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Construction of vector data cloud connecting plant structure and numerical information

Research Project

Project/Area Number 16K16043
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Information network
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Kobayashi Kazuki  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (00434895)

Research Collaborator Genno Hirokazu  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords農園モニタリング / フィールドモニタリング / 農業情報 / 深層学習 / 訓練データ拡張 / 植物3次元構造復元 / スマート農業 / 植物情報 / IoT / 深度情報 / 植物骨格モデル / 機械学習 / スマートセンサ情報システム / モニタリング
Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed the automatic extraction of the numerical information such as fruit shape information by using deep learning with collected field images from monitoring systems. We developed a monorail typed mobile field monitoring system to reconstruct 3D data of the field and to extract plant height numerical information. We also developed a deep learning training technology to automatically extract the positions and their shape information of fruits from a field monitoring image. Although deep learning generally requires a lot of time and effort to collect training data, our technology significantly reduces the time and effort by automatically generating annotated artificial field images.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した手法で数値化された植物構造情報を抽出することにより,作物の成長予測シミュレーションや予測モデルの構築に活用できる.単視点画像であっても数値化された植物情報を抽出する技術も開発したため,過去の農園画像に対しても利用が可能である.また,観察データから重要な遺伝子の働きを特定するフェノミクス研究において,遺伝子型と表現型との対応付けの効率化に貢献できる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Extraction of Fruit Growth Information from Large-scale High-definition Images2017

    • Author(s)
      Genno Hirokazu、Kobayashi Kazuki
    • Journal Title

      Agricultural Information Research

      Volume: 26 Issue: 4 Pages: 100-114

    • DOI

      10.3173/air.26.100

    • NAID

      130006287990

    • ISSN
      0916-9482, 1881-5219
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    • Peer Reviewed / Open Access
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      Narayan Sharma, Kazuki Kobayashi
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      中村俊輝,小林一樹
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  • [Presentation] クラウド型マルチデバイスフィールドモニタリングシステムの開発2016

    • Author(s)
      野口遥平,小林一樹
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      電子情報通信学会技術研究報告
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      名古屋大学 東山キャンパス 環境総合館 レクチャーホール
    • Year and Date
      2016-11-17
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      Kazuki Kobayashi
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      In Proc. of WCCA/AFITA2016, SS6, pp.21-24
    • Place of Presentation
      韓国(Sunchon National University)
    • Year and Date
      2016-06-21
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  • [Presentation] Field Experiments with a Mobile Robotic Field Server for Smart Agriculture2016

    • Author(s)
      Tokihiro Fukatsu, Gen Endo, Kazuki Kobayashi
    • Organizer
      In Proc. of WCCA/AFITA2016, OS6-2, pp.1-4
    • Place of Presentation
      韓国(Sunchon National University)
    • Year and Date
      2016-06-21
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コネクティブファブリケーションによるアグリガジェットの開発2016

    • Author(s)
      小林一樹
    • Organizer
      農業情報学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京大学 弥生講堂
    • Year and Date
      2016-05-18
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    • Invited
  • [Book] 新スマート農業2019

    • Author(s)
      農業情報学会
    • Total Pages
      516
    • Publisher
      農林統計出版
    • ISBN
      4897324076
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  • [Remarks] 小林研究室Webページ

    • URL

      http://www.cs.shinshu-u.ac.jp/~kby/

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  • [Remarks] 信州大学・小林研究室・研究プロジェクト

    • URL

      http://kazukik.weebly.com/projects

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 農作物の生育評価・作業提案方法および農作物の生育評価・作業提案システム、ならびに地域農業活性システム2019

    • Inventor(s)
      源野広和 ,小林一樹
    • Industrial Property Rights Holder
      キッセイコムテック(株),信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-061873
    • Filing Date
      2019
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    • Inventor(s)
      小林一樹,源野 広和
    • Industrial Property Rights Holder
      信州大学,キッセイコムテック(株)
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-081637
    • Filing Date
      2018
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 耕地管理支援システム2017

    • Inventor(s)
      小林 一樹,山崎 研一
    • Industrial Property Rights Holder
      信州大学,アスザック株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-062912
    • Filing Date
      2017-03-28
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    • Inventor(s)
      小林一樹,源野 広和
    • Industrial Property Rights Holder
      信州大学,アスザック株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-058688
    • Filing Date
      2017-03-24
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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