JP2017046639A - 農作物育成支援装置、及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スマートフォン2で撮影した圃場Fの農作物Rの画像を、その画像中で指定された複数株に対応する点の位置情報と共に農作物育成支援装置であるサーバ1に送信し、サーバ1において指定された点から解析領域を特定し、解析領域中の各画素から農作物Rの緑を強調した輝度値を算出すると共にヒストグラムを生成し、ヒストグラムの形状解析により二値化した画像から植被率、推定生育量、穂肥量を順次算出して、推定生育量と穂肥量をスマートフォン2に返信して育成支援情報として画面表示させるように構成したシステムを構築した。
【選択図】図1
Description
図1に概略構成を示すように、本発明の一実施形態に係る農作物支援装置は、図1に概略構成を示すように、インターネット3を通じてモバイル端末の一種であるスマートフォン2と通信可能なサーバコンピュータ(以下、「サーバ」という)1であり、このサーバ1はスマートフォン2と共に農作物育成支援システムXを構築するものである。
2…スマートフォン(モバイル端末)
12…解析領域特定部
13…ヒストグラム生成部
14…閾値決定部
141…平滑化処理部
142…閾値設定部
15…二値化処理部
16…植被率算出部
17…推定生育量算出部
18…施肥量算出部
19…育成支援情報出力部
22…撮影指示部
23…撮影部
24…農作物指定指示部
25…指定画像記憶部
26…画面表示部
F…水田(圃場)
R…イネ(農作物)
Claims (14)
- 圃場に整列して作付けられ生育途中にある農作物の育成支援を行う処理を行うコンピュータ装置により構成される農作物育成支援装置であって、
モバイル端末のカメラ機能で撮影された前記圃場の画像上における前記農作物の複数の株に対応して指定された複数点に基づき、画像解析を行うべき領域を特定する解析領域特定部と、
前記解析領域中の各画素に対して、緑画素値の2倍値から赤画素値と青画素値を減算した値を輝度値として演算し、縦軸を画素数とし横軸を輝度値とするヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムの形状に基づいて、前記解析領域中に前記農作物が記録された領域を示す輝度値の閾値を決定する閾値決定部と、
前記ヒストグラムを、前記閾値以上の輝度値となる農作物特定領域と、前記閾値未満の輝度値となる農作物外領域とに分け、前記解析領域の画像を二値化する二値化処理部と、
前記解析領域における前記農作物特定領域の占める割合を前記農作物の植被率として算出する植被率算出部と、
前記農作物の過去の生育実績から得られた植被率と推定生育量との関係式に基づいて、前記植被率演算部で算出された植被率から推定生育量を算出する推定生育量算出部と、
前記農作物の過去の生育実績から得られた生育量と施肥量の関係を示すモデル式に基づいて、前記推定生育量から前記農作物に対する施肥量を算出する施肥量算出部と、
前記農作物の前記推定生育量と前記施肥量とを含む育成支援情報を前記モバイル端末のディスプレイに出力させる育成支援情報出力部と
を有することを特徴とする農作物育成支援装置。 - 前記解析領域特定部は、前記モバイル端末のカメラ機能で撮影された前記圃場の画像上における前記農作物のうち、縦方向に隣接する2株と横方向に隣接する2株の合計4株に対応して指定された4点により形成される四角形の領域に基づいて、画像解析を行うべき領域を特定するものである
請求項1に記載の農作物育成支援装置。 - 前記解析領域特定部は、前記四角形の領域を縦方向及び横方向に2倍した領域を、画像解析を行う領域として特定するものである
請求項2に記載の農作物育成支援装置。 - 前記閾値決定部は、前記ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラムを平滑化する平滑化処理部と、
当該平滑化処理部で平滑化されたヒストグラムについて、横軸の輝度値が小さい側から最初の画素数のピークを越えて初めて画素数が増加する点の輝度値を前記閾値とする閾値設定部と
を有している請求項1乃至3の何れかに記載の農作物育成支援装置。 - コンピュータを、圃場に整列して作付けられ生育途中にある農作物の育成支援を行う農作物育成支援装置として実行させるソフトウェアプログラムであって、
モバイル端末のカメラ機能で撮影された前記圃場の画像上における前記農作物の複数の株に対応して指定された複数点に基づき、画像解析を行うべき領域を特定する解析領域特定ステップと、
前記解析領域中の各画素に対して、緑画素値の2倍値から赤画素値と青画素値を減算した値を輝度値として演算し、縦軸を画素数とし横軸を輝度値とするヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ヒストグラムの形状に基づいて、前記解析領域中に前記農作物が記録された領域を示す輝度値の閾値を決定する閾値決定ステップと、
前記ヒストグラムを、前記閾値以上の輝度値となる農作物特定領域と、前記閾値未満の輝度値となる農作物外領域とに分け、前記解析領域の画像を二値化する二値化処理ステップと、
前記解析領域における前記農作物特定領域の占める割合を前記農作物の植被率として算出する植被率算出ステップと、
前記農作物の過去の生育実績から得られた植被率と推定生育量との関係式に基づいて、前記植被率演算ステップで算出された植被率から推定生育量を算出する推定生育量算出ステップと、
前記農作物の過去の生育実績から得られた生育量と施肥量の関係を示すモデル式に基づいて、前記推定生育量から前記農作物に対する施肥量を算出する施肥量算出ステップと、
前記農作物の前記推定生育量と前記施肥量とを含む育成支援情報を前記モバイル端末のディスプレイに出力させる育成支援情報出力ステップと
を含むことを特徴とする農作物育成支援プログラム。 - 前記解析領域特定ステップは、前記モバイル端末のカメラ機能で撮影された前記圃場の画像上における前記農作物のうち、縦方向に隣接する2株と横方向に隣接する2株の合計4株に対応して指定された4点により形成される四角形の領域に基づいて、画像解析を行うべき領域を特定する処理を行うものである
請求項5に記載の農作物育成支援プログラム。 - 前記解析領域特定ステップは、前記四角形の領域を縦方向及び横方向に2倍した領域を、画像解析を行う領域として特定する処理を行うものである
請求項6に記載の農作物育成支援プログラム。 - 前記閾値決定ステップは、前記ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラムを平滑化する平滑化処理サブステップと、
当該平滑化処理部で平滑化されたヒストグラムについて、横軸の輝度値が小さい側から最初の画素数のピークを越えて初めて画素数が増加する点の輝度値を前記閾値とする閾値設定サブステップと
を含むものである請求項5乃至7の何れかに記載の農作物育成支援プログラム。 - 前記モバイル端末から送信された前記複数の点が指定された画像データを受信するとともに、前記育成支援情報出力ステップにより出力された前記育成支援情報を前記モバイル端末の画面に表示するように当該モバイル端末に送信する第1通信ステップを
さらに含む請求項5乃至8の何れかに記載の農作物育成支援プログラム。 - 請求項9に記載の農作物育成支援プログラムを実行するコンピュータと情報通信可能な前記モバイル端末を実行させるソフトウェアプログラムであって、
前記モバイル端末のカメラ機能によって前記圃場の農作物を撮影することを促す撮影指示ステップと、
前記撮影指示ステップで撮影された画像を当該モバイル端末のディスプレイに表示させるとともに、当該画像上において前記農作物の前記複数の株を指定することを促す農作物指定指示ステップと、
前記農作物指定指示ステップで指定された前記農作物の複数の株に対応する点を含む画像を記憶する指定画像記憶ステップと、
前記指定画像記憶ステップで記憶された画像を前記コンピュータに送信するとともに、当該コンピュータの第1通信ステップにより出力された前記育成支援情報を受信する第2通信ステップと、
前記第2通信ステップで受信した前記育成支援情報を当該モバイル端末のディスプレイに画面表示させる画面表示ステップと
を有している端末側農作物育成支援プログラム。 - モバイル端末を、圃場に整列して作付けられ生育途中にある農作物の育成支援を行う農作物育成支援装置として実行させるソフトウェアプログラムであって、
前記モバイル端末のカメラ機能によって前記圃場の農作物を撮影することを促す撮影指示ステップと、
前記撮影指示ステップで撮影された画像を当該モバイル端末のディスプレイに表示させるとともに、当該画像上において前記農作物の前記複数の株を指定することを促す農作物指定指示ステップと、
前記農作物指定指示ステップで指定された前記農作物の複数の株に対応する点を含む画像を記憶する指定画像記憶ステップと、
前記指定画像記憶ステップで記憶された画像上において、前記農作物の複数の株に対応して指定された複数点に基づき、画像解析を行うべき領域を特定する解析領域特定ステップと、
前記解析領域中の各画素に対して、緑画素値の2倍値から赤画素値と青画素値を減算した値を輝度値として演算し、縦軸を画素数とし横軸を輝度値とするヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ヒストグラムの形状に基づいて、前記解析領域中に前記農作物が記録された領域を示す輝度値の閾値を決定する閾値決定ステップと、
前記ヒストグラムを、前記閾値以上の輝度値となる農作物特定領域と、前記閾値未満の輝度値となる農作物外領域とに分け、前記解析領域の画像を二値化する二値化処理部と、
前記解析領域における前記農作物特定領域の占める割合を前記農作物の植被率として算出する植被率算出ステップと、
前記農作物の過去の生育実績から得られた植被率と推定生育量との関係式に基づいて、前記植被率演算ステップで算出された植被率から推定生育量を算出する推定生育量算出ステップと、
前記農作物の過去の生育実績から得られた生育量と施肥量の関係を示すモデル式に基づいて、前記推定生育量から前記農作物に対する施肥量を算出する施肥量算出ステップと、
前記農作物の前記推定生育量と前記施肥量とを含む育成支援情報を前記モバイル端末のディスプレイに出力させる育成支援情報出力ステップと、
前記育成支援情報出力ステップで出力された前記育成支援情報を当該モバイル端末のディスプレイに画面表示させる画面表示ステップと
を含むことを特徴とする農作物育成支援プログラム。 - 前記解析領域特定ステップは、前記モバイル端末のカメラ機能で撮影された前記圃場の画像上における前記農作物のうち、縦方向に隣接する2株と横方向に隣接する2株の合計4株に対応して指定された4点により形成される四角形の領域に基づいて、画像解析を行うべき領域を特定する処理を行うものである
請求項11に記載の農作物育成支援プログラム。 - 前記解析領域特定ステップは、前記四角形の領域を縦方向及び横方向に2倍した領域を、画像解析を行う領域として特定する処理を行うものである
請求項12に記載の農作物育成支援プログラム。 - 前記閾値決定ステップは、前記ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラムを平滑化する平滑化処理サブステップと、
当該平滑化処理部で平滑化されたヒストグラムについて、横軸の輝度値が小さい側から最初の画素数のピークを越えて初めて画素数が増加する点の輝度値を前記閾値とする閾値設定サブステップと
を含むものである請求項11乃至13の何れかに記載の農作物育成支援プログラム。
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