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公開番号2025145579
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045840
出願日2024-03-22
発明の名称推定装置、及び推定方法
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A01G 7/00 20060101AFI20250926BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】同じ生育状態を示している圃場を撮影した複数の画像データのそれぞれから算出した植生指数がばらつきを有する場合であっても推定モデルによる推定精度の低下を抑制する。
【解決手段】推定モデルを記憶する推定モデル情報記憶部と、前記圃場を撮影することで得られる、前記推定モデルの生成に用いた第1画像データとは撮影条件が異なる第2画像データから第2植生指数を算出する第2植生指数算出部と、前記第2画像データが撮影された時期に応じた時期に実地調査をした結果である第2生育指標値を取得する第2実地調査データ取得部と、前記推定モデルにおける植生指数と生育指標値との対応関係に適合するように、前記第2植生指数と前記第2生育指標値との対応関係を変換する変換関数を生成する変換関数生成部と、変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて、前記第2植生指数と前記第2生育指標値との対応関係を変換する変換部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圃場を撮影することで得られる第１画像データから算出された第１植生指数と、前記第１画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第１生育指標値との対応関係に基づいて生成された、前記圃場の各位置における植生指数から前記圃場の各位置における植物の生育状態としての生育指標値を推定する推定モデルを記憶する推定モデル情報記憶部と、
前記圃場を撮影することで得られる、前記第１画像データとは撮影条件が異なる第２画像データから第２植生指数を算出する第２植生指数算出部と、
前記第２画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第２生育指標値を取得する第２実地調査データ取得部と、
前記推定モデルにおける植生指数と生育指標値との対応関係に適合するように、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換関数を生成する変換関数生成部と、
変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換部と、
前記変換部による変換後の前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係と前記推定モデルとを用いて前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する推定部と、
を備える推定装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記変換関数生成部は、前記第２植生指数を変換する前記変換関数を生成し、
前記変換部は、前記変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて前記第２画像データから算出した植生指数を変換し、
前記推定部は、前記変換部によって変換された前記第２植生指数を前記推定モデルに入力することによって前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する、
請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
前記変換関数生成部は、前記第２植生指数の算出に用いる前記第２画像データの画素値を変換する前記変換関数を生成し、
前記変換部は、前記変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて前記第２植生指数の算出に用いる前記第２画像データの画素値を変換し、
前記推定部は、前記変換部によって変換された画素値に基づいて算出した植生指数を前記推定モデルに入力することによって前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する、
請求項１に記載の推定装置。
【請求項４】
前記変換関数生成部は、前記変換関数を一次関数とする、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の推定装置。
【請求項５】
圃場を撮影することで得られる第１画像データから算出された第１植生指数と、前記第１画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第１生育指標値との対応関係に基づいて生成された、前記圃場の各位置における植生指数から前記圃場の各位置における植物の生育状態としての生育指標値を推定する推定モデルを記憶する推定モデル情報記憶部を備えるコンピュータである推定装置が行う推定方法であって、
第２植生指数算出部が、前記圃場を撮影することで得られる、前記第１画像データとは撮影条件が異なる第２画像データから第２植生指数を算出し、
第２実地調査データ取得部が、前記第２画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第２生育指標値を取得し、
変換関数生成部が、前記推定モデルにおける植生指数と生育指標値との対応関係に適合するように、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換関数を生成し、
変換部が、変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換し、
推定部が、前記変換部による変換後の前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係と前記推定モデルとを用いて前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する、
推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、推定装置、及び推定方法に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
圃場において生育させる植物の生育状態を把握する方法として植生指数がある。植生指数は、植物による光の反射の特徴を示す指数である。植生指数は、例えば、圃場を撮影することで得られる画像データに含まれる、幾つかの特定の波長を有する反射光の強度を用いて算出することができる。植生指数が植物による光の反射の特徴を示していることから植物の生育状態を把握する指標として利用されている。特許文献１には、作物の植え付け日の差に起因する生長段階のズレを補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、作物の植え付け日の差に起因する生長段階のズレを補正することが記載されているが、植生指数のばらつきを補正することについては記載していない。
ここで、短期間のうちに植物の生育状態が大きく変化することはほとんどないから、同時期（例えば同じ日或いはそれより少し前または少し後の日）に圃場を上空から撮影した画像データから算出した植生指数は、ほぼ同じ値を示すと考えられる。しかし、実際には、同時期に圃場を撮影した画像データのそれぞれが異なる植生指数を示すことがある。
特に、圃場の上空を通過する衛星軌道を有する複数の衛星のそれぞれに搭載されたカメラやセンサを用いて、同時期に撮影された衛星画像から算出した植生指数が同じ値を示さないことがある。これは、衛星によって、撮影時における太陽光の角度、大気の状態、衛星軌道、撮影角度、撮影機材、機材の経年変化などが異なることが要因の１つであると考えられる。このように同じ生育状態を示している圃場を撮影した複数の画像データのそれぞれから算出した植生指数がばらつきを有していると推定モデルによる推定精度が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、同じ生育状態を示している圃場を撮影した複数の画像データのそれぞれから算出した植生指数がばらつきを有する場合であっても推定モデルによる推定精度の低下を抑制することができる推定装置、及び推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、圃場を撮影することで得られる第１画像データから算出された第１植生指数と、前記第１画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第１生育指標値との対応関係に基づいて生成された、前記圃場の各位置における植生指数から前記圃場の各位置における植物の生育状態としての生育指標値を推定する推定モデルを記憶する推定モデル情報記憶部と、前記圃場を撮影することで得られる、前記第１画像データとは撮影条件が異なる第２画像データから第２植生指数を算出する第２植生指数算出部と、前記第２画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第２生育指標値を取得する第２実地調査データ取得部と、前記推定モデルにおける植生指数と生育指標値との対応関係に適合するように、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換関数を生成する変換関数生成部と、変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換部と、前記変換部による変換後の前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係と前記推定モデルとを用いて前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する推定部と、を備える推定装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、圃場を撮影することで得られる第１画像データから算出された第１植生指数と、前記第１画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第１生育指標値との対応関係に基づいて生成された、前記圃場の各位置における植生指数から前記圃場の各位置における植物の生育状態としての生育指標値を推定する推定モデルを記憶する推定モデル情報記憶部を備えるコンピュータである推定装置が行う推定方法であって、第２植生指数算出部が、前記圃場を撮影することで得られる、前記第１画像データとは撮影条件が異なる第２画像データから第２植生指数を算出し、第２実地調査データ取得部が、前記第２画像データが撮影された時期に応じた時期において前記圃場において生育させた植物の生育状態を示す評価項目に応じて実地調査をした結果である第２生育指標値を取得し、変換関数生成部が、前記推定モデルにおける植生指数と生育指標値との対応関係に適合するように、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換する変換関数を生成し、変換部が、変換関数生成部によって生成された前記変換関数を用いて、前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係を変換し、推定部が、前記変換部による変換後の前記第２植生指数と前記第２生育指標値との対応関係と前記推定モデルとを用いて前記圃場の各位置における植物の生育状態を推定する、推定方法である。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、同じ生育状態を示している圃場を撮影した複数の画像データのそれぞれから算出した植生指数がばらつきを有する場合であっても推定モデルによる推定精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態による推定装置１の構成を示す概略ブロック図である。
植生指数と茎数との関係の例を示す図である。
植生指数と茎数との関係の例を示す図である。
変換関数生成部２５が行う処理を説明するための図である。
変換関数生成部２５が行う処理を説明するための図である。
変換関数生成部２５が行う処理を説明するための図である。
変換関数生成部２５が行う処理を説明するための図である。
推定装置１が行う処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態による推定装置について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態による推定装置１の構成を示す概略ブロック図である。
推定装置１は、生成部１０と推定部２０とを備える。生成部１０は、第１実地調査データ取得部１１、第１画像データ取得部１２、第１植生指数算出部１３、第１実地調査地点データ抽出部１４、推定モデル生成部１５、推定モデル情報記憶部１６を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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