(57)【要約】【課題】遠隔で容易にゴムノキの本数及び収量を推定することができるゴムノキの本数及び収量の推定方法を提供する。【解決手段】本発明によるゴムノキの本数及び収量の推定方法は、画像処理部を備える装置において、ゴムノキの樹冠を含む画像データを取り込むステップと、画像データを二値化するステップと、二値化された画像データに基づいて、単位面積当たりのゴムノキの植被率を算出するステップと、算出された植被率に基づいて、ゴムノキの本数及び収量の少なくとも一つを推定するステップと、を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理部を備える装置において、
ゴムノキの樹冠を含む画像データを取り込むステップと、
前記画像データを二値化するステップと、
前記二値化された画像データに基づいて、単位面積当たりの前記ゴムノキの植被率を算出するステップと、
算出された前記植被率に基づいて、前記ゴムノキの本数及び収量の少なくとも一つを推定するステップと、
を実行する、ゴムノキの本数及び収量の推定方法。
【請求項２】
前記単位面積当たりの前記ゴムノキの植被率を算出するステップは、前記二値化された画像データから前記ゴムノキの樹冠投影面積を算出することを含む、
請求項１に記載のゴムノキの本数及び収量の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムノキの本数及び収量の推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像計測によって植物の生育量を推定する方法として、デジタルカメラにより近赤外画像を取得して、二値化により植被率を算出する方法（例えば、非特許文献１参照）や、デジタルカメラによりＲＧＢ画像を取得して、二値化により植被率を算出する方法（例えば、非特許文献２参照）などが提案されてきた。これらの方法によれば、定量的に植物の生育状態を把握することが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】古川農業試験場、「画像植被率による水稲生育量の簡易モニタリング手法」、［online］、平成１８年、宮城県農業・園芸総合研究所、［平成２４年１０月３１日検索］、インターネット＜URL：http://www.pref.miyagi.jp/res_center/3laboratories/spread/no81/sankou/no81s07.pdf＞
【非特許文献２】岡正明、佐々木卓也、「画像解析法による教材植物の計測−イネ３品種の植被率の比較−」、［online］、宮城教育大学情報処理センター年報第１５号２００８、［平成２４年１０月３１日検索］、インターネット＜URL：http://www.ipc.miyakyo-u.ac.jp/nenpo/no.15pdf/kenkyu.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ゴムノキの中でも、天然ゴムの主要な原料とされるパラゴムノキは、樹高３０メートルに達する常緑高木である。このため、非特許文献１及び２のように、対象植物の上方にデジタルカメラを固定して画像計測を行うことは難しかった。またパラゴムノキのプランテーションはイネ等の栽培領域に比べて面積が広大であり、管理コストの観点から、遠隔で容易に本数及び収量を把握することが望まれていた。
【０００５】
従って、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、遠隔で容易にゴムノキの本数及び収量を推定することができる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】
上記目的を達成する本発明に係るゴムノキの本数及び収量の推定方法は、画像処理部を備える装置において、ゴムノキの樹冠を含む画像データを取り込むステップと、前記画像データを二値化するステップと、前記二値化された画像データに基づいて、単位面積当たりの前記ゴムノキの植被率を算出するステップと、算出された前記植被率に基づいて、前記ゴムノキの本数及び収量の少なくとも一つを推定するステップと、を実行するものである。このような本発明によるゴムノキの本数及び収量の推定方法によれば、遠隔で容易にゴムノキの本数及び収量を推定することができる。
【０００７】
また、本発明に係るゴムノキの本数及び収量の推定方法において、前記単位面積当たりの前記ゴムノキの植被率を算出するステップは、前記二値化された画像データから前記ゴムノキの樹冠投影面積を算出することを含むことが好ましい。この構成によれば、ゴムノキの樹冠の水平方向の広がりに基づいて正確にゴムノキの本数及び収量を推定することができる。なお、本発明において、ゴムノキの収量とはゴムノキより採取されたゴムの乾燥重量をいう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、遠隔で容易にゴムノキの本数及び収量を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明による方法において二値化した画像データの一例を示す図である。
【図３】本発明による方法において使用する植被率とゴムノキの本数及び収量と相関の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明によるゴムノキの本数及び収量の推定方法の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による方法（以下、本法）の一例を示すフローチャートである。本発明による方法は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される画像処理部を備えるコンピュータにより実施される。画像処理部は、ラスターデータの演算機能を備える。まず、例えばインターフェースにより構成される画像取込部を介してパラゴムノキの樹冠を含む画像データを取り込む（Ｓ０１）。樹冠を含む画像データとは、樹冠を撮像した画像データであり、本法により用いられる画像データは、衛星画像データである。衛星画像データのなかでも、パンクロマチック画像を用いることが好ましい。パンクロマチック画像を用いることで、比較的安価に、広域の画像データを用いてゴムノキの本数及び収量を推定することができる。
【００１１】
次に、ステップＳ０１で取り込まれた画像データを二値化する（Ｓ０２）。画像データの二値化にあたり、所定の閾値を設定して、閾値以上の画素値を有するピクセルを植生ありとし、閾値未満の画素値を有するピクセルを植生なしとして分類する。図２は、本発明による方法において二値化した画像データの一例を示す図である。図２（Ａ）は、衛星によって取得されたパンクロマチック画像であるが、植林地帯（淡い灰色）中にパラゴムノキの樹冠がやや濃い灰色で撮像されていることがわかる。このように撮像された樹冠は、正確には、パラゴムノキの樹幹を地面に投影した輪郭である。この輪郭によって囲まれる領域の面積を樹冠投影面積と称する。このような画像データに対して、所定の閾値を設けて二値化処理を行うことで、図２（Ｂ）に示すような二値化画像が得られる。図２（Ｂ）では、植生ありとして分類されたピクセルは黒で、それ以外のピクセルは白で表される。二値化処理は、例えば、ERDAS IMAGINE（ERDAS社）や、PhotoShop（登録商標、アドビシステムズ社）のような市販の画像処理ソフトにより実施することができる。パラゴムノキを含む天然ゴムの原料として用いられうる多くのゴムノキは常緑樹であるため、一年を通じて衛星画像により樹冠（植生ありと分類されるピクセル）を検出することが容易である。このため、ゴムノキについては本法を有利に適用することができる。
【００１２】
次に、ステップＳ０２で二値化された画像データに基づいて、単位面積当たりのパラゴムノキの植被率を算出する（Ｓ０３）。植被率は、ステップＳ０２で植生ありとして分類されたピクセルが、単位面積（例えば、１ヘクタール）を構成する全ピクセル数の中で占める割合として算出することができる。樹冠投影面積が大きいパラゴムノキは、枝がよく茂り、樹幹地面と水平方向に良好に発達していることが考えられ、一本当りのゴムの収量も大きいことが予想される。従って、本法において、樹冠投影面積を用いて算出した植被率に基づいて収量を推定することで、画像データ中の各パラゴムノキの収量の個体差の影響も考慮したゴムの収量を推定することが可能となると考えられる。
【００１３】
次に、ステップＳ０３で算出された植被率に基づいて、パラゴムノキの本数及び収量の少なくとも一つを推定する（Ｓ０４）。かかる推定は、パラゴムノキの本数及び収量と植被率との相関データが予め蓄積されたデータベースに、ステップＳ０３で算出された植被覆率を照合することにより実施する。図３は、本発明による方法において使用する植被率とゴムノキの本数及び収量と相関の一例を示す図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように植被率とゴムノキの本数及び収量とは非線形相関する。本法において算出した植被率をこのような予め蓄積されている相関データに照会することで、植被率からパラゴムノキの本数及び収量を推定することが可能となる。
【００１４】
このように、本法によれば、衛星画像を用いて遠隔で容易にゴムノキの本数及び収量を推定することができる。これにより、年間を通じた収量予測や、今後のプランテーション計画に用いることができる定量的な情報を提供することが可能になる。なお、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、本法において、衛星画像データに代えて航空写真データを用いることももちろん可能である。航空写真データを用いることで、必要なときにゴムノキの本数及び収量を推定することが可能になる。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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