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2018 年度 実績報告書

植物の構造と数値を結ぶベクタデータクラウドの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K16043
研究機関信州大学

研究代表者

小林 一樹  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (00434895)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードフィールドモニタリング / 深層学習 / 植物情報 / IoT
研究実績の概要

農業では,過去データを蓄積して生産の安定性と経営の効率を高めることが重要である.これまで,農園モニタリングの分野では過去データとして主に温度や湿度などの環境情報の収集が行われてきた.しかし,気候変動が激しい現在では,農園が想定外の環境下にさらされ,植物の環境応答を正確に把握できず,安定生産と効率的経営が難しい問題がある.本研究では,作物のリアルな状態に合わせた農園管理や意思決定といった次世代営農の確立を目指し,部位ごとの成長率や形態変化といった植物自体の環境応答を構造化して詳細に記録し,利活用を促進するベクタデータクラウドの構築を目的としている.
平成30年度においては,協力農家の農園で連続稼働させている高精細モニタリングシステムの画像から,深層学習を用いて,果実領域を抽出する手法の開発に取り組んだ.これまでは,果実の直径に関する情報の抽出に限定されていたが,提案手法では効率的な訓練データの生成手法を開発することで,数値化された果実の外形情報を詳細に抽出することが可能となった.また,移動型農園モニタリングを開発し,対象物の草丈を三次元構造に基づいて抽出する手法を開発した.
補助事業期間全体を通じては,定点型農園モニタリングシステムからの収集画像を用いて,深層学習による果実外形の数値情報の自動抽出を実現した.また,移動型農園モニタリングシステムからの収集画像を用いて,草丈の数値情報の自動抽出を実現した.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] 隠れた果実領域抽出のための深層学習訓練データの自動生成2019

    • 著者名/発表者名
      髙井 亮磨,小林 一樹
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 第5回人間共生システムデザインコンテスト(HSS-DC) & 第26回 HSS研究会
  • [学会発表] Proposal of Fruit Battery Method for Estimating Oil Palm Ripeness2018

    • 著者名/発表者名
      Kaiko Minakata, Kunihisa Tashiro, Hiroyuki Wakiwaka, Kazuki Kobayashi, Norhisam Misrom, Nor Aziana Aliteh, Hirokazu Nagata
    • 学会等名
      12th International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiband imaging and optical spectroscopic sensing for digital agriculture2018

    • 著者名/発表者名
      Takaharu Kameoka, Atsushi Hashimoto, Kazuki Kobayashi, Keiichiro Kagawa, Masayuki Hirafuji, Jun Tanida
    • 学会等名
      4th International Workshop on Image Sensors and Imaging Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] FS-TOMBO: An Agricultural Field Monitoring System with a Small and Lightweight Multispectral Camera2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Shimobayashi, Kazuki Kobayashi, Keiichiro Kagawa, Wei Guo, Masayuki Hirafuji, Jun Tanida
    • 学会等名
      AFITA/WCCA2018 (Asia-Pacific Federation for Information Technology in Agriculture / World Congress on Computers in Agriculture)
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習による隠れた果実領域抽出のための訓練データ拡張2018

    • 著者名/発表者名
      高井亮磨,小林一樹
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム 2018 第27回北信越支部シンポジウム & 第25回人間共生システム研究会
  • [学会発表] 深層学習を用いた果実生育情報抽出Webアプリケーション2018

    • 著者名/発表者名
      小林一樹,中村俊輝
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
  • [学会発表] サイバーフィジカル統合型モデルを用いたフィールドモニタリングシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      小林一樹,小形真平,青木善貴,中川博之
    • 学会等名
      農業情報学会2018年度年次大会
  • [学会発表] カラーチャートによるオイルパーム成熟度判別に向けた基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      皆方快公,小林一樹,田代晋久,脇若弘之,永田浩一,ミスロン ノルヒシャム,アリテ ノルアジアナ,長谷川拓真,二俣昌樹
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 電磁界センサを用いたオイルパーム成熟度判別の基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      皆方快公,田代晋久,脇若弘之,小林一樹,永田浩一,Norhisam Misrom,Nor Aziana Aliteh
    • 学会等名
      第 30 回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • [図書] 新スマート農業2019

    • 著者名/発表者名
      農業情報学会
    • 総ページ数
      516
    • 出版者
      農林統計出版
    • ISBN
      4897324076
  • [備考] 小林研究室Webページ

    • URL

      http://www.cs.shinshu-u.ac.jp/~kby/

  • [産業財産権] 農作物の生育評価・作業提案方法および農作物の生育評価・作業提案システム、ならびに地域農業活性システム2019

    • 発明者名
      源野広和 ,小林一樹
    • 権利者名
      キッセイコムテック(株),信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-061873
  • [産業財産権] 栽培支援方法、栽培支援プログラム、栽培支援装置、および栽培支援システム2018

    • 発明者名
      小林一樹,源野 広和
    • 権利者名
      信州大学,キッセイコムテック(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-081637

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公開日: 2019-12-27  

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