属団体等がある。   User information that is input in the user registration process and registered in the user information database 12 includes, for example, customer ID, user ID, password, name, address, email address, telephone number, billing information, contract period, camera serial number, There are affiliated organizations.

ユーザ情報登録処理では、スマホ1から管理サーバ10にユーザ情報登録が行われることが通知され、この際に管理サーバ10は、ユーザ情報データベース12に未だ登録されていない顧客IDを自動で設定する処理が行われた後に、この顧客IDに紐付けしてスマホ1で入力されたユーザ情報が管理サーバ10に登録される。   In the user information registration process, the smartphone 1 notifies the management server 10 that user information registration will be performed. At this time, the management server 10 automatically sets a customer ID that is not yet registered in the user information database 12. After that, the user information associated with the customer ID and entered on the smartphone 1 is registered in the management server 10.

ユーザIDは、ユーザが決めるIDであり、例えば、ニックネームやメールアドレスや氏名であってもよいが、他のユーザと重複しないものが好ましい。なお、ユーザIDは、ユニークな顧客IDに紐付けされているので、他のユーザと重複してもよい。   The user ID is an ID determined by the user. For example, the user ID may be a nickname, an e-mail address, or a name, but preferably does not overlap with other users. Since the user ID is associated with a unique customer ID, it may overlap with other users.

課金情報は、例えば、クレジットカードの情報であるが、課金はプリペイドカードや電子マネーカードや銀行振り込みや自動引き落とし等で行うものとしてもよい。また、ユーザが作物管理システムの利用において、必ず課金されるものでなくともよい。   The billing information is, for example, credit card information, but billing may be performed by prepaid card, electronic money card, bank transfer, automatic withdrawal, or the like. In addition, the user does not necessarily have to be charged for using the crop management system.

契約期間は、ユーザの作物管理システムの契約上の利用期間であるが、例えば、契約期間は自動的に更新される。カメラシリアルナンバーは、上述のスマホ1に接続されるカメラ30にそれぞれユニークに設定された番号であるとともに、カメラ30が正規品か否かの判定が可能となっている。この例では、作物管理システム用のカメラ30が設定されており、設定されたカメラ30をユーザが購入して使用するか、所属団体からカメラ30が提供されるようになっており、各カメラ30には、シリアルナンバが付されており、シリアルナンバにより作物管理用システムで利用可能なカメラ30か否かを判定(認証)できるようになっている。なお、使用可能なカメラ30を限定することにより、換算葉色値の測定結果のばらつきを抑え、測定結果の信頼性の向上を図ることができる。   The contract period is a contract use period of the user's crop management system. For example, the contract period is automatically updated. The camera serial number is a number uniquely set for each camera 30 connected to the above-described smartphone 1 and can determine whether or not the camera 30 is a genuine product. In this example, a camera 30 for the crop management system is set, and the user purchases the set camera 30 for use or the camera 30 is provided by an affiliated organization. Is provided with a serial number, and it is possible to determine (authenticate) whether the camera 30 can be used in the crop management system based on the serial number. In addition, by limiting the cameras 30 that can be used, it is possible to suppress variation in the measurement result of the converted leaf color value and improve the reliability of the measurement result.

なお、シリアルナンバが入力されない場合に、スマホ1に接続されたカメラ30を使用できないものとして、作物管理システムが利用できないようにしてもよい。例えば、カメラ30の購入を作物管理システムの使用条件の1つとしてもよい。
所属団体は、例えば、農協や農業法人等である。この所属団体に応じて、団体に所属するユーザに対して、当該所属団体で管理する端末60からのアドバイスを受けるなどのサービスが可能となる。
When the serial number is not input, the crop management system may not be used as the camera 30 connected to the smartphone 1 cannot be used. For example, the purchase of the camera 30 may be one of the usage conditions of the crop management system.
The affiliated organization is, for example, an agricultural cooperative or an agricultural corporation. Depending on the affiliated organization, services such as receiving advice from the terminal 60 managed by the affiliated organization can be provided to users belonging to the organization.

ユーザ情報の各入力欄にユーザ情報が入力されると、ユーザ登録完了となって、ユーザ登録処理が終了する。なお、ユーザ登録終了時にログインした状態となる。   When user information is entered in each input field of user information, user registration is completed, and the user registration process ends. Note that the user is logged in at the end of user registration.

ログインボタンが押された場合には、ユーザ登録処理が行われずに、ログイン入力処理(ステップB4)が行われる。ログイン入力処理では、上述の入力欄に入力されたユーザIDとパスワードが管理サーバ10に送信され、管理サーバ10でユーザ情報データベース12を用いた認証処理が行われることになる。管理サーバ10では、上述のようにスマホ1から入力されたユーザIDと顧客IDに基づいてユーザ情報データベース12からパスワードを抽出し、抽出されたパスワードと入力されたパスワードが一致する場合にログインを許可し、一致しない場合にログインを拒否する。   When the login button is pressed, the user registration process is not performed and the login input process (step B4) is performed. In the login input process, the user ID and password input in the input field are transmitted to the management server 10, and the management server 10 performs an authentication process using the user information database 12. The management server 10 extracts a password from the user information database 12 based on the user ID input from the smartphone 1 and the customer ID as described above, and allows login when the extracted password matches the input password. And refuse to log in if they do not match.

ログイン入力処理が終了したスマホ1では、認証処理が開始され(ステップB5)、管理サーバ10から上述のログインの許可または拒否の結果が送信された場合にそれを表示する。なお、ログインが許可された際には、スマホ1は、管理サーバ10にログインした状態となり、管理サーバ10で設定されたメニューを選択することにより、各処理が行われる。ログインが拒否された場合には、ユーザがアカウントとしてのユーザIDとパスワードの再入力を行うか、作物管理用アプリを終了する。   In the smartphone 1 that has completed the login input process, the authentication process is started (step B5), and when the above-described login permission or rejection result is transmitted from the management server 10, it is displayed. When the login is permitted, the smartphone 1 is in a state of logging in to the management server 10, and each process is performed by selecting a menu set in the management server 10. If the login is rejected, the user re-enters the user ID and password as an account or ends the crop management application.

次に、起動時のメイン画面(起動画面)1aにおいて初期設定ボタン1bが選択された際の処理について説明する。スマホ1が管理サーバ10にログインした際に、未だ初期設定が済んでいない場合に、スマホ1では、初期設定処理を促す。なお、初期設定が済んでいるか否かは、ユーザ情報データベース12に顧客IDに紐付けして登録されており、管理サーバ10にログインした際に確認される。なお、農地情報データベース13に、顧客IDに対応する農地が登録されていなければ、初期設定処理における圃場登録が行われていないことになり、初期設定処理を行ったか否かが確認可能である。   Next, processing when the initial setting button 1b is selected on the main screen (startup screen) 1a at startup will be described. When the smartphone 1 logs into the management server 10 and the initial setting is not yet completed, the smartphone 1 prompts an initial setting process. Whether or not the initial setting has been completed is registered in the user information database 12 in association with the customer ID, and is confirmed when logging into the management server 10. Note that if the farmland corresponding to the customer ID is not registered in the farmland information database 13, the field registration in the initial setting process has not been performed, and it can be confirmed whether or not the initial setting process has been performed.

この初期設定処理では、基本的にユーザが農作業を行う圃場の位置が登録される。なお、作物管理システムで施肥管理を行う際には、農地情報における圃場の面積のデータ等が必要であるが、例えば、換算葉色値等から稲等の作物の生育状態を判断し、施肥管理は、独自の方法で行うのであれば、必ずしも農地情報として各圃場の情報を入力する必要はない。なお、農地情報の入力は、設定画面からいつでも行えるようになっている。   In this initial setting process, basically the position of the field where the user performs farm work is registered. In addition, when performing fertilization management with the crop management system, data on the area of the field in the farmland information is required.For example, the growth state of crops such as rice is judged from the converted leaf color value, etc. If it is performed by a unique method, it is not always necessary to input information on each field as farmland information. The farmland information can be input at any time from the setting screen.

スマホ1の初期設定処理では、図8のフローチャートに示すように、初期設定画面がディスプレイに表示される(ステップC1)。初期設定画面には、圃場登録を行うか否かの選択画面が表示され、選択画面で圃場登録を行うか否かをユーザが入力可能となる。ユーザの入力に基づいて、スマホ1で圃場登録を行うか否か判定される(ステップC2)。圃場登録を行わないことが選択されると初期設定処理が終了する。一方、圃場登録を行うことが選択されると、農地情報の入力欄が表示され、各農地情報として、上述の圃場の情報がユーザにより入力可能となる。なお、各ユーザは、複数の圃場を登録可能となっている。農地情報の入力欄に各農地情報を入力すると、スマホ1が圃場登録処理として、入力された農地情報を管理サーバ10に送信する(ステップC3)。送信された農地情報は、管理サーバ10の農地情報データベース13に顧客ID(ユーザーID)に紐付けされて登録される。なお、農地情報データベース13では、圃場の単位としての筆毎に、圃場を登録するようになっている。   In the initial setting process of the smartphone 1, an initial setting screen is displayed on the display as shown in the flowchart of FIG. 8 (step C1). On the initial setting screen, a selection screen for determining whether or not to perform field registration is displayed, and the user can input whether or not to perform field registration on the selection screen. Based on the user input, it is determined whether or not to perform field registration with the smartphone 1 (step C2). When it is selected not to perform field registration, the initial setting process ends. On the other hand, when the field registration is selected, an input field for farmland information is displayed, and the above-mentioned field information can be input by the user as each farmland information. Each user can register a plurality of fields. When each farmland information is input in the farmland information input field, the smartphone 1 transmits the input farmland information to the management server 10 as a farm field registration process (step C3). The transmitted farmland information is registered in the farmland information database 13 of the management server 10 in association with the customer ID (user ID). In the farmland information database 13, an agricultural field is registered for each brush as a unit of the agricultural field.

初期設定処理で入力される農地情報としての圃場の情報は、圃場毎(筆毎)の筆シリアルナンバと、圃場名と、住所と、地域名と、圃場の面積と、圃場の形状の頂点(角)の数と、各頂点の緯度および経度と、所有者名である。圃場名は、ユーザが複数の圃場を有する場合に各圃場の区別を容易にするためのものであり、任意に設定される。なお、ユーザID等と連番やアルファベット等との組み合わせで自動的に設定可能としてもよい。圃場の各筆シリアルナンバは、農地情報データベース13内で重複しないユニークな数値となっており、筆シリアルナンバの設定は、例えば、管理サーバ10で、農地情報データベース13を参照して重複しないように行われる。   The field information as farmland information input in the initial setting process includes the brush serial number for each field (each brush), the field name, address, region name, field area, and apex of the field shape ( Number of corners), latitude and longitude of each vertex, and owner name. The field name is for arbitrarily distinguishing each field when the user has a plurality of fields, and is arbitrarily set. Note that it may be possible to automatically set a combination of a user ID or the like and a serial number or alphabet. Each brush serial number in the field is a unique numerical value that does not overlap in the farmland information database 13, and the setting of the brush serial number is set so that, for example, the management server 10 does not overlap with reference to the farmland information database 13. Done.

圃場の面積は、ユーザが入力してもよいが、上述の各頂点の位置を入力することにより、圃場の形状とサイズが決まるので、圃場の形状とサイズから圃場の面積を算出してもよい。地域名は、基本的に住所の市町村となる名前であるが、例えば、地域名が米のブランドとして扱われている場合に、ブランドとなっている名前を用いてもよい。   The area of the field may be input by the user, but by inputting the position of each vertex described above, the shape and size of the field are determined, so the area of the field may be calculated from the shape and size of the field. . The area name is basically a name that becomes the address municipality. For example, when the area name is treated as a rice brand, the name that is the brand may be used.

圃場の形状の頂点の位置としての緯度・経度の入力においては、例えば、スマホ1のGPSによる現在地を用いてもよい。   In the input of latitude and longitude as the position of the apex of the shape of the field, for example, the current location by the GPS of the smartphone 1 may be used.

例えば、頂点の数を入力した後に、スマホ1を持ってユーザが各頂点に立ち、スマホ1の初期設定画面で所定のボタンを押すことで、スマホ1がGPSで測定された現在位置を入力するようになっている。また、地図アプリを利用して地図上で頂点位置をタッチすることで、頂点位置を入力してもいい。この場合に、スマホ1の表示として、地図単独だけではなく、航空写真を用いてもよい。   For example, after inputting the number of vertices, the user stands at each vertex with the smartphone 1 and presses a predetermined button on the initial setting screen of the smartphone 1, so that the smartphone 1 inputs the current position measured by GPS. It is like that. In addition, the vertex position may be input by touching the vertex position on the map using the map application. In this case, as the display of the smartphone 1, not only the map alone but also an aerial photograph may be used.

GPS単独での現在地入力には、誤差が生じる虞があるので、GPSで各圃場の頂点の位置を入力した後に、地図アプリの地図上の入力された頂点の位置を表示させて地図上で位置を修正するものとしてもよい。なお、既にユーザにより圃場の面積が入力されており、圃場の頂点位置で示される形状から面積を算出しない場合には、頂点位置に多少の誤差があっても問題ないので、修正せずにGPS上の位置を用いるものとしてもよい。   Since there is a possibility that an error may occur in the current location input with GPS alone, the position of the input vertex on the map of the map application is displayed on the map after inputting the position of the vertex of each field with GPS. It is good also as what corrects. If the area of the field has already been input by the user and the area is not calculated from the shape indicated by the position of the apex of the field, there is no problem even if there is some error in the apex position. The upper position may be used.

1つの圃場の情報の入力が終了した場合、引き続きその圃場の測定ポイントをユーザに入力させ、入力された測定ポイント情報を測定ポイントD/Bに登録する処理を行う(ステップC4)。測定ポイントの入力は、前述した圃場の形状の頂点の位置の入力方法と同様の方法で入力することができる。SPAD換算値の測定は定点観測する必要があるため、測定ポイントを予め登録しておく。測定ポイントは入力された順番に測定ポイントNOが付与される。
1つの圃場の情報の入力が終了した場合には、初期設定画面に次の圃場の情報を入力するか否かを選択する画面が表示されるので、ユーザがさらに別の圃場の情報を入力するか否かを選択する。
When the input of the information of one field is completed, the user continues to input the measurement point of the field and performs the process of registering the input measurement point information in the measurement point D / B (step C4). The measurement point can be input by a method similar to the method for inputting the position of the apex of the shape of the above-described field. Since the SPAD conversion value needs to be observed at a fixed point, the measurement point is registered in advance. Measurement points are assigned measurement points in the input order.
When the input of information on one field is completed, a screen for selecting whether or not to input information on the next field is displayed on the initial setting screen, so the user inputs information on another field. Select whether or not.

スマホ1では、引き続き次の圃場の情報を入力するか否かが判定され(ステップC5)、次の圃場の情報の入力を行わない場合に初期設定処理を終了し、次の圃場の情報の入力を行う場合に、ステップC3の前の圃場の情報を入力する状態に戻り、次の圃場の情報を入力することになる。   In the smartphone 1, it is determined whether or not the next field information is to be continuously input (step C5). When the next field information is not input, the initial setting process is terminated and the next field information is input. When the operation is performed, the state returns to the state of inputting the information of the field before the step C3, and the information of the next field is input.

作物管理システムでは、初期設定が終了した状態で、ユーザが定期的に換算葉色値の測定を行い、葉色基準値に対して測定された換算葉色値が大きいか小さいかを判定することになるが、この換算葉色値のデータ以外に栽培情報として作物(稲)の品種、作物の生育度合、作物の栽培密度等の測定値をスマホ1から管理サーバ10の測定値データベース15に入力するようになっている。また、肥料を施したり、農薬を散布したりする農作業を行った場合に、これを栽培情報として栽培情報データベース14に登録するようになっている。   In the crop management system, the user periodically measures the converted leaf color value in a state where the initial setting is completed, and determines whether the converted leaf color value measured with respect to the leaf color reference value is large or small. In addition to the converted leaf color value data, measured values such as the varieties of crops (rice), the degree of growth of the crops, and the cultivation density of the crops are input from the smartphone 1 to the measured value database 15 of the management server 10 as the cultivation information. ing. In addition, when a farming operation such as applying fertilizer or spraying agricultural chemicals is performed, this is registered in the cultivation information database 14 as cultivation information.

この栽培情報の入力は、作物管理処理の栽培情報入力モードで行われるものである。栽培情報の入力には、圃場の情報が必要であり、初期設定処理後に利用可能となる。上述のメイン画面1aで、栽培情報入力ボタン1dをタッチすることで、作物管理処理の栽培情報入力モードが開始される。   This cultivation information input is performed in the cultivation information input mode of the crop management process. In order to input the cultivation information, field information is required and can be used after the initial setting process. By touching the cultivation information input button 1d on the main screen 1a, the cultivation information input mode of the crop management process is started.

次に、起動時のメイン画面(起動画面)1aにおいて栽培情報入力モードボタン1dが選択された際の処理について説明する。図9のフローチャートに示すように、栽培情報入力処理においては、圃場を特定するデータの入力を行うようになっており、例えば、スマホ1の栽培情報入力画面に圃場名の入力欄が表示され(ステップD1)、ユーザが圃場名を打ち込むことにより、スマホ1から圃場名が管理サーバ10に送信される(ステップD2)。なお、スマホ1は、既に管理サーバ10に対してログインしているので、当該ユーザが所有・占有・担当する圃場名を画面上に表示し、ユーザが選択するようにしてもよい。また、この際には、スマホ1から現在の年月日を示すデータが管理サーバ10に送信さえる。なお、年月日のデータは、現在の年度や西暦や和暦のいずれかが分かるデータであればよく、管理サーバ10側の時計機能により求められてもよい。   Next, a process when the cultivation information input mode button 1d is selected on the main screen (startup screen) 1a at the time of startup will be described. As shown in the flowchart of FIG. 9, in the cultivation information input process, data for specifying the field is input. For example, an input field for the field name is displayed on the cultivation information input screen of the smartphone 1 ( Step D1) When the user inputs the field name, the field name is transmitted from the smartphone 1 to the management server 10 (step D2). Since the smartphone 1 has already logged in to the management server 10, the field name owned, occupied, or in charge by the user may be displayed on the screen and selected by the user. At this time, data indicating the current date is transmitted from the smartphone 1 to the management server 10. The date data may be any data that can be used to identify the current year, the Western calendar, or the Japanese calendar, and may be obtained by the clock function on the management server 10 side.

栽培情報データベース14では、圃場一筆毎で、さらに年度毎に1レコードのデータとして各圃場の栽培情報が登録されており、各レコードは、顧客IDに紐付けされるとともに、圃場を特定可能な上述の圃場の筆シリアルナンバと、年度が紐付けされている。したがって、ログインして顧客IDが認識されているスマホ1から圃場名と年度を示すデータが管理サーバ10に送信されると、管理サーバ10では、農地情報データベース13を参照して、圃場名に対応する圃場が登録されていることを確認し、顧客IDと、農地情報データベース13から抽出した筆シリアルナンバと、現在の年度から栽培情報データベース14の圃場と年度毎に1レコードとして記憶される栽培情報を抽出する。   In the cultivation information database 14, the cultivation information of each field is registered as data of one record for each field and for each fiscal year, and each record is associated with the customer ID and can identify the field. The year is linked to the brush serial number of the field. Therefore, when data indicating the field name and year is transmitted from the smartphone 1 that has been logged in and the customer ID is recognized to the management server 10, the management server 10 refers to the farmland information database 13 and corresponds to the field name. Confirming that the farm field to be registered is registered, the customer ID, the brush serial number extracted from the farmland information database 13, and the field of the cultivation information database 14 from the current year and the cultivation information stored as one record for each year To extract.

管理サーバ10からは、栽培情報データベース14に上述の顧客IDと筆シリアルナンバと年度とに対応する栽培情報のレコードが有るか否かがスマホ1に送信される。スマホ1では、管理サーバ10からの通知により、上述の顧客IDと筆シリアルナンバと年度とに対応するレコードの有無を判定する(ステップD3)。   From the management server 10, whether or not the cultivation information database 14 has a record of cultivation information corresponding to the customer ID, the brush serial number, and the year is transmitted to the smartphone 1. The smartphone 1 determines whether or not there is a record corresponding to the customer ID, the brush serial number, and the year based on the notification from the management server 10 (step D3).

圃場と現在の年度に対応する栽培情報のレコードがない場合には、新規レコードの作成と登録を行うことになる(ステップD4)。
この場合には、スマホ1から新規レコードの作成が要求され、管理サーバ10で栽培情報データベース14に新規レコードが作成される。
新規レコードが作成時には、新規レコードには、レコード作成時にログインして栽培情報入力処理を選択したスマホ1に対応して顧客IDが登録されるとともに、上述の圃場名に基づいて農地情報データベース13上の筆シリアルナンバが登録され、さらに現在の年度が登録される。通常、年初に新規レコードが作成され、その際に既に決定されている情報として、例えば米品種が入力される。この新規レコード作成時に登録される顧客ID、筆シリアルナンバ、年度によって、これ以降栽培情報データベースで栽培情報を検索可能となり、適切な時期に未入力の栽培情報の入力を行うことが可能となる。
If there is no record of cultivation information corresponding to the field and the current year, a new record is created and registered (step D4).
In this case, the smartphone 1 requests the creation of a new record, and the management server 10 creates a new record in the cultivation information database 14.
When a new record is created, a customer ID is registered in the new record corresponding to the smartphone 1 that has logged in at the time of record creation and selected the cultivation information input process, and on the farmland information database 13 based on the field name described above. Is registered, and the current year is registered. Normally, a new record is created at the beginning of the year, and rice varieties, for example, are input as information already determined at that time. Depending on the customer ID, brush serial number, and year registered at the time of creating the new record, the cultivation information can be searched from the cultivation information database, and uncultivated cultivation information can be input at an appropriate time.

上述の顧客ID、筆シリアルナンバ、年度の情報に対応する栽培情報のレコードがあった場合には、管理サーバ10で該当する栽培情報のレコードが栽培情報データベース14から抽出され、スマホ1にレコードが送信されることになる(ステップD5)。   If there is a record of cultivation information corresponding to the above customer ID, brush serial number, and year information, the management server 10 extracts the corresponding cultivation information record from the cultivation information database 14 and stores the record in the smartphone 1. It will be transmitted (step D5).

栽培情報の新規レコードが登録された場合と、栽培情報のレコードが抽出された場合に、スマホ1には、レコードを受信した状態となっており、レコードの栽培情報でデータを入力すべき各基本項目にデータ入力されているか否かがチェックされる(ステップD6)。なお、入力すべき項目は、予め設定された後述の基本項目である。また、このチェックは、スマホ1ではなく、管理サーバ10で行ってもよい。例えば、最初に新規レコードが作成された場合には米品種、坪面積当たり株数などの情報が入力項目として要求される。その後は、時期に応じて入力が必要な項目の入力を促すメッセージを画面上に出力する。   When a new record of cultivation information is registered and when a record of cultivation information is extracted, the smartphone 1 is in a state of receiving the record, and each basic data to be input with the cultivation information of the record It is checked whether data is input to the item (step D6). The items to be input are basic items that will be described later. Further, this check may be performed not by the smartphone 1 but by the management server 10. For example, when a new record is first created, information such as rice varieties and the number of shares per square meter is required as input items. After that, a message prompting the user to input an item that requires input according to the time is output on the screen.

栽培情報データベース14で入力すべきデータの基本項目は、米品種と、坪面積当たりの株数、植付日、出穂日予測、収穫日、収量(Kg)、単位面積当たり収量(Kg/m2)、等級、平均水分量(%)、平均タンパク質量(%)である。米品種とは、例えば、コシヒカリ、あきたこまち等の品種である。なお、ここでは、上述のように作物を米としているが、作物が米以外の場合に、作物の品種が登録される。   The basic items of data to be entered in the cultivation information database 14 are rice varieties, the number of plants per tsubo area, planting date, heading date prediction, harvest date, yield (Kg), yield per unit area (Kg / m2), Grade, average moisture content (%), average protein content (%). Rice varieties are varieties such as Koshihikari and Akitakomachi, for example. Here, the crop is rice as described above, but the crop varieties are registered when the crop is other than rice.

坪面積当たりの株数とは、例えば、植付の際に一束ずつ植えられた苗の束の単位面積当たりの数に相当するものである。一株には、複数の稲の茎が含まれており、この一株当たりの茎数は、苗の段階から順次増加する。植付日は、田植えの日であり、作物管理システムで農作業を管理する上では、栽培情報を植付日前後に入力して稲の栽培を管理することが好ましい。   The number of strains per tsubo area corresponds to, for example, the number per unit area of a bundle of seedlings planted one by one at the time of planting. One stock contains a plurality of rice stalks, and the number of stalks per stock increases sequentially from the seedling stage. The planting date is the date of rice planting, and it is preferable to manage the cultivation of rice by inputting cultivation information before and after the planting date in order to manage farm work with the crop management system.

出穂予測日は、稲において出穂が予測される日であり、地域と植付日とに基づいて決定される。基本的には、地域の自治体や農協において予測が行われており、各地域の農業従事者が知ることが可能である。なお、地域と植付日とにより、管理サーバ10で自動入力するようになっていてもよい。
収穫日は、実際に収穫された日以降に登録することになるので、入力すべきデータの項目であるが、実際に栽培している間は入力されていない。なお、収穫日のデータは、栽培情報の今年度より前の年度のデータとして残ることになり、過去の情報として翌年以降の栽培に利用可能である。また、栽培情報データベース14では、収穫後に確定するデータを入力するようになっており、収量(Kg)、単位面積当たり収量(Kg/m2)、等級、平均水分量(%)、平均タンパク質量(%)等のデータは、収穫後に行われる検査の後に入力される。
The predicted heading date is the date on which heading is predicted in rice, and is determined based on the region and planting date. Basically, predictions are made by local governments and agricultural cooperatives, and it is possible for farmers in each region to know. Note that the management server 10 may automatically input information depending on the area and the planting date.
Since the harvest date is registered after the date of actual harvest, it is an item of data to be entered, but is not entered during actual cultivation. The harvest date data remains as data for the year prior to the current year of the cultivation information, and can be used for cultivation after the following year as past information. In the cultivation information database 14, data to be confirmed after harvesting is input. Yield (Kg), yield per unit area (Kg / m 2), grade, average moisture content (%), average protein amount ( %) Etc. are input after the inspections performed after harvesting.

栽培情報データベース14には、上述の基本項目の情報に加えて、行った農作業が記憶されるようになっており、例えば、肥料を施した日や農薬を散布した日と関連付けて施した肥料を示す実施項目コードと施した量や、農薬を示す実施項目コードと散布した量を入力可能となっている。栽培情報データベース14では、農作業の実施項目として、各種肥料や各種農薬毎に、コードが設定されており、肥料や農薬を実施項目のコードで特定可能である。なお、農作業は、肥料や農薬に限られるものではなく、各種農作業を含ませることができ、農作業のコードを設定すればよい。農作業としては、田圃への水の出し入れや、米以外の作物への灌水の際の水量や、草取りや、果実への袋かけなど、実際に行われる農作業の全てを登録可能とすることができる。   In the cultivation information database 14, in addition to the information on the basic items described above, the farm work performed is stored. For example, the fertilizer applied in association with the day on which the fertilizer is applied or the day on which the pesticide is applied is stored. It is possible to input an action item code indicating the amount applied and an action item code indicating an agrochemical and the amount applied. In the cultivation information database 14, codes are set for the various fertilizers and various agricultural chemicals as implementation items for farm work, and the fertilizers and agricultural chemicals can be specified by the codes of the implementation items. Note that the farm work is not limited to fertilizers and pesticides, but can include various farm works, and a farm work code may be set. As farm work, it is possible to register all of the farm work that is actually performed, such as taking water into and out of rice fields, irrigating water other than rice, weeding, bagging on fruits, etc. .

スマホ1では、上述の入力すべき項目のチェックで入力すべき項目があったか否かが判定される(ステップD7)。なお、上述のようにチェックが管理サーバ−10で行われた場合にチェック結果の判定も管理サーバ−10で行われる。   In the smartphone 1, it is determined whether or not there is an item to be input by checking the items to be input (step D7). When the check is performed by the management server-10 as described above, the check result is also determined by the management server-10.

入力すべき基本項目で栽培情報が未入力の項目がある場合に、スマホ1上に基本項目の入力画面が表示され、未入力の項目に栽培情報が入力可能となる(ステップD8)。基本的には、収穫日は、栽培中は未入力であり、収穫されるまで、基本項目の入力画面が表示されるが、基本項目の入力画面をスキップすることが可能となっている。また、栽培情報の圃場毎のレコードが新規登録された場合には、未入力の基本項目があり、栽培情報の基本項目を入力することになる。   When there is an item for which the cultivation information is not input among the basic items to be input, the input screen for the basic item is displayed on the smartphone 1, and the cultivation information can be input to the item that has not been input (step D8). Basically, the harvest date is not input during cultivation, and the basic item input screen is displayed until harvesting is performed, but the basic item input screen can be skipped. Moreover, when the record for every field of cultivation information is newly registered, there exists an uninput basic item and the basic item of cultivation information will be input.

基本項目が入力された場合、基本項目の入力がスキップされた場合、入力すべき基本項目がない場合に、上述の農作業の項目を入力するための栽培情報入力画面がスマホ1に表示される(ステップD9)。スマホ1において、農作業の情報が入力可能になり、農作業の入力欄に実施した日付、実施項目のコード、実施した内容に係わる数値(例えば、肥料、農薬、水等の量)が入力可能となる(ステップD10)。   When the basic item is input, when the input of the basic item is skipped, or when there is no basic item to be input, the cultivation information input screen for inputting the above-described agricultural work item is displayed on the smartphone 1 ( Step D9). On the smartphone 1, it becomes possible to input farming information, and the date of implementation, the code of the implementation item, and numerical values related to the implementation (for example, the amount of fertilizer, pesticide, water, etc.) can be entered in the entry field for farming. (Step D10).

なお、栽培情報の入力においては、スマホ1の栽培情報入力画面に各栽培情報の入力欄が表示され、ユーザにより上述の実施項目のコード等の栽培情報の入力が行われる。入力欄に栽培情報が入力されると、スマホ1から管理サーバ10に入力された栽培情報が送信され、管理サーバ−10の栽培情報データベース14に栽培情報が入力される(ステップD11)。   In addition, in the input of cultivation information, the input field of each cultivation information is displayed on the cultivation information input screen of the smart phone 1, and the user inputs cultivation information such as the code of the above-described implementation item. When the cultivation information is input in the input field, the cultivation information input from the smartphone 1 to the management server 10 is transmitted, and the cultivation information is input to the cultivation information database 14 of the management server-10 (step D11).

次に、起動時のメイン画面(起動画面)1aにおいて測定判定モードボタン1cが選択された際の処理について図10のフローチャートを参照して説明する。本実施の形態において、作物の生育状態を図る指標として葉の換算葉色値と、作物の草丈と、一株中の茎数を測定している。作物の草丈は、作物の生育状態を示すものであるが、例えば、米のように葉や茎ではなく、穀物として実を収穫する場合に、草丈と収穫量が比例するわけではない。特に稲では、草丈が高く成り過ぎると、倒伏する確率が高くなり、実の収穫量や品質に悪影響を与える。   Next, processing when the measurement determination mode button 1c is selected on the main screen (startup screen) 1a at startup will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, leaf converted leaf color values, crop plant height, and the number of stems in one strain are measured as indicators for the growth state of the crop. The plant height of the crop indicates the growth state of the crop. For example, when harvesting fruits as grains, not leaves and stems like rice, the plant height and yield are not proportional. Especially in rice, if the plant height is too high, the probability of lodging will increase, which will adversely affect the actual yield and quality.

葉色値は、基本的には、葉緑素濃度に依存し、葉緑素濃度は窒素量に依存する。すなわち、肥料としての窒素量が十分ならば葉色値が大きい値となり、窒素量が不十分ならば葉色値が小さい値となる。葉色値の場合も、十分な濃さを示す状態よりもさらに濃くなっても米の収穫量等に好影響を与えるとは限らず、基本的には葉色値、すなわち、緑色の濃さが適度な濃さとなっていることが好ましい。各品種と時期に対応する葉色基準値は、例えば、高品質の米の多くの収穫に好適な葉色値を示すものである。一株中の茎数は、上述のように植付後に増加し、茎数の増加により、肥料等の必要量が増加することになる。   The leaf color value basically depends on the chlorophyll concentration, and the chlorophyll concentration depends on the amount of nitrogen. That is, if the amount of nitrogen as a fertilizer is sufficient, the leaf color value becomes a large value, and if the amount of nitrogen is insufficient, the leaf color value becomes a small value. Even in the case of leaf color values, even if it becomes darker than the state of sufficient darkness, it does not necessarily have a positive effect on the yield of rice, etc. Basically, the leaf color value, i.e., the greenness is moderate. It is preferable that the density is high. The leaf color reference value corresponding to each variety and time represents, for example, a leaf color value suitable for many harvests of high-quality rice. The number of stems in one strain increases after planting as described above, and the required amount of fertilizer and the like increases as the number of stems increases.

上述のようにスマホ1のメイン画面1aに表示された測定判定ボタン1cを押すと、作物管理処理の測定・判定モードが開始される。図示されていないが、最初にユーザは圃場を選択する。これは、画面上にユーザの圃場一覧画面を表示しユーザがタッチして選択することにより決定される。圃場が選択されることによりサーバ上の農地情報D/Bと測定ポイントD/Bが検索され、圃場の情報と測定ポイントの情報が取得され、画面上に選択された圃場の形状が表示されその上に測定ポイントの位置が表示される。以降の作物管理処理の測定・判定処理は選択された圃場の測定ポイントの数だけ行われるようになっている。ユーザがまず測定ポイントをタッチして選択すると、スマホ1では、換算葉色値の測定の前に、稲の草丈の入力欄と、一株当たりの茎数の入力欄が表示される。これによりユーザがスマホ1上で、稲の草丈と一株当たり茎数を入力すると、スマホ1でこれら草丈と茎数が記憶される(ステップE1)。   As described above, when the measurement determination button 1c displayed on the main screen 1a of the smartphone 1 is pressed, the measurement / determination mode of the crop management process is started. Although not shown, the user first selects a field. This is determined by displaying the user's field list screen on the screen and touching and selecting it by the user. By selecting the field, the farmland information D / B and the measurement point D / B on the server are searched, the field information and the measurement point information are acquired, and the shape of the selected field is displayed on the screen. The position of the measurement point is displayed above. Subsequent crop management processing measurement / judgment processing is performed by the number of measurement points of the selected field. When the user first touches and selects a measurement point, the smartphone 1 displays an input field for rice plant height and an input field for the number of stems per strain before measuring the converted leaf color value. Thus, when the user inputs the plant height of the rice and the number of stems per strain on the smartphone 1, the plant height and the number of stems are stored in the smartphone 1 (step E1).

次に、スマホ1に接続されたカメラ30により稲の葉を撮影することで、葉の画像データをカメラ30からスマホ1に入力する(ステップE2)。この際には、外光が遮られた状態でLEDの照明光により葉が撮影される。これにより外光の影響を抑制することができるとともに、LED照明での撮影に当たって葉の表面からの直接の反射光を偏光板で抑制することで、近い位置からのLED照明に対する反射光が白く写るのを防止する。指定された測定ポイントで撮影できるように、撮影前にスマホ上に現在地と測定ポイントを示す地図を表示してユーザを正確な位置に誘導してもよい。あるいは、「少し前方に○m」「斜め前に○mです」という音声案内を行ってもよい。   Next, the rice 30 is photographed by the camera 30 connected to the smartphone 1, whereby image data of the leaves is input from the camera 30 to the smartphone 1 (step E <b> 2). At this time, the leaves are photographed by the illumination light of the LED in a state where the external light is blocked. As a result, the influence of external light can be suppressed, and the reflected light with respect to the LED illumination from a close position appears white by suppressing the direct reflected light from the leaf surface with the polarizing plate in photographing with the LED illumination. To prevent. Before shooting, a map showing the current location and the measurement point may be displayed on the smartphone to guide the user to an accurate position so that shooting can be performed at the specified measurement point. Alternatively, voice guidance such as “a little ahead” or “a little ahead” may be given.

スマホ1においては、撮影データの入力に対応して内部のGPS機能から現在の位置の緯度と経度とを読み取るとともに、内部の時計機能により現在の時刻(年、月、日を含む)を読み取り、画像データに関連付けて位置と日時とを記憶する(ステップE3)。なお、読み取った現在の位置の緯度と経度が現在選択されている測定ポイントから1m以上離れている場合は入力ミスとしてエラーメッセージを出力する。あるいは、当該圃場に登録されたいずれかの測定ポイントから1m以内にあると判断された場合は、測定ポイントの入力ミスがあったものとして、入力された測定ポイントを当該最も近い測定ポイントとして以下の処理を行うようにしてもよい。   The smartphone 1 reads the latitude and longitude of the current position from the internal GPS function in response to the input of the shooting data, and reads the current time (including year, month, day) by the internal clock function, The position and date / time are stored in association with the image data (step E3). If the latitude and longitude of the read current position is 1 m or more away from the currently selected measurement point, an error message is output as an input error. Alternatively, if it is determined that the measurement point is within 1 m from any of the measurement points registered in the field, it is assumed that there was an input mistake in the measurement point, and the input measurement point is the nearest measurement point as follows. Processing may be performed.

また、スマホ1は、天気の情報を出力しているサイトにアクセスし、上述のGPSにより読み取られた現在地を含むか近傍となる地域の現在の天気を読み取る(ステップE4)。次に画像データから換算葉色値を算出するための画像解析を行う(ステップE5)。基本的には、上述のように画像データからR・G・B・Grayの各値の代表値を求める処理を行う。なお、この処理は、例えば、カメラ30で行うものとしてもよいし、スマホ1で行うものとしてもよい。   In addition, the smartphone 1 accesses a site that outputs weather information, and reads the current weather in a region that includes or is close to the current location read by the GPS (step E4). Next, image analysis for calculating the converted leaf color value from the image data is performed (step E5). Basically, as described above, processing for obtaining representative values of R, G, B, and Gray values from image data is performed. This process may be performed by the camera 30 or may be performed by the smartphone 1, for example.

次に求められたR・G・B・Grayの値と、換算葉色値を上述の相関式を用いて算出する(ステップE6)。ここで、換算葉色値は、SPAD値との相関から求めており、SPAD値と近似する値となっている。この換算葉色値(SPAD換算値)は、SPAD値として利用可能であるとともに、カラースケールで想定されるカラースケール換算値にも変換可能である。基本的に地方自治体や農協等が提供するデータでは、カラースケール値とSPAD値が用いられており、画像データから求められた換算葉色値(カラースケール換算値とSPAD換算値)を用いて提供されたデータによる判定が可能となる。   Next, the calculated values of R, G, B, and Gray and the converted leaf color value are calculated using the above-described correlation equation (step E6). Here, the converted leaf color value is obtained from the correlation with the SPAD value, and is a value approximate to the SPAD value. This converted leaf color value (SPAD converted value) can be used as a SPAD value and can also be converted into a color scale converted value assumed in the color scale. Basically, data provided by local governments, agricultural cooperatives, etc. use color scale values and SPAD values, and are provided using converted leaf color values (color scale converted values and SPAD converted values) obtained from image data. Judgment based on the data is possible.

換算葉色値の1つの測定ポイントにおける測定が終わると図10Aに示すように、スマホ1の画面5b(測定表示モード画面)に、測定結果の表示が行われる。なお、ホッチキス状のカメラ30の葉を挟んでスイッチ35がオンとなることにより、撮影が自動で行われる。この際にカメラ30が接続されたスマホ1でシャッタ音が出力されるとともに、振動(1秒間)が発生するようになっている。   When the measurement at one measurement point of the converted leaf color value is completed, the measurement result is displayed on the screen 5b (measurement display mode screen) of the smartphone 1 as shown in FIG. 10A. In addition, when the switch 35 is turned on with the leaf of the stapler-like camera 30 interposed therebetween, photographing is automatically performed. At this time, a shutter sound is output from the smartphone 1 to which the camera 30 is connected, and vibration (for one second) is generated.

画面5bには、撮影された画像データの表示5cが行われる。この表示5cは、葉の表面を示すもので、例えば、換算葉色値を示唆する緑のカラー画像である。また。画面5bには、画像データの色の平均値(代表値)としてのR、G、B、グレイ(Gray)の値の表示5dと、これらの値から算出されたSPAD換算値の表示5eと、SPAD換算値から換算されたカラースケール換算値の表示5fとが行われる。また、1つの測定ポイントで設定された回数だけ測定を行って各測定ポイントのSPAD換算値とカラースケール換算値の平均を求めるようになっており、撮影すべき設定された回数から撮影回数を除算した残り撮影回数の表示5gが行われるようになっている。また、画面5bには、シャッターボタン1hが表示されており、葉を挟んでスイッチ35をオンとしなくとも、画面5bのシャッターボタン1hに指をタッチさせることでも、撮影が可能となっている。これにより、葉のように薄い形状以外の作物としての根菜や果物等の表面の撮影も可能となる。   On the screen 5b, the captured image data is displayed 5c. This display 5c shows the surface of the leaf and is, for example, a green color image suggesting a converted leaf color value. Also. On the screen 5b, a display 5d of values of R, G, B, and Gray (Gray) as an average value (representative value) of colors of image data, a display 5e of a SPAD converted value calculated from these values, The display 5f of the color scale converted value converted from the SPAD converted value is performed. In addition, the measurement is performed the number of times set at one measurement point, and the average of the SPAD converted value and the color scale converted value at each measurement point is obtained, and the number of shooting is divided from the set number of times to be shot. A display 5g of the number of remaining shots is displayed. Further, the shutter button 1h is displayed on the screen 5b, and shooting can be performed by touching the shutter button 1h of the screen 5b with a finger without turning on the switch 35 with a leaf in between. Thereby, it is also possible to photograph the surface of root vegetables and fruits as crops other than thin shapes such as leaves.

1つの測定ポイントで設定された回数の撮影が終わると、スマホ1に測定結果表示1iが行われる。この表示では、設定された測定回数の各測定における測定値としてのSPAD換算値とカラースケール換算値が表示されるとともに、これらの平均値が測定される。なお、平均する前の測定値に異常値があるような場合に、再測定を行うことも可能であり、例えば、1つの測定値をタッチして、画面上の変更をタッチすると、再撮影が可能になる。問題がなければ、登録をタッチすることで、測定値と平均値等のデータが管理サーバ10に送信されて記憶される。なお、測定者が測定時に気付いた点をコメントとして記載可能であり、データの登録時にコメントも記憶される。   When the number of times set at one measurement point is completed, the measurement result display 1i is displayed on the smartphone 1. In this display, a SPAD converted value and a color scale converted value as measured values in each measurement for the set number of times of measurement are displayed, and an average value thereof is measured. Note that if there is an abnormal value in the measurement value before averaging, it is possible to perform re-measurement. For example, touching one measurement value and touching a change on the screen will cause re-photographing. It becomes possible. If there is no problem, data such as a measured value and an average value is transmitted to the management server 10 and stored by touching registration. Note that points that the measurer notices during measurement can be described as comments, and comments are also stored when data is registered.

次に、管理サーバ−10に上述のように入力された位置と月日のデータを送信する。管理サーバ−10では、稲の品種と位置と月日に基づいて葉色基準値データベース16から葉色基準値を抽出し、スマホ1に送信する。スマホ1では、葉色基準値を得ることができる(ステップE7)。
なお、本ステップE7において、スマートフォンにカメラが有線あるいは無線で接続された際にカメラ内部のメモリに記憶されたカメラのシリアルナンバを取得し、サーバに上記データを転送する際に同時に転送するようにし、サーバでは受信したカメラのシリアルナンバとユーザ情報D/Bに格納されたカメラシリアルナンバーとを比較して一致しない場合に不適切なアクセス要求としてスマートフォンに回答し、スマートフォンではエラーメッセージを出力しその後の処理を行わないようにしてもよい。これにより、不適切なアクセス、不適切なカメラによる画像およびSPAD換算値のサーバへの登録を防止でき、次年度の葉色基準値の適正な決定を行うことができる。
Next, the position and month / day data input as described above are transmitted to the management server-10. The management server 10 extracts the leaf color reference value from the leaf color reference value database 16 based on the rice variety, position, and date, and transmits the leaf color reference value to the smartphone 1. The smartphone 1 can obtain the leaf color reference value (step E7).
In step E7, when the camera is connected to the smartphone by wire or wirelessly, the serial number of the camera stored in the memory inside the camera is acquired, and is transferred at the same time when the data is transferred to the server. The server compares the received camera serial number with the camera serial number stored in the user information D / B and responds to the smartphone as an inappropriate access request when it does not match, and the smartphone outputs an error message and then This processing may not be performed. Thereby, it is possible to prevent improper access, registration of an image by an inappropriate camera and the SPAD converted value to the server, and to appropriately determine the leaf color reference value for the next year.

葉色基準値データベース16には、品種と日付に対応付けて標準(基準)の葉色値である葉色基準値が図10のグラフに示すように登録されており、品種と日付を入力することで葉色基準値を抽出することができる。スマホ1では、測定により画像データから得られた換算葉色値と、葉色基準値データベースから得られた葉色基準値とを比較する(ステップE8)。なお、ここで葉色値は、値が大きいほど色が濃いものである。   In the leaf color reference value database 16, leaf color reference values, which are standard (reference) leaf color values, are registered as shown in the graph of FIG. 10 in association with the variety and date, and the leaf color can be obtained by inputting the variety and date. A reference value can be extracted. The smartphone 1 compares the converted leaf color value obtained from the image data by measurement with the leaf color reference value obtained from the leaf color reference value database (step E8). Here, the leaf color value is darker as the value is larger.

比較結果は、測定値と基準値が略同じで基準値に対して測定値が許容範囲の場合(ステップE9)と。許容範囲を越えて基準値より測定値が大きい場合(ステップE10)と、許容範囲を越えて基準値より測定値が小さい場合(ステップE11)とになる。   The comparison result is that the measured value and the reference value are substantially the same, and the measured value is within an allowable range with respect to the reference value (step E9). When the measured value is larger than the reference value beyond the allowable range (step E10), the measured value is smaller than the reference value beyond the allowable range (step E11).

基準値と測定値が許容範囲内の場合は、栽培されている稲の換算葉色値が葉色基準値と略等しいので、順調に生育していることになり、例えば、スマホ1で稲の生育が順調であることを示す表示が行われる(ステップE9)。測定値が許容範囲を越えて基準値より大きい場合、すなわち色が濃い場合には、窒素肥料が過多である可能性が高く、スマホ1で肥料を控えたり、稲の状況を観察したりするように、注意を喚起する表示が行われる(ステップE10)。測定値が許容範囲を越えて基準値より小さい場合には、窒素不足が考えられ、窒素肥料を施すことが好ましく、肥料の量を決定するために測定値と基準値を用いて管理サーバ10の農業・肥料データベース17を検索する(ステップE11)。この場合には、換算葉色値の測定値と基準値に加えて稲の品種、圃場の地域、植付日、現在の日付等を入力する。農業・肥料データベース17には、品種と地域毎に、基準値と測定値の差と、植付日から現在までの経過日数と、施肥量とのテーブルデータが記憶されている。テーブルデータでは、基準値と測定値の差と、植付日からの経過日数とから施肥量が求められるようになっている。   When the reference value and the measured value are within the allowable range, the converted leaf color value of the cultivated rice is substantially the same as the leaf color reference value, so that the rice is growing smoothly. A display indicating smoothness is performed (step E9). If the measured value exceeds the allowable range and is larger than the reference value, that is, if the color is dark, there is a high possibility that the nitrogen fertilizer is excessive, so use the smartphone 1 to refrain from fertilizer or observe the situation of rice A display for calling attention is performed (step E10). If the measured value exceeds the allowable range and is smaller than the reference value, nitrogen shortage is considered, and it is preferable to apply nitrogen fertilizer, and the management server 10 uses the measured value and the reference value to determine the amount of fertilizer. The agricultural / fertilizer database 17 is searched (step E11). In this case, in addition to the measured value and the reference value of the converted leaf color value, the rice variety, the field area, the planting date, the current date, and the like are input. The agriculture / fertilizer database 17 stores table data of the difference between the reference value and the measured value, the number of days elapsed from the planting date to the present, and the amount of fertilizer applied for each variety and region. In the table data, the amount of fertilization is obtained from the difference between the reference value and the measured value and the number of days elapsed from the planting date.

施肥量は、設定された種類の肥糧の圃場の単位面積当たりの重量となっている。農業・肥料データベース17から抽出された施肥量は、例えば、農地情報データベース13に登録された面積が乗算される。これにより、単位面積当たりの施肥量と、一圃場当たりの施肥量が算出される。この場合に、栽培情報データベース14の単位面積(坪)当たりの株数と、測定値データベース15の株当たりの茎数、草丈等のデータに基づいて施肥量を補正するものとしてもよい。例えば、茎数と草丈とは、月日に対応して基準値を設定し、株数も基準値を設定し、茎数と株数が基準値より多い場合には、施肥量を増加するように補正し、草丈が高い場合には、施肥量を減少するように補正するものとしてもよい。   The amount of fertilization is the weight per unit area of the field of fertilizer of the set type. The amount of fertilization extracted from the agriculture / fertilizer database 17 is multiplied by, for example, the area registered in the farmland information database 13. Thereby, the amount of fertilization per unit area and the amount of fertilization per field are calculated. In this case, the amount of fertilization may be corrected based on the number of strains per unit area (tsubo) in the cultivation information database 14 and the data such as the number of stems per plant and the plant height in the measurement value database 15. For example, the number of stems and plant height are set according to the date and the standard value is set, and the number of strains is also set as the standard value. And when plant height is high, it is good also as what correct | amends so that fertilization amount may be decreased.

決定された単位面積当たりの施肥量と一圃場当たりの施肥量は、例えば、管理サーバ−10で算出され、スマホ1に送信されて(ステップE12)、スマホ1で表示される(ステップE13)。なお、表示された施肥量データに基づき実際に施肥を行った場合には、前述の栽培情報入力モードを選択して施肥の実施について記憶することとなる。上述のような測定値と基準値との比較結果に基づいた処理が終了した際に、測定された各種値を測定値データベース15に圃場毎(筆シリアルナンバ毎)に登録する(ステップE14)。
すなわち、測定値データベース15には、顧客ID 、筆シリアルナンバ、撮影日時、測定場所(GPS) 、天気、気温 、カラー画像、換算葉色値(換算した測定結果)、基準値、草丈値、一株当たり茎数、R値、G値、B値、Gray(Y)値、診断結果等が登録される。
The determined fertilizer amount per unit area and fertilizer amount per field are calculated by, for example, the management server-10, transmitted to the smartphone 1 (step E12), and displayed on the smartphone 1 (step E13). In addition, when fertilizing is actually performed based on the displayed fertilizing amount data, the above-described cultivation information input mode is selected to store the fertilizing performance. When the processing based on the comparison result between the measured value and the reference value is completed, the various measured values are registered in the measured value database 15 for each field (each brush serial number) (step E14).
That is, the measured value database 15 includes customer ID, brush serial number, shooting date and time, measurement location (GPS), weather, temperature, color image, converted leaf color value (converted measurement result), reference value, plant height value, one stock. Number of hitting stems, R value, G value, B value, Gray (Y) value, diagnosis result, etc. are registered.

この測定値データベース15に記憶されたデータは、基本的に顧客IDとパスワードにより認証されたユーザのスマホ1から閲覧可能であるとともに、作物管理システムを運営している団体、例えば、地方自治体、農協、農業法人等の端末60から閲覧可能であり、データを利用可能となっている。この場合に複数のユーザの各圃場のデータを見比べることが可能となる。   The data stored in the measured value database 15 can be basically browsed from the user's smartphone 1 authenticated by the customer ID and password, and the group operating the crop management system, such as a local government, agricultural cooperative, etc. The data can be viewed from the terminal 60 of an agricultural corporation or the like. In this case, it is possible to compare data of each field of a plurality of users.

ユーザのスマホ1から閲覧可能な画面表示について説明する。測定値データベース15のデータを用いた処理に、上述の作物管理処理の葉色値履歴表示モードがある。上述のようにメイン画面1aで、葉色値履歴表示ボタン1eを押すと、図11に示すように、測定値の過去のデータ(履歴)と基準値の過去のデータ(履歴)とを比較可能な画面が表示される。   A screen display that can be viewed from the user's smartphone 1 will be described. The process using the data in the measurement value database 15 includes the leaf color value history display mode described above for the crop management process. When the leaf color value history display button 1e is pressed on the main screen 1a as described above, the past data (history) of the measured value and the past data (history) of the reference value can be compared as shown in FIG. A screen is displayed.

この場合に時の経過に伴って変動する基準値と測定値の両方を見ることができるので、例えば、基準値より測定値が低い状態で施肥量を増加させた場合に、その後も測定値が規準値に至らない場合や、略基準値に至る場合や、規準値を越えてしまう場合などの観察が可能になり、これらのことから測定値と基準値との差に対する最適な施肥量を求めることなどが可能となる。なお、図11においては、栽培情報データベース14に登録された施肥や農薬散布の日付と肥料や農薬の使用量が表示されるようになっている。これら施肥や農薬散布の表示は、それらを行った日付に対応してグラフの時間軸上に表示される。これにより、肥料や農薬による測定値への影響を容易に確認できる。
また、本画面においては、図11のグラフの背景の色を、換算葉色値(SPAD換算値)の測定値と基準値との差の変化に対応して変化させるように表示している。すなわち、グラフの背景を時間軸の所定期間毎にブロックに分け、各ブロックの背景色を測定値と基準値との差の値に対応して予め設定された色にして表示する。これにより、測定値と基準値との差を視覚的に確認できる。この際、測定していない時期の色は前後の測定日の色から補完して推測して着色することが好ましい。この際に基準値もグラフの上方あるいは下方に帯として表示し、グラデーションとして表現することにより、基準値と測定値の相違を色の相違により視覚的に認識できる。
In this case, both the reference value and the measurement value that change with the passage of time can be seen.For example, when the fertilizer amount is increased in a state where the measurement value is lower than the reference value, It is possible to observe when the reference value is not reached, when the reference value is reached, or when the reference value is exceeded, and from these, the optimum fertilization amount for the difference between the measured value and the reference value is obtained. It becomes possible. In addition, in FIG. 11, the date of fertilization and agrochemical application | coating registered in the cultivation information database 14, and the usage-amount of a fertilizer and a pesticide are displayed. These indications of fertilizer application and pesticide application are displayed on the time axis of the graph corresponding to the date on which they were applied. Thereby, the influence on the measured value by a fertilizer or an agrochemical can be confirmed easily.
Further, in this screen, the background color of the graph of FIG. 11 is displayed so as to change in accordance with the change in the difference between the measured value of the converted leaf color value (SPAD converted value) and the reference value. That is, the background of the graph is divided into blocks for each predetermined period on the time axis, and the background color of each block is displayed in a preset color corresponding to the difference value between the measured value and the reference value. Thereby, the difference between the measured value and the reference value can be visually confirmed. At this time, it is preferable that the color at the time when the measurement is not performed is complemented with the color of the previous and subsequent measurement days to be estimated and colored. At this time, the reference value is also displayed as a band above or below the graph and expressed as a gradation, so that the difference between the reference value and the measured value can be visually recognized by the difference in color.

また、ユーザにより選択された圃場について、全ての測定ポイントについて測定算出されたSPAD換算値のデータと、ユーザが圃場全体を上方からスマホ1のカメラ機能で撮影した画像を用いて、スマホ1の画面上に圃場の外形形状を表示し、測定ポイントごとのSPAD換算値の測定値と基準値を表示し、測定ポイント毎のSPAD換算値と圃場撮影画像に表された色彩状況から圃場全領域のSPAD換算値分布を推測し、基準値との差を色分けして塗りつぶし表示した画像を表示したものを図11Aに示す。ここでは、スマホ1で撮影された画像中の圃場を認識させる。この際には、スマホ1のGPS等による位置測定機能により圃場の撮影位置を決定するとともに、圃場の形状を畦等により画像認識させ、かつ、上述の圃場の形状の頂点位置から圃場の範囲を認識させる。なお、ユーザがスマホ1の画面上で撮影された画像上の圃場の範囲を入力するものとしてもよい。この場合には、例えば、圃場の画像上で上述の形状の頂点位置をタッチすることで、圃場の範囲を入力する。   Further, for the field selected by the user, the screen of the smartphone 1 using the SPAD converted value data measured and calculated for all measurement points and the image captured by the user with the camera function of the smartphone 1 from above. The external shape of the field is displayed on the top, the measured value and the reference value of the SPAD converted value for each measurement point are displayed, and the SPAD of the entire field of the field is calculated from the SPAD converted value for each measuring point and the color status displayed in the field image. FIG. 11A shows an image in which the converted value distribution is estimated and the difference from the reference value is color-coded and displayed. Here, the farm field in the image photographed with the smartphone 1 is recognized. At this time, the position of photographing the field is determined by the position measurement function of the smartphone 1 using GPS or the like, the shape of the field is image-recognized by a basket or the like, and the range of the field is determined from the apex position of the above-described field shape. Recognize. Note that the user may input a field range on an image captured on the screen of the smartphone 1. In this case, for example, the range of the field is input by touching the vertex position of the above-described shape on the image of the field.

次に、スマホ1では、画像データ上で上述のように測定を行った測定ポイントの位置を設定する。この場合に、上述の測定ポイントの緯度と経度を用いる。圃場の画像データにおいて、画像上の色の違いで圃場を複数のエリアに区分けする。この際には、例えば、画像データのRGBの各値やRGBから求められる色差や輝度等に係わる値のうちのSPAD値と相関性が高い値を用いる。例えば、Gの値やRGBの値から求められる輝度に係わるGrayの値を用いてもよい。また、各画素のRGBの値やGrayの値から上述の相関式により仮のSPAD換算値を求めて用いてもよい。   Next, the smartphone 1 sets the position of the measurement point at which the measurement is performed on the image data as described above. In this case, the latitude and longitude of the measurement point described above are used. In the image data of the field, the field is divided into a plurality of areas based on the color difference on the image. In this case, for example, a value having a high correlation with the SPAD value is used among the RGB values of the image data and the values relating to the color difference and the luminance obtained from the RGB. For example, a Gray value related to luminance obtained from a G value or an RGB value may be used. Further, a provisional SPAD converted value may be obtained from the RGB value or Gray value of each pixel by the above-described correlation equation.

上述の値(例えば、Gの値)を用いて各エリアに区分けする方法は、例えば、任意の方法を用いることができ、各測定ポイントにおける画像データ上のGの値をソートして値の大小の順に並べ、隣り合うGの各値の中間の値を閾値として、各測定ポイントのGの値が含まれるGの値の範囲を閾値毎に区切られた範囲として設定し、画像データの各画素のGの値に基づいて各画素を各範囲毎のエリアに区分けする。   For example, an arbitrary method can be used as a method of dividing each area using the above-described value (for example, G value), and the value of G is sorted by sorting G values on image data at each measurement point. In this order, an intermediate value between adjacent G values is set as a threshold value, and a range of G values including the G value at each measurement point is set as a range divided for each threshold value. Each pixel is divided into areas for each range based on the value of G.

区分けされた各エリアは、含まれる測定ポイントの測定値と基準値との差の値の大小により色分する。また、基準値との差ではなく、圃場全領域のSPAD換算値分布を塗りつぶし表示してもよい。この画面上の、測定ポイントがある場所には×印などの印をそのSPADの測定値とともに表示している。   Each divided area is color-separated according to the magnitude of the difference between the measurement value of the included measurement point and the reference value. In addition, instead of the difference from the reference value, the SPAD converted value distribution of the entire field may be filled and displayed. On the screen, a mark such as a cross is displayed along with the SPAD measurement value at a place where the measurement point is present.

次に、作物管理システムを運営している団体、例えば、地方自治体、農協、農業法人等の端末60に表示される画面について説明する。上述のように端末60では、作物管理サーバ−10に登録されているので、例えば、図12に示すように、地図上で作物管理システムに登録されている各圃場の領域を圃場内の全ての測定ポイントの測定値の平均値と基準値との差の違いを色分けして表示するようなことも可能である。この場合に略同じ地域内で基準値とあまり差がない圃場と大きな差がある圃場とを見分けることが可能となり、基準値と測定値との差が大きな圃場のユーザのスマホ1に対して、注意を促すようなメッセージを送ることなどが可能となる。   Next, screens displayed on the terminal 60 of an organization operating the crop management system, for example, a local government, an agricultural cooperative, or an agricultural corporation will be described. As described above, since the terminal 60 is registered in the crop management server-10, for example, as shown in FIG. 12, the areas of each field registered in the crop management system on the map are all registered in the field. It is also possible to display the difference in difference between the average value of the measurement values at the measurement point and the reference value in different colors. In this case, it is possible to distinguish between a field that does not differ much from the reference value and a field that has a large difference in substantially the same area. For the smartphone 1 of the user of the field where the difference between the reference value and the measured value is large, It is possible to send a message that calls attention.

また、各圃場の基準値と測定値の差と、各圃場の米の生産量や米の品質等とを比較することにより、米の生産量が高く米の品質が高い圃場の測定値に基準値を近づけることが可能となる。これにより基準値をより適した値に改善していくことが可能となる。   In addition, by comparing the difference between the reference value and the measured value of each field and the rice production amount and quality of each field, the measured value of the field where the rice production amount is high and the rice quality is high is used as a reference. It is possible to bring the values closer. As a result, the reference value can be improved to a more suitable value.

以下に、本発明の実施例として、カメラ30で撮影された画像データのRGBおよびGrayの値と、SPAD値との相関関係に基づく重回帰式を求めるために行った実験を説明する。
図13に示すように、実験条件は、測定期間(データ期間)として、2014年の6月25日から8月18日までの約50日の間に、5回測定を行った。測定日は、6月25日、7月4日、7月11日、7月25日、8月18日の5日であるが、実験条件として、測定期間の後半となる7月11日、7月25日、8月18日だけ測定したパターンも設定した。測定に使用したカメラは、受部材33が無い開発中のものを使用した。受部材33がないため、測定に際しては、葉をテーブルや各種台等に置いた状態でフード34の先端を葉に押し付ける必要があり、稲をその場で測定するのではなく、稲を採取した後に建物内で撮影とSPAD値の測定を行った。
Hereinafter, as an example of the present invention, an experiment performed to obtain a multiple regression equation based on the correlation between RGB and Gray values of image data captured by the camera 30 and the SPAD value will be described.
As shown in FIG. 13, the experiment conditions were measured five times during about 50 days from June 25 to August 18, 2014 as the measurement period (data period). The measurement date is June 25th, July 4th, July 11th, July 25th, August 18th 5th, but as experimental conditions, July 11th, which is the latter half of the measurement period, Patterns measured only on July 25 and August 18 were also set. The camera used for the measurement was under development without the receiving member 33. Since there is no receiving member 33, it is necessary to press the tip of the hood 34 against the leaf with the leaf placed on a table or various platforms, and the rice was collected instead of being measured on the spot. Later, photographing and measurement of SPAD values were performed in the building.

測定に際しては、複数の稲田に、複数の試験区を設定し、各試験区から代表となる稲の一株を採取した。なお、測定日によって、サンプルの稲を採取した試験区やその数が異なる場合がある。各稲の株から茎を10本抜き取るとともに、各茎の完全展開第2葉の中央部をカメラで撮影して画像データを取得するとともに、同じ場所で葉緑素計を用いてSPAD値を測定した。SPAD値の測定には、SPAD−502Plus(コニカミノルタ製)を用いた。したがって、1回の試験に際して各試験区で一株の稲の10枚の葉の測定を行った。また、回帰分析に際して、データ処理方法として、一株の稲の異なる葉に対する10回の測定の値をそのまま用いた場合と、一株の稲の10枚の葉の測定の値の代表値として平均値を求め、この平均値を用いて重回帰分析を行った場合とがある。なお、代表値は、上述のように中央値や最頻値等の一般的に代表値として用いられるものを用いることができる。   In the measurement, a plurality of test plots were set in a plurality of rice fields, and one representative rice strain was collected from each test plot. Note that, depending on the measurement date, the number of test plots and the number of sample rice samples may vary. 10 stems were extracted from each rice stock, the center part of the fully developed second leaf of each stem was photographed with a camera to obtain image data, and the SPAD value was measured using a chlorophyll meter at the same place. SPAD-502 Plus (manufactured by Konica Minolta) was used for the measurement of the SPAD value. Therefore, 10 leaves of a single rice were measured in each test area in one test. In addition, in the regression analysis, as a data processing method, when the values of 10 measurements for different leaves of a rice plant are used as they are, the average value as a representative value of the values of 10 leaves of a rice plant is averaged. There are cases where a value is obtained and a multiple regression analysis is performed using this average value. In addition, as a representative value, what is generally used as a representative value such as a median value or a mode value can be used as described above.

また、カメラにおける撮影条件は、以下の4種類とした。開発中のカメラには、白色LED42が3つ搭載されているが、白色LED42を2灯点灯する2灯モードと、3灯点灯する3灯モードとでの撮影が可能であり、撮影時に2灯モードでの撮影と3灯モードでの撮影を行った。また、撮影に際し、葉を卓上に配置してフード34を押し付けて外光を遮断し、白色LED42の照明で撮影した卓上パターンと、窓に葉をフード34で押し付けた状態で白色LED42を点灯して、葉を透過する外光と、白色LED42の照明との両方で撮影した窓透かしパターンとで撮影を行った。窓透かしパターンでは、外光の影響を受けることになるとともに、反射光だけではなく反射光と透過光の両方で撮影することになる。なお、卓上パターンでは、透過光はなく、反射光だけで撮影される。   In addition, the following four shooting conditions were used for the camera. The camera under development is equipped with three white LEDs 42, but it is possible to shoot in the two-light mode in which two white LEDs 42 are lit and in the three-light mode in which three lights are lit. Shooting in the mode and shooting in the 3-lamp mode. Further, when photographing, the leaf is placed on the table and the hood 34 is pressed to block outside light, and the white LED 42 is turned on with the table pattern taken with the illumination of the white LED 42 and the leaf pressed against the window with the hood 34. Then, photographing was performed with a window watermark pattern photographed by both the external light transmitted through the leaves and the illumination of the white LED 42. The window watermark pattern is affected by outside light and is photographed with both reflected light and transmitted light as well as reflected light. Note that the desktop pattern is photographed with only reflected light and no transmitted light.

この実施例では、画像解析方法として画像解析に用いたカラーモード(色空間)を、RGB+GrayとHSV+Grayとする。上述のように葉を撮影した画像データの所定範囲の各画素のRGBの各値とGrayの値またはHSVの各値とGrayの値を説明変数(独立変数)とし、SPAD値を目的変数(従属変数)として、重回帰分析を行った。なお、重回帰分析を行う前に上述のカラーモードとしてRGB+Grayを用い、測定方法が2灯卓上であり、かつ、一株の稲の10枚の葉の測定結果の平均値を用いて、SPAD値を従属変数とし、RGB+Grayの各値をそれぞれ1つの独立変数として、単回帰分析を行った結果を図14のグラフに示す。   In this embodiment, the color mode (color space) used for image analysis as an image analysis method is RGB + Gray and HSV + Gray. As described above, RGB values and Gray values or HSV values and Gray values of pixels in a predetermined range of image data obtained by photographing leaves are used as explanatory variables (independent variables), and SPAD values are used as objective variables (dependent). As a variable), multiple regression analysis was performed. Before performing multiple regression analysis, using RGB + Gray as the color mode described above, the measurement method is 2 tabletops, and the average value of the measurement results of 10 leaves of one rice plant is used as the SPAD value. Is a dependent variable, and each value of RGB + Gray is an independent variable, and the results of performing a single regression analysis are shown in the graph of FIG.

図14のグラフにおいて、横軸がSPAD値であり、縦軸がRGB+Grayの各値(強度)である。また、四角のドットがGであり、菱形のドットがRであり、三角のドットがBであり、丸のドットがGrayである。また、グラフ上の各直線は、上から1番目がGとSPAD値との回帰式(回帰直線)を示し、上から2番目がGrayとSPAD値との回帰式(回帰直線)を示し、上から3番目がRとSPAD値との回帰式(回帰直線)を示し、上から4番目がBとSPAD値との回帰式(回帰直線)を示す。   In the graph of FIG. 14, the horizontal axis is the SPAD value, and the vertical axis is each value (intensity) of RGB + Gray. The square dot is G, the rhombus dot is R, the triangular dot is B, and the round dot is Gray. Each straight line on the graph shows the regression equation (regression line) between G and SPAD value at the first from the top, and shows the regression equation (regression line) between Gray and SPAD value at the top from the top. 3 shows the regression equation (regression line) between R and SPAD value, and the fourth from the top shows the regression equation (regression line) between B and SPAD value.

SPAD値をYとし、GをXとすると回帰式はY=−0.0076X+0.47で、決定係数Rが0.7892である。また、GrayをXとすると回帰式はY=−0.0054X+0.3289で、決定係数Rが0.7719である。また、RをXとすると回帰式はY=−0.0035X+0.1794で、決定係数Rが0.7461である。また、BをXとすると回帰式はY=−0.0003X+0.0198で、決定係数Rが0.0589である。なお、決定係数Rは相関係数Rの2乗に等しく、寄与率とも呼ばれる。以上のことからRGB+Grayの各値を個別に独立変数とし、SPAD値を従属変数とした場合に、GとGrayとは寄与率が高いか、Bは寄与率が低い。 When the SPAD value is Y and G is X, the regression equation is Y = −0.0076X + 0.47, and the determination coefficient R 2 is 0.7892. When Gray is X, the regression equation is Y = −0.0054X + 0.3289, and the determination coefficient R 2 is 0.7719. When R is X, the regression equation is Y = −0.0035X + 0.1794, and the determination coefficient R 2 is 0.7461. When B is X, the regression equation is Y = −0.0003X + 0.0198, and the determination coefficient R 2 is 0.0589. Incidentally, the coefficient of determination R 2 is equal to the square of the correlation coefficient R, also referred to as the contribution ratio. From the above, when each value of RGB + Gray is an independent variable and SPAD value is a dependent variable, G and Gray have a high contribution rate or B has a low contribution rate.

そこで、重回帰分析の重回帰式において、RGB+Grayの各値の全てを独立変数とするのではなく、相関が強い変数だけを独立変数として重回帰式を作成することにした。図15に示すように、4つのステップでRGB+Grayの4つの独立変数から独立変数を1つずつ減らして重回帰分析を行った。すなわち、ステップ1として4つの独立変数を全て用いた重回帰分析と、ステップ2として前述の4つの独立変数のうちの有意性を示すt値の絶対値が最も低い独立変数を除いて3つの独立変数を用いた重回帰分析と、ステップ3として前述の3つの独立変数のうちのt値の絶対値が最も低い独立変数を除いて2つの独立変数を用いた重回帰分析と、ステップ4として前述の2つの独立変数のうちのt値の絶対値が最も低い独立変数を除いて1つの独立変数を用いた回帰分析とを行った。   Therefore, in the multiple regression equation of the multiple regression analysis, it is decided not to set all the values of RGB + Gray as independent variables but to create a multiple regression equation using only variables with strong correlation as independent variables. As shown in FIG. 15, the multiple regression analysis was performed by reducing the independent variables one by one from the four independent variables of RGB + Gray in four steps. That is, multiple independent regression analysis using all four independent variables as step 1 and three independent variables except for the independent variable with the lowest absolute value of t value indicating significance among the above four independent variables as step 2 Multiple regression analysis using variables, multiple regression analysis using two independent variables except for the independent variable having the lowest absolute value of t value among the three independent variables described above as step 3, and as described above as step 4 Of these two independent variables, the regression analysis using one independent variable was performed except for the independent variable having the lowest absolute value of the t value.

これら4回の(重)回帰分析において、相関係数R、補正(自由度調整済決定係数)R、説明変数選択基準Ruを参照して、使用する独立変数を決定する。補正Rは、決定係数Rと同様に寄与率を示すものであるが、決定係数Rは独立変数が増加すると増加傾向となるのに対して、補正Rは、独立変数の数を考慮したものであり、最適な独立変数を判定するのに有効である。また、自由度修正決定係数(補正)Rは、決定係数Rよりも小さく1以下の値となり、マイナスもあり得るものとなっている。 In these four (multiple) regression analyses, the independent variable to be used is determined with reference to the correlation coefficient R, the correction (degree of freedom adjusted determination coefficient) R 2 , and the explanatory variable selection criterion Ru. Correction R 2 is shows the same contribution ratio and the coefficient of determination R 2, whereas the coefficient of determination R 2 is the increase as an independent variable increases, the correction R 2 is the number of independent variables It is considered and is effective in determining the optimum independent variable. Further, the degree-of-freedom correction determination coefficient (correction) R 2 is smaller than the determination coefficient R 2 and is 1 or less, and can be negative.

また、説明変数選択基準Ruは、有効な独立変数(説明変数)かどうかを判断するための指標であり、上述の各独立変数の組み合わせで重回帰分析を行った場合に、Ruが大きいほど有効と判定できる。また、上述のt値は、回帰係数の有意性を示すもので、図17に示す係数を同じく図17に示す標準誤差で割ったもので、目的変数への影響度を意味する。t値の絶対値が2より小さい場合は統計的にはその説明変数は目的変数に影響しないと判断される。t値は理論的に、−無限大から+無限大の値をとる。t値の絶対値が大きいほど、t値に対応する独立変数を重回帰式に取り入れることが有効であることを示している。   The explanatory variable selection criterion Ru is an index for determining whether or not the variable is an effective independent variable (explanatory variable). When multiple regression analysis is performed with a combination of the above independent variables, the larger Ru is, the more effective it is. Can be determined. The t value described above indicates the significance of the regression coefficient, and is obtained by dividing the coefficient shown in FIG. 17 by the standard error shown in FIG. 17 and means the degree of influence on the objective variable. If the absolute value of the t value is smaller than 2, it is statistically determined that the explanatory variable does not affect the objective variable. The t value theoretically takes a value from -infinity to + infinity. The larger the absolute value of the t value, the more effective it is to incorporate an independent variable corresponding to the t value into the multiple regression equation.

図16は、図13に示す実験条件のうちの照明が白色LED42を2灯用いた2灯モードで、撮影方法が卓上で外光を遮断しての撮影である卓上パターンで、一株当たり10枚の葉を測定した場合の10回の測定の平均値を用いて重回帰分析を行う場合の各データを示すものである。測定日とサンプルを採取した試験区毎に、測定結果としての画像データのRの平均値、Gの平均値、Bの平均値およびGrayの平均値と、葉緑素計で測定したSPAD値の平均値が示されている。なお、Rの平均値(R値)、Gの平均値(G値)、Bの平均値(B値)およびGrayの平均値(Gray値)は、1回の測定で撮影された画像データの所定範囲内の各画素の平均であるとともに、10枚の葉を用いて10回行われた測定の平均である。   FIG. 16 shows a tabletop pattern in which the illumination is a two-light mode using two white LEDs 42 in the experimental conditions shown in FIG. Each data in the case of performing a multiple regression analysis using the average value of 10 measurements at the time of measuring the leaf of a sheet | seat is shown. The average value of R, the average value of G, the average value of B, the average value of Gray and the average value of SPAD values measured with a chlorophyll meter for each test plot from which the measurement date and sample were taken. It is shown. The average value of R (R value), the average value of G (G value), the average value of B (B value), and the average value of Gray (Gray value) are the values of image data captured in one measurement. It is the average of each pixel within a predetermined range, and the average of measurements performed 10 times using 10 leaves.

図17には、図16に示すSPAD値を従属変数とし、R値、G値、B値およびGray値を独立変数として、図15に示すステップ1〜4にしたがって重回帰分析を行った結果を示す。重回帰分析には、Microsoft Excel(登録商標)の分析ツールの回帰分析を用いて行った。   FIG. 17 shows the results of the multiple regression analysis according to steps 1 to 4 shown in FIG. 15 with the SPAD value shown in FIG. 16 as a dependent variable and the R value, G value, B value, and Gray value as independent variables. Show. Multiple regression analysis was performed using regression analysis of an analysis tool of Microsoft Excel (registered trademark).

図17に示すように、R値、G値、B値およびGray値の4つの独立変数で重回帰分析を行った結果、R値、G値、B値およびGray値の中で上述の各独立変数の有意性を示すt値の絶対値が最も小さいのは、B値であった。そこで、ステップ2では、B値を除いて、R値、G値およびGray値の3つの独立変数で、重回帰分析を行った。ステップ2でt値の絶対値が最も低いのは、R値であった。そこで、ステップ3では、R値を除いて、G値およびGray値の2つの独立変数で、重回帰分析を行った。ステップ3でt値の絶対値が低いのは、Gray値であった。そこで、ステップ4では、G値を独立変数として回帰分析を行った。   As shown in FIG. 17, as a result of performing multiple regression analysis with four independent variables of R value, G value, B value, and Gray value, each of the above-mentioned independent values among R value, G value, B value, and Gray value. B value had the smallest absolute value of t value indicating the significance of the variable. Therefore, in Step 2, multiple regression analysis was performed using three independent variables of R value, G value, and Gray value, excluding the B value. In step 2, the absolute value of the t value was the lowest in the R value. Therefore, in Step 3, multiple regression analysis was performed using two independent variables of G value and Gray value, excluding the R value. In Step 3, the absolute value of the t value was low as the Gray value. Therefore, in Step 4, regression analysis was performed using the G value as an independent variable.

図18には、上述のステップ1〜4において用いた4つの独立変数の組み合わせパターンと、各パターンにおけるステップ1〜4の(重)回帰分析における相関係数R、補正(自由度調整済決定係数)R2、説明変数選択基準Ruを示す。   FIG. 18 shows the combination pattern of the four independent variables used in the above steps 1 to 4, the correlation coefficient R in the (multiple) regression analysis in steps 1 to 4 in each pattern, and the correction (degree-of-freedom adjusted determination coefficient ) R2, an explanatory variable selection criterion Ru.

ここでは、図18に示すように相関係数Rは、ステップ1の4つの独立変数を用いた場合が少し高いが、補正R2、説明変数選択基準Ruは、ステップ3のGとGrayの2つの独立変数を用いたものが最も大きくなっている。また、独立変数が多いほど相関係数Rは、高くなる傾向があることから、独立変数が2つのステップ3の相関係数Rは、独立変数4つのステップ1の相関係数Rより少し低くなるが、各独立変数のt値は、ステップ1よりステップ3の方が高く、各独立変数の有意性は、ステップ1よりステップ3の場合の方が大きくなっている。以上のことから、RGB+Grayの色空間を用いる重回帰分析においては、独立変数が4より少ない2であり、かつ、補正R2、説明変数選択基準Ruが最も高くなる、GとGrayの2つの独立変数を用いるステップ3のパターンを採用する。なお、HSV+Grayの場合には、独立変数の最適化を行わずに、H値、S値、V値およびGray値の4つの変数を用いて重回帰分析を行った。   Here, as shown in FIG. 18, the correlation coefficient R is a little high when the four independent variables of Step 1 are used, but the correction R2 and the explanatory variable selection criterion Ru are the two of G and Gray of Step 3. The one using the independent variable is the largest. Further, since the correlation coefficient R tends to increase as the number of independent variables increases, the correlation coefficient R of Step 3 with two independent variables is slightly lower than the correlation coefficient R of Step 1 with four independent variables. However, the t value of each independent variable is higher in Step 3 than in Step 1, and the significance of each independent variable is greater in Step 3 than in Step 1. From the above, in the multiple regression analysis using the RGB + Gray color space, the independent variable is 2 less than 4, and the correction R2 and the explanatory variable selection criterion Ru are the highest. The pattern of step 3 using is adopted. In the case of HSV + Gray, multiple regression analysis was performed using four variables of H value, S value, V value, and Gray value without optimization of independent variables.

図19には、図13に示す実験条件の組み合わせで行われた実験条件の異なる測定結果を用いた重回帰分析における(重)決定係数Rと有意Fとが示されている。有意Fは、回帰式の全ての係数が、0でありそうな確率を表し、約5%未満(0.05未満)ならば、統計的に「回帰式の全ての係数が、0では無い」ということができ。有意Fが0に近ければ、近いほど、回帰式の信頼性は高いことになる。 19 has been shown and (heavy) coefficient of determination R 2 significant F in the multiple regression analysis using different measurement results of the experimental conditions carried out by a combination of experimental conditions shown in FIG. 13. Significance F represents the probability that all the coefficients of the regression equation are likely to be 0. If the coefficient is less than about 5% (less than 0.05), statistically “all the coefficients of the regression equation are not 0”. It can be said. The closer the significance F is to 0, the higher the reliability of the regression equation.

また、図20には、図19の実験条件の各組合せに付けられたグラフ横軸名称に対応して、(重)決定係数Rを棒グラフで示したものである。なお、図19に示す有意Fは、全ての実験条件で回帰式の信頼性が高いことを示している。
(重)決定係数Rについては、図19の上から1番目で図20のグラフの左から1番目のHSV−2灯卓上(平均)と、図19の上から3番目で図20のグラフの左から3番目のRGB−2灯卓上(平均)とが高い値を示している。図19に示すように、HSV−2灯卓上(平均)は、上述のように卓上で2灯モードにより葉の撮影を行い、色空間の変数としてHSV+Grayを用い、10回の測定結果の平均値を重回帰分析のデータとしたものである。
Further, in FIG. 20, corresponding to the graph horizontal axis name assigned to each combination of the experimental conditions of Figure 19, illustrates a bar graph of the (heavy) coefficient of determination R 2. Note that significant F shown in FIG. 19 indicates that the reliability of the regression equation is high under all experimental conditions.
The (heavy) determination coefficient R 2 is the first HSV-2 tabletop (average) from the left in the graph of FIG. 20 and the third graph from the top of FIG. 19 and the graph of FIG. The third RGB-2 light table top (average) from the left shows a high value. As shown in FIG. 19, the HSV-2 lamp tabletop (average) is the average value of 10 measurement results using HSV + Gray as a color space variable, taking a picture of leaves in the two-lamp mode as described above. Is the data of multiple regression analysis.

また、RGB−2灯卓上(平均)は、上述のように卓上で2灯モードにより葉の撮影を行い、色空間の変数としてRGB+Grayを用い、10回の測定結果の平均値を重回帰分析のデータとしたものである。なお、カラーモードとしてRGB+Grayを用いる場合には、重回帰分析に際して上述のように独立変数として、Gの値と、Grayの値だけを用い、HSV+Grayを用いる場合は、Hの値と、Sの値と、Vの値と、Grayの値の全てを用いている。   In addition, the RGB-2 lamp tabletop (average) takes a picture of leaves in the two-lamp mode on the desk as described above, uses RGB + Gray as a color space variable, and calculates the average value of 10 measurement results by multiple regression analysis. It is data. When RGB + Gray is used as the color mode, only the G value and the Gray value are used as independent variables in the multiple regression analysis as described above, and when HSV + Gray is used, the H value and the S value are used. All of the values of V and Gray are used.

図21に、HSV−2灯卓上(平均)とRGB−2灯卓上(平均)との重回帰分析結果を示す。基本的に独立変数が多いHSV−2灯卓上(平均)の方が、相関係数R、決定係数R、補正Rの値が僅かに大きいが、RGB−2灯卓上(平均)は、独立変数が2つで、各独立変数のt値が大きなものとなっているのに対して、HSV−2灯卓上(平均)は、独立変数が4つで独立変数がRGB−2灯卓上(平均)の2倍となっているとともに、各独立変数のt値がRGB−2灯卓上(平均)に比較して小さい。 FIG. 21 shows the results of multiple regression analysis of the HSV-2 lamp table (average) and the RGB-2 lamp table (average). Who basically independent variable often HSV-2 lamp tabletop (average) found a correlation coefficient R, coefficient of determination R 2, the correction R is slightly larger second value, RGB-2 lamp tabletop (average) There are two independent variables, and the t value of each independent variable is large. On the other hand, the HSV-2 calculator (average) has four independent variables and the RGB-2 calculator ( The t value of each independent variable is smaller than that of the RGB-2 tabletop (average).

上述のように重回帰分析を行った結果、単回帰分析に比べてより高い相関係数を得ることができた。
単回帰分析の場合に、重決定係数R=0.6171(色空間をRGBとするとともにGを独立変数とし、2灯卓上、10点平均、全区間とした条件)であったのに対して、重回帰分析では重決定係数R2=0.87619(色空間をRGBとし、独立変数をGとGrayとし、2灯卓上、10点平均、全区間とした条件)となった。
個別データの重回帰分析より、各測定ポイント10点の平均とSPAD値との相関が高いという結果が得られた。すなわち、相関関係の高さは、平均>個別データの順となり、2灯卓上>3灯卓上>3灯窓すかし>2灯窓透かしの順となると考えられる。
そして、2灯卓上、10点平均、全区間とした条件でHSV画像解析またはRGB画像解析で高い相関係数を示した。HSV画像解析とRGB画像解析とを比較した結果は、t値がRGB画像解析の方が高い値を示している(影響度が高い)。上述のように変数がRGB画像解析の方が少ない。すなわち、少ない変数で高い相関係数を示していることから、それぞれの要因(独立変数)の影響度が高いことになる。
As a result of the multiple regression analysis as described above, a higher correlation coefficient was obtained compared to the single regression analysis.
In the case of the single regression analysis, the multiple determination coefficient R 2 = 0.6171 (condition that the color space is RGB, G is an independent variable, two-light table top, 10-point average, all sections) In the multiple regression analysis, multiple determination coefficient R2 = 0.87619 (color space is set to RGB, independent variables are set to G and Gray, two-lamp table, 10-point average, all sections).
From the multiple regression analysis of individual data, a result that the correlation between the average of 10 measurement points and the SPAD value was high was obtained. That is, the level of correlation is considered to be in the order of average> individual data, and in the order of 2 lamp table top> 3 lamp table top> 3 lamp window watermark> 2 lamp window watermark.
A high correlation coefficient was shown by HSV image analysis or RGB image analysis under the conditions of 2 lamps, 10 points average, and all sections. The result of comparing the HSV image analysis and the RGB image analysis shows that the t value is higher in the RGB image analysis (the degree of influence is higher). As described above, there are fewer variables in RGB image analysis. That is, since a high correlation coefficient is shown with a small number of variables, the influence of each factor (independent variable) is high.

以上のことから重回帰分析に用いるデータとしては、RGB−2灯卓上(平均)の条件で、RGB画像解析を用いるものとした。
この際の重回帰式(相関式)は、SPAD値=−701.166x(Gの平均値)+785.3087x(Grayの平均値)+68.92808となる。すなわち、カメラ30で10枚の葉を撮影した10個の画像データのそれぞれの所定範囲の画素のGの平均値(代表値)とGrayの平均値(代表値)を求めて、これらをGの値とGrayの値とした後に、10個の画像データのGの値の平均値(代表値)と10個の画像データのGrayの値の平均値(代表値)を求め、これらGの平均値と、Grayの平均値を上記重回帰式に代入することによりSPAD換算値(換算葉色値)を求めることになる。なお、必ずしも測定を10回行って、10回の測定結果の平均値を相関式に代入する必要はなく、測定回数を変更してもよい。
From the above, as the data used for the multiple regression analysis, RGB image analysis was used under the RGB-2 tabletop (average) conditions.
The multiple regression equation (correlation equation) at this time is SPAD value = −701.166x (average value of G) + 785.3087x (average value of Gray) +68.92808. That is, the average value (representative value) of G and the average value (representative value) of Gray for each pixel in a predetermined range of 10 image data obtained by photographing 10 leaves with the camera 30 are obtained, After obtaining the value and the value of Gray, the average value (representative value) of the G values of the ten image data and the average value (representative value) of the Gray values of the ten image data are obtained. Then, the SPAD conversion value (converted leaf color value) is obtained by substituting the average value of Gray into the multiple regression equation. Note that it is not always necessary to perform the measurement 10 times, and the average value of the 10 measurement results need not be substituted into the correlation equation, and the number of measurements may be changed.

図22には、上述のRGB−2灯卓上(平均)の条件で取得された画像データのGの平均値とGrayの平均値とから重回帰式により求められた計算値としての各SPAD換算値と、上述のようにカメラ30で撮影を行った際に葉緑素計で計測されたSPAD値の10回の測定結果の平均値とを回帰分析して得られた回帰直線とが示されている。
縦軸が重回帰式から求められた計算結果としてのSPAD値(SPAD換算値)を示し、横軸が葉緑素計の測定結果としてのSPAD値を示している。また、各ドットは、稲の同じ株の10枚の葉に対応する計算結果であるSPAD換算値と測定結果としてのSPAD値とを示すものである。
FIG. 22 shows each SPAD converted value as a calculated value obtained by a multiple regression equation from the average value of G and the average value of Gray of the image data acquired under the above-described RGB-2 lamp table (average) condition. In addition, a regression line obtained by performing regression analysis on the average value of 10 measurement results of the SPAD value measured with the chlorophyll meter when the image is taken with the camera 30 as described above is shown.
The vertical axis represents the SPAD value (SPAD converted value) as a calculation result obtained from the multiple regression equation, and the horizontal axis represents the SPAD value as the measurement result of the chlorophyll meter. Each dot indicates a SPAD converted value that is a calculation result corresponding to 10 leaves of the same strain of rice and a SPAD value as a measurement result.

図22に示すように、計算結果としてのSPAD換算値と測定結果としてのSPAD値の相関式は、y=0.8762x+4.6772であり決定係数Rは、0.8762であった。図22における回帰直線と各ドットの最短距離を図23に示すように求めた。図24は、横軸が回帰直線からの各ドットの最短距離を図22のSPAD値で示したものであり、縦軸は、上述の最短距離を0.1の範囲ずつに区切った場合の各区間に含まれるドットの数であり、図24のグラフは度数分布を示すものとなっている。 As shown in FIG. 22, the correlation equation between the SPAD converted value as the calculation result and the SPAD value as the measurement result was y = 0.8762x + 4.6767, and the determination coefficient R 2 was 0.8762. The shortest distance between the regression line in FIG. 22 and each dot was determined as shown in FIG. In FIG. 24, the horizontal axis indicates the shortest distance of each dot from the regression line by the SPAD value in FIG. 22, and the vertical axis indicates each value when the above shortest distance is divided into 0.1 ranges. This is the number of dots included in the section, and the graph of FIG. 24 shows the frequency distribution.

各ドットの回帰直線からの最短距離は、大部分のドットにおいてSPAD値で2以下となっている。なお、3つのドットだけ最短距離が2を超えている。葉緑素計のスペック上の測定精度は、プラス・マイナス1であるのに対して、上述のように各ドットの回帰直線からの最短距離が略2以下であることから、測定精度範囲内に各ドットが分布しているということができる。すなわち、葉緑素計のSPAD値との相関性が高いということができる。   The shortest distance from the regression line of each dot is 2 or less in SPAD value for most dots. Note that the shortest distance exceeds two by three dots. While the measurement accuracy on the specs of the chlorophyll meter is plus or minus 1, the shortest distance from the regression line of each dot is approximately 2 or less as described above, so each dot within the measurement accuracy range. Can be said to be distributed. That is, it can be said that the correlation with the SPAD value of the chlorophyll meter is high.

なお、使用するカラーモード(色空間)は、RGB+Grayに限られるものではなく、上述のようにHSV+Grayでも良いし、その他の色空間を用いてもよい。また、HSV+Gray等のRGB+Gray以外の色空間を用いる場合も、上述のように重回帰分析においてt値の最も低い独立変数を順次減らしながら、重回帰分析を繰り返し行い。独立変数の数に影響を受けにくい補正Rと説明変数選択基準Ruとに基づいて、重回帰分析に用いる独立変数を絞り込んでもよい。 Note that the color mode (color space) to be used is not limited to RGB + Gray, but may be HSV + Gray as described above, or other color space. Also, when using a color space other than RGB + Gray, such as HSV + Gray, multiple regression analysis is repeatedly performed while sequentially decreasing the independent variable having the lowest t value in the multiple regression analysis as described above. Based on the less susceptible corrected R 2 an influence on the number of independent variables and explanatory variable selection criterion Ru, it may narrow down the independent variables used in the regression analysis.

1 スマートフォン(スマホ;ユーザ端末)
3 受部材(遮光手段)
4 フード(遮光手段)
10 レンズ(光学系)
11 撮像素子(イメージセンサ)
12 白色LED(光源)
20 制御回路
21 画像処理回路(画像処理手段)
22 データ処理回路(画像処理手段)
23 通信回路
30 携帯端末
1 Smartphone (smartphone; user terminal)
3 Receiving member (light shielding means)
4 Food (light-shielding means)
10 Lens (optical system)
11 Image sensor (image sensor)
12 White LED (light source)
20 control circuit 21 image processing circuit (image processing means)
22 Data processing circuit (image processing means)
23 Communication circuit 30 Mobile terminal

Claims (8)

栽培される作物の生育状態を含む前記作物の情報である作物情報と、前記作物情報の取得時期を示す時期情報と、前記作物情報を取得した地域を示す地域情報とを送信するユーザ端末と、
前記ユーザ端末とデータ通信可能で、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報を受信するとともに、これら情報に紐付けされた作物栽培の管理に係わる管理情報を記憶した管理情報記憶手段を有し、かつ、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報を送信した前記ユーザ端末に、当該作物情報、当該時期情報および当該地域情報に基づいて前記管理情報記憶手段から抽出される前記管理情報を送信する管理サーバとを備えることを特徴とする作物管理システム。
A user terminal that transmits crop information that is information on the crop including the growth state of the cultivated crop, time information that indicates the acquisition time of the crop information, and regional information that indicates a region from which the crop information has been acquired,
Management information storage means capable of data communication with the user terminal, receiving the crop information, the time information, and the regional information, and storing management information related to management of crop cultivation linked to these information The management information extracted from the management information storage means is transmitted to the user terminal that has transmitted the crop information, the time information, and the region information based on the crop information, the time information, and the region information. A crop management system comprising: a management server that performs the management.
前記ユーザ端末は、前記作物情報または前記作物情報を取得するための情報として、栽培される前記作物の表面の一部を撮影した画像情報を取得するための撮影手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の作物管理システム。   The said user terminal is provided with the imaging | photography means for acquiring the image information which image | photographed a part of surface of the said crop grown as the information for acquiring the said crop information or the said crop information. Item 2. The crop management system according to Item 1. 前記ユーザ端末から送信され、前記管理サーバが受信する情報に前記作物が栽培される農地の面積に係わる農地情報が含まれていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の作物管理システム。   The crop management according to claim 1 or 2, wherein the information transmitted from the user terminal and received by the management server includes farmland information related to an area of the farmland on which the crop is grown. system. 前記管理サーバは、前記ユーザ端末から送信される前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に基づいて前記管理情報記憶手段に記憶された前記管理情報を抽出し、抽出された前記管理情報に単位面積当たりの施肥量の情報が含まれる場合に、当該施肥量の情報と、前記ユーザ端末から送信される前記農地情報に基づいて前記農地の施肥量を算出して前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項3に記載の作物管理システム。   The management server extracts the management information stored in the management information storage unit based on the crop information, the time information, and the region information transmitted from the user terminal, and the extracted management information includes a unit. When information on the amount of fertilization per area is included, calculating the amount of fertilization of the farmland based on the information on the amount of fertilization and the farmland information transmitted from the user terminal, and transmitting to the user terminal The crop management system according to claim 3, wherein ユーザ端末と、当該ユーザ端末とデータ通信可能な管理サーバとを備える作物管理システムにおける作物管理方法であって、
前記管理サーバは、栽培される作物の生育状態を含む前記作物の情報である作物情報と、前記作物情報の取得時期を示す時期情報と、前記作物情報を取得した地域を示す地域情報とが前記ユーザ端末から受信された場合に、前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に紐付けされた作物栽培の管理に係わる管理情報を記憶した管理情報記憶手段から受信した前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に基づいて前記管理情報を抽出して当該ユーザ端末に送信することを特徴とする作物管理方法。
A crop management method in a crop management system comprising a user terminal and a management server capable of data communication with the user terminal,
The management server includes: crop information that is information on the crop including a growing state of the cultivated crop; time information that indicates an acquisition time of the crop information; and regional information that indicates an area from which the crop information has been acquired. When received from a user terminal, the crop information received from the management information storage means that stores management information related to the management of crop cultivation associated with the crop information, the time information, and the regional information, and the time information And a method of extracting the management information based on the area information and transmitting the management information to the user terminal.
前記ユーザ端末は、前記作物情報または前記作物情報を取得するための情報として、栽培される前記作物の表面の一部を撮影した画像情報を取得するための撮影手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の作物管理方法。   The said user terminal is provided with the imaging | photography means for acquiring the image information which image | photographed a part of surface of the said crop grown as the information for acquiring the said crop information or the said crop information. Item 6. The crop management method according to Item 5. 前記ユーザ端末から送信され、前記管理サーバが受信する情報に前記作物が栽培される農地の面積に係わる農地情報が含まれていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の作物管理方法。   The crop management according to claim 5 or 6, wherein the information transmitted from the user terminal and received by the management server includes farmland information related to an area of the farmland where the crop is cultivated. Method. 前記管理サーバは、前記ユーザ端末から送信される前記作物情報、前記時期情報および前記地域情報に基づいて前記管理情報記憶手段に記憶された前記管理情報を抽出し、抽出された前記管理情報に単位面積当たりの施肥量の情報が含まれる場合に、当該施肥量の情報と、前記ユーザ端末から送信される前記農地情報に基づいて前記農地の施肥量を算出して前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項7に記載の作物管理方法。   The management server extracts the management information stored in the management information storage unit based on the crop information, the time information, and the region information transmitted from the user terminal, and the extracted management information includes a unit. When information on the amount of fertilization per area is included, calculating the amount of fertilization of the farmland based on the information on the amount of fertilization and the farmland information transmitted from the user terminal, and transmitting to the user terminal The crop management method according to claim 7, wherein the crop management method is characterized.
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