JP2019146489A - 色指標値算出システムおよび色指標値算出方法 - Google Patents

色指標値算出システムおよび色指標値算出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】植物の色から生育状況に応じた色指標値を算出することにより、植物の栽培を補助する色指標値算出システムおよび色指標値算出方法を提供する。【解決手段】色の値の変化の程度を示す色指標値を色の値から算出する色指標値算出情報を生成する算出情報生成部と、算出情報生成部で生成された色指標値算出情報を記憶する算出情報記憶部と、所定植物の所定部位の色の値を測定する色測定部と、色測定部で測定された色の値と、算出情報記憶部に記憶された色指標値算出情報とに基づいて色指標値を算出して出力する色指標値算出部とを備えるので、生育状態の指標となる色指標値を算出することができ、これにより生育状態を客観的に判断することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、植物、特に農作物の生育状況を色で判断するための基準となる色指標値を用いた育成を可能とする色指標値算出システムおよび色指標値算出方法に関する。
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、稲等の植物において、植物の窒素含有量が高くなると、緑色が濃くなること（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。すなわち、カラースケールを用いた稲の葉の色の判定から稲の生育状況の情報の一部を取得して、稲の栽培に利用することができる。例えば、窒素系の肥料の施肥管理に利用することができる。
このようなカラースケールの作成には、実際に稲の葉の色のサンプルと、生育状況との関係の情報を採取する必要がある。また、たとえば、日本国内だけを考えても、地域によって特定の時期の気温、日照時間、雨量等が大きく異なり、土壌も大きく異なる可能性がある。したがって、広い地域に亘って全く同じカラースケールを用いて稲の生育状況の判定を行うことは難しい。また、気温、日照時間、雨量の違いにより、生育状況に差がでることになり、地域によって一つの生育量の目安となる色の発生時期が異なることになる。したがって、カラースケールは、地域毎に作成し、色と生育状況を関連付けた情報（発芽から収穫までに行われる各種農作業の内容や時期の情報を含む）を比較的狭い地域毎に纏める必要がある。また、品種改良（新品種）や栽培法改良（新栽培法）による色の変化や生育の仕方の変化があり、それに伴ってカラースケールの作成やカラースケールに対応する生育状況の情報の作成をやり直す必要が生じる虞がある。
また、稲以外の農作物でもカラースケールが用いられる。また、カラースケールは、農作物の葉の色に限られるものではなく、たとえば、果実の色であってもよく、果物の色から収穫時期を判断するのに用いることができる。農作物の生育に関してカラースケールが利用可能な状況は多岐にわたるが、カラースケールの作成には、上述のように手間がかかり、一部の農作物や限られた地域でしか、カラースケールが用いられていない。また、色見本としてのカラースケールでは、使用者によって色の判断に差があり、誤差が大きくなる虞がある。
そこで、たとえば、カラースケールを数値化（デジタル化）し、カメラで農作物の色を撮影して、撮影した色を上述の数値化されたカラースケールに対応して数値化し、数値で生育状況を判定することが提案されている（特許文献１〜３参照）。また、農作物の色は、スマートフォンに接続された専用のカメラで撮影された後にサーバに送信可能となっているとともに、サーバから栽培に関する情報を取得可能である。
特開２０１７−１２５７０５号公報 特開２０１７−０１２１３８号公報 特開２０１６−１２７８０６号公報
ところで、カラースケールのデジタル化とカメラを用いた測定により、カラースケールを用いる栽培管理は省力化、精細化されるがカラースケールとそれに付随する生育状況の情報の作成には、従来と同様に手間がかかってしまう。各種農作物においては、品種改良や育種が行われ、改良品種や新品種が開発されるとともに、例えば、水耕栽培などの栽培法の検討が行われ、改良栽培法や新栽培法が開発されている。新しい品種や栽培法または改良された品種や栽培法を農業従事者に移行して実際に農作物を栽培してもらう場合に、農業従事者にも栽培経験がない品種や栽培方法が用いられるので、収穫を含む各種の農作業の時期の目安などとしてカラースケールとそれに付随する栽培状況の情報があると便利であるが、新しい品種や栽培方法および改良された品種や改良方法毎にカラースケールを用いた栽培管理を行えるようにすることが困難であった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、植物の色から生育状況に応じた色指標値を算出することにより、植物の栽培を補助する色指標値算出システムおよび色指標値算出方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の色指標値算出システムは、
所定植物の所定部位の色の値が生育状況に応じて経時変化することに基づいて、前記色の値の変化を標準化して、前記色の値の変化の程度を示す任意の色指標値を、前記色の値から算出する色指標値算出情報を生成する算出情報生成部と、
前記算出情報生成部で生成された前記色指標値算出情報を記憶する算出情報記憶部と、
前記所定植物の前記所定部位の前記色の値を測定する色測定部と、
前記色測定部で測定された前記色の値と、前記算出情報記憶部に記憶された前記色指標値算出情報とに基づいて前記色指標値を算出して出力する色指標値算出部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の色指標値算出方法は、
所定植物の所定部位の色の値が生育状況に応じて経時変化することに基づいて、前記色の値の変化を標準化して、前記色の値の変化の程度を示す任意の色指標値を、前記色の値から算出する色指標値算出情報を生成する算出情報生成ステップと、
前記算出情報生成ステップで生成された前記色指標値算出情報を記憶する算出情報記憶ステップと、
前記所定植物の前記所定部位の前記色の値を測定する色測定ステップと、
前記色測定ステップで測定された前記色の値と、前記算出情報記憶ステップで記憶された前記色指標値算出情報とに基づいて前記色指標値を算出して出力する色指標値算出ステップとを備えることを特徴とする。
これらのような構成によれば、所定植物の所定部位の色の値に対して任意に色指標値を設定するとともに、色の値から色指標値を算出する色変換式を作成することにより、色指標値から生育状況を判断可能となり、例えば、収穫時期を間違えて早く収穫してしまうようなことを防止できる。また、色指標値は、同じ植物の栽培に関係する人達が共有する指標となればよいので、任意に設定して上述の人たちに伝達すればよい。また、各色指標値に生育状況を示す生育情報を割り付ける必要があるが、色指標値の運用開始の段階では、例えば、果実の色に対して色指標値を設定する場合に、基本的に収穫時期となった果実の色の色指標値に生育情報として収穫時期であることを割り付ければよく、収穫時期に至る前の果実の色に対しては、未だ収穫時期となっていないことを生育情報として割り付ければよい。
収穫時期以外の生育情報については、栽培しながら採集して色指標値に割り付けていくことができる。色変換式は、例えば、収穫時期の果実の色の値と、その前の段階の果実の色の値と、これらの色の値にそれぞれ割り付けた色指標値とを、例えば色の値を縦軸にし、色指標値を横軸にしたグラフ上にプロットし、プロットされた点を生育が進む方向にしたがって直線でつなぎ（近似し）、この直線を表す式を色変換式として求めればよい。この際に多くの点を上記グラフにプロットして、回帰分析や重回帰分析を行って色変換式を求めてもよい。また、色の値とは、例えば、３次元の色空間内の座標の値で色を表すＲＧＢやＸＹＺやその他の表色系で表されるものである。なお、表色系の値として、３つの値を全て用いる必要はなく、例えば、３つの値のうちの一つが輝度の場合や、３つの値の計算から輝度が求められるような場合に輝度だけを色の値として用いてもよいし、他の値の一種または二種だけを用いてもよいし、三種の全てを用いてよい。
また、本発明の前記色指標値算出システムにおいて、前記算出情報生成部は、前記色の変化を示す複数段階の色サンプルと各段階の色サンプル毎に付けられた色指標値からなるカラースケールが既存の場合に各色サンプルにおける前記色の値を取得し、取得された前記色の値と、前記色サンプルの前記色指標値から前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
また、本発明の前記色指標値算出方法において、前記算出情報生成ステップでは、前記色の変化を示す複数段階の色サンプルと各段階の色サンプル毎に付けられた色指標値からなるカラースケールが既存の場合に各色サンプルにおける前記色の値を取得し、取得された前記色の値と、前記色サンプルの前記色指標値から前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
これらのような構成によれば、例えば、上述の稲の葉色カラースケールのように実際の色見本を有するカラースケールが存在する場合に、色サンプルを色測定部で測定して各色サンプルの色の値を求めるとともに、各色サンプルに付けられた値を色指標値として、色の値と色指標値を求め、これらを用いて例えば回帰分析や重回帰分析により、色変換式を求めることができる。この場合に既にカラースケールがあることから植物の色の採取や生育情報の採取を行わなくても色変換式を求めることができるとともに、色指標値に対応する生育情報を得ることができる。生育情報は、収穫時期以外に施肥の時期やその他の農作業の時期が含まれてもよい。この場合に、カラースケールを視覚で判断するのではなく、デジタルカメラなどの色測定装置で電子的に測定できるので、誤差の少ない判断が可能となる。また、色の測定が簡単になり、多数の測定を比較的短時間で行うことができるとともに、データの整理が容易になる。例えば、データ収集にスマートフォンを用いるものとすれば、スマートフォンが持つ時計機能やＧＰＳ測位機能により、測定した色指標値に時間と位置を関連付けることができる。
また、本発明の前記色指標値算出システムにおいて、前記算出情報生成部は、前記所定植物における複数の所定生育時期の前記所定部位の標準化された前記色の値にそれぞれ任意に前記色指標値を割り付けるとともに、前記色指標値がそれぞれ割り付けられた前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
また、本発明の前記色指標値算出方法において、前記算出情報生成ステップでは、前記所定植物における複数の所定生育時期の前記所定部位の標準化された前記色の値にそれぞれ任意に前記色指標値を割り付けるとともに、前記色指標値がそれぞれ割り付けられた前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
これらのような構成によれば、所定植物の所定部位の色の値から色変換式により色指標値を求めることができる。色変換式を求める場合には、所定植物の所定部位の所定育成時期の色の値が必要となるが、色の値は、例えば、実際に所定部位を所定の条件で複数サンプル撮影して（色測定部で色を測定して）代表値を用いることで標準化する。この場合に、所定植物の栽培期間が色の値の観察期間として必要となる。なお、必ずしも複数サンプルから標準化を行う必要はなく、１つのサンプルで標準化が十分可能であると考えられる場合には、１つのサンプルから得られる値を用いて標準化を行ってもよい。また、既存のカラースケールや、観察記録などがあり、所定植物の所定部位の色のサンプルがある場合に、この色サンプルを色測定部で撮影して標準化された色の値を取得してもよい。この場合に、観察記録の色サンプルでは標準化されていない可能性があるので、複数の色サンプルを集めて代表値等により標準化することが好ましい。
また、本発明の色指標値算出システムは、前記算出情報生成部は、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期の前記色の値と、収穫前の前記所定時期の前記色の値とに任意の前記色指標値を割り付け、前記色指標値が割り付けられた前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値とを結ぶ線の情報を用いて前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
また、本発明の色指標値算出方法は、前記算出情報生成ステップでは、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期の前記色の値と、収穫前の前記所定時期の前記色の値とに任意の前記色指標値を割り付け、前記色指標値が割り付けられた前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値とを結ぶ線の情報を用いて前記色指標値算出情報を生成することが好ましい。
これらのような構成によれば、植物の育成時期として、収穫時期と、それ以前の時期を選んで所定部位の色の値を測定して標準化することにより、これらを結んで直線の色変換式を得ることが可能である。農作物が果実等の実の場合に、色で収穫時期を正確に判断できれば、生産性の向上や品質の向上を図ることができる。したがって、収穫時期に向かう色の変化が認識可能であれば、収穫時期より前に多少の色の誤差があっても有効に利用することができる。また、基本的に、色指標値および色の値は、経時的に変化するものであるが、色指標値は、直接時間に関連づけられているものではなく、経時変化する色の値と関連付けされているので、例えば、色指標値の所定間隔が、色指標値の大小によって、数日に対応したり、数週間に対応したりするように時間の経過に対してずれがあってもよい。したがって、収穫時期前の所定色指標値から収穫時期の色指標値までの時間の尺度を別に設けてもよく、色指標値と収穫までの日数を関連付けてもよい。なお、収穫時期よりも前で所定植物に所定部位が存在する所定時期とは、例えば、所定部位が実の場合に、実ができた後の時期を収穫前の時期とするものであり、実ができる前は、所定部位の色を測定できない。
また、本発明の色指標値算出システムは、前記算出情報生成部は、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期と、収穫前の前記所定時期とに任意の色指標値を割り付け、前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値との間となる中間時期の前記色の値を設定し、かつ、前記中間時期の前記色の値に対して、収穫前の前記所定時期に割り付けた前記色指標値から前記収穫時期に割り付けた前記色指標値までの間となる任意の前記色指標値を割り付け、
前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報として、収穫前の前記所定時期と、前記中間時期と、前記収穫時期とを通る線の情報を用いることが好ましい。
また、本発明の色指標値算出方法は、前記算出情報生成ステップでは、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期と、収穫前の前記所定時期とに任意の色指標値を割り付け、前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値との間となる中間時期の前記色の値を設定し、かつ、前記中間時期の前記色の値に対して、収穫前の前記所定時期に割り付けた前記色指標値から前記収穫時期に割り付けた前記色指標値までの間となる任意の前記色指標値を割り付け、
前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報として、収穫前の前記所定時期と、前記中間時期と、前記収穫時期とを通る線の情報を用いることが好ましい。
これらのような構成によれば、上述のように２点の色指標値と色の値から直線となる色変換式を求めた場合に実際に測定された色の値の経時変化が小さな期間と大きな期間とに
分けられるような場合に、色変換式を途中で直線の傾きが変わるようなものとしてもよい。この場合に、上述の２点の色指標値を直線で結んだ際に中間となる色の値の色指標値をずらすことで、直線を折れ線状にしてもよい。これにより、傾きが途中で変わる線を表す色変換式を求めることができる。この際に、折れ線ではなく、対数曲線や指数曲線等を近似曲線として用いてもよい。また、この説明では、中間となる色の値に対する色指標値を変更するようにしたが、中間となる色指標値に対応する色の値を変更してもよい。
また、本発明の色指標値算出システムは、
前記色測定部となるデジタルカメラと、
前記デジタルカメラで撮影された画像データが入力され、かつ、ネットに接続可能な携帯端末と、
前記携帯端末と前記ネットを介してデータ通信可能なサーバとを備え、
前記携帯端末は、少なくとも前記算出情報記憶部と、前記色指標値算出部とを備え、
前記サーバは、少なくとも前記算出情報生成部と、前記色指標値に応じた前記所定植物の生育に係る生育情報が登録された生育情報記憶部とを備え、
前記携帯端末は、前記色指標値算出部が、前記デジタルカメラから入力された画像データから前記色の値を抽出し、前記算出情報記憶部に記憶されている前記色指標値算出情報を用いて色指標値を算出して出力し、
かつ、算出された前記色指標値に基づいて前記サーバが前記生育情報記憶部を検索して特定した前記生育情報を取得することが好ましい。
また、本発明の色指標値算出方法は、
デジタルカメラと、
前記デジタルカメラで撮影された画像データが入力され、かつ、ネットに接続可能な携帯端末と、
前記携帯端末と前記ネットを介してデータ通信可能なサーバとを備え、
前記デジタルカメラは、少なくとも前記色測定ステップを実行し、
前記携帯端末は、少なくとも前記算出情報記憶ステップと、前記色指標値算出ステップとを実行し、
前記サーバは、少なくとも前記算出情報生成ステップと、前記色指標値に応じた前記所定植物の生育に係る生育情報が登録されたデータベースから前記生育情報を検索する生育情報検索ステップとを実行し、
前記携帯端末は、前記色指標値算出ステップにおいて、前記デジタルカメラから入力された画像データから前記色の値を抽出し、前記算出情報記憶ステップで記憶された前記色指標値算出情報を用いて色指標値を算出して出力し、
かつ、算出した前記色指標値と、前記色指標値に基づいて前記生育情報検索ステップで検索された前記生育情報とを表示する表示制御ステップを備えることが好ましい。
これらのような構成によれば、色測定部により測定された色の値は、スマートフォン等の携帯端末に出力されるとともに、ネットを介してサーバにデータ送信可能となる。色変換式は、色測定部で測定された色の値に基づいてサーバ側で設定されて各携帯端末に送信して記憶することができ、色指標値の測定は、色測定部となるカメラと携帯端末とで行うことができる。これにより、色指標値の測定は、ネットを介したデータ通信を必要とせず、携帯電話の基地局が近くにないような山の中でも利用可能である。各色指標値に対する生育情報は、上述の色変換式と同様に共用することができ、色指標値を算出した後に色指標値から生育情報を検索して利用することができる。これにより、生育情報が蓄積されていく過程でも問題なく利用することができる。なお、地域により、同じ色指標値に関連する生育情報がずれていたり、異なっていたりしてもよく、地域別に色指標値に対する生育情報が記憶されていることが好ましい。
本発明によれば、カメラで農作物の果実や葉を撮影することで、生育状態の指標となる色指標値を算出することができ、これにより生育状態を客観的に判断することができる。
実施の形態１に係る色指標値算出システムを示すブロック図である。 農地情報データベースに登録されるデータの例を示す図である。 測定ポイントデータベースに登録されるデータの例を示す図である。 色測定値データベースに登録されるデータの例を示す図である。 生育目標データベースに登録されるデータの例を示す図である。 カラースケールデータベースに登録されるデータの例およびカラースケールの表現方式の例を示す図である。 撮影画像から色指標値を算出したときのスマートフォンの表示例を示す図である。 カラースケールの設定処理を説明するためのフローチャートである。 色のサンプルの数が作成するカラースケールの段階の数以上の場合の、色指標値と色の値との関係を示すグラフである。 色のサンプルの数が２つの場合の、色指標値と色の値との関係を示すグラフである。 色のサンプルの数が３つ以上であって、色指標値と色の値との関係を対数曲線で近似した場合を示すグラフである。 色のサンプルの数が３つ以上の場合の、色指標値と色の値との関係を示すグラフである。 既存のカラースケールを利用した色変換式の作成方法を説明するための図である。 図１３に示すデータを用いた回帰分析の結果を示す図である。 実際の農作物を撮影した画像データを利用した色変換式の作成方法を説明するための図である。 実施の形態２に係る携帯端末の構成を示すブロック図である。 同、色指標値制御装置で行われる動作を説明するためのフローチャートである。 同、色指標値制御装置の出力制御部による表示情報生成処理について説明するためのフローチャートである。 同、出力制御部が生成する表示情報の例を示した図である。 同、出力制御部が生成する表示情報の別の例を示した図である。 同、出力制御部が生成する表示情報の別の例を示した図である。 同、出力制御部が生成する表示情報の別の例を示した図である。 同、出力制御部が生成する表示情報の別の例を示した図である。 同、出力制御部が生成する表示情報の別の例を示した図である。 測定端末の外観を示す図であり、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は上面から見た図、（ｃ）は左から見た図である。 同、正面から見た図であり、ヘッド部が開いている状態を示す図である。 同、断面図である。 実施の形態１に係る色指標値算出システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る色指標値算出方法について説明するためのフローチャートである。 クロロフィルの吸光スペクトルを示す図である。
実施の形態１．
以下、実施の形態１について説明する。
実施の形態１の色指標値算出システムおよび色指標値算出方法は、所定植物として、各種農作物の所定部位である葉や果実の色から生育状態の目安となる色指標値を算出するものである。色指標値は、例えば、果実の色から収穫時期を判断するのに用いられるものであり、その果実の栽培に熟練していない農業従事者でも、最適な時期に収穫を可能とするものである。なお、果実の収穫においては、完熟前の果実を収穫することが多く、収穫時期の判断が難しくなる。また、年によって気候が変動するので、収穫時期にも年によってずれが生じ、実際に生育状況を判断して収穫時期を決める必要があり、色指標値をその判断材料とすることができる。また、農業従事者同士で生育状況について論議するような場合に色指標値を共通の認識事項として話し合うことが可能であり、こちらの畑の色指標値よりあちらの畑の色指標値の方が、値が低く生育が遅れているなどのことをあいまいな色が濃い薄い、青い赤い等の表現ではなく数値で示すことができる。また、生育状況は果実の収穫時期を果実の色の色指標値で表すだけではなく、実のほかにも葉や茎やその他の部位で収穫に至るまでの各段階の生育状況を表すものとなる。
例えば、色指標値と、栽培期間から生育状態が良いのか悪いのか、遅れているのか早いのか、生育不良なのか過剰生育なのか等の判断材料として用いることができる。例えば、色指標値は、色の値の経時変化に対応して、値が大きくなるように設定されており、各値が栽培期間とリンクしており、例えば、播種や出芽や開花から二か月となる時期に色指標値として５が関連付けられている場合に、この時期に色指標値が４ならば生育が遅れていると判断したり、生育が悪いと判断したりすることが可能となっている。逆にこの時期の色指標値が６の場合に生育が進んでいると判断したり生育過剰と判断したりできる。
本実施形態における色指標値算出システムは、図１に示すように、色測定部としてのデジタルカメラ１ａまたはデジタルカメラ１ｂと、デジタルカメラ１ａ、１ｂが無線または有線で接続される携帯端末としてのスマートフォン２と、スマートフォン２とインターネット３０を介してデータ通信可能なサーバ（データ管理サーバ２０）と、データ管理サーバ２０およびスマートフォン２とインターネット３０を介してデータ通信可能なパソコン１０を備える。なお、パソコン１０も各種サーバとして機能しており、サーバと表現してもよく、サーバ２０の一部、例えば、サーバ２０に接続されて端末として機能するものであってもよい。パソコン１０は、例えば、農業協同組合、各種の農林試験場等の農林関係の機関がある場所に設置され、これらの機関の関係者に使用される。
本実施の形態において、デジタルカメラ１ａ、１ｂには、二種類あり、一種類目のデジタルカメラ１ａは、主に葉を撮影するためのものであり、二種類目のデジタルカメラ１ｂは、主に果実等の実を撮影するものである。これらカメラ１ａ、１ｂは、それぞれ外光を遮断して専用の光源（ＬＥＤ）で植物を撮影するようになっており、撮影時に外光の影響により色が変化してしまうのを防止している。主に葉を撮影するためのデジタルカメラ１ａでは、葉を挟んで撮影するようになっており、葉を挟むことで、撮影用のレンズを収めた鏡筒の物体側端部に葉をあてがって、外光の進入を防止しながら撮影を行うものであり、葉のように厚みの薄い部分の色測定に用いられる。なお、カラースケールの色サンプル部分を挟んで撮影することも可能である。すなわち、デジタルカメラ１ａは、薄く可撓性のある部材の撮影が可能となっている。
二種類目のデジタルカメラ１ｂは、鏡筒の物体側を被写体に押し付けて撮影することで外光の進入を防止した状態で撮影が可能となっている。デジタルカメラ１ｂは、被写体に押し付けて使うので、可撓性のある被写体を後ろから押さえることなく撮影することが困難であるが、果実のように比較的に硬い被写体を撮影するのに適している。これらデジタルカメラ１ａ、１ｂでは、外光の影響をできるだけ抑制して被写体としての所定植物の所定部位を撮影することができる。なお、撮影範囲は小さな範囲となっているとともに、例えば、撮影範囲の周縁部を除いた所定範囲のセンサ部分で撮影された色の値の平均を所定植物の所定部位の色の値とする。所外範囲は、例えば、被写体上では、２ｍｍ×２ｍｍの範囲でイメージセンサ上では２００画素×２００画素の範囲である。なお、イメージセンサでは、例えば、ＲＧＢのカラーフィルタが用いられ、デジタルカメラ１ａ、１ｂでは、同時化処理されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の上述の所定範囲のフレームの情報が出力される。色の値としては、ＲＧＢの値に限られるものではなく、その他の色空間の表色系を用いてもよく、例えば、ＸＹＺを用いてもよい。また、ＲＧＢ等から算出される輝度の値を用いてもよい。また、使用可能な色空間の表色系は、いずれでもよく、例えば、ＨＳＶやＨＬＳやＹＵＶやＹＣｂＣｒやＹＰｂＰｒ等であってもそれ以外であってもよい。２００画素×２００画素の画像データがデジタルカメラ１ａ、１ｂからスマートフォン２に出力される。スマートフォン２に出力された画像データでは、上述の所定範囲の画像データの各画素のＲＧＢ値を平均化して一つのＲＧＢ値を算出し、このＲＧＢ値を色変換式を用いて色指標値に変換する。そして、色指標値をスマートフォン２のディスプレイに表示する。
スマートフォン２では、上述の処理を行う色指標値算出アプリ（専用アプリＡ）がインストールされて起動可能となっている。色指標値算出アプリでは、デジタルカメラ１ａ、１ｂから画像データが入力された際に色指標値を算出するとともに、時計機能により画像データの入力日時（色の測定日時）が入力されるとともに、ＧＰＳ位置計測機能により位置が入力される。これら色指標値、色指標値用の色の値の取得日時、色の値の取得位置の情報は、スマートフォン２からインターネット３０を介してデータ管理サーバ２０にデータ送信される。
データ管理サーバ２０は、ＩＤ（顧客ＩＤ）およびパスワードを含むアカウントの情報等のユーザーを特定可能な情報が登録されるとともに、その他の住所、連絡先を含むユーザーに関する情報が登録されたユーザー情報ＤＢ（データべース）２１と、色指標値算出システムで色指標値が求められる農作物が栽培される農地の範囲を示す位置、住所等の農地に関する情報が登録される農地情報ＤＢ２２と、日付等で表される期間である時期に関連付けて各種農作物の当該時期における目標となる色指標値が登録された生育目標ＤＢ（生育情報記憶部）２３と、上述の農地の色指標値が測定された位置である測定ポイントが登録される測定ポイントＤＢ２４と、デジタルカメラ１ａ、１ｂで撮影された画像から読み取られた所定の表色系で表された色の値を色変換式で変換した色測定値（色指標値）を、この測定値を送信したユーザー、測定した農地、測定ポイント、測定日時に関連付けて登録した色測定値ＤＢ２５と、色測定値から色指標値を算出する色変換式を地域と農作物の種類とに関連付けて登録するカラースケールＤＢ２６と、スマートフォン２で動作する色指標値算出システムに係るプログラムである専用アプリＡが登録されたアプリ記憶部２７と、制御部２８と、を備える。なお、デジタルカメラ１ａ、１ｂで農作物を撮影すると、撮影された画像からＲＧＢ値等の表色系の値が抽出され、この抽出された値が色変換式で変換され、色指標値である色測定値がスマートフォン２のディスプレイに表示される。
ユーザー情報ＤＢ２１には、ユーザーごとに重複の無いように割り当てられた顧客ＩＤに関連付けて、ユーザーがデータ管理サーバ２０にアクセスするためのアカウントに関する情報と、必要に応じて氏名、住所、電子メールアドレス、電話番号等のユーザーへの連絡先の情報や、生年月日、性別等の情報や、所有または使用している農地の住所等の情報等の個人情報や、色指標値算出システムのサービスに有料サービスがある場合に課金に係る情報等が登録されている。
農地情報ＤＢ２２には、図２の図表に示すように、ユーザーの顧客ＩＤに関連付けて、農地の一筆毎のシリアルＮｏ．と、一筆毎の圃場名と、一筆毎の地番および住居表示による住所と、主に農作物の産地を示す名称である地域情報と、一筆毎の農地の面積と、一筆毎の農地の形状の頂点の数としての形状頂点数と、一筆毎の農地の各頂点の座標である各頂点座標と、農地の所有者の氏名と、農地の利用料の有無とが登録されている。地域情報は、例えば、地域を示す名称であるが、必ずしも住所と一致するものではなく、農作物の産地などに使用されている地域名である。筆は、不動産の登記簿に一つの土地として登録される土地を示す単位であり、基本的に同じ所有者が所有する一塊の土地であり、地番は筆毎に付けられて住所を示す番号である。また、各筆のシリアルＮｏ．は、各顧客ＩＤ内で各筆の土地を区別可能となっていれば、一意に決まるものでなくてもよいが、一意に決まるものであってもよい。また、形状頂点数は、三角形の土地なら３、４角形の土地なら４、５角形の土地なら５となる。頂点座標は、本実施の形態において、一筆の土地の形状の頂点のＧＰＳで計測される緯度と経度で表される測地系の座標である。なお、頂点座標は、ユーザーがスマートフォン２からデータ管理サーバ２０の農地情報ＤＢ２２に入力するようになっており、ユーザーが所有または使用する土地の情報を登録する際に、土地の形状の頂点においてスマートフォン２で専用アプリＡを用いて緯度・経度を測定して入力するようになっている。なお、頂点位置の緯度経度が予め分かっている場合には、測定せずに緯度経度を農地情報ＤＢ２２に数値として入力してもよい。
測定ポイントＤＢ２４は、図３の図表に示すように、ユーザーの顧客ＩＤおよび農地の筆毎のシリアルＮｏ．および圃場名に関連付けて測定が行われた測定ポイントの緯度および経度を示すものである。また、筆毎に、測定ポイントの数が登録され、この数だけ測定ポイントの緯度、経度が登録される。なお、測定ポイントにおける緯度経度は、色測定値の測定時に、デジタルカメラ１ａ、１ｂに接続されたスマートフォン２で専用アプリＡにより、スマートフォン２のＧＰＳセンサ等の測位装置により計測される緯度と経度が出力されてデータ管理サーバ２０への送信用データに登録されて、送信されて測定ポイントＤＢ２４に登録される。また、測定ポイントの位置の入力に際しては、各測定ポイントに番号、例えば、測定順を示す番号である測定ポイントＮｏ．が付されて各測定ポイントを筆毎のシリアルＮｏ．または圃場名と、測定ポイントＮｏ．で特定できるようになっている。
色測定値ＤＢ２５は、図４の図表に示すように、顧客ＩＤ、圃場名（またはシリアルＮｏ．）に関連付けて、農地で栽培される米、リンゴ、なす、みかん等の作物名と、コシヒカリ等の品種名と、上述の測定ポイントＮｏ．と、測定時に計測されたＧＰＳによる測定場所と、撮影日時と、色指標値としての色測定値とが登録される。
なお、色指標値の測定においては、一つの測定ポイントで複数回測定を行うことが好ましい。例えば、果実の場合に近くにある果実を順に測定することで、複数回の測定が行われる。色測定値は、同じ測定ポイント（近傍となる範囲）の複数回の測定値の平均値等の代表値としてもよい。また、色指標値の測定毎にＧＰＳによる位置測定が行われるので、測定された緯度・経度も平均値等の代表値を求めることが好ましい。また、撮影日時も複数回の測定による時間経過を考慮して平均値や、開始日時や終了日時を用いてもよい。
生育目標ＤＢ２３は、各地域の各農作物毎に設定されるものであり、日付で表される各時期における色指標値（色測定値）の目標値が登録され、農作物の生育具合を示す色指標値が測定時の時期における目標値となっているか、目標値より色指標値が低いか、高いかを判定可能となっている。なお、色指標値が目標値と略同じ場合に、順調に生育していることを示し、色指標値が目標値より低い場合に生育が遅れていることを示し、色指標値が目標値より高い場合に生育が早いことを示していることになる。
生育目標ＤＢ２３は、例えば、図５に示すように農作物の種類、例えば、りんごやみかん等の作物名と、りんごのふじやつがるなどの品種と、地域とに基づいて、時間軸（Ｘ軸）と、指標値軸（Ｙ軸：色指標値軸）とで表されるグラフになるデータが登録されている。なお、地域は、この目標値が適用される範囲を示すものであり、例えば、目標値を設定した農業試験場や農業協同組合等の機関で設定された地域を示す名称である。
カラースケールＤＢ２６は、図６に示すように、デジタルカメラ１ａ、１ｂで撮影された画像から抽出された色の値を色指標値（色測定値）に変換するための色変換式または変換用のデータテーブルを記憶したものである。色変換用のデータテーブルは、色変換式から算出されたものであり、撮影画像から抽出された色の値に最も近似するデータテーブル上の色の値に対応する色指標値を読み出すためのものである。カラースケールＤＢ２６では、作物名と品種に関連付けて表現方式と色変換用データテーブルもしくは色変換式等が登録されている。ここで、表現方式とは、ＲＧＢ値等の色の値を色測定値に変換する際の色変換式の求め方を示すものである。本実施の形態においては、表現方式Ｎｏ．１は、既存の色見本としてのカラースケールを撮影した画像から、例えば、ＲＧＢ値等の色を三つの値で表す場合のＲＧＢの各値や、ＲＧＢ値から求められる輝度や、その他値等の、複数種の値を用いた重回帰分析により色変換式が求められるものである。この場合に各色サンプルに割り付けられた数値である色指標値と、色サンプルを撮影して得られた画像から抽出された色の値との関係を求めることになる。
この場合に色見本としてのカラースケールがあることが前提であり、カラースケールとサンプルを見比べて色指標値を判定する方法から、デジタルカメラ１ａ、１ｂの撮影により色指標値をデジタルデータとして出力できるようにすることを目的とするものである。なお、色以外で測定可能な値、例えば、糖度、澱粉濃度、各種酸濃度等の所定の有機物や無機物等の化合物濃度や、測定可能な物質の濃度と、農作物の生育とに相関関係があると認められる場合に、これを色指標値とし、同じサンプル（サンプルとしての農作物）に対して色指標値の測定と、色の値の測定を行い、これらを用いて重回帰分析を行い、色の値から色指標値に変換する色変換式を求めてもよい。色指標値の値自体は、どのように設定してもよいが、農作物の生育状態、例えば、果実等の収穫物の成熟度合い等と相関のある数値とする必要がある。例えば、実が発生した時期の色指標値を０とし、実の収穫時期または収穫時期を過ぎた完熟時期を１０とするとともに、実の発生から完熟までの標準的な期間を等間隔で分けて１と１０との間の数を割り付け、計測された色の値に、計測した時期に対応して色指標値を割り付けて、これをサンプル値として、各種回帰分析を行ってもよい。
表現方式Ｎｏ．１において、ＲＧＢの各値を重回帰分析に用いて色変換式を求めた場合にＣを色測定値（色指標値）とし、ＲＧＢ値の各値をＲ、Ｇ、Ｂとし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各係数をｒ、ｇ、ｂとし、定数項をｋとした色変換式は、Ｃ＝ｒ＊Ｒ＋ｇ＊Ｇ＋ｂ＊Ｂ＋ｋで表される。
表現方式Ｎｏ．２は、上述の色変換式を特定の色測定値の値で二分割し、例えば、色測定値の最小値を１、最大値をｙとし、特定の色測定値をｘとした場合に１〜ｘまでの色変換式とｘ〜ｙまでの色変換式に分けるものであり、二つの色変換式を用いるものである。例えば、未熟なうちは生育速度に対して色の変化が遅く、熟す直前に生育速度に対して色の変化が大きいような場合や、その逆の場合などに色の変化の遅いときの色指標値の範囲と、色の変化の早い時期の色指標値の範囲とに分けて、二つの色変換式を使うものとしてもよい。なお、この場合も色変換式による計算は、例えば、表現方式Ｎｏ．１と同様に行うことができる。
表現方式Ｎｏ．２における色変換式は、二つとなり、一つ目の色変換式は、ＲＧＢ値の各値をＲ、Ｇ、Ｂとし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各係数をｒ１、ｇ１、ｂ１とし、定数項をｋ１とした色変換式は、Ｃ＝ｒ１*Ｒ＋ｇ１＊Ｇ＋ｂ１＊Ｂ＋ｋ１で表される。二つ目の色変換式は、ＲＧＢ値の各値をＲ、Ｇ、Ｂとし、Ｒ、Ｇ、Ｂの各係数をｒ２、ｇ２、ｂ２とし、定数項をｋ２とした色変換式は、Ｃ＝ｒ２*Ｒ＋ｇ２＊Ｇ＋ｂ２＊Ｂ＋ｋ２で表される。
表現方式Ｎｏ．３は、ＲＧＢ値から例えば一つの変数（独立変数）として輝度値を算出して、変数を一つとし、直線回帰分析（単回帰分析）により色変換式を求めるものであり、表現方式Ｎｏ．３の色変換式は、色測定値をＣとし、輝度をＹとし、Ｙの係数をｙとし、定数項をｋとした場合にＣ＝ｙ＊Ｙ＋ｋである。
表現方式Ｎｏ．４は、多項式近似（例えば、曲線回帰分析）を用いて、曲線を近似するものである。
表現方式Ｎｏ．４における色変換式は、例えば、ＲＧＢ値から例えば一つの変数（独立変数）として輝度値を算出して、変数を一つとし、曲線回帰分析により色変換式を求めるものであり、表現方式Ｎｏ．４の色変換式は、色測定値をＣとし、輝度をＹとし、Ｙ＾２の係数をｙ１とし、Ｙの係数をｙ２とし、定数項をｋとした場合にＣ＝ｙ１＊Ｙ＾２＋ｙ２＊Ｙ＋Ｋである。
表現方式Ｎｏ．５は、曲線回帰分析（高次回帰分析）による３次以上の多項式であり、表現方式Ｎｏ．５の色変換式は、色測定値をＣとし、輝度をＹとし、各項の係数をａ、ｂ、ｃ、…とし、定数項をｋとした場合にＣ＝ａ＊Ｙ＾６＋ｂ＊Ｙ＾５＋ｃ＊Ｙ＾４＋ｄ＊Ｙ＾３＋ｅ＊Ｙ＾２＋ｆ＊Ｙ＋ｋである。なお、次数は、６に限られるものではなく、それ以下であってもそれ以上であってもよい。
また、輝度値のようにＲＧＢ値等の複数の変数からなる色の値から変数を一つとした場合に、果実等の植物の実の場合に発生時期等と収穫時期や完熟時期等との二つの時期でＲＧＢ等の色の値を測定するとともに、色指標値を上述のように設定し、色変換式として上述の二つの時期となる二点を通る直線の式を作ってもよい。なお、独立変数が複数の場合に、独立変数毎の複数の直線となるので、これら各直線上にそれぞれ複数の点を設定して、独立変数毎に、色指標値と色の値とで表される点を設定し、これらを重回帰分析して上述のＣ＝ｒ*Ｒ＋ｇ＊Ｇ＋ｒ＊Ｒ＋ｋで表される色変換式等を求めてもよい。
また、この場合に、上述の実の発生時期と、収穫または完熟時期との間となる時期にＲＧＢ等の色の値を測定するとともに、上述の実の発生時期と完熟時期との中間時期となる色指標値を設定し、発生時期から中間時期までの直線の色変換式と、中間時期から完熟時期までの直線の色変換式を設定してもよい。この際に、中間時期の色指標値を任意に変更して二つの色変換式を設定してもよく、例えば、色変換式の傾きを果実が成長する期間の前半で大きくするか、後半で大きくするかを任意に決定してもよい。
また、近似曲線は、２次以上の多項式（多項式回帰分析）に限られるものではなく、対数近似曲線（対数回帰分析）や指数近似曲線（指数回帰分析）等を用いてもよい。
農作物が果実等の場合に収穫時期が特定でき、さらに、関係者が生育状況を示す色指標値を共通の認識事項として使用できればよいので、標準化されば色指標値の数値は、どのような数値であってもよい。例えば、標準化されるとこで、実が発生してから１か月の時点での色指標値が４〜５ならば順当な生育状態である等として使用できればよい。
各表現方式における色変換式がデジタルカラースケールとなるもので、撮影画像から抽出されるＲＧＢ等の色の値からデジタルカラースケール値としての色測定値（色指標値）が算出される。したがって、色見本であるカラースケールと植物の色とを見比べてカラースケール値を読み取る必要はなく、デジタルカメラ１ａ、１ｂで撮影して画像の色の値を求めることにより、デジタルスケール値としての色指標値（色測定値）が算出されることになる。
すなわち、図７に示すように、撮影画像３１（測定画像）の色の値からデジタルカラースケールとなる例えば色変換用データテーブルまたは色変換式によりデジタルスケール値としての色指標値（色測定値）を算出することができる。
色変換用データテーブルは、他の表現形式としてカラースケールＤＢ２６に登録される。上記表現方式Ｎｏ．１〜５あるいはその他の方式で、デジタルカラースケールの複数の段階の色を決定し、各段階の色指標値を記憶するテーブルである。たとえば、色指標値を輝度値で判定するのが最も適切と判断した場合には、色変換用データテーブルには、輝度値で決定するという情報と、１〜９までの各段階についてその輝度値が記憶されるものとする。記憶される複数の色指標値の値は切れのいい整数値である必要はない。撮影画像３１（測定画像）の色の値と色変換用データテーブルを比較、参照して色指標値（色測定値）が算出される。
デジタルカラースケールの設定方法は、図８のフロー図に示すように、色のサンプル数によって決定される。まず、カラースケールの段階を決定する（ステップＳ１）。すなわち、色指標値の最小値から最大値の範囲等を決める。上述のように色指標値は、最終的に標準化されればよく、デジタルカラースケールにおいて任意に決定することができるが、従来の色見本からなるカラースケールにより、段階としての色指標値が標準化されている場合には、カラースケールの段階をそのまま用いてもよい。次にカラースケールの両端となる最小値および最大値に対するＲＧＢ等で表される色の値を決定する。なお、色見本としてのカラースケールがある場合には、カラースケールを撮影して撮影された画像から色を抽出してカラースケールの両端の色を決定する。従来のカラースケールがない場合には、果実や葉の場合にそれらが発生した時期やその時期から所定期間経過した時期を色指標値（デジタルカラースケール値）の最小値とし、収穫時期または完熟時期を最大値として、それぞれ値を設定する（ステップＳ２）。
次にデジタルカラースケール作成のための色のサンプル（色見本）がデジタルカラースケールの段階の数以上かを判定し、段階の数以上の場合（ステップＳ３）には、カラースケールの段階に対応して色サンプルとしてのＲＧＢ等の色の値とデジタルカラースケールの段階としての色指標値とを関連付けてデジタルカラースケールとする（ステップＳ４）。すなわち、従来のカラースケールから各色指標値と各色の値とからなる色変換用のデータテーブルを作成可能となる。具体的には、上述の重回帰分析やその他の回帰分析等により、色指標値と色の値の相関関係に基づき色変換式を算出する。従来の色見本としてのカラースケールがある場合には、この方法により色変換式や色変換用データテーブルを設定する。また、色変換式からより詳細な色変換用データテーブルを設けることもできる。図９は、折れ線グラフの上に示す既存の色見本としてのカラースケールの各色指標値に対応する色を撮影した画像からＲＧＢ値を求めて、横軸を既存のカラースケールの色指標値（カラースケールＮｏ．１〜７）とし、縦軸を撮影画像から抽出したＲＧＢの各色の値（各色の輝度値）とした折れ線グラフである。図９では、色指標値毎に色見本が設けられた既存のカラースケールをデジタル化したものであり、色指標値の数と色の値の数が等しくなっている。この折れ線グラフに示すデータから、独立変数を複数とした重回帰分析や、ＲＧＢの各値のうちのＧの値だけを用いたり、ＲＧＢの値から輝度値を求めて用いたりした単回帰分析を行うことにより色変換式を得ることができる。上述の表現方式のＮｏ．としては、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５を適用することができる。
色のサンプルが、上述のカラースケールの両端の値しかない場合（ステップＳ５）には、この２点間を結ぶ直線の式を色変換式とし、必要に応じてこの色変換式から各色指標値の色の値を算出することにより、色変換用のデータテーブルを作成する（ステップＳ６）。これは、主に既存の色見本からなるカラースケールがなく、実際にサンプルとなる植物の葉や実を撮影して色の値を求める際に用いられる方法であり、例えば、収穫時期や完熟時期とそれ以前の時期（例えば、葉や実の発生時期等）のそれぞれで、植物の葉や実を複数回撮影して平均値等の代表値を求めて二点の色の値を求める。色指標値は、任意に設定可能であり、２つの点のうちの早い時点を０か１等とし、遅い時点を１０等とし、これら２点の色の値と色指標値とから直線の色変換式を求めるものである。上述の表現方式には当て嵌まらないが、既存のカラースケールが無い場合に最も簡略な方法であり、デジタルカラースケールの導入時に有用な方法である。図１０は、上述の最小と最大の２点を、横軸の色指標値と縦軸のＲＧＢの各色の値で示し、直線で結んだものであるが、３つの独立変数を用いる必要はなく、ＲＧＢのいずれか一つの変数か、ＲＧＢ値から求められる輝度等の一つの変数を用いた直線の式を色変換式とすることができる。
このような直線の色変換式であっても、実際に測定された植物の色の値から色指標値（色測定値）を求めた場合に、各色指標値に農作物の生育状態等を割り付ければ、十分に使用可能である。但し、農作物の葉や実の発生から農作物の収穫や実の完熟までの期間の色の値と色指標値との関係を直線とした場合で、例えば、色指標値を１〜１０とした場合に最初から８／１０までの期間では、色指標値が１〜２までしか変化しないのに、残りの２／１０の期間で色指標値が３〜１０まで変化するような状態となる可能性がある。
そこで、上述の２点を結ぶ一つの直線の色変換式に代えて、色のサンプルがデジタルカラースケールの段階の数より少ないが、上述のデジタルカラースケールの両端の色指標値における色の値（色のサンプル）のほかに、これら二つの色指標値の間の色指標値における色の値を求めて３つ以上の点から色変換式を求める場合（ステップＳ７）には、例えば、対数近似により、３つの点を通る曲線の式である色変換式を求め、必要に応じてＲＧＢ等の色の値から色指標値への変換用のデータテーブルを作成する（ステップＳ８）。図１１は、縦軸をＲＧＢの各値とし、横軸を色指標値とし、上述のデジタルカラースケールの両端の二点と、その間の点をプロットして、対数曲線で近似したものである。この場合にもＲＧＢの各値のうちの一つまたは輝度値を用いて色変換式を算出するものとしてもよい。
また、三つ以上の点を対数曲線で近似するのではなく、各点を色指標値の順に直線でつなぎ、各直線を示す色変換式を各点の色指標値を境として使い分けてもよい（ステップＳ９）。図１２は、縦軸をＲＧＢの各値とし、横軸を色指標値とし、上述のデジタルカラースケールの両端の二点と、その間の点をプロットして、色指標値が最小の点と中間の点とを結ぶ直線と、色指標値が中間の点と最大の点とを結ぶ直線とを引いて、これら二つの直線を示す色変換式を中間点の色指標値で分けて色の値の算出に用いる。この際に中間点の色指標値に対応する色の値が分かるので、色の値からどちらの色変換式を用いるかを決めることができる。
また、色指標値を任意に設定する場合に、色指標値が最小の点と最大の点には、それぞれ最小値として０や１を設定し、最大値は、最小値に自然数となる色指標値の数を設定して、この数−１を最小値に加算することで得られる。例えば、最小値を１とし、自然数となる色指標値の数、すなわち、色指標値の段階の数を１０とすると、最小値が１で最大値が１＋（１０−１）で１０となる。この際の中間点を５としてもよいが、中間点として測定した色の値に対応する色指標値を５とする必要はなく、任意に設定してもよい。すなわち、中間点の色指標値は、色指標値の最小値より大きく、最大値より小さければ、任意に設定可能であり、農業従事者が利用し易いように設定すればいい。例えば、農作物を果物とし、色指標値の一番の使用目的が収穫時期の判定であるような場合に、収穫時期が近くなってから収穫時期または収穫時期を少し過ぎた完熟時期までの期間に多くの色指標値を割り付けられるように、収穫時期や完熟時期となる最大値に近い範囲に多くの色指標値を割り付けて、それより以前には少ない色指標値を割り付けるように、中間の点の色指標値を色指標値の最小値と最大値との間で中央値より最大値に近い側に配置してもよい。また、その逆に配置してもよい。
データ管理サーバ２０のカラースケールＤＢ２６には、例えば、各地域の各種農作物のデジタルカラースケールとして、上述の色変換式や、色変換用データテーブルが記憶されており、専用アプリＡをインストールしたスマートフォン２でダウンロードして使用可能となっている。例えば、専用アプリＡを起動して、農作物を選択すると、スマートフォン２の位置情報から地域を選択するとともに入力された農作物のデジタルカラースケールのデータとして、上述の色変換式または色変換用データテーブルがダウンロードされる。専用アプリインストール時に位置情報に基づいた地域の各種農作物のデジタルカラースケールのデータを一括してダウンロードしてインストールしてもよい。
アプリ記憶部２７は、専用アプリＡが例えばダウンロード可能に登録されているが、専用アプリＡのダウンロードは、各種アプリ用ストアで行うものとし、アプリ記憶部２７には、アプリ用ストアへのリンクの情報が登録されているものとしてもよい。
制御部２８は、データ管理サーバ２０を制御する演算処理装置によって構成されるものであり、各データベースへのデータの登録、データの検索等を実行可能としている。制御部２８は、例えば、データ管理サーバ２０に接続された端末からアクセスすることになり、端末として、パソコン１０が設けられている。パソコン１０は、農協や農業試験場等の機関が運用する端末であり、生育目標ＤＢ２３や、カラースケールＤＢ２６等へのデータの登録を行う。すなわち、上述の機関が例えば、デジタルカラースケールとなる色変換式や色変換用データテーブルの作成を行うとともに時系列に沿って生育状況と色指標値とを関連付けた生育目標情報の作成を行い、これらのデータを各データベースに登録するようになっている。なお、上述の機関が専用アプリＡおよびデータ管理サーバ２０の運用を行うものとしてもよいし、他の企業等の組織が運用するものとしてもよい。上述の機関以外がデータ管理サーバ２０を運用する場合に、パソコン１０以外にデータ管理サーバ２０の管理運用を行う端末を設けることが好ましい。
以下に、上述の既存のカラースケール（カラーチャート）を利用した色変換式の作成方法の例を図１３を参照して説明する。図１３に示すように、カラーチャートの各チャートＮｏ．の色サンプルの部分をデジタルカメラで撮影して画像データを取得し、各チャートＮｏ．の画像データの所定範囲内の各画素のＲＧＢの各色の値の平均等の代表値を取得する。図１３の既存のカラースケールにおいては、１、２、３、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６の８段階のチャートＮｏ．それぞれに異なる色の色サンプルが割り付けられている。これにより、各チャートＮｏ．毎のＲＧＢ値を示すデータテーブルが得られる。これをもとに回帰分析により色変換式を得ることが可能となる。図１３の折れ線グラフは、チャートＮｏ．毎のＲＧＢの各色の輝度値を折れ線グラフで示すものであり、各折れ線毎に描かれた直線が単回帰分析により得られたＲの色、Ｇの色、Ｂの色の値（輝度値）とチャートＮｏ．（カラースケールＮｏ．）との相関に基づく色変換式である。なお、カラースケールＮｏ．は、ａ、ｂ等のアルファベットを含まない１〜８の連番として扱っている。なお、図１３の折れ線グラフにおいて、Ｒ（赤）の値が四角、Ｇ（緑）の値が三角、Ｂ（青）の値がＸで表されている。ＲＧＢの各色ごとに相関係数Ｒ２と単回帰分析による回帰直線の式を示している。相関係数の値が高ければ、ＲＧＢのうちの一つの色の値から色指標値を求めるものとしてもよい。
図１４は、図１３で示したＲＧＢ値のうちの２つまたは３つを用いた重回帰分析に基づいて得られる相関係数と回帰直線を示したものである。また、ＲＧＢの各値から求められる輝度（Ｙ）値を用いた単回帰分析に基づいて得られる相関係数と回帰直線を示す。この例では、相関係数は、ＲＧＢの全ての値を用いた場合が最も高く、上述のＣ＝ｒ*Ｒ＋ｇ＊Ｇ＋ｂ＊Ｂ＋ｋの式により撮影画像から取得されるＲＧＢ値から色指標値Ｃが求められることになる。
次に、図１５を参照して既存のカラースケールがなく、実際の農作物の果実（果皮）や葉などの部位を撮影した画像データから色の値を求めてデジタルカラースケールを作成する方法である。この場合には、上述のように２点の色の値を決定する。例えば、対象を果皮とした場合に、果実が発生した時期と、果実が完熟した時期との果皮を撮影し、色の値を取得する。これら２点の色指標値は、例えば、発生時期が最小値で、完熟時期を最大値に設定し、最大の色指標値における色の値が、最小の色指標値における色の値より大きくなっていることが好ましい。色指標値は、任意に設定可能であり、必要な段階数等を考慮して決めればよい。また、色指標値の最小値と最大値に対応する時期は、上述の時期に限られるものではなく、例えば、果実が所定のサイズや重量になった時期であってもよい。また、一年生植物の場合は、種や苗を植えた時から所定期間経過した時期であってもよい。なお、これら２点の時期は、農業従事者の要望や、研究者のアドバイスで決定する。
上述のようにデジタルカラースケールの両端の２点の色指標値とそれに対応する実際の色の値を決定するとともに、その間の点の色指標値と色の値を決定する。間となる点の色は、農業従事者の要望や研究者のアドバイス等に基づき、何等かの判断基準となる色であることが好ましい。例えば、果実の発生時期と完熟時期との間で果実の収穫が行われる場合に、収穫時期の色の値や、袋がけを行う場合の袋がけの時期の色の値などの何等かの作業を行う際等の判断基準となる色を中間の点の色の値とすることが好ましい。
上述の２点の間となる点の色指標値は、最小値と最大値との中央となる値を設定するが、上述のように間となる点の色指標値は、小さい側または大きい側に、任意にずらしてもよい。
図１５のグラフにおいては、四角の三つの点がＲ、三角の三つの点がＧ、Ｘの三つの点がＢである。四角、三角、Ｘの各点の間にこれらの点を結ぶ直線上の点を二点ずつ設定し、丸で示している。これらの点を用いて重回帰分析を行い上述のＣ＝ｒ*Ｒ＋ｇ＊Ｇ＋ｂ＊Ｂ＋ｋとなる式を求めてもよいし、独立変数を二つに減らしたり、一つに減らしたりしてもよい。また、中間点なしの最小値および最大値と、色の値とから同様の方法により色変換式を求めてもよい。
以下、色変換式または色変換用データテーブル等を色指標値算出情報という。色指標値算出情報は、撮影画像３１（測定画像）の色に対する色指標値（色測定値）を決定する方式及び決定するための情報であり、色変換式または色変換用データテーブルに限定されるものではない。たとえば、各段階の色指標値として、横軸としての波長と縦軸としての強度や輝度の関係を示すスペクトル情報を色指標値算出情報としてカラースケールＤＢ２６に記憶しておくものであってもよい。図３０は、クロロフィルの吸光スペクトルを示す図である。測定物によって分光スペクトルは異なっており、カラースケールＤＢ２６には複数のスペクトル情報が記憶されている。この場合の色指標値（色測定値）の決定方法は、撮影画像３１（測定画像）のスペクトル情報と色指標値算出情報の複数のスペクトル情報とを比較して算出する。
色指標値算出情報は、例えば、データ管理サーバ２０で生成される。すなわち、例えば、デジタルカメラ１ａ、１ｂを用いて撮影された既存のカラースケールの各サンプルの画像から得られる色の値がデータ管理サーバ２０に送られるとともに、各サンプルの画像に割り付けられた数値である色指標値がスマートフォン２などからデータ管理サーバ２０に送られ、撮影画像から得られた色の値と、送られてきた色指標値とから、制御部２８の算出情報生成部）が色指標値算出情報を生成し、カラースケールＤＢ２６に登録する。なお、色指標値算出情報を生成するために算出情報生成部が取得するカラースケールの各サンプルの色の値は、デジタルカメラ１ａ、１ｂにより撮影された各サンプルの画像から取得されるのではなく、例えば、スマートフォン２やパソコン１０等から色の値が直接入力され（人の手による入力や、インターネット上からスマートフォン２やパソコン１０で取得した色の値の送信）、データ管理サーバ２０に送られることとしてもよい。また、上述のように、デジタルカメラ１ａ、１ｂを用いて撮影された実際の農作物の果実（果皮）や葉などの部位を撮影した画像から得られる色の値を用いて色指標値算出情報を生成することとしてもよい。なお、色指標値算出情報の生成は、例えば、データ管理サーバ２０の一部としてのパソコン１０やスマートフォン２で行うものとしてもよい。
また、色指標値算出情報は、農協や農業試験場等の機関の人間等が、パソコン１０から直接入力するものであってもよい。この場合には、入力された色指標値算出情報がデータ管理サーバ２０に送られ、算出情報生成部が色指標値算出情報と特定の作物や品種とを関連付けてカラースケールＤＢ２６に登録する。
カラースケールＤＢ２６に登録された色指標値算出情報は、スマートフォン２にダウンロードすることが可能となっている。そして、ダウンロードされた色指標値算出情報は、スマートフォン２の算出情報記憶部に記憶される。また、スマートフォン２は、デジタルカメラ１ａ、１ｂで撮影された画像の色の値と、算出情報記憶部に記憶された色指標値算出情報とを用いて、色指標値を算出する色指標値算出部を備えている。そして、スマートフォン２の色指標値算出部は、算出した色指標値を画面に表示する。
次に、この実施の形態の色指標値算出システムにおける色指標値算出方法について説明する。
図２８は、色指標値算出システムの構成の一例を示すブロック図である。データ管理サーバ２０の制御部２８は、算出情報生成部、および情報制御部等を備えている。スマートフォン２は、色指標値算出部、算出情報記憶部、および表示制御部等を備えている。
図２９は、色指標値算出方法について説明するためのフローチャートである。
まず、データ管理サーバ２０では、算出情報生成部が、上述の方法で色指標値算出情報（デジタルカラースケール）を生成し（図８参照）、当該色指標値算出情報をカラースケールＤＢ２６に登録する（ステップＳ２１）。
次に、データ管理サーバ２０では、情報制御部が、農作物の生育に係る情報としての生育情報と、色指標値とを関連付けて、生育目標ＤＢ２３に登録する（ステップＳ２２）。
次に、スマートフォン２では、色指標値算出部が、データ管理サーバ２０で設定され、カラースケールＤＢ２６に登録された色指標値算出情報を取得し、算出情報記憶部に記憶する（ステップＳ２３）。
以上により、色指標値の算出が可能な状態となる。
次に、デジタルカメラ１ａ、１ｂ（色測定部）は、農作物の所定部位の色の値の測定を行い、当該色の値をスマートフォン２の色指標値算出部に送信する（ステップＳ２４）。具体的には、農作物の所定部位を撮影することにより、色の値を取得する。なお、当該色の値は、スマートフォン２が算出するように構成してもよい。
次に、スマートフォン２では、色指標値算出部が、デジタルカメラ１ａ、１ｂで測定された色の値と、算出情報記憶部に記憶された色指標値算出情報とに基づき、色指標値を算出する（ステップＳ２５）。
また、スマートフォン２では、色指標値算出部が、算出した色指標値をデータ管理サーバ２０の制御部２８に送信する（ステップＳ２６）。
次に、色指標値を受信したデータ管理サーバ２０では、情報制御部が、送られてきた色指標値に関連付けられた生育情報を生育目標ＤＢ２３から取得して、スマートフォン２に送信する（ステップＳ２７）。
また、スマートフォン２では、表示制御部が、色指標値算出部が算出した色指標値と、データ管理サーバ２０から送られてきた生育情報とをスマートフォン２の表示部（画面）に表示する（ステップＳ２８）。なお、算出された色指標値や、生育情報を画面に表示するのではなく、例えば、テキストデータとして出力し、後ほど確認できるようにしてもよい。
このような方法によれば、生育状態の指標となる色指標値を算出することができ、これにより生育状態を客観的に判断することができる。
実施の形態２．
以下、デジタルカメラ１ａ，１ｂを、測定端末１ａ，１ｂという。なお、測定端末１ａ，１ｂと記す場合、測定端末１ａまたは測定端末１ｂの少なくとも一方を指すものとする。また、スマートフォン２を携帯端末２という。
実施の形態２では、測定端末１ａ，１ｂ、携帯端末２、およびデータ管理サーバ２０とを備えた色指標値取得システムについて説明する。測定端末１ａ，１ｂ、および携帯端末２は、測定者が所持する端末である。なお、実施の形態２に係る色指標値取得システムにおいて、データ管理サーバ２０は必須の構成ではない。以下、実施の形態１で説明した内容と重複する内容については説明を省略する。
図１６は、実施の形態２に係る携帯端末２の構成を示すブロック図である。携帯端末２は、色指標値制御装置５０を備えている。色指標値制御装置５０は、携帯端末２に予め具備されているものであっても、データ管理サーバ２０から取得されるものであってもよい。また、色指標値制御装置５０は、データ管理サーバ２０上に構成されていてもよい。
以下、色指標値制御装置５０が携帯端末２に構成されている場合について説明する。
図１６に示すように、色指標値制御装置５０は、色指標値算出部５１、出力制御部５２、画像判定部５３、キャンセル判定部５４、登録制御部５５、撮像画像取得部５６および情報取得部５７等を備えている。各部の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサ等の専用のハードウェアであっても、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行するＣＰＵであってもよい。各部の構成については、図１７に示すフローチャートを用いながら説明する。
図１７は、色指標値制御装置５０の動作を説明するためのフローチャートである。
測定端末１ａ，１ｂを用いて測定対象物である農作物の果実や葉等の画像が撮像された場合、撮像画像取得部５６は、撮像画像を取得する（ステップＳＴ１）。次に、画像判定部５３は、撮像画像取得部５６から取得した撮像画像における異常の有無を判定する（ステップＳＴ２）。異常がある場合とは、例えば、撮像画像に焼けがある場合である。
ステップＳＴ２において、画像判定部５３が撮像画像に異常があると判定した場合（ステップＳＴ２：ＹＥＳ）、画像判定部５３は、撮像エラー情報を出力制御部５２に出力する（ステップＳＴ３）。
出力制御部５２は、画像判定部５３から撮像エラー情報を取得した場合、撮像エラーである旨を携帯端末２の表示部４１に表示するとともに、撮像エラーであることを示す音（エラー音）を、携帯端末２の音声出力部４２を介して出力する（ステップＳＴ４）。表示部４１は、例えば、液晶ディスプレイである。音声出力部４２は、例えば、スピーカである。ステップＳＴ４の処理が終了すると、再びステップＳＴ１の処理に戻る。
一方、ステップＳＴ２において、画像判定部５３が撮像画像に異常がないと判定した場合（ステップＳＴ２：ＮＯ）、画像判定部５３は、撮像成功情報を色指標値算出部５１に出力する（ステップＳＴ５）。色指標値算出部５１は、画像判定部５３から撮像成功情報を取得した場合、撮像画像取得部５６から取得した撮像画像に基づき色指標値を算出し、算出した色指標値を出力制御部５２に出力する（ステップＳＴ６）。
出力制御部５２は、色指標値算出部５１から色指標値を取得した場合、色指標値を表示部４１に表示するとともに、撮像が成功した旨を示す音（測定成功音）および色指標値を読み上げる音声を、音声出力部４２を介して出力する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７において、出力制御部５２は、撮像画像取得部５６から取得した撮像画像を表示部４１に表示してもよい。このようにステップＳＴ７では色指標値が読み上げられるため、測定者は携帯端末２の表示部４１を視認することなく、色指標値を把握することができる。これにより、作業を効率化することができる。なお、エラー音および測定成功音は、単音、メロディ音等の複数の中から選択できるようになっており、測定者は測定環境に合わせて音を選択することができる。また、雑音等が大きい環境下で作業する場合には、携帯端末２にヘッドホン接続し、測定者はヘッドホンを介して音声を聴くことができる。これにより、音声の聞き逃しを防ぐことができる。また、携帯端末２のＢｌｕｅｔｏｏｈ（登録商標）等の無線通信機能を用いて、携帯端末２とは別体のスピーカから音声が出力されるようにしてもよい。この場合、測定者から離れた位置にいる複数の作業者も同時に音声を聴くことができる。
次に、キャンセル判定部５４は、色指標値算出部５１で色指標値が算出されてから所定の時間内に、測定端末１ａ，１ｂから測定結果の登録を実行しない旨を示す信号（キャンセル信号）を取得したか否かを判定する（ステップＳＴ８）。所定の時間とは、例えば、１０秒である。測定端末１ａ，１ｂには、キャンセル操作入力部（キャンセルボタン）が設けられており、キャンセル操作入力部が操作されると、キャンセル信号が携帯端末２に送信されるようになっている。ただし、キャンセル操作入力部は、キャンセルボタンに限定されるものではなく、登録を実行しない旨を入力できるものであればよい。例えば、発話による音声入力等がある。
測定者は、携帯端末２から読み上げられる色指標値を聞いて、例えば、今回の測定結果とこれまでの測定結果との差が大きい場合、今回の測定結果と事前に予測していた値とが乖離している場合、測定対象物の測定位置を誤った場合等に、キャンセル操作入力部を操作する。このため、測定者は、携帯端末２を視認または操作しなくても測定端末１ａ，１ｂ側の操作のみで、測定をやり直すことができる。これにより、作業を効率化することができる。
ステップＳＴ８において、キャンセル判定部５４は、色指標値算出部５１で色指標値が算出されてから所定の時間内に、測定端末１ａ，１ｂからキャンセル信号を取得しなかったと判定した場合（ステップＳＴ８：ＮＯ）、キャンセル判定部５４は、キャンセルを実行しない旨を示す信号（キャンセル不実行信号）を、登録制御部５５に出力する（ステップＳＴ９）。登録制御部５５は、キャンセル判定部５４からキャンセル不実行信号を取得した場合、今回の測定で算出された色指標値を登録すると判定し、携帯端末２の色指標値記憶部４３に記録する（ステップＳＴ１０）。色指標値記憶部４３は、例えば、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。ステップＳＴ１０において、登録制御部５５は、色指標値とともに撮像画像を記録してもよい。また、色指標値記憶部４３は、色指標値をデータ管理サーバ２０に送信してもよい。その場合、色指標値は生育目標ＤＢ２３に記録される。ステップＳＴ１０の処理が終了すると、再びステップＳＴ１の処理に戻る。
一方、ステップＳＴ８において、キャンセル判定部５４は、色指標値算出部５１で色指標値が算出されてから所定の時間内に、キャンセル信号を取得したと判定した場合（ステップＳＴ８：ＹＥＳ）、キャンセル判定部５４は、キャンセルを実行する旨を示す信号（キャンセル実行信号）を、登録制御部５５に出力する（ステップＳＴ１１）。登録制御部５５は、キャンセル判定部５４からキャンセル信号を取得した場合、今回の測定で算出された色指標値の登録をキャンセルすると判定し、色指標値を色指標値記憶部４３に登録せずに削除する（ステップＳＴ１２）。なお、ステップＳＴ１０において、撮像画像も色指標値記憶部４３に登録する設定となっている場合、登録制御部５５は、当該撮像画像も削除する。ステップＳＴ１２の処理が終了すると、再びステップＳＴ１の処理に戻る。
次に、出力制御部５２による表示情報生成処理について説明する。
出力制御部５２は、携帯端末２の表示部４１に表示される情報を制御する。図１８は、出力制御部５２における表示情報生成処理について説明するためのフローチャートである。
出力制御部５２は、色指標値算出部５１から色指標値を取得した旨を示す情報（色指標値取得情報）を、情報取得部５７に出力する（ステップＳＴ２１）。
次に、情報取得部５７は、出力制御部５２から色指標値取得情報を取得した場合、色指標値とともに表示部４１に表示する付加情報（詳細は後述する）を取得し、出力制御部５２に出力する（ステップＳＴ２２）。付加情報は、携帯端末２等を介して測定者が予め設定できる。情報取得部５７は、例えば、データ管理サーバ２０から付加情報を取得する。また、情報取得部５７は、携帯端末２が取得している情報を取得してもよい。
次に、出力制御部５２は、色指標値算出部５１から取得した色指標値と、情報取得部５７から取得した付加情報とに基づき、表示部４１に表示する表示情報を生成し、表示部４１に出力する（ステップＳＴ２３）。
図１９は、出力制御部５２が生成する表示情報の例を示した図である。
図１９は、情報取得部５７が、付加情報として、測定日、圃場名、区画名、測定回数、設定回数、およびカラースケール情報を取得した場合を示している。なお、測定日、圃場名、区画名は、測定者が直接入力するようにしてもよい。設定回数は、農地等における一つの測定ポイントごとに予め定められている測定回数である。測定者は、当該測定ポイントにおいて、設定回数に到達するまで測定（画像撮影）を実施する。測定回数は色指標値算出部５１で算出されるようにしてもよい。
また、図１９では、出力制御部５２が、色指標値算出部５１で算出された色指標値の測定結果（色指標値）の平均値、および撮像画像取得部５６から取得した撮像画像を表示情報とした場合を示している。
カラースケール情報は、農作物の果実や葉等の色を示す色見本画像が、果実や農作物の生育の段階毎に、時系列に沿って並べられた情報である。また、各色見本画像には色指標値が関連付けられており、出力制御部５２は、各段階の色指標値を色見本画像に重ねて表示する。
また、出力制御部５２は、カラースケール情報の色指標値の目盛りの下側に、当該目盛りに対応する形で、プロット情報を表示する。プロット情報とは、色指標値算出部５１から取得した色指標値を、記号で表した情報である。出力制御部５２は、直近の測定結果（図１９では１２回目）を三角形の記号で表示する。また、それ以前の測定結果をひし形の記号で表示する。測定前半の測定結果は、表示部４１における右側のバーをスクロールすることで確認できる。また、出力制御部５２は、１回目の測定結果から直近の測定結果までの平均値を示す記号である丸印の記号を、カラーチャート情報の色見本画像に重ねて表示する。測定者は、表示部４１を見て、測定結果の推移を把握できるとともに、測定結果が平均値またはその他の測定結果に対してどのぐらいずれているかを、直感的に把握することができる。これにより、測定をやり直すか否か等の対応を検討することができる。
また、上述のとおり、出力制御部５２は、直近の測定結果を読み上げる音声を、音声出力部４２を介して出力する。このため、測定者は視覚および聴覚の両方で測定結果を把握することができる。これにより、見逃しおよび聞き逃しを防止し、作業を効率化することができる。また、例えば、測定者が携帯端末２を作業着のポケット等に入れた状態で測定端末１ａ，１ｂを使用して測定をしている場合、測定者は携帯端末２の表示部４１を視認せずとも聴覚で測定結果を把握することができる。また、測定端末１ａ，１ｂではなく携帯端末２から音声が出力されるため、例えば、測定端末１ａ，１ｂを持って手を伸ばして作業している場合等には、より測定者の耳の位置の近くにある携帯端末２から音声が出力されることとなる。このため、音声の聞き逃しを防止し、作業を効率化することができる。また、出力制御部５２は、測定回数が設定回数に到達したことを示す情報（測定完了情報）を例えば、色指標値算出部５１から取得した場合、測定が完了した旨を示す情報を表示するとともに、音声出力する。このため、測定者は、測定が終了したことを視覚および聴覚の双方で把握することができる。
図２０は、出力制御部５２が生成する表示情報の別の例を示した図である。
図２０は、情報取得部５７が、付加情報として過去情報を取得した場合を示している。
過去情報とは、同じ測定ポイントでの過去の日付の測定結果の平均値を示す情報である。出力制御部５２は、過去情報を、例えば、表示部４１の下側にプロットして表示する。このため、測定者は、本日の測定結果が過去の日付の測定結果に対してどのぐらいずれているのかを、直感的に把握することができる。これにより、肥料を散布するか否か等の対応を検討することができる。
図２１は、出力制御部５２が生成する表示情報の別の例を示した図である。
図２１は、出力制御部５２が異常値情報を表示部４１に表示した場合を示している。異常値情報とは、測定結果が異常値であることを示す情報である。出力制御部５２は、異常値に該当する測定結果の記号を、赤く塗り潰した状態で表示する。ただし、異常値であることがわかる態様であれば、塗り潰し以外の方法でもよい。測定結果が異常値であるか否かの判定は色指標値算出部５１で行われる。色指標値算出部５１は、例えば、測定結果と平均値との差が１．５以上である場合、または、測定結果が標準偏差の２σの範囲内に入っていない場合に、測定結果が異常であると判定する。色指標値算出部５１は、測定結果が異常であると判定した場合、測定結果とともに異常値であることを示す情報を、出力制御部５２に出力する。出力制御部５２は、測定結果とともに当該情報を取得すると、異常値情報を表示部４１に表示する。このとき、出力制御部５２は、測定結果が異常値である旨を示す音を出力してもよい。
図２２は、出力制御部５２が生成する表示情報の別の例を示した図である。
図２２は、情報取得部５７が、付加情報として収穫適期情報および残日数情報を取得した場合を示している。収穫適期情報とは、農作物等の収穫適期の日付を示す情報である。残日数情報とは、収穫日までの残日数を示す情報である。残日数は、色指標値と対応付けて記憶されている。収穫適期情報および残日数情報は、農協、農業試験場、役所、または研究機関等によって管理されている。出力制御部５２は、残日数情報を、例えば、カラーチャート情報およびプロット情報に重ねて枠状に表示する。図２２では、色指標値が４．１〜５．５である場合、収穫適期までの残日数が１０〜１５日であることを示している。このため、測定者は、収穫適期まであと何日であるかを直感的に把握することができる。これにより、収穫日を決定する等の対応を検討することができ、作業を効率化することができる。
図２３は、出力制御部５２が生成する表示情報の別の例を示した図である。
図２３は、出力制御部５２が、図２２の例に加えて、さらに他区画情報を表示部４１に表示した場合を示している。他区画情報とは、同日の他の区画での測定結果の平均値を示す情報である。出力制御部５２は、他区画情報を、例えば、表示部４１の下側にプロットして表示する。このため、測定者は、現在測定をしている区画との他の区画との測定値のずれを直感的に把握することができる。これにより、例えば、現在測定を実施している区画と他のどの区画とを、同日に収穫するか等の日程調整を行うことができる。例えば、図２３に示す場合、現在測定を実施している区画Ｄと、区画Ａ，Ｅ，Ｆとを同日に収穫するとの判断を下すことができる。これにより、作業を効率化することができる。
図２４は、出力制御部５２が生成する表示情報の別の例を示した図である。
図２４は、情報取得部５７が、付加情報として管理範囲情報を取得した場合を示している。管理範囲情報とは、農協や研究機関等によって定められている色指標値の範囲（管理範囲）を示す情報である。管理範囲は、栽培指針等によって定められている。出力制御部５２は、管理範囲情報を、例えば、プロット情報に重ねて枠状に表示する。また、色指標値算出部５１は、管理範囲情報をデータ管理サーバ２０から取得し、測定結果（色指標値）が管理範囲内であるか否かを判定する。色指標値算出部５１は、測定結果が管理範囲内でないと判定した場合、測定結果とともに管理範囲外であることを示す情報を、出力制御部５２に出力する。出力制御部５２は、測定結果とともに当該情報を取得すると、当該測定結果を図２０とに示した場合と同様に、異常値情報として表示部４１に表示する。このとき、出力制御部５２は、測定結果が管理範囲外の値である旨を示す音を出力してもよい。また、出力制御部５２は、測定結果および管理範囲外であることを示す情報（フラグ）をデータ管理サーバ２０に送信する。データ管理サーバ２０は、当該情報を受信すると、当該情報を管理者や契約指導員等が所有する端末に自動で転送する。管理者等が肥料を散布する等の異常に対する処置（処置情報）を端末に入力すると、当該処置情報は、データ管理サーバ２０を介して携帯端末２に送信されるとともに、データ管理サーバ２０に蓄積される。なお、上記では、管理者等が処置情報を端末に入力するものとしたが、データ管理サーバ２０に学習機能を持たせ、データ管理サーバ２０が処置情報を自動的に返信するようにしてもよい。
以上のように、実施の形態２に係る色指標値取得システムまたは色指標値取得方法によれば、色指標値を読み上げる音声が携帯端末２から出力されるとともに、色指標値制御装置５０では、測定端末１ａ，１ｂからキャンセル信号を取得した場合に、色指標値が登録せずに削除される。このため、測定者は携帯端末２を視認または操作することなく、測定端末１ａ，１ｂ側の操作のみで撮像をやり直すことができる。これにより、作業を効率化することができる。
また、実施の形態２に係る色指標値制御装置５０または色指標値制御方法によれば、測定者が、測定対象物の現在の生育段階がどの段階であるかという情報を把握でき、日程調整等の今後の対応を検討することができる。これにより、作業を効率化することができる。
最後に、測定端末１ａについて説明する。
図２５（ａ）は、測定端末１ａを正面から見た図である。図２５（ｂ）は、測定端末１ａを上面から見た図である。図２５（ｃ）は、測定端末１ａを左から見た側面図である。
図２６は、測定端末１ａを正面から見た図であり、ヘッド部６２が開いている状態を示している。図２７は、測定端末１ａの断面図である。なお、図２７では、断面であることを示すハッチングを省略している。
図２５（ａ）に示すように、測定端末１ａは、本体部６１、ヘッド部６２、およびスイッチ部６３を備えている。本体部６１には、電源ボタン７１およびキャンセル操作入力部（キャンセルボタン）７２が設けられている。また、図２６に示すように、ヘッド部６２は、基部が回動自在に本体部６１に固定されている。本体部６１とヘッド部６２との間には、測定対象となる葉等を挟むことができるようになっている。測定対象物を挟む部位（測定対象物挟持部という）における本体部６１側には、ウレタンゴム６４が取り付けられている。弾性力のあるウレタンゴム６４を採用することで、測定対象物に傷等が付くのを防止できる。
図２５（ｂ）に示すように、ヘッド部６２には、スイッチ部６３が設けられている。スイッチ部６３は、ヘッド部６２とともに回動自在に基部が本体部６１に固定されているとともに、ヘッド部６２とは独立して移動可能に基部が本体部６１に固定されている。
図２７に示すように、スイッチ部６３には、弾性体収容部６３ａ、およびシャフト押下部６３ｂが設けられている。弾性体収容部６３ａは、スイッチ部６３の背面側に円筒状に立設された部位であり、第１の弾性体８１が収容されている。第１の弾性体８１は、例えば、ばねである。第１の弾性体８１は、一端側が弾性体収容部６３ａに収容されているとともに、他端側がヘッド部６２の平面部６２ａに当接するようになっている。第１の弾性体８１は、測定対象物挟持部側（図２７の下側）とは反対側に、スイッチ部６３を押し上げるように付勢している。
シャフト押下部６３ｂは、スイッチ部６３の背面側に円柱状に立設された部位であり、後述するシャフト８２を押下可能に形成されている。図２７に示すように、スイッチ部６３が押下されていない状態では、シャフト押下部６３ｂの先端と、シャフト８２の端部との間には隙間が形成されている。スイッチ部６３が押下操作され、第１の弾性体８１が所定の量だけ撓むと、シャフト押下部６３ｂの先端がシャフト８２の端部に接触するようになっている。
シャフト８２は、軸方向に対して移動可能な状態でヘッド部６２の内部に支持されている。シャフト８２は、一端がシャフト押下部６３ｂによって押下されると、スイッチ部６３側とは反対側（図２７の下側）に移動するようになっている。シャフト８２におけるシャフト押下部６３ｂと接触する側とは反対側の端部には、ピン押下部８２ａが取り付けられている。ピン押下部８２ａは、後述するピン８３を押下する押下面８２ｂを有している。押下面８２ｂは、シャフト８２の軸方向に垂直な面に対して、測定対象物挟持部とは反対側に向かうほど、後述するピン８３側（図２７の下側）に傾斜するように形成されている。
ピン８３は、シャフト８２と同軸方向に移動可能な状態で本体部６１の内部に支持されている。ピン８３の一端は、ピン押下部８２ａの押下面８２ｂに接触するように配置されている。ピン８３の他端側には、第２の弾性体８４が取り付けられており、第２の弾性体８４は、ピン８３をシャフト８２側（図２７の上側）に押し上げるように付勢している。第２の弾性体８４は、例えば、ばねである。ピン８３における押下面８２ｂと接触する側とは反対側の端部側には、ピン８３と所定の隙間を設けてスイッチ８５が配置されている。ピン８３が第２の弾性体８４の付勢力に抗してスイッチ８５側に移動し、ピン８３の端部がスイッチ８５を押下するとスイッチ８５がＯＮとなり、ＬＥＤや撮像素子等の駆動を制御する制御回路の電源がオンとなる。これにより、測定対象物挟持部に挟持された測定対象が撮像されるようになっている。
測定者が、ヘッド部６２とスイッチ部６３を回動させて測定対象を挟み込むと、ヘッド部６２（スイッチ部６３）は、測定対象物の厚み（形状）によって停止する（以下、この状態を挟持状態という）。第１の弾性体８１には、第２の弾性体８４よりばね定数が大きいばねが用いられており、測定端末１ａは、挟持状態において、スイッチ部６３のみをさらに押し込まなければ、スイッチ８５がＯＮとならないようになっている。仮に、挟持状態からさらにヘッド部６２を回動させなければ、スイッチ８５がＯＮとならないような構成にすると、測定対象物に押圧負荷がかかり、測定対象物が傷付いてしまうという問題が生じる。測定端末１ａは、スイッチ部６３がヘッド部６２とは独立して移動可能に設けられており、スイッチ部６３のみを押し込み可能となっているため、測定対象物を傷つけることなく測定を実現することができる。
１ａ、１ｂ デジタルカメラ（色測定部）
２ スマートフォン（算出情報記憶部、色指標値算出部）
２０ データ管理サーバ（算出情報生成部）
２３ 生育目標ＤＢ（生育情報記憶部）

Claims (12)

  1. 所定植物の所定部位の色の値が生育状況に応じて経時変化することに基づいて、前記色の値の変化を標準化して、前記色の値の変化の程度を示す任意の色指標値を、前記色の値から算出する色指標値算出情報を生成する算出情報生成部と、
    前記算出情報生成部で生成された前記色指標値算出情報を記憶する算出情報記憶部と、
    前記所定植物の前記所定部位の前記色の値を測定する色測定部と、
    前記色測定部で測定された前記色の値と、前記算出情報記憶部に記憶された前記色指標値算出情報とに基づいて前記色指標値を算出して出力する色指標値算出部とを備えることを特徴とする色指標値算出システム。
  2. 前記算出情報生成部は、前記色の変化を示す複数段階の色サンプルと各段階の色サンプル毎に付けられた色指標値からなるカラースケールが既存の場合に各色サンプルにおける前記色の値を取得し、
    取得された前記色の値と、前記色サンプルの前記色指標値から前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の色指標値算出システム。
  3. 前記算出情報生成部は、前記所定植物における複数の所定生育時期の前記所定部位の標準化された前記色の値にそれぞれ任意に前記色指標値を割り付けるとともに、前記色指標値がそれぞれ割り付けられた前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の色指標値算出システム。
  4. 前記算出情報生成部は、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期の前記色の値と、収穫前の前記所定時期の前記色の値とに任意の前記色指標値を割り付け、前記色指標値が割り付けられた前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値とを結ぶ線の情報を用いて前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の色指標値算出システム。
  5. 前記算出情報生成部は、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期と、収穫前の前記所定時期とに任意の色指標値を割り付け、前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値との間となる中間時期の前記色の値を設定し、かつ、前記中間時期の前記色の値に対して、収穫前の前記所定時期に割り付けた前記色指標値から前記収穫時期に割り付けた前記色指標値までの間となる任意の前記色指標値を割り付け、
    前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報として、収穫前の前記所定時期と、前記中間時期と、前記収穫時期とを通る線の情報を用いることを特徴とする請求項３に記載の色指標値算出システム。
  6. 前記色測定部となるデジタルカメラと、
    前記デジタルカメラで撮影された画像データが入力され、かつ、ネットに接続可能な携帯端末と、
    前記携帯端末と前記ネットを介してデータ通信可能なサーバとを備え、
    前記携帯端末は、少なくとも前記算出情報記憶部と、前記色指標値算出部とを備え、
    前記サーバは、少なくとも前記算出情報生成部と、前記色指標値に応じた前記所定植物の生育に係る生育情報が登録された生育情報記憶部とを備え、
    前記携帯端末は、前記色指標値算出部が、前記デジタルカメラから入力された画像データから前記色の値を抽出し、前記算出情報記憶部に記憶されている前記色指標値算出情報を用いて色指標値を算出して出力し、
    かつ、算出された前記色指標値に基づいて前記サーバが前記生育情報記憶部を検索して特定した前記生育情報を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の色指標値算出システム。
  7. 所定植物の所定部位の色の値が生育状況に応じて経時変化することに基づいて、前記色の値の変化を標準化して、前記色の値の変化の程度を示す任意の色指標値を、前記色の値から算出する色指標値算出情報を生成する算出情報生成ステップと、
    前記算出情報生成ステップで生成された前記色指標値算出情報を記憶する算出情報記憶ステップと、
    前記所定植物の前記所定部位の前記色の値を測定する色測定ステップと、
    前記色測定ステップで測定された前記色の値と、前記算出情報記憶ステップで記憶された前記色指標値算出情報とに基づいて前記色指標値を算出して出力する色指標値算出ステップとを備えることを特徴とする色指標値算出方法。
  8. 前記算出情報生成ステップでは、前記色の変化を示す複数段階の色サンプルと各段階の色サンプル毎に付けられた色指標値からなるカラースケールが既存の場合に各色サンプルにおける前記色の値を取得し、
    取得された前記色の値と、前記色サンプルの前記色指標値から前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の色指標値算出方法。
  9. 前記算出情報生成ステップでは、前記所定植物における複数の所定生育時期の前記所定部位の標準化された前記色の値にそれぞれ任意に前記色指標値を割り付けるとともに、前記色指標値がそれぞれ割り付けられた前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の色指標値算出方法。
  10. 前記算出情報生成ステップでは、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期の前記色の値と、収穫前の前記所定時期の前記色の値とに任意の前記色指標値を割り付け、前記色指標値が割り付けられた前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値とを結ぶ線の情報を用いて前記色指標値算出情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の色指標値算出方法。
  11. 前記算出情報生成ステップでは、前記所定生育時期として前記植物から収穫を得る収穫時期と、前記収穫時期よりも前で前記所定植物に前記所定部位が存在する所定時期との標準化された前記色の値を取得し、かつ、前記収穫時期と、収穫前の前記所定時期とに任意の色指標値を割り付け、前記収穫時期の前記色の値と前記所定時期の前記色の値との間となる中間時期の前記色の値を設定し、かつ、前記中間時期の前記色の値に対して、収穫前の前記所定時期に割り付けた前記色指標値から前記収穫時期に割り付けた前記色指標値までの間となる任意の前記色指標値を割り付け、
    前記色の値から前記色指標値を算出する前記色指標値算出情報として、収穫前の前記所定時期と、前記中間時期と、前記収穫時期とを通る線の情報を用いることを特徴とする請求項９に記載の色指標値算出方法。
  12. デジタルカメラと、
    前記デジタルカメラで撮影された画像データが入力され、かつ、ネットに接続可能な携帯端末と、
    前記携帯端末と前記ネットを介してデータ通信可能なサーバとを備え、
    前記デジタルカメラは、少なくとも前記色測定ステップを実行し、
    前記携帯端末は、少なくとも前記算出情報記憶ステップと、前記色指標値算出ステップとを実行し、
    前記サーバは、少なくとも前記算出情報生成ステップと、前記色指標値に応じた前記所定植物の生育に係る生育情報が登録されたデータベースから前記生育情報を検索する生育情報検索ステップとを実行し、
    前記携帯端末は、前記色指標値算出ステップにおいて、前記デジタルカメラから入力された画像データから前記色の値を抽出し、前記算出情報記憶ステップで記憶された前記色指標値算出情報を用いて色指標値を算出して出力し、
    かつ、算出した前記色指標値と、前記色指標値に基づいて前記生育情報検索ステップで検索された前記生育情報とを表示する表示制御ステップを備えることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の色指標値算出方法。
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