JP6550496B1 - 情報収集装置、情報収集方法及びコンピュータープログラム - Google Patents

Abstract

【課題】農産物の画像や栽培所内の環境情報をより容易に取得すること。【解決手段】自装置を移動させる駆動部と、前記駆動部の動きを制御する移動制御部と、少なくとも所定の視野を撮像する撮像装置と、自装置の現在の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、自装置の現在の位置における環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得部と、前記位置判定部によって取得された自装置の現在の位置を示す情報と、前記撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を出力する情報制御部と、を備える情報収集装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、農産物の成長状態の推定に用いられる情報を取得するための技術に関する。

トマトをはじめとする果菜類は成長課程が複雑である。そのため、その成長状態を正確に予測することが難しい。このような問題は、果菜類に限った問題ではなく、農産物全般に共通する問題である。

このような問題を解決するための技術として、特許文献１〜３に示す技術が提案されている。特許文献１では、農作物の品質や終了のばらつきを抑制するシステムが提案されている。特許文献２では、衛星画像等を用いることによって、終了を高精度に推定する技術が提案されている。特許文献３では、生産者から納入された農産物の量に基づいて、出荷基準を満たす農産物の量を予測する技術が提案されている。

特開２０１６−０４９１０２号公報 特開２０１５−００００４９号公報 特開２０１６−１１８８９５号公報

しかしながら、これらの予測に用いられる情報を取得することには多くの労力を要してしまう場合がある。例えば、農産物が栽培される場所（以下「栽培所」という。）全体にわたって個々の農産物の画像や各領域における温度や湿度等の環境情報を取得しようとすると、栽培所全体をくまなく移動して撮像を行い、環境情報を測定する必要があった。このような情報の収集には多くの労力が必要になってしまう。
上記事情に鑑み、本発明は、農産物の画像や栽培所内の環境情報をより容易に取得することが可能となる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、自装置を移動させる駆動部と、前記駆動部の動きを制御する移動制御部と、少なくとも所定の視野を撮像する撮像装置と、自装置の現在の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、自装置の現在の位置における環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得部と、前記位置判定部によって取得された自装置の現在の位置を示す情報と、前記撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を出力する情報制御部と、を備える情報収集装置である。

本発明の一態様は、上記の情報収集装置であって、他の装置と通信する通信部をさらに備え、前記情報制御部は、前記位置判定部によって判定された自装置の現在の位置を示す情報と、前記撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を前記通信部を介して他の装置に送信する。

本発明の一態様は、上記の情報収集装置であって、自装置が移動することが想定されている位置から撮像可能に予め設けられた画像であって、前記位置を示す画像を撮像する第二撮像装置をさらに備え、前記位置判定部は、前記第二撮像装置によって撮像された画像に基づいて自装置の現在の位置を判定する。

本発明の一態様は、自装置を移動させる駆動部の動きを制御する移動制御ステップと、少なくとも所定の視野を撮像する撮像ステップと、自装置の現在の位置を示す情報を取得する位置情報取得ステップと、自装置の現在の位置における環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得ステップと、前記位置情報取得ステップにおいて取得された自装置の現在の位置を示す情報と、撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を出力する情報制御ステップと、を備える情報収集方法である。

本発明の一態様は、上記の情報収集装置としてコンピューターを機能させるためのコンピュータープログラムである。

本発明により、農産物の画像や栽培所内の環境情報をより容易に取得することが可能となる。

本発明の情報収集装置１０が用いられる判定システム２００のシステム構成を示す概略ブロック図である。 栽培所１００の具体例を示す図である。 情報収集装置１０の外観を示す図である。 情報処理装置１３の機能ブロックの概略を示す図である。

以下、本発明の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の情報収集装置１０が用いられる判定システム２００のシステム構成を示す概略ブロック図である。情報収集装置１０は、処理の対象となる栽培所において農産物の画像や環境情報を収集する。判定システム２００は、情報収集装置１０によって収集された画像や環境情報に基づいて、判定の対象となる農産物の適切な収穫タイミングを判定する。判定システム２００は、情報収集装置１０、制御装置２０、ログデータ記憶装置３０、端末装置４０及び判定装置５０を備える。以下、判定システム２００が備える各装置について説明する。

情報収集装置１０は、判定の対象となる栽培所１００に配置される。栽培所１００では、１又は複数種類の特定の農産物が栽培される。例えば、栽培所１００では、トマトやなす等の果菜類が栽培される。この場合、情報収集装置１０は、トマトやなす等の果菜類の画像を撮像し判定システム２００の判定装置５０は、栽培所１００で栽培されているトマトやなす等の果菜類の適切な収穫タイミングを判定する。

情報収集装置１０は、情報収集の対象となる栽培所１００内を移動することによって、栽培所１００内で栽培されている農産物の画像を複数の位置で撮像する。情報収集装置１０は、所定の撮像位置から、所定の撮像方向で、所定の撮影パラメーター（画角、倍率など）で農産物を撮影するように構成されてもよい。また、情報収集装置１０は、栽培所１００内を移動することによって、栽培所１００内の複数の位置において測定を行い、環境情報を取得する。環境情報は、例えば栽培所１００内の気温、湿度、光量又は風量である。情報収集装置１０は、取得された撮像画像及び環境情報を他の装置に送信する。情報収集装置１０は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介して制御装置２０に撮像画像及び環境情報を送信してもよい。なお、情報収集装置１０は、無線通信又は有線通信によって直接制御装置２０に撮像画像及び環境情報を送信してもよいし、不図示の中継装置を経由して制御装置２０に送信してもよい。

制御装置２０は、パーソナルコンピューターやＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の情報処理装置を用いて構成される。制御装置２０は、情報収集装置１０から撮像画像及び環境情報のデータを受信する。制御装置２０は、受信された撮像画像及び環境情報のデータをログデータ記憶装置３０に日時情報と対応づけて記録する。記録される日時情報は、情報収集装置１０において撮像画像や環境情報が取得された日時情報であってもよいし、制御装置２０において撮像画像や環境情報が受信された日時情報であってもよいし、ログデータ記憶装置３０に記録された日時情報であってもよい。

ログデータ記憶装置３０は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。ログデータ記憶装置３０は、栽培所１００において情報収集装置１０によって収集されたデータのログを記憶する。

端末装置４０は、パーソナルコンピューターやサーバーやスマートフォンやタブレットやスマートスピーカーやテレビ受像器等の情報処理機能を有した装置である。端末装置４０は、例えば栽培所１００の管理者や経営者などのユーザーによって使用される。端末装置４０は、ネットワーク６０を介して判定装置５０から農産物の収穫時期に関する情報を受信する。端末装置４０は、受信された情報を所定の態様でユーザーに対して出力する。例えば、端末装置４０は、ディスプレイにおいて画像を表示することによって農産物の収穫時期に関する情報を出力してもよいし、音声によって農産物の収穫時期に関する情報を出力してもよい。

判定装置５０は、パーソナルコンピューターやサーバー装置等の情報処理装置を用いて構成される。

図２は、栽培所１００の具体例を示す図である。栽培所１００には、複数の栽培領域９１と、複数の位置画像９２とが予め設置されている。栽培領域９１では、農産物が栽培される。位置画像９２は、情報収集装置１０が移動することが想定されている位置から撮像可能な位置に、固定的に設置される。位置画像９２は、例えば栽培所１００内の地面に設置されてもよいし、所定の高さに設置されてもよい。位置画像９２は、自身が撮像される際に情報収集装置１０が位置していることが想定される場所（以下「撮影位置」という。）を示す画像である。位置画像９２は、例えば撮影位置の緯度及び軽度を示す数値を符号化することによって得られるバーコード等の符号化画像であってもよい。位置画像９２は、例えば撮影位置に対して割り当てられた栽培所１００内における識別情報を符号化することによって得られるバーコード等の符号化画像であってもよい。このような識別情報の具体例として、例えば栽培所１００内において割り当てられたｘ軸方向及びｙ軸方向の座標を示す値や、行番号及び列番号を示す値がある。

図２において、情報収集装置１０は、栽培領域９１−２と栽培領域９１−３との間に位置している。情報収集装置１０は、位置画像９２−６の撮影位置から位置画像９２−７の撮影位置へ移動している途中である。図２において、各位置画像９２は地面に設置され、上方から位置画像を撮影可能に設けられている。情報収集装置１０は、斜め上方から位置画像９２を撮影することによって、自装置の位置を判定する。

情報収集装置１０は、前回撮影された位置画像９２から次の位置画像９２が撮影されるまでの間は、位置情報を補間することによって自装置の位置を判定する。例えば、情報収集装置１０は、予め各位置画像９２の位置を示す地図情報を記憶しており、地図情報と位置画像９２の撮像履歴と、位置画像９２が撮影されてから自装置が移動した距離とに基づいて現在の位置を判定してもよい。例えば、位置画像９２−６が撮影されてから次に位置画像９２−７が撮影されるまでの間は、情報収集装置１０は、自装置の移動距離を測定することによって、位置画像９２−６と位置画像９２−７との間のいずれの位置に自装置が位置しているか判定する。

位置画像９２は、方向を示す画像を含んでもよい。例えば、位置画像９２−６は、他の位置画像９２（例えば位置画像９２−１及び位置画像９２−７）が位置している方向を示してもよい。このような場合、情報収集装置１０は、位置画像９２−１の撮影位置から位置画像９２−６へ向けて移動し、位置画像９２−６を撮影した時点で位置画像９２−７が位置している方向を判定してもよい。そして、情報収集装置１０は、判定結果に応じて自装置が移動する方向を判定してもよい。情報収集装置１０は、例えば予め設定されたルートを示す情報にしたがって移動してもよい。

情報収集装置１０は、各移動先の位置において撮影画像及び環境情報の少なくとも一方を取得し、判定された位置を示す情報と対応づけて他の装置に送信する。

図３は、情報収集装置１０の外観を示す図である。情報収集装置１０は、１又は複数の農産物撮像装置１１、１又は複数の環境情報センサー１２、情報処理装置１３、本体１４、シャフト１５、位置画像撮像装置１６及び移動装置１７を備える。

農産物撮像装置１１は、シャフト１５の所定の高さの部分に設置される。農産物撮像装置１１は、栽培領域９１において栽培されている農産物を撮像する。農産物撮像装置１１は、撮像された農産物の画像を情報処理装置１３に対して出力する。

環境情報センサー１２は、シャフト１５の所定の高さの部分に設置される。環境情報センサー１２は、栽培領域９１において栽培されている農産物の周辺の環境情報を測定する。環境情報センサー１２は、測定された環境情報を示すデータを情報処理装置１３に対して出力する。

情報処理装置１３は、情報収集装置１０の動作を制御する。図４は、情報処理装置１３の機能ブロックの概略を示す図である。情報処理装置１３は、通信部１３１、農産物画像入力部１３２、環境情報入力部１３３、位置画像入力部１３４及び制御部１３５を備える。

通信部１３１は、ネットワークインターフェースである。通信部１３１は、所定の通信プロトコルを用いて他の装置とデータ通信する。通信部１３１は、例えば無線ＬＡＮのプロトコルを用いて制御装置２０と通信してもよい。

農産物画像入力部１３２は、農産物撮像装置１１が接続されるインターフェースである。農産物画像入力部１３２は、農産物撮像装置１１によって撮像された農産物の画像のデータの入力を受け付ける。

環境情報入力部１３３は、環境情報センサー１２が接続されるインターフェースである。環境情報入力部１３３は、環境情報センサー１２によって測定された環境情報を示すデータの入力を受け付ける。

位置画像入力部１３４は、位置画像撮像装置１６が接続されるインターフェースである。位置画像入力部１３４は、位置画像撮像装置１６によって撮像された位置画像のデータ入力を受け付ける。

制御部１３５は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサとメモリとを用いて構成される。制御部１３５は、プロセッサがプログラムを実行することによって、情報制御部１３６、位置情報取得部１３７、移動制御部１３８及び環境情報取得部１３９として機能する。

なお、プロセッサがプログラムを実行することによって実現される情報制御部１３６、位置情報取得部１３７、移動制御部１３８及び環境情報取得部１３９の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。プログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ：Solid State Drive）等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されても良い。

情報制御部１３６は、農産物画像入力部１３２を介して入力された農産物画像のデータと、環境情報入力部１３３を介して入力された環境情報のデータと、位置情報取得部１３７によって取得された位置情報と、を対応づけて出力する。情報制御部１３６は、例えばこれらの情報を、通信部１３１を介して他の装置に送信してもよい。情報制御部１３６は、例えばこれらの情報を、自装置内の他の機能部に出力してもよい。例えば、情報制御部１３６は、これらの情報を、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置に出力することによって記録させてもよい。例えば、情報制御部１３６は、これらの情報を、判定装置５０の機能の一部又は全部に相当する自装置内の他の機能部に出力してもよい。

位置情報取得部１３７は、位置画像入力部１３４を介して入力された位置画像のデータに基づいて自装置の位置を判定する。位置情報取得部１３７は、前回撮影された位置画像から次の位置画像が撮影されるまでの間は、位置情報を補間することによって自装置の位置を判定する。例えば、情報収集装置１０は、予め各位置画像の位置を示す地図情報を記憶しており、地図情報と位置画像の撮像履歴と、位置画像が撮影されてから自装置が移動した距離とに基づいて現在の位置を判定してもよい。位置情報取得部１３７は、自装置の位置の判定結果を情報制御部１３６に出力する。

移動制御部１３８は、位置情報取得部１３７によって取得された位置情報に基づいて、駆動部１４１を制御することによって自装置の移動を制御する。移動制御部１３８は、例えば自装置の移動経路として予め設定されたルートに従って、駆動部１４１を制御してもよい。
環境情報取得部１３９は、環境情報入力部１３３を介して入力された環境情報のデータを取得する。環境情報取得部１３９は、取得された環境情報のデータを情報制御部１３６に出力する。

駆動部１４１は、移動装置１７を駆動させる駆動装置である。駆動部１４１は、例えばモーターであってもよい。駆動部１４１は、制御部１３５の移動制御部１３８による制御に応じて移動装置１７を駆動させることによって自装置を移動させる。

移動装置１７は、自装置を移動させるための装置である。移動装置１７は、例えば車輪であってもよいし、プロペラであってもよいし、球状の回転体であってもよい。図３の例では、移動装置１７は複数の車輪として構成されている。

このように構成された情報収集装置１０によれば、栽培所１００内の様々な場所において画像や環境情報を容易に取得することが可能となる。例えば、従来のようにセンサーが固定されていた場合にはその地点での画像や環境情報しか取得することができなかったが、情報収集装置１０によれば、移動制御部１３８の動作をプログラム等で変更することによって容易に複数の箇所での画像及び環境情報を取得することが可能となる。特に、栽培所１００内の場所によって環境情報に偏りが生じている場合には、各場所における環境情報を取得することでより正確な情報を得ることが可能となり、他の装置（例えば判定装置５０）における処理（例えば判定処理）の精度を向上させることが可能となる。

（変形例）
位置情報取得部１３７は、ＧＰＳを備えてもよい。この場合、位置情報取得部１３７は、ＧＰＳによって得られる座標情報に基づいて位置情報を取得してもよい。
情報収集装置１０から判定装置５０へ画像や環境情報を到達させる手段には、どのような手段が採用されてもよい。上述した説明では、情報収集装置１０から制御装置２０を経由して判定装置５０へ画像や環境情報が送信されているが、例えば制御装置２０を介すること無く情報収集装置１０から判定装置５０へ送信されてもよい。

情報収集装置１０には、蓄電池又は充電器が接続されてもよい。また、情報収集装置１０には、自然エネルギーによって発電を行う装置が接続されてもよい。例えば、ソーラーパネルや、風力発電機等の発電機が接続されてもよい。このような発電を行う装置によって生成された電力に基づいて情報収集装置１０が動作してもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１００…栽培所， ２００…判定システム， １０…情報収集装置， ２０…制御装置， ３０…ログデータ記憶装置， ４０…端末装置， ５０…判定装置， １１…農産物撮像装置， １２…環境情報センサー， １３…情報処理装置， １４…本体， １５…シャフト， １６…位置画像撮像装置， １７…移動装置， １３１…通信部， １３２…農産物画像入力部， １３３…環境情報入力部， １３４…位置画像入力部， １３５…制御部， １３６…情報制御部， １３７…位置情報取得部， １３８…移動制御部， １３９…環境情報取得部， １４１…駆動部， ９１…栽培領域， ９２…位置画像

Claims (4)

1. 自装置を移動させる駆動部と、
   前記駆動部の動きを制御する移動制御部と、
   少なくとも所定の視野を撮像する撮像装置と、
   自装置の現在の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、
   自装置の現在の位置における環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得部と、
   前記位置情報取得部によって取得された自装置の現在の位置を示す情報と、前記撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を出力する情報制御部と、
   自装置が移動することが想定されている位置から撮像可能に予め設けられた画像であって、前記位置と他の画像が位置する方向とを示す画像を撮像する第二撮像装置と、を備え、
   前記位置情報取得部は、前記第二撮像装置によって撮像された画像に基づいて自装置の現在の位置と前記他の画像が位置する方向とを判定する、
   情報収集装置。
2. 他の装置と通信する通信部をさらに備え、
   前記情報制御部は、前記位置情報取得部によって判定された自装置の現在の位置を示す情報と、前記撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を前記通信部を介して他の装置に送信する、請求項１に記載の情報収集装置。
3. 自装置を移動させる駆動部の動きを制御する移動制御ステップと、
   少なくとも所定の視野を撮像する撮像ステップと、
   自装置の現在の位置を示す情報を取得する位置情報取得ステップと、
   自装置の現在の位置における環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得ステップと、
   前記位置情報取得ステップにおいて取得された自装置の現在の位置を示す情報と、撮像装置によって前記位置において撮像された画像と、前記位置において取得された前記環境情報と、を出力する情報制御ステップと、
   自装置が移動することが想定されている位置から撮像可能に予め設けられた画像であって、前記位置と他の画像が位置する方向とを示す画像を撮像する第二撮像ステップと、を有し、
   前記位置情報取得ステップにおいて、前記第二撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて自装置の現在の位置と前記他の画像が位置する方向とを判定する、
   情報収集方法。
4. 請求項１又は２に記載の情報収集装置としてコンピューターを機能させるためのコンピュータープログラム。

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