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バーチャルリアリティを適用した農業ロボットの知能化手法の開発

Research Project

Project/Area Number 20658060
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Agricultural information engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

野口 伸  Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授 (40228309)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡本 博史  北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (40322838)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords農業ロボティクス / ステレオビジョン / バーチャルリアリティ / 知能化
Research Abstract

本研究は人間の農作業に関わる知を構造化・一般化してロボットの知能として活用できる方法論を探求する。マルチスペクトルビジョンセンサをベースにしたステレオビジョンを構成してロボットに装備し,作業と同時に農地環境情報を収集する。バーチャルリアリティ(VR)を介して圃場内の様子を高い臨場感のもとで再生できるシステムを開発し,知識のインタープリタとして機能させる。
1)ハイパースペクトルカメラによる有用情報の抽出
ハイパースペクトルビジョンセンサによって植物の生育情報や雑草の繁茂状態など有用情報を自動抽出できる方法論を開発した。分光情報についてPLS回帰分析を行い,情報抽出に有効な光波長を同定して回帰モデルを構築した。今年度はオレンジ熟度,農薬残存量,雑草識別などについて高い精度で認識できる方法論を確立した。
2)VRによる空間情報記述法の開発
取得した画像情報をRTK-GPS,姿勢角センサ(IMU)による位置データの属性として取り扱い,世界測位系WGS84で表現される3次元画像空間が表現できるソフトウェアを開発した。また,共同研究者岡本がValparaiso University電子工学科に勤務する協力研究者Will博士を訪問して,VRの空間情報記述法について情報交換して計算負荷が小さいアルゴリズムを考案した。
3)データベースによる知の蓄積と自動整理
人間の意志決定が生育状態,土壌状態など様々なデータを融合して行われることに基づき,ロボットが周辺画像を取得・解析して有用情報に変換した後で,データベースに自動的に蓄積できるシステム開発を行った。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Development of Intelligent system for field robot in grass land(Part 2)2009

    • Author(s)
      Teimourlou, R.F., Noguchi, N.
    • Journal Title

      Journal of Japanese Society of Agricultural Machinery 71(4)

      Pages: 43-51

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intelligent Bioproduction System towards Environment Protection2009

    • Author(s)
      Noguchi, N.
    • Journal Title

      Environment Control in Biology 47(2)

      Pages: 111-120

    • NAID

      10024918083

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Green citrus detection using hyperspectral imaging2009

    • Author(s)
      Okamoto, H., Lee, W.S.
    • Journal Title

      Computers and Electronics in Agriculture 66

      Pages: 201-208

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intelligent Bioproduction System towards Environment Protection2009

    • Author(s)
      Noboru Noguchi
    • Journal Title

      Journal of Environmental Control in Biology 47(3)(印刷中)

    • NAID

      10024918083

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spatial distribution mapping of pasture herbage mass by hyperspectral imaging2009

    • Author(s)
      Suzuki, Y., Okamoto, H., Takahashi, M., Kataoka, T., Shibata, Y.
    • Organizer
      The 2009 CIGE international Symposium of the Australian Society for Engineering in Agriculture
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2009-09-13
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Computer Vision Technique for Green Citrus Recognition in Tree Image2009

    • Author(s)
      Okamoto, H., Lee, W.S.
    • Organizer
      4^<th> IFAC International Workshop on Bio-Robotics, Information Technology, and Intelligent Control for Bioproduction Systems
    • Place of Presentation
      Champaign, Illinois, USA
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Navigation of agricultural robot using omnidirectional camera in grass land2009

    • Author(s)
      Teimourlou, R.F., Miyata, Y., Noguchi, N.
    • Organizer
      4^<th> IFAC International Workshop on Bio-Robotics, Information Technology, and Intelligent Control for Bioproduction Systems
    • Place of Presentation
      Champaign, Illinois, USA
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Intelligent Bioproduction System towards Environment Protection2008

    • Author(s)
      Noboru Noguchi
    • Organizer
      JSABEES-International Symposium "Basic and Applied Sciences for Intelligent PlantProduction Systems"
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2008-09-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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