JP6413445B2 - Plant discrimination device, plant discrimination method, and plant discrimination program - Google Patents

Plant discrimination device, plant discrimination method, and plant discrimination program Download PDF

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Description

本発明は、植物判定装置等に関する。   The present invention relates to a plant determination device and the like.

植物の種別を調査する方法として、第1の調査方法と第2の調査方法とがある。第1の調査方法は、識別者が現地を踏査し、現地の状況を目視で判別する方法である。第2の調査方法は、人工衛星や航空機等から撮影された写真や画像を用いて識別する方法である。この第2の調査方法は、リモートセンシングとよばれる。第1の調査方法および第2の調査方法は、それぞれ単独または組み合わせて使用される。   As a method for investigating the type of plant, there are a first investigation method and a second investigation method. The first investigation method is a method in which an identifier performs a site survey and visually discriminates the situation of the site. The second investigation method is a method of identifying using a photograph or an image taken from an artificial satellite or an aircraft. This second investigation method is called remote sensing. The first investigation method and the second investigation method are used individually or in combination.

近年、従来のマルチスペクトルの10倍以上のバンド計測が可能なハイパースペクトルセンサを搭載した衛星が地球環境衛星などとして打ち上げられ、このハイパースペクトルセンサによる計測結果を用いて、リモートセンシングが行われる。   In recent years, a satellite equipped with a hyperspectral sensor capable of measuring a band more than 10 times the conventional multispectrum has been launched as a global environment satellite, and remote sensing is performed using the measurement result of the hyperspectral sensor.

ハイパースペクトルセンサにより得られるスペクトルデータは、画像の1ピクセル毎に波長情報と光強度情報とを有するデータである。反射スペクトルは樹種毎に固有の特徴となるため、ハイパースペクトルデータを用いることで、樹種を判別できる。例えば、目的の樹木の基準スペクトルと判定対象のスペクトルデータとを照らし合わせてピクセル毎に類似度を求め、類似度の高いピクセルを、目的の樹木が位置する領域として判定する。   The spectral data obtained by the hyperspectral sensor is data having wavelength information and light intensity information for each pixel of the image. Since the reflection spectrum is unique to each tree species, the tree species can be identified using hyperspectral data. For example, the reference spectrum of the target tree is compared with the spectrum data to be determined to determine the similarity for each pixel, and a pixel having a high similarity is determined as a region where the target tree is located.

特開2011−69757号公報JP 2011-69757 A 特開2005−199154号公報JP 2005-199154 A 特開2010−237865号公報JP 2010-237865 A

しかしながら、上述した従来技術では、植物の判別精度が低いという問題があった。   However, the above-described conventional technique has a problem that the accuracy of identifying a plant is low.

人工衛星や航空機等を用いてスペクトルデータを取得すると、このスペクトルデータには、森林や農耕地の情報だけでなく、市街地の人工物の情報が含まれる。人工物の反射スペクトルの特徴は、植物の反射スペクトルの特徴と類似しているため、人工物を植物と誤って識別する場合があり、植物の判別精度が低下する。   When spectrum data is acquired using an artificial satellite, an aircraft, or the like, the spectrum data includes not only information on forests and farmland but also information on artifacts in urban areas. Since the characteristic of the reflection spectrum of the artificial object is similar to the characteristic of the reflection spectrum of the plant, the artificial object may be mistakenly identified as a plant, and plant discrimination accuracy is reduced.

1つの側面では、植物の判別精度を高めることができる植物判別装置、植物判別方法および植物判別プログラムを提供することを目的とする。   In one aspect, an object is to provide a plant discrimination device, a plant discrimination method, and a plant discrimination program that can increase the discrimination accuracy of a plant.

第1の案では、植物判別装置は、除外部を有する。除外部は、画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを利用する。除外部は、画像上のあるピクセルに対応する可視光領域の光強度の第1中央値と赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、第1中央値に所定係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さい場合に、あるピクセルを植物の判別対象から除外する。   In the first plan, the plant discrimination device has an exclusion unit. The exclusion unit uses spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region for each pixel of the image. The excluding unit multiplies the first median value by a predetermined coefficient for the set of the first median value of the light intensity in the visible light region and the second median value of the light intensity in the infrared light region corresponding to a certain pixel on the image. When the obtained value is smaller than the second median value, a certain pixel is excluded from the plant discrimination targets.

本発明の1実施態様によれば、植物の判別精度を高めることができるという効果を奏する。   According to one embodiment of the present invention, there is an effect that the discrimination accuracy of plants can be increased.

図1は、本実施例に係る植物判別装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the plant discrimination device according to the present embodiment. 図2は、ハイパースペクトルデータの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of hyperspectral data. 図3は、補正ハイパースペクトルデータの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of corrected hyperspectral data. 図4は、各ピクセルの第1中央値と第2中央値との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the first median value and the second median value of each pixel. 図5は、本実施例に係る植物判別装置の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the plant discrimination device according to the present embodiment. 図6は、植物判別プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a computer that executes a plant discrimination program.

以下に、本願の開示する植物判別装置、植物判別方法および植物判別プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a plant discrimination device, a plant discrimination method, and a plant discrimination program disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

本実施例に係る植物判別装置の構成について説明する。図1は、本実施例に係る植物判別装置の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、この植物判別装置100は、通信部110、入力部120、表示部130、記憶部140、制御部150を有する。   A configuration of the plant discrimination device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the plant discrimination device according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the plant discrimination device 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a display unit 130, a storage unit 140, and a control unit 150.

通信部110は、ネットワークを介して他の装置とデータ通信を実行する処理部である。例えば、通信部110は、通信装置等に対応する。例えば、通信部110は、後述するハイパースペクトルデータ141を他の装置から受信した場合には、受信したハイパースペクトルデータ141を、制御部150に出力する。   The communication unit 110 is a processing unit that performs data communication with other devices via a network. For example, the communication unit 110 corresponds to a communication device or the like. For example, the communication unit 110 outputs the received hyperspectral data 141 to the control unit 150 when the hyperspectral data 141 described later is received from another device.

入力部120は、各種の情報を植物判別装置100に入力する入力装置である。例えば、入力部120は、キーボードやマウス、タッチパネル等に対応する。   The input unit 120 is an input device that inputs various types of information to the plant discrimination device 100. For example, the input unit 120 corresponds to a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like.

表示部130は、制御部150から出力される各種データを表示する表示装置である。例えば、表示部130は、液晶ディスプレイやタッチパネル等に対応する。   The display unit 130 is a display device that displays various data output from the control unit 150. For example, the display unit 130 corresponds to a liquid crystal display, a touch panel, or the like.

インタフェース部135は、可搬記憶媒体等に接続し、可搬記憶媒体とデータをやり取りするインタフェースである。可搬記憶媒体は、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、SDメモリーカード、メモリースティック、コンパクトフラッシュ(登録商標)等に対応する。例えば、インタフェース部135は、可搬記憶媒体に記憶されたハイパースペクトルデータ141を取得し、取得したハイパースペクトルデータ141を、制御部150に出力する。   The interface unit 135 is an interface that is connected to a portable storage medium or the like and exchanges data with the portable storage medium. The portable storage medium corresponds to, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory, an SD memory card, a memory stick, a compact flash (registered trademark), and the like. For example, the interface unit 135 acquires the hyperspectral data 141 stored in the portable storage medium, and outputs the acquired hyperspectral data 141 to the control unit 150.

記憶部140は、ハイパースペクトルデータ141および補正ハイパースペクトルデータ142を有する。記憶部140は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。   The storage unit 140 has hyperspectral data 141 and corrected hyperspectral data 142. The storage unit 140 corresponds to a storage device such as a semiconductor memory element such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a flash memory.

ハイパースペクトルデータ141は、画像の1ピクセル毎に波長情報および光強度情報を含むデータである。図2は、ハイパースペクトルデータの一例を示す図である。図2では説明を省略するが、ハイパースペクトルデータ141は、波長毎の画像が重なって構成されており、ピクセルと波長と光強度とがそれぞれ対応付けられる。例えば、ハイパースペクトルデータ141の波長範囲は、400nm〜1400nmである。   The hyperspectral data 141 is data including wavelength information and light intensity information for each pixel of the image. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of hyperspectral data. Although the description is omitted in FIG. 2, the hyperspectral data 141 is configured by overlapping images for each wavelength, and the pixel, the wavelength, and the light intensity are associated with each other. For example, the wavelength range of the hyperspectral data 141 is 400 nm to 1400 nm.

補正ハイパースペクトルデータ142は、ハイパースペクトルデータ141から人工物の領域を削除したハイパースペクトルデータである。図3は、補正ハイパースペクトルデータの一例を示す図である。図3に示す例では、各領域10aが人工物と判定され、削除されている。ハイパースペクトルデータ141から人工物の領域を削除する処理の説明は後述する。   The corrected hyperspectral data 142 is hyperspectral data obtained by deleting the artifact region from the hyperspectral data 141. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of corrected hyperspectral data. In the example shown in FIG. 3, each area 10a is determined as an artifact and is deleted. The process of deleting the artifact region from the hyperspectral data 141 will be described later.

図1の説明に戻る。制御部150は、取得部151と、除外部152と、照合部153とを有する。制御部150は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)や、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積装置に対応する。また、制御部150は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路に対応する。   Returning to the description of FIG. The control unit 150 includes an acquisition unit 151, an exclusion unit 152, and a collation unit 153. The control unit 150 corresponds to an integrated device such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA). The control unit 150 corresponds to an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).

取得部151は、通信部110またはインタフェース部135からハイパースペクトルデータ141を取得し、取得したハイパースペクトルデータ141を、記憶部140に登録する処理部である。   The acquisition unit 151 is a processing unit that acquires the hyperspectral data 141 from the communication unit 110 or the interface unit 135 and registers the acquired hyperspectral data 141 in the storage unit 140.

除外部152は、ハイパースペクトルデータ141を基にして、画像上の人工物の領域を特定し、特定した人工物の領域をハイパースペクトルデータ141から除外することで、補正ハイパースペクトルデータ142を生成する処理部である。除外部152は、生成した補正ハイパースペクトルデータ142を、記憶部140に登録する。   Based on the hyperspectral data 141, the excluding unit 152 identifies an artificial region on the image, and excludes the identified artificial region from the hyperspectral data 141, thereby generating corrected hyperspectral data 142. It is a processing unit. The excluding unit 152 registers the generated corrected hyperspectral data 142 in the storage unit 140.

除外部152は、画像上のピクセルに対応する可視光領域に含まれる各光強度を比較して、中央値を特定する。可視光領域の波長範囲を495nm〜570nmとする。以下の説明では、可視光領域に含まれる各光強度の中央値を第1中央値と表記する。   The exclusion unit 152 compares the light intensities included in the visible light region corresponding to the pixels on the image to identify the median value. The wavelength range of the visible light region is 495 nm to 570 nm. In the following description, the median value of each light intensity included in the visible light region is referred to as a first median value.

除外部152は、画像上のピクセルに対応する赤外光領域の各光強度を比較して、中央値を特定する。赤外光領域の波長範囲を750nm〜1400nmとする。以下の説明では、赤外光領域に含まれる各光強度の中央値を第2中央値と表記する。   The exclusion unit 152 compares the light intensities in the infrared light region corresponding to the pixels on the image, and specifies the median value. The wavelength range of the infrared light region is 750 nm to 1400 nm. In the following description, the median value of each light intensity included in the infrared light region is referred to as a second median value.

除外部152は、画像上のピクセルに対する第1中央値と第2中央値との組について、第1中央値に所定の係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さいか否かを判定する。除外部152は、第1中央値に所定の係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さい場合には、該当するピクセルが、人工物に対応すると判定する。除外部152は、上記処理をハイパースペクトルデータ141の画像の全てのピクセルに対して実行することで、画像上の人工物に対応する領域を特定する。   The excluding unit 152 determines whether or not a value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient for a set of the first median and the second median for a pixel on the image is smaller than the second median. To do. When the value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient is smaller than the second median, the excluding unit 152 determines that the corresponding pixel corresponds to the artifact. The excluding unit 152 specifies the region corresponding to the artifact on the image by executing the above process on all the pixels of the image of the hyperspectral data 141.

図4は、各ピクセルの第1中央値と第2中央値との関係を示す図である。図4の横軸は可視光領域の第1中央値に対応する軸である。縦軸は、赤外光領域の第2中央値に対応する軸である。図4に示す各ピクセルは、ハイパースペクトルデータ141の各ピクセルに対応するピクセルである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the first median value and the second median value of each pixel. The horizontal axis in FIG. 4 is an axis corresponding to the first median value in the visible light region. The vertical axis is an axis corresponding to the second median value in the infrared light region. Each pixel shown in FIG. 4 is a pixel corresponding to each pixel of the hyperspectral data 141.

図4に示す線分20は式(1)に対応する線分である。式(1)において、xは、第1中央値に対応する変数である。yは、第2中央値に対応する変数である。aは、所定の係数に対応するものであり、図4に示す例では、係数を「1.4」としている。   A line segment 20 shown in FIG. 4 is a line segment corresponding to the equation (1). In Expression (1), x is a variable corresponding to the first median value. y is a variable corresponding to the second median value. a corresponds to a predetermined coefficient, and in the example shown in FIG. 4, the coefficient is “1.4”.

y=ax・・・(1)   y = ax (1)

図4において、第1中央値と第2中央値との関係が、線分20よりも下に位置する各ピクセルは、人工物に対応するピクセルとなる。これに対して、第1中央値と第2中央値との関係が、線分20よりも上に位置する各ピクセルは、人工物以外に対応するピクセルとなる。   In FIG. 4, each pixel in which the relationship between the first median and the second median is located below the line segment 20 is a pixel corresponding to the artifact. On the other hand, each pixel in which the relationship between the first median and the second median is located above the line segment 20 is a pixel corresponding to other than the artifact.

除外部152は、図4に示すように、第1中央値と第2中央値との関係が、線分20よりも下に位置する各ピクセルを、ハイパースペクトルデータ141から特定し、特定したピクセルを除外することで、補正ハイパースペクトルデータ142を生成する。   As illustrated in FIG. 4, the exclusion unit 152 identifies each pixel in which the relationship between the first median and the second median is located below the line segment 20 from the hyperspectral data 141, and identifies the identified pixel. Is generated, the corrected hyperspectral data 142 is generated.

図1の説明に戻る。照合部153は、補正ハイパースペクトルデータ142と、樹種毎の基準スペクトルとを照合して、補正ハイパースペクトルデータ142上に存在する樹種を判定する処理部である。照合部153は、判定結果を、表示部130に出力する。   Returning to the description of FIG. The collation unit 153 is a processing unit that collates the corrected hyperspectral data 142 with a reference spectrum for each tree type to determine a tree type existing on the corrected hyperspectral data 142. The collation unit 153 outputs the determination result to the display unit 130.

次に、本実施例に係る植物判別装置100の処理手順について説明する。図5は、本実施例に係る植物判別装置の処理手順を示すフローチャートである。図5に示すように、植物判別装置100は、処理を開始するか否かを判定する(ステップS101)。植物判別装置100は、処理を開始しない場合には(ステップS101,No)、再度ステップS101に移行する。   Next, a processing procedure of the plant discrimination device 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the plant discrimination device according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the plant discrimination device 100 determines whether or not to start the process (step S101). When the process is not started (No at Step S101), the plant identification device 100 proceeds to Step S101 again.

植物判別装置100の除外部152は、処理を開始する場合には(ステップS101,Yes)、可視光領域の光強度の第1中央値をピクセル毎に特定する(ステップS102)。除外部152は、赤外光領域の光強度の第2中央値をピクセル毎に特定する(ステップS103)。   When starting the process (Yes in step S101), the excluding unit 152 of the plant discrimination device 100 specifies the first median value of the light intensity in the visible light region for each pixel (step S102). The excluding unit 152 specifies the second median value of the light intensity in the infrared light region for each pixel (step S103).

除外部152は、係数を設定する(ステップS104)。除外部152は、第1中央値と第2中央値との関係が所定条件を満たすピクセルを特定する(ステップS105)。例えば、ステップS105において、除外部152は、第1中央値に係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さいピクセルを特定する。   The excluding unit 152 sets a coefficient (step S104). The excluding unit 152 identifies a pixel in which the relationship between the first median and the second median satisfies a predetermined condition (Step S105). For example, in step S <b> 105, the excluding unit 152 specifies a pixel whose value obtained by multiplying the first median value by a coefficient is smaller than the second median value.

除外部は、特定したピクセルの領域をハイパースペクトルデータ141から削除して、補正ハイパースペクトルデータ142を生成する(ステップS106)。照合部153は、補正ハイパースペクトルデータ142を基に照合を行う(ステップS107)。   The exclusion unit deletes the identified pixel region from the hyperspectral data 141 and generates corrected hyperspectral data 142 (step S106). The collation unit 153 performs collation based on the corrected hyperspectral data 142 (step S107).

次に、本実施例に係る植物判別装置100の効果について説明する。植物判別装置100は、ハイパースペクトルデータ141の画面上のピクセルに対する第1中央値と第2中央値との組について、第1中央値に所定の係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さいか否かを判定する。植物判別装置100は、第1中央値に所定の係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さい場合には、該当するピクセルを、ハイパースペクトルデータ141から除外する。上記条件を満たすピクセルは、人工物に対応するものであり、人工物を取り除いたハイパースペクトルデータ141を用いることで、植物の判別精度を向上させることができる。   Next, the effect of the plant discrimination device 100 according to the present embodiment will be described. The plant discriminating apparatus 100 has a value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient for the set of the first median and the second median for the pixel on the screen of the hyperspectral data 141, than the second median. It is determined whether or not it is small. The plant discrimination device 100 excludes the corresponding pixel from the hyperspectral data 141 when the value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient is smaller than the second median. A pixel that satisfies the above condition corresponds to an artificial object, and by using the hyperspectral data 141 from which the artificial object has been removed, plant discrimination accuracy can be improved.

上記実施例では、植物判定装置100は、係数aの値を「1.4」以外の値としてもよい。例えば、係数aの値は「1.2〜1.6」、望ましくは「1.3〜1.4」でもよい。   In the said Example, the plant determination apparatus 100 is good also as a value other than "1.4" for the value of the coefficient a. For example, the value of the coefficient a may be “1.2 to 1.6”, preferably “1.3 to 1.4”.

ここで、式(1)の係数aの値を「1.4」、「1.6」、「1.2」、「1.8」、「1.0」とした場合に、ハイパースペクトルデータから除外した領域に対して、実際に発明者が踏査した結果について述べる。   Here, when the value of the coefficient a in the formula (1) is “1.4”, “1.6”, “1.2”, “1.8”, “1.0”, the hyperspectral data The results of an actual survey conducted by the inventor on the area excluded from the above will be described.

係数aの値を「1.4」とした場合の削除領域と踏査結果について説明する。発明者は実際に削除した領域30箇所を踏査した結果、全ての箇所が人工物であることを確認した。また、発明者は、削除した領域に近接する領域を踏査した結果、全て植物であることが確認できた。   The deletion area and the reconnaissance result when the value of the coefficient a is “1.4” will be described. As a result of examining the 30 areas actually deleted, the inventor confirmed that all of the areas were artifacts. Further, as a result of examining the area close to the deleted area, the inventor was able to confirm that all were plants.

係数aの値を「1.6」とした場合の削除領域と踏査結果について説明する。発明者は実際に削除した領域35箇所を踏査した結果、30箇所が人工物であり、5箇所が植物であることを確認した。また、発明者は、削除した領域に近接する領域を踏査した結果、全て植物であることが確認できた。   The deletion area and the reconnaissance result when the value of the coefficient a is “1.6” will be described. As a result of inspecting 35 areas actually deleted, the inventor confirmed that 30 places were artifacts and 5 places were plants. Further, as a result of examining the area close to the deleted area, the inventor was able to confirm that all were plants.

係数aの値を「1.2」とした場合の削除領域と踏査結果について説明する。発明者は実際に削除した領域30箇所を踏査した結果、30箇所が人工物であることを確認した。なお、削除した領域は全て人工物であったが、削除した領域に隣接する領域の7箇所が人工物であることを確認した。   The deletion area and the reconnaissance result when the value of the coefficient a is “1.2” will be described. As a result of probing 30 areas actually deleted, the inventor confirmed that 30 areas were artifacts. Note that all the deleted areas were artifacts, but it was confirmed that seven of the areas adjacent to the deleted areas were artifacts.

係数aの値を「1.8」とした場合の削除領域と踏査結果について説明する。発明者は実際に削除した領域47箇所を踏査した結果、30箇所が人工物であり、17箇所が植物であることを確認した。また、発明者は、削除した領域に近接する領域を踏査した結果、全て植物であることが確認できた。   The deletion area and the reconnaissance result when the value of the coefficient a is “1.8” will be described. As a result of inspecting 47 areas that were actually deleted, the inventor confirmed that 30 places were artifacts and 17 places were plants. Further, as a result of examining the area close to the deleted area, the inventor was able to confirm that all were plants.

係数aの値を「1.0」とした場合の削除領域と踏査結果について説明する。発明者は実際に削除した領域30箇所を踏査した結果、30箇所が人工物であったが、削除した領域に隣接する領域の12箇所が人工物であることを確認した。   The deletion area and the reconnaissance result when the value of the coefficient a is “1.0” will be described. As a result of examining the 30 areas actually deleted, the inventor confirmed that 30 areas were artifacts, but 12 areas adjacent to the deleted areas were artifacts.

このため、係数aの値を「1.2〜1.6」、望ましくは「1.3〜1.4」にすることで、ハイパースペクトルデータ141から人工物を精度よく除外することができることを確認できた。   Therefore, by setting the value of the coefficient a to “1.2 to 1.6”, preferably “1.3 to 1.4”, it is possible to accurately exclude the artifact from the hyperspectral data 141. It could be confirmed.

植物判別装置100は、可視光領域(495nmから570nm)から特定した第1中央値と、赤外光領域(750nmから1400nm)から特定した第2中央値を用いることで、精度よく人工物を特定することができる。   The plant identification device 100 uses the first median value specified from the visible light region (495 nm to 570 nm) and the second median value specified from the infrared light region (750 nm to 1400 nm) to accurately identify the artifact. can do.

なお、本実施例に係る除外部152は、750nm〜1400nmに含まれる光強度から第2中央値を求めていたが、これに限定されるものではない。例えば、450nm〜1400nm+αnmに含まれる光強度から、第2中央値を特定してもよい。αの値は、ユーザが適宜設定する値である。   In addition, although the exclusion part 152 which concerns on a present Example calculated | required the 2nd median value from the light intensity contained in 750 nm-1400 nm, it is not limited to this. For example, the second median value may be specified from the light intensity included in 450 nm to 1400 nm + α nm. The value of α is a value set by the user as appropriate.

また、植物判別装置100は、ハイパースペクトルデータ141の波長範囲を400nm〜1400nmにすることで、上記第1、2中央値を特定するための情報を得ることができる。   Moreover, the plant discrimination device 100 can obtain information for specifying the first and second median values by setting the wavelength range of the hyperspectral data 141 to 400 nm to 1400 nm.

ところで、植物判別装置100は、ピクセルの第1、2中央値の組について、第1中央値に所定の係数を乗算した値が、第2中央値よりも小さいピクセルを、人工物と判定していた。しかしながら、植物判別判定部100は、第2中央値に所定の係数の逆数を乗算した値よりも、第1中央値が小さいピクセルを、人工物と判定してもよいことは言うまでもない。   By the way, the plant discrimination device 100 determines that a pixel whose value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient for the first and second median sets of pixels is smaller than the second median is an artifact. It was. However, it goes without saying that the plant discrimination determination unit 100 may determine, as an artifact, a pixel having a smaller first median value than a value obtained by multiplying the second median value by the inverse of a predetermined coefficient.

次に、上記実施例に示した植物判別装置100と同様の機能を実現する植物判別プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。図6は、植物判別プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。   Next, an example of a computer that executes a plant discrimination program that realizes the same function as the plant discrimination apparatus 100 shown in the above embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a computer that executes a plant discrimination program.

図6に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置202と、ディスプレイ203とを有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置204と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインタフェース装置205とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM206と、ハードディスク装置207とを有する。そして、各装置201〜207は、バス208に接続される。   As illustrated in FIG. 6, the computer 200 includes a CPU 201 that executes various arithmetic processes, an input device 202 that receives data input from a user, and a display 203. The computer 200 also includes a reading device 204 that reads a program and the like from a storage medium, and an interface device 205 that exchanges data with other computers via a network. The computer 200 also includes a RAM 206 that temporarily stores various information and a hard disk device 207. The devices 201 to 207 are connected to the bus 208.

ハードディスク装置207は、除外プログラム207aを有する。CPU201は、除外プログラム207aを読み出してRAM206に展開する。除外プログラム207aは、除外プロセス206aとして機能する。除外プロセス206aが実行する処理は、除外部152が実行する処理に対応する。   The hard disk device 207 has an exclusion program 207a. The CPU 201 reads out the exclusion program 207a and develops it in the RAM 206. The exclusion program 207a functions as an exclusion process 206a. The processing executed by the exclusion process 206a corresponds to the processing executed by the exclusion unit 152.

なお、除外プログラム207aについては、必ずしも最初からハードディスク装置207に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ200が除外プログラム207aを読み出して実行するようにしてもよい。   Note that the exclusion program 207a is not necessarily stored in the hard disk device 207 from the beginning. For example, each program is stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk, and an IC card inserted into the computer 200. Then, the computer 200 may read and execute the exclusion program 207a.

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.

(付記1)画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを基にして、前記画像上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定係数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する除外部
を有することを特徴とする植物判別装置。
(Supplementary note 1) The visible light corresponding to a certain pixel on the image based on spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region for each pixel of the image For a set of a first median value of light intensity in the light region and a second median value of light intensity in the infrared light region, a value obtained by multiplying the first median value by a predetermined coefficient is greater than the second median value. A plant discrimination device comprising: an excluding unit that excludes a certain pixel from a plant discrimination target when the pixel is small.

(付記2)前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であることを特徴とする付記1に記載の植物判別装置。 (Additional remark 2) The said predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4, The plant discrimination apparatus of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.

(付記3)前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであることを特徴とする付記1または2に記載の植物判別装置。 (Additional remark 3) The wavelength range of the said visible region is 495 nm to 570 nm, The wavelength range of the said infrared light region is 750 nm to 1400 nm, The plant discrimination apparatus of Additional remark 1 or 2 characterized by the above-mentioned.

(付記4)前記分布スペクトルデータに含まれる波長範囲は、400nmから1400nmであることを特徴とする付記1、2または3に記載の植物判別装置。 (Additional remark 4) The wavelength range contained in the said distribution spectrum data is 400 nm to 1400 nm, The plant discrimination apparatus of Additional remark 1, 2 or 3 characterized by the above-mentioned.

(付記5)コンピュータが実行する植物判別方法であって、
画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを参照し、
前記分布スペクトルデータを基にして、前記画面上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定係数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する
処理を実行することを特徴とする植物判別方法。
(Appendix 5) A plant discrimination method executed by a computer,
For each pixel of the image, referring to spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region,
Based on the distribution spectrum data, the set of the first median value of the light intensity of the visible light region corresponding to a certain pixel on the screen and the second median value of the light intensity of the infrared light region, A plant discrimination method comprising: performing a process of excluding a certain pixel from a plant discrimination target when a value obtained by multiplying a first median by a predetermined coefficient is smaller than the second median.

(付記6)前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であることを特徴とする付記5に記載の植物判別方法。 (Additional remark 6) The said predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4, The plant discrimination method of Additional remark 5 characterized by the above-mentioned.

(付記7)前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであることを特徴とする付記5または6に記載の植物判別方法。 (Supplementary note 7) The plant discrimination method according to supplementary note 5 or 6, wherein a wavelength range of the visible light region is 495 nm to 570 nm, and a wavelength range of the infrared light region is 750 nm to 1400 nm.

(付記8)前記分布スペクトルデータに含まれる波長範囲は、400nmから1400nmであることを特徴とする付記5、6または7に記載の植物判別方法。 (Additional remark 8) The wavelength range contained in the said distribution spectrum data is 400 nm to 1400 nm, The plant discrimination method of Additional remark 5, 6 or 7 characterized by the above-mentioned.

(付記9)コンピュータに、
画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを参照し、
前記分布スペクトルデータを基にして、前記画面上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定定数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する
処理を実行することを特徴とする植物判別プログラム。
(Appendix 9)
For each pixel of the image, referring to spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region,
Based on the distribution spectrum data, the set of the first median value of the light intensity of the visible light region corresponding to a certain pixel on the screen and the second median value of the light intensity of the infrared light region, A plant discrimination program that executes a process of excluding a certain pixel from a plant discrimination target when a value obtained by multiplying a first constant by a predetermined constant is smaller than the second median.

(付記10)前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であることを特徴とする付記9に記載の植物判別プログラム。 (Supplementary note 10) The plant discrimination program according to supplementary note 9, wherein the predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4.

(付記11)前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであることを特徴とする付記9または10に記載の植物判別プログラム。 (Supplementary note 11) The plant discrimination program according to supplementary note 9 or 10, wherein the visible light region has a wavelength range of 495 nm to 570 nm, and the infrared light region has a wavelength range of 750 nm to 1400 nm.

(付記12)前記分布スペクトルデータに含まれる波長範囲は、400nmから1400nmであることを特徴とする付記9、10または11に記載の植物判別プログラム。 (Additional remark 12) The wavelength range contained in the said distribution spectrum data is 400 nm to 1400 nm, The plant discrimination program of Additional remark 9, 10 or 11 characterized by the above-mentioned.

100 植物判別装置
152 除外部
100 Plant discrimination device 152 Exclusion section

Claims (4)

画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを基にして、前記画像上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定係数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する除外部を有し、
前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であり、
前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであること
を特徴とする植物判別装置。
The light in the visible light region corresponding to a certain pixel on the image based on spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region for each pixel of the image For a set of a first median value of intensity and a second median value of light intensity of the infrared light region, a value obtained by multiplying the first median value by a predetermined coefficient is smaller than the second median value. An excluding unit for excluding the certain pixel from the discrimination target of the plant ,
The predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4;
The wavelength range of the visible light region is 495 nm to 570 nm, and the wavelength range of the infrared light region is 750 nm to 1400 nm .
前記分スペクトルデータに含まれる波長範囲は、400nmから1400nmであることを特徴とする請求項に記載の植物判別装置。 Wavelength range included in the partial light spectral data, plant determination device according to claim 1, characterized in that the 1400nm from 400 nm. コンピュータが実行する植物判別方法であって、
画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを参照し、
前記分スペクトルデータを基にして、前記画面上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定係数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する処理を実行し、
前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であり、
前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであること
を特徴とする植物判別方法。
A plant discrimination method executed by a computer,
For each pixel of the image, referring to spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region,
Based on the partial light spectral data, the pair of the second central value of the light intensity of the first central value and the infrared region of the light intensity of the visible light region corresponding to the screen is on the pixels, When the value obtained by multiplying the first median by a predetermined coefficient is smaller than the second median, a process of excluding the certain pixel from the plant discrimination target is performed.
The predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4;
The wavelength range of the visible light region is 495 nm to 570 nm, and the wavelength range of the infrared light region is 750 nm to 1400 nm .
コンピュータに、
画像のピクセル毎に可視光領域の光強度の情報と、赤外光領域の光強度の情報とを含む分光スペクトルデータを参照し、
前記分スペクトルデータを基にして、前記画面上のあるピクセルに対応する前記可視光領域の光強度の第1中央値と前記赤外光領域の光強度の第2中央値との組について、前記第1中央値に所定係数を乗算した値が、前記第2中央値よりも小さい場合に、前記あるピクセルを植物の判別対象から除外する処理を実行させ、
前記所定係数は1.2から1.6までの値または1.3から1.4までの値であり、
前記可視光領域の波長範囲は495nmから570nmであり、前記赤外光領域の波長範囲は750nmから1400nmであること
を特徴とする植物判別プログラム。
On the computer,
For each pixel of the image, referring to spectral spectrum data including light intensity information in the visible light region and light intensity information in the infrared light region,
Based on the partial light spectral data, the pair of the second central value of the light intensity of the first central value and the infrared region of the light intensity of the visible light region corresponding to the screen is on the pixels, When a value obtained by multiplying the first median value by a predetermined coefficient is smaller than the second median value, the process of excluding the certain pixel from the plant discrimination target is executed,
The predetermined coefficient is a value from 1.2 to 1.6 or a value from 1.3 to 1.4;
The wavelength range of the visible light region is 495 nm to 570 nm, and the wavelength range of the infrared light region is 750 nm to 1400 nm .
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