著者

松尾 健太郎 張 樹槐 西脇 健太郎

出版者

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2004

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本研究は、農薬散布量の削減を目的に、植物の病害を早期に発見する方法の開発とその病害発生状況をマップ化するシステムを開発することである。1)分光画像取得システムの開発室内実験用の装置は、スペクトルカメラ、リニアスライダ、製作した通信用制御装置、パソコン、16個のハロゲンランプからなる。本装置はリニアスライダにラインセンサであるスペクトルカメラが取り付けられ、リニアスライダとパソコンを通信用制御装置で結んでいる。本装置の動作は次の通りである。パソコンに画像保存用の名前を指定することにより、リニアスライダが設定幅を動きパソコンにその位置の画像を保存する。この動作を自動で繰り返し行い、対象物全体を撮影する。また、このシステムでは、取得した画像を波長別の対象物画像を一括して合成することや、マウスでクリックした画像の位置の全波長データをtxt形式で保存することができる。2)病害検出方法の検討レタスに腐敗病を接種し、発病前から作製したシステムで撮影し、その画像から検出方法を検討した。接種したレタスでは、目視で病害の発生が識別できる前の段階で健全な苗と比較して近赤外域の反射強度が低くなる傾向があることがわかった。このことを利用して画像処理を行うと目視で識別できる段階以前の病害発生状況を画像化することができた。ただし、原因不明で苗が枯死していく場合でも同様の傾向がみられ、病原菌の特定をすることはできなかった。本システムでは照明の関係から近紫外域のデータを取得できなかったので、照明を改良し再度実験を行う必要があると考えられた。3)マップ化システムの開発GPSが出す信号の識別IDを画像名にして保存することにより、全撮影が終了後に識別IDと位置情報により圃場画像を作製することができるプログラムを作製し、スペクトルカメラを使って圃場全体を撮影することが可能となった。

著者

張 樹槐

出版者

弘前大学

雑誌

奨励研究(A)

巻号頁・発行日

1997

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本研究は,リンゴ果実と葉との体積の違いや光合成作用の相違から,その間に存在する温度差の情報に着目し,赤外線熱画像によるリンゴの検出方法を構築しようと試みた。そのために,まずリンゴ果実と葉の温度を24時間リアルタイムに計測し,その変化の特徴及びそれらが外気温との関係について詳しく調査した。またリンゴ果実と葉の温度差情報を利用して,取得した温度データに基づいてリンゴ果実を検出する方法を提案した。上記の研究結果を踏まえ,遺伝的アルゴリズムによるパターン認識方法を応用し,赤外線熱画像から得られたリンゴの2値画像及び輪郭線画像を基に,リンゴを円として検出することを試みた。検出アルゴリズムは,リンゴの輪郭線画像の情報を基に仮想生物個体の初期設定,検出用円モデルに対する2値画像及び輪郭線の適応度の算出,適応度の高い個体に対するエリート保存,または探索空間の多様性を維持するための突然変異,近親相殺などの遺伝子操作で構成されている。その結果,昼夜の外部環境の相違に関係なく,画像中に存在するすべてのリンゴを検出することができた。しかも検出されたリンゴはおおよそ画像中の位置及び大きさと一致している。またリンゴの一部が葉などに隠れている場合や二つのリンゴが連結されている状態でもよい検出結果を得た。これらの基礎知見は、リンゴのみならず他の果実などにも応用できるものであると考える。