JP7218365B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、作物に関する作業の内容の決定を支援する技術に関する。

作物に関する作業の内容の決定を支援する技術が知られている。特許文献１には、作物を撮影した画像データから算出される換算葉色値等の観察されるデータに基づいて、肥料の量の決定等の施肥管理やその他の農作業を含む肥培管理を支援する技術が開示されている。

特開２０１７－１２５７０５号公報

圃場の作物について光に関する量を測定するセンサ（イメージセンサ等）の出力を利用して生育状況を示す指標（例えばＮＤＶＩ）を取得して作業時期の目安として活用することが行われている。その場合に、日向と日陰では光量が異なるので、同じ育成状況でも得られる指標の値が変化する。
そこで、本発明は、日陰が混じる圃場における生育状況の適切な判断を支援することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、撮影された圃場の画像に含まれる当該圃場の日向領域を判定する判定部と、判定された前記日向領域における作物の育成状況を示す指標を日向指標として取得する指標取得部と、取得された前記日向指標を前記日向領域の指標として出力する出力部と、撮影手段を備える飛行体により撮影された圃場の画像を取得する第１画像取得部と、取得された前記圃場の前記画像から前記作物の前記育成状況を示す指標を算出する算出部と、前記飛行体により撮影された指標補正用の画像を取得する補正取得部と、前記指標補正用の画像の撮影条件が日向及び日陰のいずれであるかを特定する条件特定部とを備え、前記指標取得部は、前記圃場の前記画像の全体について算出された前記指標から前記日向領域について算出されたものを前記日向指標として取得し、又は、前記圃場の画像のうち前記日向領域についてのみ算出された前記指標を前記日向指標として取得し、前記算出部は、前記日向の前記撮影条件が特定された場合に、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定された部分における前記指標として、取得された前記指標補正用の前記画像に基づいて補正された前記指標を算出する情報処理装置を提供する。
前記算出部は、前記日陰の前記撮影条件が特定された場合に、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定されなかった部分における前記指標として、取得された前記指標補正用の画像に基づいて補正された前記指標を算出するようにしてもよい。
また、本発明は、撮影された圃場の画像に含まれる当該圃場の日向領域を判定する判定部と、判定された前記日向領域における作物の育成状況を示す指標を日向指標として取得する指標取得部と、取得された前記日向指標を前記日向領域の指標として出力する出力部と、撮影手段を備える飛行体により撮影された圃場の画像を取得する第１画像取得部と、取得された前記圃場の前記画像から前記作物の前記育成状況を示す指標を算出する算出部と、前記圃場のうち前記日向領域と日陰領域とが切り替わる固定領域を撮影する撮影手段が撮影した前記固定領域の画像を取得する第２画像取得部とを備え、前記指標取得部は、前記圃場の前記画像の全体について算出された前記指標から前記日向領域について算出されたものを前記日向指標として取得し、又は、前記圃場の画像のうち前記日向領域についてのみ算出された前記指標を前記日向指標として取得し、前記算出部は、取得された前記固定領域の画像から得られる前記日向領域の指標と前記日陰領域の指標の相関関係に基づいて、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定されなかった部分について補正された前記指標を算出する情報処理装置を提供する。

本発明によれば、日陰が混じる圃場における生育状況の適切な判断を支援することができる。

実施例に係る農業支援システムの全体構成を表す図 サーバ装置のハードウェア構成を表す図 ドローンのハードウェア構成を表す図 農業支援システムが実現する機能構成を表す図 圃場の撮影方法の一例を表す図 日向領域の判定結果の一例を表す図 画素単位のＮＤＶＩマップの一例を表す図 領域単位のＮＤＶＩマップの一例を表す図 領域単位のＮＤＶＩマップの一例を表す図 生育情報の検索画面の一例を表す図 生育情報の検索画面の一例を表す図 生育情報の検索画面の一例を表す図 生育情報の検索画面の一例を表す図 記録処理における各装置の動作手順の一例を表す図 変形例で実現される機能構成を表す図 指標補正用の画像の一例を表す図 変形例で実現される機能構成を表す図 撮影条件の入力画面の一例を表す図 変形例で実現される機能構成を表す図 変形例で設置される撮影手段の撮影範囲の一例を表す図 変形例で実現される機能構成を表す図 指標割合の相関関係の一例を表す図 日向画素及び日陰画素の一例を表す図

１ 実施例
図１は実施例に係る農業支援システム１の全体構成を表す。農業支援システム１は、作物の生育状況を表す指標を活用して、圃場（稲、野菜及び果物等の作物を生育する場所）での作業を行う者を支援するシステムである。生育状況を表す指標とは、作物の生育段階の進み具合（例えば収穫に適した時期か否か）と、サイズ及び病気の有無等の状況（活性度ともいう）との一方又は両方を表す指標である。

本実施例では、後述するＮＤＶＩ（Normalized Difference Vegetation Index：正規化差植生指数）が用いられ、飛行体によって上空から撮影された圃場の画像を用いてその圃場の作物の生育状況を表す指標が算出される。飛行体は圃場を撮影可能であれば何でもよく、本実施例ではドローンが用いられる。農業支援システム１は、ネットワーク２と、サーバ装置１０と、ドローン２０と、ユーザ端末３０とを備える。

ネットワーク２は、移動体通信網及びインターネット等を含む通信システムであり、自システムにアクセスする装置同士のデータのやり取りを中継する。ネットワーク２には、サーバ装置１０が有線通信で（無線通信でもよい）アクセスしており、ドローン２０及びユーザ端末３０が無線通信（ユーザ端末３０は有線通信でもよい）でアクセスしている。

ユーザ端末３０は、本システムのユーザ（例えば圃場で作業を行う作業者）が利用する端末であり、例えばスマートフォン、ノートパソコン又はタブレット端末等である。ドローン２０は、本実施例では、１以上の回転翼を備え、それらの回転翼を回転させて飛行する回転翼機型の飛行体である。ドローン２０は、飛行しながら上空から圃場を撮影する撮影手段を備えている。ドローン２０は、例えば農業支援システム１のユーザである農作業者によって圃場まで持ち運ばれ、撮影飛行開始の操作が行われることで飛行及び撮影を行う。

サーバ装置１０は、作業者の支援に関する処理を行う情報処理装置である。サーバ装置１０は、例えば、ドローン２０により撮影された圃場の映像から前述したＮＤＶＩを算出する処理を行う。ＮＤＶＩは、直物の緑葉が赤色の可視光を多く吸収して近赤外領域の波長（０．７μｍ～２．５μｍ）の光を多く反射するという性質を利用して作物の生育状況を数値で表す。作業者は、ユーザ端末３０に表示されるＮＤＶＩの算出結果が表す生育状況を参考にして、自分が作業を行う圃場の作物への散水、肥料散布及び農薬散布等のタイミングを判断することができる。

図２はサーバ装置１０及びユーザ端末３０のハードウェア構成を表す。サーバ装置１０及びユーザ端末３０は、いずれも、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信装置１４と、入力装置１５と、出力装置１６と、バス１７という各装置を備えるコンピュータである。なお、ここでいう「装置」という文言は、回路、デバイス及びユニット等に読み替えることができる。また、各装置は、１つ又は複数含まれていてもよいし、一部の装置が含まれていなくてもよい。

プロセッサ１１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。また、プロセッサ１１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール及びデータ等を、ストレージ１３及び／又は通信装置１４からメモリ１２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。

各種処理を実行するプロセッサ１１は１つでもよいし、２以上であってもよく、２以上のプロセッサ１１は、同時又は逐次に各種処理を実行してもよい。また、プロセッサ１１は、１以上のチップで実装されてもよい。プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。

メモリ１２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１２は、レジスタ、キャッシュ及びメインメモリ（主記憶装置）等と呼ばれてもよい。メモリ１２は、前述したプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール及びデータ等を保存することができる。

ストレージ１３は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。

ストレージ１３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１２及び／又はストレージ１３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。通信装置１４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

入力装置１５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカなど）である。なお、入力装置１５及び出力装置１６は、一体となった構成（例えば、タッチスクリーン）であってもよい。また、プロセッサ１１及びメモリ１２等の各装置は、情報を通信するためのバス１７を介して互いにアクセス可能となっている。バス１７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

図３はドローン２０のハードウェア構成を表す。ドローン２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ストレージ２３と、通信装置２４と、飛行装置２５と、センサ装置２６と、撮影装置２７と、バス２８という各装置を備えるコンピュータである。なお、ここでいう「装置」という文言は、回路、デバイス及びユニット等に読み替えることができる。また、各装置は、１つ又は複数含まれていてもよいし、一部の装置が含まれていなくてもよい。

プロセッサ２１、メモリ２２、ストレージ２３、通信装置２４及びバス２８は、図２に表す同名の装置と同種のハードウェア（性能及び仕様等は異なっていてもよい）である。通信装置２４は、ネットワーク２との無線通信に加え、ドローン同士の無線通信を行うこともできる。飛行装置２５は、モータ及びローター等を備え、自機を飛行させる装置である。飛行装置２５は、空中において、あらゆる方向に自機を移動させたり、自機を静止（ホバリング）させたりすることができる。

センサ装置２６は、飛行制御に必要な情報を取得するセンサ群を有する装置である。センサ装置２６は、自機の位置（緯度及び経度）を測定する位置センサと、自機が向いている方向（ドローンには自機の正面方向が定められており、その正面方向が向いている方向）を測定する方向センサと、自機の高度を測定する高度センサと、自機の速度を測定する速度センサと、３軸の角速度及び３方向の加速度を測定する慣性計測センサ（ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit））とを備える。

撮影装置２７は、レンズ及びイメージセンサ等を有し、イメージセンサで撮影した画像をデジタルデータで記録するいわゆるデジタルカメラである。このイメージセンサは、可視光に加えて、ＮＤＶＩの算出に必要な近赤外領域の波長の光にも感度を有する。撮影装置２７は、自機（ドローン２０）の筐体の下部に取り付けられ、撮影方向が固定されており、自機の飛行中に鉛直下方を撮影する。また、撮影装置２７は、オートフォーカス機能を有しており、飛行高度が変化しても自動的にピントを合わせて撮影をすることができる。

なお、サーバ装置１０及びドローン２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及び、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

農業支援システム１が備えるサーバ装置１０及びドローン２０には、本システムで提供されるプログラムが記憶されており、各装置のプロセッサがプログラムを実行して各部を制御することで以下に述べる機能群が実現される。
図４は農業支援システム１が実現する機能構成を表す。サーバ装置１０は、圃場画像生成部１０１と、日向領域判定部１０２と、指標算出部１０３と、生育情報生成部１０４と、生育情報記録部１０５とを備える。

ドローン２０は、飛行制御部２０１と、飛行部２０２と、センサ測定部２０３と、撮影部２０４とを備える。飛行制御部２０１は、圃場を撮影する際に自機の飛行を制御する。飛行制御部２０１は、例えば、ユーザである農作業者が予め登録した圃場の地理的な範囲を示す圃場範囲情報（例えば圃場の外縁を示す緯度及び経度の情報）を記憶しておき、その圃場範囲情報に基づいて、圃場全体の上空を一定の高度で万遍なく飛行する飛行経路で自機を飛行させる制御を行う。

この場合の飛行経路は、例えば長方形の圃場であれば、圃場の一方の辺からその辺に対向する他方の辺まで波状の軌跡を描いて飛行する経路である。他にも、圃場の外縁に沿って飛行して、１週したら内側に経路をずらして渦巻き状の軌跡を描いて飛行する経路であってもよく、要するに圃場の全体を万遍なく飛行する飛行経路であればよい。飛行部２０２は、自機を飛行させる機能であり、本実施例では、飛行装置２５が備えるモータ及びローター等を動作させることで自機を飛行させる。

センサ測定部２０３は、センサ装置２６が備える各センサ（位置センサ、方向センサ、高度センサ、速度センサ、慣性計測センサ）による測定を行い、自機の位置、方向、高度、速度、角速度、加速度を所定の時間間隔で繰り返し測定する。センサ測定部２０３は、測定した位置、方向、高度、速度、角速度、加速度を示すセンサ情報を飛行制御部２０１に供給する。飛行制御部２０１は、供給されたセンサ情報に基づいて飛行部２０２を制御し、前述した飛行経路に沿って自機を飛行させる。

センサ測定部２０３は、測定した位置、方向、高度及び速度を示すセンサ情報を撮影部２０４に供給する。撮影部２０４は、撮影装置２７を用いて被写体を撮影する機能であり、本発明の「撮影手段」の一例である。撮影部２０４は、飛行制御部２０１が上記のとおり圃場の上空を飛行する制御を行っているときには、その圃場を被写体として撮影する。撮影部２０４は、圃場を撮影することで、その圃場において作物が生育している領域（作物領域）も撮影することになる。

撮影装置２７のイメージセンサは上記のとおり近赤外領域の波長の光にも感度を有するので、撮影部２０４が撮影した静止画像を形成する各画素は、可視光の赤色、緑色、青色を示すピクセル値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と共に、近赤外領域の波長の光を示すピクセル値（ＩＲ）によって表される。撮影部２０４は、供給されたセンサ情報に基づいて、圃場内の全ての領域が含まれるように、複数の静止画像を撮影する。

図５は圃場の撮影方法の一例を表す。図５では、ドローン２０が圃場Ａ１の上空を波状の軌跡を描いて飛行する際の経路Ｂ１が表されている。撮影部２０４は、センサ情報が示す高度及び撮影装置２７の画角から圃場（地上０ｍ地点）の撮影範囲（画角に含まれる圃場の範囲）を算出する。そして、撮影部２０４は、センサ情報が示す速度及び方向から現時点の撮影範囲と前回の撮影範囲とが重複する面積の割合（例えば撮影範囲の面積を１００％とした場合の重複面積のパーセンテージで表す）が閾値未満になったときに次の撮影を行う。

撮影部２０４は、図５の例であれば、最初に撮影領域Ｃ１を撮影し、次に撮影領域Ｃ１と少し重なった撮影領域Ｃ２を撮影する。また、撮影部２０４は、自機（ドローン２０）の折り返しの際に、算出した撮影範囲の大きさを飛行制御部２０１に通知する。飛行制御部２０１は、通知された大きさの撮影範囲が例えば図５の撮影領域Ｃ４及びＣ５のように重複する距離だけ経路をずらして折り返す。

撮影部２０４は、この方法での撮影を繰り返すことで、図５に表す撮影領域Ｃ１からＣ３２までを撮影した静止画像、すなわち、撮影範囲が少しずつ重複した複数の静止画像を撮影する。なお、図５の例では圃場Ａ１が複数の撮影範囲を丁度収められる大きさ及び形になっていたが、そうなっていなくてもよい。その場合は、撮影範囲同士の重複部分を広くしたり、圃場の外部を含めて撮影したりすることで、圃場内の全ての領域がいずれかの静止画像に含まれるようになる。

なお、撮影部２０４による撮影方法はこれに限らない。例えば撮影の際の飛行速度及び飛行高度が決まっていれば、撮影範囲が図５に表すように重複する時間の間隔が予め算出されるので、その時間の間隔で撮影が行われてもよい。また、圃場の地図と撮影位置とが予め決められていれば、撮影部２０４は、その決められた位置を飛行しているときに撮影すればよい。また、撮影部２０４は、自機の記憶容量又は通信速度に不足がなければ、データが大きくなる動画像を撮影してもよい。

これら以外にも、ドローンを用いて地上を撮影するための周知の方法が用いられてもよい。ドローン２０が備える各部の動作は、上述した農作業者による飛行開始の操作が行われることで開始される。各部の動作が開始されると、ドローン２０は圃場の上空を設定された飛行経路で飛行し、撮影部２０４は、前述のとおり繰り返し撮影を行う。撮影部２０４は、撮影を行うと、撮影した静止画像と、撮影に関する撮影情報（撮影したときの位置、方位、高度及び時刻と、撮影装置２７の画角とを示す情報）とを示す画像データを生成してサーバ装置１０に送信する。

サーバ装置１０の圃場画像生成部１０１は、送信されてきた画像データを受け取ることで、その画像データが示す静止画像を、ドローン２０により撮影された圃場の画像として取得する。圃場画像生成部１０１は本発明の「第１画像取得部」の一例である。圃場画像生成部１０１は、受け取った画像データが示す撮影情報も取得すると、撮影領域毎の画像から圃場全体の画像を生成する。

圃場画像生成部１０１は、取得した撮影情報が示す位置、方位、高度及び画角を用いて各画像の重複部分を計算し、重複部分については例えば一方の画像の画素を採用することで圃場全体の画像を生成する。圃場画像生成部１０１は、生成した圃場全体の画像の各画素に画素ＩＤを割り当てると、その画素ＩＤ及び圃場全体の画像を示す圃場全体画像データを日向領域判定部１０２及び指標算出部１０３に供給する。

日向領域判定部１０２は、撮影された圃場の画像に含まれるその圃場の日向領域を判定する。日向領域判定部１０２は本発明の「判定部」の一例である。日向領域判定部１０２は、本実施例では、上記のとおりドローン２０の撮影部２０４により撮影された圃場の画像に含まれる日向領域を判定する。日向領域判定部１０２は、供給された圃場全体画像データが示す圃場全体の画像の各画素のピクセル値に基づいて日向領域を判定する。

日向領域判定部１０２は、例えば、ピクセル値のうちのＲ、Ｇ、Ｂの値から各画素のＨＳＶ色空間における値（色相Ｈ：Hue、彩度Ｓ：Saturation、明度Ｖ：Value）を算出する。日向領域判定部１０２は、算出した各画素のＨＳＶの値のうち例えば色相Ｈ及び彩度Ｓの差が所定の範囲内に収まる領域を同じ色の物体の領域（例えば作物領域及び土領域等）と判断する。日向領域判定部１０２は、そうして判断した同一色の領域において、明度Ｖの値が差分閾値以上変化する画素を抽出する。

こうして抽出された画素は、日向と日陰の境界を示す可能性がある。日向領域判定部１０２は、抽出した画素によって区切られる領域のうち明度Ｖの値が大きい方の領域の明度Ｖの値の平均値が明度閾値以上である場合に、その明度Ｖの値は日向の画素を表していると判断し、その領域を日向領域として判定する。また、日向領域判定部１０２は、日向領域と判定しなかった領域を日陰領域として判定する。

なお、領域の色によって、日向及び日陰の明度Ｖはそれぞれ異なる大きさになり易く、そのため日向及び日陰の明度Ｖの差分も異なる大きさになりやすい。例えば緑の葉の領域における日向の画素の明度は、土の領域における日向の画素の明度よりも大きくなりやすい。そこで、日向領域判定部１０２は、例えば各領域の色相Ｈ及び彩度Ｓの値に応じた差分閾値及び明度閾値（葉領域では土領域に比べて両閾値を大きくする）を用いて日向領域及び日陰領域の判定を行ってもよい。

圃場Ａ１の南側には、図５に表すように、圃場Ａ１の西の端から東西方向の長さの３分の２ほどに沿って林Ｒ１が存在するものとする。
図６は日向領域の判定結果の一例を表す。図６では、圃場Ａ１の圃場全体画像Ｅ１に、判定結果として、南西側に林Ｒ１による日陰領域Ｇ１が表されており、それ以外の領域が日向領域Ｆ１として表されている。

日向領域判定部１０２は、上記のとおり判定を行うと、日向と判定した領域に含まれる画素の画素ＩＤを示す日向情報と、日陰と判定した領域に含まれる画素の画素ＩＤを示す日陰情報とを生成する。日向領域判定部１０２は、生成した日向情報及び日陰情報を圃場全体画像データと共に生育情報生成部１０４に供給する。

指標算出部１０３は、圃場画像生成部１０１により取得された圃場の画像からその画像に写る作物の生育状況を表す指標を算出する。指標算出部１０３は本発明の「算出部」の一例である。指標算出部１０３は、上述したＮＤＶＩを、生育状況を表す指標として算出する。指標算出部１０３は、例えば、圃場全体画像データが示す圃場全体の画像の画素毎に、上述した赤色のピクセル値（Ｒ）及び近赤外領域の波長の光のピクセル値（ＩＲ）をＮＤＶＩ＝（ＩＲ－Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ）という式に代入してＮＤＶＩを算出する。

本実施例では、ドローン２０の撮影部２０４が圃場の画像を撮影し、指標算出部１０３が上記のとおりＮＤＶＩを算出することで、圃場の作物の育成状況が測定されることになる。生育情報生成部１０４は、各画素に対応する圃場上の位置におけるＮＤＶＩを表す画素単位のＮＤＶＩマップを生成する。
図７は画素単位のＮＤＶＩマップの一例を表す。図７の例では、図５に表す圃場Ａ１の画素単位のＮＤＶＩマップＭ１が表されている。

ＮＤＶＩマップＭ１は、図６に表す圃場全体画像Ｅ１における左上角の画素Ｄ１（ＮＤＶＩ＝０．３）と、左下角の画素Ｄ２（ＮＤＶＩ＝－０．５）と、右上角の画素Ｄ３（ＮＤＶＩ＝０．３）と、右下角の画素Ｄ４（ＮＤＶＩ＝０．２）とを角に持つ長方形のマップである。指標算出部１０３は、算出したＮＤＶＩを表すＮＤＶＩマップＭ１を、算出した作物の生育状況を表す指標情報として圃場全体画像データと共に生育情報生成部１０４に供給する。

生育情報生成部１０４は、供給された日向情報、日陰情報、指標情報（例えばＮＤＶＩマップＭ１）及び圃場全体画像データを用いて、圃場における作物の生育状況を示す生育情報を生成する。生育情報生成部１０４は、特に、日向における作物の生育状況を示す日向生育情報と、日陰における作物の生育状況を示す日陰生育情報とを生成する。生育情報生成部１０４は、これらの情報を例えば次のように生成する。

生育情報生成部１０４は、指標算出部１０３から供給されたＮＤＶＩマップＭ１が示す各画素のＮＤＶＩのうち、日向領域判定部１０２により判定された日向領域におけるＮＤＶＩ（日向領域に含まれる各位置におけるＮＤＶＩ）を日向指標として取得する。ここでいう位置とは、圃場全体画像の１つの画素が表す位置から複数の画素が表す位置までを含み、いずれの場合もある程度の広さを持った領域を表す。日向指標とは、日向領域の作物の画像から測定される作物の生育状況を表す指標を言うものとする。

生育情報生成部１０４は、具体的には、指標情報が示すＮＤＶＩのうち、日向情報が示す画素ＩＤに対応付けられたＮＤＶＩを日向指標として取得する。また、生育情報生成部１０４は、日向領域と判定されなかった日陰領域の指標（日向領域と判定されなかった位置の指標）を日陰指標として取得する。日陰指標とは、日陰領域の作物の画像から測定される作物の生育状況を表す指標を言うものとする。生育情報生成部１０４は、指標情報が示すＮＤＶＩのうち、日陰情報が示す画素ＩＤに対応付けられたＮＤＶＩを日陰指標として取得する。生育情報生成部１０４は本発明の「指標取得部」の一例である。

生育情報生成部１０４は、本実施例では、上記のとおり、圃場の画像の全体について指標算出部１０３により算出されたＮＤＶＩから日向領域について算出されたＮＤＶＩを日向指標（圃場の日向領域に含まれる位置におけるＮＤＶＩ）として取得する。また、生育情報生成部１０４は、圃場の画像の全体について指標算出部１０３により算出されたＮＤＶＩから日陰領域について算出されたＮＤＶＩを日陰指標（圃場の日陰領域に含まれる位置におけるＮＤＶＩ）として取得する。

生育情報生成部１０４は、取得した日向指標及び日陰指標を用いて、圃場Ａ１を区分する複数の領域毎の作物の生育状況を表す領域単位のＮＤＶＩマップを、日向領域及び日陰領域のそれぞれについて生成する。
図８Ａ及び図８Ｂは領域単位のＮＤＶＩマップの一例を表す。図８Ａでは図６に表す日向領域Ｆ１における領域単位のＮＤＶＩマップＭｆ１が表され、図８Ｂでは図６に表す日陰領域Ｇ１における領域単位のＮＤＶＩマップＭｇ１が表されている。

図８Ａ及び図８Ｂの例では、各区分領域がＮＤＶＩの平均値の大きさに応じて８段階（Ｌｖ１が最も小さく、Ｌｖ８が最も大きい）のパターンで表されている。ＮＤＶＩマップＭｆ１では、圃場Ａ１の北東側に近づくほどＮＤＶＩが大きく生育状況がよいことが表されている。また、ＮＤＶＩマップＭｇ１でも同じく圃場Ａ１の北東側に近づくほどＮＤＶＩが大きく生育状況がよいことが表されている。但し、ＮＤＶＩマップＭｇ１では、ＮＤＶＩマップＭｆ１と同じ撮影領域を表す区分領域でも、日陰であるためＮＤＶＩが小さくなっている。

例えば撮影領域Ｃ１４を表す区分領域Ｈｃ１４のＮＤＶＩは、ＮＤＶＩマップＭｆ１ではＬｖ６（大きい方から３番目）であるが、ＮＤＶＩマップＭｇ１ではＬｖ４（大きい方から５番目）となっている。また、撮影領域Ｃ１９を表す区分領域Ｈｃ１９のＮＤＶＩは、ＮＤＶＩマップＭｆ１ではＬｖ７（大きい方から２番目）であるが、ＮＤＶＩマップＭｇ１ではＬｖ５（大きい方から４番目）となっている。

生育情報生成部１０４は、生成したＮＤＶＩマップＭｆ１を、取得した日向指標から生成したことを示す記号（日向識別記号）、元になった圃場全体画像の撮影情報及び撮影日時に対応付けた情報を上述した日向生育情報として生成する。また、生育情報生成部１０４は、生成したＮＤＶＩマップＭｇ１を、取得した日陰指標から生成したことを示す記号（日陰識別記号）、元になった圃場全体画像の撮影情報及び撮影日時に対応付けた情報を上述した日陰生育情報として生成する。生育情報生成部１０４は、生成した日向生育情報及び日陰生育情報を生育情報記録部１０５に供給する。

生育情報記録部１０５は、生育情報生成部１０４により生成された日向生育情報及び日陰生育情報を合わせて、圃場における作物の生育情報（作物の生育状況を表す情報）として記録する。生育情報記録部１０５は、記録した生育情報をユーザ（農作業者）が閲覧可能な状態で（例えばユーザに伝えられているＵＲＬ（Uniform Resource Locator）でアクセス可能なウェブページに掲載されるように）保持する。

生育情報記録部１０５は、ユーザ端末３０から上記ＵＲＬへのアクセスがあると、例えば保持している生育情報を検索させる画面を表示させる。
図９Ａ～９Ｄは生育情報の検索画面の一例を表す。図９Ａでは、ユーザ端末３０が、時期、圃場名、日照条件の入力欄を含む生育情報検索画面を表示している。この例では、「２０１７／５／１５」の「圃場Ａ１」の「日向」という検索条件が入力されている。

ユーザが検索ボタンＨ１を押す操作を行うと、ユーザ端末３０は、「２０１７／５／１５」を撮影日時とする圃場Ａ１の撮影画像から生成された日向生育情報を要求する要求データをサーバ装置１０に送信する。生育情報記録部１０５は、記録してある生育情報から要求された日向生育情報を読み出し、読み出した日向生育情報をユーザ端末３０に送信する。ユーザ端末３０は、送信されてきた日向生育情報が示すＮＤＶＩマップＭｆ１を図９Ｂに表すように表示する。

また、ユーザが日照条件だけを図９Ｃに表すように「日陰」と変更して検索ボタンＨ１を押すと、ユーザ端末３０は、「２０１７／５／１５」を撮影日時とする圃場Ａ１の撮影画像から生成された日陰生育情報を要求する要求データをサーバ装置１０に送信する。生育情報記録部１０５は、記録してある生育情報から要求された日陰生育情報を読み出し、読み出した日陰生育情報をユーザ端末３０に送信する。ユーザ端末３０は、送信されてきた日陰生育情報が示すＮＤＶＩマップＭｇ１を図９Ｄに表すように表示する。

日向生育情報は、生育情報生成部１０４により取得された日向指標（日向領域のＮＤＶＩ）を表すＮＤＶＩマップＭｆ１を、日向領域の指標であることを示す日向識別記号に対応付けた情報である。生育情報記録部１０５は、この日向生育情報をユーザ端末３０に対して出力する（送信する）ことで、取得された日向指標を日向領域の指標として対応付けた出力（日向領域の指標であることを見分けられるようにした出力）を行う。

また、日陰生育情報は、生育情報生成部１０４により取得された日陰指標（日陰領域のＮＤＶＩ）を表すＮＤＶＩマップＭｇ１を、日陰領域の指標であることを示す日陰識別記号に対応付けた情報である。生育情報記録部１０５は、この日陰生育情報をユーザ端末３０に対して出力する（送信する）ことで、取得された日陰指標を日陰領域の指標として対応付けた出力（日陰領域の指標であることを見分けられるようにした出力）を行う。生育情報記録部１０５は本発明の「出力部」の一例である。

農業支援システム１が備える各装置は、上記の構成に基づいて、作物の生育情報を記録する記録処理を行う。
図１０は記録処理における各装置の動作手順の一例を表す。この動作手順は、ユーザである農作業者が圃場にドローン２０を持って行き撮影飛行開始の操作を行うことを契機に開始される。まず、ドローン２０（飛行制御部２０１、飛行部２０２及びセンサ測定部２０３）は、記憶している圃場範囲情報に基づき圃場上空での飛行を開始する（ステップＳ１１）。

次に、ドローン２０（撮影部２０４）は、圃場上空からの各撮影領域の撮影を開始し（ステップＳ１２）、撮影を行う度に、撮影した静止画像と、撮影情報（撮影したときの位置、方位及び高度を示す情報）とを示す画像データを生成してサーバ装置１０に送信する（ステップＳ１３）。サーバ装置１０（圃場画像生成部１０１）は、送信されてきた画像データが示す圃場の画像を取得する（ステップＳ１４）。

次に、サーバ装置１０（圃場画像生成部１０１）は、取得した圃場の画像を合わせた圃場全体の画像を生成する（ステップＳ２１）。続いて、サーバ装置１０（日向領域判定部１０２）は、生成された圃場全体の画像に含まれるその圃場の日向領域及び日陰領域を判定する（ステップＳ２２）。次に、サーバ装置１０（指標算出部１０３）は、生成された圃場全体の画像からその画像に写る作物の生育状況を表す指標（ＮＤＶＩ）を算出する（ステップＳ２３）。

なお、ステップＳ２２及びＳ２３の動作は反対の順番で行われてもよいし、並行して行われてもよい。続いて、サーバ装置１０（生育情報生成部１０４）は、圃場のうちステップＳ２２で判定された日向領域の指標等を示す日向生育情報を生成する（ステップＳ２４）。次に、サーバ装置１０（生育情報生成部１０４）は、圃場のうちステップＳ２２で判定された日陰領域の指標等を示す日陰生育情報を生成する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２４及びＳ２５の動作は反対の順番で行われてもよいし、並行して行われてもよい。

続いて、サーバ装置１０（生育情報記録部１０５）は、ステップＳ２４及びＳ２５で生成された日向生育情報及び日陰生育情報を合わせて圃場における作物の生育情報として記録する（ステップＳ２６）。そして、サーバ装置１０（生育情報記録部１０５）は、ユーザ端末３０からのアクセス（要求）があった場合に、ステップＳ２６で記録した生育情報をユーザ端末３０に出力する（ステップＳ３１）。

日陰領域では、日向領域に比べて、反射光が弱くなり画素のピクセル値が小さくなるため、ピクセル値の誤差が同じ値でもＮＤＶＩの誤差はより大きな値になる。そのため、日陰領域では、日向領域に比べて、ＮＤＶＩの精度が低くなりやすい。本実施例では、上記のとおり日向領域だけのＮＤＶＩを取得することで、日向と日陰を区別しない場合に比べて、日陰が混じる圃場における生育状況の適切な判断を支援することができる。

また、本実施例では、日陰領域だけのＮＤＶＩが取得されて日陰領域のＮＤＶＩマップも出力される。日陰領域のＮＤＶＩを日向領域のＮＤＶＩと比較すると生育状況が悪いと判断されることになりやすいが、日陰領域内だけでＮＤＶＩを比較することで、日陰領域内で生育状況が良いところと悪いところ（例えば図８ＢのＮＤＶＩマップＭｇ１なら北東側の方が生育状況が良いところと言える）を判断することができる。

２ 変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は必要に応じてそれぞれ組み合わせてもよい。その際は、各変形例について優先順位を付けて（各変形例を実施すると競合する事象が生じる場合にどちらを優先するかを決める順位付けをして）実施してもよい。

また、具体的な組み合わせ方法として、例えば共通する値（例えばＮＤＶＩ）を求めるために異なるパラメータを用いる変形例を組み合わせて、それらのパラメータを共に用いて共通する値等を求めてもよい。また、個別に求めた値等を何らかの規則に従い合算して１つの値等を求めてもよい。また、それらの際に、用いられるパラメータ毎に異なる重み付けをしてもよい。

２－１ 日向指標のみの取得
生育情報生成部１０４は、実施例では、日向指標及び日陰指標の両方を取得したが、これに限らず、例えば日向指標のみを取得してもよい。その場合、生育情報生成部１０４は、取得した日向指標を表すＮＤＶＩマップＭｆ１だけを生成し、そのＮＤＶＩマップＭｆ１を示す日向生育情報をユーザ端末３０に対して出力する。この場合でも、日向領域のＮＤＶＩだけを比べることができるので、日陰が混じる圃場において日向の作物の生育状況の適切な判断を支援することができる。

２－２ 指標の取得方法
実施例では、圃場全体の各画素についてＮＤＶＩが算出されたが、これに限らない。例えば上記変形例のように日向生育情報しか生成されない場合には、日向領域についてだけＮＤＶＩが算出されればよい。この場合、日向領域判定部１０２は、日向領域だけを判定し、生成した日向情報を圃場全体画像データと共に指標算出部１０３に供給する。

指標算出部１０３は、供給された日向情報が示す日向領域の画素についてのみＮＤＶＩを算出し、算出した日向領域のＮＤＶＩを表すマップを指標情報として圃場全体画像データと共に生育情報生成部１０４に供給する。生育情報生成部１０４は、こうして供給されたＮＤＶＩ、すなわち、圃場の画像のうち日向領域についてのみ算出されたＮＤＶＩを日向指標として取得する。これにより、日陰領域のＮＤＶＩも算出される場合に比べてサーバ装置１０の処理（ＮＤＶＩの算出処理）の負荷を小さくすることができる。

２－３ 区分領域
生育情報生成部１０４は、実施例では撮影範囲に対応する領域を区分領域として領域単位のＮＤＶＩマップを生成したが、区分領域はこれに限らない。例えば複数の撮影範囲を１つの区分領域としてもよいし、１つの撮影領域を複数に分割した分割領域に対応する領域を区分領域としてもよい。また、各区分領域の形及び大きさが統一されていてもよいし揃っていなくてもよい。

２－４ 飛行体
実施例では、自律飛行を行う飛行体として回転翼機型の飛行体が用いられたが、これに限らない。例えば飛行機型の飛行体であってもよいし、ヘリコプター型の飛行体であってもよい。また、自律飛行の機能も必須ではなく、割り当てられた飛行空域を割り当てられた飛行許可期間に飛行することができるのであれば、例えば遠隔から操縦者によって操作されるラジオコントロール型（無線操縦型）の飛行体が用いられてもよい。

２－５ 日向領域判定及び指標算出の元情報
実施例では、ドローン２０が飛行中に撮影した画像に基づいて日向領域の判定及びＮＤＶＩの算出が行われたが、これに限らない。これらの判定及び算出は、例えば作業者がデジカメを用いて手作業で撮影した画像、圃場に設置された固定のデジカメが撮影した画像又は衛星から撮影された画像に基づいて行われてもよい。

また、実施例ではドローン２０の撮影装置２７のイメージセンサの測定値を用いてＮＤＶＩが算出されたが、これに限らず、例えばハンディタイプのＮＤＶＩ測定器の赤外線センサ等の測定値を用いてＮＤＶＩが算出されてもよい。もちろん、圃場全体の生育状況を知るためにはドローン２０等で撮影した画像を用いた方が手間がかからないが、ハンディタイプの方が作物だけの反射光からＮＤＶＩを算出することができるのでＮＤＶＩの精度が高くなりやすい。どの方法を用いるかは手間、コスト及び求められる精度との兼ね合いで決定されればよい。

２－６ 生育状況を表す指標
実施例では、生育状況を表す指標としてＮＤＶＩが用いられたが、これに限らない。例えば、葉色値（葉の色を示す値）、植被率（植被領域の単位面積あたりの占有率）、ＳＰＡＤ（葉緑素含量）、草丈又は茎数等が用いられてもよい。要するに、作物の生育状況を表しており、且つ、撮影された作物領域の画像から算出可能な値であれば、どのような値が生育状況を表す指標として用いられてもよい。

２－７ 指標の補正
撮影装置２７のイメージセンサに到達する作物からの反射光の強さは、日向及び日陰だけでなく、季節毎の太陽光の強さ、雲のかかり具合及び大気の状態等の周囲の環境によっても変化し得る。また、気温及び湿度等の影響を受けた撮影装置２７のレンズの状態によっても変化し得る。それらの要因でイメージセンサに到達する反射光の強さが変化することに起因する指標（ＮＤＶＩ）の変化をなくすための補正を行ってもよい。

図１１は本変形例で実現される機能構成を表す。図１１では、図４に表す各部に加えて補正画像取得部１０６を備えるサーバ装置１０ａが表されている。補正画像取得部１０６は、ドローン２０により撮影された指標補正用の画像を取得する。補正画像取得部１０６は本発明の「補正取得部」の一例である。指標補正用の画像とは、例えば予め特定の波長の光の反射率が分かっている領域を複数有するパネルを撮影した画像である。

図１２は指標補正用の画像の一例を表す。図１２では、特定反射率領域Ｊ１１、Ｊ１２、Ｊ１３及びＪ１４が表面に表されたパネルＪ１を撮影した画像が指標補正用の画像として表されている。各特定反射率領域は、例えば、赤色の光及び赤外線の反射率がそれぞれ段階的に変化するパネル上の領域（例えばＪ１１、Ｊ１２、Ｊ１３、Ｊ１４の赤色の光及び赤外線の反射率はどちらも２０％、４０％、６０％、８０％）である。

本変形例では、農作業者は、撮影飛行開始の操作を行う前又は撮影飛行の終了後に、パネルＪ１をドローン２０に撮影させる。パネルＪ１の撮影時にはドローン２０は飛行していてもよいし、ユーザが持ち上げて撮影させてもよい。ドローン２０の撮影部２０４は、撮影したパネルＪ１の画像を示す画像データをサーバ装置１０ａに送信する。補正画像取得部１０６は、こうして送信されてきた画像データが示すパネルＪ１の画像を指標補正用の画像として取得する。

補正画像取得部１０６は、取得した指標補正用の画像を指標算出部１０３に供給する。指標算出部１０３は、供給された画像、すなわち補正画像取得部１０６により取得された指標補正用の画像に基づいて補正された指標を算出する。指標算出部１０３は、取得された指標補正用の画像に含まれる特定反射率領域Ｊ１１、Ｊ１２、Ｊ１３、Ｊ１４の赤色のピクセル値（ｒ１１、ｒ１２、ｒ１３、ｒ１４）及び近赤外領域の波長の光のピクセル値（ｉｒ１１、ｉｒ１２、ｉｒ１３、ｉｒ１４）を測定値として読み出す。

サーバ装置１０ａは、例えばＮＤＶＩが良好に測定可能な環境において特定反射率領域Ｊ１１、Ｊ１２、Ｊ１３、Ｊ１４を撮影したときの赤色のピクセル値（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４）及び近赤外領域の波長の光のピクセル値（ＩＲ１１、ＩＲ１２、ＩＲ１３、ＩＲ１４）を基準値としてサーバ装置１０ａに記憶させておく。指標算出部１０３は、測定値と基準値とが異なっていれば、測定値を基準値に補正する補正式を決定する。

指標算出部１０３は、例えば、各測定値に特定の係数を乗じればいずれも基準値になる場合はその係数を乗じる補正式（例えば測定値×１．１＝基準値）を決定する。また、指標算出部１０３は、４つの特定反射率領域について同じ係数では全てを基準値にすることができない場合は、特定反射率領域毎に係数を定めればよい（例えばｒ１１×１．１＝Ｒ１１、ｒ１２×１．０５＝Ｒ１２、ｒ１３×１．１＝Ｒ１３、ｒ１４×１．１５＝Ｒ１４）。

この場合、ピクセル値がｒ１１とｒ１２の間であれば、それらの補正係数である１．１及び１．０５の間の数を補正係数として用いる（例えばｒ１１及びｒ１２の真ん中のピクセル値であれば（１．１＋１．０５）÷２＝１．０７５を用いる）。指標算出部１０３は、以上のとおりＲ及びＩＲについてそれぞれ補正式を決定すると、各画素のピクセル値を決定した補正式を用いて補正する。

指標算出部１０３は、こうして補正した各画素のＲ及びＩＲのピクセル値を用いて、実施例と同様にＮＤＶＩ（本変形例では補正されたＮＤＶＩとなる）を算出する。このように指標を補正することで、補正をしない場合に比べて、周囲の環境及びレンズの状態の変化によるＮＤＶＩの変化を少なくすることができ、ＮＤＶＩの精度を高めることができる。なお、ピクセル値の補正は指標算出部１０３以外の機能が行ってもよい。例えば、圃場画像生成部１０１が圃場全体画像を生成する際に各画素のピクセル値を補正してもよい。また、ＮＤＶＩの補正方法は上述した方法に限らず、その他の周知の方法が用いられてもよい。

２－８ 日向と日陰
上記の補正を行う際に、パネルＪ１が日向にあるか日陰にあるかによって補正の対象を絞り込んでもよい。
図１３は本変形例で実現される機能構成を表す。図１３では、図１１に表す各部に加えて日照条件特定部１０７を備えるサーバ装置１０ｂが表されている。

日照条件特定部１０７は、指標補正用の画像の撮影条件が日向及び日陰のいずれであるかを特定する。日照条件特定部１０７は本発明の「条件特定部」の一例である。本変形例では、例えばユーザ端末３０に撮影条件を入力する画面が表示される。
図１４は撮影条件の入力画面の一例を表す。図１４では、ユーザ端末３０が、撮影日、圃場名、日照条件の入力欄を含む農業支援システム画面を表示している。

この例では、「２０１８／５／１５」の「圃場Ａ１」の「日陰」という撮影条件が入力されている。ユーザが送信ボタンＨ２を押す操作を行うと、ユーザ端末３０は、撮影日時が「２０１８／５／１５」で撮影場所が「圃場Ａ１」で日照条件が「日陰」であることを示す撮影条件データをサーバ装置１０ｂに送信する。日照条件特定部１０７は、送信されてきた撮影条件データが示す日照条件（図１４の例では「日陰」）を、その撮影条件データが示す撮影日時及び圃場において撮影された指標補正用の画像の撮影条件として特定する。

日照条件特定部１０７は、特定した撮影条件を、撮影日時及び圃場と共に指標算出部１０３に通知する。指標算出部１０３は、日向の撮影条件が特定された場合には、圃場の画像のうち日向領域と判定された部分における指標として、補正画像取得部１０６により取得された指標補正用の画像に基づいて補正された指標を算出する（日陰領域と判定された部分の指標は補正しない）。

本変形例では、日向領域判定部１０２が、生成した日向情報及び日陰情報を圃場全体画像データと共に指標算出部１０３に供給する。指標算出部１０３は、圃場全体画像データが示す各画素のうち、供給された日向情報が示す日向領域の画素のピクセル値を図１２の説明で述べたように補正する。指標算出部１０３は、こうして補正した日向領域を示す各画素のピクセル値を用いて、実施例と同様にＮＤＶＩを算出する。

また、指標算出部１０３は、日陰の撮影条件が特定された場合には、圃場の画像のうち日向領域と判定されなかった部分（日陰領域と判定された部分）における指標として、補正画像取得部１０６により取得された指標補正用の画像に基づいて補正された指標を算出する（日向領域と判定された部分の指標は補正しない）。この場合、指標算出部１０３は、圃場全体画像データが示す各画素のうち、供給された日陰情報が示す日陰領域の画素のピクセル値を上記同様に補正してＮＤＶＩを算出する。

以上のとおり、本変形例では、パネルＪ１が日向にある場合は日向領域のＮＤＶＩが補正され、パネルＪ１が日陰にある場合は日陰領域のＮＤＶＩが補正される。これにより、パネルＪ１の日照条件を考慮せずに全ての画素について補正を行う場合に比べて、パネルＪ１の画像（指標補正用の画像）を用いた補正の精度を向上させることができる。なお、本変形例では、特定されなかった日照条件と共通の領域のＮＤＶＩは補正されなかったが、その領域については別の補正が行われてもよい。別の補正については後ほど説明する。

２－９ 日陰領域の撮影
日陰領域と判定された領域も、撮影する時間帯によっては日向領域になっている場合がある。そこで、時間帯を変えて日陰領域を撮影してもよい。
図１５は本変形例で実現される機能構成を表す。図１５では、図４に表す各部に加えて飛行指示部１０８を備えるサーバ装置１０ｃが表されている。

飛行指示部１０８は、日向領域と判定されなかった位置、すなわち日陰領域と判定された位置についての撮影方法をドローン２０に指示する。飛行指示部１０８は本発明の「指示部」の一例である。飛行指示部１０８は、例えば、撮影飛行が終わって撮影された圃場画像から日陰領域が判定された場合に、その日陰領域と判定された位置の再撮影をドローン２０に指示する。

本変形例では、例えば、農作業の終了予定時刻がユーザ端末３０によって入力され、サーバ装置１０ｃがその終了予定時刻を記憶しているものとする。その場合に、飛行指示部１０８は、日陰領域の撮影飛行が終了予定時刻前に完了するタイミングで撮影を開始するように再撮影を指示する。飛行指示部１０８は、日陰領域の面積と撮影開始位置からの距離とに基づいて日陰領域の撮影に要する時間（撮影時間）を算出し、終了予定時刻から算出した撮影時間だけ遡った時刻よりも前の時刻に再撮影を開始するよう指示する。

これにより、再撮影時には日陰領域であった位置の中には日向領域になっている位置もあるので、再撮影の指示を行わない場合に比べて、日向領域の画素から算出されるＮＤＶＩを増やすことができる。なお、作業時間が短い場合又は撮影飛行を農作業の終盤に行った場合には、同じ日に再撮影を行う時間が取れないことがある。その場合に、飛行指示部１０８は、別の日において撮影時刻を変更しての撮影をドローン２０に指示してもよい。

具体的には、飛行指示部１０８は、撮影飛行が終わって撮影された圃場画像から日陰領域が判定された場合に、その撮影時刻、圃場ＩＤ（圃場を識別する情報）及び装置ＩＤ（ドローン２０を識別する情報）を記憶しておく。本変形例では、ユーザである農作業者は、圃場にドローン２０を持って行くが、自分で撮影飛行開始の操作は行わず、例えば飛行待機の操作を行う。ドローン２０は、飛行待機状態になったことと圃場ＩＤ（農作業者が予め記憶させておく）及び装置ＩＤとを示す状態データをサーバ装置１０ｃに送信する。

飛行指示部１０８は、状態データを受け取ると、その状態データが示す圃場ＩＤ及び装置ＩＤに対応付けて記憶している撮影時刻とは異なる時刻を撮影開始時刻とするよう指示する指示データをドローン２０に送信する。撮影開始時刻としては、例えば過去の撮影時刻から決められた時間（日陰領域が十分に変化する時間）だけ離れた時刻が用いられる。例えば過去の撮影時刻が午前１０時で決められた時間が５時間であれば、飛行指示部１０８は、午後３時を撮影開始時刻として指示を行う。

また、過去の撮影時刻が午後４時で決められた時間が５時間であれば、飛行指示部１０８は、午前１１時を撮影開始時刻として指示を行う。ドローン２０の飛行制御部２０１は、受信した指示データが示す撮影開始時刻になったときに撮影飛行を開始する。この場合も、過去の再撮影時には日陰領域であった位置の一部を日向領域として撮影できるので、撮影時刻の変更指示を行わない場合に比べて、日向領域の画素から算出されるＮＤＶＩを増やすことができる。

２－１０ 固定画像による指標補正
指標算出部１０３は、日陰領域の画素から算出する指標（日陰領域の指標）を、その画素が日向領域だった場合に算出されることが見込まれる指標に補正してもよい。指標算出部１０３は、例えば同じ作物を日向領域のときに撮影した画像のピクセル値と日陰領域のときに撮影した画像のピクセル値とを比較することでこの補正を行う。

本変形例では、圃場の中に日向領域及び日陰領域のどちらにもなる領域がある場合に、その領域を撮影する撮影手段が設置される。
図１６は本変形例で設置される撮影手段の撮影範囲の一例を表す。図１６では、圃場Ａ１の圃場全体画像Ｅ１が表されている。圃場全体画像Ｅ１は、図５に表す林Ｒ１の影（日陰領域Ｇ１）が北に延びる午後の早い時間に撮影された画像である。

この圃場Ａ１を太陽が東にある朝の早い時間に撮影すると、図に示す日陰領域Ｇ２のように林Ｒ１の影が日陰領域Ｇ１に比べて短くなる。本変形例では、日陰領域Ｇ１では日陰になるが日陰領域Ｇ２をほとんど含まない撮影領域Ｃ４１を撮影する位置に固定カメラＫ１が設置される。固定カメラＫ１は、朝の所定の時刻（撮影領域Ｃ４１が日向領域になる時刻）と、日中の所定の時刻（撮影領域Ｃ４１が日陰領域になる時刻）とに決められた間隔（毎日でもよいし毎週でもよい）で繰り返し撮影を行う。

このように、固定カメラＫ１は、圃場のうち日向領域及び日陰領域が切り替わる固定の領域を撮影する。固定カメラＫ１は本発明の「撮影手段」の一例である。
図１７は本変形例で実現される機能構成を表す。図１７では、図４に表す各部に加えて画像取得部１０９を備えるサーバ装置１０ｄが表されている。固定カメラＫ１は通信機能を有しており、撮影した画像を示す画像データをサーバ装置１０ｄに送信する。

画像取得部１０９は、送信されてきた画像データが示す画像、すなわち、固定カメラＫ１が撮影する固定領域（圃場のうち日向領域及び日陰領域が切り替わる固定の領域）の画像を取得する。画像取得部１０９は本発明の「第２画像取得部」の一例である。画像取得部１０９は、取得した固定領域の画像を指標算出部１０３に供給する。

指標算出部１０３は、画像取得部１０９により取得された固定領域の画像から得られる日向領域の指標と日陰領域の指標の相関関係に基づいて、圃場の画像のうち日向領域と判定されなかった部分（日陰領域と判定された部分）について補正された指標を算出する。指標算出部１０３は、例えば、圃場内の作物の特定の部分を撮影した画素について日向領域のときに算出したＮＤＶＩと、その画素について日陰領域のときに算出したＮＤＶＩとの割合（指標割合）を算出する。

ＮＤＶＩは－１．０から＋１．０の値で算出されるので、指標算出部１０３は、例えばこれを０．０から２．０の値に変換した上で指標割合（０から１．０の値になる）を算出する。指標算出部１０３は、例えば日陰領域でのピクセル値と指標割合との相関関係を表す式を求める。
図１８は指標割合の相関関係の一例を表す。図１８では、日陰領域でのピクセル値を横軸に示し、指標割合を縦軸に示すグラフが表されている。

この例では、ピクセル値が大きいほど指標割合が小さくなる相関関係が表されている。指標算出部１０３は、周知の方法を用いてこの相関関係を示す近似式を求める。なお、図１８の例では相関関係が直線的に表されているが、２次曲線で表されてもいてもよいし、３次以上の曲線で表されていてもよい。指標算出部１０３は、こうして求めた相関関係を表す式を用いて、日陰領域の各画素について補正されたＮＤＶＩを算出する。

具体的には、指標算出部１０３は、各画素のピクセル値に対してこの式が示す指標割合でそのピクセル値を除算することで、その画素が日向領域だった場合に算出されることが見込まれる指標に補正する。以上のとおり日陰領域の補正された指標を算出することで、例えば図１６に表す日陰領域Ｇ２のように１日を通してほとんど日向領域にならない領域があったとしても、その領域の作物の生育状況を、本変形例の補正を行わない場合に比べて高い精度で示すことができる。

２－１１ 境界画像による指標補正
指標算出部１０３は、上記変形例とは異なる方法で日陰領域の指標を補正してもよい。指標算出部１０３は、本変形例では、圃場画像生成部１０１により取得された圃場の画像から日向領域と判定された部分と日向領域と判定されなかった部分（日陰領域と判定された部分）の境界部分に着目して補正を行う。

指標算出部１０３は、この境界部分の所定の範囲内にある日向領域の指標と日陰領域の指標の相関関係に基づいて、圃場の画像のうち日向領域と判定されなかった部分（日陰領域と判定された部分）について補正された指標を算出する。具体的には、指標算出部１０３は、例えば、日向領域判定部１０２により判定された日向領域及び日陰領域の境界線となる画素を境界画素として特定し、その境界画素の日向領域側に隣接する日向画素（所定の範囲内にある日向領域の一例）と、境界画素の日陰領域側に隣接する日陰画素（所定の範囲内にある日陰領域の一例）とのＮＤＶＩを比較する。

図１９は日向画素及び日陰画素の一例を表す。図１９では、圃場Ａ１の圃場全体画像Ｅ１において、日向領域Ｆ１側の日向画素Ｄｆ１１と、日陰領域Ｇ１側の日陰画素Ｄｇ１１とが表されている。また、日向画素及び日陰画素は日向領域Ｆ１及び日陰領域Ｇ１の境界線に沿って複数表されている。なお、図では見やすいように全ての日向画素及び日陰画素を表してはいないが、これらの日向画素及び日陰画素の間にも日向画素及び日陰画素が含まれている。

指標算出部１０３は、これらの日向画素及び日陰画素についてそれぞれＮＤＶＩを算出し、図１８の例と同様に指標割合と日陰画素のピクセル値についての相関関係を示す式を求める。指標算出部１０３は、あとは上記変形例と同様に日陰領域の補正されたＮＤＶＩを算出する。なお、図１９の例では、境界画素に隣接する画素が境界画素の所定の範囲内の日向領域及び日陰領域（の画素）として用いられたが、これに限らない。境界画素から１以上の画素を挟む距離にある画素が日向領域及び日陰領域として用いられてもよい。要するに、圃場全体画像において生育状況が概ね一様になると思われる範囲が所定の範囲として用いられればよい。

上記のとおり日向領域及び日陰領域の境界線に隣接する画素であれば、作物の生育状況が似通った状況である可能性が高い。そのため、日向画素及び日陰画素がどちらも日向領域であった場合に算出されると見込まれるＮＤＶＩも近い値になりやすい。そのため、上記変形例と同様に、日陰領域の画素の指標をその画素が日向領域だった場合に算出されることが見込まれる指標に補正することができる。また、本変形例では、ドローン２０が撮影する圃場の画像だけを用いるので、図１６に表すような固定の撮影手段を設置しなくても上記補正を行うことができる。

２－１２ 撮影装置
ドローン２０が備える撮影装置は上記のものに限らない。例えばズーム機能（解像度を上げてＮＤＶＩの精度を向上することができる）を有していてもよいし、赤及び赤外線に特化した感度を有していてもよい。その場合、例えば日向領域判定部１０２が日向領域を判定する際に、スペクトラムを補正することで他の波長の光（青、緑）のピクセル値を復元してもよい。

２－１３ 日向指標及び日陰指標の出力
生育情報記録部１０５は、実施例とは異なる方法で日向指標及び日陰指標を出力してもよい。生育情報記録部１０５は、例えば、日向指標用に用意されたフォルダ又はデータベース等に対して日向指標を出力し、日陰指標用に用意されたフォルダ又はデータベース等に対して日陰指標を出力してもよい。

また、生育情報記録部１０５は、生育情報をユーザ端末３０に出力するだけでなく、例えば、日向指標及び日陰指標を蓄積する蓄積装置、日向指標及び日陰指標から生育状況の分析及び将来の予測等を行う解析装置及び生育状況の比較を容易にする可視化処理（グラフ及びマップの生成等）を行う可視化装置等に出力してもよい。生育情報記録部１０５は、要するに、圃場での作業を行う者を支援することに繋がるのであれば、どのような出力先に生育情報を出力してもよい。

２－１４ 各部を実現する装置
図４等に表す各機能を実現する装置がそれらの図とは異なっていてもよい。例えばサーバ装置が備える全ての機能又は一部の機能をドローンが備えていてもよい。その場合はドローンのプロセッサが本発明の「情報処理装置」の一例となる。また、サーバ装置の機能をユーザ端末３０が実現してもよい。その場合はユーザ端末３０が本発明の「情報処理装置」の一例となる。

また、各機能が行う動作を他の機能が行ってもよいし、新たな機能に行わせてもよい。例えば指標算出部１０３が行う動作（指標の算出動作）を生育情報生成部１０４が行ってもよい。また、生育情報記録部１０５が行う日向指標及び日陰指標の出力を新たに設けた出力部が行ってもよい。また、サーバ装置が備える各機能を２以上の装置がそれぞれ実現してもよい。要するに、農業支援システム全体としてこれらの機能が実現されていれば、農業支援システムが何台の装置を備えていてもよい。

２－１５ 発明のカテゴリ
本発明は、上述したサーバ装置及びユーザ端末のような情報処理装置と、ドローンのような飛行体（ドローンは情報処理装置を兼ねる場合もある）の他、それらの装置及び飛行体を備える農業支援システムのような情報処理システムとしても捉えられる。また、本発明は、各装置が実施する処理を実現するための情報処理方法としても捉えられるし、各装置を制御するコンピュータを機能させるためのプログラムとしても捉えられる。このプログラムは、それを記憶させた光ディスク等の記録媒体の形態で提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードさせ、それをインストールして利用可能にするなどの形態で提供されてもよい。

２－１６ 処理手順等
本明細書で説明した各実施例の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾がない限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

２－１７ 入出力された情報等の扱い
入出力された情報等は特定の場所(例えばメモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

２－１８ ソフトウェア
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

２－１９ 情報、信号
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

２－２０ システム、ネットワーク
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

２－２１ 「に基づいて」の意味
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

２－２２ 「及び」、「又は」
本明細書において、「Ａ及びＢ」でも「Ａ又はＢ」でも実施可能な構成については、一方の表現で記載された構成を、他方の表現で記載された構成として用いてもよい。例えば「Ａ及びＢ」と記載されている場合、他の記載との不整合が生じず実施可能であれば、「Ａ又はＢ」として用いてもよい。

２－２３ 態様のバリエーション等
本明細書で説明した各実施例は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１…農業支援システム、１０…サーバ装置、２０…ドローン、３０…ユーザ端末、１０１…圃場画像生成部、１０２…日向領域判定部、１０３…指標算出部、１０４…生育情報生成部、１０５…生育情報記録部、１０６…補正画像取得部、１０７…日照条件特定部、１０８…飛行指示部、１０９…画像取得部、２０１…飛行制御部、２０２…飛行部、２０３…センサ測定部、２０４…撮影部。

Claims (3)

1. 撮影された圃場の画像に含まれる当該圃場の日向領域を判定する判定部と、
   判定された前記日向領域における作物の育成状況を示す指標を日向指標として取得する指標取得部と、
   取得された前記日向指標を前記日向領域の指標として出力する出力部と、
   撮影手段を備える飛行体により撮影された圃場の画像を取得する第１画像取得部と、
   取得された前記圃場の前記画像から前記作物の前記育成状況を示す指標を算出する算出部と、
   前記飛行体により撮影された指標補正用の画像を取得する補正取得部と、
   前記指標補正用の画像の撮影条件が日向及び日陰のいずれであるかを特定する条件特定部とを備え、
   前記指標取得部は、前記圃場の前記画像の全体について算出された前記指標から前記日向領域について算出されたものを前記日向指標として取得し、又は、前記圃場の画像のうち前記日向領域についてのみ算出された前記指標を前記日向指標として取得し、
   前記算出部は、前記日向の前記撮影条件が特定された場合に、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定された部分における前記指標として、取得された前記指標補正用の前記画像に基づいて補正された前記指標を算出する情報処理装置。
2. 前記算出部は、前記日陰の前記撮影条件が特定された場合に、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定されなかった部分における前記指標として、取得された前記指標補正用の画像に基づいて補正された前記指標を算出する
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 撮影された圃場の画像に含まれる当該圃場の日向領域を判定する判定部と、
   判定された前記日向領域における作物の育成状況を示す指標を日向指標として取得する指標取得部と、
   取得された前記日向指標を前記日向領域の指標として出力する出力部と、
   撮影手段を備える飛行体により撮影された圃場の画像を取得する第１画像取得部と、
   取得された前記圃場の前記画像から前記作物の前記育成状況を示す指標を算出する算出部と、
   前記圃場のうち前記日向領域と日陰領域とが切り替わる固定領域を撮影する撮影手段が撮影した前記固定領域の画像を取得する第２画像取得部とを備え、
   前記指標取得部は、前記圃場の前記画像の全体について算出された前記指標から前記日向領域について算出されたものを前記日向指標として取得し、又は、前記圃場の画像のうち前記日向領域についてのみ算出された前記指標を前記日向指標として取得し、
   前記算出部は、取得された前記固定領域の画像から得られる前記日向領域の指標と前記日陰領域の指標の相関関係に基づいて、前記圃場の前記画像のうち前記日向領域と判定されなかった部分について補正された前記指標を算出する情報処理装置。

Images