2015 Fiscal Year Annual Research Report
葉脈流観測を目的としたバイオスペックルセンサの開発
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26660204
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
福島 崇志 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00452227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長菅 輝義 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (80515677)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザスペックル / 葉脈流 / 水ストレス / 周波数解析 / 精密農業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精密農業では生産精度の更なる向上を目指し、現行の光合成活性や植生指標、収量予測情報に加え、より多くの植物生理・生育情報を多面的に評価することが必要である。葉の葉脈流は蒸散量や吸水量などの植物の水動態を表現するものと考えられており、間接的に葉の光合成速度、蒸散速度あるいはストレスなどの環境応答を反映する指標となる。しかし、農業現場においては、植物の水動態を非破壊かつ簡易に計測する方法はない。
本研究は、農業生産管理における植物生理情報取得のため、葉脈流の流量・流速や揺らぎを観測可能な実用型バイオスペックルセンサの開発を目指した計測原理の構築を目的とした。
前年度において構築した解析アルゴリズムの実証実験をダイズ葉を対象に実施した結果，葉脈流を明確にすることができなかった．本計測方法では，葉裏面よりレーザを照射し透過光による計測を実施している．そのため，葉の複雑な組織・器官での光の屈折散乱が解析画像に含まれ葉脈流由来のスペックル画像を得ることができなかった．そこで，まずは水ストレス由来のスペックル変動を探索するため，スペックル変動の大きな画素を対象に周波数解析及び周辺画素のスペックル変動との相互相関関数により，葉脈流計測を実施した．その結果，植物由来の特徴的な周波数成分抽出と変動の位相差による葉脈流の定量化の可能性が示唆され，今後のより詳細な解析の必要性が見いだされた．
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