JP7152212B2 - 生育情報表示システム - Google Patents
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Description
この発明の目的は、圃場内のメッシュ毎の実際の作物の生育状況と、生育情報との比較が容易となる生育情報表示システムを提供することである。
この発明の一実施形態では、前記メッシュ情報送信処理部は、前記端末装置によって撮像されている圃場が2以上存在すると判別された場合には、これらの複数の圃場のうち前記端末装置に最も近い位置に存在する圃場を、前記端末装置によって撮像されている圃場として特定するように構成されている。
この発明の一実施形態では、前記生育情報は、作物の生育状況を表す情報または作物の生育状況を表す情報から算出された施肥量を表す情報である。
図1は、この発明の一実施形態に係る生育情報表示システムの構成を示す模式図である。
生育情報表示システム1は、携帯型の端末装置(以下、「携帯端末2」という)と管理サーバ3とを含む。
この実施形態では、生育情報は、圃場の各メッシュに対する正規化差植生指数(NDVI : Normalized Difference Vegetation Index)である。以下において、正規化差植生指数をNDVIという場合がある。NDVIについて説明する。植物の緑葉は赤色等の可視光を吸収し、近赤外領域の波長の光を強く反射する。NDVIは、このような緑葉の性質を利用した指数であって、植生の有無や活性度を表す指数である。NDVIは、次式(1)で定義される。
IR:近赤外光の観測値
R:可視光の観測値
NDVIは、例えば、0.01~1.00の値をとるように正規化されている。
ある圃場の各メッシュに対するNDVIは、例えば、次のようにして作成される。すなわち、マルチスペクトルカメラが搭載された飛行体を、圃場の上空に飛行させながら、マルチスペクトルカメラで圃場を撮影する。マルチスペクトルカメラは、例えば、可視赤色光と近赤外光の画像を撮影できるカメラである。飛行体は、例えば、ドローン(無人航空機)である。そして、得られた撮影画像に基づいて、圃場内のメッシュ毎のNDVIを演算する。
図2は、管理サーバ3の電気的構成を示すブロック図である。
管理サーバ3は、制御部10を備えている。制御部10には、通信部21、操作表示部22、操作部23、記憶部24等が接続されている。通信部21は、制御部10が通信網5を介して携帯端末2と通信するための通信インタフェースである。操作表示部22は、例えば、タッチパネル式ディスプレイからなる。操作部23は、例えば、キーボード、マウス等を含む。記憶部24は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。
圃場管理テーブル25には、図3に示すように、圃場ID毎に、当該圃場の位置を特定するための位置情報(以下、「圃場位置情報」という場合がある)が記憶されている。圃場位置情報は、例えば、当該圃場の輪郭線上の複数の点の位置情報からなる。圃場位置情報は、例えば、圃場が略四角形状であれば、当該圃場の4頂点の位置情報の当該4頂点のうちの一組の対頂点の位置情報からなる。圃場位置情報は、当該圃場の中心の位置情報を含んでいてもよい。
圃場特定部13は、携帯端末2から受信した圃場特定用情報に基づいて携帯端末2によって撮像されている圃場を特定する。情報送信部14は、圃場特定部13によって特定された圃場のメッシュ毎のメッシュ情報を携帯端末2に送信する。
携帯端末2は、制御部30を備えている。制御部30には、位置検出部41、姿勢・方位検出部42、撮像部43、通信部44、操作表示部45、操作部46、記憶部47等が接続されている。位置検出部41は、衛星測位システムに基づいて携帯端末2の位置情報を算出する。この実施形態では、衛星測位システムは、GNSS(Global Navigation Satellite System)である。具体的には、位置検出部41は、複数の測位衛星4(図1参照)からの衛星信号を受信して、携帯端末2の位置情報を算出する。位置情報は、例えば、緯度、経度および高度情報からなる。
以下において、位置検出部41によって検出された位置ならびに姿勢・方位検出部42によって検出された姿勢および方位のうち、少なくとも位置を含む情報を圃場特定用情報ということにする。ただし、この実施形態では、圃場特定用情報は、位置、姿勢および方位の全ての情報を含んでいる。
通信部44は、制御部30が通信網5を介して管理サーバ3と通信を行うための通信インタフェースである。操作表示部45は、例えば、タッチパネル式ディスプレイからなる。操作部46は、例えば、1または複数の操作ボタンを含む。記憶部47は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成される。
生育情報表示制御部34は、管理サーバ3から送信される圃場に対するメッシュ情報を受信し、受信したメッシュ情報、携帯端末2の位置情報、姿勢情報および方位情報等に基づいて撮像画像に含まれる圃場内のメッシュを特定し、特定された各メッシュに対して、対応する生育情報を重ねて表示する。
ユーザは、例えば、施肥作業を行うとしている圃場に対する作物の生育情報を確認したい場合には、携帯端末2を操作して、生育情報付加プログラムが起動させる。生育情報付加プログラムが起動されると、情報付加処理が開始される。
情報付加処理部32内の圃場特定用情報送信処理部33は、圃場特定用情報を管理サーバ3に送信する(ステップS2)。前述したように、この実施形態では、圃場特定用情報は、携帯端末2の位置情報、姿勢情報および方位情報からなる。なお、圃場特定用情報は、携帯端末2の撮像部43の画角情報を含んでいてもよい。
次に、圃場特定部13は、圃場管理テーブル25内の圃場位置情報およびメッシュ情報管理テーブル26内の圃場に対するメッシュ位置情報に基づいて、ステップ12で特定された撮影領域内に圃場が1つのみ存在するか、2以上存在するか、圃場が存在しないかを判別する(ステップS13)。なお、この判別は、圃場に対するメッシュ位置情報のみに基づいて行ってもよい。
前記ステップS13において、撮像部53の撮影領域内に圃場が1つのみ存在すると判別された場合には、圃場特定部13は、当該圃場を、情報付加対象圃場として特定する(ステップS15)。そして、圃場特定部13は、ステップS17に移行する。
ステップS17では、情報送信部14は、まず、圃場管理テーブル25およびメッシュ情報管理テーブル26のうち少なくともメッシュ情報管理テーブル26に基づいて、情報付加対象圃場として特定された圃場に対するメッシュ情報を取得する。そして、情報送信部14は、取得したメッシュ情報と特定成功コマンドとを含む特定結果情報を、携帯端末2に送信する。
具体的には、生育情報表示制御部34は、特定結果情報に含まれているメッシュ情報、携帯端末2の位置情報、姿勢情報および方位情報に基づいて情報付加対象圃場内のメッシュを特定する。この際、生育情報表示制御部34は、撮像部43の画角情報をも考慮して情報付加対象圃場内のメッシュを特定してもよい。そして、情報付加処理部32は、特定された各メッシュに対して、対応する生育情報を重ねて表示する。
また、撮像画像内の情報付加対象圃場をメッシュ毎に分割し、分割されたメッシュ内に対応する生育情報を数値で表示するようにしてもよい。また、撮像画像内の情報付加対象圃場内のメッシュを特定し、特定されたメッシュに、対応する生育情報を二次元または三次元の棒グラフで表示してもよい。図9に、情報付加対象圃場F内のメッシュ毎に、対応する生育情報を三次元の棒グラフで表示する例を示す。
情報付加処理をやり直すための操作が行われていない場合には(ステップS6:NO)、情報付加処理部32は、ユーザによって、生育情報付加プログラムを終了させるための操作が行われたか否かを判別する(ステップS7)。生育情報付加プログラムを終了させるための操作が行われていない場合には(ステップS7:NO)、情報付加処理部32は、ステップS6に戻る。
前記ステップS7において、生育情報付加プログラムを終了させるための操作が行われたと判別された場合には(ステップS7:YES)、情報付加処理部32は、情報付加処理を終了する。
前述したように、ある圃場に対する生育情報は、例えば、マルチスペクトルカメラが搭載された飛行体を、圃場の上空に飛行させながら、マルチスペクトルカメラで圃場を撮影し、得られた撮影画像を解析することによって作成される。飛行体からマルチスペクトルカメラで圃場を撮影しているときに、その撮像画像および撮像領域の位置情報をリアルタイムで管理サーバ3に送信するようにしてもよい。この場合、管理サーバ3は撮像画像を受信すると、受信した撮像画像に基づいて、当該圃場のメッシュ毎の位置情報および生育情報を含むメッシュ情報を作成してメッシュ情報管理テーブル26に記憶するようにしてもよい。
前述の実施形態では、携帯端末2は、位置情報、姿勢情報および方位情報からなる圃場特定用情報を管理サーバ3に送信している。しかし、圃場特定用情報は、位置情報、姿勢情報および方位情報のうち、少なくとも位置情報を含んでいればよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
2 携帯端末
3 管理サーバ
4 測位衛星
5 通信網
10 制御部
11 メモリ
12 メッシュ情報送信処理部
13 圃場特定部
14 情報送信部
21 通信部
22 操作表示部
23 操作部
24 記憶部
25 圃場管理テーブル
26 メッシュ情報管理テーブル
30 制御部
31 メモリ
32 情報付加処理部
33 圃場特定用情報送信処理部
34 生育情報表示制御部
41 位置検出部
42 姿勢・方位検出部
43 撮像部
44 通信部
45 操作表示部
46 操作部
47 記憶部
Claims (4)
- 圃場を撮像可能な端末装置と、
前記端末装置と通信可能なサーバとを含み、
前記端末装置は、当該端末装置の位置情報を算出する位置検出部と、当該端末装置の姿勢情報および方位情報を検出する姿勢・方位検出部と、前記圃場を撮像するための撮像部と、前記撮像部によって撮像された撮像画像を表示する表示部と、前記端末装置の位置情報、姿勢情報および方位情報のうちの少なくとも位置情報を含む圃場特定用情報を、前記サーバに送信する圃場特定用情報送信処理部とを含み、
前記サーバは、所定の複数の圃場毎に、当該圃場を分割することによって設定された複数のメッシュ毎の位置情報および生育情報であるメッシュ情報が記憶された記憶部と、前記端末装置から受信した圃場特定用情報に基づいて前記撮像部によって撮像されている撮像領域を特定し、特定された撮像領域と前記記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記端末装置によって撮像されている圃場を特定し、特定された圃場に対するメッシュ情報を前記端末装置に送信するメッシュ情報送信処理部とを含み、
前記端末装置は、前記サーバから前記圃場に対するメッシュ情報を受信し、受信したメッシュ情報に含まれるメッシュ毎の位置情報、前記端末装置の位置情報、姿勢情報および方位情報に基づいて、撮像画像に含まれている圃場内のメッシュの位置を特定し、受信したメッシュ情報に含まれるメッシュ毎の位置情報および生育情報に基づいて、位置が特定された各メッシュに対して、対応する生育情報を重ねて表示する生育情報表示制御部をさらに含む、生育情報表示システム。 - 前記メッシュ情報送信処理部は、前記特定された撮像領域と前記記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記端末装置によって撮像されている圃場が2以上存在するか否かを判別し、前記端末装置によって撮像されている圃場が2以上存在すると判別された場合には、これらの複数の圃場のうち前記端末装置に最も近い位置に存在する圃場を、前記端末装置によって撮像されている圃場として特定するように構成されている、請求項1に記載の生育情報表示システム。
- 前記複数の圃場毎のメッシュ情報は、当該圃場上空を飛行する飛行体に搭載された撮像装置によって撮影された当該圃場の画像を解析することによって作成される、請求項1または2に記載の生育情報表示システム。
- 前記生育情報は、作物の生育状況を表す情報または作物の生育状況を表す情報から算出された施肥量を表す情報である、請求項1~3のいずれか一項に記載の生育情報表示システム。
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