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2017 Fiscal Year Annual Research Report

plant modeling for cultivation information fusion

Research Project

Project/Area Number 17H01768
Research InstitutionUniversity of Nagasaki

Principal Investigator

有田 大作  長崎県立大学, 情報システム学部, 教授 (70304756)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡安 崇史  九州大学, 農学研究院, 准教授 (70346831)
吉永 崇  公益財団法人九州先端科学技術研究所, オープンイノベーション・ラボ, 研究員 (10598098)
内山 英昭  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (90735804)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords農業情報計測
Outline of Annual Research Achievements

栽培時情報である圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を表現するような植物モデルの構築を目指し、今年度はそれぞれの情報について、継続的な計測を行うとともに、個々の植物の成長具合の評価、およびそれらの原因の推定を目指した取り組みを行なった。
圃場環境情報については、市販のセンサを複数台用いて、継続的にトマトハウスの温度、湿度、日射量、二酸化炭素濃度を計測し、クラウド上のデータベースに蓄積を行なった。これにより、トマトハウス内での環境のばらつきを計測することができた。
植物生体情報については、植物の色形状データを茎や葉などの部分に分割する手法の確立を目指し、小松菜を対象としてRGB-D画像を継続的に取得し、それに対して深層学習を適用することで、自動的に1枚1枚の葉に分割する研究を進めた。これが実現されることで、個々の植物の成長具合の評価などが可能となる。
農作業情報については、トマトハウスで作業を行う農作業者の両腕にモーションセンサを装着することで収穫作業時の動きを計測し、それを認識処理することで収穫動作の検出を行なった。また、トマトハウスにBluetooshビーコンを多数設置し、その電波強度を農作業者が保持しているスマートフォンで計測することで農作業者の位置を推定した。これらを組み合わせることで、トマトハウスのどの位置で何個のトマトが収穫されたかを毎日自動的に記録できるようになった。この収穫に関する情報から個々のトマトの生長具合の評価などが可能となる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の目標としていた圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測とその高精度化について、概ね順調に研究を進めることができたから。

Strategy for Future Research Activity

圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測と高精度化については、今後も引き続き取り組んでいく。さらにこれらの研究で得られた知見を活かし、個々のトマトについての環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測を簡便に行うことができるシステムを開発する。このシステムを用いて得られた情報を用いて、圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を少しずつ明らかにしていく。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Visualization of spatial distribution of tomato yields based on action recognition2018

    • Author(s)
      Yoshiki Hashimoto, Daisaku Arita, Atsushi Shimada, Hideaki Uchiyama, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      The International Workshop on Frontiers of Computer Vision (IW-FCV2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 農作業者の腕動作認識によるトマト収穫量の空間分布の可視化2018

    • Author(s)
      橋本 幹基, 有田 大作, 島田 敬士, 内山 英昭, 谷口 倫一郎
    • Organizer
      信学技報パターン認識・メディア理解 (PRMU2017-134)
  • [Presentation] Two-step Transfer Learning for Semantic Plant Segmentation2018

    • Author(s)
      Shunsuke Sakurai, Hideaki Uchiyama, Atsushi Shimada, Daisaku Arita, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      7th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Live Structural Modeling Using RGB-D SLAM2018

    • Author(s)
      Nicolas Olivier, Hideaki Uchiyama, Masashi Mishima, Diego Thomas, Rin-ichiro Taniguchi, Rafael Roberto, Joao Paulo Silva do Monte Lima and Veronica Teichrieb
    • Organizer
      International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Affordable Field Environmental Monitoring and Plant Growth Measurement System for Smart Agriculture2017

    • Author(s)
      Takashi Okayasu, Andri Nugroho, Atsushige Sakai, Daisaku Arita, Takashi Yoshinaga, Rin-ichiro Taniguchi, Masafumi Horimoto, Eiji Inoue, Yasumaru Hirai, Muneshi Mitsuoka
    • Organizer
      International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sensing technologies for advanced smart agricultural systems2017

    • Author(s)
      Hideaki Uchiyama, Shunsuke Sakurai, Yoshiki Hashimoto, Atsutoshi Hanasaki, Daisaku Arita, Takashi Okayasu, Atsushi Shimada, Rin-ichiro Taniguch
    • Organizer
      International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Human sensing for smart agriculture2017

    • Author(s)
      Daisaku Arita
    • Organizer
      International Symposium on Frontier of Science, Technology and Engineering
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] An Easy-To-Setup 3D Phenotyping Platform for KOMATSUNA Dataset2017

    • Author(s)
      Hideaki Uchiyama, Shunsuke Sakurai, Masashi Mishima, Daisaku Arita, Takashi Okayasu, Atsushi Shimada, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV) Workshops
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 圃場環境・植物生体計測のための小型移動ロボットの開発2017

    • Author(s)
      岡安 崇史, 高場 雄太郎, 有田 大作, 吉永 崇, 谷口 倫一郎, 井上 英二, 平井 康丸, 光岡宗司
    • Organizer
      農業食料工学会年次大会
  • [Presentation] 農業情報の可視化・共有のための仮想現実技術の応用2017

    • Author(s)
      高場 雄太郎, 岡安 崇史, 吉永 崇, 有田 大作, 谷口 倫一郎, 安武 大輔, 北野 雅治, 井上 英二, 平井 康丸, 光岡 宗司
    • Organizer
      農業食料工学会九州支部
  • [Presentation] RGB?D画像を用いた植物生育特徴量の計測とその精度評価2017

    • Author(s)
      境 淳成, 岡安 崇史, 吉永 崇, 有田 大作, 谷口 倫一郎, 井上 英二, 平井 康丸, 光岡 宗司
    • Organizer
      農業情報学会年次大会
  • [Presentation] 植物栽培空間の高密度計測・可視化手法の開発2017

    • Author(s)
      高場 雄太郎, 岡安 崇史, 吉永 崇, 有田 大作, 北野 雅治, 安武 大輔
    • Organizer
      農業情報学会年次大会
  • [Book] Takashi Okayasu and Andri Prima Nugroho and Daisaku Arita and Takashi Yoshinaga and Yoshiki Hashimoto and Rin-ichiro Taniguchi, in Smart Sensors at the IoT Frontier2017

    • Author(s)
      Takashi Okayasu, Andri Prima Nugroho, Daisaku Arita, Takashi Yoshinaga, Yoshiki Hashimoto, Rin-ichiro Taniguchi
    • Total Pages
      27
    • Publisher
      Springer-Verlag GmbH
    • ISBN
      978-3-319-55344-3

URL: 

Published: 2018-12-17  

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