(57)【要約】      （修正有）【課題】圃場における作物の生育に係るデータとそのデータが得られた場所との関係を認識し易くする農業情報処理装置を提供する。【解決手段】農業情報処理装置１００は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付部１０１と、ユーザーによる操作を受け付ける操作受付部１０２と、分布データに基づき、作物を生育する能力または作物の生育の状態のレベルを横軸、作物を生育する能力または作物の生育の状態の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成部１０３と、操作受付部１０２が、ユーザーによるレベルの一つの選択を受け付けた場合に、選択されたレベルに対応する分布データを画面上で強調表示する画面表示制御部１０４と、を備える。【選択図】図１
2020161078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付部と、
前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御部と
を備える農業情報処理装置。
【請求項２】
ユーザーによる操作を受け付ける操作受付部を備え、
前記操作受付部が前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の特定のレベルの指定を受け付けた場合に、対応する前記分布データを画面上で強調表示する画面表示制御部と
を備える請求項１に記載の農業情報処理装置。
【請求項３】
前記分布データの画像表示が、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルに対応した複数の色彩により表示され、
前記ヒストグラムの横軸は、前記複数の色彩に対応した色彩で色分けされている請求項１または２に記載の農業情報処理装置。
【請求項４】
圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付ステップと、
前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップと、
前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御ステップと
を備える農業情報処理方法。
【請求項５】
コンピュータに読み取らせて実行させるプログラムであって、
コンピュータに
圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付ステップと、
前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップと、
前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御ステップと
を実行させる農業情報処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場の情報を処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場において、作物の生育状態を表すデータである生育データと作物の生育場所を表す位置データから、圃場内の各場所における施肥量を表すマップである施肥マップを作成する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１８４６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
施肥マップの作成において、ユーザーは、ハイパースペクトル画像や各種のセンサを用いた計測した土壌の生育力や生育中の作物の生育状態のデータを参照し、各所における施肥量を決める作業が行なわれる。この際、圃場における作物の生育に係るデータとそのデータが得られた場所との関係を簡単に認識できると便利である。
【０００５】
このような背景において、本発明は、圃場における作物の生育に係るデータとそのデータが得られた場所との関係を認識し易くする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付部と、前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御部とを備える農業情報処理装置である。
【０００７】
本発明において、ユーザーによる操作を受け付ける操作受付部を備え、前記操作受付部が前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の特定のレベルの指定を受け付けた場合に、対応する前記分布データを画面上で強調表示する画面表示制御部とを備える態様が挙げられる。
【０００８】
本発明において、前記分布データの画像表示が、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルに対応した複数の色彩により表示され、前記ヒストグラムの横軸は、前記複数の色彩に対応した色彩で色分けされている態様が挙げられる。
【０００９】
本発明は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付ステップと、前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップと、前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御ステップとを備える農業情報処理方法として把握することもできる。
【００１０】
本発明は、コンピュータに読み取らせて実行させるプログラムであって、コンピュータに圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付ステップと、前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップと、前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御ステップとを実行させる農業情報処理用プログラムとして把握することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圃場における作物の生育に係るデータとそのデータが得られた場所との関係を認識し易くする技術が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】発明を利用した農業情報処理装置のブロック図である。
【図２】発明を利用した農業情報処理装置の表示画面に表示される内容を示す図である。
【図３】発明を利用した農業情報処理装置の表示画面に表示される内容を示す図である。
【図４】発明を利用した農業情報処理装置の表示画面に表示される内容を示す図である。
【図５】発明を利用した農業情報処理装置の表示画面を示す図面代用写真である。
【図６】発明を利用した農業情報処理装置の表示画面を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（ハードウェアの構成）
図１には、農業情報処理装置１００のブロック図が示されている。農業情報処理装置１００は、データ受付部１０１、操作受付部１０２、ヒストグラム作成部１０３、画面表示制御部１０４、検量線作成部１０５、記憶部１０６、ディスプレイ１０７を備える。これら機能部は、該当する機能を実行するプロセッサ、該当する機能を実行する電子回路、該当する機能を実行するソフトウェアプログラムとして把握することもできる。
【００１４】
農業情報処理装置１００は、各種のプロセッサにより構成することができる。例えば、農業情報処理装置１００は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に代表されるＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路により構成される。また、一部の機能を専用のハードウェアで構成し、他の一部を汎用のマイコンにより構成することも可能である。また、汎用のＰＣ（パーソナルコンピュータ）、各種制御用のコンピュータ（例えば、トラクターの自動操舵制御や自動運転制御のためのコンピュータ）、通信回線を介して接続可能なサーバに、図１に示す機能部の機能を実現するためのアプリ―ケーションソフトウエアをインストールし、当該コンピュータを農業情報処理装置１００として動作さることもできる。
【００１５】
各機能部を専用のハードウェアで構成するのか、ＣＰＵにおけるプログラムの実行によりソフトウェア的に構成するのかは、要求される演算速度、コスト、消費電力等を勘案して決定される。
【００１６】
この例では、汎用のＰＣに図１に示す各機能部を実現するためのアプリケーションソフトウェアをインストルースすることで、当該ＰＣを農業情報処理装置１００として機能させる。利用するＰＣとしては、ノート型パソコン等が挙げられる。また、ユーザーのＰＣをインターフェースとして用い、当該ＰＣと回線を介して接続可能なサーバを農業情報処理装置１００として動作させる形態も可能である。この場合、各種の演算（処理）は、サーバ側で行なわれ、ＰＣが操作端末して利用される。また、スマートフォンを操作端末として利用する形態も可能である。
【００１７】
データ受付部１０１は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付ける。
【００１８】
圃場における作物を生育する能力としては、土壌の養分（窒素、リン酸等）の量、水分含有量、電気伝導度、ＰＨ等から選ばれた一または複数の組み合わせ、あるいは、これら要素を元に算出されたパラメータが挙げられる。例えば、肥えた土壌は、作物を生育する能力が相対的に高くなる。土壌の状態に係る情報の取得は、各種のセンサ、レーザーセンサによる特定の波長の反射光の検出（例えば、窒素特有の波長の検出）、スペクトルカメラによる土壌分析、過去の生育履歴等の分析等によって行われる。
【００１９】
圃場における作物を生育する能力の分布を示す分布データというのは、当該能力が当該圃場中でどのように分布しているのかをデータ化したものをいう。例えば、図２（Ｂ）には、圃場における作物を生育する能力の分布を示す分布データの一例として、圃場を縦横にマトリクス状に区切り、各区画における土壌中の生育値レベル（この例では、値窒素含有量）を５段階のレベルでマッピングしたマップデータの例が示されている。図２（Ｂ）は、圃場の土壌の生育能力の分布を示すものであり、土壌マップの一例である。
【００２０】
図２（Ｂ）における生育値レベルは、作物を生育する能力を示す指標の一例である。この例では、生育値レベルとして、レーザーセンサで計測した葉の窒素含有量から土壌の窒素含有量を予想した値を採用している。
【００２１】
マップ上の位置はＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）やＴＳ（トータルステーション）を用いた測量によって計測される。この位置の計測値と、該当位置における作物を生育する能力（例えば、養分含有量やその濃度）との関係を取得し、図２（Ｂ）のようにマップ化することで、圃場における作物を生育する能力の分布を示す分布データが得られる。
【００２２】
圃場における作物の生育の状態としては、茎、葉、花、実等の生育の状態をセンサ等で評価したものが挙げられる。例えば、茎の長さ、葉の色の程度（色素の含有量）、花の色、実の大きさ、デンプン濃度、実の糖度、葉や光の透過率、密度等の一または複数を評価したパラメータが作物の生育の状態を数値化したものとして利用される。この技術については、例えば特開２０１２−２４７２３５に記載されている。
【００２３】
圃場における作物の生育の状態の分布を示す分布データというのは、作物の生育の状態（例えば、実の糖度）が当該圃場中でどのように分布しているのかをデータ化したものをいう。例えば、図２（Ｂ）において、生育値レベルを実（例えばブドウ）の糖度をランク付けしたものに置き換えることで、圃場における作物（ブドウ）の生育の状態の分布を示す分布データが得られる。この分布データは、圃場における作物の生育の程度の分布を示すものであり、生育マップの一例となる。
【００２４】
操作受付部１０２は、ユーザーによる操作を受け付ける。この例において、農業情報処理装置１００は、ＰＣで構成され、ユーザーは、当該ＰＣの操作インターフェース（ＧＵＩやキーボード入力）を利用して、農業情報処理装置１００の操作を行う。操作受付部１０２としてスマートフォン等の携帯型情報処理端末を用いることもできる。
【００２５】
ヒストグラム作成部１０３は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、当該圃場における前記レベルが同じの場所の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成する。
【００２６】
ここで、横軸の値は、ある程度の範囲内を同じレベルと見なしてもよい。また、圃場をマトリクス状に区分けし、各区画における生育する能力または作物の生育の状態のレベルの平均値や中心値を当該区画における値として採用してもよい。ヒストグラムの縦軸は、上記区画の数であって良いし、全区画に対する割合であってもよい。
【００２７】
このヒストグラムの一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）には、５段階に設定された生育値のレベルを横軸、該当する生育値（レベル）を示す区画の数（図２（Ｂ）に示すマトリクス状に設定された区画の数）を縦軸にとったヒストグラムが示されている。
【００２８】
画面表示制御部１０４は、ユーザーが操作受付部１０２を操作した結果を受け、ユーザーが選択した生育値のレベルに対応した圃場マップ上の位置を強調表示する。以下、強調表示の一例を説明する。
【００２９】
図２〜図４は、ディスプレイ１０７に表示されるＵＩ（ユーザーインターフェース）画面の一例である。図２は、基準となる画面表示である。なお、図２（Ａ）と図２（Ｂ）は、同一画面上に表示される。図２（Ａ）と図２（Ｂ）を別画面とし、切り替えて表示できるようにしてもよい。これらの点は、図３および図４についても同じである。
【００３０】
ここで、ユーザーが、利用しているＰＣのＧＵＩ機能を用いて、図２（Ａ）の生育値レベル５を選択する操作が行われたとする。この操作の内容は、操作受付部１０２で受け付けられる。上記の選択が行なわれると、図３の画面に切り替わる。図３（Ｂ）には、生育値がレベル５の場所が圃場マップ上で強調表示されている。図３（Ｂ）の画面を表示させることで、圃場における生育値レベル５の分布を視覚的に把握できる。
【００３１】
また、図２（Ａ）において、生育値レベル１を選択するとする。この場合、図４の表示に切り替わり、圃場における生育値レベル１の分布が視覚的に強調表示されるマップ画面（図４（Ｂ））が表示される。
【００３２】
上記のユーザーの操作による図２⇒図３の表示の切り替えに係る処理、および図２⇒図４の表示の切り替えに係る処理が画面表示制御部１０４で行われる。図２（Ａ）には、横軸に生育値のレベルをとり、縦軸に施肥量を取った検量線のグラフも記載されている。この検量線のグラフにおける横軸の特定の値を選択（例えば、マウスのクリックで選択）することで、図２⇒図３の表示の切り替え、および図２⇒図４の表示の切り替えを行うこともできる。この場合の処理も画面表示制御部１０４で行われる。
【００３３】
検量線作成部１０５は、図２（Ａ）に例示する横軸が作物を生育する能力または作物の生育の状態のレベル（図２（Ａ）の場合は、生育値のレベル）をとり、縦軸に施肥量を取った検量線のグラフを作成する。通常は、光学センサ等を用いた計測により生育値が取得され、それに対応する施肥量を経験や過去の実績に基づき入力する。それを２点以上で行い、直線で近似することで、計量線が作成される。検量線の横軸は、生育値（作物を生育する能力）に限定されず、作物の生育の状態のレベル（例えば、実の色や密度等）を利用することができる。
【００３４】
ディスプレイ１０７は、ユーザーが利用する端末（ＰＣ等）の表示装置（液晶表示装置等）である。図２〜図４は、ディスプレイ１０７に表示されるＵＩ（ユーザーインターフェース）画面の一例である。ユーザーは、ディスプレイ１０７の表示を利用したＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）を用いて、農業情報処理装置１００を用いた各種の操作を行う。
【００３５】
（処理の一例）
以下、処理の一例を説明する。この処理を行うためのプログラムは適当な記憶領域に記憶され、農業情報処理装置１００で実行される。このプログラムをサーバに保存し、そこからインターネット回線等を介して、農業情報処理装置１００として機能させるＰＣにダウンロードする形態も可能である。
【００３６】
まず、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付ける（ステップＳ１０１）。この処理は、データ受付部１０１で行われる。この処理では、例えば、図２（Ｂ）のデータを受け付ける。このデータが農業情報処理装置１００の内部に記憶されている場合は、それを適当な記憶領域上に読み出す。
【００３７】
次に、ステップＳ１０１で得た分布データ（例えば、図２（Ｂ））に基づき、作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベル（図２の場合、生育値）を横軸、当該作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の数または割合（図２の場合、特定の生育値を示す区画の数）を縦軸としたヒストグラムを作成する（ステップＳ１０２）。この処理は、ヒストグラム作成部１０３で行われる。
【００３８】
次に、ユーザーによる操作を受け付ける（ステップＳ１０３）。この処理は、操作受付部１０２で行われる。そして、受け付けた操作の内容に基づき、選択されたレベル（図２の場合は、生育値のレベル）に対応する分布データを画面上で強調表示する（ステップＳ１０４）。この処理は、画面表示制御部１０４で行われる。この処理により、例えば、図３や図４の画面表示が行なわれる。
【００３９】
圃場における作物を生育する能力または作物の生育の状態の分布を示す分布データに基づき、当該作物を生育する能力の分布または当該作物の生育の状態のレベルを横軸、施肥量を縦軸とする検量線を作成する場合もある。例えば、図２（Ｂ）の生育値の分布データから、横軸に生育レベルをとり、縦軸に施肥量をとった図２（Ａ）に示す検量線が得られる。この処理は、検量線作成部１０５で行なわれる。
【００４０】
（表示画面の他の例）
図５には、右側に航空写真画像上で合成表示された生育マップの一例が示され、左側に該生育マップに対応するヒストグラム（横軸に生育値のレベル（クラス）をとり、縦軸に生育値をとったヒストグラム）が示されている。
【００４１】
ここでは、上記の表示画面におけるヒストグラム上の横軸のレベル（生育値の程度）の一または複数を選択（例えば、マウスの左クリックで指定）すると、対応する右側の生育マップ上の位置が強調表示される。この機能によれば、左側のヒストグラム上で着目した特定の生育レベルの位置を右側の生育マップ上で視覚的に把握することができる。
【００４２】
また、逆に右側の生育マップ上の特定の位置を指定（例えば、マウスの左クリックで指定）すると、左側のヒストグラム上の対応するレベル（横軸の位置）が強調表示される。これにより、生育マップ上の特定の位置における生育値を知ることができる。また、その場所に必要な施肥量を知ることができる。
【００４３】
図６には、図５と同様な画面表示において、左側のヒストグラムの横軸を色彩のグラデーションで表示し、このグラデーションに対応した色彩表示を右側の生育マップ上で表示した例が示されている。この態様によれば、横軸に生育値のレベル（クラス）をとり、縦軸に生育値をとったヒストグラムと、航空写真画像に合成した生育マップとの対応関係が色彩のグラデーション表示によって対応付けされたＵＩ（ユーザ・インターフェース）が得られる。
【００４４】
（優位性）
以上述べたように、農業情報処理装置１００は、圃場における作物を生育する能力の分布または作物の生育の状態の分布を示す分布データを受け付けるデータ受付部１０１と、ユーザーによる操作を受け付ける操作受付部１０２と、前記分布データに基づき、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルを横軸、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の数または割合を縦軸としたヒストグラムを作成するヒストグラム作成部１０３と、前記分布データと前記ヒストグラムを画像表示すると共に、前記分布データにおける前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態の分布と前記ヒストグラムの横軸との対応関係を強調表示する画面表示制御部１０４を備える。
【００４５】
また、前記操作受付部１０２が、ユーザーによる前記レベルの一つの選択を受け付けた場合に、前記選択されたレベルに対応する前記分布データを画面上で強調表示する制御が画面表示制御部１０４で行われる。
【００４６】
また、画面表示制御部１０４は、前記分布データの画像表示が、前記作物を生育する能力または前記作物の生育の状態のレベルに対応した複数の色彩により表示され、前記ヒストグラムの横軸は、前記複数の色彩に対応した色彩で色分けされている制御を行う。この画面制御を実行した場合の画面表示の一例が図６に示されている。
【００４７】
圃場の状態や作物の生育状態を把握する場合、これら状態を評価するパラメータが、その圃場においてどのように分布しているのかを知りたい場合がある。農業情報処理装置１００によれば、選択した生育レベルや生育力のレベルが圃場の中でどのように分布しているのかが強調表示される。この強調表示により、特定の情報（例えば、特定レベルの生育値）に注目した際における圃場の状態の把握が視覚的に容易に行える。
【図１】
2020161078.tif 000003
【図２】
2020161078.tif 000004
【図３】
2020161078.tif 000005
【図４】
2020161078.tif 000006
【図５】
2020161078.tif 000007
【図６】
2020161078.tif 000008