JP7474031B2 - 圃場情報管理装置、圃場情報管理システム、圃場情報管理装置の制御方法及び圃場情報管理プログラム - Google Patents
圃場情報管理装置、圃場情報管理システム、圃場情報管理装置の制御方法及び圃場情報管理プログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、圃場に関する情報を表示する圃場情報管理装置、圃場情報管理システム、圃場情報管理装置の制御方法及び圃場情報管理プログラムに関するものである。
従来から作物等の植物を栽培する圃場全体における作物等の生育状態を地図上に分り易く記号等で示す提案がなされている（例えば、特許文献１等）。
しかし、しかし、このような地図で圃場の作物等の生育状態等を観念的には理解できるが、圃場における作物等の具体的かつ実際のリアルな生育状態等を直感的に把握することができないという問題があった。
そこで、本発明は、圃場における作物等の植物の生育状態等の情報と、このような植物の実際のリアルな生育状態等を直感的に把握することができる圃場情報管理装置、圃場情報管理システム、圃場情報管理装置の制御方法及び圃場情報管理プログラムを提供することを目的とする。
前記目的は、本発明によれば、端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理装置により達成される。
前記構成によれば、表示部に表示される高解像度画像情報は、圃場の植物の成長に関する特定の成長関連情報（例えば、生育状態情報、施肥量情報等）に関するものに限定される。
このため、圃場における特定の成長関連情報（生育状態情報等）に該当する部分の植物を高解像度画像情報で視認することができるので、利用者は、圃場の特定の状態（生育状態が不良等）の植物を実際のリアルな状態で直感的に把握することができる。
このため、圃場における特定の成長関連情報（生育状態情報等）に該当する部分の植物を高解像度画像情報で視認することができるので、利用者は、圃場の特定の状態（生育状態が不良等）の植物を実際のリアルな状態で直感的に把握することができる。
好ましくは、前記圃場情報管理装置の前記生育の程度情報が良、標準、不良であり、前記施肥量の程度情報が、施肥量大、施肥量標準、施肥量小であり、前記標高の程度情報が、高い、標準、低いであることを特徴とする。
好ましくは、前記圃場情報管理装置は、通信装置を有し、前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場の上空を飛行する無人航空機に搭載の撮像装置で撮像され、前記通信装置を介して受信されることを特徴とする。
前記構成によれば、高解像度画像情報は、無人航空機（Unmanned aerial vehicle「UAV」）の撮像装置により撮像されるので、飛行位置を精度よく制御することができ、正確に撮像できる。
このため、レジストレーション画像処理等により高感度な高解像度画像情報を生成することができる。
このため、レジストレーション画像処理等により高感度な高解像度画像情報を生成することができる。
前記目的は、本発明によれば、表示部を有する端末装置と、前記端末装置と通信可能に接続されている圃場情報管理装置と、を有する圃場情報管理システムであって、前記圃場情報管理装置は、前記端末装置の前記表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理システムにより達成される。
前記目的は、本発明によれば、端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理装置の制御方法により達成される。
前記目的は、本発明によれば、圃場情報管理装置に、端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有する工程、前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示する工程、前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる工程、を実行させるための圃場情報管理プログラムにより達成される。
本発明は、圃場における作物等の植物の生育状態等の情報と、このような植物の実際のリアルな生育状態等を直感的に把握することができる圃場情報管理装置、圃場情報管理システム、圃場情報管理装置の制御方法及び圃場情報管理プログラムを提供することができるという利点がある。
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
（圃場情報管理システム１の全体構成等について）
図１は、本発明に係る圃場情報管理システム１を示す概略図である。
図１の示すように、同システム１は、農場、例えば、Ｆ農場に配置されているトラクタ１０、Ｆ農場の農場主等が有する端末装置である例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５０、農場主がコントローラ９０で操作可能な無人航空機（Unmanned aerial vehicle）であるドローン７０及び圃場情報を管理する圃場情報管理装置である例えば、管理サーバ１００を備えている。
図１は、本発明に係る圃場情報管理システム１を示す概略図である。
図１の示すように、同システム１は、農場、例えば、Ｆ農場に配置されているトラクタ１０、Ｆ農場の農場主等が有する端末装置である例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５０、農場主がコントローラ９０で操作可能な無人航空機（Unmanned aerial vehicle）であるドローン７０及び圃場情報を管理する圃場情報管理装置である例えば、管理サーバ１００を備えている。
これらトラクタ１０、ＰＣ５０、ドローン７０及び管理サーバ１００は、例えば、インターネット網２及び基地局３等を介して通信可能な構成となっている。
ここで、図１のドローン７０は、撮像装置である例えば、カメラ７４を有し、後述するように、Ｆ農場の圃場である例えば、Ｆ１圃場の上空を飛行し、Ｆ１圃場を分割した分割各部分の写真をそれぞれ部分的に重なり合うように撮像した写真である「圃場３次元撮像情報群」を取得することができる構成となっている。
ここで、図１のドローン７０は、撮像装置である例えば、カメラ７４を有し、後述するように、Ｆ農場の圃場である例えば、Ｆ１圃場の上空を飛行し、Ｆ１圃場を分割した分割各部分の写真をそれぞれ部分的に重なり合うように撮像した写真である「圃場３次元撮像情報群」を取得することができる構成となっている。
また、図１のトラクタ１０、ＰＣ５０、ドローン７０、管理サーバ１００は、コンピュータを有し、コンピュータは、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有し、これらは、バス等を介して接続されている。
（ドローン７０等について）
図２は、図１のドローン７０とドローンコントローラ９０等の主な構成を示す概略ブロック図である。
図２に示すように、ドローン７０は、「ドローン側制御部７１」を有し、ドローン７０側制御部７１は、図１のドローン７０を利用者が操作するドローンコントローラ９０と通信する「ドローン側通信装置７２」、「ドローン側ＧＰＳ装置７３」、上述の「カメラ７４」、ドローン７０の飛行等のための装置である「ドローン本体７５」及び「ドローン側各種情報記憶部７６」等を制御する構成となっている。
図２は、図１のドローン７０とドローンコントローラ９０等の主な構成を示す概略ブロック図である。
図２に示すように、ドローン７０は、「ドローン側制御部７１」を有し、ドローン７０側制御部７１は、図１のドローン７０を利用者が操作するドローンコントローラ９０と通信する「ドローン側通信装置７２」、「ドローン側ＧＰＳ装置７３」、上述の「カメラ７４」、ドローン７０の飛行等のための装置である「ドローン本体７５」及び「ドローン側各種情報記憶部７６」等を制御する構成となっている。
ここで、「ドローン側ＧＰＳ装置７３」は、グローバル・ポジショニング・システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）で「全地球測位システム」とも呼ばれ、２４個の衛星が発射した時刻信号の電波の到達時間などから，地球上の電波受信機の位置を３次元測位する装置である。
したがって、このドローン側ＧＰＳ装置７３で、位置を測位することで、ドローン７０の位置（緯度及び経度等）を精度良く把握することができる構成となっている。
したがって、このドローン側ＧＰＳ装置７３で、位置を測位することで、ドローン７０の位置（緯度及び経度等）を精度良く把握することができる構成となっている。
（トラクタ１０について）
図３は、図１のトラクタ１０の主な構成を示す概略ブロック図である。
図３に示すように、トラクタ１０は、「トラクタ側制御部１１」を有し、トラクタ側制御部１１は、図２に示す「トラクタ側通信装置１２」、「トラクタ側ＧＰＳ装置１３」「レーザ発光装置１４」、「レーザ受光装置１５」及び「トラクタ側各種情報記憶部１６」等を制御する構成となっている。
図３は、図１のトラクタ１０の主な構成を示す概略ブロック図である。
図３に示すように、トラクタ１０は、「トラクタ側制御部１１」を有し、トラクタ側制御部１１は、図２に示す「トラクタ側通信装置１２」、「トラクタ側ＧＰＳ装置１３」「レーザ発光装置１４」、「レーザ受光装置１５」及び「トラクタ側各種情報記憶部１６」等を制御する構成となっている。
トラクタ１０は、「トラクタ側ＧＰＳ装置１３」を有し、このトラクタ側ＧＰＳ装置１３で、トラクタ１０の位置を測位するため、トラクタ１０の位置（緯度及び経度等）を精度良く把握することができる構成となっている。
なお、本実施の形態では、トラクタ１０を用いた例で説明したが、本発明では、これに限らず、トラクタ１０の代わりに図１の「ドローン７０」を用いても構わない。
また、「レーザ発光装置１４」は、異なる波長を有する２つのレーザ（赤と赤外）照射する構成となっており、具体的には、Ｆ１圃場の同一の植物に対しレーザを照射する構成となっている。
そして、「レーザ受光装置１５」は、レーザ発光装置１４が照射した２つのレーザの反射光を受光する構成となっている。
レーザ受光装置１５が受光した反射光に基づき、後述するように、当該植物の生育状態、具体的には、植物に含まれる栄養素の量を把握することができる構成となっている。
そして、「レーザ受光装置１５」は、レーザ発光装置１４が照射した２つのレーザの反射光を受光する構成となっている。
レーザ受光装置１５が受光した反射光に基づき、後述するように、当該植物の生育状態、具体的には、植物に含まれる栄養素の量を把握することができる構成となっている。
（ＰＣ５０ついて）
図４は、図１のＰＣ５０の主な構成を示す概略ブロック図である。
図４に示すように、ＰＣ５０は、「ＰＣ側制御部５１」を有し、端末側制御部５１は、図４に示す「ＰＣ側通信装置５２」、「ＰＣ側ディスプレイ５３」、「ＰＣ側入力装置５４」、「圃場位置情報記憶部５５」、「圃場関連情報記憶部５６」、「農場名称情報記憶部５７」及び「レーザ受光情報等記憶部５８」を制御する構成となっている。
ここで、「圃場位置情報記憶部５５」、「圃場関連情報記憶部５６」、「農場名称情報記憶部５７」及び「レーザ受光情報等記憶部５８」等の内容については、後述する。
図４は、図１のＰＣ５０の主な構成を示す概略ブロック図である。
図４に示すように、ＰＣ５０は、「ＰＣ側制御部５１」を有し、端末側制御部５１は、図４に示す「ＰＣ側通信装置５２」、「ＰＣ側ディスプレイ５３」、「ＰＣ側入力装置５４」、「圃場位置情報記憶部５５」、「圃場関連情報記憶部５６」、「農場名称情報記憶部５７」及び「レーザ受光情報等記憶部５８」を制御する構成となっている。
ここで、「圃場位置情報記憶部５５」、「圃場関連情報記憶部５６」、「農場名称情報記憶部５７」及び「レーザ受光情報等記憶部５８」等の内容については、後述する。
（管理サーバ１００について）
図５は、図１の管理サーバ１００の主な構成を示す概略ブロック図である。
図５に示すように、管理サーバ１００は、「サーバ側制御部１０１」を有し、サーバ側制御部１０１は、図５に示す「サーバ側通信装置１０２」、「サーバ側ディスプレイ１０３」、「サーバ側入力装置１０４」、「サーバ側第１の各種情報記憶部１１０」、「サーバ側第２の各種情報記憶部１２０」、「サーバ側第３の各種情報記憶部１３０」及び「サーバ側第４の各種情報記憶部１４０」を制御する構成となっている。
図５は、図１の管理サーバ１００の主な構成を示す概略ブロック図である。
図５に示すように、管理サーバ１００は、「サーバ側制御部１０１」を有し、サーバ側制御部１０１は、図５に示す「サーバ側通信装置１０２」、「サーバ側ディスプレイ１０３」、「サーバ側入力装置１０４」、「サーバ側第１の各種情報記憶部１１０」、「サーバ側第２の各種情報記憶部１２０」、「サーバ側第３の各種情報記憶部１３０」及び「サーバ側第４の各種情報記憶部１４０」を制御する構成となっている。
図６乃至図９は、それぞれ「サーバ側第１の各種情報記憶部１１０」、「サーバ側第２の各種情報記憶部１２０」、「サーバ側第３の各種情報記憶部１３０」及び「サーバ側第４の各種情報記憶部１４０」の主な構成を示す概略ブロック図である。これらの構成の内容については、後述する。
（ドローン７０、トラクタ１０、ＰＣ５０、管理サーバ１００等の相互関係について）
図１０は、ドローン７０、トラクタ１０、ＰＣ５０、管理サーバ１００等の相互関係を示す概略図である。
本実施の形態では、後述するように、ドローン７０が連続して撮像した連続写真やトラクタ１０の「レーザ受光装置１５」が受光した反射光のデータであるセンサデータをＰＣ５０に送信する構成となっている。
図１０は、ドローン７０、トラクタ１０、ＰＣ５０、管理サーバ１００等の相互関係を示す概略図である。
本実施の形態では、後述するように、ドローン７０が連続して撮像した連続写真やトラクタ１０の「レーザ受光装置１５」が受光した反射光のデータであるセンサデータをＰＣ５０に送信する構成となっている。
また、図１０に示すように、ＰＣ装置５０のアプリケーションは、は、これら連続写真データや反射光のセンサデータをその位置情報等と共にインターネット網２を介して、図１の管理サーバ１００に送信する。
管理サーバ１００は、ＷＥＢサーバを介して受信したデータについては、アプリケーションサーバを経て、データベース等に記憶する。
逆に、管理サーバ１００のデータベースのデータは、アプリケーションサーバ、ＷＥＢサーバ等を介してＰＣ５０へ送信され、表示等される。
これらのデータ処理等については、以下で詳述する。
管理サーバ１００は、ＷＥＢサーバを介して受信したデータについては、アプリケーションサーバを経て、データベース等に記憶する。
逆に、管理サーバ１００のデータベースのデータは、アプリケーションサーバ、ＷＥＢサーバ等を介してＰＣ５０へ送信され、表示等される。
これらのデータ処理等については、以下で詳述する。
（本実施の形態の動作等について）
図１１乃至図１６は、本実施の形態にかかる圃場情報管理システム１の主な動作等を示す概略フローチャートである。
本実施の形態では、Ｆ農場の農場主である本システム１の利用者が、圃場である例えば、Ｆ１圃場のうち、生育状態が「不良」で、施肥量が「大」となる部分で、標高が最も高い部分について、実際に視認するのと同様の高解像度画像情報である写真で、植物である例えば、作物の状態を、ＰＣ５０の「ＰＣ側ディスプレイ５３」で確認することを例に以下説明する。
図１１乃至図１６は、本実施の形態にかかる圃場情報管理システム１の主な動作等を示す概略フローチャートである。
本実施の形態では、Ｆ農場の農場主である本システム１の利用者が、圃場である例えば、Ｆ１圃場のうち、生育状態が「不良」で、施肥量が「大」となる部分で、標高が最も高い部分について、実際に視認するのと同様の高解像度画像情報である写真で、植物である例えば、作物の状態を、ＰＣ５０の「ＰＣ側ディスプレイ５３」で確認することを例に以下説明する。
（Ｆ１圃場の３次元高解像度画像情報に形成等について）
図１１は、ドローン７０が撮像したＦ１圃場の画像状態に基づき、管理サーバ１００がＦ１圃場の「３次元高解像度画像情報」を生成する工程を示す概略フローチャートである。
先ず、ステップ（以下「ＳＴ」という。）１に示すように、農場主等が図１のドローンコントローラ９０を操作し、撮影対象圃場をＦ１圃場と選択する。
図１１は、ドローン７０が撮像したＦ１圃場の画像状態に基づき、管理サーバ１００がＦ１圃場の「３次元高解像度画像情報」を生成する工程を示す概略フローチャートである。
先ず、ステップ（以下「ＳＴ」という。）１に示すように、農場主等が図１のドローンコントローラ９０を操作し、撮影対象圃場をＦ１圃場と選択する。
次いで、ＳＴ２へ進む。ＳＴ２では、ドローン７０は、ＰＣ５０の図４の「圃場位置情報記憶部５５」を参照し、Ｆ１圃場の位置情報（緯度経度情報）を取得する。
そして、図２の「ドローン側ＧＰＳ装置７３」の測位情報に基づき、Ｆ１圃場の上空に位置する。
さらに、図２のドローン７０のカメラ７４が動作し、Ｆ１圃場を分割した各分割部分の写真をそれぞれ部分的に重なり合うように撮像した写真等である「圃場３次元撮像情報群」を取得し、図１のＰＣ５０へ送信し、ＰＣ５０は、これらの情報群を管理サーバ１００へ送信する。
そして、図２の「ドローン側ＧＰＳ装置７３」の測位情報に基づき、Ｆ１圃場の上空に位置する。
さらに、図２のドローン７０のカメラ７４が動作し、Ｆ１圃場を分割した各分割部分の写真をそれぞれ部分的に重なり合うように撮像した写真等である「圃場３次元撮像情報群」を取得し、図１のＰＣ５０へ送信し、ＰＣ５０は、これらの情報群を管理サーバ１００へ送信する。
次いで、ＳＴ３へ進む。ＳＴ３では、管理サーバ１００は受信した「圃場３次元撮像情報群」を図６の「圃場３次元撮像情報群記憶部１１１」に記憶する。
次いで、ＳＴ４へ進む。ＳＴ４では、管理サーバ１００の図６の「レジストレーション画像処理部（プログラム）１１２」が動作し、図６の「圃場３次元撮像情報群１１１」の画像について、これら画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で正確に一致させる「３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）」を生成し、図６の「３次元高解像度画像情報記憶部１１３」に記憶する。
この３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）が「高解像度画像情報」及び「標高情報」を含む「３次元高解像度画像情報」の一例となっている。
また、この３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）は、極めて鮮明な写真等あり、実際のリアルな作物の状態を写真で示す構成となっている。
したがって、かかる３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）の写真をＰＣ５０のＰＣ側ディスプレイ５３で視認した農場主等は、Ｆ１圃場の作物を状態を近くで視認したと同様に把握することができる。
また、この３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）は、極めて鮮明な写真等あり、実際のリアルな作物の状態を写真で示す構成となっている。
したがって、かかる３次元高解像度画像情報（標高情報を含む）の写真をＰＣ５０のＰＣ側ディスプレイ５３で視認した農場主等は、Ｆ１圃場の作物を状態を近くで視認したと同様に把握することができる。
（Ｆ農場のＦ１圃場の外形（輪郭）を形成するための工程について）
図１２は、Ｆ農場のＦ１圃場の形状である外形（輪郭）を形成するための工程を示す概略フローチャートである。
先ず、ＳＴ１１に示すように、Ｆ農場の事業主等の利用者は、図１のトラクタ１０でＦ農場のＦ１圃場の輪郭（形状、外形又は縁）に相当する部分を実際に走行し、トラクタ側ＧＰＳ装置１３が位置情報（緯度、経度等）を取得する。
図１２は、Ｆ農場のＦ１圃場の形状である外形（輪郭）を形成するための工程を示す概略フローチャートである。
先ず、ＳＴ１１に示すように、Ｆ農場の事業主等の利用者は、図１のトラクタ１０でＦ農場のＦ１圃場の輪郭（形状、外形又は縁）に相当する部分を実際に走行し、トラクタ側ＧＰＳ装置１３が位置情報（緯度、経度等）を取得する。
次いで、ＳＴ１２へ進む。ＳＴ１２では、トラクタ側ＧＰＳ装置１３が取得したＦ１圃場の輪郭（外形）の位置情報（緯度、経度等）ＰＣ５０に送信し、ＰＣ５０は、利用者が入力した圃場名称（Ｆ１等）等と関連付けて、図４の「圃場関連情報記憶部５６」に記憶させる。
次いで、ＳＴ１３へ進み、利用者が、農場の名称（Ｆ農場等）と、その位置情報（緯度、経度等）を入力し、図４の「農場名称情報記憶部５７」に記憶する。
以上で、Ｆ農場のＦ１圃場の輪郭（形状等）を作成する基本情報の収集が終了する。
以上で、Ｆ農場のＦ１圃場の輪郭（形状等）を作成する基本情報の収集が終了する。
（Ｆ１圃場の作物等の生育状態等の情報を収集する工程について）
次いで、Ｆ農場のＦ１圃場で生育している作物等の植物の生育状態等の情報を収集する工程を説明する。
図１３は、作物等の植物の生育状態等の情報を収集する工程を示す概略フローチャートである。
図１３のＳＴ２１では、Ｆ農場のＦ１圃場に、図１のトラクタ１０を走行させ、トラクタ１０のレーザ発光装置１４が２つの波長の異なるレーザ光をＦ１圃場の作物に照射し、その反射光をトラクタ１０の受光装置１５が受光する。
次いで、Ｆ農場のＦ１圃場で生育している作物等の植物の生育状態等の情報を収集する工程を説明する。
図１３は、作物等の植物の生育状態等の情報を収集する工程を示す概略フローチャートである。
図１３のＳＴ２１では、Ｆ農場のＦ１圃場に、図１のトラクタ１０を走行させ、トラクタ１０のレーザ発光装置１４が２つの波長の異なるレーザ光をＦ１圃場の作物に照射し、その反射光をトラクタ１０の受光装置１５が受光する。
次いで、ＳＴ２２へ進む。ＳＴ２２では、トラクタ１０が走行した位置情報（緯度、経度）と、対応する受光情報（反射光）をＰＣ５０に送信し、ＰＣ５０は、図４のレーザ受光情報等記憶部５８に記憶する。
以上で、Ｆ農場のＦ１圃場で生育している作物等の植物の生育状態等の情報の収集が終了する。
（ＰＣ５０の情報を管理サーバ１００へ送信する工程について）
図１４は、ＰＣ５０の情報を管理サーバ１００へ送信する工程を示す概略フローチャートである。
図１４は、ＰＣ５０の情報を管理サーバ１００へ送信する工程を示す概略フローチャートである。
先ず、ＳＴ３１では、利用者が、ＰＣ５０から識別情報（ＩＤ、パスワード）を入力し、管理サーバ１００にアクセスする。
次いで、ＳＴ３２へ進む。ＳＴ３２では、ＰＣ５０が、図４の「圃場関連情報記憶部５６」の圃場輪郭位置情報（緯度、経度等）、その圃場名称（圃場Ｆ１等）等を管理サーバ１００へ送信する。管理サーバ１００は、図６の「サーバ側圃場関連情報記憶部１１４」に、これらを記憶する。
次いで、ＳＴ３２へ進む。ＳＴ３２では、ＰＣ５０が、図４の「圃場関連情報記憶部５６」の圃場輪郭位置情報（緯度、経度等）、その圃場名称（圃場Ｆ１等）等を管理サーバ１００へ送信する。管理サーバ１００は、図６の「サーバ側圃場関連情報記憶部１１４」に、これらを記憶する。
ＰＣ５０は、図４の「農場名称情報記憶部５７」の農場の名称情報（Ｆ農場等）を管理サーバ１００へ送信し、管理サーバ１００の図６の「サーバ側農場名称情報記憶部１１５」に記憶する。
さらに、ＰＣ５０が、図４の「レーザ受光情報等記憶部５８」のトラクタ１０が走行した位置情報（緯度、経度等）と、対応する受光情報（反射光）を管理サーバ１００へ送信し、管理サーバ１００の図７の「サーバ側レーザ受光情報等記憶部１２１」に記憶する。
以上で、ＰＣ５０の情報を管理サーバ１００へ送信する工程が終了する。
さらに、ＰＣ５０が、図４の「レーザ受光情報等記憶部５８」のトラクタ１０が走行した位置情報（緯度、経度等）と、対応する受光情報（反射光）を管理サーバ１００へ送信し、管理サーバ１００の図７の「サーバ側レーザ受光情報等記憶部１２１」に記憶する。
以上で、ＰＣ５０の情報を管理サーバ１００へ送信する工程が終了する。
（本システム１の主要な動作等について）
図１５及び図１６は、本システム１の主要な動作等であるタブレット７０のカメラ７６による撮影等に関する動作等を示す概略フローチャートである。
先ず、利用者は、上述のように、Ｆ１圃場のうち、生育状態が「不良」で、施肥量が「大」となる部分で、標高が最も高い部分について、実際に視認するのと同様の高解像度画像情報である写真で、植物である例えば、作物の状態を、ＰＣ５０の「ＰＣ側ディスプレイ５３」で確認することを例に以下説明する。
図１５及び図１６は、本システム１の主要な動作等であるタブレット７０のカメラ７６による撮影等に関する動作等を示す概略フローチャートである。
先ず、利用者は、上述のように、Ｆ１圃場のうち、生育状態が「不良」で、施肥量が「大」となる部分で、標高が最も高い部分について、実際に視認するのと同様の高解像度画像情報である写真で、植物である例えば、作物の状態を、ＰＣ５０の「ＰＣ側ディスプレイ５３」で確認することを例に以下説明する。
なお、本実施の形態では、上述のように、予め範囲の定めた「良」「標準」「不良」等を基準にＦ１圃場等の範囲を定めたが、本発明はこれに限らず、「生育状態」「施肥量」「標高」の範囲を利用者が「数値」等で特定しても構わない。
また、本実施の形態では、ドローン７０で撮像した写真等の画像に基づいて「３次元高解像度画像情報」を生成したが、本実施の形態では、これに限らず、衛星写真に基づいて「３次元高解像度画像情報」を生成しても構わない。
また、本実施の形態では、ドローン７０で撮像した写真等の画像に基づいて「３次元高解像度画像情報」を生成したが、本実施の形態では、これに限らず、衛星写真に基づいて「３次元高解像度画像情報」を生成しても構わない。
先ずＳＴ４１で、ＰＣ５０のＰＣ側入力装置５４で、利用者が「表示希望内容情報」、例えば、Ｆ１圃場で生育状態が「不良」、施肥量が「大」、標高が最も高い部分と特定し、特定された「特定表示希望内容情報（圃場名（Ｆ１圃場、生育状態の範囲（不良）、施肥量の範囲（大）、標高範囲（最も高い）」を管理サーバ１００に送信し、管理サーバ１００の図７の「特定表示希望内容情報記憶部１２２」に記憶する。
次いで、ＳＴ４２へ進む。ＳＴ４２では、管理サーバ１００の図７の「圃場外形生成部（プログラム）１２３」が動作し、「３次元高解像度画像情報記憶部１１３」、「特定表示希望内容情報記憶部１２２」「サーバ側圃場関連情報記憶部１１４」を参照し、Ｆ１圃場の緯度経度情報からＦ１圃場の３次元高解像度画像情報である「写真」等の外形線を特定する。
次いで、ＳＴ４３へ進む。ＳＴ４３では、管理サーバ１００の図７の「圃場受光情報抽出部（プログラム）１２４」が動作し、図７の「サーバ側レーザ受光情報等記憶部１２１」のうち、選択されたＦ１圃場の緯度経度の範囲内の「受光情報」を抽出して、図７の「圃場受光情報記憶部１２５」に記憶する。
次いで、ＳＴ４４へ進む。ＳＴ４４では、管理サーバ１００の図８の「植生指数演算部（プログラム）１３２」が動作し、図７「圃場受光情報記憶部１２５」の「受光情報」を参照し、図８の「植生指数演算式記憶部１３１」の演算式に代入して、Ｆ１圃場の各部分の「植生指数情報」を求め、図８の「圃場部分植生情報記憶部１３３」に記憶する。
次いで、ＳＴ４５へ進む。ＳＴ４５では、管理サーバ１００の「生育マップ生成部（プログラム）１３４」が動作し、図８の「圃場部分植生情報記憶部１３３」のＦ１圃場の「部分の植生指数情報」を参照する。
そして、その生育状態の程度によって「良」「標準」「不良」に分け、それぞれ例えば、「実線ハッチング」「破線ハッチング」「ハッチングなし」と関連付けて「生育マップ情報」とし、図８の「生育マップ情報記憶部１３５」に記憶する。
この生育状態の程度によって「良」等に区分される情報が、「成長関連情報」及び「植物の生育状態情報」の一例である。
そして、その生育状態の程度によって「良」「標準」「不良」に分け、それぞれ例えば、「実線ハッチング」「破線ハッチング」「ハッチングなし」と関連付けて「生育マップ情報」とし、図８の「生育マップ情報記憶部１３５」に記憶する。
この生育状態の程度によって「良」等に区分される情報が、「成長関連情報」及び「植物の生育状態情報」の一例である。
次いで、ＳＴ４６へ進む。ＳＴ４６では、管理サーバ１００の図９の「施肥マップ生成部（プログラム）１４１」が動作し、図８の「生育マップ情報記憶部１３５」の「生育マップ情報」の生育状態の程度の「良」「標準」「不良」について、それぞれ、「施肥量小」「施肥量標準」「施肥量大」として、かつ、それぞれ、例えば、「ハッチングなし」「破線ハッチング」「実線ハッチング」等と関連つけて「施肥マップ情報」とし、図９の「施肥マップ情報記憶部１４２」に記憶する。
この施肥量小、施肥量標準、施肥量第の情報が、「成長関連情報」及び「施肥量情報」の一例である。
この施肥量小、施肥量標準、施肥量第の情報が、「成長関連情報」及び「施肥量情報」の一例である。
次いで、ＳＴ４７へ進む。ＳＴ４７では、図９の「表示画面情報作成部（プログラム）１４３」が動作し、図６の「３次元高解像度画像情報記憶部１１３」、図８の「生育マップ情報記憶部１３５」、図９の「施肥マップ情報記憶部１４２」、図７の「特定表示希望内容情報記憶部１２２」を参照して、Ｆ１圃場について特定された特定表示内容情報に合致する「３次元高解像度情報」の写真情報のみをＦ１圃場を含む地図情報に表示し、ＰＣ側ディスプレイ５３に示す。
このＦ１圃場を含む地図情報が「圃場関連地図情報」の一例である。
このＦ１圃場を含む地図情報が「圃場関連地図情報」の一例である。
具体的には、Ｆ１圃場のうち、「表示希望内容情報」、例えば、Ｆ１圃場で生育状態が「不良」、施肥量が「大」及び標高が「最も高い部分」の条件を充足する部分を特定する。
以下、本工程の内容を図を用いて説明する。
以下、本工程の内容を図を用いて説明する。
図１７は、Ｆ１圃場の生育マップを示す概略説明図である。
図１７に示すように、ＦＩ圃場の生育状態が「良」の部分は「濃い緑（実線ハッチング）」、「標準」の部分は「標準の緑（破線ハッチング）」、「不良」の部分は「薄い緑（ハッチングなし）」で示されている。
図１７に示すように、ＦＩ圃場の生育状態が「良」の部分は「濃い緑（実線ハッチング）」、「標準」の部分は「標準の緑（破線ハッチング）」、「不良」の部分は「薄い緑（ハッチングなし）」で示されている。
図１８は、Ｆ１圃場の施肥マップを示す概略説明図である。
図１８に示すように、Ｆ１圃場のうち、「施肥量小」「施肥量標準」「施肥量大」をそれぞれ例えば、「ハッチングなし」「破線ハッチング」「実線ハッチング」で表示する。
図１８に示すように、Ｆ１圃場のうち、「施肥量小」「施肥量標準」「施肥量大」をそれぞれ例えば、「ハッチングなし」「破線ハッチング」「実線ハッチング」で表示する。
図１９は、Ｆ１圃場の標高の程度を示す概略説明図である。
図１９に示すように、Ｆ１圃場の標高が最も高い部分を「実線ハッチング」、標高の標準部分を「破線ハッチング」、標高の低い部分を「ハッチングなし」で表示する。
このＦ１圃場の標高の相違は、「３次元高解像度画像情報」に基づいて生成する。
この標高が最も高い部分、標高の標準部分、標高の低い部分が「成長関連情報」及び「標高情報」の一例となる。
図１９に示すように、Ｆ１圃場の標高が最も高い部分を「実線ハッチング」、標高の標準部分を「破線ハッチング」、標高の低い部分を「ハッチングなし」で表示する。
このＦ１圃場の標高の相違は、「３次元高解像度画像情報」に基づいて生成する。
この標高が最も高い部分、標高の標準部分、標高の低い部分が「成長関連情報」及び「標高情報」の一例となる。
そして、これら図１７、図１８、図１９に基づいて、「表示希望内容情報」、例えば、Ｆ１圃場で生育状態が「不良」、施肥量が「大」及び標高が「最も高い部分」の条件を充足する部分は、図２０で実線ハッチングで示す部分となる。
図２０は、表示希望内容情報を示す概略説明図である。
したがって、本実施の形態では、図２０のハッチングも部分のみが「３次元高解像度画像情報」である写真で表示される。
このため、利用者は、ＰＣ側ディスプレイ５３で視認したい部分、すなわち、必要な部分のみを迅速且つ迷うことなく把握することができる。
図２０は、表示希望内容情報を示す概略説明図である。
したがって、本実施の形態では、図２０のハッチングも部分のみが「３次元高解像度画像情報」である写真で表示される。
このため、利用者は、ＰＣ側ディスプレイ５３で視認したい部分、すなわち、必要な部分のみを迅速且つ迷うことなく把握することができる。
また、この写真は、３次元高解像度画像情報であるため、Ｆ１圃場の作物を実際のリアルな状態で直感的に把握することができる。
さらに、本実施の形態では、かかる「３次元高解像度画像情報」をドローン７０のカメラ７４で撮像する構成となっている。このドローン７０は、その飛行位置を精度良く制御することができるので、Ｆ１圃場の作物の写真を正確に撮像することができ、これにより、レジストレーション画像処理等を介して、より高精度な３次元高解像度画像情報を生成することができる構成となっている。
さらに、本実施の形態では、かかる「３次元高解像度画像情報」をドローン７０のカメラ７４で撮像する構成となっている。このドローン７０は、その飛行位置を精度良く制御することができるので、Ｆ１圃場の作物の写真を正確に撮像することができ、これにより、レジストレーション画像処理等を介して、より高精度な３次元高解像度画像情報を生成することができる構成となっている。
以上説明した本実施形態においては、装置として実現される場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されず、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納され頒布されてもよい。
また、記憶媒体は、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であればよい。記憶媒体の記憶形式は、特には限定されない。
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体には限定されず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
また、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づいて本実施形態における各処理を実行すればよく、１つのパソコン（ＰＣ）等からなる装置であってもよいし、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等であってもよい。
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンには限定されず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
１・・・圃場情報管理システム、２・・・インターネット網、３・・・基地局、１０・・・トラクタ、１１・・・トラクタ側制御部、１２・・・トラクタ側通信装置、１３・・・トラクタ側ＧＰＳ装置，１４・・・レーザ発光装置、１５・・・レーザ受光装置、１６・・・トラクタ側各種情報記憶部、５０・・・ＰＣ、５１・・・ＰＣ側制御部、５２・・・ＰＣ側通信装置、５３・・・ＰＣ側ディスプレイ、５４・・・ＰＣ側入力装置、５５・・・圃場位置情報記憶部、５６・・・圃場関連情報記憶部、５７・・・農場名称情報記憶部、５８・・・レーザ受光情報等記憶部、７０・・・ドローン、７１・・・ドローン側制御部、７２・・・ドローン側通信装置、７３・・・ドローン側ＧＰＳ装置、７４・・・カメラ、７５・・・ドローン本体、７６・・・ドローン側各種情報記憶部、９０・・・ドローンコントローラ、１００・・・管理サーバ、１０１・・・サーバ側制御部、１０２・・・サーバ側通信装置、１０３・・・サーバ側ディスプレイ、１０４・・・サーバ側入力装置、１１０・・・サーバ側第１の各種情報記憶部、１１１・・・圃場３次元撮像情報群記憶部、１１２・・・レジストレーション画像処理部、１１３・・・３次元高解像度画像情報記憶部、１１４・・・サーバ側圃場関連情報記憶部、１１５・・・サーバ側農場名称情報記憶部、１２０・・・サーバ側第２の各種情報記憶部、１２１・・・サーバ側レーザ受光情報等記憶部、１２２・・・特定表示希望内容情報記憶部、１２３・・・圃場外形生成部、１２４・・・圃場受光情報抽出部、１２５・・・圃場受光情報記憶部、１３０・・・サーバ側第３の各種情報記憶部、１３１・・・植生指数演算式記憶部、１３２・・・植生指数演算部、１３３・・・圃場部分植生情報記憶部、１３４・・・生育マップ生成部、１３５・・・生育マップ情報記憶部、１４０・・・サーバ側第４の各種情報記憶部、１４１・・・施肥マップ生成部、１４２・・・施肥マップ情報記憶部、１４３・・・表示画面情報作成部
Claims (6)
- 端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、
前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、
前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理装置。 - 前記生育の程度情報が良、標準、不良であり、前記施肥量の程度情報が、施肥量大、施肥量標準、施肥量小であり、前記標高の程度情報が、高い、標準、低いであることを特徴とする請求項１に記載の圃場情報管理装置。
- 通信装置を有し、
前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場の上空を飛行する無人航空機に搭載の撮像装置で撮像され、前記通信装置を介して受信されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圃場情報管理装置。 - 表示部を有する端末装置と、
前記端末装置と通信可能に接続されている圃場情報管理装置と、を有する圃場情報管理システムであって、
前記圃場情報管理装置は、前記端末装置の前記表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、
前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、
前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理システム。 - 端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有し、
前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示し、
前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる構成となっていることを特徴とする圃場情報管理装置の制御方法。 - 圃場情報管理装置に、
端末装置の表示部に、植物を生育させるための圃場を含む圃場関連地図情報を表示させると共に、前記圃場については、前記圃場で生育されている植物に関する生育の程度状態情報を示す生育マップ情報、前記圃場の施肥量の程度情報を示す施肥マップ情報、同一の前記圃場における相対的な標高である標高の程度情報を示す標高程度マップ情報を有する工程、
前記生育の程度状態情報、前記施肥量の程度情報及び前記標高の程度情報について、利用者が特定した各程度情報のすべてを充足する前記圃場の部分のみを３次元高解像度画像情報である写真で表示する工程、
前記３次元高解像度画像情報は、前記圃場を分割した各分割部分の写真を、それぞれ部分的に重なり合うように撮像した圃場３次元撮像情報を取得し、これら撮像した画像間の各画素間の対応を求めることにより、これらの画像を１つの座標系で一致させる工程、を実行させるための圃場情報管理プログラム。
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