JP6764511B1 - Drone control device and pollen / fruiting agent automatic adhesion system using it, drone control program, drone control method - Google Patents
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Abstract
【課題】雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させることができるドローン制御装置およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム、ドローン制御プログラム、ドローン制御方法を提供する。【解決手段】ドローン10から花の画像データを取得する画像データ取得部42と、学習済みの開花判定モデルによって画像データ内の花が開花しているか否かを判定する開花状態判定部44と、学習済みの花心特定モデルによって画像データ内の雌しべを特定する花心特定部45と、雌しべから付着用アタッチメント14の先端までの距離を算出する距離算出部46と、付着用アタッチメント14の先端を雌しべに接触させる制御信号をドローンへ出力する制御信号出力部41と、を有する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drone control device capable of automatically and highly accurately adhering pollen and fruit set agent to a pistil, an automatic pollen and fruit set agent adhering system using the drone control device, a drone control program, and a drone control method. An image data acquisition unit 42 that acquires image data of a flower from a drone 10, a flowering state determination unit 44 that determines whether or not a flower in the image data is blooming by a trained flowering determination model, and the like. The flower center identification unit 45 that identifies the pistil in the image data by the trained flower center identification model, the distance calculation unit 46 that calculates the distance from the pistil to the tip of the attachment attachment 14, and the tip of the attachment attachment 14 as the pistil. It has a control signal output unit 41 that outputs a control signal to be brought into contact with the drone. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、ドローンによって雌しべに花粉や着果剤を自動的に付着させるためのドローン制御装置およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム、ドローン制御プログラム、ドローン制御方法に関するものである。 The present invention relates to a drone control device for automatically adhering pollen and fruit set agent to the pistil by a drone, an automatic pollen and fruit set agent adhering system using the drone control device, a drone control program, and a drone control method.
従来、果樹や野菜等の様々な植物に対して、花粉を人工的に雌しべに付着させる人工授粉技術が知られている。例えば、特開2018−014929号公報には、遠隔操作可能なドローンを用いて人工授粉させるものであって、操縦者が花粉の散布タイミングや散布量をリモートコントローラによって操作しながら花粉を散布する人工授粉機が開示されている(特許文献1)。 Conventionally, an artificial pollination technique for artificially attaching pollen to a pistil has been known for various plants such as fruit trees and vegetables. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-014929 states that artificial pollination is performed using a drone that can be remotely controlled, and the operator sprays pollen while controlling the timing and amount of pollen spraying by the remote controller. A pollinator is disclosed (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された発明においては、散布作業に際して操縦者によるドローンの手動操作が必要不可欠である。このため、授粉させようとする植物が多いほど、散布作業にかかる時間や労力が増大し、操縦者の負担が大きいという問題がある。また、ドローンの手動操作には熟練を要するため、そのような人材を確保することが難しいという問題もある。 However, in the invention described in Patent Document 1, manual operation of the drone by the operator is indispensable for the spraying work. Therefore, there is a problem that the more plants to be pollinated, the longer the time and labor required for the spraying work, and the greater the burden on the operator. In addition, since manual operation of the drone requires skill, there is also a problem that it is difficult to secure such human resources.
さらに、特許文献1では、授粉させようとする植物の生育範囲全体に渡って花粉を上方から散布しているに過ぎない。このため、下向きに咲いた花や葉の下方で咲いた花等については特に、雌しべに花粉が付着されにくく、着果ムラや収量の低下を発生させるおそれがある。また、特許文献1では、散布する花粉として、増量剤を混ぜた人工授粉用の花粉を使用している。このため、花粉を全体に渡って闇雲に散布すると、散布量が無駄に増大し、花粉費用がかさんでしまうという問題もある。 Further, in Patent Document 1, pollen is merely sprayed from above over the entire growing range of the plant to be pollinated. For this reason, pollen is less likely to adhere to the pistil, especially for flowers that bloom downward and flowers that bloom below the leaves, which may cause uneven fruit set and a decrease in yield. Further, in Patent Document 1, as the pollen to be sprayed, pollen for artificial pollination mixed with a bulking agent is used. For this reason, if pollen is sprayed over the entire area in the dark clouds, the amount of pollen sprayed increases unnecessarily, and the pollen cost increases.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させることができるドローン制御装置およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム、ドローン制御プログラム、ドローン制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and is a drone control device capable of automatically and highly accurately adhering pollen and a fruit-setting agent to a pistil, and pollen using the drone control device. The purpose is to provide an automatic pollen adhesion system, a drone control program, and a drone control method.
本発明に係るドローン制御装置は、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させるという課題を解決するために、雌しべに花粉または着果剤を付着させる付着用アタッチメントを備えたドローンを制御するドローン制御装置であって、前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得部と、花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉または着果剤を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定部と、前記花の学習用画像と花の雌しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定部によって開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべを特定する花心特定部と、前記花心特定部によって特定された雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部によって算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、または前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに近接させ前記着果剤を噴霧させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力部と、を有する。 The drone control device according to the present invention is a drone provided with an attachment for attaching pollen or fruit set agent to the pistil in order to solve the problem of automatically and highly accurately adhering pollen or fruit set agent to the pistil. It is a drone control device that controls the pistil, and is pre-learned using an image data acquisition unit that acquires pollen image data from the drone and teacher data consisting of a flower learning image and information on the flowering state of the flower. A flowering state determination unit that determines whether or not the flower imaged in the image data is blooming to the extent that pollen or a fruit-setting agent can be attached by the trained flowering determination model, and an image for learning the flower. The pistil included in the image data of the flower determined to be in bloom by the flowering state determination unit is identified by the trained flower heart identification model pre-trained using the teacher data consisting of the information about the pistil of the flower and the pistil of the flower. Based on the distance calculation unit that calculates the distance from the pistil specified by the pollen identification unit to the tip of the attachment, and the distance calculated by the distance calculation unit, the attachment attachment. It has a control signal to bring the tip of the pistil into contact with the pistil, or a control signal output unit to output a control signal to bring the tip of the attachment to the pistil and spray the pollen to the drone.
また、本発明の一態様として、雄しべから新鮮な花粉を自動的かつ高精度に採取するという課題を解決するために、前記花心特定部は、前記花の学習用画像と花の雄しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定部によって開花していると判定された花の画像データに含まれる雄しべを特定し、前記距離算出部は、前記花心特定部によって特定された雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、前記制御信号出力部は、前記距離算出部によって算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を前記ドローンへ出力してもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of automatically and highly accurately collecting fresh pollen from the stamens, the flower center specifying portion includes the image for learning the flower and information on the stamens of the flower. The stamens included in the image data of the flowers determined to be blooming by the flowering state determination unit are identified by the trained flower heart identification model pre-trained using the teacher data consisting of the above, and the distance calculation unit , The distance from the stamen specified by the pollen identification unit to the tip of the attachment attachment is calculated, and the control signal output unit calculates the tip of the attachment attachment based on the distance calculated by the distance calculation unit. May output to the drone a control signal that brings the stamen into contact with the stamen.
さらに、本発明の一態様として、花粉または着果剤を付着可能な程度に開花しているか否かを高精度に判定するという課題を解決するために、前記開花状態に関する情報は、開花前から開花後の時間経過に応じた花の形状および色によって構成されており、前記開花状態判定部は、前記画像データに撮像されている花の花弁が6割以上開いており、かつ、花弁および花心に萎れまたは変色がない場合に開花していると判定してもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of determining with high accuracy whether or not pollen or a fruit-setting agent is flowering to the extent that it can be attached, the information on the flowering state is provided before flowering. It is composed of the shape and color of the flower according to the passage of time after flowering, and in the flowering state determination unit, the petals of the flower imaged in the image data are 60% or more open, and the petals and the center of the flower are It may be determined that the flower is in bloom when there is no wilting or discoloration.
また、本発明の一態様として、どの向きに咲いた花でも雌しべに花粉を漏れなく付着させるという課題を解決するために、雌しべに花粉を付着させる前記付着用アタッチメントは、授粉しようとする花の向きに応じて屈曲可能なアーム部材によって構成されており、花が上向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を下方に向け、花が横向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を略水平方向に向け、花が下向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を斜め上方に向けてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of adhering pollen to the pistil of a flower blooming in any direction without leakage, the attachment attachment for adhering pollen to the pistil is the attachment of the flower to be pollinated. It is composed of an arm member that can be bent according to the orientation. When the flower is facing upward, the tip of the attachment attachment is directed downward, and when the flower is facing sideways, the tip of the attachment attachment is directed substantially horizontally. When the flower is facing downward, the tip of the attachment may be directed diagonally upward.
さらに、本発明の一態様として、雌しべに着果剤を高精度に付着させるという課題を解決するために、雌しべに着果剤を付着させる前記付着用アタッチメントは、超音波によって着果剤をミスト化して噴霧する超音波スプレーによって構成されていてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of adhering the fruit set agent to the pistil with high accuracy, the attachment attachment for adhering the fruit set agent to the pistil mists the fruit set agent by ultrasonic waves. It may be composed of an ultrasonic spray that is converted and sprayed.
本発明に係る花粉・着果剤自動付着システムは、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させるという課題を解決するために、請求項1から請求項5のいずれかに記載のドローン制御装置と、前記ドローン制御装置によって制御されるドローンとからなる。 The pollen / fruit set agent automatic attachment system according to the present invention is described in any one of claims 1 to 5 in order to solve the problem of automatically and highly accurately attaching pollen and fruit set agent to the pistil. The drone control device and the drone controlled by the drone control device.
また、本発明に係るドローン制御プログラムは、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させるという課題を解決するために、雌しべに花粉または着果剤を付着させる付着用アタッチメントを備えたドローンを制御するドローン制御プログラムであって、前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得部と、花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉または着果剤を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定部と、前記花の学習用画像と花の雌しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定部によって開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべを特定する花心特定部と、前記花心特定部によって特定された雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部によって算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、または前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに近接させ前記着果剤を噴霧させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力部と、してコンピュータを機能させる。 Further, the drone control program according to the present invention is provided with an attachment for attaching pollen or fruiting agent to the pistil in order to solve the problem of automatically and accurately adhering pollen or fruiting agent to the pistil. It is a drone control program that controls a drone, and pre-learns using an image data acquisition unit that acquires flower image data from the drone, and teacher data consisting of a flower learning image and information on the flowering state of the flower. The flowering state determination unit that determines whether or not the flower imaged in the image data is blooming to the extent that pollen or a fruit-setting agent can be attached by the trained flowering determination model, and the learning of the flower. The pistil included in the image data of the flower determined to be in bloom by the flowering state determination unit by the trained flower center identification model pre-trained using the teacher data consisting of the image for use and the information on the pistil of the flower. Based on the distance calculation unit that calculates the distance from the pistil specified by the flower core identification unit to the tip of the attachment attachment, and the distance calculated by the distance calculation unit. A computer as a control signal output unit that outputs a control signal that brings the tip of the attachment to contact the pistil or a control signal that causes the tip of the attachment to be close to the pistil and sprays the fruiting agent to the drone. To work.
さらに、本発明に係るドローン制御方法は、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させるという課題を解決するために、雌しべに花粉または着果剤を付着させる付着用アタッチメントを備えたドローンを制御するドローン制御方法であって、前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得ステップと、花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉または着果剤を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定ステップと、前記花の学習用画像と花の雌しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定ステップで開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべを特定する花心特定ステップと、前記花心特定ステップで特定された雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出ステップと、前記距離算出ステップで算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、または前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに近接させ前記着果剤を噴霧させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力ステップと、を有する。 Further, the drone control method according to the present invention includes an attachment for attaching pollen or a fruit-setting agent to the pistil in order to solve the problem of automatically and accurately adhering pollen or a fruit-setting agent to the pistil. It is a drone control method for controlling a drone, and is pre-learned using an image data acquisition step of acquiring flower image data from the drone and teacher data consisting of a flower learning image and information on the flowering state of the flower. A flowering state determination step of determining whether or not the flower imaged in the image data is blooming to the extent that pollen or a fruit-setting agent can be attached by the trained flowering determination model, and learning of the flower. The pistil included in the image data of the flower determined to be in bloom in the flowering state determination step by the trained flower center identification model pre-trained using the teacher data consisting of the image for use and the information on the pistil of the flower. Based on the pollen identification step for specifying, the distance calculation step for calculating the distance from the pistil specified in the pollen identification step to the tip of the attachment for attachment, and the distance calculated in the distance calculation step, the attachment It has a control signal output step of outputting a control signal for bringing the tip of the attachment to contact the pistil, or a control signal for bringing the tip of the attachment close to the pistil and spraying the pollen, to the drone.
本発明によれば、雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させることができる。 According to the present invention, pollen and a fruit-setting agent can be automatically and highly accurately attached to the pistil.
以下、本発明に係るドローン制御装置およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム、ドローン制御プログラム、ドローン制御方法の第1実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, a drone control device according to the present invention, an automatic pollen / fruit-fruit adhering system using the drone control device, a drone control program, and a first embodiment of a drone control method will be described with reference to the drawings.
本第1実施形態の花粉・着果剤自動付着システム100は、図1に示すように、遠隔制御可能な飛行体であるドローン10と、このドローン10を制御信号によって遠隔制御するドローン制御装置1とを有している。以下、各構成について詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the pollen / fruit-fruiting agent
本第1実施形態において、ドローン10は、複数の回転翼を備えたマルチコプタ型の無人航空機によって構成されており、主として、花等の画像を撮影するカメラ11と、ドローン10の状態や対象物等を検知する各種のセンサ12と、ドローン10における各種の制御を行うコントローラ13と、雌しべに花粉を付着させるための付着用アタッチメント14とを有している。
In the first embodiment, the
カメラ11としては、ドローン10の機体下部にRGBカメラが設けられている。また、カメラ11はコントローラ13によって制御され、所定のタイミングで花の画像を撮影するとともに、撮影した画像をコントローラ13に出力する。なお、本第1実施形態では、カメラ11をドローン10の機体下部に設けているが、花の画像を撮影しうるのであれば、機体の側面に設けてもよく、機体の下部と側面の両方に設けてもよい。
As the
センサ12としては、対象物を検知する光学センサと、ドローン10の高度を検知する気圧センサと、ドローン10の姿勢を検知するジャイロセンサと、ドローン10の現在位置を検知するGPSセンサとを有している。なお、本第1実施形態において、光学センサは、一対の光学式カメラの視差によって、対象物までの距離を算出するステレオビジョン方式を採用しており、ドローン10の機体における前後左右の4箇所に設けられている。しかしながら、対象物を検知するセンサは、ステレオビジョン方式に限定されるものではなく、超音波式、赤外線式またはレーザ方式のものでもよい。
The
コントローラ13は、CPU(Central Processing Unit)等によって構成されており、ドローン制御装置1からの制御信号に従って、ドローン10の各構成を制御する。また、コントローラ13は、各センサ12からの出力を取得し、ドローン制御装置1へ送信したり、ドローン10の機体が適切な状態を保持するように、回転翼の回転数等を制御する。
The
付着用アタッチメント14は、雌しべに花粉を付着させるためのものである。本第1実施形態において、付着用アタッチメント14は、図1に示すように、授粉しようとする花の向きに応じて屈曲可能なアーム部材14aによって構成されている。また、付着用アタッチメント14の先端には、花粉を保持するための花粉保持部14bが設けられている。
The
本第1実施形態において、付着用アタッチメント14の向きは、図2に示すように、授粉させようとする花の開花特性に応じてアーム部材14aの角度が調節される。具体的には、以下のように設定することで、どの向きに咲いた花でも雌しべに花粉保持部14bが接触し、花粉を漏れなく付着させることが可能となる。
花が上向きの場合は付着用アタッチメント14の先端を下方に向ける。
花が横向きの場合は付着用アタッチメント14の先端を略水平方向に向ける。
花が下向きの場合は付着用アタッチメント14の先端を斜め上方に向ける。
In the first embodiment, the orientation of the
When the flower is facing upward, the tip of the
When the flower is oriented sideways, the tip of the
When the flower is facing downward, the tip of the
つぎに、本第1実施形態のドローン制御装置1について説明する。 Next, the drone control device 1 of the first embodiment will be described.
ドローン制御装置1は、パーソナルコンピュータやスマートフォン等のコンピュータによって構成されており、ドローン10を制御するものである。本第1実施形態において、ドローン制御装置1は、図1に示すように、主として、ドローン10との間で無線通信を行う通信手段2と、本第1実施形態のドローン制御プログラム1aや各種のデータを記憶する記憶手段3と、各種の演算処理を実行し後述する各構成部として機能する演算処理手段4とを有している。以下、ドローン制御装置1の各構成手段について説明する。
The drone control device 1 is composed of a computer such as a personal computer or a smartphone, and controls the
通信手段2は、ドローン制御装置1に無線通信機能を実装するものである。本第1実施形態において、通信手段2は、Wi−Fi(登録商標)等の無線LAN規格を利用して、ドローン10との間で無線接続する。具体的には、図1に示すように、ドローン制御装置1からドローン10には制御信号が送信され、ドローン10からドローン制御装置1には撮影された画像データ等が送信される。
The communication means 2 implements a wireless communication function in the drone control device 1. In the first embodiment, the communication means 2 wirelessly connects to the
記憶手段3は、ハードディスク、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等で構成されており、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段4が各種の演算処理を実行する際のワーキングエリアとして機能するものである。本第1実施形態において、記憶手段3は、図1に示すように、プログラム記憶部31と、開花判定用パラメータ記憶部32と、花心特定用パラメータ記憶部33と、飛行用パラメータ記憶部34とを有している。
The storage means 3 is composed of a hard disk, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like, and stores various data, and the arithmetic processing means 4 executes various arithmetic processes. It functions as a working area. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the storage means 3 includes a
プログラム記憶部31には、本第1実施形態のドローン制御プログラム1aがインストールされている。そして、演算処理手段4がドローン制御プログラム1aを実行することにより、本第1実施形態のドローン制御装置1を構成する各構成部としてコンピュータを機能させるようになっている。
The drone control program 1a of the first embodiment is installed in the
なお、ドローン制御プログラム1aの利用形態は、上記構成に限られるものではない。例えば、メモリーカード等のように、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体にドローン制御プログラム1aを記憶させておき、当該記録媒体から直接読み出して実行してもよい。また、外部サーバ等からクラウドコンピューティング方式やASP(Application Service Provider)方式で利用してもよい。 The usage pattern of the drone control program 1a is not limited to the above configuration. For example, the drone control program 1a may be stored in a non-temporary recording medium that can be read by a computer, such as a memory card, and read directly from the recording medium for execution. Further, it may be used by a cloud computing method or an ASP (Application Service Provider) method from an external server or the like.
開花判定用パラメータ記憶部32は、事前学習によって得られた学習済みの開花判定用パラメータを記憶するものである。本第1実施形態では、後述するとおり、開花状態を判定するためのアルゴリズムとして、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに開花判定用パラメータを適用してなる学習済みの開花判定モデルを採用している。このため、開花判定用パラメータ記憶部32には、花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて、開花判定モデルに事前学習させて得られる開花判定用パラメータが記憶されている。
The flowering determination
花心特定用パラメータ記憶部33は、事前学習によって得られた学習済みの花心特定用パラメータを記憶するものである。本第1実施形態では、後述するとおり、雌しべや雄しべを特定するためのアルゴリズムとして、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに花心特定用パラメータを適用してなる学習済みの花心特定モデルを採用している。このため、花心特定用パラメータ記憶部33には、花の学習用画像と花の雌しべや雄しべに関する情報とからなる教師データを用いて、花心特定モデルに事前学習させて得られる花心特定用パラメータが記憶されている。
The flower center specifying
なお、教師データとなる花の学習用画像は、ユーザによって直接撮影されたものでもよく、ドローン10を用いて撮影されたものでもよい。また、花の開花状態に関する情報としては、開花前から開花後にかけての時間経過に応じた花の形状および色に関する情報が用いられる。さらに、花の雌しべおよび雄しべに関する情報としては、雌しべと雄しべのそれぞれの形状および色に関する情報が用いられる。
The flower learning image to be the teacher data may be directly taken by the user or may be taken by using the
飛行用パラメータ記憶部34は、事前学習によって得られた学習済みの飛行用パラメータを記憶するものである。本第1実施形態では、ドローン10の飛行アルゴリズムとして、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに飛行用パラメータを適用してなる学習済みの飛行経路判定モデルを採用している。このため、飛行用パラメータ記憶部34には、充電スタンド等の初期位置を離陸してから授粉しようとする花に接近し、授粉させ、初期位置に戻って着陸するまでの飛行経路における一通りの画像データと、各状況におけるドローン10の情報(対象物との距離、高度、加速度等)と、授粉しようとする花や初期位置の位置情報とからなる教師データを用いて、飛行経路判定モデルに事前学習させて得られる飛行用パラメータが記憶されている。
The flight
演算処理手段4は、CPU(Central Processing Unit)等によって構成されており、プログラム記憶部31にインストールされたドローン制御プログラム1aを実行することにより、図1に示すように、制御信号出力部41と、画像データ取得部42と、飛行経路判定部43と、開花状態判定部44と、花心特定部45と、距離算出部46として機能するようになっている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
The arithmetic processing means 4 is composed of a CPU (Central Processing Unit) or the like, and by executing the drone control program 1a installed in the
制御信号出力部41は、ドローン10を制御するための制御信号を出力するものである。本第1実施形態において、制御信号出力部41は、飛行経路判定部43による判定結果やドローンから受信したセンサ12の出力値等に基づいて、ドローン10に所定の飛行経路を移動させるための制御信号を出力する。所定の飛行経路としては、充電スタンド等の初期位置を離陸してから授粉しようとする花に接近し、授粉させ、初期位置に戻って着陸するまでの飛行経路が予め設定される。
The control
また、本第1実施形態において、制御信号出力部41は、距離算出部46によって算出された雌しべや雄しべから付着用アタッチメントの先端までの距離に基づいて、付着用アタッチメント14の先端に設けられた花粉保持部14bを雌しべや雄しべに接触させる制御信号を出力する。なお、接触させるだけではなく、付着用アタッチメントの先端を振動させることにより、雄しべからの花粉採取率や雌しべに対する花粉付着率を高めてもよい。
Further, in the first embodiment, the control
画像データ取得部42は、ドローン10によって撮影された画像データを取得するものである。本第1実施形態において、画像データ取得部42は、ドローン10が飛行経路を飛行している間、短い時間間隔で定期的に画像データを取得し、必要に応じて飛行経路判定部43、開花状態判定部44および花心特定部45に提供するようになっている。
The image
飛行経路判定部43は、ドローン10の飛行経路を判定するものである。本第1実施形態において、飛行経路判定部43は、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに飛行用パラメータを適用してなる学習済みの飛行経路判定モデルによって構成されている。そして、飛行経路を判定する場合、飛行経路判定部43は、飛行用パラメータ記憶部34に記憶されている学習済みの飛行用パラメータを飛行経路判定モデルに適用するとともに、当該学習済の飛行経路判定モデルに、画像データ取得部42によって取得された画像データを入力する。これにより、当該画像データに撮像されている対象物と衝突することなく、予め設定された飛行経路を飛行しているか否かが判定される。
The flight
開花状態判定部44は、画像データに撮像されている花の開花状態を判定するものである。本第1実施形態において、開花状態判定部44は、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに開花判定用パラメータを適用してなる学習済みの開花判定モデルによって構成されている。そして、花の開花状態を判定する場合、開花状態判定部44は、開花判定用パラメータ記憶部32に記憶されている学習済みの開花判定用パラメータを開花判定モデルに適用するとともに、当該学習済みの開花判定用モデルに、画像データ取得部42によって取得された花の画像データを入力する。これにより、当該画像データに撮像されている花が花粉を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する。
The flowering
本第1実施形態において、開花状態判定部44は、画像データに撮像されている花の花弁が6割以上開いており、かつ、花弁および花心に萎れまたは変色がない場合に開花していると判定する。しかしながら、開花の判定基準は上記に限定されるものでなく、授粉させようとする植物の特性等に応じて適宜変更してもよい。
In the first embodiment, the flowering
花心特定部45は、画像データに撮像されている花の花心を特定するものである。本第1実施形態において、花心特定部45は、機械学習アルゴリズムである学習・推論モデルに花心特定用パラメータを適用してなる学習済みの花心特定モデルによって構成されている。そして、花の花心を特定する場合、花心特定部45は、花心特定用パラメータ記憶部33に記憶されている学習済みの花心特定用パラメータを花心特定モデルに適用するとともに、当該学習済みの花心特定モデルに、画像データ取得部42によって取得された花の画像データを入力する。これにより、当該画像データに撮像されている花の雌しべや雄しべを特定する。
The flower
なお、本第1実施形態では、機械学習アルゴリズムとして、ディープラーニング手法のうち、画像のクラス分類に特化したモデルである畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)を採用しているが、これに限定されるものではなく、他の機械学習アルゴリズムを用いてもよい。 In the first embodiment, a convolutional neural network (CNN), which is a model specialized for image classification among deep learning methods, is adopted as a machine learning algorithm. Other machine learning algorithms may be used without limitation.
距離算出部46は、雌しべや雄しべから付着用アタッチメント14の先端までの距離を算出するものである。本第1実施形態において、距離算出部46は、まず、ドローン10に設けられた光学センサ12からの出力値に基づいて、花心特定部45によって特定された雌しべや雄しべから光学センサ12までの距離を算出する。そして、距離算出部46は、事前に登録しておいた、光学センサ12と付着用アタッチメント14の先端との差分情報に基づき、雌しべや雄しべから付着用アタッチメント14の先端までの距離を算出するようになっている。
The
つぎに、本第1実施形態のドローン制御装置1およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム100、ドローン制御プログラム1a、ドローン制御方法の作用について説明する。なお、本第1実施形態では、付着用アタッチメント14によって雄しべから新鮮な花粉を採取した後、当該花粉を雌しべに付着させる場合の処理について説明する。
Next, the actions of the drone control device 1 of the first embodiment, the pollen / fruit fruit
まず、図3に示すように、制御信号出力部41が、授粉させようとする花に移動させるための制御信号をドローン10へ出力する(ステップS1)。これにより、ドローン10が充電スタンド等の初期位置から離陸し、所定の飛行経路に従って飛行を開始する。ドローン10が飛行している間、画像データ取得部42が画像データを定期的に取得する(ステップS2)。これにより、ドローン10が対象物と衝突することなく、予め設定された飛行経路を飛行しているか否かが飛行経路判定部43によって常時判定される。
First, as shown in FIG. 3, the control
ドローン10が対象となる花の近くに到着すると、開花状態判定部44が、画像データに撮像されている花の開花状態を判定する(ステップS3)。当該判定の結果、花粉を付着可能な程度に開花していない場合(ステップS3:NO)、当該花に対する授粉処理を中止し、後述するステップS10へと進む。一方、花粉を付着可能な程度に開花している場合(ステップS3:YES)、花心特定部45が当該花における雄しべを探索する(ステップS4)。
When the
このとき、本第1実施形態では、開花しているか否かの判定に際して、花の花弁が6割以上開いており、かつ、花弁や花心に萎れや変色がないことを開花の判定基準として用いている。このため、花粉を付着可能な程度に開花しているか否かが高精度に判定される。 At this time, in the first embodiment, when determining whether or not a flower is blooming, it is used as a criterion for determining flowering that the petals of the flower are 60% or more open and that the petals and the heart of the flower are not wilted or discolored. ing. Therefore, it is determined with high accuracy whether or not the flowering is such that pollen can be attached.
花心特定部45によって雄しべが特定されると(ステップS4:YES)、距離算出部46が、雄しべから付着用アタッチメント14の先端までの距離を算出する(ステップS5)。そして、当該距離に基づいて、制御信号出力部41が、付着用アタッチメント14の先端を雄しべに接触させる制御信号を出力する(ステップS6)。これにより、付着用アタッチメント14の先端が雄しべに付着するため、当該雄しべで生成された新鮮な花粉が自動的かつ高精度に採取される。
When the stamen is specified by the flower center specifying unit 45 (step S4: YES), the
雄しべから花粉が採取されると、花心特定部45が別途、雌しべを探索する(ステップS7)。そして、花心特定部45によって雌しべが特定されると(ステップS7:YES)、距離算出部46が、雌しべから付着用アタッチメント14の先端までの距離を算出する(ステップS8)。そして、当該距離に基づいて、制御信号出力部41が、付着用アタッチメント14の先端を雌しべに接触させる制御信号を出力する(ステップS9)。これにより、付着用アタッチメント14の先端が雌しべに付着するため、雄しべから採取した新鮮な花粉が自動的かつ高精度に雌しべに付着され授粉作業が完了する。
When pollen is collected from the stamens, the flower
このとき、本第1実施形態では、付着用アタッチメント14が、授粉しようとする花の向きに応じた角度に設定されている。このため、どの向きに咲いた花でも雄しべから花粉が漏れなく採取されるとともに、雌しべに花粉が漏れなく付着される。
At this time, in the first embodiment, the
なお、一般的に、花粉は開花後の鮮度が重要であり、貯留しておいて使用することは好ましくない。このため、本第1実施形態では、雄しべから花粉を採取する動作も自動化することにより、新鮮な花粉を確保している。しかしながら、人工授粉用の花粉でも十分な着果率を見込めるような植物については、予め付着用アタッチメント14の先端に花粉を付着させておき、当該花粉を雌しべに付着させる動作のみを実行してもよい。この場合、ステップS4からステップS6までの処理は不要である。
In general, the freshness of pollen after flowering is important, and it is not preferable to store and use pollen. Therefore, in the first embodiment, fresh pollen is secured by automating the operation of collecting pollen from the stamens. However, for plants in which a sufficient fruit set rate can be expected even with pollen for artificial pollination, it is possible to attach pollen to the tip of the
授粉作業の完了後、ドローン10のバッテリ残量があり(ステップS10:YES)、他の花に授粉する場合は(ステップS11:YES)、ステップS1へと戻り、上述した処理を繰り返す。一方、ドローン10のバッテリ残量が少ない場合(ステップS10:NO)や他の花に授粉しない場合は(ステップS11:NO)、飛行経路判定部43が現在位置から初期位置までの距離を算出し(ステップS12)、当該初期位置に帰還させるための制御信号をドローン10へ出力する(ステップS13)。
After the pollination work is completed, the
以上のような本第1実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
1.雌しべに花粉や着果剤を自動的かつ高精度に付着させることができる。
2.雄しべから新鮮な花粉を自動的かつ高精度に採取することができ、着果率を向上することができる。
3.花粉を付着可能な程度に開花しているか否かを高精度に判定することができる。
4.どの向きに咲いた花でも雌しべに花粉を漏れなく付着させることができる。
5.機械学習を重ねることで、最終的には、花粉や着果剤の付着作業を完全に自動化することができる。
According to the first embodiment as described above, the following effects are obtained.
1. 1. Pollen and fruit-setting agents can be attached to the pistil automatically and with high accuracy.
2. 2. Fresh pollen can be collected automatically and with high accuracy from the stamens, and the fruit set rate can be improved.
3. 3. It is possible to determine with high accuracy whether or not the flowers are blooming to the extent that pollen can be attached.
4. Pollen can be attached to the pistil of any flower that blooms in any direction.
5. By repeating machine learning, it is finally possible to completely automate the work of attaching pollen and fruit set agents.
つぎに、本発明に係るドローン制御装置1およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム100、ドローン制御プログラム1a、ドローン制御方法の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の構成のうち、上述した第1実施形態と同一もしくは相当する構成については同一の符号を付し、再度の説明を省略する。
Next, the drone control device 1 according to the present invention, the pollen / fruit set agent
本第2実施形態のドローン制御装置1およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム100、ドローン制御プログラム1a、ドローン制御方法の特徴は、第1実施形態における、花粉を雌しべに付着させる付着用アタッチメント14の代わりに、着果剤を雌しべに付着させる付着用アタッチメント15がドローンに搭載されている点にある。
The features of the drone control device 1 of the second embodiment, the pollen / fruiting agent
本第2実施形態において、雌しべに着果剤を付着させる付着用アタッチメント15は、図4に示すように、超音波によって着果剤をミスト化して噴霧する超音波スプレーによって構成されている。そして、植物の生育状況に応じて、第1実施形態の付着用アタッチメント14と、第2実施形態の付着用アタッチメント15とを付け替え、授粉作業と着果剤の付着作業の双方において、ドローン10を使い回せるようになっている。
In the second embodiment, the
つぎに、本第2実施形態のドローン制御装置1およびこれを用いた花粉・着果剤自動付着システム100、ドローン制御プログラム1a、ドローン制御方法の作用について説明する。なお、本第2実施形態のステップのうち、上述した第1実施形態と同一もしくは相当するステップについては同一の符号を付し、再度の説明を省略する。
Next, the actions of the drone control device 1 of the second embodiment, the pollen / fruit fruit
図5に示すように、本第2実施形態では、まず、ステップS1からステップS3までの処理を実行し、着果剤を付着可能な程度に開花している花を探し出す。このとき、開花状態判定部44は、第1実施形態と同様の判定基準を用いて、開花状態を判定する。
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, first, the processes from step S1 to step S3 are executed to search for flowers that are blooming to the extent that a fruit-setting agent can be attached. At this time, the flowering
つぎに、ステップS7およびステップS8の処理を実行し、開花している花の雌しべから付着用アタッチメント15の先端までの距離を算出する。そして、当該距離に基づいて、制御信号出力部41が、付着用アタッチメント15の先端を雌しべに近接させ着果剤を噴射させる制御信号をドローン10へ出力する(ステップS21)。これにより、付着用アタッチメント15の先端から着果剤が噴射されるため、当該着果剤が自動的かつ高精度に雌しべに付着される。
Next, the processes of steps S7 and S8 are executed, and the distance from the pistil of the flowering flower to the tip of the
その後、ステップS10およびステップS11の処理によって、他の花にも着果剤を噴射するか否かを判定し、噴射しない場合には、ステップS12およびステップS13の処理によって、ドローンを初期位置へ帰還させる。 After that, the processing of steps S10 and S11 determines whether or not to inject the fruit set agent onto other flowers, and if not, the drone is returned to the initial position by the processing of steps S12 and S13. Let me.
以上のような本第2実施形態によれば、第1実施形態の作用効果に加えて、雌しべに着果剤を自動的かつ高精度に付着させることができるという効果を奏する。 According to the second embodiment as described above, in addition to the action and effect of the first embodiment, it is possible to automatically and highly accurately attach the fruit-setting agent to the pistil.
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、上述した各実施形態では、授粉作業や噴霧作業を継続するにあたって、ドローン10のバッテリ残量を確認している(ステップS10)。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、初期位置から離陸する際にも、バッテリ残量を確認し、十分に充電されている場合のみ離陸させるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified. For example, in each of the above-described embodiments, the remaining battery level of the
また、上述した各実施形態では、事前に学習済みの開花判定用パラメータ、花心特定用パラメータおよび飛行用パラメータを用意しているが、ドローン10を飛行させるたびに画像データ等を取得して機械学習させ、各学習済みパラメータを逐次、更新するようにしてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the flowering determination parameter, the flower center identification parameter, and the flight parameter that have been learned in advance are prepared, but each time the
さらに、上述した第1実施形態では、付着用アタッチメント14の向きを手動で調節しているが、これに限定されるものではなく、自動調節するようにしてもよい。具体的には、ドローン10においては、アーム部材14aの屈曲角度を駆動制御可能に構成する。一方、ドローン制御装置1においては、画像データから画像認識によって花の種類や向き等を判定し、当該判定結果に応じて屈曲角度を指定する制御信号を出力する。
Further, in the above-described first embodiment, the orientation of the
また、ドローン10によって教師データを収集する際には、スマートフォンやタブレット等によってドローン10を手動操作してもよい。
Further, when collecting teacher data by the
1 ドローン制御装置
1a ドローン制御プログラム
2 通信手段
3 記憶手段
4 演算処理手段
10 ドローン
11 カメラ
12 センサ
13 コントローラ
14 付着用アタッチメント(第1実施形態)
14a アーム部材
14b 花粉保持部
15 付着用アタッチメント(第2実施形態)
31 プログラム記憶部
32 開花判定用パラメータ記憶部
33 花心特定用パラメータ記憶部
34 飛行用パラメータ記憶部
41 制御信号出力部
42 画像データ取得部
43 飛行経路判定部
44 開花状態判定部
45 花心特定部
46 距離算出部
100 花粉・着果剤自動付着システム
1 Drone control device 1a Drone control program 2 Communication means 3 Storage means 4 Arithmetic processing means 10
31
Claims (7)
前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得部と、
花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定部と、
前記花の学習用画像と花の雌しべおよび雄しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定部によって開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべおよび雄しべを特定する花心特定部と、
前記花心特定部によって特定された雌しべおよび雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部によって算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、および前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力部と、
を有し、
前記開花状態判定部によって開花していると判定された花に対して、
前記花心特定部が雄しべを特定し、前記距離算出部が当該雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力部が前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから花粉を採取した後、
前記花心特定部が雌しべを特定し、前記距離算出部が当該雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力部が前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから採取した花粉を前記雌しべに付着させる、ドローン制御装置。 A drone control device that controls a drone equipped with an attachment for attaching pollen or fruit set agent to the pistil.
An image data acquisition unit that acquires flower image data from the drone,
The flowering judgment model of learned obtained by prior learning using teacher data composed of information relating to flowering state of the learning image and Floral, the image data being captured in flowers enough to be attached to pollen A flowering state determination unit that determines whether or not it is in bloom,
A flower determined to be flowering by the flowering state determination unit by a trained flower center identification model pre-trained using teacher data consisting of a flower learning image and information on flower pistils and stamens . The flower heart identification part that identifies the pistil and stamen included in the image data,
A distance calculation unit that calculates the distance from the pistil and stamen specified by the flower center identification unit to the tip of the attachment attachment.
Based on the distance calculated by the distance calculation unit, a control signal is brought into contact with the tip of the attachment for attachment to the pistil, and control for outputting the tip of the attachment for attachment to the drone control signals of contacting the stamen Signal output section and
Have a,
For a flower determined to be in bloom by the flowering state determination unit
The pollen identification unit identifies the stamen, the distance calculation unit calculates the distance from the stamen to the tip of the attachment, and the control signal output unit determines the tip of the attachment attachment based on the distance. After collecting pollen from the stamen by outputting a control signal for contacting the stamen,
The pollen identification unit identifies the pistil, the distance calculation unit calculates the distance from the pistil to the tip of the attachment, and based on the distance, the control signal output unit determines the tip of the attachment. A drone control device that attaches pollen collected from the pistil to the pistil by outputting a control signal for contacting the pistil .
前記開花状態判定部は、前記画像データに撮像されている花の花弁が6割以上開いており、かつ、花弁および花心に萎れまたは変色がない場合に開花していると判定する、請求項1または請求項2に記載のドローン制御装置。 The information on the flowering state is composed of the shape and color of the flower according to the passage of time from before flowering to after flowering.
The flowering state determination unit determines that the flower is blooming when the petals of the flower captured in the image data are 60% or more open and the petals and the flower heart are not wilted or discolored. Alternatively, the drone control device according to claim 2.
花が上向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を下方に向け、
花が横向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を略水平方向に向け、
花が下向きの場合は前記付着用アタッチメントの先端を斜め上方に向ける、請求項1から請求項3のいずれかに記載のドローン制御装置。 The attachment attachment for attaching pollen to the pistil is composed of an arm member that can be bent according to the direction of the flower to be pollinated.
If the flower is facing up, point the tip of the attachment to the bottom.
If the flower is oriented sideways, point the tip of the attachment attachment approximately horizontally.
The drone control device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the flower is facing downward, the tip of the attachment attachment is directed obliquely upward.
前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得部と、
花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定部と、
前記花の学習用画像と花の雌しべおよび雄しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定部によって開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべおよび雄しべを特定する花心特定部と、
前記花心特定部によって特定された雌しべおよび雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部によって算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、および前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力部と、
してコンピュータを機能させるとともに、
前記開花状態判定部によって開花していると判定された花に対して、
前記花心特定部が雄しべを特定し、前記距離算出部が当該雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力部が前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから花粉を採取した後、
前記花心特定部が雌しべを特定し、前記距離算出部が当該雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力部が前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから採取した花粉を前記雌しべに付着させる、ドローン制御プログラム。 A drone control program that controls a drone with an attachment that attaches pollen or fruit set to the pistil.
An image data acquisition unit that acquires flower image data from the drone,
The flowering judgment model of learned obtained by prior learning using teacher data composed of information relating to flowering state of the learning image and Floral, the image data being captured in flowers enough to be attached to pollen A flowering state determination unit that determines whether or not it is in bloom,
A flower determined to be flowering by the flowering state determination unit by a trained flower center identification model pre-trained using teacher data consisting of a flower learning image and information on flower pistils and stamens . The flower heart identification part that identifies the pistil and stamen included in the image data,
A distance calculation unit that calculates the distance from the pistil and stamen specified by the flower center identification unit to the tip of the attachment attachment.
Based on the distance calculated by the distance calculation unit, a control signal is brought into contact with the tip of the attachment for attachment to the pistil, and control for outputting the tip of the attachment for attachment to the drone control signals of contacting the stamen Signal output section and
With the functioning of the computer and,
For a flower determined to be in bloom by the flowering state determination unit
The pollen identification unit identifies the stamen, the distance calculation unit calculates the distance from the stamen to the tip of the attachment, and the control signal output unit determines the tip of the attachment attachment based on the distance. After collecting pollen from the stamen by outputting a control signal for contacting the stamen,
The flower center specifying unit identifies the pistil, the distance calculating unit calculates the distance from the pistil to the tip of the attachment, and based on the distance, the control signal output unit determines the tip of the attachment. A drone control program that attaches pollen collected from the pistil to the pistil by outputting a control signal for contacting the pistil .
前記ドローンから花の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
花の学習用画像と花の開花状態に関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの開花判定モデルによって、前記画像データに撮像されている花が花粉を付着可能な程度に開花しているか否かを判定する開花状態判定ステップと、
前記花の学習用画像と花の雌しべおよび雄しべに関する情報とからなる教師データを用いて事前学習させた学習済みの花心特定モデルによって、前記開花状態判定ステップで開花していると判定された花の画像データに含まれる雌しべおよび雄しべを特定する花心特定ステップと、
前記花心特定ステップで特定された雌しべおよび雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップで算出された距離に基づいて、前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号、および前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を前記ドローンへ出力する制御信号出力ステップと、
を有し、
前記開花状態判定ステップにおいて開花していると判定された花に対して、
前記花心特定ステップにおいて雄しべを特定し、前記距離算出ステップにおいて当該雄しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力ステップにおいて前記付着用アタッチメントの先端を前記雄しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから花粉を採取した後、
前記花心特定ステップにおいて雌しべを特定し、前記距離算出ステップにおいて当該雌しべから前記付着用アタッチメントの先端までの距離を算出し、当該距離に基づいて、前記制御信号出力ステップにおいて前記付着用アタッチメントの先端を前記雌しべに接触させる制御信号を出力することにより、前記雄しべから採取した花粉を前記雌しべに付着させる、ドローン制御方法。 A drone control method that controls a drone equipped with an attachment for attaching pollen or fruiting agent to the pistil.
An image data acquisition step for acquiring flower image data from the drone, and
The flowering judgment model of learned obtained by prior learning using teacher data composed of information relating to flowering state of the learning image and Floral, the image data being captured in flowers enough to be attached to pollen A flowering state determination step to determine whether or not it is in bloom,
A flower determined to be in bloom in the flowering state determination step by a trained flower center identification model pre-trained using teacher data consisting of an image for learning the flower and information on the pistil and stamen of the flower. A flower heart identification step to identify the pistil and stamen included in the image data,
A distance calculation step for calculating the distance from the pistil and stamen specified in the flower center specifying step to the tip of the attachment attachment, and
Based on the distance calculated by said distance calculation step, the control signals contacting tip of the attachment for attachment to the pistil, and control for outputting the tip of the attachment for attachment to the drone control signals of contacting the stamen Signal output step and
Have a,
For a flower determined to be in bloom in the flowering state determination step
The stamen is specified in the pollen identification step, the distance from the stamen to the tip of the attachment is calculated in the distance calculation step, and the tip of the attachment is set in the control signal output step based on the distance. After collecting pollen from the stamen by outputting a control signal for contacting the stamen,
The pistil is specified in the pollen identification step, the distance from the pistil to the tip of the attachment is calculated in the distance calculation step, and the tip of the attachment is set in the control signal output step based on the distance. A drone control method in which pollen collected from the pistil is attached to the pistil by outputting a control signal for contacting the pistil .
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