本發(fā)明涉及用于從植物的表面的顏色取得植物的信息,對(duì)基于有用植物的栽培的與作物等生產(chǎn)物的生產(chǎn)有關(guān)的各種農(nóng)活等進(jìn)行管理并且輔助的植物信息取得系統(tǒng)、植物信息取得裝置、植物信息取得方法、作物管理系統(tǒng)以及作物管理方法。
背景技術(shù):
在農(nóng)業(yè)、特別是稻子的栽培中,存在使用作為水稻的施肥管理的指標(biāo)的葉色濃度的顏色樣本即葉色色標(biāo)的情況。葉色色標(biāo)從最淡的1到最濃的7逐級(jí)表示葉色,若讀到各值的中間值,則能夠以13級(jí)測(cè)定葉色,因此能夠簡(jiǎn)易地判斷葉色。不過,在測(cè)定時(shí)需要注意背向太陽(yáng)等,根據(jù)測(cè)定的時(shí)間段,難以進(jìn)行葉色的判斷。另外,稻子等作物,已知若作物的氮含量變高則綠色變濃(葉綠素含量變高),例如在預(yù)定地域中預(yù)定時(shí)期的預(yù)定品種的稻子的葉的綠色比預(yù)定濃度淡的情況下,能夠設(shè)為優(yōu)選施加氮系的肥料等的施肥的時(shí)期或量等的判斷材料。
按照記載有根據(jù)該稻子的葉的顏色例如施加肥料的定時(shí)等的資料,進(jìn)行施肥管理。該資料需要針對(duì)氣候、土壤的環(huán)境等一定程度上類似的地域來分別制作,能夠根據(jù)例如月日等日期(時(shí)期)、那時(shí)的主要的葉色色標(biāo)上的顏色進(jìn)行施肥管理等。如上述那樣,基于葉色色標(biāo)的例如在施肥管理中使用的資料,需要針對(duì)縣、市鎮(zhèn)村單位等比較狹小的每個(gè)范圍制作,由例如與農(nóng)業(yè)有關(guān)的公共機(jī)關(guān)(縣的農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)等)、其他組織(農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)法人等)來制作。
另外,對(duì)于葉色的數(shù)值化,除了使用上述的葉色色標(biāo)之外,還使用葉綠素計(jì)。
該葉綠素計(jì)根據(jù)葉綠素(chlorophyll)的光學(xué)特性求出葉綠素的含量。公知葉綠素在可見光的600~700nm的紅光的范圍內(nèi)具有吸收的峰值,并且,幾乎不吸收比700nm靠長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的紅外光。因此,使用輸出紅的區(qū)域的光的led和輸出紅外光的led,基于這些紅的區(qū)域的透射光的光學(xué)濃度與紅外光的透射光的光學(xué)濃度之差來計(jì)算所測(cè)定的葉所含有的葉綠素的量。
該葉綠素計(jì)的測(cè)定結(jié)果也與基于上述的葉色色標(biāo)的測(cè)定結(jié)果同樣地,能夠用于對(duì)例如氮肥的施肥量是否恰當(dāng)進(jìn)行判斷等,能夠?qū)y(cè)定結(jié)果用作施肥管理的指標(biāo)。此外,對(duì)于葉綠素計(jì),輸出成為葉綠素的含量的指標(biāo)的spad(土壤、作物分析儀器開發(fā),soil&plantanalyzerdevelopment)值,并且,將spad值和作為葉色色標(biāo)的測(cè)定結(jié)果的色標(biāo)值相關(guān)聯(lián),可相互轉(zhuǎn)換。由此,無論spad值還是色標(biāo)值,都可使用與相同的稻子的栽培有關(guān)的上述的資料來進(jìn)行施肥管理。在以下的說明中,將葉綠素計(jì)的spad值以及葉色色標(biāo)的色標(biāo)值稱為葉色值。即、在以下的說明中,葉色值包含spad值和色標(biāo)值。
上述的葉綠素計(jì)以葉綠素的含量的測(cè)定為目的,并且以基于葉綠素的含量對(duì)作物的氮量進(jìn)行計(jì)量為目的,但也提出了通過作物的光學(xué)測(cè)定來測(cè)定氮的分光分析裝置(參照例如專利文獻(xiàn)1)。在該情況下,可直接測(cè)定氮含量,能夠用于施肥管理。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-327538號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
葉色色標(biāo)存在比較廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn),但如上述那樣由測(cè)定時(shí)刻、天氣、測(cè)定者等導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果存在偏差成為問題。另外,葉綠素計(jì)、分光分析裝置彼此也成為與成本相當(dāng)?shù)膬r(jià)格設(shè)定,存在小規(guī)模農(nóng)戶猶豫購(gòu)買的可能性。此外,作為在比較寬的范圍內(nèi)對(duì)植物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定的方法,公知有使用了人造衛(wèi)星的遙感,但1次測(cè)定花費(fèi)高額的費(fèi)用。
另外,為了利用所述各種裝置的測(cè)定結(jié)果,如上述那樣需要與所利用的地域相對(duì)應(yīng)地記載有基于測(cè)定結(jié)果的施肥管理的資料。在葉色色標(biāo)的情況下,測(cè)定者決定測(cè)定結(jié)果,在原樣的狀態(tài)下不是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),不可避免例如根據(jù)資料求出與測(cè)定結(jié)果相對(duì)應(yīng)的施肥管理,例如葉綠素計(jì)、分光分析裝置中,將測(cè)定結(jié)果處理為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的可能性高,但基本上僅輸出測(cè)定結(jié)果,無法根據(jù)測(cè)定結(jié)果直接獲得關(guān)于施肥管理的數(shù)據(jù)。
為了進(jìn)行基于上述的葉色值的施肥管理等,需要培育稻子的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員使用上述的色標(biāo)、葉綠素計(jì)來求出將例如葉的顏色的濃淡等數(shù)值化而得的葉色值,并使用該葉色值,根據(jù)例如各地方的自治體、農(nóng)協(xié)等所提供的符合地域的施肥管理方法的冊(cè)子等資料,進(jìn)行具體的施肥量的計(jì)算等。
對(duì)于稻子的施肥管理,除了需要例如葉色值之外,為了決定實(shí)際上所施加的肥料的量,還需要農(nóng)田(田地)的面積、每單位面積的稻子的株數(shù)等稻子的量、稻穗的高度等生長(zhǎng)程度(生長(zhǎng)遲緩、生長(zhǎng)過快等)信息,并且,如上述那樣需要自治體、農(nóng)協(xié)等所提供的施肥管理的資料。另外,要求農(nóng)業(yè)從業(yè)人員具有基于施肥管理的資料來實(shí)際決定肥料的量的知識(shí)、能力。
通過這樣的施肥管理,可謀求米的生產(chǎn)量的增加、穩(wěn)定化、品質(zhì)的提高,但對(duì)于農(nóng)業(yè)從業(yè)人員,不僅需要葉色值的測(cè)定,而且需要如上述那樣與葉色值的利用有關(guān)的知識(shí)和能力,有時(shí)例如經(jīng)驗(yàn)少且施肥等的知識(shí)并不充分的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員難以進(jìn)行基于上述的葉色值的施肥管理等。另一方面,熟練并且施肥管理、肥力管理的知識(shí)豐富的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員能夠根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行施肥管理、肥力管理,可能認(rèn)為根據(jù)上述那樣的葉色的測(cè)定、測(cè)定結(jié)果和所發(fā)布的資料的施肥的研究等作業(yè)麻煩。
另外,作物的生長(zhǎng)很大程度被氣候所左右,因此,在上述的各種資料基于多年的平均氣候而制作成的情況下,在實(shí)際的天氣相對(duì)于平均天氣大幅度偏離了的情況下,需要變更施肥管理、肥力管理的內(nèi)容,在施肥管理、肥力管理用的上述資料的內(nèi)容發(fā)生了變更的情況下,需要將資料內(nèi)容的變更向基于這些資料進(jìn)行農(nóng)活的農(nóng)活從業(yè)人員傳遞。
本發(fā)明是鑒于上述狀況而做出的,目的在于提供一種植物信息取得系統(tǒng)、植物信息取得裝置、植物信息取得方法、作物管理系統(tǒng)以及作物管理方法,其通過從對(duì)植物進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)取得基于植物的表面的顏色的該植物的信息,與葉綠素計(jì)、分光分析裝置相比,能以低成本取得植物的信息,在稻子等作物的生產(chǎn)中,基于從對(duì)作物進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)算出的換算葉色值等被觀察的數(shù)據(jù),并借助作為用戶終端的智能手機(jī)等來輔助進(jìn)行肥料的量的決定等施肥管理、包括其他農(nóng)活的肥力管理。
用于解決課題的手段
為了解決所述課題,本發(fā)明的植物信息取得系統(tǒng)的特征在于,其具備:拍攝元件;
光學(xué)系統(tǒng),其具有使作為被攝體的植物的像成像于所述拍攝元件的鏡頭;
照明用的光源,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)照射所述植物;
以及遮光設(shè)備,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)遮斷自然光,
根據(jù)從圖像信號(hào)獲得的所述植物的顏色的顏色信息與表示所述植物中的葉綠素的量的信息之間的相關(guān)關(guān)系將表示所述植物的葉綠素的量的信息輸出,該圖像信號(hào)是從對(duì)所述植物進(jìn)行了拍攝的所述拍攝元件輸出的。
另外,本發(fā)明的植物信息取得系統(tǒng)的特征在于,其具備:拍攝元件;
光學(xué)系統(tǒng),其具有使作為被攝體的植物的像成像于所述拍攝元件的鏡頭;
照明用的光源,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)照射所述植物;
遮光設(shè)備,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)遮斷自然光;
圖像處理設(shè)備,其基于從所述拍攝元件輸出的圖像信號(hào)取得表示所述植物的顏色的顏色信息;以及
植物信息取得設(shè)備,其基于所述顏色信息和與該顏色信息具有相關(guān)性的與所述植物有關(guān)的植物信息之間的相關(guān)關(guān)系,根據(jù)所述顏色信息取得所述植物信息。
另外,本發(fā)明的植物信息取得方法,使用了植物信息取得裝置,該植物信息取得裝置具備:拍攝元件;
光學(xué)系統(tǒng),其具有使作為被攝體的植物的像成像于所述拍攝元件的鏡頭;
照明用的光源,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)照射所述植物;
遮光設(shè)備,其在進(jìn)行使用了所述拍攝元件的拍攝時(shí)遮斷自然光;
圖像處理設(shè)備,其基于從所述拍攝元件輸出的圖像信號(hào)取得表示所述植物的顏色的顏色信息,
該植物信息取得方法的特征在于,基于所述顏色信息和與該顏色信息具有相關(guān)性的與所述植物有關(guān)的植物信息之間的相關(guān)關(guān)系,根據(jù)所述顏色信息取得所述植物信息。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),能夠通過利用所謂的照相機(jī)對(duì)植物進(jìn)行拍攝來獲得例如植物中的葉綠素的含量、氮的含量這樣的植物信息,該照相機(jī)具備拍攝元件、具備鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)以及照明用光源。即,即使不使用比色分析計(jì)等昂貴的測(cè)定裝置,也能夠利用可廉價(jià)地制作的照相機(jī)來獲得葉綠素濃度等植物信息。
另外,在利用遮光設(shè)備遮斷了自然光的狀態(tài)下,利用照明用光源的光對(duì)植物進(jìn)行拍攝,因此,不受到自然光的影響,能以穩(wěn)定的光量和光的朝向進(jìn)行拍攝,因此,在屋外的農(nóng)田等中的測(cè)定時(shí),能夠防止測(cè)定結(jié)果因太陽(yáng)的位置等而改變。此外,植物信息也可以包含例如葉綠素、氮、糖分、多酚等植物所含有的成分(化合物、分子)的含量、植物的生長(zhǎng)度、植物果實(shí)的成熟度、是否發(fā)病等信息。
在本發(fā)明的所述植物信息取得系統(tǒng)以及植物信息取得方法中,優(yōu)選的是所述植物信息是成為所述植物所含有的預(yù)定的成分的含量的指標(biāo)的數(shù)值,表示所述植物的顏色的所述顏色信息以利用所述拍攝元件進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的構(gòu)成顏色空間的多種變量的值中的1種以上所述變量的值表示,且是代表與所述圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍內(nèi)的多個(gè)像素分別相對(duì)應(yīng)的該變量的值的代表值。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),顏色信息是以構(gòu)成顏色空間的變量、例如rgb顏色空間的r、g、b的各變量、hsv顏色空間的h、s、v的各變量、將這些變量加上灰度(gray)(灰色、亮度)的變量而得的顏色空間的變量中的至少1種的值表示的顏色信息,且是利用拍攝元件進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍內(nèi)的多個(gè)像素的所述變量的代表值(例如平均值)。另外,將植物信息作為植物所含有的成分的含量的值。因而,只要顏色信息的值與植物信息的值之間存在相關(guān)關(guān)系,就能夠根據(jù)顏色信息的值使用相關(guān)式算出植物信息的值,或基于相關(guān)關(guān)系使用將顏色信息的值和植物信息的值相對(duì)應(yīng)而成的數(shù)據(jù)表,根據(jù)顏色信息的值求出植物信息的值。此外,也可以如上述那樣根據(jù)作為顏色信息的顏色空間的變量中的1個(gè)以上變量的上述的代表值,求出植物的生長(zhǎng)度、果實(shí)的成熟度、發(fā)病的有無。
在本發(fā)明的所述植物信息取得系統(tǒng)中,優(yōu)選的是將成為所述植物所含有的預(yù)定的所述成分的所述含量的所述指標(biāo)的所述數(shù)值設(shè)為從屬變量,將作為表示所述植物的所述顏色的所述顏色信息的構(gòu)成所述顏色空間的所述變量的所述代表值設(shè)為獨(dú)立變量,進(jìn)行回歸分析或多元回歸分析,從而預(yù)先求出用于根據(jù)所述獨(dú)立變量算出所述從屬變量的相關(guān)式,
所述植物信息取得設(shè)備使用所述相關(guān)式并根據(jù)作為基于從所述拍攝元件輸出的所述圖像信號(hào)的所述顏色信息的所述代表值,算出成為所述植物所含有的預(yù)定的所述成分的所述含量的所述指標(biāo)的所述數(shù)值。
另外,在本發(fā)明的植物信息取得方法中,優(yōu)選的是將成為所述植物所含有的預(yù)定的所述成分的所述含量的所述指標(biāo)的所述數(shù)值設(shè)為從屬變量,將作為表示所述植物的所述顏色的所述顏色信息的構(gòu)成所述顏色空間的所述變量的所述代表值設(shè)為獨(dú)立變量,進(jìn)行回歸分析或多元回歸分析,從而預(yù)先求出用于根據(jù)所述獨(dú)立變量算出所述從屬變量的相關(guān)式,
使用所述相關(guān)式并根據(jù)作為基于從所述拍攝元件輸出的所述圖像信號(hào)的所述顏色信息的所述代表值,算出成為所述植物所含有的預(yù)定的所述成分的所述含量的所述指標(biāo)的所述數(shù)值。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),將成為植物信息的值設(shè)為從屬變量(目標(biāo)變量),將成為顏色信息的值設(shè)為獨(dú)立變量(說明變量),利用回歸分析或多元回歸分析求出相關(guān)式,能夠利用該相關(guān)式根據(jù)成為顏色信息的值算出成為植物信息的值。因而,只要是被認(rèn)為與顏色信息的值之間存在相關(guān)關(guān)系的植物信息的值,就能夠根據(jù)顏色信息求出成為表示植物所含有的成分的含量的指標(biāo)的值。此外,成為含量的指標(biāo)的值也可以是直接表示含量的值。
另外,在本發(fā)明的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是所述植物信息是成為作為預(yù)定的所述成分的葉綠素的所述含量的所述指標(biāo)的葉色值,作為所述變量的種類,所述顏色空間具有r(紅)、g(綠)、b(藍(lán))以及灰度(gray)(灰色),或具有h(色相)、s(彩度)、v(明亮度)以及灰度(gray)(灰色)。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),與搭載有以往的葉色值(例如,spad值的換算值)的測(cè)定所使用的專用的比色分析裝置的葉綠素計(jì)相比較,能以低成本進(jìn)行與spad值具有互換性的葉色值的測(cè)定。由此,能以比較少的負(fù)擔(dān)進(jìn)行使用了葉色值(spad值的換算值)的稻子的施肥管理,可推進(jìn)小規(guī)模農(nóng)戶中引入使用了葉色值的稻子的施肥管理。
另外,不會(huì)如葉色色標(biāo)那樣在進(jìn)行測(cè)定時(shí)受到自然光的影響,能夠抑制由測(cè)定時(shí)期、測(cè)定時(shí)刻、測(cè)定場(chǎng)所、測(cè)定者等導(dǎo)致的測(cè)定數(shù)據(jù)的偏差,可進(jìn)行精度比葉色色標(biāo)的精度高的施肥管理等的運(yùn)用。
另外,在本發(fā)明的植物信息取得系統(tǒng)的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是植物信息取得系統(tǒng)具備:植物信息取得裝置,其具備所述拍攝元件、所述光學(xué)系統(tǒng)、所述光源、所述遮光設(shè)備以及所述圖像處理設(shè)備;便攜終端,其具備所述植物信息取得設(shè)備,
所述植物信息取得裝置以能夠發(fā)送所述顏色信息的方式與所述便攜終端連接起來。
另外,在本發(fā)明的植物信息取得系統(tǒng)的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是植物信息取得系統(tǒng)具備服務(wù)器,該服務(wù)器具有與所述植物信息相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)有與所述植物的栽培有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù),
所述便攜終端能夠利用無線通信經(jīng)由因特網(wǎng)以能夠與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的方式與所述服務(wù)器連接,
所述服務(wù)器在從所述便攜終端接收到所述植物信息的情況下,將與接收到的所述植物信息相對(duì)應(yīng)的與所述植物的栽培有關(guān)的所述信息從所述數(shù)據(jù)庫(kù)提取,將所提取的與所述植物的栽培有關(guān)的所述信息向所述便攜終端發(fā)送。
另外,在本發(fā)明的植物信息取得方法的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是在取得了所述植物信息之后,從與所述植物信息相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)有與所述植物的栽培有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)將與所述植物信息相對(duì)應(yīng)的與所述植物的所述栽培有關(guān)的所述信息提取。
另外,本發(fā)明的植物信息取得裝置的特征在于,設(shè)置于所述植物信息取得系統(tǒng)中,對(duì)所述植物進(jìn)行拍攝并將表示所述植物的顏色的所述顏色信息輸出。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),由主要進(jìn)行拍攝的植物信息取得裝置和主要進(jìn)行運(yùn)算處理、數(shù)據(jù)的顯示等的便攜終端構(gòu)成植物信息取得系統(tǒng)。便攜終端為例如智能手機(jī)、平板型的個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī),但是,一般而言,智能手機(jī)的普及率高,能夠恰當(dāng)?shù)乩弥悄苁謾C(jī)。
在該情況下,例如數(shù)據(jù)的顯示等可使用智能手機(jī)的顯示器,在進(jìn)行聲音輸出的情況下,能夠使用智能手機(jī)的揚(yáng)聲器。因而,植物信息取得裝置側(cè)無需設(shè)置顯示器、揚(yáng)聲器。另外,在植物信息取得裝置側(cè),僅根據(jù)從拍攝元件輸出的圖像信號(hào)求出顏色信息并輸出即可,因此,如果去除遮光設(shè)備,基本上是照相機(jī)的結(jié)構(gòu),且僅從近距離對(duì)植物的比較窄的范圍進(jìn)行拍攝,因此,拍攝元件無需很多的像素?cái)?shù),并且,無需高密度地排列有像素的拍攝元件,能夠使用像素?cái)?shù)較少的廉價(jià)的拍攝元件。因而,作為照相機(jī),能夠使用比葉綠素計(jì)等廉價(jià)的結(jié)構(gòu)的照相機(jī)。
根據(jù)以上內(nèi)容,在用戶持有智能手機(jī)的情況下,購(gòu)買與比葉綠素計(jì)等廉價(jià)的照相機(jī)相當(dāng)?shù)闹参镄畔⑷〉醚b置即可,因此能夠減輕用戶的金錢的負(fù)擔(dān)。另外,在智能手機(jī)側(cè)進(jìn)行根據(jù)顏色信息取得植物信息的運(yùn)算處理,因此,能夠利用運(yùn)算能力較高的智能手機(jī)作為便攜設(shè)備容易地處理。另外,測(cè)定日期時(shí)間、測(cè)定場(chǎng)所等能夠利用智能手機(jī)側(cè)的計(jì)時(shí)功能、基于gps傳感器的當(dāng)前位置的測(cè)定等自動(dòng)地獲得。在該情況下,植物信息取得裝置側(cè)無需表、gps傳感器,因此,能夠謀求針對(duì)計(jì)時(shí)功能、位置測(cè)定功能的成本的降低。
另外,智能手機(jī)等便攜終端可通過wifi、公共無線通信網(wǎng)進(jìn)行使用了因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信,使取得的植物信息經(jīng)由因特網(wǎng)訪問服務(wù)器,能以短時(shí)間獲得與取得的植物信息相對(duì)應(yīng)的與植物的栽培有關(guān)的信息,無需例如從將與測(cè)定數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的與植物的栽培有關(guān)的信息記載于紙的資料找出的勞力和時(shí)間。另外,在服務(wù)器側(cè),能夠與測(cè)定日期時(shí)間、測(cè)定場(chǎng)所相關(guān)聯(lián)地收集例如spad值作為很多用戶測(cè)定好的植物信息,可獲得在與spad值相對(duì)應(yīng)的施肥管理等中有用的信息。
本發(fā)明的作物管理系統(tǒng)的特征在于,具備:用戶終端,其發(fā)送作物信息、表示所述作物信息的取得時(shí)期的時(shí)期信息、表示取得了所述作物信息的地域的地域信息,該作物信息是包括由所述植物信息取得系統(tǒng)取得的植物信息、并且包括栽培的作物的生長(zhǎng)狀態(tài)的所述作物的信息;
管理服務(wù)器,其能夠與所述用戶終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,接收所述作物信息、所述時(shí)期信息以及所述地域信息,并且,具有管理信息存儲(chǔ)設(shè)備,該管理信息存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)有與這些信息相聯(lián)系的涉及作物栽培的管理的管理信息,且將基于該作物信息、該時(shí)期信息以及該地域信息從所述管理信息存儲(chǔ)設(shè)備提取的所述管理信息向已發(fā)送了所述作物信息、所述時(shí)期信息以及所述地域信息的所述用戶終端發(fā)送。
本發(fā)明的作物管理方法是具備用戶終端和能夠與該用戶終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的管理服務(wù)器的作物管理系統(tǒng)中的作物管理方法,其特征在于,
所述管理服務(wù)器在從所述用戶終端接收到作為包括所栽培的作物的生長(zhǎng)狀態(tài)的所述作物的信息的作物信息、表示所述作物信息的取得時(shí)期的時(shí)期信息、表示已取得所述作物信息的地域的地域信息的情況下,基于從存儲(chǔ)有與所述作物信息、所述時(shí)期信息以及所述地域信息相聯(lián)系的涉及作物栽培的管理的管理信息的管理信息存儲(chǔ)設(shè)備接收到的所述作物信息、所述時(shí)期信息以及所述地域信息提取所述管理信息,并將所述管理信息向該用戶終端發(fā)送。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),在例如作為農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的用戶使用智能手機(jī)(以下存在簡(jiǎn)記為智能機(jī)的情況)等便攜無線終端作為用戶終端來取得涉及所栽培著的作物的生長(zhǎng)的作物信息,并輸入智能機(jī),若將取得作物信息的時(shí)期和地域的信息與該作物信息一起向管理服務(wù)器發(fā)送,則能夠利用智能機(jī)接收管理信息。
該情況下,農(nóng)業(yè)從業(yè)人員無需持有自治體等所散發(fā)的與施肥有關(guān)的資料等,只要具有智能機(jī)和用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出和進(jìn)行與管理服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信等的應(yīng)用程序(以下簡(jiǎn)記為應(yīng)用),就能夠獲得用于作物栽培的管理信息。
因而,例如在施肥管理中,能夠容易地獲得表示肥料的量的管理信息等,因此,即使是對(duì)于施肥管理、肥力管理的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)缺乏的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員,也能夠根據(jù)從所栽培的有用作物的生長(zhǎng)狀態(tài)簡(jiǎn)單地獲得管理信息。
另外,簡(jiǎn)單地獲得涉及作物栽培的管理信息,因此,精通施肥管理、肥力管理的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員也不花費(fèi)勞力和時(shí)間就獲得管理信息,可對(duì)自身的做法和管理服務(wù)器所輸出的管理信息的做法進(jìn)行比較,能夠參考管理信息來進(jìn)行肥力管理。
在本發(fā)明的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是所述用戶終端具備拍攝設(shè)備,以便取得對(duì)所栽培的所述作物的表面的一部分進(jìn)行拍攝而得的圖像信息作為用于取得所述作物信息的信息,該拍攝設(shè)備具有所述拍攝元件、所述光學(xué)系統(tǒng)、所述光源以及所述遮光設(shè)備。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),用戶終端具備用于對(duì)作物的表面的一部分進(jìn)行拍攝而取得作物表面的圖像的拍攝設(shè)備,因此,能夠?qū)⒃搱D像數(shù)據(jù)作為作物信息從用戶終端向管理服務(wù)器發(fā)送。
此外,用戶終端具備拍攝設(shè)備的情況,例如在用戶終端為智能手機(jī)的情況下,包括將作為外接照相機(jī)的拍攝設(shè)備與智能手機(jī)連接的情況。
另外,既可以將利用拍攝設(shè)備拍攝而得的圖像信息作為作物信息向管理服務(wù)器發(fā)送,也可以根據(jù)圖像信息例如利用用戶終端算出色標(biāo)換算值、spad換算值作為換算葉色值,將該換算葉色值等作為作物信息向管理服務(wù)器發(fā)送。另外,也可以是在發(fā)送了對(duì)作物進(jìn)行拍攝而取得的圖像信息作為作物信息的情況下,在管理服務(wù)器側(cè)將圖像信息數(shù)值化成換算葉色值。在此,換算葉色值是基于圖像數(shù)據(jù)與spad值之間的相關(guān)關(guān)系求出,并與spad值存在相關(guān)的spad換算值,但正如可從spad值轉(zhuǎn)換成色標(biāo)值那樣,可從spad換算值轉(zhuǎn)換成色標(biāo)值。另外,將從spad換算值轉(zhuǎn)換的色標(biāo)值稱為色標(biāo)換算值。因而,換算葉色值含有spad換算值和色標(biāo)換算值。
基本上遮擋自然光來使用照明裝置的照明等,只要能以大致恒定的條件對(duì)作物的葉等進(jìn)行拍攝,就可根據(jù)上述的色標(biāo)值、spad值與圖像信息的例如rgb值、亮度y值等之間的相關(guān)關(guān)系求出spad換算值、色標(biāo)換算值作為換算葉色值。
根據(jù)以上內(nèi)容,不使用難以計(jì)量的葉色色標(biāo)來求出色標(biāo)值,不使用比較昂貴的葉綠素計(jì),通過使用例如安裝于智能手機(jī)的照相機(jī)、內(nèi)置于智能手機(jī)的照相機(jī)等來對(duì)作物進(jìn)行拍攝,就能夠獲得例如色標(biāo)換算值、spad換算值等信息(換算葉色值),可利用管理服務(wù)器基于該信息提取管理信息。由此,農(nóng)業(yè)從業(yè)人員能夠進(jìn)一步容易地獲得管理信息。
另外,在本發(fā)明的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是,從所述用戶終端發(fā)送且所述管理服務(wù)器所接收的信息含有涉及所述作物要栽培的耕地的面積的耕地信息。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),從用戶終端向管理服務(wù)器除了發(fā)送作物信息、時(shí)期信息、地域信息之外,還向管理服務(wù)器發(fā)送含有涉及種植有與作物信息相對(duì)應(yīng)的作物的耕地的面積的信息的耕地信息,因此,只要在管理服務(wù)器中與作物信息、時(shí)期信息、地域信息相聯(lián)系地存儲(chǔ)每單位面積的施肥時(shí)的肥料的量,就能夠基于該肥料的量和耕地信息求出要向所述作物施加的總的肥料的量等,并發(fā)送給用戶終端。該情況下,不僅知曉每單位面積的肥料的量,還知曉實(shí)際上使用的肥料的量,能夠節(jié)省計(jì)算的勞力和時(shí)間。此外,耕地信息既可以例如是耕地的面積,也可以是可識(shí)別耕地的形狀和尺寸的成為耕地的角的部分的位置的信息,例如也可以是四邊形的土地的4角的位置。另外,在耕地信息或作物信息中存在要在耕地中栽培的作物的每單位面積的栽培密度的目標(biāo)信息,例如每單位面積的株數(shù)、莖數(shù)等信息的情況下,在管理服務(wù)器中也可以根據(jù)栽培密度來變更肥料的量。
另外,在本發(fā)明的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是,所述管理服務(wù)器基于從所述用戶終端發(fā)送的所述作物信息、所述時(shí)期信息以及所述地域信息提取被存儲(chǔ)到所述管理信息存儲(chǔ)設(shè)備的所述管理信息,在所提取的所述管理信息含有每單位面積的施肥量的信息的情況下,基于該施肥量的信息和從所述用戶終端發(fā)送的所述耕地信息算出所述耕地的施肥量,并發(fā)送到所述用戶終端。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),從用戶終端輸出具體的肥料的量,成為用戶幾乎不對(duì)施肥管理的計(jì)劃花費(fèi)勞力和時(shí)間的狀態(tài)。因而,即使是沒有經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)的用戶,也能夠進(jìn)行與作物的生長(zhǎng)狀態(tài)相符的施肥管理。另外,經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)豐富的用戶不花費(fèi)勞力和時(shí)間就可決定肥料的量,因此,例如可容易地進(jìn)行與用戶決定好的肥料的量之間的比較,存在成為用戶利用的契機(jī)的可能性。
本發(fā)明的所述植物信息取得系統(tǒng)的特征在于,所述植物信息取得系統(tǒng)具備異常值檢測(cè)設(shè)備,該異常值檢測(cè)設(shè)備在所取得的所述顏色信息或所述植物信息滿足設(shè)定好的異常值判定條件的情況下將該顏色信息或該植物信息設(shè)為異常值。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),異常值被異常檢測(cè)設(shè)備檢測(cè),例如作為測(cè)定結(jié)果,可將異常值排除、或可重新測(cè)定。
對(duì)于測(cè)定異常的主要產(chǎn)生原因,存在如下原因:第1原因,在拍攝時(shí),在被攝體和拍攝范圍之間存在偏差,存在被攝體沒有映入拍攝范圍的一部分的部分;第2原因,沒有用遮光設(shè)備完全遮光,在拍攝時(shí)自然光進(jìn)入;第3原因,被攝體的拍攝部位存在污垢、傷痕。
在第1原因的情況下,例如,所拍攝的預(yù)定范圍的圖像的周邊部的至少一部分越過設(shè)定好的下限值而變暗(顏色變濃)、或超過上限值而變亮(顏色變淡),因此,可基于此對(duì)異常值進(jìn)行判定。在第2原因的情況下,由于自然光的進(jìn)入,通過圖像比預(yù)定的閾值更亮可進(jìn)行判定,在被攝體為植物的綠葉的情況下,在rgb的藍(lán)b的值超過閾值而變亮(變濃)的情況下能夠判定為異常。在第3原因的情況下,通過多次拍攝求出顏色信息、植物信息的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ,能夠?qū)⒗绯^2σ的范圍的顏色信息、植物信息判定為異常。在該情況下,無法根據(jù)1個(gè)圖像、顏色信息、植物信息判定異常,一般而言,在植物信息的測(cè)定中,一下子進(jìn)行多次測(cè)定,因此能夠求出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ,由此能夠判定異常。此外,在滿足作為判定為異常的條件的異常判定條件的情況下判定為異常,在不滿足判定為正常的條件的情況下,能夠判定滿足異常判定條件。
另外,本發(fā)明的所述植物信息取得系統(tǒng)的特征在于,所述植物信息取得系統(tǒng)具備:顯示設(shè)備,其將基于所述圖像信號(hào)的圖像或從該圖像信號(hào)取得的所述顏色信息顯示為顏色;
顯示控制設(shè)備,其使所述顯示設(shè)備顯示所述圖像或所述顏色,并且使所述顯示設(shè)備顯示成為比較對(duì)象的比較圖像或比較顏色。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠一邊對(duì)成為測(cè)定結(jié)果的圖像、顏色與成為比較對(duì)象的圖像、顏色進(jìn)行比較一邊進(jìn)行測(cè)定,或視覺確認(rèn)測(cè)定結(jié)果。作為比較對(duì)象,在一下子進(jìn)行多次測(cè)定的情況下,能夠?qū)⒍啻螠y(cè)定中的此次測(cè)定以前所測(cè)定到的圖像、顏色顯示為比較圖像、比較顏色,在該情況下,可確認(rèn)一下子進(jìn)行測(cè)定的多次測(cè)定中的偏差的程度,并且,可將認(rèn)為不正常的測(cè)定中止或排除。另外,作為比較對(duì)象,也可以是去年等過去的同時(shí)期的顏色或圖像的數(shù)據(jù)、所提供的其他田地、農(nóng)田等的植物的顏色、圖像的數(shù)據(jù)。通過將生長(zhǎng)良好狀態(tài)的顏色、圖像作為比較對(duì)象,可一定程度判斷生長(zhǎng)狀態(tài)。另外,在接受農(nóng)活的指導(dǎo)的情況下,通過對(duì)比較對(duì)象和當(dāng)前的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較的同時(shí)的指導(dǎo),能夠進(jìn)行易懂的指導(dǎo)。另外,比較顯示既可以在測(cè)定時(shí)進(jìn)行,也可以在測(cè)定后進(jìn)行。
在本發(fā)明的所述結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選的是所述顏色信息是與由所述拍攝元件拍攝而得到的預(yù)定范圍的圖像的各像素的各顏色成分相對(duì)應(yīng)的值的每一顏色成分的代表值。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),作為各測(cè)定結(jié)果的顏色,不像葉的圖像那樣由于葉的部位的不同而顏色不同,能夠顯示為一樣的顏色的面。由此,在比較時(shí),與像葉的圖像那樣由于位置不同而顏色不同的情況相比,更容易進(jìn)行各測(cè)定結(jié)果彼此的視覺上的比較。在此,顏色成分,例如是作為顏色空間的例如紅r、綠g、藍(lán)b的各顏色成分,但可以是除了rgb以外的顏色成分,也可以包括根據(jù)rgb的各值求出的灰度(gray)(灰色)。
另外,本發(fā)明的所述植物信息取得系統(tǒng)的特征在于,所述圖像處理設(shè)備被調(diào)整成使用所述光學(xué)系統(tǒng)、所述光源、以及所述遮光設(shè)備,在對(duì)與預(yù)定的所述植物信息相對(duì)應(yīng)的校正用被攝體進(jìn)行了拍攝時(shí),所述植物信息取得設(shè)備能夠取得與預(yù)定的所述植物信息近似的所述植物信息。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),在使用了拍攝元件、光學(xué)系統(tǒng)、光源、遮光設(shè)備的拍攝中,能夠縮小由于它們個(gè)體差異,即使對(duì)相同顏色的植物進(jìn)行拍攝,也由于植物信息取得系統(tǒng)的植物信息取得裝置(照相機(jī))的不同,所輸出的顏色信息、植物信息的差異。此外,拍攝元件和圖像處理設(shè)備既可以由單芯片構(gòu)成,也可以獨(dú)立地由兩個(gè)芯片構(gòu)成。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠從表示由拍攝元件拍攝的植物的顏色的顏色信息取得植物信息。在該情況下,利用基本上具有作為照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的植物信息取得裝置獲得植物信息,能夠比專用的比色分析裝置廉價(jià)地取得植物信息。另外,能夠容易地進(jìn)行基于作物的生長(zhǎng)狀態(tài)的施肥管理、肥力管理。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)的植物信息取得裝置的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得裝置的概略圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)的概略圖。
圖4是用于說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得裝置進(jìn)行的植物信息取得處理的流程圖。
圖5是用于說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的便攜終端進(jìn)行的植物信息取得處理的流程圖。
圖6是用于說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的服務(wù)器進(jìn)行的植物信息取得處理的流程圖。
圖7是用于說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得裝置進(jìn)行的校正方法的工序圖。
圖8是用于說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的植物信息取得裝置進(jìn)行的校正方法的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的作物管理系統(tǒng)的框圖。
圖10是用于說明由本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)和管理服務(wù)器進(jìn)行的作物管理應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)的主處理的流程圖。
圖11是用于說明由本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)和管理服務(wù)器進(jìn)行的作物管理應(yīng)用的登錄處理的流程圖。
圖12是用于說明由本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)和管理服務(wù)器進(jìn)行的作物管理應(yīng)用的初始設(shè)定處理的流程圖。
圖13是用于說明由本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)和管理服務(wù)器進(jìn)行的作物管理應(yīng)用的栽培信息輸入處理的流程圖。
圖14是用于說明由本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)和管理服務(wù)器進(jìn)行的作物管理應(yīng)用的測(cè)定判定處理的流程圖。
圖15是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的換算葉色值的測(cè)定后的智能手機(jī)的顯示的圖。
圖16是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的多個(gè)測(cè)定點(diǎn)處的換算葉色值的測(cè)定后的智能手機(jī)的顯示的圖。
圖17是對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的葉色的測(cè)定和基準(zhǔn)值的過去的履歷進(jìn)行比較來表示的圖表。
圖18是表示在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的智能手機(jī)等終端的顯示中,將包括耕地內(nèi)的各測(cè)定點(diǎn)的區(qū)域中的換算葉色值與葉色基準(zhǔn)值之差逐級(jí)地以顏色顯示在地圖上的例子的圖。
圖19是表示在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的終端等的顯示中,將各農(nóng)田各自的換算葉色值和葉色基準(zhǔn)值之差逐級(jí)地以顏色顯示在地圖上的例子的圖。
圖20是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)條件的圖。
圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的一元回歸分析的結(jié)果的圖表。
圖22是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例中的多元回歸分析中的獨(dú)立變量的范圍縮小方法的圖。
圖23是表示用于本發(fā)明的實(shí)施例中的多元回歸分析中的獨(dú)立變量的范圍縮小的成為獨(dú)立變量的數(shù)據(jù)的圖。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的多元回歸分析中的獨(dú)立變量的范圍縮小的分析結(jié)果的圖。
圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的多元回歸分析中的獨(dú)立變量的范圍縮小的分析結(jié)果中的相關(guān)系數(shù)r、自由度已調(diào)整決定系數(shù)r2、說明變量選擇基準(zhǔn)ru的圖。
圖26是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件的多元回歸分析的結(jié)果的(多元)決定系數(shù)r2和顯著f的圖。
圖27是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件的多元回歸分析的結(jié)果的(多元)決定系數(shù)r2的圖表。
圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件的多元回歸分析結(jié)果中的(多元)決定系數(shù)r2的上位兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件的分析結(jié)果的圖。
圖29是表示以針對(duì)從本發(fā)明的實(shí)施例中的全部實(shí)驗(yàn)條件選擇出的實(shí)驗(yàn)條件得到的相關(guān)式計(jì)算的spad換算值與葉綠素計(jì)測(cè)定到的spad值之間的相關(guān)關(guān)系的圖表。
圖30是用于說明圖29的多元回歸直線與各標(biāo)定點(diǎn)之間的最短距離的計(jì)算方法的圖。
圖31是表示圖29的多元回歸直線與各標(biāo)定點(diǎn)之間的最短距離的度數(shù)分布的圖表。
圖32是用于說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的異常值的檢測(cè)方法的圖。
圖33是用于說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的異常值的檢測(cè)方法的流程圖。
圖34是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的智能手機(jī)的顯示畫面中的數(shù)據(jù)的比較顯示的圖。
圖35是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的智能手機(jī)的顯示畫面中的數(shù)據(jù)的比較顯示的圖。
圖36是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的智能手機(jī)的顯示畫面中的數(shù)據(jù)的比較顯示的圖。
圖37是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的智能手機(jī)的顯示畫面中的數(shù)據(jù)的比較顯示的圖。
圖38是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的智能手機(jī)的顯示畫面中的數(shù)據(jù)的比較顯示的圖。
具體實(shí)施方式
以下,說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)基于對(duì)植物的表面進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)取得植物的信息。在本實(shí)施方式中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的例如rgb(紅、綠、藍(lán))等構(gòu)成顏色空間的多個(gè)變量的值求出葉色濃度(例如,spad值的換算值、葉色色標(biāo)的換算值)。
如圖1和圖2所示,本實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)的植物信息取得裝置101(作物管理系統(tǒng)的作物信息取得裝置:照相機(jī)30)由裝置主體32和具備與裝置主體32相對(duì)的支承面的支承構(gòu)件33構(gòu)成,支承構(gòu)件33將基部轉(zhuǎn)動(dòng)自由地固定于裝置主體32,成為例如訂書機(jī)(霍奇克斯式訂書機(jī),)狀的構(gòu)造。即,支承構(gòu)件33的基端部旋轉(zhuǎn)自由地連接于裝置主體32,從而在支承構(gòu)件33的頂端部側(cè)與裝置主體32之間夾持成為測(cè)定對(duì)象的例如葉。
此外,支承構(gòu)件33可相對(duì)于裝置主體32旋轉(zhuǎn)預(yù)定范圍的角度,并且,被未圖示的彈簧等施力設(shè)備施力,以便在預(yù)定范圍內(nèi)成為最大角度。在該狀態(tài)下,通過克服施力而使支承構(gòu)件33的頂端部靠近裝置主體32,可保持在夾持葉的狀態(tài)。
在裝置主體32中,作為拍攝裝置而具備:拍攝元件(圖像傳感器)41、作為用于使像成像于拍攝元件41上的光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭40、照明用的白色led(光源)42、反射光防止用的偏振板43(43a、43b)、自然光遮斷用罩34、開啟關(guān)閉用的開關(guān)35。另外,在裝置主體32中具備:控制電路50,其對(duì)白色led42、拍攝元件41以及各種電路的至少開、關(guān)(on、off)進(jìn)行控制;圖像處理電路51,其對(duì)從拍攝元件41輸出的rgb的各信號(hào)進(jìn)行處理;數(shù)據(jù)處理電路52,其根據(jù)從圖像處理電路51輸出的rgb空間的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算獨(dú)立變量;以及通信電路53,其與后述的便攜終端130(智能手機(jī)1)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通信電路53與便攜終端130之間能以無線(bluetooth(藍(lán)牙,注冊(cè)商標(biāo));wifi)或者有線(usb電纜等)連接。另一方面,支承構(gòu)件33的與裝置主體32相對(duì)的面是平面,在與裝置主體的拍攝位置相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有定位引導(dǎo)件36。定位引導(dǎo)件36是從支承構(gòu)件33沿著寬度方向(從圖2中的跟前側(cè)向進(jìn)深方向)左右突出的凸部,在上部具有與支承構(gòu)件33的平面連續(xù)的平面部。在左右的各定位引導(dǎo)件36的中央部設(shè)置有表示照相機(jī)的拍攝范圍的中央的直線狀的凹部。該凹部起到用于使葉位于拍攝范圍的中央的記號(hào)的功能。因而,在將稻子的葉從左右的一個(gè)定位引導(dǎo)件36的凹部配置到另一個(gè)定位引導(dǎo)件36的凹部的狀態(tài)下夾著葉時(shí),能夠?qū)⑷~配置于照相機(jī)的光學(xué)的視野的中央。因而,定位引導(dǎo)件36的凹部成為用于在將稻子的葉配置于支承構(gòu)件之時(shí)將稻子的葉配置于照相機(jī)的拍攝范圍的中央的記號(hào),并且能夠在直到即將夾持葉之前用手固定,以使葉不相對(duì)于支承構(gòu)件33移動(dòng)。即使不設(shè)置凹部,也可以將定位引導(dǎo)件36本身的位置作為用于配置于中央的記號(hào)。
自然光遮斷用罩49由黑色的聚氨酯材料形成,自然光遮斷用罩49的高度以及快門開關(guān)35接通(on)的高度被設(shè)定成,在夾著葉來進(jìn)行拍攝時(shí)不給葉造成損傷且在自然光遮斷用罩49充分地遮斷了自然光的狀態(tài)下快門開關(guān)35接通(on)。
拍攝元件31是具備濾色器的ccd(電荷耦合元件,chargedcoupleddevices)傳感器或cmos(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,complementarymetal―oxide―semiconductor)傳感器。鏡頭40是例如近攝用的單焦鏡頭。白色led42是用于對(duì)葉進(jìn)行拍攝的照明,在本實(shí)施方式中,在葉的拍攝時(shí)上述罩34被按壓于葉的表面,在自然光被遮斷了的狀態(tài)下利用白色led42的光進(jìn)行拍攝。此時(shí),成為葉被裝置主體32和支承構(gòu)件33夾著的狀態(tài),且成為支承構(gòu)件33將透過葉的方向的自然光遮斷了的狀態(tài)。因而,由上述的罩34和支承構(gòu)件33構(gòu)成了在拍攝時(shí)遮斷自然光的遮光設(shè)備。
另外,為了防止成為靠近被攝體的白色led42的反射光映入例如葉的表面的狀態(tài)(例如,接近于映于鏡中的狀態(tài)),使用了偏振板43。如圖2所示,偏振板43由白色led42的照明光通過的偏振板43a和作為被攝體的葉的反射光通過的偏振板43b構(gòu)成,且偏振板43a和偏振板43b成為偏振方向正交的狀態(tài)。由此,經(jīng)由偏振板43a照射到葉的白色led42的照明光的直接反射光被一對(duì)偏振板43a、43b遮擋,防止成為例如白色led42映入葉的表面的狀態(tài),看得見葉表層的顏色。
另外,在該例中,使用半透明反射鏡44,使照明光透過半透明反射鏡44而照射葉,并且,使半透明反射鏡44反射來自葉的反射光而向鏡頭40引導(dǎo)。另外,通過如上述那樣將葉夾持于裝置主體32與支承構(gòu)件33之間的罩34的位置,成為圓筒狀的罩34被按壓于葉的狀態(tài),能夠防止從拍攝用的開口進(jìn)入的自然光朝向拍攝元件41側(cè)。即,能夠謀求自然光的遮斷。另外,罩34對(duì)拍攝范圍進(jìn)行了限制,拍攝范圍變得比拍攝元件41的有效像素部分窄。此外,在夾著葉的情況下,若葉損傷則葉有可能變色,因此,優(yōu)選罩34成為在其表面沒有突起等的平滑形狀。另外,為了提高遮光性和防止葉的損傷,罩34也可以使用在進(jìn)行用手夾持的操作時(shí)彈性變形的柔軟性高的原材料。
本實(shí)施方式根據(jù)葉的顏色求出換算葉色值(spad換算值)作為例如植物信息(作物信息)且作為表示葉綠素的含量的指標(biāo),但此時(shí)基于與可轉(zhuǎn)換成色標(biāo)值的spad值之間的相關(guān)關(guān)系求出了與spad值相關(guān)的spad換算值。因此,使用例如拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍(預(yù)定面積)的各像素的rgb的各值和根據(jù)rgb的各值求出的灰度的值。此外,在求出各像素的rgb值時(shí),從拍攝元件41輸出的例如rgb的信號(hào)被圖像處理電路(圖像處理設(shè)備)51進(jìn)行圖像處理,作為rgb的各顏色的信號(hào)輸出。另外,在拍攝元件41是單板式的情況下,與濾色器的圖案相對(duì)應(yīng)地,各像素由r的像素、g的像素、b的像素構(gòu)成,但通過同時(shí)化處理(內(nèi)插處理)求出各像素的rgb值。
在本實(shí)施方式中,使用來自基于光學(xué)系統(tǒng)的拍攝范圍內(nèi)的進(jìn)一步預(yù)定范圍內(nèi)的多個(gè)像素的信號(hào)。上述的預(yù)定范圍設(shè)為例如2mm×2mm且200像素×200像素程度,但并不特別限定于此。使用該預(yù)定范圍所含有的各像素的rgb的各值和根據(jù)rgb的值求出的灰度的值?;叶鹊闹悼衫孟率礁鶕?jù)rgb的各值求出。
灰度(gray)=r×0.3+g×0.59+b×0.11
此外,作為圖像數(shù)據(jù),并不限于rgb和灰度,也可以設(shè)為使用hsv、hls、yuv、ycbcr、ypbpr等的圖像數(shù)據(jù)。基本上,只要存在應(yīng)該求出的作為作物信息的色標(biāo)值與葉綠素濃度(spad值)之間的相關(guān)關(guān)系,也可以使用除了rgb以外的顏色空間。
另外,求出rgb的各值、灰度的值,但上述拍攝范圍中的被利用的預(yù)定范圍的各像素的值并不是必須的,求出與拍攝而得的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍內(nèi)的各像素的顏色有關(guān)的數(shù)據(jù)的代表值、即rgb的各值和灰度的值各自的代表值,基于與該代表值之間的相關(guān)關(guān)系求出例如換算葉色值(spad換算值)。作為表示集體的中心的傾向的代表值,能夠采用平均值、中央值、眾數(shù),此外也可以采用積分值、能成為代表值的各種值。在本實(shí)施方式中,將圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍的各像素的rgb的各值和灰度的值各自的平均值作為代表值求出。
此外,作為可取得的植物信息(作物信息),并不限于換算葉色值,也可以是認(rèn)為例如與葉綠素濃度、spad值存在相關(guān)性的氮含量?;旧?,能夠?qū)⑴c構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的各像素的rgb等變量的值存在相關(guān)關(guān)系的值設(shè)為可取得的作物信息。只要認(rèn)為在例如果實(shí)的顏色、糖濃度、檸檬酸濃度、其他酸濃度、多酚濃度與成熟度等的生長(zhǎng)狀況之間存在相關(guān)關(guān)系,就也可以取得糖的濃度、各種酸的濃度的信息、各種多酚的濃度、生長(zhǎng)狀況的信息作為作物信息。另外,也可以在是否患有預(yù)定病癥的判定中使用上述的rgb等的值。
另外,開關(guān)35經(jīng)由控制電路50進(jìn)行白色led42和拍攝元件41的開(on)、關(guān)(off),兼用于例如照明的開、關(guān)和快門。對(duì)于開關(guān)35,若使支承構(gòu)件33如上述那樣克服施力設(shè)備的作用力而靠近裝置主體32,則位于裝置主體32側(cè)的開關(guān)35被支承構(gòu)件33按壓而接通,若使支承構(gòu)件33與裝置主體32分開,則開關(guān)35斷開。若開關(guān)35接通,則搭載控制電路50、拍攝元件41、圖像處理電路51等的電路基板的電源接通。另外,利用由此開啟的控制電路50的控制,在照明用的白色led42開啟之后,快門開啟。此時(shí),只要葉被夾在支承構(gòu)件33與裝置主體32的罩34之間,葉的表面就在被罩34遮光的狀態(tài)下被拍攝。此時(shí),透過葉的光被支承構(gòu)件33遮光。此外,開關(guān)35并不限于1個(gè),也可以分別設(shè)置搭載拍攝元件41、圖像處理電路51等的電路基板的電源開關(guān)、照明用白色led42的電源開關(guān)、快門用的開關(guān)等。在該情況下,開關(guān)35僅作為取得靜止圖像用的快門按鈕發(fā)揮功能,因此,也可以直到開關(guān)35被按下為止對(duì)智能手機(jī)顯示當(dāng)前的輸入圖像的動(dòng)畫。由此,能夠一邊確認(rèn)圖像一邊按下開關(guān),因此可拍攝恰當(dāng)?shù)撵o止圖像。
另外,在本實(shí)施方式中,開關(guān)35通過碰到支承構(gòu)件33而接通,但開關(guān)35既可以是例如在使支承構(gòu)件33旋轉(zhuǎn)移動(dòng)了預(yù)定角度的情況下接通的開關(guān),也可以是設(shè)置于預(yù)定部位的觸摸傳感器。另外,開關(guān)35既可以是設(shè)置于罩內(nèi)的照度傳感器(例如受光元件),也可以在自然光被遮擋而照度降低之時(shí)使照明用白色led42點(diǎn)亮,利用照度傳感器對(duì)白色led42的點(diǎn)亮進(jìn)行檢測(cè)而使快門開啟的開關(guān)。
鏡頭40是例如近攝用的單焦點(diǎn)的微距鏡頭,將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)與罩34的前端接觸而封閉罩34的被攝體(葉)。
控制電路50用于如上述那樣進(jìn)行白色led42和拍攝元件41的驅(qū)動(dòng)等的控制,除此之外,也可以用于進(jìn)行圖像處理電路51、數(shù)據(jù)處理電路52、通信電路53的驅(qū)動(dòng)等的控制。
圖像處理電路51基于從拍攝元件41輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行上述的同時(shí)化處理,并且根據(jù)預(yù)定范圍的各像素的rgb的值求出各像素的灰度的值,并將各像素的rgb的各值和灰度的值輸出。在數(shù)據(jù)處理電路(圖像處理設(shè)備)52中,求出各像素的rgb的各值各自的平均值(代表值)和各像素的灰度的平均值(代表值)。即、求出r的平均值、g的平均值、b的平均值、灰度的平均值,將這些值向通信電路53輸出。在通信電路53中,照相機(jī)30通過使用了有線、例如usb、有線lan(以太網(wǎng),(注冊(cè)商標(biāo)))的有線通信、使用了無線、例如wifi(無線lan)、藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))的無線通信可與作為便攜終端130的智能手機(jī)(智能手機(jī)1:用戶終端)進(jìn)行通信,發(fā)送對(duì)上述的葉進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的rgb的各平均值和灰度的平均值。
即、如圖3所示,植物信息取得裝置101與便攜終端130連接,并且便攜終端130可借助無線公用線路網(wǎng)和因特網(wǎng)142與服務(wù)器143連接。便攜終端130具備:無線通信設(shè)備,其用于作為移動(dòng)電話(智能手機(jī)1)經(jīng)由無線公用線路網(wǎng)進(jìn)行聲音通信和數(shù)據(jù)通信;控制設(shè)備(植物信息取得設(shè)備),其進(jìn)行各種通信的控制,并且執(zhí)行所安裝的應(yīng)用程序(以下簡(jiǎn)稱為應(yīng)用);顯示器(顯示設(shè)備),其進(jìn)行基于應(yīng)用、系統(tǒng)(os)的執(zhí)行的顯示;顯示控制設(shè)備,其基于應(yīng)用等的執(zhí)行使顯示器顯示圖像;聲音控制設(shè)備,其對(duì)聲音的輸入輸出進(jìn)行控制;以及各種傳感器,其包括gps。
另外,便攜終端130具備應(yīng)用、在應(yīng)用中所使用的作為存儲(chǔ)裝置的閃存。此外,在應(yīng)用等程序中所使用的作為存儲(chǔ)器的ram設(shè)置于例如控制設(shè)備。
另外,在閃存中預(yù)裝有植物信息取得處理用應(yīng)用(植物信息取得設(shè)備),針對(duì)從植物信息取得裝置101(照相機(jī)30)發(fā)送的上述的rgb和灰度的代表值(平均值)算出作為葉綠素量的指標(biāo)的spad換算值。
在植物信息取得處理用應(yīng)用(作物管理用應(yīng)用)中登記有例如利用回歸分析、多元回歸分析求出的上述代表值與spad換算值之間的(多元)回歸式(相關(guān)式)。例如登記有根據(jù)rgb的各平均值中的g的平均值和灰度的平均值算出spad換算值的多元回歸式。由此,在從植物信息取得裝置101接收到rgb的各平均值和灰度的平均值的情況下,基于g的平均值和灰度的平均值將spad換算值從便攜終端130輸出。
若例如將換算葉色值(spad換算值)設(shè)為y、將g的平均值設(shè)為x1、將灰度的平均值設(shè)為x2,則多元回歸式成為y=a(x1)+b(x2)+c。在該式中,將拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍的多個(gè)像素的g的值的平均值(獨(dú)立變量)代入x1,將圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍的多個(gè)像素的灰度的平均值(獨(dú)立變量)代入x2,從而算出作為y(從屬變量)的spad換算值。
另外,將所求出來的spad換算值、向便攜終端130輸入的稻子的品種、栽培稻子的地域(住所)、當(dāng)前的日期、稻子的高度作為用于進(jìn)行施肥管理的數(shù)據(jù)向服務(wù)器143發(fā)送。在服務(wù)器143中基本上與地域、當(dāng)前的日期以及品種相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)有spad換算值和稻子的高度。利用地域(住所)和當(dāng)前的日期對(duì)與該地域、當(dāng)前的日期、品種相對(duì)應(yīng)的spad換算值進(jìn)行檢索并提取,對(duì)登記的spad值和測(cè)定到的spad換算值進(jìn)行比較。同樣地對(duì)登記的稻子的高度和所輸入的稻子的高度進(jìn)行比較。此外,也可以是,稻子的高度發(fā)送由例如安裝到便攜終端130的高度測(cè)定用的軟件計(jì)量到的值。
如果所測(cè)定的spad換算值比登記的spad換算值小,就可判斷為氮肥不足,相反如果所測(cè)定的spad換算值比登記的spad換算值大,就存在氮肥充足、或氮肥多于需要量的可能性。另外,如果測(cè)定到的spad換算值比所登記的spad換算值低、且測(cè)定到的稻子的高度比所登記的稻子的高度低,就印證了肥料不足,如果測(cè)定到的spad換算值比所登記的spad換算值高、測(cè)定到的稻子的高度比所登記的稻子的高度高,則過度施肥的可能性變高。
在服務(wù)器143中根據(jù)地域、日期(或距播種、插秧的天數(shù))、品種如上述那樣登記成為標(biāo)準(zhǔn)的spad換算值,并且針對(duì)例如測(cè)定到的spad換算值登記有建議。例如,如果測(cè)定到的spad換算值比成為標(biāo)準(zhǔn)的spad換算值低,就基本上登記有催促氮肥等的施肥的建議,如果測(cè)定到的spad換算值比成為標(biāo)準(zhǔn)的spad換算值高,就登記有抑制肥料那樣的建議。
另外,根據(jù)季節(jié)、地域以及品種不僅獲得施肥管理的建議,還獲得水的管理、除草、病癥對(duì)策等的建議。在這些建議中含有與spad換算值相關(guān)聯(lián)的建議、沒有關(guān)聯(lián)的建議。此外,當(dāng)前,在與各地域的稻子種植有關(guān)系的組織(農(nóng)協(xié)、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)、政府機(jī)關(guān)等)中,可針對(duì)spad換算值提供包括針對(duì)測(cè)定到的spad換算值的施肥管理的建議,也可利用該建議。
在由這樣的植物信息取得裝置101進(jìn)行的植物信息取得方法中,例如,如圖4的流程圖所示,進(jìn)行作為照相機(jī)的一種的本實(shí)施方式的植物信息取得裝置101(照相機(jī)30)的植物信息取得處理。
此時(shí),進(jìn)行葉的拍攝。
在葉的拍攝中,選擇例如與其他葉大致相同的沒有異常的葉。將該葉在照相機(jī)30的罩34的位置插入裝置主體32與支承構(gòu)件33之間。利用該動(dòng)作,開關(guān)35從斷開變成接通(步驟s1),搭載于照相機(jī)30的控制電路50開啟,基于控制電路50的控制進(jìn)行白色led42的點(diǎn)亮、拍攝元件41的啟動(dòng)、圖像處理電路51的啟動(dòng)、數(shù)據(jù)處理電路52的啟動(dòng)、通信電路53的啟動(dòng)(步驟s2)。這些電路也可以處于1個(gè)芯片上。
接下來,可將開關(guān)接通作為觸發(fā)而自動(dòng)地進(jìn)行拍攝(步驟s3)。從拍攝元件41輸出的信號(hào)在圖像處理電路51中被如上述那樣同時(shí)化處理而生成圖像數(shù)據(jù)。此時(shí),灰度的數(shù)據(jù)也根據(jù)rgb的數(shù)據(jù)算出。即、各像素的rgb和灰度的值被算出(步驟s4),該各像素的rgb和灰度的值被向數(shù)據(jù)處理電路52發(fā)送(步驟s5)。在數(shù)據(jù)處理電路52中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍內(nèi)的各像素的r的值、g的值、b的值、灰度的值算出r的代表值、g的代表值、b的代表值、灰度的代表值(步驟s6)。r的代表值、g的代表值、b的代表值、灰度的代表值和圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由通信電路53向智能手機(jī)(便攜終端130)1發(fā)送(步驟s7)。此外,各代表值也可以利用智能手機(jī)1根據(jù)上述的圖像數(shù)據(jù)求出。
在便攜終端130中,如圖5的流程圖所示,在從植物信息取得裝置101輸入了上述的各代表值的情況(步驟s11)下,代入上述代表值與spad換算值之間的關(guān)系式而算出spad換算值(換算葉色值)(步驟s12)。即、g的代表值和灰度的代表值被代入基于spad值與上述各顏色的代表值之間的相關(guān)的多元回歸式,求出換算葉色值。
所求出的換算葉色值與作為其他數(shù)據(jù)的上述住所、日期、品種等數(shù)據(jù)一起顯示于便攜終端130的顯示器(步驟s13)。此時(shí),也可以顯示拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)。顯示到顯示器的數(shù)據(jù)可向服務(wù)器143發(fā)送,但除了spad換算值以外的數(shù)據(jù)顯示被顯示成可直接變更。在用戶變更了數(shù)據(jù)的情況(步驟s14)下,與此相對(duì)應(yīng)地,存儲(chǔ)于便攜終端130的數(shù)據(jù)被變更后更新存儲(chǔ)(步驟s15)。接著,輸入稻子的高度(步驟s16)。此外,稻子的高度也可以設(shè)為用戶計(jì)量而輸入的高度,但也可以是在植物信息取得處理用應(yīng)用中預(yù)先設(shè)置有眾所周知的高度計(jì)量功能,通過利用便攜終端130的照相機(jī)進(jìn)行拍攝,算出并輸入稻子的高度。
所求出的spad值被發(fā)送到登記于服務(wù)器143的數(shù)據(jù)庫(kù)(步驟s17)。在服務(wù)器143中,如圖6的流程圖所示,若從便攜終端130接收spad值等的數(shù)據(jù)(步驟s21),則基于上述的地域、日期、稻子的品種、spad值、稻子的高度對(duì)服務(wù)器143的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索(步驟s22),獲得是否施加肥料、施加肥料的情況下的每單位面積的施肥量等與施肥管理有關(guān)的數(shù)據(jù)(步驟s23)。通過檢索而得到的與施肥管理有關(guān)的信息向便攜終端130發(fā)送(步驟s24)。
在便攜終端130中,若接收到與施肥管理有關(guān)的信息(步驟s18),則顯示該信息(步驟s19)。與上述的是否施加肥料、施加肥料的情況下的每單位面積的肥料的量、其他稻子的農(nóng)活有關(guān)的信息被便攜終端130接收而顯示于便攜終端130。
在智能手機(jī)(便攜終端130)1中,在上述的各代表值從照相機(jī)30輸入的情況下,代入上述代表值與換算葉色值(spad換算值)之間的關(guān)系式而算出換算葉色值。已知spad值和綠色的基于葉色色標(biāo)的讀取值存在相關(guān)關(guān)系,換算葉色值的計(jì)量中使用rgb+灰度中的g和灰度的值。即、g的代表值和灰度的代表值被代入基于換算葉色值(spad換算值)與上述的各顏色的代表值之間的相關(guān)的多元回歸式,換算葉色值被求出。
所求出來的換算葉色值與作為其他數(shù)據(jù)的上述住所、日期、品種等數(shù)據(jù)一起顯示于智能手機(jī)1的顯示器。此時(shí),拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)也可以同時(shí)顯示。顯示到顯示器的數(shù)據(jù)可向服務(wù)器143(隨后論述的管理服務(wù)器10)發(fā)送,但除了換算葉色值以外的數(shù)據(jù)顯示被顯示成可直接變更。在用戶變更了數(shù)據(jù)的情況下,與此相對(duì)應(yīng)地,存儲(chǔ)于智能手機(jī)1的數(shù)據(jù)被變更而被更新存儲(chǔ)。接著輸入稻子的高度。此外,稻子的高度也可以設(shè)為用戶計(jì)量而輸入的高度,也可以是在植物信息取得處理用應(yīng)用中預(yù)先設(shè)置眾所周知的高度計(jì)量功能,通過利用照相機(jī)30進(jìn)行拍攝,算出并輸入稻子的高度。
接著,使用圖7來說明照相機(jī)30的校正方法的工序。在照相機(jī)30中,根據(jù)顏色來獲得植物信息(作物信息)。此時(shí),需要對(duì)各照相機(jī)30的個(gè)體差異、經(jīng)時(shí)變化等進(jìn)行校正。
在由葉綠素計(jì)測(cè)定了的情況下,將成為預(yù)定的spad換算值(校正用的基準(zhǔn)值)的色條在例如照相機(jī)30的銷售時(shí)一同包裝(步驟st1)。用戶使用該色條來進(jìn)行校正(步驟st2)。優(yōu)選在使用開始時(shí)進(jìn)行校正,盡可能每隔設(shè)定好的期間大致定期地進(jìn)行校正。
首先,將照相機(jī)30與便攜終端130(智能手機(jī)1)連接,并且,使植物信息取得處理用應(yīng)用(作物管理用應(yīng)用)啟動(dòng)。
校正處理中,作為由連接有照相機(jī)30的智能手機(jī)1進(jìn)行的處理,從以下的步驟s31起的處理成為由智能手機(jī)1進(jìn)行的處理。
在作物管理應(yīng)用啟動(dòng)了的智能手機(jī)1的顯示器上,可顯示例如將校正等的項(xiàng)目顯示為按鈕的子菜單。在進(jìn)行校正處理的情況下,通過用戶按壓校正按鈕,在智能手機(jī)1中,在顯示器的顯示有校正按鈕的范圍內(nèi),對(duì)觸摸屏被觸摸的情況進(jìn)行檢測(cè)(步驟s31)。其中,在作物管理用應(yīng)用啟動(dòng)后,成為對(duì)向顯示為菜單的各按鈕的觸摸的檢測(cè)進(jìn)行監(jiān)視而待機(jī)的狀態(tài),通過檢測(cè)到對(duì)校正按鈕的觸摸,開始校正處理(步驟s32)。
在智能手機(jī)1的顯示器上,顯示表示促使對(duì)一同包裝的色條拍攝預(yù)定次數(shù)(例如5次、10次),并將色條夾在裝置主體32與支承構(gòu)件33之間來進(jìn)行拍攝的情況的顯示,成為對(duì)從照相機(jī)30輸入拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視而待機(jī)的狀態(tài)。此時(shí),對(duì)圖像數(shù)據(jù)的輸入次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),在顯示器進(jìn)行促使繼續(xù)進(jìn)行色條的拍攝的顯示,直到輸入次數(shù)的計(jì)數(shù)值成為上述的預(yù)定次數(shù)為止。與此相對(duì)應(yīng)地,用戶進(jìn)行色條的拍攝,從而圖像數(shù)據(jù)依次向智能手機(jī)1輸入(步驟s33)。
在智能手機(jī)1中,取得所輸入的圖像數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)于閃存等存儲(chǔ)裝置(步驟s34)。
在智能手機(jī)1的控制設(shè)備中,對(duì)色條進(jìn)行拍攝而得到的預(yù)定數(shù)的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍的各像素的rgb的值中的g的值的作為代表值的平均值和預(yù)定范圍的各像素的灰度的值根據(jù)rgb的值算出,并且求出預(yù)定范圍的各像素的灰度的值的作為代表值的平均值。即、求出預(yù)定范圍內(nèi)的各像素的g值和灰度值的平均值。針對(duì)預(yù)定數(shù)的圖像數(shù)據(jù)的全部進(jìn)行該計(jì)算,在針對(duì)各圖像數(shù)據(jù)求出平均化了的逐個(gè)g值和r值之后,求出預(yù)定張數(shù)的每個(gè)圖像數(shù)據(jù)的g值的平均值(代表值)和灰度值的平均值(代表值)。
將算出來的g值和灰度值代入上述的回歸式來求出spad換算值。通過該色條的拍攝而得到的換算葉色值與設(shè)定于色條的成為基準(zhǔn)的葉色值之差被算出決定為修正用的數(shù)據(jù)(步驟s35)。
算出來的修正用的數(shù)據(jù)被自動(dòng)地登記于智能手機(jī)1內(nèi)(步驟s36),結(jié)束處理(步驟s37)。以后,在基于實(shí)際的葉的拍攝圖像來計(jì)算spad換算值時(shí)使用該修正用的數(shù)據(jù)來進(jìn)行修正。即、能夠使用將修正值代入到被設(shè)定于回歸式的修正項(xiàng)的相關(guān)式,在根據(jù)g的平均值和灰度的平均值進(jìn)行了校正的狀態(tài)下,求出換算葉色值。
其中,在智能手機(jī)1內(nèi)登記有修正用的數(shù)據(jù),但并不限于此,既可以預(yù)先登記于服務(wù)器143,或者也可以預(yù)先登記在兩者中。在不是利用智能手機(jī)1對(duì)隨后論述的spad換算值進(jìn)行計(jì)算,而是利用服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算的情況下,能夠簡(jiǎn)化處理。另外,在也包括履歷在內(nèi)始終預(yù)先將修正用的數(shù)據(jù)登記于服務(wù)器的情況下,通過服務(wù)器對(duì)修正值的變動(dòng)進(jìn)行檢查,能夠把握照相機(jī)30的性能的劣化,能夠促使用戶注意,能夠抑制異常的拍攝圖像、異常的spad換算值向數(shù)據(jù)庫(kù)的登記。
如上所述,多元回歸式表示為y=a(x1)+b(x2)+c,對(duì)其使用修正項(xiàng)(α),修正成y=a(x1)+b(x2)+c+α。即、將如上述那樣算出來的修正值代入α后,求出作為從屬變量y的換算葉色值。
例如,在圖8中,將根據(jù)葉的圖像數(shù)據(jù)通過計(jì)算得到的換算葉色值(spad換算值)設(shè)為獨(dú)立變量x,將由葉綠素計(jì)測(cè)定所述葉的情況下的spad值設(shè)為從屬變量y,進(jìn)行回歸分析,作為該回歸分析的結(jié)果,根據(jù)顏色信息算出來的spad換算值(x)和由葉綠素計(jì)測(cè)定葉而得的spad值(y)的相關(guān)式(回歸式)為y=0.8762x+4.6722。在圖8中,縱軸是根據(jù)顏色信息算出來的spad換算值(x),橫軸是由葉綠素計(jì)測(cè)定葉而得的spad值(y)。所標(biāo)繪的點(diǎn)與測(cè)定的稻子的各株相對(duì)應(yīng)。
此時(shí),若成為色條的基準(zhǔn)值(與由葉綠素計(jì)測(cè)定到的測(cè)定值大致相等的值)的spad值是40,校正時(shí)的spad換算值的根據(jù)顏色信息的算出值為34,則基準(zhǔn)值-算出值=+6,相關(guān)式被修正成y=0.8762x+4.6722+6。由此,相關(guān)式所表示的回歸直線向右移動(dòng)。此外,圖8的決定系數(shù)r2=0.8762用于表示上述相關(guān)式中的貢獻(xiàn)率。即、決定系數(shù)r2用于表示用說明變量多大程度說明了測(cè)定結(jié)果的變動(dòng),越接近1,表示精度越高。另外,圖8表示通過計(jì)算求出spad換算值的情況與由葉綠素計(jì)測(cè)定的情況之間的相關(guān)關(guān)系,在實(shí)際的校正中,如上述那樣將用于根據(jù)g的代表值和灰度的代表值求出spad換算值的相關(guān)式即y=a(x1)+b(x2)+c修正成y=a(x1)+b(x2)+c+α。
如以上那樣,能夠使用將修正值代入被設(shè)定于回歸式的修正項(xiàng)的相關(guān)式,在根據(jù)g的平均值和灰度的平均值進(jìn)行了校正的狀態(tài)下,求出換算葉色值。
另外,在上述的校正方法中,用戶進(jìn)行照相機(jī)30的校正,與此不同地,說明在照相機(jī)30的出廠時(shí)由照相機(jī)30的生產(chǎn)廠家等進(jìn)行的校正。
在照相機(jī)30中,設(shè)置有例如cmos傳感器即拍攝元件41和作為集成電路的圖像處理電路51。此外,拍攝元件41和圖像處理電路51既可以單一芯片化成soc,也可以是獨(dú)立的芯片。
例如,在圖像處理電路51中可進(jìn)行白平衡、黑色電平控制、各種濾波器功能、矩陣增益調(diào)整、孔徑修正、伽馬修正等,也存在自動(dòng)調(diào)整的情況,例如,矩陣增益調(diào)整、孔徑修正、伽馬修正等可從外部針對(duì)每個(gè)rgb設(shè)定參數(shù)而調(diào)整顏色、亮度。
在此,在照明所使用的白色led42中,藍(lán)色led和使用了黃色熒光體的led比較廉價(jià),成為主流,但是,例如,即使是在同批次內(nèi),亮度等性能的偏差也比較大,在將白色led42作為光源的情況下,照相機(jī)30的個(gè)體差異有可能變大。
因此,在照相機(jī)30中,在出廠前的階段,對(duì)成為預(yù)定的葉色值的色條(例如,葉色色標(biāo)中的稻子的葉的適當(dāng)?shù)娜~色的范圍所含有的葉色值4或成為其附近的葉色值(植物信息)的綠色的校正用的被攝體)進(jìn)行拍攝,對(duì)上述的圖像處理電路51的參數(shù)進(jìn)行變更,以使作為葉色色標(biāo)的讀取值的換算值的葉色值成為例如上述的4。由此,在照相機(jī)30的出廠時(shí),在可利用圖像處理電路51進(jìn)行調(diào)整的范圍內(nèi),個(gè)體差異變小,可省略由上述的用戶進(jìn)行的校正、或可延長(zhǎng)直到進(jìn)行用戶的校正為止的期間。另外,能夠縮小照相機(jī)30的個(gè)體差異而縮小各農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)關(guān)系的各期間內(nèi)的換算葉色值的偏差,提高基于換算葉色值的管理的精度。
在使用了這樣的照相機(jī)30的換算葉色值的測(cè)定中,即使遮斷自然光也能夠進(jìn)行預(yù)定的照明、且無需像素?cái)?shù)較多的拍攝元件41,能以像素?cái)?shù)較少的拍攝元件41進(jìn)行測(cè)定。另外,可在智能手機(jī)1側(cè)進(jìn)行運(yùn)算處理的一部分、數(shù)據(jù)的顯示等。根據(jù)以上內(nèi)容,雖然比葉色色標(biāo)昂貴,但與不具備照相機(jī)而是具備專用的比色分析裝置的葉綠素計(jì)相比較,可低成本地制造。
另外,通過截止自然光而使用led照明,可進(jìn)行穩(wěn)定的拍攝,可抑制由于季節(jié)、時(shí)刻、天氣、環(huán)境的不同而測(cè)定結(jié)果改變,能夠進(jìn)行誤差較少的測(cè)定。另外,只要在植物(作物)的葉、莖、果實(shí)、根等各種部位的表面的顏色與作物的各種信息之間存在相關(guān)關(guān)系,就可進(jìn)行各種信息的測(cè)定。此時(shí),照相機(jī)30只要具有能夠?qū)⒏鶕?jù)對(duì)植物(作物)的表面進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的rgb的各值、或包括根據(jù)rgb求出的灰度在內(nèi)的各值輸出的功能,通過追加被登記于智能手機(jī)1側(cè)的植物信息取得處理用應(yīng)用的關(guān)系式,就可進(jìn)行除了葉綠素以外的物質(zhì)的含量的測(cè)定。例如,也可以是,不僅對(duì)spad值進(jìn)行實(shí)測(cè),而且實(shí)際上通過破碎葉而提取葉綠素來對(duì)葉綠素量進(jìn)行實(shí)測(cè),求出上述的代表值與葉綠素的實(shí)測(cè)到的濃度之間的相關(guān)式,不求出spad值而是求出葉綠素量。另外,也可以對(duì)與葉綠素量存在相關(guān)關(guān)系的氮量進(jìn)行實(shí)測(cè),求出實(shí)測(cè)到的氮量與上述的代表值之間的相關(guān)關(guān)系來測(cè)定氮量。另外,對(duì)于果實(shí)等,只要認(rèn)為其顏色與果實(shí)所含有的糖、酸、色素成分即多酚等的濃度之間存在相關(guān)關(guān)系,就能夠在它們的測(cè)定中使用照相機(jī)30和智能手機(jī)1。
此外,在本實(shí)施方式中,使用g的代表值和灰度的代表值,因此,也可以不算出r的代表值和b的代表值。若根據(jù)回歸式求出spad換算值,則該spad換算值、向智能手機(jī)1輸入的地域(住所)、日期、稻子的品種、稻子的作物高度經(jīng)由因特網(wǎng)142向服務(wù)器143(管理服務(wù)器10)發(fā)送。此外,地域的信息也可以使用例如被設(shè)置于智能手機(jī)1的gps所讀取到的智能手機(jī)1的位置信息。另外,日期的輸入的功能也可以設(shè)為根據(jù)智能手機(jī)1的時(shí)鐘功能、日歷功能輸入今日的日期的功能。
另外,在本實(shí)施方式中,在照相機(jī)30設(shè)置有數(shù)據(jù)處理電路52,但也可以在智能手機(jī)1的作物管理用應(yīng)用的功能中添加數(shù)據(jù)處理電路52的功能。該情況下,照相機(jī)30基本上輸出rgb的各值和灰度的值作為圖像數(shù)據(jù)。此外,雖然取決于相關(guān)關(guān)系的高低,但既可以將全部rgb+灰度設(shè)為獨(dú)立變量,也可以將除了b之外的rg+灰度設(shè)為獨(dú)立變量,也可以僅將g或灰度設(shè)為獨(dú)立變量。
接著,說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
如圖9所示,本實(shí)施方式的作物管理系統(tǒng)具備:用戶所使用的作為用戶終端的智能手機(jī)(智能手機(jī)1);管理服務(wù)器10(服務(wù)器143),其可使用移動(dòng)電話用的公共無線線路或有線、無線的lan并且經(jīng)由因特網(wǎng)2(142)與智能手機(jī)1連接;作為測(cè)定設(shè)備(拍攝設(shè)備)的照相機(jī)30,其可經(jīng)由usb等與所述智能手機(jī)1連接;以及終端60,其由個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成,其可經(jīng)由因特網(wǎng)2等與管理服務(wù)器10連接而用于進(jìn)行管理服務(wù)器10的管理。
作為便攜終端130的智能手機(jī)1是眾所周知的,具有進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能、具備顯示作為可通信的數(shù)據(jù)的圖像(靜止畫、動(dòng)畫)、文本等的顯示用數(shù)據(jù)的顯示器的顯示功能、主要使用觸摸面板來進(jìn)行的文本等數(shù)據(jù)的輸入功能、執(zhí)行應(yīng)用程序(應(yīng)用)的程序執(zhí)行功能,作為可針對(duì)管理服務(wù)器10進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出的終端發(fā)揮功能。
另外,作為使用智能手機(jī)1的用戶,設(shè)想了農(nóng)業(yè)從業(yè)人員,設(shè)想了干農(nóng)活、進(jìn)行農(nóng)活的管理的人成為智能手機(jī)1的用戶。另外,在此,作為農(nóng)活,設(shè)想了稻子的栽培,設(shè)想了農(nóng)業(yè)從業(yè)人員從事基于稻子的栽培的米的生產(chǎn)。此外,本實(shí)施方式涉及作物的栽培的管理,也可以進(jìn)行作為作物的、除了米以外的各種谷物、豆類、包括薯類等在內(nèi)的各種蔬菜、各種水果等的栽培的管理。另外,作物并不限于成為食品的植物,基本上是栽培可管理的作物即可,作物包括花、茶、樹木等。另外,可將本發(fā)明應(yīng)用于花、觀葉植物等觀賞用植物的顏色的管理。
管理服務(wù)器10可經(jīng)由因特網(wǎng)2同時(shí)與作為便攜終端130的多個(gè)智能手機(jī)1進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并且,具備:控制部11,其具有例如中央運(yùn)算處理裝置(cpu)、ram、rom等,并且具有用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、通信的各種接口;由硬盤等構(gòu)成的貯存裝置等。在貯存裝置中構(gòu)筑有數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)作為可檢索地存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)揮功能,可通過檢索等來提取所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式的管理服務(wù)器10中構(gòu)筑有用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12、耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13、栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14、測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15、葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16、農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17等。
在用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12中,與可確定用戶的唯一的用戶id相聯(lián)系地登記有主要在隨后論述的賬戶登錄時(shí)輸入的個(gè)人信息。在用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12存儲(chǔ)例如用戶id、姓名、住所、郵件地址、電話號(hào)碼等,并且登記出生年月日、職業(yè)、所屬組織(團(tuán)體、法人等)等。此外,也可以在用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12含有用于收費(fèi)等的信用卡的信息。
此外,作為用戶,也可以不是個(gè)人,而登記法人等組織、團(tuán)體。
在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13中,與上述的用戶id相聯(lián)系地存儲(chǔ)有用戶干農(nóng)活(用戶管理的)的耕地(農(nóng)田)的位置。此外,農(nóng)田的位置基本上以緯度和經(jīng)度表示,但只要在農(nóng)田存在住所,也可登記住所。此外,針對(duì)1個(gè)用戶可登記多個(gè)農(nóng)田。另外,可在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13登記農(nóng)田的種類和面積。
農(nóng)田的種類主要用栽培的作物來區(qū)分,例如是稻子、卷心菜、西紅柿等。另外,登記為農(nóng)田的種類的作物的種類含有可確定作物的品種名、品牌名。
此外,農(nóng)田的位置既可以使用例如智能手機(jī)1的gps功能來輸入、或者也可以在智能手機(jī)1的地圖應(yīng)用上輸入,只要知曉農(nóng)田的緯度、經(jīng)度,也可以將其直接輸入。另外,農(nóng)田的位置也可以設(shè)為將代表農(nóng)田的一處的緯度和經(jīng)度輸入,但優(yōu)選的是,通過輸入各農(nóng)田的各角的緯度和經(jīng)度,成為農(nóng)田的形狀和面積可知的狀態(tài)。此外,例如,在四邊形的土地中存在4個(gè)角,在3角形的土地中存在3個(gè)角,在大致l字狀的土地中存在5處向外的角和1處向內(nèi)的角。
在如此將農(nóng)田的全部的角(包括向外的角和向內(nèi)的角)的緯度和經(jīng)度輸入的情況下,例如,在智能手機(jī)1的地圖應(yīng)用上顯示航空照片,并且,在航空照片上依次指示農(nóng)田的各角并確定各角的緯度和經(jīng)度后輸入。另外,也可以使用智能手機(jī)1的gps功能,持有智能手機(jī)1的用戶等智能手機(jī)1的操作者在各農(nóng)田的角登記由gps功能測(cè)定的緯度和經(jīng)度。
不過,在gps中有可能產(chǎn)生誤差,因此,優(yōu)選可在地圖應(yīng)用上修正農(nóng)田的位置?;谶@樣的農(nóng)田的角的位置,在管理服務(wù)器10中算出農(nóng)田的形狀和農(nóng)田的面積。此外,用戶也可以從智能手機(jī)1輸入農(nóng)田的面積。另外,各農(nóng)田帶有可按照每一地塊來確定農(nóng)田的地塊序列號(hào),各農(nóng)田的緯度和經(jīng)度的數(shù)據(jù)、作物的種類、品種等數(shù)據(jù)、顧客id可與地塊序列號(hào)相聯(lián)系地存儲(chǔ)。
如以上那樣,在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13中,與顧客id相聯(lián)系地登記有用戶進(jìn)行管理、干農(nóng)活的農(nóng)田的位置、作為農(nóng)田的種類的在農(nóng)田栽培的作物的品種、農(nóng)田的面積和地塊序列號(hào)。
在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中,與顧客id相聯(lián)系并與各作物的品種、栽培有各作物的農(nóng)田的地塊序列號(hào)、時(shí)期(日期時(shí)間)相對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)有栽培信息。例如,作為栽培信息,存儲(chǔ)例如播種日、插秧日、結(jié)花骨朵日、施肥日、結(jié)穗日(出穗日)、出穗預(yù)定日、從田地排水日、施肥日、撒農(nóng)藥日等農(nóng)活的內(nèi)容(也包括肥料、農(nóng)藥的量)和農(nóng)活的時(shí)期、成為作物的生長(zhǎng)的階段的日。此外,要存儲(chǔ)于栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14的栽培信息能夠根據(jù)作物的種類、品種而不同。
在本實(shí)施方式中,可在測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15中存儲(chǔ)利用上述的照相機(jī)30拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)(圖像信息)、從該圖像數(shù)據(jù)讀取的換算葉色值(作物信息)的數(shù)據(jù)。此外,在除了換算葉色值以外,存在作物的作物高度、每單位面積的株數(shù)、每株的莖數(shù)等的測(cè)定值(作物信息)的情況下,也可以將全部的測(cè)定值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15。此外,在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14和測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15中,各信息與上述的顧客id、地塊序列號(hào)、日期時(shí)間或日期等時(shí)期信息相聯(lián)系地存儲(chǔ),可從作物信息確定用戶、農(nóng)田、日期時(shí)間,并且,可從顧客id、地塊序列號(hào)對(duì)栽培信息、耕地信息進(jìn)行檢索,可對(duì)農(nóng)田所在地域進(jìn)行檢索。另外,作為測(cè)定值的換算葉色值基本上可轉(zhuǎn)換成讀取色標(biāo)的情況下的色標(biāo)值、spad值,在本實(shí)施方式中,基于與spad值之間的相關(guān)關(guān)系決定了換算葉色值(spad換算值)。
此外,在本實(shí)施方式中,成為基準(zhǔn)的葉色基準(zhǔn)值是基于使用照相機(jī)30而求出來的換算葉色值算出的,換算葉色值(測(cè)定值)和葉色基準(zhǔn)值以使用了照相機(jī)30的圖像數(shù)據(jù)的同樣方法求出。此外,也可以使用利用除了照相機(jī)30以外拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)來求出換算葉色值、葉色基準(zhǔn)值?;蛘?,葉色基準(zhǔn)值也可以基于以往進(jìn)行的色標(biāo)值或spad值確定。另外,在以下的說明中,存在將測(cè)定到的換算葉色值記載為測(cè)定值,將葉色基準(zhǔn)值記載為基準(zhǔn)值的情況。
在葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16中,按照作物的品種、栽培地域登記有與時(shí)期相對(duì)應(yīng)的優(yōu)選葉色基準(zhǔn)值。在此,時(shí)期是指該年度的日期、從插秧日經(jīng)過的天數(shù)等的時(shí)間軸?;鶞?zhǔn)值是專業(yè)人士對(duì)在該地域的該品種的過去的季節(jié)測(cè)定到的換算葉色值進(jìn)行分析,決定應(yīng)該設(shè)為相對(duì)于特定的時(shí)間軸的基準(zhǔn)的換算葉色值來確定的。葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16的葉色基準(zhǔn)值在分蘗期或者插秧前等的時(shí)期決定,但專業(yè)人士也可根據(jù)該年度的氣象狀況等適當(dāng)變更。
只要計(jì)量到的換算葉色值基本上成為與葉色基準(zhǔn)值一致或相近的值,葉色基準(zhǔn)值就表示作物順利地生長(zhǎng)。在例如預(yù)定的時(shí)期的換算葉色值比葉色基準(zhǔn)值小的情況下,表示氮肥的不足,在換算葉色值比葉色基準(zhǔn)值大的情況下,雖然也取決于稻子的高度等,但存在氮肥過多、生長(zhǎng)過快的可能性。此外,若生長(zhǎng)過快而稻子的高度變高,則稻子因風(fēng)等倒伏的可能性變高,因此,優(yōu)選的是一定程度限制稻子的培育,例如限制氮肥的量。
葉色基準(zhǔn)值可對(duì)例如該地域中的當(dāng)前的季節(jié)之前的季節(jié)的多年的換算葉色值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來推算,但不僅參考基于照相機(jī)30的換算葉色值數(shù)據(jù)、也參考基于色標(biāo)、spad值的葉色值數(shù)據(jù),各品種的各時(shí)期的優(yōu)選的換算葉色值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為葉色基準(zhǔn)值。此外,也可以根據(jù)此次季節(jié)的天氣等的狀況使葉色基準(zhǔn)值的時(shí)期變換,或使對(duì)應(yīng)于葉色基準(zhǔn)值的換算葉色值的容許范圍向低側(cè)、高側(cè)變寬或變窄。
在農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17中,按照品種、地域、時(shí)期,同換算葉色值的測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差相對(duì)應(yīng)地登記有每單位面積的施肥量作為用于作物栽培中的施肥管理的管理信息。此外,基本上在測(cè)定值比基準(zhǔn)值高的情況下,施肥量為0。在此,肥料主要是氮類肥料,但是,也可以登記有例如成為與磷、鉀等有關(guān)的肥料的標(biāo)準(zhǔn)的施肥量、與生長(zhǎng)狀態(tài)相應(yīng)的施肥量。在該農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17中,針對(duì)上述的葉色的測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差,由專業(yè)人士決定并登記有每單位面積的施肥量。即,在農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17中登記有用于施肥管理的施肥量的信息作為作物的栽培的管理之一,成為存儲(chǔ)有涉及作物的栽培的管理的管理信息的管理信息存儲(chǔ)設(shè)備。農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17也與葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16同樣地可由專業(yè)人士根據(jù)該年度的氣象狀況等適當(dāng)變更。
在此,管理服務(wù)器10利用換算葉色值、作物高度等生長(zhǎng)狀態(tài)、每單位面積的株數(shù)、一株中的莖數(shù)等栽培密度等對(duì)上述的每單位面積的施肥量進(jìn)行調(diào)整。另外,在管理服務(wù)器10中,基于上述的農(nóng)田的面積算出每塊農(nóng)田的施肥量。
例如,既可以基于測(cè)定的換算葉色值相對(duì)于葉色基準(zhǔn)值的差對(duì)每單位面積的施肥量乘以或除以1.1、0.9等系數(shù),也可以將每單位面積的施肥量和系數(shù)相加或相減,也可以在測(cè)定的換算葉色值比葉色基準(zhǔn)值濃、且作物高度比成為基準(zhǔn)的作物高度高的情況下將施肥量設(shè)為0。
也可以基于每單位面積的株數(shù)、一株中的莖數(shù)等來判定作物的生長(zhǎng)密度比基準(zhǔn)高還是低,基于此來增減每單位面積的施肥量。
另外,終端60例如是在地方自治體、農(nóng)協(xié)、農(nóng)業(yè)法人等農(nóng)業(yè)相關(guān)團(tuán)體中進(jìn)行或輔助施肥管理、肥力管理的團(tuán)體的操作者使用的終端,基本上是用于針對(duì)葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16、農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17進(jìn)行數(shù)據(jù)的登記、數(shù)據(jù)的變更等數(shù)據(jù)的管理的終端,安裝有用于管理服務(wù)器10的各數(shù)據(jù)庫(kù)的閱覽等的專用應(yīng)用b(作物管理用應(yīng)用)。在葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16、農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17的數(shù)據(jù)的登記、數(shù)據(jù)的變更過程中,有時(shí)參照耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13、栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14、測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15等,對(duì)它們的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理來利用,終端60通過登錄管理服務(wù)器10,可訪問管理服務(wù)器10的全部數(shù)據(jù)庫(kù)。另外,通過利用終端60閱覽使用作物管理系統(tǒng)的多個(gè)用戶的測(cè)定數(shù)據(jù)等,而不是閱覽每個(gè)用戶的測(cè)定數(shù)據(jù),也可觀察地域整體的狀況或進(jìn)行各用戶的各農(nóng)田中的測(cè)定結(jié)果的比較。因而,不僅將葉色的測(cè)定值與基準(zhǔn)值比較,也可將測(cè)定值與其他農(nóng)田的測(cè)定值比較,在測(cè)定值明顯比其他農(nóng)田大或小的情況下,能夠?qū)⑵淅糜谑┓使芾碇械呐袛嗖牧稀?/p>
照相機(jī)30在此是換算葉色值測(cè)定用的,在裝置上部的霍奇克斯式訂書機(jī)狀的部分夾持作物的葉,能夠在遮斷了自然光的狀態(tài)下對(duì)葉的表面進(jìn)行拍攝。照相機(jī)30與智能手機(jī)1連接而將拍攝而得的圖像數(shù)據(jù)輸出到智能手機(jī)1,經(jīng)由智能手機(jī)1將圖像數(shù)據(jù)輸出到管理服務(wù)器10等。
此外,在第2實(shí)施方式的作物管理系統(tǒng)中,與第1實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)同樣地,使用換算葉色值作為作物(植物)的培育狀態(tài)的指標(biāo)。即,在作物管理系統(tǒng)中,基于利用照相機(jī)30對(duì)作物的表面進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù),取得換算葉色值作為作物的信息。在第2實(shí)施方式中,與第1實(shí)施方式同樣地根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的例如rgb(紅、綠、藍(lán))等構(gòu)成顏色空間的多個(gè)變量的值求出表示葉綠素濃度的換算葉色值。
即,作物管理系統(tǒng)與植物信息取得系統(tǒng)近似或類似,實(shí)質(zhì)上是大致相同的系統(tǒng),作物管理系統(tǒng)的照相機(jī)30與上述植物信息取得系統(tǒng)的照相機(jī)30相同。
另外,智能手機(jī)1具備作為存儲(chǔ)應(yīng)用、在應(yīng)用中所使用的數(shù)據(jù)等的貯存器的閃存。此外,作為在應(yīng)用等程序中所使用的存儲(chǔ)器的ram設(shè)置于例如控制設(shè)備中。
另外,在閃存中安裝有作物管理用應(yīng)用,針對(duì)從照相機(jī)30發(fā)送的上述的rgb和灰度的代表值(平均值)算出作為葉綠素量的指標(biāo)的換算葉色值。此外,根據(jù)利用照相機(jī)30拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)算出換算葉色值,但算出換算葉色值的處理既可以由智能手機(jī)1進(jìn)行,也可以由從智能手機(jī)1發(fā)送了圖像數(shù)據(jù)的管理服務(wù)器10進(jìn)行,也可以在照相機(jī)30的內(nèi)部進(jìn)行。此外,在以下的說明中,作為換算葉色值進(jìn)行說明,但此處的色標(biāo)換算值可轉(zhuǎn)換成spad換算值,如隨后論述的實(shí)施例所示,求出spad換算值并將其轉(zhuǎn)換成色標(biāo)值。
在智能手機(jī)1中,從管理服務(wù)器10下載并安裝有專用應(yīng)用a(作物管理用應(yīng)用)。在作物管理用應(yīng)用中登記有利用例如回歸分析、多元回歸分析求出的上述的代表值和換算葉色值(spad換算值)的(多元)回歸式(相關(guān)式)。登記有例如根據(jù)rgb的各平均值中的g的平均值和灰度的平均值算出spad換算值的多元回歸式。由此,在從照相機(jī)30接收到rgb的各平均值和灰度的平均值的情況下,基于g的平均值和灰度的平均值,從智能手機(jī)1輸出換算葉色值。
另外,所求出來的換算葉色值、向智能手機(jī)1輸入的稻子的品種、栽培有稻子的地域(住所)、當(dāng)前的日期、稻子的高度(作物高度)作為用于進(jìn)行施肥管理的數(shù)據(jù)被發(fā)送到管理服務(wù)器10。在管理服務(wù)器10中,在上述的葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16中,與例如稻子的品種、地域(住所)、時(shí)期(日期)相關(guān)聯(lián)地登記有成為基準(zhǔn)的葉色基準(zhǔn)值。
在該管理服務(wù)器10中,作為施肥管理的處理,根據(jù)從智能手機(jī)1輸入的地域(農(nóng)田的住所、緯度以及經(jīng)度)、當(dāng)前的日期、稻子的品種對(duì)葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16進(jìn)行檢索而提取葉色基準(zhǔn)值。接著,對(duì)所提取的葉色基準(zhǔn)值和輸入的換算葉色值進(jìn)行比較。
在此,在對(duì)與品種、地域、時(shí)期(月日)相關(guān)聯(lián)地登記于葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16中并如上述那樣提取的葉色基準(zhǔn)值和測(cè)定的換算葉色值進(jìn)行了比較的情況下,例如,如果換算葉色值的值比葉色基準(zhǔn)值小(如果顏色淺),就考慮氮源不足,相反如果換算葉色值的值大(顏色濃),就考慮氮源過多。
由此,可從管理服務(wù)器10向智能手機(jī)1發(fā)送是否施加氮肥等的施肥管理上的建議。
第2實(shí)施方式的作物管理系統(tǒng)的由照相機(jī)30取得換算葉色值作為作物的信息的作物信息取得方法,可與例如第1實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)的植物信息取得方法同樣地進(jìn)行。即,可與上述的圖4的流程圖所示的植物信息取得處理同樣地進(jìn)行。
接著,參照?qǐng)D10、圖11以及圖12的流程圖對(duì)智能手機(jī)1的作物管理用應(yīng)用中的主處理、登錄處理以及初始設(shè)定處理進(jìn)行說明。此外,在此,為了容易說明,假定作物管理用應(yīng)用進(jìn)行作為作物的稻子的施肥管理、肥力管理等栽培的管理,但作物并不限定于稻子,可將該作物管理系統(tǒng)適用于作為作物的各種蔬菜、水果、谷物等各種作物。
圖10是表示作物管理應(yīng)用的主處理的流程圖和主畫面。若利用智能手機(jī)1啟動(dòng)作物管理用應(yīng)用,則開始主處理,顯示主畫面1a(步驟a1)。在此,在作物管理用應(yīng)用中基本上可進(jìn)行登錄處理、初始設(shè)定處理以及作物管理處理。另外,作物管理處理存在3個(gè)模式,用戶能夠利用智能手機(jī)1選擇任一模式。該作物管理處理的模式中存在如下模式:測(cè)定判定模式,其中,進(jìn)行換算葉色值的測(cè)定和測(cè)定到的換算葉色值所表示的作物的生長(zhǎng)狀態(tài)的判定;栽培信息輸入模式,其中,用戶輸入插秧、撒農(nóng)藥、施肥等農(nóng)活的信息;葉色值履歷顯示模式,其中,將測(cè)定到的換算葉色值的測(cè)定結(jié)果的履歷與葉色標(biāo)準(zhǔn)值比較并顯示。
如圖10所示,在啟動(dòng)時(shí)的主畫面(啟動(dòng)畫面)1a中,顯示初始設(shè)定按鈕1b,并顯示測(cè)定判定按鈕1c、栽培信息輸入按鈕1d、葉色值履歷顯示按鈕1e作為與作物管理處理的上述各模式相對(duì)應(yīng)的按鈕。另外,在主畫面1a顯示有登錄按鈕1f,若觸摸登錄按鈕1f,則在沒有登錄的情況下開始登錄處理,但基本上在沒有登錄的狀態(tài)下,即使觸摸任一按鈕,都開始登錄處理。
即,在智能手機(jī)1中,判定是否以作物管理應(yīng)用啟動(dòng)后的主畫面1a中的觸摸操作為契機(jī)來登錄(步驟a2)。此外,登錄了的狀態(tài)是指如下狀態(tài):在管理服務(wù)器10中進(jìn)行基于從作物管理應(yīng)用啟動(dòng)著的智能手機(jī)1輸入賬戶信息的認(rèn)證,智能手機(jī)1對(duì)管理服務(wù)器10的訪問被允許。
在沒有登錄的情況下,開始隨后論述的登錄處理(步驟a3)。在已登錄的情況和上述的登錄處理已結(jié)束的情況下,以對(duì)主畫面1a的除了登錄按鈕1f以外的各按鈕1b~1e的觸摸為契機(jī),選擇與主畫面上的各按鈕1b~1e相對(duì)應(yīng)的作業(yè)(處理)(步驟a4),與觸摸到的按鈕1b~1e對(duì)應(yīng)地選擇執(zhí)行初始設(shè)定處理(步驟a5)、或者選擇執(zhí)行作物管理處理的測(cè)定判定模式(步驟a6)、或者選擇執(zhí)行作物管理處理的栽培信息輸入模式(步驟a7)、或者選擇執(zhí)行作物管理處理的葉色值履歷顯示模式(步驟a8)。
接著,參照?qǐng)D11的流程圖說明登錄處理。
在如上述那樣使作物管理用應(yīng)用啟動(dòng)了時(shí),在沒有登錄的情況下開始登錄處理,登錄畫面顯示于智能手機(jī)1的畫面1a(步驟b1)。在登錄畫面顯示例如用戶id、密碼的輸入欄,并且顯示用于在輸入了這些用戶id和密碼之后進(jìn)行登錄的登錄按鈕。另外,在登錄畫面中,針對(duì)沒有設(shè)定用戶id和密碼的未注冊(cè)的用戶顯示有注冊(cè)按鈕。
若在登錄畫面上按壓注冊(cè)按鈕,則開始用戶注冊(cè)處理,在作物管理用應(yīng)用中,根據(jù)按壓注冊(cè)按鈕還是按壓登錄按鈕來判定是否進(jìn)行用戶注冊(cè)(步驟b2)。
即,在觸摸了注冊(cè)按鈕的情況下,作為選擇了用戶注冊(cè)的操作,進(jìn)行用戶注冊(cè)處理,在按壓了登錄按鈕的情況下,進(jìn)行登錄處理。
在觸摸了注冊(cè)按鈕的情況下進(jìn)行用戶注冊(cè)處理(步驟b3)。在用戶注冊(cè)處理中,進(jìn)行向管理服務(wù)器10的用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12輸入每個(gè)用戶所注冊(cè)的用戶信息的處理?;旧巷@示用戶信息的各項(xiàng)目的輸入欄,進(jìn)行使用戶輸入與各輸入欄相對(duì)應(yīng)的用戶信息的處理。此外,在該用戶注冊(cè)處理中,用戶信息從智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10發(fā)送,用戶信息被注冊(cè)于管理服務(wù)器10的用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12中,在用戶信息注冊(cè)時(shí),需要成為可在智能手機(jī)1與管理服務(wù)器10之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的狀態(tài)。
在用戶注冊(cè)處理中被輸入并注冊(cè)于用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12的用戶信息中存在例如顧客id、用戶id、密碼、姓名、住所、郵件地址、電話號(hào)碼、收費(fèi)信息、合同期間、照相機(jī)序列號(hào)、所屬團(tuán)體等。
在用戶信息注冊(cè)處理中,從智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10通知要進(jìn)行用戶信息注冊(cè)的情況,此時(shí)管理服務(wù)器10在進(jìn)行了自動(dòng)地設(shè)定還未注冊(cè)于用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12的顧客id的處理之后,與該顧客id相聯(lián)系地由智能手機(jī)1輸入的用戶信息被注冊(cè)于管理服務(wù)器10。
用戶id是用戶決定的id,也可以是例如昵稱、郵件地址、姓名,但優(yōu)選不與其他用戶重復(fù)。此外,用戶id與唯一的顧客id相聯(lián)系,因此,也可以與其他用戶重復(fù)。
收費(fèi)信息是例如信用卡的信息,但收費(fèi)也可以以預(yù)付卡、電子貨幣卡、銀行存款、自動(dòng)扣除等來進(jìn)行。另外,在用戶利用作物管理系統(tǒng)的過程中也未必進(jìn)行收費(fèi)。
合同期間是用戶的作物管理系統(tǒng)的合同上的利用期間,例如合同期間自動(dòng)地更新。照相機(jī)序列號(hào)是分別唯一地設(shè)定于與上述智能手機(jī)1連接的照相機(jī)30的編號(hào),并且可對(duì)照相機(jī)30是否是正品進(jìn)行判定。在該例中,設(shè)定有作物管理系統(tǒng)用的照相機(jī)30,用戶購(gòu)買被設(shè)定好的照相機(jī)30來使用,或從所屬團(tuán)體提供照相機(jī)30,各照相機(jī)30帶有序列號(hào),能夠根據(jù)序列號(hào)對(duì)是否是可在作物管理用系統(tǒng)中利用的照相機(jī)30進(jìn)行判定(認(rèn)證)。此外,通過限定可使用的照相機(jī)30,能夠抑制換算葉色值的測(cè)定結(jié)果的偏差,謀求測(cè)定結(jié)果的可靠性的提高。
此外,也可以,在沒有輸入序列號(hào)的情況下,將連接到智能手機(jī)1的照相機(jī)30設(shè)為無法使用,作物管理系統(tǒng)無法利用。例如,也可以將照相機(jī)30的購(gòu)買設(shè)為作物管理系統(tǒng)的使用條件之一。
所屬團(tuán)體是例如農(nóng)協(xié)、農(nóng)業(yè)法人等。根據(jù)該所屬團(tuán)體,可對(duì)屬于團(tuán)體的用戶進(jìn)行接受來自由該所屬團(tuán)體管理的終端60的建議等服務(wù)。
若將用戶信息輸入用戶信息的各輸入欄,則用戶注冊(cè)完成,用戶注冊(cè)處理結(jié)束。此外,在用戶注冊(cè)結(jié)束時(shí)成為已登錄的狀態(tài)。
在按壓了登錄按鈕的情況下,不進(jìn)行用戶注冊(cè)處理,就進(jìn)行登錄輸入處理(步驟b4)。在登錄輸入處理中,輸入到上述輸入欄的用戶id和密碼被發(fā)送到管理服務(wù)器10,在管理服務(wù)器10中進(jìn)行使用了用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12的認(rèn)證處理。在管理服務(wù)器10中,基于如上述那樣從智能手機(jī)1輸入的用戶id和顧客id從用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12提取密碼,在所提取的密碼與所輸入的密碼一致的情況下允許登錄,在不一致的情況下拒絕登錄。
在登錄輸入處理結(jié)束了的智能手機(jī)1中開始認(rèn)證處理(步驟b5),在從管理服務(wù)器10發(fā)送了上述的登錄的允許或拒絕的結(jié)果的情況下,顯示該結(jié)果。此外,在允許了登錄時(shí),智能手機(jī)1成為登錄到管理服務(wù)器10的狀態(tài),通過選擇由管理服務(wù)器10設(shè)定好的菜單,進(jìn)行各處理。在拒絕了登錄的情況下,用戶進(jìn)行作為賬戶的用戶id和密碼的再次輸入,或結(jié)束作物管理用應(yīng)用。
接著,對(duì)在啟動(dòng)時(shí)的主畫面(啟動(dòng)畫面)1a中初始設(shè)定按鈕1b被選擇時(shí)的處理進(jìn)行說明。在智能手機(jī)1登錄到管理服務(wù)器10時(shí),在初始設(shè)定還未完畢的情況下,在智能手機(jī)1中促使進(jìn)行初始設(shè)定處理。此外,初始設(shè)定是否完畢與顧客id相聯(lián)系地登記于用戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)12,在登錄到管理服務(wù)器10時(shí)被確認(rèn)。此外,如果在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13中沒有登記與顧客id相對(duì)應(yīng)的耕地,則不進(jìn)行初始設(shè)定處理中的農(nóng)田登記,確認(rèn)是否進(jìn)行初始設(shè)定處理。
在該初始設(shè)定處理中,基本上登記用戶干農(nóng)活的農(nóng)田的位置。此外,在利用作物管理系統(tǒng)進(jìn)行施肥管理時(shí),需要耕地信息中的農(nóng)田的面積的數(shù)據(jù)等,但是,例如根據(jù)換算葉色值等對(duì)稻子等作物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行判斷,只要以獨(dú)自的方法進(jìn)行施肥管理,就未必需要輸入各農(nóng)田的信息作為耕地信息。此外,耕地信息的輸入可從設(shè)定畫面隨時(shí)進(jìn)行。
在智能手機(jī)1的初始設(shè)定處理中,如圖12的流程圖所示,初始設(shè)定畫面顯示于顯示器(步驟c1)。在初始設(shè)定畫面中顯示是否進(jìn)行農(nóng)田登記的選擇畫面,在選擇畫面上用戶可輸入是否進(jìn)行農(nóng)田登記。基于用戶的輸入,利用智能手機(jī)1對(duì)是否進(jìn)行農(nóng)田登記進(jìn)行判定(步驟c2)。若選擇不進(jìn)行農(nóng)田登記,則初始設(shè)定處理結(jié)束。另一方面,若選擇進(jìn)行農(nóng)田登記,則耕地信息的輸入欄被顯示,可由用戶輸入上述的農(nóng)田的信息作為各耕地信息。此外,各用戶可登記多個(gè)農(nóng)田。若將各耕地信息輸入耕地信息的輸入欄,則智能手機(jī)1將所輸入的耕地信息向管理服務(wù)器10發(fā)送,作為農(nóng)田登記處理(步驟c3)。發(fā)送來的耕地信息與顧客id(用戶id)相聯(lián)系地登記于管理服務(wù)器10的耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13。此外,在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13中,針對(duì)作為農(nóng)田的單位的每塊登記農(nóng)田。
在初始設(shè)定處理中輸入的作為耕地信息的農(nóng)田的信息是每個(gè)農(nóng)田(每塊)的地塊序列號(hào)、農(nóng)田名、住所、地域名、農(nóng)田的面積、農(nóng)田的形狀的頂點(diǎn)(角)的數(shù)、各頂點(diǎn)的緯度和經(jīng)度、所有者名字。農(nóng)田名用于在用戶具有多個(gè)農(nóng)田的情況下容易區(qū)別各農(nóng)田,可任意地設(shè)定。此外,也可以能以用戶id等和連號(hào)、字母等的組合自動(dòng)地設(shè)定。農(nóng)田的各地塊序列號(hào)在耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13內(nèi)成為不重復(fù)的唯一的數(shù)值,地塊序列號(hào)的設(shè)定可由例如管理服務(wù)器10參照耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13不重復(fù)地進(jìn)行。
用戶可以輸入農(nóng)田的面積,但通過輸入上述的各頂點(diǎn)的位置,確定農(nóng)田的形狀和尺寸,因此,也可以根據(jù)農(nóng)田的形狀和尺寸算出農(nóng)田的面積。地域名基本上是成為住所的市鎮(zhèn)村的名字,但在例如地域名被處理為米的品牌的情況下,也可以使用成為品牌的名字。
在作為農(nóng)田的形狀的頂點(diǎn)的位置的緯度、經(jīng)度的輸入中,也可以使用由例如智能手機(jī)1的gps測(cè)定的當(dāng)前所在地。
例如,在輸入了頂點(diǎn)的數(shù)之后,用戶持有智能手機(jī)1站立于各頂點(diǎn),在智能手機(jī)1的初始設(shè)定畫面上按壓預(yù)定的按鈕,從而智能手機(jī)1輸入由gps測(cè)定的當(dāng)前位置。另外,也可以通過利用地圖應(yīng)用而在地圖上觸摸頂點(diǎn)位置,從而輸入頂點(diǎn)位置。在該情況下,作為智能手機(jī)1的顯示,不僅單獨(dú)使用地圖,也可以使用航空照片。
由gps單獨(dú)進(jìn)行的當(dāng)前所在地輸入有可能產(chǎn)生誤差,因此,也可以在利用gps輸入了各農(nóng)田的頂點(diǎn)的位置之后,使地圖應(yīng)用的地圖上的所輸入的頂點(diǎn)的位置顯示,而在地圖上對(duì)位置進(jìn)行修正。此外,在用戶已輸入有農(nóng)田的面積、沒有根據(jù)由農(nóng)田的頂點(diǎn)位置表示的形狀算出面積的情況下,即使頂點(diǎn)位置存在微小的誤差也沒有問題,因此,也可以不進(jìn)行修正就使用gps上的位置。
在1個(gè)農(nóng)田的信息的輸入結(jié)束了的情況下,繼續(xù)使用戶輸入該農(nóng)田的測(cè)定點(diǎn),進(jìn)行將所輸入的測(cè)定點(diǎn)信息登記于測(cè)定點(diǎn)d/b的處理(步驟c4)。測(cè)定點(diǎn)的輸入能夠以與前述的農(nóng)田的形狀的頂點(diǎn)的位置的輸入方法同樣的方法輸入。spad換算值的測(cè)定需要定點(diǎn)觀測(cè),因此,預(yù)先登記測(cè)定點(diǎn)。測(cè)定點(diǎn)以所輸入的順序被賦予測(cè)定點(diǎn)編號(hào)。
在1個(gè)農(nóng)田的信息的輸入結(jié)束了的情況下,在初始設(shè)定畫面顯示選擇是否輸入下一個(gè)農(nóng)田的信息的畫面,因此,用戶選擇是否還輸入另一農(nóng)田的信息。
在智能手機(jī)1中,對(duì)是否繼續(xù)輸入下一個(gè)農(nóng)田的信息進(jìn)行判定(步驟c5),在不進(jìn)行下一個(gè)農(nóng)田的信息的輸入的情況下,結(jié)束初始設(shè)定處理,在進(jìn)行下一個(gè)農(nóng)田的信息的輸入的情況下,返回步驟c3之前的輸入農(nóng)田的信息的狀態(tài),輸入下一個(gè)農(nóng)田的信息。
在作物管理系統(tǒng)中,在初始設(shè)定結(jié)束了的狀態(tài)下,用戶定期地進(jìn)行換算葉色值的測(cè)定,判定測(cè)定到的換算葉色值相對(duì)于葉色基準(zhǔn)值是大還是小,除了該換算葉色值的數(shù)據(jù)以外,將作為栽培信息的作物(稻子)的品種、作物的生長(zhǎng)程度、作物的栽培密度等的測(cè)定值從智能手機(jī)1輸入管理服務(wù)器10的測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15。另外,在進(jìn)行了施加肥料、或撒農(nóng)藥的農(nóng)活的情況下,將該農(nóng)活作為栽培信息登記于栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14。
該栽培信息的輸入在作物管理處理的栽培信息輸入模式下進(jìn)行。栽培信息的輸入需要農(nóng)田的信息,可在初始設(shè)定處理后利用。通過在上述的主畫面1a上觸摸栽培信息輸入按鈕1d,開始作物管理處理的栽培信息輸入模式。
接著,對(duì)在啟動(dòng)時(shí)的主畫面(啟動(dòng)畫面)1a中栽培信息輸入模式按鈕1d被選擇了時(shí)的處理進(jìn)行說明。如圖13的流程圖所示,在栽培信息輸入處理中,進(jìn)行確定農(nóng)田的數(shù)據(jù)的輸入,例如農(nóng)田名的輸入欄顯示于智能手機(jī)1的栽培信息輸入畫面(步驟d1),通過用戶敲入農(nóng)田名,農(nóng)田名從智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10發(fā)送(步驟d2)。此外,智能手機(jī)1已登錄于管理服務(wù)器10,因此,也可以是該用戶所擁有、占有、負(fù)責(zé)的農(nóng)田名顯示于畫面上,由用戶進(jìn)行選擇。另外,此時(shí),表示當(dāng)前的年月日的數(shù)據(jù)從智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10發(fā)送。此外,年月日的數(shù)據(jù)是當(dāng)前的年度、公歷、日本歷中的任一可知的數(shù)據(jù)即可,也可以利用管理服務(wù)器10側(cè)的時(shí)鐘功能求出。
在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中,在每一塊農(nóng)田,還在每一年度登記有各農(nóng)田的栽培信息作為1個(gè)記錄的數(shù)據(jù),各記錄與顧客id相聯(lián)系,并且與可確定農(nóng)田的上述的農(nóng)田的地塊序列號(hào)和年度相聯(lián)系。因而,若表示農(nóng)田名和年度的數(shù)據(jù)從登錄而識(shí)別了顧客id的智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10發(fā)送,則在管理服務(wù)器10中,參照耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13來對(duì)與農(nóng)田名相對(duì)應(yīng)的農(nóng)田被登記的情況進(jìn)行確認(rèn),根據(jù)顧客id、從耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13提取到的地塊序列號(hào)、當(dāng)前的年度,提取栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14的針對(duì)每個(gè)農(nóng)田和年度存儲(chǔ)為1個(gè)記錄的栽培信息。
在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中是否具有與上述的顧客id、地塊序列號(hào)、年度相對(duì)應(yīng)的栽培信息的記錄,從管理服務(wù)器10向智能手機(jī)1發(fā)送。在智能手機(jī)1中,根據(jù)來自管理服務(wù)器10的通知,判定有無與上述的顧客id、地塊序列號(hào)、年度相對(duì)應(yīng)的記錄(步驟d3)。
在沒有與農(nóng)田和當(dāng)前的年度相對(duì)應(yīng)的栽培信息的記錄的情況下,進(jìn)行新的記錄的制作和登記(步驟d4)。
在該情況下,從智能手機(jī)1請(qǐng)求新的記錄的制作,利用管理服務(wù)器10在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14制作新的記錄。
在制作新的記錄時(shí),在新的記錄中與在記錄制作時(shí)登錄并選擇了栽培信息輸入處理的智能手機(jī)1相對(duì)應(yīng)地登記顧客id,并且,基于上述的農(nóng)田名登記耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13上的地塊序列號(hào),還登記當(dāng)前的年度。通常,在年初制作新的記錄,作為那時(shí)已決定的信息,輸入例如米品種??筛鶕?jù)在該新的記錄制作時(shí)所登記的顧客id、地塊序列號(hào)、年度,隨后在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)栽培信息進(jìn)行檢索,可在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)期進(jìn)行未輸入的栽培信息的輸入。
在存在與上述的顧客id、地塊序列號(hào)、年度的信息相對(duì)應(yīng)的栽培信息的記錄的情況下,利用管理服務(wù)器10從栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14提取符合的栽培信息的記錄,將記錄向智能手機(jī)1發(fā)送(步驟d5)。
在登記了栽培信息的新的記錄的情況和栽培信息的記錄被提取的情況下,成為在智能手機(jī)1接收到記錄的狀態(tài),利用記錄的栽培信息檢查是否向應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)的各基本項(xiàng)目輸入了數(shù)據(jù)(步驟d6)。此外,應(yīng)該輸入的項(xiàng)目是預(yù)先設(shè)定好的隨后論述的基本項(xiàng)目。另外,該檢查也可以不是由智能手機(jī)1而是由管理服務(wù)器10進(jìn)行。例如,在最初制作了新的記錄的情況下,請(qǐng)求米品種、每坪面積的株數(shù)等信息作為輸入項(xiàng)目。之后,在畫面上輸出促使根據(jù)時(shí)期需要輸入的項(xiàng)目的輸入的信息。
應(yīng)該輸入栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14的數(shù)據(jù)的基本項(xiàng)目是米品種、每坪面積的株數(shù)、插秧日、出穗日預(yù)測(cè)、收獲日、產(chǎn)量(kg)、每單位面積的產(chǎn)量(kg/m2)、等級(jí)、平均水分量(%)、平均蛋白質(zhì)質(zhì)量(%)。米品種是例如越光、秋田小町等品種。此外,其中,如上述那樣作物為米,但在作物為米以外的作物的情況下,登記作物的品種。
每坪面積的株數(shù)是指,例如與在插秧時(shí)一束一束地插秧的苗的束的每單位面積的數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)。一株含有多個(gè)稻子的莖,該每一株的莖數(shù)從苗的階段起依次增加。插秧日是插秧的日子,在由作物管理系統(tǒng)對(duì)農(nóng)活進(jìn)行管理方面,優(yōu)選在插秧日前后輸入栽培信息來對(duì)稻子的栽培進(jìn)行管理。
出穗預(yù)測(cè)日是預(yù)測(cè)稻子出穗的日子,基于地域和插秧日決定?;旧?,由地域的自治體、農(nóng)協(xié)進(jìn)行預(yù)測(cè),各地域的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員可知曉。此外,也可以根據(jù)地域和插秧日由管理服務(wù)器10自動(dòng)輸入。
收獲日是在實(shí)際上收獲的日子以后登記的,因此是應(yīng)該輸入的數(shù)據(jù)的項(xiàng)目,但實(shí)際上在栽培期間并不輸入。此外,收獲日的數(shù)據(jù)作為栽培信息的本年度之前的年度的數(shù)據(jù)而殘留,作為過去的信息可利用于次年以后的栽培。另外,在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中,輸入在收獲后確定的數(shù)據(jù),產(chǎn)量(kg)、每單位面積的產(chǎn)量(kg/m2)、等級(jí)、平均水分量(%)、平均蛋白質(zhì)質(zhì)量(%)等數(shù)據(jù)在收獲后進(jìn)行的檢查之后被輸入。
在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中除了存儲(chǔ)有上述的基本項(xiàng)目的信息之外,還存儲(chǔ)已干的農(nóng)活,可輸入與例如施肥日、撒農(nóng)藥日相關(guān)聯(lián)地表示已施加的肥料的實(shí)施項(xiàng)目代碼和施加量、表示農(nóng)藥的實(shí)施項(xiàng)目代碼和撒藥量。在栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14中,針對(duì)各種肥料、各種農(nóng)藥設(shè)定有代碼作為農(nóng)活的實(shí)施項(xiàng)目,能以實(shí)施項(xiàng)目的代碼確定肥料、農(nóng)藥。此外,農(nóng)活并不限于肥料、農(nóng)藥,能夠包括各種農(nóng)活,設(shè)定農(nóng)活的代碼即可。作為農(nóng)活,能夠設(shè)為可登記水相對(duì)于田地的出入、對(duì)米以外的作物澆水時(shí)的水量、除草、給果實(shí)加袋等實(shí)際上進(jìn)行的農(nóng)活的全部。
在智能手機(jī)1中,可利用上述應(yīng)該輸入的項(xiàng)目的檢查來對(duì)是否存在應(yīng)該輸入的項(xiàng)目進(jìn)行判定(步驟d7)。此外,在如上述那樣由管理服務(wù)器10進(jìn)行了檢查的情況下,檢查結(jié)果的判定也可由管理服務(wù)器10進(jìn)行。
在應(yīng)該輸入的基本項(xiàng)目中存在栽培信息未輸入的項(xiàng)目的情況下,基本項(xiàng)目的輸入畫面顯示于智能手機(jī)1上,栽培信息可輸入于未輸入的項(xiàng)目(步驟d8)?;旧?,收獲日在栽培中未輸入,直到被收獲為止顯示基本項(xiàng)目的輸入畫面,但可跳過基本項(xiàng)目的輸入畫面。另外,栽培信息的每個(gè)農(nóng)田的記錄進(jìn)行了新的登記的情況下,存在未輸入的基本項(xiàng)目,將栽培信息的基本項(xiàng)目輸入。
在輸入了基本項(xiàng)目的情況下,在基本項(xiàng)目的輸入被跳過的情況下,在沒有應(yīng)該輸入的基本項(xiàng)目的情況下,使智能手機(jī)1顯示用于輸入上述農(nóng)活的項(xiàng)目的栽培信息輸入畫面(步驟d9)。在智能手機(jī)1中,可輸入農(nóng)活的信息,在農(nóng)活的輸入欄可輸入已實(shí)施的日期、實(shí)施項(xiàng)目的代碼、與已實(shí)施的內(nèi)容相關(guān)的數(shù)值(例如,肥料、農(nóng)藥、水等的量)(步驟d10)。
此外,對(duì)于栽培信息的輸入,各栽培信息的輸入欄顯示于智能手機(jī)1的栽培信息輸入畫面,由用戶進(jìn)行上述的實(shí)施項(xiàng)目的代碼等栽培信息的輸入。若栽培信息輸入于輸入欄,則所輸入的栽培信息從智能手機(jī)1向管理服務(wù)器10發(fā)送,向管理服務(wù)器10的栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14輸入栽培信息(步驟d11)。
接著,參照?qǐng)D14的流程圖對(duì)在啟動(dòng)時(shí)的主畫面(啟動(dòng)畫面)1a中測(cè)定判定模式按鈕1c被選擇了時(shí)的處理進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為對(duì)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定的指標(biāo),對(duì)葉的換算葉色值、作物的作物高度、一株中的莖數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。作物的作物高度用于表示作物的生長(zhǎng)狀態(tài),在例如像米那樣不是收獲葉、莖而是收獲作為谷物的谷粒的情況下,作物高度和收獲量并不成正比。特別是在稻子中,若作物高度長(zhǎng)得過高,則倒伏的概率變高,對(duì)稻米的收獲量、品質(zhì)帶來不良影響。
葉色值基本上依賴于葉綠素濃度,葉綠素濃度依賴于氮量。即,如果作為肥料的氮量充分,則葉色值成為較大的值,如果氮量不充分,則葉色值成為較小的值。在葉色值的情況下,與表示充分的濃度的狀態(tài)相比,即使進(jìn)一步變濃,并不限于對(duì)米的收獲量等帶來好的影響,基本上優(yōu)選葉色值、即綠色的濃度成為適度的濃度。與各品種和時(shí)期相對(duì)應(yīng)的葉色基準(zhǔn)值,用于表示例如適合于收獲更多高品質(zhì)的米的葉色值。一株中的莖數(shù)如上述那樣在插秧后增加,由于莖數(shù)的增加,肥料等的需要量增加。
若如上述那樣按壓顯示于智能手機(jī)1的主畫面1a的測(cè)定判定按鈕1c,則開始作物管理處理的測(cè)定判定模式。雖未圖示,但最初用戶選擇農(nóng)田。這由用戶的農(nóng)田一覽表畫面顯示于畫面,用戶觸摸并選擇來決定。通過選擇農(nóng)田,服務(wù)器上的耕地信息d/b和測(cè)定點(diǎn)d/b被檢索,取得農(nóng)田的信息和測(cè)定點(diǎn)的信息,在畫面上顯示所選擇的農(nóng)田的形狀,在其上顯示測(cè)定點(diǎn)的位置。以后的作物管理處理的測(cè)定判定處理,進(jìn)行所選擇的農(nóng)田的測(cè)定點(diǎn)的數(shù)。首先,若用戶觸摸并選擇測(cè)定點(diǎn),則在智能手機(jī)1中,在換算葉色值的測(cè)定之前顯示稻子的作物高度的輸入欄和每一株的莖數(shù)的輸入欄。由此,若用戶在智能手機(jī)1上輸入稻子的作物高度和每一株的莖數(shù),則在智能手機(jī)1存儲(chǔ)這些作物高度和莖數(shù)(步驟e1)。
接著,通過利用連接到智能手機(jī)1的照相機(jī)30對(duì)稻子的葉進(jìn)行拍攝,將葉的圖像數(shù)據(jù)從照相機(jī)30向智能手機(jī)1輸入(步驟e2)。此時(shí),在自然光被遮擋的狀態(tài)下利用led的照明光對(duì)葉進(jìn)行拍攝。由此,能夠抑制自然光的影響,并且在利用led照明進(jìn)行拍攝時(shí)利用偏振板抑制來自葉的表面的直接的反射光,從而防止來自較近的位置的led的照明的反射光發(fā)白地映出。也可以在拍攝前在智能手機(jī)上顯示表示當(dāng)前所在地和測(cè)定點(diǎn)的地圖來將用戶向準(zhǔn)確的位置引導(dǎo),以便能夠在指定好的測(cè)定點(diǎn)進(jìn)行拍攝?;蛘摺⒁部梢赃M(jìn)行“稍微向前方○m”、“向斜前方○m”這樣的聲音引導(dǎo)。
在智能手機(jī)1中,與拍攝數(shù)據(jù)的輸入相對(duì)應(yīng)地,根據(jù)內(nèi)部的gps功能讀取當(dāng)前的位置的緯度和經(jīng)度,并且利用內(nèi)部的時(shí)鐘功能讀取當(dāng)前的時(shí)刻(包括年、月、日),與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)位置、日期時(shí)間(步驟e3)。此外,在所讀取的當(dāng)前的位置的緯度和經(jīng)度距當(dāng)前選擇的測(cè)定點(diǎn)1m以上的情況下,作為輸入錯(cuò)誤而將錯(cuò)誤信息輸出。或者,也可以在判斷為距登記于該農(nóng)田的任一個(gè)測(cè)定點(diǎn)1m以內(nèi)的情況下,設(shè)為存在測(cè)定點(diǎn)的輸入錯(cuò)誤,將所輸入的測(cè)定點(diǎn)設(shè)為該最近的測(cè)定點(diǎn)而進(jìn)行以下的處理。
另外,智能手機(jī)1對(duì)輸出天氣的信息的網(wǎng)站進(jìn)行訪問,讀取包括由上述的gps讀取的當(dāng)前所在地在內(nèi)或附近的地域的當(dāng)前的天氣(步驟e4)。接著,進(jìn)行用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)算出換算葉色值的圖像分析(步驟e5)?;旧希缟鲜瞿菢舆M(jìn)行根據(jù)圖像數(shù)據(jù)求出r、g、b、灰度的各值的代表值的處理。此外,該處理既可以由例如照相機(jī)30進(jìn)行,也可以由智能手機(jī)1進(jìn)行。
接著,使用上述的相關(guān)式來算出換算葉色值和所求出來的r、g、b、灰度的值(步驟e6)。在此,換算葉色值根據(jù)與spad值之間的相關(guān)求出,成為與spad值近似的值。該換算葉色值(spad換算值)可利用為spad值,并且,也可轉(zhuǎn)換成可由色標(biāo)設(shè)想的色標(biāo)換算值?;旧显诘胤阶灾误w、農(nóng)協(xié)等所提供的數(shù)據(jù)中,使用了色標(biāo)值和spad值,可使用根據(jù)圖像數(shù)據(jù)求出來的換算葉色值(色標(biāo)換算值和spad換算值)來進(jìn)行基于所提供的數(shù)據(jù)的判定。
若換算葉色值的1個(gè)測(cè)定點(diǎn)處的測(cè)定結(jié)束,則如圖15所示,測(cè)定結(jié)果顯示于智能手機(jī)1的畫面5b(1)(測(cè)定顯示模式畫面)。此外,霍奇克斯式訂書機(jī)狀的照相機(jī)30夾著葉而開關(guān)35接通,從而自動(dòng)進(jìn)行拍攝。此時(shí)利用連接有照相機(jī)30的智能手機(jī)1輸出快門聲音,并且產(chǎn)生振動(dòng)(1秒鐘)。
在畫面5b(1)上進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的顯示5c。該顯示5c用于表示葉的表面,是暗示例如換算葉色值的綠的彩色圖像。另外。在畫面5b(1)進(jìn)行作為圖像數(shù)據(jù)的顏色的平均值(代表值)的r、g、b、灰度(gray)的值的顯示5d、從這些值算出的spad換算值的顯示5e、從spad換算值換算的色標(biāo)換算值的顯示5f。另外,在1個(gè)測(cè)定點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定好的次數(shù)的測(cè)定,求出各測(cè)定點(diǎn)的spad換算值和色標(biāo)換算值的平均,進(jìn)行從應(yīng)該拍攝的設(shè)定好的次數(shù)除去拍攝次數(shù)而剩余的拍攝次數(shù)的顯示5g。另外,在畫面5b(1)顯示有快門按鈕1h,即使不夾著葉而接通開關(guān)35,通過使手指觸摸畫面5b(1)的快門按鈕1h也可進(jìn)行拍攝。由此,也可進(jìn)行作為像葉那樣薄的形狀以外的作物的根菜、水果等的表面的拍攝。
如圖16所示,若在1個(gè)測(cè)定點(diǎn)處設(shè)定好的次數(shù)的拍攝結(jié)束,則在智能手機(jī)1進(jìn)行測(cè)定結(jié)果顯示1i。該顯示中,顯示作為設(shè)定好的測(cè)定次數(shù)的各測(cè)定中的測(cè)定值的spad換算值和色標(biāo)換算值,并且,測(cè)定它們的平均值。此外,在異常值存在于平均之前的測(cè)定值那樣的情況下,也可進(jìn)行再次測(cè)定,例如,若觸摸1個(gè)測(cè)定值并觸摸畫面上的變更,則可再次進(jìn)行拍攝。如果沒有問題,就觸摸登記,將測(cè)定值和平均值等數(shù)據(jù)向管理服務(wù)器10發(fā)送并存儲(chǔ)。此外,可將測(cè)定者在測(cè)定時(shí)注意到的點(diǎn)記載為注釋,在數(shù)據(jù)的登記時(shí)也存儲(chǔ)注釋。
接著,如上述那樣將輸入的位置和月日的數(shù)據(jù)向管理服務(wù)器10發(fā)送。在管理服務(wù)器10中,基于稻子的品種、位置和月日從葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16提取葉色基準(zhǔn)值,并向智能手機(jī)1發(fā)送。在智能手機(jī)1中,能夠獲得葉色基準(zhǔn)值(步驟e7)。
此外,也可以在本步驟e7中,照相機(jī)以有線或者無線方式連接到智能手機(jī)時(shí)取得被存儲(chǔ)到照相機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器的照相機(jī)的序列號(hào),在將上述數(shù)據(jù)向服務(wù)器轉(zhuǎn)送時(shí)同時(shí)轉(zhuǎn)送,在服務(wù)器中對(duì)接收到照相機(jī)的序列號(hào)和儲(chǔ)存到用戶信息d/b的照相機(jī)序列號(hào)進(jìn)行比較,在不一致的情況下,作為不恰當(dāng)?shù)脑L問請(qǐng)求而答復(fù)智能手機(jī),在智能手機(jī)中輸出錯(cuò)誤信息,不進(jìn)行之后的處理。由此,能夠防止不恰當(dāng)?shù)脑L問、由不恰當(dāng)?shù)恼障鄼C(jī)向服務(wù)器登記圖像以及spad換算值,能夠進(jìn)行下一年度的葉色基準(zhǔn)值的適當(dāng)?shù)臎Q定。
在葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)16中,與品種和日期相對(duì)應(yīng)地如圖14的圖表所示那樣登記有作為標(biāo)準(zhǔn)(基準(zhǔn))的葉色值的葉色基準(zhǔn)值,通過輸入品種和日期,能夠提取葉色基準(zhǔn)值。在智能手機(jī)1中,對(duì)通過測(cè)定而從圖像數(shù)據(jù)得到的換算葉色值和從葉色基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)庫(kù)得到的葉色基準(zhǔn)值進(jìn)行比較(步驟e8)。此外,在此,葉色值的值越大,顏色越濃。
比較結(jié)果如下:測(cè)定值和基準(zhǔn)值大致相同且測(cè)定值相對(duì)于基準(zhǔn)值處于容許范圍的情況(步驟e9);超過容許范圍而測(cè)定值比基準(zhǔn)值大的情況(步驟e10);超過容許范圍而測(cè)定值比基準(zhǔn)值小的情況(步驟e11)。
在基準(zhǔn)值和測(cè)定值處于容許范圍內(nèi)的情況下,栽培著的稻子的換算葉色值與葉色基準(zhǔn)值大致相等,因此,順利地生長(zhǎng),可利用例如智能手機(jī)1進(jìn)行表示稻子的生長(zhǎng)順利的情況的顯示(步驟e9)。在測(cè)定值超過容許范圍并比基準(zhǔn)值大的情況下,即顏色較濃的情況下,氮肥過多的可能性較高,利用智能手機(jī)1進(jìn)行控制肥料、或者觀察稻子的狀況那樣喚起注意的顯示(步驟e10)。在測(cè)定值超過容許范圍并比基準(zhǔn)值小的情況下,想到氮不足,優(yōu)選施加氮肥,為了決定肥料的量,使用測(cè)定值和基準(zhǔn)值來對(duì)管理服務(wù)器10的農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17進(jìn)行檢索(步驟e11)。在該情況下,除了換算葉色值的測(cè)定值和基準(zhǔn)值之外,還輸入稻子的品種、農(nóng)田的地域、插秧日、當(dāng)前的日期等。在農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17中按照每個(gè)品種和每個(gè)地域存儲(chǔ)有基準(zhǔn)值與測(cè)定值之差、從插秧日到當(dāng)前的經(jīng)過天數(shù)、施肥量的表格數(shù)據(jù)。在表格數(shù)據(jù)中,根據(jù)基準(zhǔn)值與測(cè)定值之差、從插秧日起的經(jīng)過天數(shù)求出施肥量。
施肥量成為設(shè)定好的種類的肥料的農(nóng)田的每單位面積的重量。從農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)17提取出的施肥量乘以例如登記到耕地信息數(shù)據(jù)庫(kù)13的面積。由此,算出每單位面積的施肥量和每一農(nóng)田的施肥量。在該情況下,也可以基于栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14的每單位面積(坪)的株數(shù)、測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15的每株的莖數(shù)、作物高度等數(shù)據(jù)對(duì)施肥量進(jìn)行修正。也可以是,例如,莖數(shù)和作物高度與月日相對(duì)應(yīng)地設(shè)定基準(zhǔn)值,株數(shù)也設(shè)定基準(zhǔn)值,在莖數(shù)和株數(shù)比基準(zhǔn)值多的情況下,以使施肥量增加的方式進(jìn)行修正,在作物高度較高的情況下,以使施肥量減少的方式進(jìn)行修正。
決定好的每單位面積的施肥量和每一農(nóng)田的施肥量由例如管理服務(wù)器10算出,并向智能手機(jī)1發(fā)送(步驟e12),由智能手機(jī)1顯示(步驟e13)。此外,在基于所顯示的施肥量數(shù)據(jù)實(shí)際進(jìn)行了施肥的情況下,選擇前述的栽培信息輸入模式而對(duì)施肥的實(shí)施進(jìn)行存儲(chǔ)。在基于上述那樣的測(cè)定值與基準(zhǔn)值之間的比較結(jié)果的處理結(jié)束時(shí),將測(cè)定到的各種值按照每個(gè)農(nóng)田(每個(gè)地塊序列號(hào))登記于測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15(步驟e14)。
即,可在測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15中登記顧客id、地塊序列號(hào)、拍攝日期時(shí)間、測(cè)定場(chǎng)所(gps)、天氣、氣溫、彩色圖像、換算葉色值(換算好的測(cè)定結(jié)果)、基準(zhǔn)值、作物高度值、每一株的莖數(shù)、r值、g值、b值、灰度(y)值、診斷結(jié)果等。
存儲(chǔ)到該測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15的數(shù)據(jù)可從基本上利用顧客id和密碼認(rèn)證了的用戶的智能手機(jī)1閱覽,并且,可從運(yùn)營(yíng)作物管理系統(tǒng)的團(tuán)體、例如地方自治體、農(nóng)協(xié)、農(nóng)業(yè)法人等的終端60閱覽,并可利用數(shù)據(jù)。在該情況下,可對(duì)多個(gè)用戶的各農(nóng)田的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
對(duì)從用戶的智能手機(jī)1可閱覽的畫面顯示進(jìn)行說明。使用了測(cè)定值數(shù)據(jù)庫(kù)15的數(shù)據(jù)的處理中存在上述的作物管理處理的葉色值履歷顯示模式。如上述那樣若在主畫面1a按壓葉色值履歷顯示按鈕1e,則如圖17所示,顯示可對(duì)測(cè)定值的過去的數(shù)據(jù)(履歷)和基準(zhǔn)值的過去的數(shù)據(jù)(履歷)進(jìn)行比較的畫面。
在該情況下,能夠看到隨著時(shí)間的經(jīng)過而變動(dòng)的基準(zhǔn)值和測(cè)定值這兩者,因此,在例如測(cè)定值比基準(zhǔn)值低的狀態(tài)下使施肥量增加了的情況下,可進(jìn)行之后測(cè)定值也沒有達(dá)到基準(zhǔn)值的情況、大致達(dá)到基準(zhǔn)值的情況、超過基準(zhǔn)值的情況等的觀察,根據(jù)這些內(nèi)容,可求出對(duì)應(yīng)于測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差的最佳的施肥量等。此外,在圖17中顯示登記到栽培信息數(shù)據(jù)庫(kù)14的施肥、撒農(nóng)藥的日期、肥料、農(nóng)藥的使用量。這些施肥、撒農(nóng)藥的顯示與進(jìn)行這些的日期相對(duì)應(yīng)地顯示于圖表的時(shí)間軸上。由此,能夠容易地確認(rèn)肥料、農(nóng)藥對(duì)測(cè)定值的影響。
另外,在本畫面中,使圖17的圖表的背景顏色顯示成同換算葉色值(spad換算值)的測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差的變化相對(duì)應(yīng)地變化。即,按照時(shí)間軸的每個(gè)預(yù)定期間將圖表的背景分成塊,將各塊的背景顏色設(shè)為同測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差值相對(duì)應(yīng)地預(yù)先設(shè)定好的顏色并顯示。由此,能夠視覺地確認(rèn)測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差。此時(shí),優(yōu)選未測(cè)定的時(shí)期的顏色根據(jù)前后的測(cè)定日的顏色補(bǔ)充并推測(cè)來進(jìn)行著色。此時(shí),基準(zhǔn)值也呈帶狀地顯示于圖表的上方或者下方,并表現(xiàn)為漸變,由此能夠利用顏色的不同視覺地識(shí)別基準(zhǔn)值與測(cè)定值的不同。
另外,對(duì)于由用戶選擇好的農(nóng)田,使用針對(duì)全部測(cè)定點(diǎn)測(cè)定并算出的spad換算值的數(shù)據(jù)、和用戶從上方利用智能手機(jī)1的照相機(jī)功能對(duì)農(nóng)田整體進(jìn)行拍攝而得到的圖像,在智能手機(jī)1的畫面上顯示農(nóng)田的外形形狀,顯示每個(gè)測(cè)定點(diǎn)的spad換算值的測(cè)定值和基準(zhǔn)值,根據(jù)每個(gè)測(cè)定點(diǎn)的spad換算值和顯示于農(nóng)田拍攝圖像的色彩狀況對(duì)農(nóng)田整個(gè)區(qū)域的spad換算值分布進(jìn)行推測(cè),將顯示了以顏色區(qū)分的方式涂抹顯示與基準(zhǔn)值之差的圖像的圖表示在圖18中。其中,對(duì)由智能手機(jī)1拍攝到的圖像中的農(nóng)田進(jìn)行識(shí)別。此時(shí),利用智能手機(jī)1的基于gps等的位置測(cè)定功能來決定農(nóng)田的拍攝位置,并且,利用田埂等來對(duì)農(nóng)田的形狀進(jìn)行圖像識(shí)別,且根據(jù)上述農(nóng)田的形狀的頂點(diǎn)位置來對(duì)農(nóng)田的范圍進(jìn)行識(shí)別。此外,用戶也可以在智能手機(jī)1的畫面上輸入所拍攝到的圖像上的農(nóng)田的范圍。在該情況下,通過例如在農(nóng)田的圖像上觸摸上述的形狀的頂點(diǎn)位置來輸入農(nóng)田的范圍。
接著,在智能手機(jī)1中,在圖像數(shù)據(jù)上設(shè)定如上述那樣進(jìn)行了測(cè)定的測(cè)定點(diǎn)的位置。在該情況下,使用上述的測(cè)定點(diǎn)的緯度和經(jīng)度。在農(nóng)田的圖像數(shù)據(jù)中,以圖像上的顏色的不同將農(nóng)田劃分成多個(gè)區(qū)域。此時(shí),使用例如圖像數(shù)據(jù)的rgb的各值、根據(jù)rgb求出的與色差、亮度等有關(guān)的值中的與spad值的相關(guān)性較高的值。例如,也可以使用g的值、根據(jù)rgb的值求出的與亮度有關(guān)的灰度的值。另外,也可以根據(jù)各像素的rgb的值、灰度的值利用上述的相關(guān)式求出臨時(shí)的spad換算值并使用。
在使用上述的值(例如,g的值)來劃分成各區(qū)域的方法,能夠使用例如任意方法,對(duì)各測(cè)定點(diǎn)處的圖像數(shù)據(jù)上的g的值進(jìn)行排序而以值的大小順序排列,將相鄰的g的各值的中間值作為閾值,將包含各測(cè)定點(diǎn)的g的值的g的值的范圍設(shè)定為按照閾值劃分開的范圍,基于圖像數(shù)據(jù)的各像素的g的值將各像素劃分成各范圍的區(qū)域。
劃分好的各區(qū)域利用所含有的測(cè)定點(diǎn)的測(cè)定值與基準(zhǔn)值之差的值的大小來進(jìn)行顏色區(qū)分。另外,也可以不對(duì)與基準(zhǔn)值之差、而對(duì)農(nóng)田整個(gè)區(qū)域的spad換算值分布進(jìn)行涂抹顯示。在該畫面上的測(cè)定點(diǎn)所在的場(chǎng)所,與該spad的測(cè)定值一起顯示有×標(biāo)記等標(biāo)記。
接著,對(duì)顯示于運(yùn)營(yíng)作物管理系統(tǒng)的團(tuán)體、例如地方自治體、農(nóng)協(xié)、農(nóng)業(yè)法人等的終端60的畫面進(jìn)行說明。如上述那樣,在終端60中,注冊(cè)于作物管理服務(wù)器10,因此,例如,如圖19所示,在地圖上也可對(duì)農(nóng)田內(nèi)的全部測(cè)定點(diǎn)的測(cè)定值的平均值與基準(zhǔn)值之差的不同進(jìn)行顏色區(qū)分來顯示被登記于作物管理系統(tǒng)的各農(nóng)田的區(qū)域。在該情況下,在大致相同的地域內(nèi)可分清與基準(zhǔn)值幾乎沒有差的農(nóng)田和與基準(zhǔn)值之差較大的農(nóng)田,可向基準(zhǔn)值與測(cè)定值之差較大的農(nóng)田的用戶的智能手機(jī)1發(fā)送促使注意那樣的消息等。
另外,通過對(duì)各農(nóng)田的基準(zhǔn)值與測(cè)定值之差、各農(nóng)田的米的生產(chǎn)量、米的品質(zhì)等進(jìn)行比較,可使基準(zhǔn)值接近米的生產(chǎn)量較高且米的品質(zhì)較高的農(nóng)田的測(cè)定值。由此,可將基準(zhǔn)值改善成更適合的值。此外,圖17~圖19的顏色區(qū)分表示與基準(zhǔn)葉色值之差,但也可以設(shè)為表示換算葉色值(spad換算值)的測(cè)定值的顏色區(qū)分(直接表現(xiàn)葉色,或者與換算葉色值相應(yīng)的顏色區(qū)分)。
接著,說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。
第3實(shí)施方式說明在第1實(shí)施方式的植物信息取得系統(tǒng)以及第2實(shí)施方式的作物管理系統(tǒng)中用于對(duì)所述顏色信息、植物信息的異常值進(jìn)行檢測(cè)并將該異常值刪除的方法。
在例如熟練的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員利用葉綠素計(jì)對(duì)spad值進(jìn)行測(cè)定那樣的情況下,存在如下情況:根據(jù)稻子的基于視覺的顏色感覺和作為測(cè)定結(jié)果的spad值,測(cè)定結(jié)果判斷為異常而重新測(cè)定,異常對(duì)作物管理的影響被排除的可能性較高。不過,對(duì)于沒有進(jìn)行測(cè)定的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員來說,發(fā)現(xiàn)異常值未必容易。因此,在植物信息取得系統(tǒng)和作物管系統(tǒng)中,在照相機(jī)30或智能手機(jī)1中對(duì)所測(cè)定的顏色信息、植物信息的異常值進(jìn)行檢測(cè)。
在本實(shí)施方式中,在與圖32所示的3個(gè)異常的原因相對(duì)應(yīng)的異常值的檢測(cè)方法中,在滿足3個(gè)異常值判定條件的任一個(gè)的情況下作為異常值。第1異常判定條件是如下條件:在照相機(jī)30的拍攝范圍中的預(yù)定范圍內(nèi)對(duì)被攝體進(jìn)行了拍攝的情況下,對(duì)拍攝位置偏離而預(yù)定范圍的一部分從被攝體偏離、或與被攝體的側(cè)緣部重疊的情況下的異常進(jìn)行判定。在此,預(yù)定范圍是例如2mm×2mm且180像素×180像素程度的范圍。因而,存在例如比稻子的葉的寬度足夠小、但由于拍攝方法而葉與預(yù)定范圍整體不重疊的情況。在該情況下得到的矩形的預(yù)定范圍的圖像的四角中的某一個(gè)成為從被攝體偏離了的狀態(tài),圖像的從被攝體偏離了的角部分比其他部分變暗(顏色變濃)、或變亮(顏色變淡)。
因而,在第1異常值判定條件下,從預(yù)定范圍的4角部分的像素取得rgb值,求出各個(gè)角部分的換算葉色值。在此,在將黃色換算值設(shè)為葉色色標(biāo)的讀取值的換算值的情況下,在4角部分的換算葉色值小于1、或超過7的情況下,將利用該測(cè)定獲得的預(yù)定范圍整體的顏色信息、換算葉色值判定為異常值。
即,對(duì)于異常值判定條件,在矩形的預(yù)定范圍的4角部分分別求出換算葉色值,在即使該葉色換算值的1個(gè)超過預(yù)定的上限值或預(yù)定的下限值的情況下,將作為該測(cè)定時(shí)的測(cè)定結(jié)果的換算葉色值判定為異常值。在圖32中,在用于說明第1異常值判定條件的圖像中,在1~4這4個(gè)角部,僅在1個(gè)角部換算葉色值超過7而成為9以上,預(yù)定范圍整體的換算葉色值被判定為異常值。此外,用于異常判定的并不限于換算葉色值,也可以將求出葉色換算值所使用的作為測(cè)定結(jié)果的rgb、灰度值(平均值)中的任一個(gè)單獨(dú)或多個(gè)組合,與設(shè)定好的單獨(dú)或多個(gè)閾值(上限值、下限值)進(jìn)行比較來進(jìn)行判定。
第2異常值判定條件主要用于對(duì)在拍攝時(shí)未充分地遮光而自然光進(jìn)入的情況下的異常值進(jìn)行判定。在本實(shí)施方式中,夾著葉并遮光來進(jìn)行拍攝,但存在如下情況:由于葉的表面不是平面而成為曲面,遮光并未充分地進(jìn)行,自然光進(jìn)入,圖像比正常時(shí)變亮(顏色變淡)。第2異常值判定條件用于將圖像(顏色信息)如此變亮的情況檢測(cè)為異常。此外,自然光成為主要從上述的矩形的預(yù)定范圍的1側(cè)緣部進(jìn)入的狀態(tài),在矩形的圖像中主要是1側(cè)緣部變亮。如圖32的第2異常值判定條件的項(xiàng)目所示那樣,在藍(lán)b的亮度值(代表值)成為作為閾值的75(0~255的范圍)以上的情況下,將所求出的換算葉色值判定為異常。此外,在對(duì)綠葉進(jìn)行計(jì)量的情況下,在自然光被充分地遮斷了的狀態(tài)和如圖32所示那樣自然光進(jìn)入了的狀態(tài)下,藍(lán)b的亮度值的變化比其他顏色的亮度值的變化大,易于知曉自然光的有無,因此,利用藍(lán)b的亮度來判定異常值。此外,在圖32中,示出各顏色的平均的亮度值和判定為異常的情況下的亮度值,藍(lán)b的亮度的變化量明顯比其他顏色的亮度的變化量大。
此外,作為異常值判定條件,也可以不判定藍(lán)b的亮度值,而是判定其他顏色的亮度值、全色(白)的亮度值是否超過閾值。也可以設(shè)為參照矩形的預(yù)定范圍的4個(gè)側(cè)緣部的藍(lán)、其他亮度值而對(duì)是否超過閾值進(jìn)行判定。
第3異常值判定條件是由葉的污垢、傷痕等決定的條件、對(duì)由其他原因?qū)е碌漠惓V颠M(jìn)行檢測(cè)的條件,根據(jù)多次測(cè)定結(jié)果求出rgb、灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ,將作為超過例如2σ的范圍的測(cè)定結(jié)果的換算葉色值判定為異常。此外,在由葉色色標(biāo)、葉綠素計(jì)進(jìn)行的葉色值的測(cè)定中,例如,在1個(gè)農(nóng)田中選擇10株稻子,在每一株中對(duì)展開第2葉的葉色值進(jìn)行測(cè)定的情況較多。因此,在本申請(qǐng)實(shí)施方式,也只要在一下子的測(cè)定中獲得10個(gè)換算葉色值,就能夠求出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ來進(jìn)行異常值的檢測(cè)。對(duì)于檢測(cè),即使是rgb、灰度值的一個(gè)超過了上述的范圍的情況下,也判定為異常?;蛘咭部梢詢H對(duì)rg、或者rgb的計(jì)算值灰度進(jìn)行判定。
以下,參照?qǐng)D33的流程圖對(duì)異常值判定處理進(jìn)行說明。此外,異常值判定處理可由例如智能手機(jī)1進(jìn)行,但也可以在照相機(jī)30設(shè)置異常值判定處理的功能。在異常值判定處理中,首先,設(shè)定測(cè)定次數(shù)(步驟f1)。如上述那樣一下子的測(cè)定中,可進(jìn)行例如10次測(cè)定。
接著,開始由照相機(jī)30進(jìn)行的測(cè)定(拍攝)(步驟f2),照相機(jī)30進(jìn)行拍攝(步驟f3)。實(shí)際上,在測(cè)定開始,智能手機(jī)1側(cè)等待依次從照相機(jī)30輸入圖像信號(hào)的狀態(tài)下,從照相機(jī)30依次輸入圖像信號(hào)等。輸入的圖像信號(hào)被存儲(chǔ)于智能手機(jī)1側(cè)。此外,在將異常值去除后進(jìn)行再次測(cè)定的情況下,在將作為異常值的圖像信號(hào)等的測(cè)定結(jié)果刪除之后存儲(chǔ)新的圖像信號(hào)。
根據(jù)圖像信號(hào)算出預(yù)定范圍的各像素的r、g、b、灰度的值而求出作為各像素的代表值的平均值并將其作為顏色信息,并且根據(jù)顏色信息算出換算葉色值(步驟f4)。此時(shí),求出預(yù)定范圍整體的顏色信息以及換算葉色值,并且求出4角部分的顏色信息和換算葉色值。此外,各像素的平均值,只要求出例如綠g的平均值和灰度的平均值即可,在此,為了異常值判定,進(jìn)一步求出藍(lán)b的平均值(代表值)。此外,rgb的平均值的算出既可以由照相機(jī)30進(jìn)行,也可以由智能手機(jī)1進(jìn)行。
接著,對(duì)拍攝范圍的矩形的預(yù)定范圍的四角部分的換算葉色值是否超過預(yù)定的上限值或預(yù)定的下限值進(jìn)行判定(步驟f5)。
在上限值和下限值都沒有超過的情況下,對(duì)藍(lán)b的平均值是否超過預(yù)定的閾值進(jìn)行判定(步驟f6)。
在步驟f5中矩形的預(yù)定范圍的圖像的角部分的換算葉色值超過上限值或下限值的情況下、和在步驟f6中藍(lán)b的平均值超過預(yù)定的閾值的情況下,在智能手機(jī)1中進(jìn)行錯(cuò)誤顯示(步驟f7)。例如,在智能手機(jī)1的顯示器顯示產(chǎn)生了異常值的情況,通知再次測(cè)定。用戶基本上反復(fù)進(jìn)行拍攝直到設(shè)定好的次數(shù)的拍攝結(jié)束為止,在步驟f5、步驟f6中判定為異常的情況下,測(cè)定次數(shù)不遞增,就在步驟f7中通知錯(cuò)誤,轉(zhuǎn)向步驟3而等待從照相機(jī)30輸入下一個(gè)圖像信號(hào)。
在步驟f6中判定為藍(lán)的顏色信息正常的情況下,使測(cè)定次數(shù)增加1,對(duì)測(cè)定次數(shù)是否成為上述設(shè)定好的次數(shù)進(jìn)行判定(步驟f8)。在沒有達(dá)到設(shè)定好的次數(shù)的情況下,轉(zhuǎn)向步驟f3而在下一個(gè)基于照相機(jī)30的拍攝的圖像信號(hào)輸入時(shí)存儲(chǔ)圖像信號(hào),轉(zhuǎn)向步驟f4。
在步驟f8中,在測(cè)定次數(shù)達(dá)到了設(shè)定好的次數(shù)的情況下,求出所測(cè)定到的全部的換算葉色值的rgb、灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ和平均值(步驟f9),接著對(duì)是否存在相對(duì)于換算葉色值的平均值超過例如2σ的范圍的換算葉色值進(jìn)行判定(步驟f10)。
在沒有超過2σ的范圍的換算葉色值的情況下,對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)(步驟f11),將測(cè)定到的換算葉色值登記于智能手機(jī)1(步驟f12)。
另外,在步驟f10中存在超過2σ的葉色值的情況下,將表示存在異常值的警告進(jìn)行顯示(步驟f13)。接著,在將異常值去除時(shí),使用戶利用按鈕的按下等表示是否為了獲得替代異常值的測(cè)定值而進(jìn)行再次測(cè)定的意思,并判定是否進(jìn)行再次測(cè)定(步驟f14)。在判定為用戶進(jìn)行了表示不進(jìn)行再次測(cè)定的輸入的情況下,轉(zhuǎn)向步驟f12,將全部測(cè)定結(jié)果登記于智能手機(jī)1。此外,既可以將超過上述的2σ的范圍的測(cè)定結(jié)果排除,也可以詢問用戶是否登記,來使用戶決定是否登記。此外,對(duì)于異常檢測(cè),在即使是rgb、灰度值的1個(gè)超過的情況下也判定為異常。或者也可以僅對(duì)rg、或者rgb的計(jì)算值灰度進(jìn)行判定。
在步驟f14中,判定為選用戶擇了再次測(cè)定的情況下,例如,將按測(cè)定順序附加了編號(hào)的圖像信號(hào)等測(cè)定結(jié)果中的判定為異常值的測(cè)定結(jié)果的編號(hào)輸入(步驟f15)。接著,返回步驟f3而利用照相機(jī)30進(jìn)行拍攝。此時(shí),在將拍攝而得到的圖像信號(hào)等向智能手機(jī)1登記時(shí),將與輸入的編號(hào)相對(duì)應(yīng)的成為異常值的圖像信號(hào)、顏色信息、葉色換算值等刪除。
根據(jù)這樣的異常判定處理,即使用戶不對(duì)測(cè)定結(jié)果是否異常進(jìn)行判斷,也利用智能手機(jī)1對(duì)是否是異常值進(jìn)行判定并刪除異常值,因此,即使是難以進(jìn)行異常值的判定的用戶,也能夠安心地進(jìn)行測(cè)定。另外,能夠以較高的概率排除異常值,因此,作為測(cè)定結(jié)果的換算葉色值的可靠性變高,能夠減少由測(cè)定者的不同導(dǎo)致的測(cè)定結(jié)果的差異。
接著,說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。
本實(shí)施方式表示上述的植物信息取得系統(tǒng)或作物管理系統(tǒng)中,如上述那樣求出的換算葉色值在智能手機(jī)1中的顯示方法。上述的照相機(jī)30以可輸出圖像信號(hào)、顏色信息的方式與智能手機(jī)1連接。此外,顏色信息也可以在智能手機(jī)1側(cè)根據(jù)圖像信號(hào)算出。
圖34表示利用照相機(jī)30進(jìn)行拍攝過程中的智能手機(jī)1的顯示畫面(顯示設(shè)備)102,在顯示畫面102中,包括從照相機(jī)30輸出的圖像信號(hào)顯示為上述的預(yù)定范圍的動(dòng)畫的拍攝動(dòng)畫顯示部103和顯示畫面102的下側(cè)的比較對(duì)象顯示部104,在該比較對(duì)象顯示部104中,成為比較對(duì)象的已進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)顯示為靜止畫(照片)。另外,如上述那樣以設(shè)定好的次數(shù)連續(xù)進(jìn)行拍攝,因此,在此次拍攝之前已拍攝的靜止畫顯示于比較對(duì)象顯示部104。在此,例如,如上述那樣一下子進(jìn)行10次測(cè)定(拍攝),在圖34中,在第7次拍攝時(shí),成為第6次拍攝結(jié)果的靜止畫顯示于比較對(duì)象顯示部104。此外,在顯示畫面102的下部顯示葉色色標(biāo)的讀取值的換算值(葉色值)和spad換算值(spad值)。因而,用戶能以數(shù)值和顏色識(shí)別測(cè)定結(jié)果。另外,在顯示畫面102的上側(cè)顯示預(yù)先登記有位置的農(nóng)田名和表示農(nóng)田內(nèi)的地區(qū)的記號(hào)。這利用智能手機(jī)1的gps功能根據(jù)位置對(duì)農(nóng)田名和地區(qū)的記號(hào)進(jìn)行檢索來顯示。此外,也可以在比較對(duì)象顯示部104不顯示顏色地顯示拍攝而得到的靜止圖像。
在將圖34的智能手機(jī)1的顯示畫面102設(shè)為通常模式的畫面的情況下,圖35成為比較模式的顯示畫面102,除了比較對(duì)象顯示部104之外,還顯示第2比較對(duì)象顯示部105??稍诘?比較對(duì)象顯示部105顯示被登記于智能手機(jī)1或者數(shù)據(jù)管理服務(wù)器10等的外部數(shù)據(jù)庫(kù)的其他農(nóng)田、不同年度的顏色信息(rgb值的代表值)的顏色、圖像,能夠?qū)缟L(zhǎng)良好的成為模范的顏色、其他農(nóng)田的狀態(tài)的顏色、圖像與當(dāng)前拍攝的圖像進(jìn)行比較。此外,設(shè)為上述的全面涂敷狀態(tài)的單色的顏色圖像是將根據(jù)例如在求出上述的葉色換算值時(shí)拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)算出來的rgb值的平均值(代表值)設(shè)為顏色的圖像。另外,成為比較對(duì)象的顏色(rgb值的平均值)的數(shù)據(jù),也可以是從例如地方自治體、農(nóng)協(xié)、其他組織提供的,或運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)器10的組織使用本實(shí)施方式中的照相機(jī)30收集到的。
圖36是將在一下子的測(cè)定中所測(cè)定到的多個(gè)結(jié)果顯示于1個(gè)顯示畫面102的結(jié)果顯示部106的圖,作為各測(cè)定的測(cè)定結(jié)果,可顯示多個(gè)葉色色標(biāo)的換算值(葉色值)和spad換算值,并且,與這些相對(duì)應(yīng)地將作為上述rgb值的代表值的顏色信息顯示為顏色。
由此,能以數(shù)值和顏色來確認(rèn)一系列的測(cè)定結(jié)果,也能夠通過視覺來確認(rèn)測(cè)定結(jié)果。此外,在結(jié)果顯示部106中,能夠以手動(dòng)并通過再次測(cè)定來將認(rèn)為異常的測(cè)定結(jié)果變更,并且能夠以手動(dòng)進(jìn)行測(cè)定結(jié)果的登記。
圖37是表示用于以靜止畫(照片)對(duì)多個(gè)測(cè)定結(jié)果和成為比較對(duì)象的過去的測(cè)定數(shù)據(jù)等進(jìn)行比較的顯示畫面102的圖,在顯示畫面102的數(shù)據(jù)比較部107,按照每個(gè)測(cè)定結(jié)果,在測(cè)定結(jié)果顯示部108顯示靜止畫。另外,在比較照片顯示部108a顯示作為成為比較對(duì)象的測(cè)定數(shù)據(jù)的靜止畫。在此,成為比較對(duì)象的靜止畫例如是如下內(nèi)容:1、同一農(nóng)田的前次測(cè)定結(jié)果;2.同一農(nóng)田的過去的同一時(shí)期的測(cè)定結(jié)果;3.另一農(nóng)田的同一時(shí)期的測(cè)定結(jié)果;4.該地區(qū)的基準(zhǔn)農(nóng)田的同一時(shí)期的測(cè)定結(jié)果;5.該地區(qū)的模范農(nóng)戶的同一時(shí)期的測(cè)定結(jié)果、6.該縣在該時(shí)期所推薦的基準(zhǔn)的葉色值等。此外,第六個(gè)不是照片,而是以上述那樣的rgb的平均值表示的顏色。另外,在平均值顯示部109顯示將作為上述的各測(cè)定結(jié)果的rgb的平均值進(jìn)一步平均而得到的平均值的顏色圖像,并且,在基準(zhǔn)值顯示部110顯示成為基準(zhǔn)值的rgb值的顏色的圖像。成為基準(zhǔn)值的顏色是指,例如從公共機(jī)關(guān)供給、且認(rèn)為在現(xiàn)狀下最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)的顏色信息。此外,成為基準(zhǔn)值的顏色、換算葉色值也可以是基于例如過去的結(jié)果、來自公共機(jī)關(guān)的成為基準(zhǔn)的指標(biāo)、該地域的作物的平均值、該地域的優(yōu)秀的生產(chǎn)者的栽培結(jié)果等的顏色、換算葉色值。
對(duì)于作為上述的rgb的平均值的顏色的求出方法,在例如圖像數(shù)據(jù)具有計(jì)32400像素(180像素×180像素)的情況下,若算出各像素的rgb值,則獲得合計(jì)32400個(gè)rgb的各亮度值。若rgb的各亮度值的合計(jì)除以像素?cái)?shù)(32400像素),則可求出平均。
此外,對(duì)于測(cè)定結(jié)果,在以上述那樣的rgb的平均值的全面涂敷狀態(tài)的顏色顯示成為比較對(duì)象的測(cè)定數(shù)據(jù)的情況下、或在根據(jù)作為測(cè)定結(jié)果的rgb、灰度的平均值求出換算葉色值的情況下,在例如照相機(jī)30的機(jī)種、生產(chǎn)廠家不同的情況下,圖像處理不同,因此,除了拍攝傳感器、光源、光學(xué)系統(tǒng)等的個(gè)體差異之外,還由于圖像處理的工藝、參數(shù)的設(shè)定等的不同,形成的圖像信號(hào)變化。因而,在準(zhǔn)確地進(jìn)行成為拍攝對(duì)象的植物的顏色、基于顏色的換算葉色值的比較方面,優(yōu)選如上述那樣對(duì)相同機(jī)種的照相機(jī)30進(jìn)行校正來使用。在無法使用相同機(jī)種的照相機(jī)30的情況下,在與上述的校正同樣地對(duì)相同的顏色的色條進(jìn)行了拍攝的情況下,優(yōu)選的是以即使是機(jī)種不同的照相機(jī),也能夠取得大致相同的rgb的平均值的方式進(jìn)行調(diào)整。此外,由于顯示器的機(jī)種的不同,所顯示的顏色變化,但以相同機(jī)種的顯示器進(jìn)行比較顯示,因此,無需進(jìn)行顯示器側(cè)的圖像處理電路等的調(diào)整。
圖38是可同時(shí)顯示時(shí)間序列中的不同時(shí)期的測(cè)定結(jié)果、不同場(chǎng)所的測(cè)定結(jié)果、上述的基準(zhǔn)值來進(jìn)行比較的圖。在顯示畫面102的圖表顯示部112,換算葉色值分成測(cè)定值和基準(zhǔn)值而顯示為折線圖表,可對(duì)測(cè)定值和基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。另外,在顏色比較部113,同樣地將基準(zhǔn)值和測(cè)定值并列顯示為上述顏色信息的顏色(rgb的平均值的顏色)。
由此,在以時(shí)間序列顯示測(cè)定結(jié)果和基準(zhǔn)值的情況下,可根據(jù)圖表和顏色來進(jìn)行狀況是良好、還是惡化了、還是改善了等的判斷。另外,在與不同的場(chǎng)所相對(duì)應(yīng)地顯示測(cè)定結(jié)果和基準(zhǔn)值的情況下,能夠按每個(gè)場(chǎng)所對(duì)生長(zhǎng)狀況的好壞進(jìn)行判定,可按每個(gè)場(chǎng)所進(jìn)行施肥管理、應(yīng)對(duì)方法的研究。
實(shí)施例
以下,作為本發(fā)明的實(shí)施例,說明為了求出基于利用照相機(jī)30拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的rgb和灰度的值與spad值之間的相關(guān)關(guān)系的多元回歸式而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
如圖20所示,實(shí)驗(yàn)條件如下所述:在作為測(cè)定期間(數(shù)據(jù)期間)的2014年的6月25日~8月18日的約50日期間內(nèi)進(jìn)行了5次測(cè)定。測(cè)定日是6月25日、7月4日、7月11日、7月25日、8月18日這5日,作為實(shí)驗(yàn)條件,也設(shè)定了成為測(cè)定期間的后一半的7月11日、7月25日、8月18日進(jìn)行了測(cè)定的形態(tài)。測(cè)定所使用的照相機(jī)使用了沒有支承構(gòu)件33的開發(fā)中的照相機(jī)。沒有支承構(gòu)件33,因此,在測(cè)定時(shí),在將葉放置于桌子、各種臺(tái)等的狀態(tài)下需要將罩34的頂端按壓于葉,不是在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)稻子進(jìn)行測(cè)定,而是在采集了稻子之后在建筑物內(nèi)進(jìn)行拍攝和spad值的測(cè)定。
在測(cè)定時(shí),在多個(gè)稻田設(shè)定多個(gè)試驗(yàn)區(qū),從各試驗(yàn)區(qū)采集了成為代表的一株稻子。此外,存在由于測(cè)定日的不同、采集了樣品稻子的試驗(yàn)區(qū)及其數(shù)不同的情況。從各稻子的株拔取10根莖,并且利用照相機(jī)對(duì)各莖的完全展開第2葉的中央部進(jìn)行拍攝而取得圖像數(shù)據(jù),并且,在相同場(chǎng)所使用葉綠素計(jì)來測(cè)定了spad值。spad值的測(cè)定中使用了spad-502plus(konicaminolta,inc.制)。因而,在1次試驗(yàn)時(shí),在各試驗(yàn)區(qū)中進(jìn)行了一株稻子的10片葉的測(cè)定。另外,在回歸分析時(shí),作為數(shù)據(jù)處理方法,存在如下情況:直接使用了針對(duì)一株稻子的不同葉的10次測(cè)定的值的情況;求出平均值作為一株稻子的10片葉的測(cè)定的值的代表值,使用該平均值來進(jìn)行了多元回歸分析的情況。此外,代表值能夠如上述那樣使用中央值、眾數(shù)等一般用作代表值的值。
另外,照相機(jī)的拍攝條件設(shè)為以下4種。在開發(fā)中的照相機(jī)中搭載有3個(gè)白色led42,可進(jìn)行將白色led42的2盞點(diǎn)亮的2盞模式、3盞點(diǎn)亮的3盞模式下的拍攝,在拍攝時(shí)進(jìn)行了2盞模式下的拍攝和3盞模式下的拍攝。另外,在拍攝時(shí),以如下形態(tài)進(jìn)行了拍攝:桌上形態(tài),將葉配置于桌上,按壓罩34而遮斷自然光,以白色led42的照明進(jìn)行了拍攝;透窗形態(tài),在用罩34將葉按壓到窗的狀態(tài)下,使白色led42點(diǎn)亮,以透過葉的自然光和白色led42的照明這兩者進(jìn)行了拍攝。在透窗形態(tài)中,受到自然光的影響,并且不僅以反射光進(jìn)行拍攝,而且以反射光和透射光這兩者進(jìn)行拍攝。此外,在桌上形態(tài)中,不以透射光,僅以反射光進(jìn)行拍攝。
在該實(shí)施例中,作為圖像分析方法,將用于圖像分析的色彩模式(顏色空間)設(shè)為rgb+灰度和hsv+灰度。如上述那樣,將對(duì)葉進(jìn)行拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍的各像素的rgb的各值、灰度的值或hsv的各值和灰度的值設(shè)為說明變量(獨(dú)立變量),將spad值設(shè)為目標(biāo)變量(從屬變量),進(jìn)行了多元回歸分析。此外,在進(jìn)行多元回歸分析之前使用rgb+灰度作為上述的色彩模式,測(cè)定方法是2盞桌上、且使用一株稻子的10片葉的測(cè)定結(jié)果的平均值,將spad值設(shè)為從屬變量、將rgb+灰度的各值分別設(shè)為1個(gè)獨(dú)立變量,將進(jìn)行了一元回歸分析的結(jié)果表示在圖21的圖表中。
在圖21的圖表中,橫軸是spad值,縱軸是rgb+灰度的各值(強(qiáng)度)。另外,四方點(diǎn)是g,菱形點(diǎn)是r,三角點(diǎn)b,圓點(diǎn)是灰度。另外,對(duì)于圖表上的各直線,上數(shù)第一個(gè)表示g和spad值的回歸式(回歸直線),上數(shù)第二個(gè)表示灰度和spad值的回歸式(回歸直線),上數(shù)第三個(gè)表示r和spad值的回歸式(回歸直線),上數(shù)第四個(gè)表示b和spad值的回歸式(回歸直線)。
若將spad值設(shè)為y、將g設(shè)為x,則回歸式為y=-0.0076x+0.47,決定系數(shù)r2是0.7892。另外,若將灰度設(shè)為x,則回歸式為y=-0.0054x+0.3289,決定系數(shù)r2是0.7719。另外,若將r設(shè)為x,則回歸式為y=-0.0035x+0.1794,決定系數(shù)r2是0.7461。另外,若將b設(shè)為x,則回歸式為y=-0.0003x+0.0198,決定系數(shù)r2是0.0589。此外,決定系數(shù)r2與相關(guān)系數(shù)r的平方相等,也稱為貢獻(xiàn)率。根據(jù)以上內(nèi)容,在將rgb+灰度的各值單獨(dú)設(shè)為獨(dú)立變量、將spad值設(shè)為從屬變量的情況下,g和灰度的貢獻(xiàn)率較高,b的貢獻(xiàn)率較低。
因此,在多元回歸分析的多元回歸式中,不是將rgb+灰度的各值的全部設(shè)為獨(dú)立變量,僅將相關(guān)較強(qiáng)的變量設(shè)為獨(dú)立變量來制作了多元回歸式。如圖22所示,通過4個(gè)步驟從rgb+灰度的4個(gè)獨(dú)立變量逐一減少獨(dú)立變量來進(jìn)行了多元回歸分析。即,進(jìn)行了使用了全部4個(gè)獨(dú)立變量的多元回歸分析作為步驟1;除了前述的4個(gè)獨(dú)立變量中的表示顯著性的t值的絕對(duì)值最低的獨(dú)立變量之外進(jìn)行了使用了3個(gè)獨(dú)立變量的多元回歸分析作為步驟2;除了前述的3個(gè)獨(dú)立變量中的t值的絕對(duì)值最低的獨(dú)立變量之外進(jìn)行了使用了兩個(gè)獨(dú)立變量的多元回歸分析作為步驟3;除了前述的兩個(gè)獨(dú)立變量中的t值的絕對(duì)值最低的獨(dú)立變量之外進(jìn)行了使用了1個(gè)獨(dú)立變量的回歸分析作為步驟4。
在這4次(多元)回歸分析中,參照相關(guān)系數(shù)r、修正(自由度已調(diào)整決定系數(shù))r2、說明變量選擇基準(zhǔn)ru來決定所使用的獨(dú)立變量。修正r2與決定系數(shù)r2同樣地表示貢獻(xiàn)率,但是,若獨(dú)立變量增加,則決定系數(shù)r2成為增加傾向,而修正r2考慮了獨(dú)立變量的個(gè)數(shù),對(duì)判定最佳獨(dú)立變量是有效的。另外,自由度修正決定系數(shù)(修正)r2成為比決定系數(shù)r2小且1以下的值,也可為負(fù)。
另外,說明變量選擇基準(zhǔn)ru是用于對(duì)是否是有效的獨(dú)立變量(說明變量)進(jìn)行判斷的指標(biāo),在以上述各獨(dú)立變量的組合進(jìn)行了多元回歸分析的情況下,ru越大,能夠判定為越有效。另外,上述的t值用于表示回歸系數(shù)的顯著性,是圖24所示的系數(shù)同樣地除以圖24所示的標(biāo)準(zhǔn)誤差而得到的值,意味著對(duì)目的變量的影響度。在t值的絕對(duì)值小于2的情況下,在統(tǒng)計(jì)上判斷為該說明變量對(duì)目標(biāo)變量沒有影響。t值在理論上可取-無限大~+無限大的值。t值的絕對(duì)值越大,表示將與t值相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立變量導(dǎo)入多元回歸式越有效。
圖23是表示圖20所示的實(shí)驗(yàn)條件中的照明是使用了2盞白色led42的2盞模式、拍攝方法是在桌上遮斷自然光的拍攝即桌上模式、使用每一株測(cè)定10片葉的情況下的10次測(cè)定的平均值來進(jìn)行多元回歸分析的情況的各數(shù)據(jù)的圖。在每個(gè)測(cè)定日和采集了樣品的每個(gè)試驗(yàn)區(qū),示出作為測(cè)定結(jié)果的圖像數(shù)據(jù)的r的平均值、g的平均值、b的平均值以及灰度的平均值以及由葉綠素計(jì)測(cè)定到的spad值的平均值。此外,r的平均值(r值)、g的平均值(g值)、b的平均值(b值)以及灰度的平均值(灰度值)是在1次測(cè)定中拍攝而得到的圖像數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍內(nèi)的各像素的平均,并且是使用10片葉進(jìn)行了10次測(cè)定的平均。
在圖24示出將圖23所示的spad值設(shè)為從屬變量,將r值、g值、b值以及灰度值設(shè)為獨(dú)立變量并按照?qǐng)D22所示的步驟1~4進(jìn)行了多元回歸分析的結(jié)果。對(duì)于多元回歸分析,使用了microsoftexcel(注冊(cè)商標(biāo))的分析工具的回歸分析來進(jìn)行。
如圖24所示,以r值、g值、b值以及灰度值這4個(gè)獨(dú)立變量進(jìn)行了多元回歸分析的結(jié)果,在r值、g值、b值以及灰度值中表示上述的各獨(dú)立變量的顯著性的t值的絕對(duì)值最小的是b值。因此,在步驟2中,除了b值之外,以r值、g值以及灰度值這3個(gè)獨(dú)立變量進(jìn)行了多元回歸分析。在步驟2中t值的絕對(duì)值最低的是r值。因此,在步驟3中,除了r值之外,以g值和灰度值這兩個(gè)獨(dú)立變量進(jìn)行了多元回歸分析。在步驟3中t值的絕對(duì)值較低的是灰度值。因此,在步驟4中,將g值作為獨(dú)立變量進(jìn)行了回歸分析。
在圖25中示出在上述的步驟1~4中使用的4個(gè)獨(dú)立變量的組合形態(tài)、各形態(tài)中的步驟1~4的(多元)回歸分析中的相關(guān)系數(shù)r、修正(自由度已調(diào)整決定系數(shù))r2、說明變量選擇基準(zhǔn)ru。
其中,如圖25所示,使用了步驟1的4個(gè)獨(dú)立變量的情況的相關(guān)系數(shù)r稍高,但修正r2、說明變量選擇基準(zhǔn)ru在使用了步驟3的g和灰度這兩個(gè)獨(dú)立變量的情況下最大。另外,存在獨(dú)立變量越多、相關(guān)系數(shù)r越高的傾向,因此,獨(dú)立變量是兩個(gè)的步驟3的相關(guān)系數(shù)r比獨(dú)立變量是4個(gè)的步驟1的相關(guān)系數(shù)r稍低,但步驟3的各獨(dú)立變量的t值比步驟1的各獨(dú)立變量的t值高,步驟3的情況下的各獨(dú)立變量的顯著性比步驟1的情況下的各獨(dú)立變量的顯著性大。根據(jù)以上內(nèi)容,在使用rgb+灰度的顏色空間的多元回歸分析中,采用步驟3的形態(tài):獨(dú)立變量是比4少的2、且使用修正r2、說明變量選擇基準(zhǔn)ru最高的、g和灰度這兩個(gè)獨(dú)立變量。此外,在hsv+灰度的情況下,不進(jìn)行獨(dú)立變量的最優(yōu)化,使用h值、s值、v值以及灰度值這4個(gè)變量來進(jìn)行了多元回歸分析。
在圖26中示出了使用以圖20所示的實(shí)驗(yàn)條件的組合進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)條件不同的測(cè)定結(jié)果的多元回歸分析中的(多元)決定系數(shù)r2和顯著f。顯著f表示回歸式的全部系數(shù)為0的概率,如果小于約5%(小于0.05),就能夠在統(tǒng)計(jì)上稱為“回歸式的全部系數(shù)不是0”。如果顯著f接近0,則越接近,回歸式的可靠性越高。
另外,在圖27中,與標(biāo)注于圖26的實(shí)驗(yàn)條件的各組合的圖表橫軸名稱相對(duì)應(yīng)地,以柱狀圖表示(多元)決定系數(shù)r2。此外,圖26所示的顯著f表示在全部實(shí)驗(yàn)條件下回歸式的可靠性較高。
對(duì)于(多元)決定系數(shù)r2,圖26的上數(shù)第一個(gè)且圖27的圖表的左數(shù)第一個(gè)的hsv-2盞桌上(平均)、圖26的上數(shù)第三個(gè)且圖20的圖表的左數(shù)第三個(gè)的rgb-2盞桌上(平均)示出了較高的值。如圖26所示,hsv-2盞桌上(平均),如上述那樣在桌上利用2盞模式進(jìn)行葉的拍攝,使用hsv+灰度作為顏色空間的變量,將10次測(cè)定結(jié)果的平均值作為多元回歸分析的數(shù)據(jù)。
另外,rgb-2盞桌上(平均),如上述那樣在桌上利用2盞模式進(jìn)行葉的拍攝,使用rgb+灰度作為顏色空間的變量,將10次測(cè)定結(jié)果的平均值作為多元回歸分析的數(shù)據(jù)。此外,在使用rgb+灰度作為色彩模式的情況下,在多元回歸分析時(shí),如上述那樣僅使用g的值和灰度的值作為獨(dú)立變量,在使用hsv+灰度的情況下,使用了h的值、s的值、v的值、灰度的值這全部的值。
圖28中示出hsv-2盞桌上(平均)和rgb-2盞桌上(平均)的多元回歸分析結(jié)果?;旧?,獨(dú)立變量較多的hsv-2盞桌上(平均)的相關(guān)系數(shù)r、決定系數(shù)r2、修正r2的值稍大,對(duì)于rgb-2盞桌上(平均),獨(dú)立變量是兩個(gè),各獨(dú)立變量的t值變大,相對(duì)于此,對(duì)于hsv-2盞桌上(平均),獨(dú)立變量是4個(gè),獨(dú)立變量成為rgb-2盞桌上(平均)的兩倍,并且各獨(dú)立變量的t值比rgb-2盞桌上(平均)的各獨(dú)立變量的t值小。
如上述那樣進(jìn)行了多元回歸分析的結(jié)果,與一元回歸分析相比,能夠獲得更高的相關(guān)系數(shù)。
在一元回歸分析的情況下,多元決定系數(shù)r2=0.6171(將顏色空間設(shè)為rgb、并且將g設(shè)為獨(dú)立變量、設(shè)為2盞桌上、10點(diǎn)平均、全區(qū)間的條件),而在多元回歸分析中,多元決定系數(shù)r2=0.87619(將顏色空間設(shè)為rgb、將獨(dú)立變量設(shè)為g和灰度,設(shè)為2盞桌上、10點(diǎn)平均、全區(qū)間的條件)。
得到與個(gè)別數(shù)據(jù)的多元回歸分析相比,各測(cè)定點(diǎn)10點(diǎn)的平均與spad值之間的相關(guān)較高這樣的結(jié)果。即,認(rèn)為:相關(guān)關(guān)系的高度成為平均>個(gè)別數(shù)據(jù)的順序,2盞桌上>3盞桌上>3盞透窗>2盞透窗的順序。
并且,在設(shè)為2盞桌上、10點(diǎn)平均、全區(qū)間的條件下,在hsv圖像分析或rgb圖像分析中呈現(xiàn)了較高的相關(guān)系數(shù)。對(duì)hsv圖像分析和rgb圖像分析進(jìn)行了比較的結(jié)果為,rgb圖像分析的t值呈現(xiàn)較高的值(影響度較高)。如上述那樣rgb圖像分析的變量較少。即,以較少的變量呈現(xiàn)較高的相關(guān)系數(shù),因此,各個(gè)因素(獨(dú)立變量)的影響度較高。
根據(jù)以上內(nèi)容,作為用于多元回歸分析的數(shù)據(jù),在rgb-2盞桌上(平均)的條件下使用rgb圖像分析。
此時(shí)的多元回歸式(相關(guān)式)成為spad值=-701.166×(g的平均值)+785.3087×(灰度的平均值)+68.92808。即,求出利用照相機(jī)30對(duì)10片葉進(jìn)行拍攝而得到的10個(gè)圖像數(shù)據(jù)各自的預(yù)定范圍的像素的g的平均值(代表值)和灰度的平均值(代表值),在將這些值作為g的值和灰度的值之后,求出10個(gè)圖像數(shù)據(jù)的g的值的平均值(代表值)和10個(gè)圖像數(shù)據(jù)的灰度的值的平均值(代表值),將這些g的平均值和灰度的平均值代入上述多元回歸式,從而求出spad換算值(換算葉色值)。此外,未必需要進(jìn)行10次測(cè)定并將10次測(cè)定結(jié)果的平均值代入相關(guān)式,也可以變更測(cè)定次數(shù)。
在圖29中示出了對(duì)如下的值進(jìn)行回歸分析而得到的回歸直線:利用多元回歸式根據(jù)以上述的rgb-2盞桌上(平均)的條件取得的圖像數(shù)據(jù)的g的平均值和灰度的平均值求出的作為計(jì)算值的各spad換算值;在如上述那樣利用照相機(jī)30進(jìn)行了拍攝時(shí),由葉綠素計(jì)計(jì)量到的spad值的10次測(cè)定結(jié)果的平均值。
縱軸表示作為根據(jù)多元回歸式求出的計(jì)算結(jié)果的spad值(spad換算值),橫軸表示作為葉綠素計(jì)的測(cè)定結(jié)果的spad值。另外,各點(diǎn)表示與稻子的相同的株的10片葉相對(duì)應(yīng)的作為計(jì)算結(jié)果的spad換算值和作為測(cè)定結(jié)果的spad值。
如圖29所示,作為計(jì)算結(jié)果的spad換算值和作為測(cè)定結(jié)果的spad值的相關(guān)式是y=0.8762x+4.6772,決定系數(shù)r2是0.8762。圖29中的回歸直線與各點(diǎn)的最短距離如圖30所示那樣求出。圖31是橫軸以圖29的spad值表示各點(diǎn)的距回歸直線的最短距離的圖,縱軸是將上述最短距離劃分成各0.1的范圍的情況下的各區(qū)間所含有的點(diǎn)的個(gè)數(shù),圖31的圖表表示度數(shù)分布。
各點(diǎn)的距回歸直線的最短距離,在大部分點(diǎn)中以spad值計(jì)成為2以下。此外,僅3個(gè)點(diǎn)的最短距離超過了2。葉綠素計(jì)的說明書上的測(cè)定精度是±1,而如上述那樣各點(diǎn)的距回歸直線的最短距離是大致2以下,因此,能夠說成各點(diǎn)分布于測(cè)定精度范圍內(nèi)。即,能夠說與葉綠素計(jì)的spad值之間的相關(guān)性較高。
此外,所使用的色彩模式(顏色空間)并不限于rgb+灰度,既可以用如上述那樣是hsv+灰度,也可以使用其他顏色空間。另外,在使用hsv+灰度等除了rgb+灰度以外的顏色空間的情況下,也如上述那樣在多元回歸分析中一邊依次減去t值最低的獨(dú)立變量,一邊反復(fù)進(jìn)行多元回歸分析。也可以基于難以受到獨(dú)立變量的個(gè)數(shù)影響的修正r2和說明變量選擇基準(zhǔn)ru對(duì)用于多元回歸分析的獨(dú)立變量縮小范圍。
此外,在上述的各實(shí)施方式、實(shí)施例中所記載的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ、閾值、與圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)有關(guān)的數(shù)值、其他數(shù)值并不限定于所記載的值。
符號(hào)說明
1智能手機(jī)(智能機(jī):便攜終端:用戶終端;控制設(shè)備:常值檢測(cè)設(shè)備);
10管理服務(wù)器;
17農(nóng)業(yè)、肥料數(shù)據(jù)庫(kù)(管理信息存儲(chǔ)設(shè)備);
30照相機(jī)(拍攝設(shè)備、植物信息取得裝置);
33支承構(gòu)件(遮光設(shè)備);
34罩(遮光設(shè)備);
40鏡頭(光學(xué)系統(tǒng));
41拍攝元件(圖像傳感器);
42白色led(光源);
50控制電路;
51圖像處理電路(圖像處理設(shè)備);
52數(shù)據(jù)處理電路(圖像處理設(shè)備);
53通信電路;
101植物信息取得裝置;
130便攜終端。