(57)【要約】  対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置と、前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置とを備えた物体状態検出伝送システムであって、前記電子機器は、対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備える。
2018038052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置と、
前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置とを備えた物体状態検出伝送システムであって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする物体状態検出伝送システム。
【請求項２】
前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする請求項１記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項３】
前記電子機器はスマートホンである請求項１又は２記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項４】
前記撮影手段は前記電子機器に代えて衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項５】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする分光端末装置。
【請求項６】
前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする請求項５記載の分光端末装置。
【請求項７】
前記電子機器はスマートホンである請求項５又は６記載の分光端末装置。
【請求項８】
前記撮影手段は前記電子機器に代えて衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする請求項５〜７のうちのいずれか１つに記載の分光端末装置。
【請求項９】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置のための電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記制御方法は、
前記撮影手段が、対象物体を撮影して撮影画像を得るように制御することと、
前記ＧＰＳ手段が、前記対象物体の位置を測定するように制御することと、
前記センサ手段が、前記対象物体の方位及び角度を測定するように制御することと、
前記通信手段が、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信するように制御することとを含み、
前記制御方法はさらに、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを含むことを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項１０】
前記電子機器により実行される、請求項９記載の制御方法の各ステップを含むことを特徴とする制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載の制御プログラムを格納したことを特徴とする、コンピュータにより読取可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の物体状態検出伝送システムのためのサーバ装置であって、
前記電子機器から送信された、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻、並びに前記反射スペクトルを受信した後、前記対象物体の種別及び判定処理を実行することを特徴とするサーバ装置。
【請求項１３】
前記サーバ装置は前記通信回線に接続された端末装置であることを特徴とする請求項１２記載のサーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば植物の状態などの物体の状態を検出して伝送する物体状態検出伝送システム、前記物体状態検出伝送システムのための分光端末装置とその制御方法、その制御プログラム、記録媒体、並びに、前記物体状態検出伝送システムのためのサーバ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境光や光源管理などを計測するための小型分光器やカラーメータ（以下、第１の従来例という。）は既に市販されており、測定波長範囲が３８０〜７８０ｎｍながら数十万円で購入できる（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
また、分光器に小型の赤外線光源を搭載し、測定対象の農作物や食品などの鮮度や品質に関する情報をその光源からの反射光を用いて取得する小型分光器（以下、第２の従来例という。）も既に開発されている（例えば、非特許文献２参照）。【０００４】
さらに、植物で反射された太陽光のスペクトルに基づいて、植物の種類を判別し、植物の健康状態を判定し、もしくは植物の育成状態を判定すること（以下、第３の従来例という。）が例えば特許文献１〜６において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１４２１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１７１９５号公報
【特許文献３】特開２０１５−０７７１１３号公報
【特許文献４】特開２０１５−２２３１０１号公報
【特許文献５】特開２００８−０７６３４６号公報
【特許文献６】特開２０１２−１９６１６７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】株式会社セコニック，「分光式カラーメータ  スペクトロマスター  Ｃ−７００」，インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://www.sekonic.com/united-states/products/c-700/overview.aspx
【非特許文献２】SiCO, "Spectrometer", インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: https://www.consumerphysics.com/myscio/scio
【非特許文献３】沖一雄ほか，「ハイパースペクトルデータによる都市域における植生分類手法の検討」，Eco-Engineering, 17(1), pp.67-72, 2005.
【非特許文献４】北海道衛星株式会社，「芝生と地面、撮影対象について」，インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://www.hokkaido-sat.co.jp/casestudy-data/plant/plant-ground.html
【非特許文献５】北海道衛星株式会社，「鮮度の研究、葉もの野菜の鮮度とは」，インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://hokkaido-sat.co.jp/study-archives/36-fundamental-research-fresh.html
【非特許文献６】シーシーエス株式会社，「光と色の話、草や木の葉はなぜ緑色なの否かが判断される。」、インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://www.ccs-inc.co.jp/s2_ps/s1/s_04/column/light_color/vol13.html
【非特許文献７】伊藤健吾ほか，「分光反射特性を用いた植生の植被率と活性度の分離」，日本リモートセンシング学会誌，Vol.16, No. 4, pp.41-49, 1996
【非特許文献８】青柳賢英，「ハイパースペクトルカメラの開発とデータ利用」，超小型衛星利用開拓信州ワークショップ，２０１０年１０月２５日，インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://www.nano-sat.org/shinshu/files/2010shinshu/07_aoyanagi.pdf
【非特許文献９】佐鳥新，「北海道における超小型衛星の研究開発」，宇宙政策セミナー，札幌，２０１３年９月３０日，インターネット，［検索日：平成２８年８月１６日］，URL: http://www8.cao.go.jp/space/seminar/fy25-dai3/satori-1.pdf
【非特許文献１０】遠藤貴宏，「ハイパースペクトル計測による植物の二酸化炭素吸収量推定手法に関する研究」，東京大学  博士論文，２００３年３月２８日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、第１の従来例の方式では、スペクトルを知ることが出来るのみであり、他の情報との有機的な結びつきをつけることができておらず汎用性に欠ける。また、スペクトルをそのまま導出するに過ぎず、解釈には専門的な知識が必須となる。【０００８】
一方、第２の従来例の方式では、測定波長が機器に搭載する光源の波長に限定されており、通常、赤外光に限られている。そのため、取得し利用出来る波長情報は、赤外光に限定されている。【０００９】
さらに、第３の従来例では、植物で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて、植物の種類を判別し、植物の健康状態を判定し、もしくは植物の育成状態を判定することができるが、植物の状態を示す画像や位置、時刻などの付帯情報を対応づけて収集することができないという問題点があった。【００１０】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、例えば植物などの物体で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて物体の種類及び状態を前記付帯情報に対応づけて自動的にかつ容易に判別することができる物体状態検出伝送システムを提供することにある。【００１１】
本発明の別の目的は、前記物体状態検出伝送システムのための分光端末装置とその制御方法、その制御プログラム、記録媒体、並びに、前記物体状態検出伝送システムのためのサーバ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る物体状態検出伝送システムは、
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置と、
前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置とを備えた物体状態検出伝送システムであって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする。【００１３】
前記物体状態検出伝送システムにおいて、前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする。【００１４】
また、前記物体状態検出伝送システムにおいて、前記電子機器はスマートホンである。【００１５】
さらに、前記物体状態検出伝送システムにおいて、前記撮影手段は前記電子機器に代えて衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする。【００１６】
第２の発明に係る分光端末装置は、対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする。【００１７】
前記分光端末装置において、前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする。【００１８】
また、前記分光端末装置において、前記電子機器はスマートホンである。【００１９】
さらに、前記分光端末装置において、前記撮影手段は前記電子機器に代えて衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする。【００２０】
第３の発明に係る電子機器の制御方法は、対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置のための電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体の方位及び角度を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記制御方法は、
前記撮影手段が、対象物体を撮影して撮影画像を得るように制御することと、
前記ＧＰＳ手段が、前記対象物体の位置を測定するように制御することと、
前記センサ手段が、前記対象物体の方位及び角度を測定するように制御することと、
前記通信手段が、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともに前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置に送信するように制御することとを含み、
前記制御方法はさらに、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを含むことを特徴とする。【００２１】
第４の発明に係る制御プログラムは、前記電子機器により実行される、前記制御方法の各ステップを含むことを特徴とする。【００２２】
第５の発明に係るコンピュータにより読取可能な記録媒体は、前記制御プログラムを格納したことを特徴とする。【００２３】
第６の発明に係るサーバ装置は、前記物体状態検出伝送システムのためのサーバ装置であって、
前記電子機器から送信された、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の方位及び角度及び前記撮影及び測定の時刻、並びに前記反射スペクトルを受信した後、前記対象物体の種別及び判定処理を実行することを特徴とする。【００２４】
前記サーバ装置において、前記サーバ装置は前記通信回線に接続された端末装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
従って、本発明に係る物体状態検出伝送システムによれば、対象物体で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて対象物体の種類及び状態を前記付帯情報に対応づけて自動的にかつ容易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る植物状態検出伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のスマートホン１０及び分光器２０の詳細構成例を示すブロック図である。
【図３】図１の分光端末装置１において入射スペクトル及び反射スペクトルを測定するときの分光端末装置１と白色反射板４との配置関係及び、分光端末装置１の構成例を示す縦断面図である。
【図４】図１のスマートホン１０により実行される植物状態検出伝送処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の分光端末装置１の方位θを測定する測定例を示す外観斜視図である。
【図６】図１の分光端末装置１の角度φを測定する測定例を示す外観斜視図である。
【図７】図５の方位θをパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。
【図８】太陽６が移動したときに、図１の分光端末装置１を用いて時刻変化に対する反射スペクトルの測定例を示す外観斜視図である。
【図９】図８の時刻をパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。
【図１０Ａ】鉛汚染下での植物育成の一例を示す対象植物の撮影画像を示す写真画像である。
【図１０Ｂ】鉛汚染下での植物育成の一例であって、鉛含有量の変化に対する植物育成の変化を示す対象植物の撮影画像を示す写真画像である。
【図１０Ｃ】図１０Ｂの鉛含有量をパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。
【図１１】図１の植物状態検出伝送システムにおいてスマートホン１０のカメラ機能の利用イメージを示す図である。
【図１２Ａ】図１の分光端末装置１の方位θを測定する測定例を示す外観斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの方位θをパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。
【図１３】分光端末装置１をドローン７に搭載したときの適用例を示す模式図である。
【図１４】衛星８により撮影された画像、分光端末装置１により得られたデータ及びドローン７に搭載された分光端末装置１により得られたデータの有機的結合及び相補的利用の一例を示す外観斜視図である。
【図１５】従来例の測定例と、実施形態にかかる測定例との相違点を説明するための斜視図である。
【図１６】直線レールＬＬ１を用いて分光端末装置１を移動させて方位θを測定する測定例を示す斜視図である。
【図１７】曲線レールＬＬ２を用いて分光端末装置１を移動させて方位θを測定する測定例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態に係る植物状態検出伝送システムの構成例を示すブロック図である。図１において、植物状態検出伝送システムは、移動体通信ネットワーク２を介して互いに接続されかつ一体化された分光端末装置１及びサーバ装置３を備えて構成される。ここで、分光端末装置１は、装置筐体１Ａに設けられ、ＵＳＢケーブル１８Ｃで接続されたスマートホン１０及び分光器２０とを備えて構成される。
【００２９】
分光器２０は、太陽から直接の太陽光（ただし、実際は図３のごとく白色反射板４で反射される太陽光）をスリット１Ｓを介して受光することで基準スペクトルである入射スペクトルを測定してＵＳＢケーブル１８Ｃを介してスマートホン１０に送り、太陽から対象植物５で反射された反射光をスリット１Ｓを介して受光することで測定スペクトルである反射スペクトルを測定してスマートホン１０に送る。スマートホン１０は図４の植物状態検出伝送処理を実行することで、入射スペクトルに基づいてＳ／Ｎ比及び露光値を適正に設定した後、反射スペクトルを受信しかつ対象植物５の撮影画像を開孔１Ｈを介して撮影し、これらの撮影画像データ及び反射スペクトルを、現在位置、地磁気に基づく方位θ（地磁気センサを用いた真北を基準とする地磁気方位）、水平面に対する傾斜角度φと、測定時刻を含む付帯情報と対応づけて格納した後、移動体通信ネットワーク２を介してサーバ装置３に送信する。サーバ装置３はこれらのデータを受信して、詳細後述するように、対象植物５の種別や状態の判別処理を実行する。
【００３０】
ここで、分光端末装置１は、図１に示すように、分光端末装置１を回転可能に保持する回転保持部４０と、分光端末装置１及び回転保持部４０を直線又は曲線で移動させる移動部３０とを備える。
【００３１】
図１６は直線レールＬＬ１を用いて分光端末装置１を移動させて方位θを測定する測定例を示す斜視図である。図１６においては、例えば地上に設けられた直線レールＬＬ１に沿って分光端末装置１を移動させて方位θを変化できる移動部３０Ａの一例を示している。
【００３２】
図１７は曲線レールＬＬ２を用いて分光端末装置１を移動させて方位θを測定する測定例を示す斜視図である。図１６においては、例えば地上又は両端が地上で固定されるように設けられた曲線レールＬＬ２に沿って分光端末装置１を移動させて方位θを変化できる移動部３０Ｂの一例を示している。
【００３３】
図２は図１のスマートホン１０及び分光器２０の詳細構成例を示すブロック図である。
【００３４】
図２において、分光器２０は、バス２０Ｂを介して接続された以下の構成要素を備える。
（１）ＣＰＵ２１：分光器２０の動作を制御する。
（２）ＲＯＭ２２：ＣＰＵ２１が実行するオペレーティングプログラム（ＯＳ）、アプリケーションプログラム及びそれらを実行するために必要なデータを格納する。
（３）ＲＡＭ２３：前記プログラムを実行するときに演算、測定等されるデータを一時的に格納する。
（４）操作部２４：測定者が分光器２０の動作を設定するためのキーボード等を含む。
（５）表示部２５：分光器２０が動作したときに測定されるスペクトル等の測定データ等を表示する。
（６）分光器機能部２６：ＣＰＵ２１により制御され、入射光に基づいて入射スペクトルを測定し、反射光に基づいて反射スペクトルを測定して測定結果のデータを出力する。
（７）ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）２７：分光器機能部２６により測定された入射スペクトル及び反射スペクトルのデータをＵＳＢケーブル１８Ｃ及びＵＳＢインターフェース１８を介してスマートホン１０に送信する。
【００３５】
また、スマートホン１０は、バス１０Ｂを介して接続された以下の構成要素を備える。
（１）ＣＰＵ１１：スマートホン１０の動作を制御し、現在時刻を計時するクロック回路を含む。
（２）ＲＯＭ１２：ＣＰＵ１１が実行するオペレーティングプログラム（ＯＳ）、アプリケーションプログラム及びそれらを実行するために必要なデータを格納する。
（３）ＲＡＭ１３：前記プログラムを実行するときに演算、測定等されるデータを一時的に格納する。
（４）ＳＳＤ１４：ＣＰＵ１１が実行するアプリケーションプログラム及びそれらを実行するために必要なデータ、また演算、測定等されるデータを一時的に格納する。
（５）操作部１５：測定者がスマートホン１０の動作を設定するためのキーボード等を含む。
（６）表示部１６：スマートホン１０が動作したときに測定されるスペクトル等の測定データ、撮影データ、操作ボタン等を表示する。当該操作ボタンは例えば表示部１６上のタッチパネルであって、図４の植物状態検出伝送処理で用いる状態検出ボタン（白色反射板４を載置したときにオンする）、スペクトル測定ボタン、撮影ボタンなどを含み、操作部１５として動作する。
（７）撮影カメラ１７Ａ：対象植物５を撮影して撮影画像のデータを出力する。
（８）ＧＰＳ通信部１７Ｂ：スマートホン１０の現地位置を公知のＧＰＳシステムを用いて測定して出力する。
（９）磁気及び加速度センサ１７Ｃ：磁気センサにより方位θを測定し、加速度センサにより傾斜角度φを測定して、測定結果のデータを出力する。
（１０）ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）１８：分光器機能部２６により測定された入射スペクトル及び反射スペクトルのデータをＵＳＢケーブル１８Ｃを介して受信してＣＰＵ１１２出力する。
（１１）無線通信部１９：撮影画像データ及び反射スペクトルを、現在位置、地磁気に基づく方位θ、水平面に対する傾斜角度φと、測定時刻を含む付帯情報と対応づけたデータに従って無線信号を変調して、変調された無線信号をアンテナ１９Ａを用いて、移動体通信ネットワーク２を介してサーバ装置３に無線送信する。
【００３６】
図３は図１の分光端末装置１において入射スペクトル及び反射スペクトルを測定するときの分光端末装置１と白色反射板４との配置関係及び、分光端末装置１の構成例を示す縦断面図である。図３において、スマートホン１０と分光器２０とは装置筐体１Ａ内に一体化されて収容されて、分光端末装置１を構成する。
【００３７】
分光端末装置１の装置筐体１Ａの側面において、スリット１Ｓと、開孔１Ｈとが形成される。また、分光器２０とスマートホン１０との間の装置筐体１Ａに開孔１Ｃが形成され、開孔１Ｃの直下に開孔１Ｈを介して撮影光を反射する反射板１ｍが設けられる。
（１）入射スペクトルを測定するとき、測定者は白色反射板４を図３のごとく載置することで、太陽光は白色反射板４の反射面４ｍで反射された後、スリット１Ｓを介して分光器機能部２６の受光部に入射され、入射スペクトルが測定される。
（２）反射スペクトルを測定するとき、測定者は白色反射板４を除去して、対象植物５で反射された太陽光の反射光（撮影光）はスリット１Ｓを介して分光器機能部２６の受光部に入射され、反射スペクトルが測定される。また、太陽光の反射光（撮影光）は開孔１Ｈを介して、反射板１ｍで反射された後、開孔１Ｃを介して撮影カメラ１７Ａに受光され、対象植物５の撮影画像が撮影される。
【００３８】
図４は図１のスマートホン１０により実行される植物状態検出伝送処理を示すフローチャートである。以下の植物状態検出伝送処理のプログラムは例えばスマートホン１０のアプリケーションプログラムとして形成することができ、当該アプリケーションプログラムを通信回線を介して、もしくはＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ―ＲＯＭなどの、コンピュータにより読取可能な記録媒体に格納して提供できる。
【００３９】
図４のステップＳ１において測定者が白色反射板４を載置し、ステップＳ２において状態検出ボタンがオンされたか否かが判断される。ＹＥＳのときはステップＳ３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻る。ステップＳ３において分光器２０が白色反射板４で反射された太陽光を検出し、検出された太陽光に基づいて露光時間及び露光ゲインを設定する。次いで、ステップＳ４においてスマートホン１０が撮影カメラ１７Ａを用いて対象植物５を撮影して撮影画像（分光器測定範囲枠を含む）を撮影して表示部１６にリアルタイムに表示する。ステップＳ５において測定者は分光器測定範囲枠内に対象植物５が含まれるようにスマートホン１０を固定し、ステップＳ６において、スペクトル測定ボタンがオンされたか否かが判断される。ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ６に戻る。
【００４０】
ステップＳ７において、分光器２０が太陽光を受光して、太陽光に基づいて入射スペクトルを測定し、スマートホン１０に送る。測定された入射スペクトルに基づいて、公知の方法でＳ／Ｎ比及び露光飽和度を計算する。スマートホン１０は入射スペクトルを、このときの位置、角度、方位、時刻の付帯情報と対応づけてＳＳＤ１４に一時的に格納する。次いで、ステップＳ８において測定されたＳ／Ｎ比が所定のＳ／Ｎ比しきい値よりも大きいか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。また、ステップＳ９において測定された露光飽和度が所定の露光飽和限界値よりも大きいか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１１に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、露光時間及び露光ゲインを変更して再設定した後、ステップＳ４に戻る。
【００４１】
ステップＳ１１において測定者が白色反射板４を撤去し、ステップＳ１２において撮影ボタンがオンされたか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１２に戻る。ステップＳ１３において分光器２０は反射スペクトルを検出してスマートホン１０に送り、スマートホン１０は対象植物５を撮影して、撮影画像と、前記反射スペクトルと、その付帯情報とを含む植物状態情報（以下、植物状態情報という。）をＳＳＤ１４に格納する。さらに、ステップＳ１５においてスマートホン１０は前記植物状態情報を移動体通信ネットワーク２を介してサーバ装置３に送信して当該植物状態検出伝送処理を終了する。
【００４２】
さらに、サーバ装置３は、受信される前記植物状態情報に基づいて、公知の方法を用いて以下の「植物の種別及び状態の判定処理」を実行してその結果をサーバ装置３内の記憶装置に格納するとともに、スマートホン１０に返信して表示部１６に表示させる。
【００４３】
（１）植物の種類の判別処理（例えば、特許文献３，６及び非特許文献３，５，８，９参照）
（２）植物の健康状態の判別処理（例えば、特許文献１，２，４，５及び非特許文献５，６，８，９参照）
（３）植物の病原虫の判別処理（例えば、非特許文献５，８，９参照）
（４）植物の育成段階の判別処理（例えば、特許文献１，２，４，５及び非特許文献５，７，８，９参照）
（５）植物の汚染状態の判別処理（例えば、非特許文献５，８，９参照）（例えばＰｂ汚染量など）
（６）植物のＣＯ２吸収量の判別処理（例えば、非特許文献５，８，９，１０参照）
【００４４】
さらに、スマートホン１０における付帯情報及び植物の種別及び状態の判定処理の例について以下に説明する。
【００４５】
図５は図１の分光端末装置１の方位θを測定する測定例を示す外観斜視図である。図５に示すように、対象植物５を中心として各位置での方位θ（地磁気センサを用いた真北を基準とする地磁気方位）を磁気及び加速度センサ１７Ｃ内の地磁気センサで測定することができる。
【００４６】
図６は図１の分光端末装置１の傾斜角度φを測定する測定例を示す外観斜視図である。図６に示すように、対象植物５を中心としての水平面に対する傾斜角度φを測定することができる。
【００４７】
図７は図５の方位θをパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。図７に示すように、植物の反射スペクトルが方位θに依存して変化することがわかる。特に、反射スペクトルは特に５００〜６５０ｎｍ、７００〜８２０ｎｍの波長範囲で方位θを識別することができる。
【００４８】
図８は太陽６が移動したときに、図１の分光端末装置１を用いて時刻変化に対する反射スペクトルの測定例を示す外観斜視図であり、図９は図８の時刻をパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。図８及び図９に示すように、例えば太陽の午後２時の位置と、午後４時の位置とでは、反射スペクトルは特に５００〜６５０ｎｍ、７５０〜８５０ｎｍの波長範囲で太陽光のアジマスを識別することができる。
【００４９】
図１０Ａは鉛汚染下での植物育成の一例を示す対象植物の撮影画像を示す写真画像であり、図１０Ｂは鉛汚染下での植物育成の一例であって、鉛含有量の変化に対する植物育成の変化を示す対象植物の撮影画像を示す写真画像であり、図１０Ｃは図１０Ｂの鉛含有量をパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。図１０Ｂに示すように、鉛含有量が大きくなるにつれて植物の生育状態が悪く（小さく）なり、その色も緑から薄い緑色に変化する。また、図１０Ｃに示すように、反射スペクトルは特に５００〜６５０ｎｍ、７３０〜１０００ｎｍの波長範囲で鉛汚染量を識別することができる。
【００５０】
図１１は図１の植物状態検出伝送システムにおいてスマートホン１０のカメラ機能の利用イメージを示す図である。図１１に示すように、スマートホン１０を備える分光端末装置１は付帯情報付き撮影画像のデータをサーバ装置３に送信する一方、分光器２０で測定された反射スペクトルはスマートホン１０を介してサーバ装置３に送信された後、これらのデータが対応づけてサーバ装置３に統合的に格納された後、サーバ装置３は「植物の種別及び状態の判定処理」を実行することができる。
【００５１】
図１２Ａは図１の分光端末装置１の方位θを測定する測定例を示す外観斜視図であり、図１２Ｂは図１２Ａの方位θをパラメータとしたときの反射スペクトルの測定例を示すグラフである。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、反射スペクトルは方位θに依存して特に５００〜６５０ｎｍ、６７０〜８５０ｎｍの範囲で変化して識別できる。
【００５２】
図１３は分光端末装置１をドローン７に搭載したときの適用例を示す模式図である。図１３において、太陽６から対象植物５への入射角Ａｉは一定であるが、分光端末装置１を備えるドローン７を用いて分光端末装置１を移動させることで出射角Ａｏ１，Ａｏ２を変化させて前記の反射スペクトルの測定を行うことができる。
【００５３】
図１４は衛星８により撮影された画像、分光端末装置１により得られたデータ及びドローン７に搭載された分光端末装置１により得られたデータの有機的結合及び相補的利用の一例を示す外観斜視図である。図１４に示すように、衛星８により対象植物５の撮影画像を撮影し、ドローン７の分光端末装置１及び他の分光端末装置１により対象植物５の植物状態情報を測定してサーバ装置３に送信することで、すべての植物状態情報を収集して「植物の種別及び状態の判定処理」を実行することができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、反射スペクトルに関連づけて記録する、方位θ、角度φに関してはスマートホン１０に搭載の磁気及び加速度センサ１７Ｃにより取得し、位置をスマートホン１０搭載のＧＰＳ通信部１７Ｂで取得する。また、スマートホン１０に標準搭載されている、撮影カメラ機能や時刻も関連づける。対象植物に対してあらゆる方位θ、角度φからの反射スペクトルデータを収集することで、次式の双方向反射率分布関数（ＢＤＲＦ）を実際の測定データとして取得できる。
【００５５】
双方向反射率分布関数（Bidirectional Reflectance Distribution Function：以下、ＢＲＤＦという。）はある位置ｘにおいて、ある方向ωｉから光が入射してきたときに、方向ωｒにどれだけ光が反射するかの割合を表した関数であって、次式で表される。
【００５６】
【数１】
2018038052.tif 000003
【００５７】
ここで、入射光が物体表面で反射すると仮定し、入射光が物体内部に入射することは考えず、また、均一な材質での反射の場合は、位置ｘを無視してＢＲＤＦはｆｒ（ωｉ，ωｒ）とかける。
【００５８】
時刻がわかると、測定時の太陽角度がわかり、磁気及び加速度センサ１７Ｃから、反射スペクトルを測定した植物、果物などに当たる太陽光の入射方位がわかる。ここで、太陽角度の導出には、時刻とともに、位置（観測地の緯度、経度）情報が使われ、どちらもスマートホン１０のＧＰＳ通信部１７Ｂによって取得される。上記の測定時の太陽角度と太陽光の入射方位を同時に測定することで、望みの方位θ及び角度φへの反射スペクトルの変換が可能となり、本来知られている植物の種類や健康状態判別、病害虫判別、汚染状態判定、育成段階判定を含む「植物の種別及び状態の判定処理」を実行できる。
【００５９】
また、衛星画像は本来地上付近を真上から測定するので、衛星画像で得た反射スペクトルへの変換や比較ができるようになる。スマートホン１０に搭載の撮影カメラ１７Ａは、スペクトル計測領域を確認するためにも不可欠であり、写真撮影してスペクトルと関連づけてタグづけることで、種類判別や色などの情報を実空間的に知ることができる。また、分光器２０とスマートホン１０が一体化する仕組みになっていることで、前記の同時測定が可能となるのであり、スマートホン１０と分光器２０が分離していては意味がない。
【００６０】
図１５は従来例の測定例と、実施形態にかかる測定例との相違点を説明するための斜視図である。図１５において、従来例では、周回軌道Ｌ１を周回する周回衛星Ｓ１を用いて、例えば所定幅のストリップ形状の領域Ａ１における、例えば植物の状態等の物体の状態を測定する。この場合、所望される地球面上の所定領域の範囲で、領域Ａ１を単位として複数回実行する必要があるので、測定回数及び測定領域が膨大になるという問題点があった。
【００６１】
これに対して、本実施形態では、周回軌道Ｌ２を周回しかつ回転保持部４０を有する周回衛星Ｓ２を用いて、例えば所定面積の領域Ａ２，Ａ３，Ａ４において順次、例えば植物の状態等の物体の状態を測定するときに、上述のように予め収集してサーバ装置３に格納することで、サーバ装置３の情報を用いて上述の双方向反射率分布関数を用いて変換することで所望のデータを、従来例に比較して時間コスト、処理コストを大幅に削減して測定することができる。
【００６２】
具体的には、スマートホン１などの電子機器を用いて、
（１）磁気及び加速度センサなどのセンサ手段により太陽の入射方位を特定する方位及び角度の情報を取得し、
（２）ＧＰＳ通信部１７ＢなどのＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報と前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）撮影カメラ１７Ａ等の撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）測定時の前記太陽角度と前記太陽の入射方位を同時に測定することで、対象物体に対して複数の方位及び角度からの反射スペクトルデータを収集し、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、上述の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴としている。
これにより、本発明に係る物体状態検出伝送システムによれば、例えば植物などの対象物体で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて対象物体の種類及び状態を前記付帯情報に対応づけて自動的にかつ容易に判別することができる。
【００６３】
実施形態のまとめ．
本実施形態に係る植物状態検出伝送システムは、小型分光器２０である点は従来技術と変わらないが以下の発明の特徴を有する。
（１）３８０−１０５０ｎｍの多波長でスペクトル測定することで可視光から近赤外光までの波長範囲をカバーしつつ、かつ、スマートホン１０に付属の磁気及び加速度センサ１７Ｃを利用した測定角度、方位情報、ＧＰＳ通信部１７Ｂの位置情報を有機的に紐付けされたスペクトル情報を取得することができる。
（２）取得されたスペクトル情報は、前記の角度方位情報に加えて、スマートホン１０に付属の撮影カメラ１７Ａを利用して撮影された対象物の写真とＧＰＳ通信部１７Ｂの位置情報ともにタグ付けをされて、サーバ装置３などの外部データベースに保存される。
（３）本実施形態に係る小型分光器２０では、３８０〜１０５０ｎｍの波長範囲をすべて測定できることから、必然的に多機能となりうる。動植物、農作物、医療物、鉱物、食品など、地球上のすべての物体の反射スペクトルを前記の角度方位情報をタグを付けて、サーバ装置３などの外部データベースにアップロードできる。これは、特に屋外で日光の入射角と物体の向きの関係を特定できる点において不可欠な情報であり、この情報を記録できる点は極めて大きな効果を奏する。測定者の希望に応じて測定スペクトルを加工し、農作物の成長度、収穫時期のみならず、屋外での動植物の健康度を簡易的に把握できるサービスをも展開できる。
（４）さらに上述のシステムをドローン７と連携させることで、スマートホン１０では地上１カ所からの反射分光スペクトル測定に限られていた情報を上空から把握することが可能となる。その際、磁気及び加速度センサ１７Ｃを利用した測定角度、方位情報、さらにＧＰＳ通信部１７Ｂによる位置情報と通常の撮影カメラ１７Ａとの連携は、屋外で太陽光を利用した反射スペクトルの解釈には、唯一無二の測定データとなる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る植物状態検出伝送システムによれば、植物で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて植物の種類及び状態を前記付帯情報に対応づけて自動的にかつ容易に判別することができる。
【００６５】
変形例．
以上の実施形態においては、移動体通信ネットワーク２を用いて植物状態データを伝送しているが、本発明はこれに限らず、その他の無線通信ネットワーク又は有線通信ネットワークなどの通信回線を用いて伝送してもよい。
【００６６】
以上の実施形態においては、スマートホン１０を用いているが、本発明はこれに限らず、パーソナルコンピュータ、携帯電話機などの電子機器を用いてもよい。
【００６７】
以上の実施形態においては、ＵＳＢインターフェース１８，２７を用いてスマートホン１０と分光器２０とを接続しているが、本発明はこれに限らず、他の通信インターフェースを用いて接続してもよい。
【００６８】
以上の実施形態においては、植物の種別及び状態の判別処理をサーバ装置３により実行しているが、本発明はこれに限らず、スマートホン１０、パーソナルコンピュータなどの別の端末装置で行ってもよい。
【００６９】
以上の実施形態においては、サーバ装置３が種々のデータを収集して対象植物５の種別及び状態の判別処理を実行しているが、本発明はこれに限らず、移動体通信ネットワーク２に接続された、電子機器（スマートホン１０を含む）などの端末装置で実行してもよい。
【００７０】
以上の実施形態においては、対象植物５の種別及び状態の判別処理を実行しているが、本発明はこれに限らず、対象物は、植物に限定されず、動物、農作物、医療物、鉱物、食品など、地球上のすべての物体であってもよい。この場合において、対象物体の種別及び状態の判別処理を反射スペクトルに基づいて行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上詳述したように、本発明に係る物体状態検出伝送システムによれば、例えば植物などの対象物体で反射された太陽光の反射スペクトルに基づいて対象物体の種類及び状態を前記付帯情報に対応づけて自動的にかつ容易に判別することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…分光端末装置、
１Ａ…装置筐体、
１Ｃ，１Ｈ…開孔、
１Ｓ…スリット、
２…移動体通信ネットワーク、
３…サーバ装置、
４…白色反射板、
４ｍ…反射面、
５…対象植物、
６…太陽、
７…ドローン、
８…衛星、
１０…スマートホン、
１０Ｂ…バス、
１１…ＣＰＵ、
１２…ＲＯＭ、
１３…ＲＡＭ、
１４…ＳＳＤ、
１５…操作部、
１６…表示部、
１７Ａ…撮影カメラ、
１７Ｂ…ＧＰＳ通信部、
１７Ｃ…磁気及び加速度センサ、
１８…ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）、
１８Ｃ…ＵＳＢケーブル、
１９…無線通信部、
１９Ａ…アンテナ、
２０…分光器、
２０Ｂ…バス、
２１…ＣＰＵ、
２２…ＲＯＭ、
２３…ＲＡＭ、
２４…操作部、
２５…表示部、
２６…分光器機能部、
２７…ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）、
３０，３０Ａ，３０Ｂ…移動部、
４０…回転保持部、
１００…地平線、
Ａ１〜Ａ４…測定領域、
Ｌ１，Ｌ２  周回軌道、
ＬＬ１，ＬＬ２…レール、
Ｓ１，Ｓ２…周回衛星。
【図１】
2018038052.tif 000004
【図２】
2018038052.tif 000005
【図３】
2018038052.tif 000006
【図４】
2018038052.tif 000007
【図５】
2018038052.tif 000008
【図６】
2018038052.tif 000009
【図７】
2018038052.tif 000010
【図８】
2018038052.tif 000011
【図９】
2018038052.tif 000012
【図１０Ａ】
2018038052.tif 000013
【図１０Ｂ】
2018038052.tif 000014
【図１０Ｃ】
2018038052.tif 000015
【図１１】
2018038052.tif 000016
【図１２Ａ】
2018038052.tif 000017
【図１２Ｂ】
2018038052.tif 000018
【図１３】
2018038052.tif 000019
【図１４】
2018038052.tif 000020
【図１５】
2018038052.tif 000021
【図１６】
2018038052.tif 000022
【図１７】
2018038052.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月22日(2018.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置と、
前記分光端末装置に通信回線を介して接続されたサーバ装置とを備えた物体状態検出伝送システムであって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体を中心として前記電子機器の各位置における、地磁気に基づく真北を基準とする方位（θ）及び前記対象物体を中心としての水平面に対する傾斜角度（φ）を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）、並びに前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報を取得し、前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）前記分光器により測定された反射スペクトルを受信し、前記受信された反射スペクトルを、前記撮影手段で取得した撮影画像データ及び付帯情報と対応づけて前記サーバ装置に送信することにより、対象物体に対して複数の方位（θ）及び複数の傾斜角度（φ）からの反射スペクトルデータを前記サーバ装置に収集させ、ここで、前記付帯情報は、
（ａ）前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報と、
（ｂ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報とから導出された前記太陽角度と、
（ｃ）前記センサ手段から取得された前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報から導出された前記太陽の入射方位と、
（ｄ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と
を含み、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする物体状態検出伝送システム。
【請求項２】
前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする請求項１記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項３】
前記電子機器はスマートホンである請求項１又は２記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項４】
前記撮影手段を備えた前記電子機器が衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の物体状態検出伝送システム。
【請求項５】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体を中心として前記電子機器の各位置における、地磁気に基づく真北を基準とする方位（θ）及び前記対象物体を中心としての水平面に対する傾斜角度（φ）を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）、並びに前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記電子機器は、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報を取得し、前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）前記分光器により測定された反射スペクトルを受信し、前記受信された反射スペクトルを、前記撮影手段で取得した撮影画像データ及び付帯情報と対応づけて前記サーバ装置に送信することにより、対象物体に対して複数の方位（θ）及び複数の傾斜角度（φ）からの反射スペクトルデータを前記サーバ装置に収集させ、ここで、前記付帯情報は、
（ａ）前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報と、
（ｂ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報とから導出された前記太陽角度と、
（ｃ）前記センサ手段から取得された前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報から導出された前記太陽の入射方位と、
（ｄ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と
を含み、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを特徴とする分光端末装置。
【請求項６】
前記対象物体は、植物、動物、農作物、医療物、鉱物又は食品であることを特徴とする請求項５記載の分光端末装置。
【請求項７】
前記電子機器はスマートホンである請求項５又は６記載の分光端末装置。
【請求項８】
前記撮影手段を備えた前記電子機器が衛星に搭載され、前記衛星は前記撮影画像を前記サーバ装置に無線送信することを特徴とする請求項５〜７のうちのいずれか１つに記載の分光端末装置。
【請求項９】
対象物体で反射された反射光に基づいて反射スペクトルを測定する分光器と、前記測定された反射スペクトルを受信する電子機器とを一体的に備えた分光端末装置のための電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、
対象物体を撮影して撮影画像を得る撮影手段と、
前記対象物体の位置を測定するＧＰＳ手段と、
前記対象物体を中心として前記電子機器の各位置における、地磁気に基づく真北を基準とする方位（θ）及び前記対象物体を中心としての水平面に対する傾斜角度（φ）を測定するセンサ手段と、
前記撮影及び測定の時刻を計時する計時手段と、
前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）、並びに前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信する通信手段とを備え、
前記制御方法は、
前記撮影手段が、対象物体を撮影して撮影画像を得るように制御することと、
前記ＧＰＳ手段が、前記対象物体の位置を測定するように制御することと、
前記センサ手段が、前記対象物体の前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）を測定するように制御することと、
前記通信手段が、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）、並びに前記撮影及び測定の時刻を前記受信した反射スペクトルとともにサーバ装置に送信するように制御することとを含み、
前記制御方法はさらに、
（１）前記センサ手段により太陽の入射方位を特定する前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報を取得し、
（２）前記ＧＰＳ手段により太陽角度の導出に必要な位置情報を取得し、前記計時手段により時刻情報を取得し、
（３）前記撮影手段で取得した撮影画像データを前記計時手段で取得した時刻に関連づけ、
（４）前記分光器により測定された反射スペクトルを受信し、前記受信された反射スペクトルを、前記撮影手段で取得した撮影画像データ及び付帯情報と対応づけて前記サーバ装置に送信することにより、対象物体に対して複数の方位（θ）及び複数の傾斜角度（φ）からの反射スペクトルデータを前記サーバ装置に収集させ、ここで、前記付帯情報は、
（ａ）前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報と、
（ｂ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と前記ＧＰＳ手段により取得された位置情報とから導出された前記太陽角度と、
（ｃ）前記センサ手段から取得された前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）の情報から導出された前記太陽の入射方位と、
（ｄ）前記計時手段により計時された測定時の時刻と
を含み、
（５）当該収集した反射スペクトルデータを、所定の双方向反射率分布関数の測定データとして取得して、
（６）当該収集した反射スペクトルデータを、前記双方向反射率分布関数を用いて、所望の方位及び角度への反射スペクトルデータに変換することで、対象物体の種別及び状態の判別処理を行うことを含むことを特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項１０】
前記電子機器により実行される、請求項９記載の制御方法の各ステップを含むことを特徴とする制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載の制御プログラムを格納したことを特徴とする、コンピュータにより読取可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の物体状態検出伝送システムのためのサーバ装置であって、
前記電子機器から送信された、前記撮影画像、前記対象物体の位置、前記対象物体の前記方位（θ）及び前記傾斜角度（φ）及び前記撮影及び測定の時刻、並びに前記反射スペクトルを受信した後、前記対象物体の種別及び判定処理を実行することを特徴とするサーバ装置。
【請求項１３】
前記サーバ装置は前記通信回線に接続された端末装置であることを特徴とする請求項１２記載のサーバ装置。
【国際調査報告】
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