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2017 年度 実績報告書

栽培時農業情報の融合のための植物モデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H01768
研究機関長崎県立大学

研究代表者

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

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード農業情報計測
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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。

今後の研究の推進方策

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。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Visualization of spatial distribution of tomato yields based on action recognition2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Hashimoto, Daisaku Arita, Atsushi Shimada, Hideaki Uchiyama, Rin-ichiro Taniguchi
    • 学会等名
      The International Workshop on Frontiers of Computer Vision (IW-FCV2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      橋本 幹基, 有田 大作, 島田 敬士, 内山 英昭, 谷口 倫一郎
    • 学会等名
      信学技報パターン認識・メディア理解 (PRMU2017-134)
  • [学会発表] Two-step Transfer Learning for Semantic Plant Segmentation2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Sakurai, Hideaki Uchiyama, Atsushi Shimada, Daisaku Arita, Rin-ichiro Taniguchi
    • 学会等名
      7th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Live Structural Modeling Using RGB-D SLAM2018

    • 著者名/発表者名
      Nicolas Olivier, Hideaki Uchiyama, Masashi Mishima, Diego Thomas, Rin-ichiro Taniguchi, Rafael Roberto, Joao Paulo Silva do Monte Lima and Veronica Teichrieb
    • 学会等名
      International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Affordable Field Environmental Monitoring and Plant Growth Measurement System for Smart Agriculture2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Okayasu, Andri Nugroho, Atsushige Sakai, Daisaku Arita, Takashi Yoshinaga, Rin-ichiro Taniguchi, Masafumi Horimoto, Eiji Inoue, Yasumaru Hirai, Muneshi Mitsuoka
    • 学会等名
      International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensing technologies for advanced smart agricultural systems2017

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Uchiyama, Shunsuke Sakurai, Yoshiki Hashimoto, Atsutoshi Hanasaki, Daisaku Arita, Takashi Okayasu, Atsushi Shimada, Rin-ichiro Taniguch
    • 学会等名
      International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • 国際学会
  • [学会発表] Human sensing for smart agriculture2017

    • 著者名/発表者名
      Daisaku Arita
    • 学会等名
      International Symposium on Frontier of Science, Technology and Engineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Easy-To-Setup 3D Phenotyping Platform for KOMATSUNA Dataset2017

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Uchiyama, Shunsuke Sakurai, Masashi Mishima, Daisaku Arita, Takashi Okayasu, Atsushi Shimada, Rin-ichiro Taniguchi
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV) Workshops
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      農業食料工学会年次大会
  • [学会発表] 農業情報の可視化・共有のための仮想現実技術の応用2017

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      農業食料工学会九州支部
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      農業情報学会年次大会
  • [学会発表] 植物栽培空間の高密度計測・可視化手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      高場 雄太郎, 岡安 崇史, 吉永 崇, 有田 大作, 北野 雅治, 安武 大輔
    • 学会等名
      農業情報学会年次大会
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      Takashi Okayasu, Andri Prima Nugroho, Daisaku Arita, Takashi Yoshinaga, Yoshiki Hashimoto, Rin-ichiro Taniguchi
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      Springer-Verlag GmbH
    • ISBN
      978-3-319-55344-3

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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