JP5979567B1 - 植物ストレス検出装置及び植物ストレス検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の植物ストレス検出カメラ1の使用状況の一例を示す概念説明図である。植物ストレス検出カメラ1は、例えばトマト等の果菜類が植生されているビニールハウス内の定点に設置される。具体的には、植物ストレス検出カメラ1は、例えば地面から鉛直上方向に立伸している円柱状の支柱MT1を挟むように取り付けられた取付冶具ZGに固定された基台BS上に設置されている。植物ストレス検出カメラ1は、支柱MT1に取り付けられた電源スイッチPWSから電源が供給されて動作し、観察対象の植物PTに向けて波長の異なる複数種類のレーザ光である参照光LS1,測定光LS2を照射範囲RNGにわたって照射する。
図2は、本実施形態の植物ストレス検出カメラ1の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。図2に示す植物ストレス検出カメラ1は、非可視光センサNVSSと、可視光カメラVSCとを含む構成である。非可視光センサNVSSは、制御部11と、投射部PJと、画像判定部JGとを含む構成である。投射部PJは、第1投射光源13と、第2投射光源15と、投射光源走査用光学部17とを有する。画像判定部JGは、撮像光学部21と、受光部23と、信号加工部25と、検出処理部27と、表示処理部29とを有する。可視光カメラVSCは、撮像光学部31と、受光部33と、撮像信号処理部35と、表示制御部37とを有する。通信端末MTは、ユーザ(例えばトマト等の果菜類の植物PTの生育の観察者。以下同様。)により携帯される。
次に、本実施形態の植物ストレス検出カメラ1の非可視光センサNVSSの制御部11における初期動作の一例について、図4を参照して説明する。図4は、本実施形態の植物ストレス検出カメラ1の制御部11における初期動作の一例を示すフローチャートである。
次に、植物ストレス検出カメラ1の非可視光センサNVSSにおける水分やうねりの検出に関する詳細な動作手順について、図9を参照して説明する。図9は、非可視光センサNVSSにおける植物PTの水分、うねりの検出に関する詳細な動作手順の一例を説明するフローチャートである。図9に示すフローチャートの説明の前提として、タイミング制御部11aは、光源走査用タイミング信号TRを第1投射光源13及び第2投射光源15に出力しており、植物ストレス検出カメラ1から参照光LS1及び測定光LS2が植物PTの葉PT3に向けて照射されるとする。
次に、表示制御部37における表示データの生成処理について、図10を参照して詳細に説明する。図10は、本実施形態の植物ストレス検出カメラ1の表示制御部37における出力画像サイズのキャリブレーションの詳細な動作手順の一例を示すフローチャートである。なお、図10の説明は、表示制御部37が可視光カメラ画像データと検出結果画像データとの各サイズが一致するように両画像データを合成する際に行われるキャリブレーションに関する説明である。
11 制御部
11a タイミング制御部
13 第1投射光源
15 第2投射光源
17 投射光源走査用光学部
21、31 撮像光学部
23、33 受光部
25 信号加工部
25a I/V変換回路
25b 増幅回路
25c コンパレータ/ピークホールド処理部
27 検出処理部
27a 距離検出/水分うねり検出処理部
27b メモリ
27c 検出結果フィルタ処理部
29 表示処理部
35 撮像信号処理部
37 表示制御部
JG 画像判定部
LS1 参照光
LS2 測定光
MT 通信端末
NVSS 非可視光センサ
PJ 投射部
TR 光源走査用タイミング信号
RF 光源発光信号
RV0 環境光
RV1、RV2 拡散反射光
VSC 可視光カメラ
Claims (8)
- 水分に吸収され難い特性を有する第1波長の近赤外レーザ参照光を植物に向けて順次走査しながら照射する第1光源と、
水分に吸収され易い特性を有する第2波長の近赤外レーザ測定光を前記植物に向けて順次走査しながら照射する第2光源と、
第1照射面積を有する前記植物の照射位置において反射した前記近赤外レーザ参照光の反射光と前記第1照射面積とは異なる第2照射面積を有する前記植物の照射位置において反射した前記近赤外レーザ測定光の反射光とを基に、前記植物の水分及びうねりの有無を検出する検出部と、を備える、
植物ストレス検出装置。 - 請求項1に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記第1照射面積と前記第2照射面積とを可変に設定する照射設定部、を更に備える、
植物ストレス検出装置。 - 請求項2に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記照射設定部は、前記第1照射面積と前記第2照射面積との比を1対1に設定する、
植物ストレス検出装置。 - 請求項3に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記植物を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された前記植物の画像データと、前記検出部により検出された前記植物の水分の有無の検出結果とを対比して表示部に表示する表示制御部と、を更に備える、
植物ストレス検出装置。 - 請求項4に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記表示制御部は、前記表示部に対する前記植物の指定箇所のズーム操作に応じて、指定された前記植物の指定箇所を拡大して、前記指定箇所の画像データと前記水分の有無の検出結果と対比して前記表示部に表示する、
植物ストレス検出装置。 - 請求項1に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記植物を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された前記植物の画像データと、前記検出部により検出された前記植物の水分及びうねりの有無の検出結果とを対比して表示部に表示する表示制御部と、を更に備える、
植物ストレス検出装置。 - 請求項6に記載の植物ストレス検出装置であって、
前記表示制御部は、前記表示部に対する前記植物の指定箇所のズーム操作に応じて、指定された前記植物の指定箇所を拡大して、前記指定箇所の画像データと前記水分及びうねりの有無の検出結果と対比して前記表示部に表示する、
植物ストレス検出装置。 - 植物ストレス検出装置における植物ストレス検出方法であって、
水分に吸収され難い特性を有する第1波長の近赤外レーザ参照光を植物に向けて順次走査しながら照射する処理と、
水分に吸収され易い特性を有する第2波長の近赤外レーザ測定光を前記植物に向けて順次走査しながら照射する処理と、
第1照射面積を有する前記植物の照射位置において反射した前記近赤外レーザ参照光の反射光と前記第1照射面積とは異なる第2照射面積を有する前記植物の照射位置において反射した前記近赤外レーザ測定光の反射光とを基に、前記植物の水分及びうねりの有無を検出する処理と、を実行する、
植物ストレス検出方法。
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