1999 Fiscal Year Annual Research Report

マルチスペクトルマシンビジョンを中核としたほ場環境センサによるPFシステムの開発

Research Project

Project/Area Number	10460111
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	寺尾日出男北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (50001467)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石井一暢北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (70301009) 野口伸北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (40228309)
Keywords	精密ほ場管理 / ディジタル葉緑素計 / 作物栄養ストレス / 分光反射特性 / GISマッピング / マルチスペクトルビジョンセンサ
Research Abstract	本研究はトラクタに搭載できる程度に小型で,作物の窒素栄養ストレスが検出できるマシンビジョンセンサの開発を目的としている.屋外環境下で使用するセンサの開発は,どの波長領域の光エネルギを測定するかという点,また光源変化による誤差をどのように補正するかが重要な問題となる.今年度はマシンビジョンを用いて作物葉面からの太陽光反射率を測定し,作物体の栄養状態の推定を行った.その際,作物体の栄養状態を表現する指標としてディジタル葉緑素計(SPADメータ)の指示値であるSPAD値を採用した.今年度得られた成果をまとめると以下の通りである. 1.分光測色計によって葉面反射率を測定することにより,SPAD値を精度良く推定することができた.G,R分光の反射率を用いることによって,高精度にSPAD値が推定可能であることから,マシンビジョンに装備する光学バンドパスフィルタの波長帯をG,R付近に決定した. 2.トウモロコシ,小麦いずれの作物においても,NIR画像の土壌領域と植物領域で輝度値に明らかな違いが存在した.輝度の高い領域を作物体として認識して二値画像を作成し,土壌領域の除去を行なった. 3.トウモロコシ,小麦の2作物においてマシンビジョンによるSPAD値推定を行なった. 4.屋外条件に対して二つの異なる補正法を用い,それぞれの評価を行なった.一つは光源に起因するデータのぱらつきを近赤外900nm付近のスペクトル画像との比を求めることにより補正する方法である.もう一方は光強度が測定できる光量センサを用いて太陽の日射量を測定して補正を行い,葉面反射率をより正確に測定した. 5.異なる天候(照度)条件において,マシンビジョンを用いて160×100mの大規模ほ場の窒素ストレスマップを作成した.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Takashi Iida: "Measurement of Crop Nitrogen Status Using Machine Vision for Precision Farming"第58回農業機械学会年次大会講演要旨. 513-514 (1999)
[Publications] 飯田岳: "マシンビジョンによる精密農法のためのコーン窒素ストレス診断"農業機械学会北海道支部第50回研究発表会講演要旨. 58-59 (1999)
[Publications] Noboru Noguchi: "Vision Intelligence for Mobile Agro-Robotic System"Journal of Robotics and Mechatronics. 11(3). 193-199 (1999)
[Publications] Noboru Noguchi: "Vision Intelligence for an Autonomous Vehicle based on an artificial Neural Network, Fuzzy Logic and a Genetic Algorithm"Proceedings of 1999 IFAC World Congress. Vol.K. 419-424 (1999)
[Publications] Kazunobu Ishii: "Vegetation Mapping using Machine Vision Sensor for Precision Farming"Proceedings of International Workshop on Instrumentation and Information Technology for Bioproduction Systems. 75-77 (1999)
[Publications] 飯田岳: "マシンビジョンによる精密ほ場管理のための作物窒素ストレスセンシングシステム(第1報)"農業機械学会学会誌. 62(2)(印刷中). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

マルチスペクトルマシンビジョンを中核としたほ場環境センサによるPFシステムの開発

Principal Investigator

寺尾 日出男 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (50001467)

Research Products

[Publications] Takashi Iida: "Measurement of Crop Nitrogen Status Using Machine Vision for Precision Farming"第58回農業機械学会年次大会講演要旨. 513-514 (1999)

[Publications] 飯田 岳: "マシンビジョンによる精密農法のためのコーン窒素ストレス診断"農業機械学会北海道支部第50回研究発表会講演要旨. 58-59 (1999)

[Publications] Noboru Noguchi: "Vision Intelligence for Mobile Agro-Robotic System"Journal of Robotics and Mechatronics. 11(3). 193-199 (1999)

[Publications] Noboru Noguchi: "Vision Intelligence for an Autonomous Vehicle based on an artificial Neural Network, Fuzzy Logic and a Genetic Algorithm"Proceedings of 1999 IFAC World Congress. Vol.K. 419-424 (1999)

[Publications] Kazunobu Ishii: "Vegetation Mapping using Machine Vision Sensor for Precision Farming"Proceedings of International Workshop on Instrumentation and Information Technology for Bioproduction Systems. 75-77 (1999)

[Publications] 飯田 岳: "マシンビジョンによる精密ほ場管理のための作物窒素ストレスセンシングシステム(第1報)"農業機械学会学会誌. 62(2)(印刷中). (2000)

寺尾日出男北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (50001467)

[Publications] 飯田岳: "マシンビジョンによる精密農法のためのコーン窒素ストレス診断"農業機械学会北海道支部第50回研究発表会講演要旨. 58-59 (1999)

[Publications] 飯田岳: "マシンビジョンによる精密ほ場管理のための作物窒素ストレスセンシングシステム(第1報)"農業機械学会学会誌. 62(2)(印刷中). (2000)