2022 Fiscal Year Research-status Report
三次元計測と三次元モデルを用いた植物形状の定量的評価手法の開発
| Project/Area Number |
20K06316
|
|---|
| Research Institution | Ibaraki University |
|---|
Principal Investigator |
岡山 毅 茨城大学, 農学部, 教授 (90575226)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
望月 佑哉 茨城大学, 農学部, 講師 (30805007)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 三次元解析 / イチゴ / 深度カメラ / フォトグラメトリー / コンピュータグラフィックス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度には、屋内栽培システムの準備、深度カメラによるイチゴ植物モニタリング実験およびイチゴ植物の水ストレス応答の三次元解析予備実験を実施した。深度カメラは2種類のタイプ（RealSense D415とD435）を試し、ノイズと欠損データの過多からD415のほうが植物モニタリングに適していることを見出した。またD415を用いたイチゴ植物の水ストレス応答実験では、深度カメラによってイチゴ植物の形状変化（特に葉）や葉面の法線ベクトル分布の変化から水ストレスの早期検出につながる知見を得た。
2021年度には、フォトグラメトリーを用いて、2020年度に実施した実験を再実施した。フォトグラメトリーは、写真からの距離や形状情報を計測する手法であり、より詳細な三次元データの取得が可能である。この手法を導入し、イチゴ植物の成長に関する情報をより精密に把握することができた。また、得られた三次元データから、基礎的なイチゴの静的三次元モデルを構築した。
2022年度には、過去のデータをもとに、イチゴ植物の成長と動きを表現可能な動的な三次元イチゴ植物モデルを試作した。具体的には、点群（点の集まり）からメッシュ（面）を作成する手法の選定を行い、さらにコンピュータグラフィックス(CG)分野でCGモデルのアニメーションに用いられるリギングの考え方を応用し、葉の成長によるサイズの変化や、水ストレスによる形状を連続的かつ、動的に表現可能な要素を組み込んだ。
このモデルは、人間が行っている視覚情報からの植物生育診断の自動化につながる知見だと考える。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
イチゴの三次元モデリングが当初想定したよりも複雑であったために、予定したスケジュールに沿って作業を進めることができなかった。また収集したデータを論文としてまとめるための時間を確保することができなかった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、前年度までに収集したデータをまとめるとともに、施策した三次元モデルを改良し、それらを学会等で広く共有するとともに、論文としてまとめることに注力する。
|
| Causes of Carryover |
実験の進捗がやや遅れたため、追加実験の消耗費、当初予定していた国際学会の渡航費・参加費、および投稿時の英文校閲費・投稿費を使用することができなかった。
次年度には、上記の費用を滞りなく執行できるように準備を行う予定である。
|
