(57)【要約】  本技術は、正確な測定光補正を行うことができるようにする検査装置、検査方法、及び、プログラムに関する。検査装置は、参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板の測定スペクトル情報とに基づいて、測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定し、決定された測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた検査対象物の測定スペクトル情報を補正する。本技術は、例えば、正規化植生指数(NDVI)等の植生指数を測定する植生検査装置に適用することができる。
2017010261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する補正部と
を備える検査装置。
【請求項２】
前記参照スペクトル情報は、あらかじめ想定される複数の想定光源下で、前記基準反射板又は前記基準透過板をセンシングすることで得られる前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報である
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記複数の想定光源は、基準となる基準光源を含み、
前記想定光源ごとに前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報と対応付けられる前記補正ゲインは、前記基準光源における前記補正ゲインに関連付けられている
請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報は、前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル比率であり、
前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル情報は、前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル比率であり、
前記検査対象物の測定スペクトル情報は、前記検査対象物の測定スペクトル比率である
請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】
補正された前記検査対象物の測定スペクトル比率に基づいて、前記検査対象物の検査指標を算出する検査指標算出部をさらに備える
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記検査対象物の検査指標に対応する画像の表示を制御する表示制御部をさらに備える
請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記補正ゲインは、特性の異なる複数の検査対象物の代表の分光特性を用いて算出される
請求項１に記載の検査装置。
【請求項８】
前記代表の分光特性は、特性の異なる複数の検査対象物の分光特性の平均分光特性である
請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
前記補正ゲインは、各想定光源の既知の分光特性、及び、センサ部の既知の分光感度特性を用いて算出される
請求項７に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記基準反射板の参照スペクトル比率は、任意の基準反射板の既知の分光特性を用いて算出される
請求項４に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記補正ゲイン決定部は、前記テーブルに格納された複数の補正ゲインの中から、前記測定光源対応補正ゲインを選択する
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記補正ゲイン決定部は、前記テーブルに格納された複数の補正ゲインの値を用いた補間を行うことで、前記測定光源対応補正ゲインを算出する
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１３】
１種類又は複数種類の検査対象物ごとの前記テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正ゲイン決定部は、前記記憶部に記憶された前記テーブルのうち、検査対象物の種別に応じた前記テーブルを参照して、前記測定光源対応補正ゲインを決定する
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１４】
前記基準反射板と前記基準透過板のうち、前記基準反射板が用いられる場合に、前記測定光源下において、前記検査対象物と前記基準反射板とをセンシングするセンサ部をさらに備える
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１５】
前記センサ部は、前記検査対象物と前記基準反射板を同時にセンシングする
請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１６】
前記基準反射板は、前記センサ部を有するカメラの画角内に存在するように、所定の位置に取り付けられる
請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１７】
前記検査対象物は、植物であり、
前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル比率、前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル比率、及び、前記検査対象物の測定スペクトル比率は、Ｒ(赤)成分の値とＩＲ(赤外)成分の値との比率であり、
前記検査指標は、正規化植生指数(NDVI：Normalized Difference Vegetation Index)である
請求項４に記載の検査装置。
【請求項１８】
前記基準反射板と前記基準透過板のうち、前記基準透過板が用いられる場合に、前記測定光源下において、前記検査対象物をセンシングする第１のセンサ部と、前記基準透過板をセンシングする第２のセンサ部とをさらに備える
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１９】
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定し、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する
ステップを含む検査方法。
【請求項２０】
コンピュータを、
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する補正部と
して機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、検査装置、検査方法、及び、プログラムに関し、特に、正確な測定光補正を行うことができるようにした検査装置、検査方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、植物等の検査対象物の検査指標の測定を行うに際して、その測定時の測定光源の変化を補正するために、基準反射板を用いることが知られている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０１７６８号
【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、従来の技術であると、検査対象物の検査指標の測定時に、測定光源が変化することで、正確な測定光補正を行うことができない場合がある。そのため、検査対象物の検査指標の測定時に、測定光源が変化しても、正確な測定光補正を行うことが望まれる。【０００５】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、検査対象物の検査指標の測定時における光源依存性を除去して、正確な測定光補正を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一側面の検査装置は、参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する補正部とを備える検査装置である。【０００７】
本技術の一側面の検査装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。また、本技術の一側面の検査方法又はプログラムは、上述した本技術の一側面の検査装置に対応する検査方法又はプログラムである。【０００８】
本技術の一側面の検査装置、検査方法、及び、プログラムにおいては、参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応前記補正ゲインが決定され、決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報が補正される。
【発明の効果】
【０００９】
本技術の一側面によれば、正確な測定光補正を行うことができる。【００１０】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術を適用した植生検査装置の構成例を示す図である。
【図２】検査対象物の分光反射率特性を示す図である。
【図３】センサの分光感度特性を示す図である。
【図４】フラットな分光反射率の基準反射板を用い、直接補正ゲインを求めて測定光補正を行った場合における各分光特性を示す図である。
【図５】ルックアップテーブル(LUT)を用い、測定光補正を行った場合における各分光特性を示す図である。
【図６】ルックアップテーブル作成装置の機能的構成を示す図である。
【図７】ルックアップテーブル作成処理を説明するフローチャートである。
【図８】想定光源の例を示す図である。
【図９】ルックアップテーブル(LUT)の例を示す図である。
【図１０】検査指標の測定時における植生検査装置の第１の機能的構成を示す図である。
【図１１】検査指標の第１の測定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】ルックアップテーブル(LUT)の具体的な数値例を示す図である。
【図１３】検査指標の測定時における植生検査装置の第２の機能的構成を示す図である。
【図１４】検査指標の第２の測定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】カメラの前方に基準反射板を取り付けた場合の例を示す図である。
【図１６】植生検査装置の構成例を示す図である。
【図１７】植生検査システムの第１の構成例を示す図である。
【図１８】植生検査システムの第２の構成例を示す図である。
【図１９】植生検査システムの第３の構成例を示す図である。
【図２０】測定装置の具体例を示す図である。
【図２１】単眼の構成を採用した場合の植生検査装置の外観の構成例を示す斜視図である。
【図２２】単眼の構成を採用した場合の植生検査装置の構成例を示す図である。
【図２３】複眼の構成を採用した場合の植生検査装置の外観の構成例を示す斜視図である。
【図２４】複眼の構成を採用した場合の植生検査装置の構成例を示す図である。
【図２５】コンピュータの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本技術の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。
【００１３】
１．システムの構成
２．ルックアップテーブル(LUT)を用いた検査の原理
３．ルックアップテーブル(LUT)の作成
４．検査対象物の検査
５．変形例
６．コンピュータの構成
【００１４】
＜１．システムの構成＞
【００１５】
（植生検査装置の構成）
図１は、本技術を適用した植生検査装置１０の構成例を示す図である。なお、図１の説明では、図２乃至図３のグラフを適宜参照しながら説明する。
【００１６】
図１の植生検査装置１０は、植物等の検査対象物５０をセンシングして、その検査指標の測定を行うための装置である。ここで、センシングとは、対象物を測定することを意味する。また、センシングには、対象物(被写体)を撮像することを含み、可視光外の波長の光をセンシングする場合についても、撮像に含まれるものとする。
【００１７】
図１において、植生検査装置１０は、基準反射板１０１、レンズ１０２、センサ１０３、露出制御部１０４、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６から構成される。ただし、基準反射板１０１は、植生検査装置１０により、検査対象物５０と同時に又は単独で測定(センシング)可能な所定の位置に設置される。なお、図１において、露出制御部１０４、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６などは、回路を含んで構成されるようにしてもよい。
【００１８】
図１では、検査対象物５０として、植物を対象としており、その検査指標として、植生指数が算出される場合を説明する。植生指数は、植生の分布状況や活性度を示す指標である。以下の説明では、植生指数として、正規化植生指数(NDVI：Normalized Difference Vegetation Index)を説明する。
【００１９】
また、以下の説明においては、スペクトル比率とは、対象物からの光を分光して得られるスペクトルの関係を表した値である。ここで、正規化植生指数(NDVI値)を求める場合には、分光スペクトルとして、Ｒ(赤)成分の値とＩＲ(赤外)成分の値が必要になるので、スペクトル比率は、Ｒ成分とＩＲ成分との関係を表した値とされる。
【００２０】
この場合のスペクトル比率としては、例えば、R/IRを計算した値のほか、IR/Rを計算した値や、RとIRの値をそれぞれ独立して保持するなど、RとIRとの比率を表したもの、又はRとIRとの比率を求めることが可能なものであれば、どのような形式のデータであってもよい。以下の説明では、スペクトル比率として、R/IRを計算した値(以下、「R/IR比率」とも記述する)が用いられる場合を一例に説明する。
【００２１】
また、植生検査装置１０においては、あらかじめ作成されたルックアップテーブル(LUT：Lookup Table)を用いることになるが、このルックアップテーブル(LUT)の作成時における、あらかじめ想定される光源を想定光源と称し、また、色温度が異なる複数の想定光源の中で、基準色温度の光源を、基準光源と称するものとする。さらに、様々な光源下での検査対象物５０の検査指標の測定時における対象物を照射する光源を、測定光源と称する。
【００２２】
測定光源下において、検査対象物５０からの反射光は、レンズ１０２を介してセンサ１０３に入射される。
【００２３】
図２は、検査対象物５０としての植物の分光反射率特性を示す図である。図２においては、横軸は波長(nm)を表し、縦軸は反射率を表している。また、植物Ａ、植物Ｂ、及び、植物Ｃは、同じ種別の植物(例えば芝)であって、その植物の量や活力を表す植生が異なっている。図２に示すように、植生の異なる植物ごとに、分光反射率特性が異なっている。
【００２４】
また、測定光源下において、基準反射板１０１からの反射光は、レンズ１０２を介してセンサ１０３に入射される。
【００２５】
センサ１０３は、例えば、所定の波長帯域の光を透過する複数の光学フィルタを有する分光器と、複数の画素が行列状にセンサ面に配列されたセンシング素子から構成され、分光センシング機能を有している。センサ１０３は、レンズ１０２を介して入射される、対象物(検査対象物５０と基準反射板１０１)からの光(反射光)を、分光器により分光して、センシング素子によりそのセンサ面に照射される光を検出することで、それぞれの分光成分の明るさに応じた測定信号(測定値)を出力する。
【００２６】
図示するように、センサ１０３の分光器では、例えば、縦×横が２×４となる８画素を１セットとし、その１セットを構成する各画素に対応して、それぞれ異なる波長帯域の光を透過する８種類の光学フィルタが配置される。すなわち、１セットの８画素に対応して、波長の短い方から順に、第１の青色光Ｂ１を透過する光学フィルタ、第２の青色光Ｂ２を透過する光学フィルタ、第１の緑色光Ｇ１を透過する光学フィルタ、第２の緑色光Ｇ２を透過する光学フィルタ、第１の赤色光Ｒ１を透過する光学フィルタ、第２の赤色光Ｒ２を透過する光学フィルタ、第１の赤外光ＩＲ１を透過する光学フィルタ、及び、第２の赤外光ＩＲ２を透過する光学フィルタが配置される。
【００２７】
そして、分光器は、このような８画素の光学フィルタを１セットとして、ｎセット(ｎは１以上の自然数)の光学フィルタが、センシング素子のセンサ面の全面に連続的に配置されて構成されている。なお、光学フィルタのセットは、８画素を１セットとした構成に限定されることなく、例えば、４画素を１セットとした構成などの他の形態を採用することができる。
【００２８】
ここで、植生指数として、正規化植生指数(NDVI値)を測定する場合には、Ｒ(赤)成分とＩＲ(赤外)成分の測定値が必要になるので、センサ１０３は、対象物からの光(反射光)に応じて、Ｒ成分の値(Ｒチャネル(Rch)値)とＩＲ成分の値(ＩＲチャネル(IRch)値)を測定(センシング)し、露出制御部１０４及び補正処理部１０５に供給することになる。
【００２９】
なお、Ｒ成分の値(Ｒチャネル値)とは、例えば、第１の赤色光Ｒ１を透過する光学フィルタに対応する測定値、又は第２の赤色光Ｒ２を透過する光学フィルタに対応する測定値である。また、ＩＲ成分の値(ＩＲチャネル値)とは、例えば、第１の赤外光ＩＲ１を透過する光学フィルタに対応する測定値、又は第２の赤外光ＩＲ２を透過する光学フィルタに対応する測定値である。
【００３０】
図３は、センサ１０３の分光感度特性を示す図である。図３において、横軸は波長(nm)を表し、縦軸は分光感度を表している。ここで、検査対象物５０が植物の場合には、その分光反射率特性は、可視領域での反射が小さくなり、近赤外領域での反射が大きくなることが知られている。これは、植物の光合成と関係しており、光合成に有効である可視領域の波長が吸収されることで、可視領域からの反射が小さくなる一方で、近赤外領域では、反射が相対的に大きくなるからである。センサ１０３は、このような植物の分光反射特性に対応するために、図３に示した分光感度特性を有している。
【００３１】
なお、センサ１０３としては、対象物を面で捉えるエリアセンサのほか、対象物を線で捉えるラインセンサを用いることができる。また、センシング素子に、Ｒ成分の画素とＩＲ成分の画素が１画素ずつしか配置されていない場合でも、センサ又は測定対象物を移動させるための機構を設けることで、対象物をスキャンすることができる。
【００３２】
露出制御部１０４は、センサ１０３において、信号電荷が飽和せずにダイナミックレンジ内に入っている状態で測定(センシング)が行われるように、レンズ１０２等の光学系のシャッタ速度やアイリス(絞り)による開口量、又はセンサ１０３の電子シャッタのシャッタ速度などを制御することで、露出制御を行う。
【００３３】
補正処理部１０５は、センサ１０３から供給されるＲチャネル値とＩＲチャネル値に基づいて、Ｒチャネル値とＩＲチャネル値とのスペクトル比率(R/IR比率)を補正する補正処理を行い、その補正後のスペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を、検査指標算出部１０６に供給する。
【００３４】
この補正処理では、あらかじめ作成されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、測定光源下での測定(センシング)により得られた基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた、スペクトル比率の補正ゲイン(以下、測定光源対応補正ゲインともいう)が決定され、この測定光源対応補正ゲインを用いて、測定光源下での測定(センシング)により得られた検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)が補正される。
【００３５】
ただし、ルックアップテーブル(LUT)には、各色温度の想定光源ごとに、参照スペクトル比率(R/IR比率)と、補正ゲインとが対応付けられている。ただし、参照スペクトル比率は、想定光源下における基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R/IR比率)に相当している。また、補正ゲインは、測定光源下での測定(センシング)により得られる検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するためのゲインである。なお、ルックアップテーブル(LUT)の作成方法の詳細な内容については、図６乃至図９を参照して後述する。
【００３６】
検査指標算出部１０６は、補正処理部１０５から供給される補正後の検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、植生指数を算出して出力する。ここでは、下記の式(１)を演算することで、植生指数として、(補正済みの)NDVI値を求めることができる。
【００３７】
NDVI = (IR - R) / (IR + R) = (1- R/IR) / (1 + R/IR)       ・・・(１)
【００３８】
ただし、式(１)において、IRは、近赤外領域の反射率を表し、Rは、可視領域赤の反射率を表している。なお、この正規化植生指数(NDVI値)を算出するなどの、検査対象物５０の検査方法の詳細な内容については、図１０乃至図１４を参照して後述する。
【００３９】
植生検査装置１０は、以上のように構成される。図１の植生検査装置１０においては、あらかじめ作成されたルックアップテーブル(LUT)を用い、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた測定光源対応補正ゲインが決定され、決定された測定光源対応補正ゲインに応じて測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)が補正され、補正後の測定スペクトル比率(R/IR比率)から、検査指標(NDVI値)が算出される。
【００４０】
これにより、例えば、図１の植生検査装置１０において、測定光源での検査対象物５０(特定の植物)のNDVI値として、0.6が測定された場合、0.6であるNDVI値は、基準光源での検査対象物５０のNDVI値に相当するものであって、晴れや曇り、雨などの天候の変化によって光源が変化した場合でも、光源依存性が除去されているため、同一の検査対象物５０(特定の植物)であれば、そのNDVI値として、0.6が測定されることになる。また、別の異なる植生の検査対象物５０について、測定光源でのNDVI値として、例えば、0.3又は0.4などの値が測定された場合も同様であり、これらの値は基準光源での同検査対象物５０のNDVI値に相当するものであって、光源依存性が除去された値として測定される。一方で、仮に、植生検査装置１０とは異なり、光源依存性が除去されていない場合には、例えば、晴れや曇りなどの天候の変化によって光源が変化すると、同一の検査対象物(植物)であっても、NDVI値が異なる値として測定される。
【００４１】
＜２．ルックアップテーブル(LUT)を用いた検査の原理＞
【００４２】
ここでは、図４及び図５を参照して、光源及び対象物(検査対象物５０と基準反射板１０１)の分光特性が、センサ１０３の出力値、スペクトル比率(R/IR比率)、及び、測定光補正に対して、どのように作用するかを示すことで、植生検査装置１０で行われる検査の原理について説明する。
【００４３】
なお、ここでは、比較のため、図４を参照して、RGBカメラ等のホワイトバランスに通常用いられる、分光反射率特性がフラットな白色板又はグレー板の基準反射板(以下、フラット基準反射板１０１Ｆともいう)を用いて、このフラット基準反射板１０１Ｆを測定したときのセンサ１０３の出力値から、直接補正ゲインを求めることで測定光補正を行った場合を説明してから、図５を参照して、ルックアップテーブル(LUT)を用いて測定光補正を行う場合について説明する。
【００４４】
（フラット基準反射板を用いて直接補正ゲインを求めて測定光補正を行う場合）
図４は、基準反射板として、フラット基準反射板１０１Ｆを用いて直接補正ゲインを求めて測定光補正を行う場合を説明する図である。なお、図４において、各グラフの横軸は波長を表し、縦軸は強度を表している。
【００４５】
図４のＡのセンサ分光感度特性Ｓ(λ)の想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２の各グラフにおいて、左側の波形はＲチャネルの分光感度特性を表し、右側の波形はＩＲチャネルの分光感度特性を表している。なお、図４のＡの縦軸の強度は、センサ１０３が測定する光の強度を表している。
【００４６】
図４のＢの光源分光特性Ｉ(λ)において、想定光源Ｌ１のグラフは、その分光特性がフラットな場合を表し、想定光源Ｌ２のグラフは、その分光特性が、波長が長いほど強度が大きい特性であることを表している。なお、図４のＢの縦軸の強度は、各光源が放射する光強度を表している。
【００４７】
図４のＣの測定系総合分光特性は、Ｓ(λ)×Ｉ(λ)、すなわち、図４のＡのセンサ分光感度特性Ｓ(λ)と、図４のＢの光源分光特性Ｉ(λ)とを乗じた分光特性を表している。これは、それぞれの光源下における、光源の特性とセンサの特性の双方の特性を考慮した測定系の総合的な分光特性を表している。なお、図４のＣの縦軸の強度は、図４のＡの光強度と、図４のＢの光強度とを乗じて得られる強度を表している。
【００４８】
以下の説明では、基準反射板１０１Ｆや検査対象物５０などの対象物の測定を想定し、センサ１０３の出力値であるＲチャネル値とＩＲチャネル値を用いながら、説明を進めるものとする。ここでは、センサ１０３の出力値は、測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、それぞれの対象物(基準反射板１０１Ｆと検査対象物５０)の分光反射率特性であるO_Ref(λ)又はO_ISP(λ)を乗じて、それらを波長軸にて積分した値に比例している。
【００４９】
まず、図４のＤ乃至図４のＧの左側のグラフを参照しながら、その分光特性がフラットな想定光源Ｌ１について説明する。
【００５０】
図４のＤは、基準反射板１０１Ｆの分光反射率特性O_Ref(λ)を表している。また、図４のＥの基準反射板系総合分光特性は、図４のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図４のＤの基準反射板１０１Ｆの分光反射率特性O_Ref(λ)とを乗じて得られる特性を表している。そして、この特性を波長軸にて積分した値(図４のＥの光強度を表す実線と波長軸とで囲まれる部分の面積)に、センサ１０３の出力値は比例することになる。
【００５１】
なお、図４のＤの縦軸の強度は、基準反射板１０１Ｆが反射する光の強度を表している。また、図４のＥの縦軸の強度は、図４のＣの光強度と、図４のＤの光強度とを乗じて得られる強度を表している。
【００５２】
ここで、想定光源Ｌ１下における基準反射板１０１Ｆの測定時のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Ref_L1_R = 1.0と、D_Ref_L1_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ１下における基準反射板１０１Ｆのスペクトル比率(R/IR比率)は、下記の式(２)により算出される。
【００５３】
R_Ref_L1 = D_Ref_L1_R / D_Ref_L1_IR = 1.0 / 1.0 = 1.0       ・・・(２)
【００５４】
また、図４のＦは、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)の一例を表している。また、図４のＧの検査対象物系総合分光特性は、図４のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図４のＦの検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)とを乗じて得られる特性を表している。そして、この特性を波長軸にて積分した値(図４のＧの光強度を表す実線と波長軸とで囲まれる部分の面積)に、センサ１０３の出力値は比例することになる。
【００５５】
なお、図４のＦの縦軸の強度は、検査対象物５０が反射する光の強度を表している。また、図４のＧの縦軸の強度は、図４のＣの光強度と、図４のＦの光強度とを乗じて得られる強度を表している。
【００５６】
ここで、想定光源Ｌ１下における検査対象物５０の測定時のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Plt_ISP_L1_R = 0.25と、D_Plt_ISP_L1_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ１下における検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)は、下記の式(３)により算出される。
【００５７】
R_Plt_ISP_L1 = D_Plt_ISP_L1_R / D_Plt_ISP_L1_IR = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(３)
【００５８】
そして、この式(３)により求められる検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)に対する測定光補正は、式(２)により求められる基準反射板１０１Ｆのスペクトル比率(R/IR比率)を用いて、下記の式(４)により表される。ただし、この場合、想定光源Ｌ１の光源分光特性がフラットであるため、補正を行わない場合と等価とされる。
【００５９】
R_Plt_ISP_L1_comp = R_Plt_ISP_L1 / R_Ref_L1 = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(４)
【００６０】
次に、図４のＤ乃至図４のＧの右側のグラフを参照しながら、その分光特性が、想定光源Ｌ１とは異なる特性であって、波長が長いほど強度が大きい特性となる想定光源Ｌ２について説明する。
【００６１】
図４のＤは、基準反射板１０１Ｆの分光反射率特性O_Ref(λ)を表している。また、図４のＥの基準反射板系総合分光特性は、図４のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図４のＤの基準反射板１０１Ｆの分光反射率特性O_Ref(λ)とを乗じて得られる特性を表している。
【００６２】
ここで、想定光源Ｌ２下における基準反射板１０１Ｆの測定時のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Ref_L2_R = 0.25と、D_Ref_L2_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ２下における基準反射板１０１Ｆのスペクトル比率(R/IR比率)は、下記の式(５)により算出される。
【００６３】
R_Ref_L2 = D_Ref_L2_R / D_Ref_L2_IR = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(５)
【００６４】
また、図４のＦは、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)の一例を表している。また、図４のＧの検査対象物系総合分光特性は、図４のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図４のＦの検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)とを乗じて得られる特性を表している。
【００６５】
ここで、想定光源Ｌ２下における検査対象物５０の測定時のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Plt_ISP_L2_R = 0.05と、D_Plt_ISP_L2_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ２下における検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)は、下記の式(６)により算出される。
【００６６】
R_Plt_ISP_L2 = D_Plt_ISP_L2_R / D_Plt_ISP_L2_IR = 0.05 / 1.0 = 0.05       ・・・(６)
【００６７】
そして、この式(６)により求められる検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)に対する測定光補正は、式(５)により求められる基準反射板１０１Ｆのスペクトル比率(R/IR比率)を用いて、下記の式(７)により表される。
【００６８】
R_Plt_ISP_L2_comp = R_Plt_ISP_L2 / R_Ref_L2 = 0.05 / 0.25 = 0.20       ・・・(７)
【００６９】
以上のようにして測定光補正が行われるが、検査対象物５０のスペクトル(R/IR比率)に対する、測定光補正における補正精度の観点で見ると、想定光源Ｌ２下での測定値(R_Plt_ISP_L2 = 0.05)は、想定光源Ｌ１下での測定値(R_Plt_ISP_L1 = 0.25)に対して、大きく異なっているが、上述した測定光補正により、より近い値(R_Plt_ISP_L1_comp = 0.25，R_ISP_L2_comp = 0.20)に補正されている。しかしながら、測定光補正を行ったとしても、依然として誤差が伴っている。
【００７０】
その理由であるが、図４のＧの分光特性に対するセンサ１０３の出力値に対応するスペクトル比率(R/IR比率)への補正ゲインを、図４のＥの分光特性に対するセンサ１０３の出力値に対応するスペクトル比率(R/IR比率)から求めているが、図４のＧと図４のＥとの間には、対象物の分光反射率の成分(O_Ref(λ)とO_Plt_ISP(λ))に大きな差異が存在することから、適用された補正ゲインが、検査対象物５０に対して精度のよい補正ゲインとなっていないことに起因している。
【００７１】
（ルックアップテーブル(LUT)を用いて測定光補正を行う場合）
図５は、ルックアップテーブル(LUT)を用いて測定光補正を行う場合を説明する図である。なお、図５において、各グラフの軸は、図４のグラフの軸と同様とされる。
【００７２】
図５のＡのセンサ分光感度特性Ｓ(λ)、図５のＢの光源分光特性Ｉ(λ)、及び、図５のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)は、図４のＡのセンサ分光感度特性Ｓ(λ)、図４のＢの光源分光特性Ｉ(λ)、及び、図４のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と同様であるため、その説明は省略する。
【００７３】
まず、図５のＤ及び図５のＥ、並びに図５のＨ及び図５のＩを参照しながら、ルックアップテーブル(LUT)の作成方法について説明する。
【００７４】
図５のＤは、基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)を表しており、その値は、フラットとなっている。また、図５のＥの基準反射板系総合分光特性は、図５のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図５のＤの基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)とを乗じて得られる特性を表している。
【００７５】
ここで、想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２下における、基準反射板１０１の測定時のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Ref_L1_R = 1.0，D_Ref_L1_IR = 1.0，D_Ref_L2_R = 0.25，D_Ref_L2_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２下における基準反射板１０１のスペクトル比率(R/IR比率)は、それぞれ、下記の式(８)と式(９)により算出される。
【００７６】
R_Ref_L1 = D_Ref_L1_R / D_Ref_L1_IR = 1.0 / 1.0 = 1.0         ・・・(８)
R_Ref_L2 = D_Ref_L2_R / D_Ref_L2_IR = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(９)
【００７７】
図５のＨは、検査対象物５０の分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)を表している。この分光反射率代表特性は、特性に変動のある検査対象物５０の代表的な特性である。ここでは、この代表的な特性として、複数の分光反射率の平均値を採用した場合を説明するが、他の特性を用いるようにしてもよい。また、代表的な特性として平均値を採用した場合に、分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)と、個々の検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)とは、必ずしも一致しないが、ここでは、最も効果的な例として、それらの特性が一致している場合を説明する。
【００７８】
図５のＩの検査対象物系総合分光代表特性は、図５のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図５のＨの分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)とを乗じて得られる特性を表している。そして、この特性を波長軸にて積分した値(図５のＩの光強度を表す実線と波長軸とで囲まれる部分の面積)に、センサ１０３の出力値は比例することになる。
【００７９】
なお、図５のＨの縦軸の強度は、検査対象物５０が反射する光の強度を表している。また、図５のＩの縦軸の強度は、図５のＣの光強度と、図５のＨの光強度とを乗じて得られる強度を表している。
【００８０】
ここで、分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)を有する検査対象物５０が、想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２下において測定される場合を想定して、それらの光源ごとのＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Plt_AVE_L1_R = 0.25，D_Plt_AVE_L1_IR = 1.0，D_Plt_AVE_L2_R = 0.05，D_Plt_AVE_L2_IR = 1.0とする。この場合に、想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２下における検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)は、それぞれ、下記の式(１０)と式(１１)により算出される。
【００８１】
R_Plt_AVE_L1 = D_Plt_AVE_L1_R / D_Plt_AVE_L1_IR = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(１０)
R_Plt_AVE_L2 = D_Plt_AVE_L2_R / D_Plt_AVE_L2_IR = 0.05 / 1.0 = 0.05       ・・・(１１)
【００８２】
また、想定光源Ｌ１と想定光源Ｌ２のそれぞれに対する補正ゲインは、それぞれ、下記の式(１２)と式(１３)により算出される。ただし、ここでは、想定光源Ｌ１が基準光源とされている。
【００８３】
G_Plt_AVE_L1 = R_Plt_AVE_L1 / R_Plt_AVE_L1 = 0.25 / 0.25 = 1.0       ・・・(１２)
G_Plt_AVE_L2 = R_Plt_AVE_L1 / R_Plt_AVE_L2 = 0.25 / 0.05 = 5.0       ・・・(１３)
【００８４】
そして、想定光源ごとに、基準反射板１０１のスペクトル比率(R/IR比率)と、補正ゲインが算出されるので、これらの情報が、ルックアップテーブル(LUT)に格納されるようにする。具体的には、想定光源Ｌ１に対しては、式(８)により算出されるR_Ref_L1 = 1.0と、式(１２)により算出されるG_Plt_AVE_L1 = 1.0とが対応付けられ、想定光源Ｌ２に対しては、式(９)により算出されるR_Ref_L2 = 0.25と、式(１３)により算出されるG_Plt_AVE_L2 = 5.0とが対応付けられる。
【００８５】
ルックアップテーブル(LUT)：
想定光源Ｌ１：R_Ref_L1(= 1.0)：G_Plt_AVE_L1(= 1.0)
想定光源Ｌ２：R_Ref_L2(= 0.25)：G_Plt_AVE_L2(= 5.0)
【００８６】
以上のようにして、ルックアップテーブル(LUT)を作成することができる。
【００８７】
次に、図５のＦ及び図５のＧを参照しながら、様々な測定光源下における、検査対象物５０の測定によるR/IR比率の測定と、上述のルックアップテーブル(LUT)を用いた、検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)に対する測定光補正について説明する。
【００８８】
図５のＦは、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)の一例を表しており、ここでは、図５のＨに表された、検査対象物５０の検査対象物５０の分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)と一致しているものとする。また、図５のＧの検査対象物系総合分光特性は、図５のＣの測定系総合分光特性Ｓ(λ)×Ｉ(λ)と、図５のＦの検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)とを乗じて得られる特性を表している。
【００８９】
ここで、測定光源Ｌ１と測定光源Ｌ２下において、分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)を有する検査対象物５０が測定される場合に、それらの光源ごとのＲチャネル値とＩＲチャネル値を、それぞれ、D_Plt_ISP_L1_R = 0.25，D_Plt_ISP_L1_IR = 1.0，D_Plt_ISP_L2_R = 0.05，D_Plt_ISP_L2_IR = 1.0とする。この場合に、測定光源Ｌ１と測定光源Ｌ２下における、検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)は、それぞれ、下記の式(１４)と式(１５)により算出される。
【００９０】
R_Plt_ISP_L1 = D_Plt_ISP_L1_R / D_Plt_ISP_L1_IR = 0.25 / 1.0 = 0.25       ・・・(１４)
R_Plt_ISP_L2 = D_Plt_ISP_L2_R / D_Plt_ISP_L2_IR = 0.05 / 1.0 = 0.05       ・・・(１５)
【００９１】
ここでは、測定光源Ｌ１が、想定光源Ｌ１と一致すると仮定した場合、測定光源Ｌ１下における基準反射板１０１のスペクトル比率(R/IR比率)は、R_Ref_L1 = 1.0となるので、ルックアップテーブル(LUT)を参照して、想定光源Ｌ１が、推定光源とされる。これにより、ルックアップテーブル(LUT)によって、測定光源Ｌ１下における基準反射板１０１のスペクトル比率(R_Ref_L1 = 1.0)に応じた補正ゲインとして、G_Plt_AVE_L1 = 1.0が決定される。
【００９２】
そして、このようにして決定された補正ゲインを用いて、下記の式(１６)により、測定光源Ｌ１下における検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)が補正される。
【００９３】
R_Plt_ISP_L1_comp = R_Plt_ISP_L1 × G_Plt_AVE_L1 = 0.25 × 1.0 = 0.25       ・・・(１６)
【００９４】
一方で、測定光源Ｌ２が、想定光源Ｌ２と一致すると仮定した場合、測定光源Ｌ２下における基準反射板１０１のスペクトル比率(R/IR比率)は、R_Ref_L2 = 0.25となるので、ルックアップテーブル(LUT)を参照して、想定光源Ｌ２が、推定光源とされる。これにより、ルックアップテーブル(LUT)によって、測定光源Ｌ２下における基準反射板１０１のスペクトル比率(R_Ref_L2 = 0.25)に応じた補正ゲインとして、G_Plt_AVE_L2 = 5.0が決定される。
【００９５】
そして、このようにして決定された補正ゲインを用いて、下記の式(１７)により、測定光源Ｌ２下における検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)が補正される。
【００９６】
R_Plt_ISP_L2_comp = R_Plt_ISP_L2 × G_Plt_AVE_L2 = 0.05 × 5.0 = 0.25       ・・・(１７)
【００９７】
以上のようにして測定光補正が行われるが、検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)に対する、測定光補正における補正精度の観点で見ると、測定光源Ｌ２下での測定値(R_Plt_ISP_L2 = 0.05)は、測定光源Ｌ１下の測定値(R_Plt_ISP_L1 = 0.25)に対して、大きく異なっているが、式(１７)を適用した測定光補正により、同一の値(R_Plt_ISP_L1_comp = R_Plt_ISP_L2_comp(= 0.25))に補正されている。
【００９８】
その理由であるが、図５のＧの分光特性に対するセンサ１０３の出力に対応するスペクトル比率(R/IR比率)への補正ゲインを、図５のＥの分光特性に対するセンサ１０３の出力に対応するスペクトル比率(R/IR比率)から直接求めるのではなく、図５のＩの検査対象物系総合分光代表特性を用いて求めており、この場合において、図５のＩと図５のＧとの間には、それらを生成する要素の１つである、対象物の分光反射率の成分(O_Plt_AVE(λ)とO_Plt_ISP(λ))との間に、非常に高い相関が存在している。そのため、適用された補正ゲインが、検査対象物５０に対して精度のよい補正ゲインになり得ていることに起因している。
【００９９】
なお、図５においては、ルックアップテーブル(LUT)の作成時に用いられる、検査対象物５０の分光反射率代表特性O_Plt_AVE(λ)と、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_ISP(λ)とが等しい場合について説明したが、これらの特性が完全に等しくない場合であっても、これら２つの特性は相関が極めて高いことから、従来の技術と比べて、測定光補正の誤差を最小限にすることができる。
【０１００】
＜３．ルックアップテーブルの作成＞
【０１０１】
次に、植生検査装置１０(図１)により用いられるルックアップテーブル(LUT)の作成方法について説明する。
【０１０２】
（ルックアップテーブル作成装置の構成）
図６は、ルックアップテーブル作成装置２０の構成例を示す図である。
【０１０３】
図６のルックアップテーブル作成装置２０は、植生検査装置１０(図１)により用いられるルックアップテーブル(LUT)を作成(生成)するための装置である。
【０１０４】
図６において、ルックアップテーブル作成装置２０は、検査対象物平均分光特性算出部２０１、基準反射板測定時センサ出力値算出部２０２、基準反射板R/IR比率算出部２０３、検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４、検査対象物R/IR比率算出部２０５、補正ゲイン算出部２０６、及び、ルックアップテーブル作成部２０７から構成される。
【０１０５】
なお、図６において、ルックアップテーブル作成装置２０の前段には、測定装置２１が設けられており、この測定装置２１により測定された対象物の測定値が、ルックアップテーブル作成装置２０に入力される。また、図６においては、想定光源として、2800K，5500K，10000Kの色温度の光源が決定され、さらに、それらの想定光源のうち、5500Kの色温度の光源が、基準色温度の光源(基準光源)として決定されている場合を一例にして説明する。
【０１０６】
検査対象物平均分光特性算出部２０１には、測定装置２１から、検査対象物５０の分光反射率O_Plt_i(λ)の測定値が入力される。この分光反射率O_Plt_i(λ)において、iは１以上の整数(i = 1,・・・,N)であり、検査対象物５０に含まれる個体において、特性の異なる個体の番号を指す指標である。ここで、特性とは、例えば、同じ種別の植物に対して、その植物の量や活力を表す植生とすることができる。
【０１０７】
検査対象物平均分光特性算出部２０１は、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_i(λ)に基づいて、Ｎ個の分光反射率特性O_Plt_i(λ)の平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)を算出し、検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４に供給する。
【０１０８】
基準反射板測定時センサ出力値算出部２０２には、測定装置２１から、想定光源の既知スペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、測定装置２１(のセンサ)の各チャネルの既知分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)の測定値が入力される。
【０１０９】
基準反射板測定時センサ出力値算出部２０２は、想定光源の既知スペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、各チャネルの既知分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)に基づいて、各色温度の想定光源下で、基準反射板１０１を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値を算出する。
【０１１０】
ここでは、2800Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Ref_2800K_R，D_Ref_2800K_IR)、5500Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Ref_5500K_R，D_Ref_5500K_IR)、10000Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Ref_10000K_R，D_Ref_10000K_IR)が算出され、基準反射板R/IR比率算出部２０３に供給される。
【０１１１】
基準反射板R/IR比率算出部２０３は、基準反射板測定時センサ出力値算出部２０２から供給される、各色温度の想定光源下で基準反射板１０１を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値に基づいて、各色温度の想定光源下における基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R/IR比率)を算出する。
【０１１２】
ここでは、2800K，5500K，10000Kの色温度の想定光源下における、各チャネル値(D_Ref_2800K_R，D_Ref_2800K_IRと、D_Ref_5500K_R，D_Ref_5500K_IRと、D_Ref_10000K_R，D_Ref_10000K_IR)に基づいて、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)が算出され、ルックアップテーブル作成部２０７に供給される。
【０１１３】
また、検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４には、想定光源の既知スペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、測定装置２１(のセンサ)の各チャネルの既知分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、検査対象物平均分光特性算出部２０１から供給される検査対象物５０の平均反射率O_Plt_AVE(λ)が入力される。
【０１１４】
検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４は、想定光源の既知スペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、各チャネルの既知分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、検査対象物５０の平均反射率O_Plt_AVE(λ)に基づいて、各色温度の想定光源下で、検査対象物５０を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値を算出する。
【０１１５】
ここでは、2800Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Plt_AVE_2800K_R，D_Plt_AVE_2800K_IR)、5500Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Plt_AVE_5500K_R，D_Plt_AVE_5500K_IR)、10000Kの色温度の想定光源下における各チャネル値(D_Plt_AVE_10000K_R，D_Plt_AVE_10000K_IR)が算出され、検査対象物R/IR比率算出部２０５に供給される。ただし、各色温度の測定光源下における各チャネル値は、平均値等の代表値のチャネル値とされる。
【０１１６】
検査対象物R/IR比率算出部２０５は、検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４から供給される、各色温度の想定光源下で検査対象物５０を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値に基づいて、各色温度の想定光源下における検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)を算出する。
【０１１７】
ここでは、2800K，5500K，10000Kの色温度の想定光源下における、各チャネル値(D_Plt_AVE_2800K_R，D_Plt_AVE_2800K_IRと、D_Plt_AVE_5500K_R，D_Plt_AVE_5500K_IRと、D_Plt_AVE_10000K_R，D_Plt_AVE_10000K_IR)に基づいて、検査対象物５０の想定スペクトル比率(R_Plt_AVE_2800K，R_Plt_AVE_5500K，R_Plt_AVE_10000K)が算出され、補正ゲイン算出部２０６に供給される。ただし、検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)は、平均値等の代表値の想定スペクトル比率(R/IR比率)とされる。
【０１１８】
補正ゲイン算出部２０６は、検査対象物R/IR比率算出部２０５から供給される、各色温度の想定光源下における検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)に基づいて、測定光源下での測定(センシング)により得られる検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するための補正ゲインを算出する。
【０１１９】
ここでは、2800K，5500K，10000Kの色温度の想定光源のうち、5500Kの色温度の想定光源を、基準色温度の光源(基準光源)と決定しているため、この補正ゲインは、各色温度の想定光源において検査対象物５０を測定(センシング)したときに求められる、検査対象物５０の測定スペクトル比率(代表値のR/IR比率)を、5500Kの基準色温度の光源(基準光源)において検査対象物５０を測定したときに求められる測定スペクトル比率(代表値のR/IR比率)と同値となるように補正するための補正ゲインとされる。
【０１２０】
そして、2800K，5500K，10000Kの色温度の想定光源下における検査対象物５０の想定スペクトル比率(R_Plt_AVE_2800K，R_Plt_AVE_5500K，R_Plt_AVE_10000K)に応じた各色温度の想定光源における補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)が算出され、ルックアップテーブル作成部２０７に供給される。
【０１２１】
ルックアップテーブル作成部２０７には、基準反射板R/IR比率算出部２０３からの基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)と、補正ゲイン算出部２０６からの補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)が供給される。
【０１２２】
ルックアップテーブル作成部２０７は、各色温度の想定光源下における基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)、及び、各色温度の想定光源における補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)に基づいて、ルックアップテーブル(LUT)を作成(生成)して出力する。
【０１２３】
このようにして作成されるルックアップテーブル(LUT)においては、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源ごとに、(基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)と、測定光源下での測定(センシング)により得られる検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するための補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)とが対応付けられることになる。ただし、参照スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)は、測定光源下での検査対象物５０の検査指標(NDVI値)の測定時に参照されるスペクトル比率であって、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)に対応している。
【０１２４】
なお、図６においては、説明の都合上、ルックアップテーブル作成装置２０と測定装置２１が別の装置であるとして説明したが、ルックアップテーブル作成装置２０に、測定装置２１が含まれるようにしてもよい。また、測定装置２１からルックアップテーブル作成装置２０に入力される、想定光源の既知スペクトル情報などのパラメータは、外部の装置から入力されるようにしてもよい。
【０１２５】
（ルックアップテーブル作成処理）
次に、図７のフローチャートを参照して、図６のルックアップテーブル作成装置２０と測定装置２１により実行される、植生検査装置１０(図１)により用いられるルックアップテーブル(LUT)の作成処理について説明する。
【０１２６】
ここで、図７のフローチャートの処理を実行する前に、例えば、ユーザにより、又はあらかじめ規定された値に従い、想定光源と基準光源が決定される。例えば、図８に示すように、2800K，5500K，10000Kの色温度の光源が、想定光源として決定され、さらに、それらの想定光源のうち、5500Kの色温度の光源が、基準色温度の光源(基準光源)として決定される。
【０１２７】
図７に戻り、ステップＳ１１において、測定装置２１は、想定光源の既知スペクトル情報を測定又は算出する。ここでは、2800K，5500K，10000Kの色温度の想定光源の既知スペクトル情報として、I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ)が測定又は算出される。
【０１２８】
ステップＳ１２において、測定装置２１は、センサの各チャネルの既知分光感度特性を計測する。ここでは、Ｒチャネルの既知分光感度特性としてS_R(λ)、ＩＲチャネルの既知分光感度特性としてS_IR(λ)がそれぞれ計測される。
【０１２９】
ステップＳ１３において、測定装置２１は、任意の基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)を計測する。
【０１３０】
ステップＳ１４において、測定装置２１は、特性の異なる複数の検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_i(λ)(i = 1,・・・N)を測定する。この分光反射率O_Plt_i(λ)において、iは１以上の整数(i = 1,・・・,N)であり、検査対象物５０に含まれる個体において、特性の異なる個体の番号を指す指標である。
【０１３１】
このように、ステップＳ１１乃至Ｓ１４では、ルックアップテーブル(LUT)の作成処理の前処理(準備処理)として、各想定光源の既知スペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、センサの各チャネルの既知分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)、及び、検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_i(λ)が、測定装置２１により測定され、ルックアップテーブル作成装置２０に出力される。
【０１３２】
ステップＳ１５において、検査対象物平均分光特性算出部２０１は、ステップＳ１４の処理で測定された検査対象物５０の分光反射率特性O_Plt_i(λ)に基づいて、下記の式(１８)を演算することで、Ｎ個の分光反射率特性O_Plt_i(λ)の平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)を算出する。
【０１３３】
【数１】
2017010261.tif 000003
【０１３４】
ステップＳ１６において、基準反射板測定時センサ出力値算出部２０２は、ステップＳ１１の処理で測定された想定光源のスペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、ステップＳ１２の処理で測定された各チャネルの分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、ステップＳ１３の処理で測定された基準反射板１０１の分光反射率特性O_Ref(λ)に基づいて、下記の式(１９)乃至式(２４)を演算することで、各色温度の想定光源下で、基準反射板１０１を測定(センシング)した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値を算出する。
【０１３５】
ただし、下記の式(１９)乃至式(２１)によって、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源に応じたＲチャネル値が算出され、下記の式(２２)乃至式(２４)によって、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源に応じたＩＲチャネル値が算出される。
【０１３６】
【数２】
2017010261.tif 000004
【０１３７】
【数３】
2017010261.tif 000005
【０１３８】
ステップＳ１７において、基準反射板R/IR比率算出部２０３は、ステップＳ１６の処理で算出されたＲチャネル値とＩＲチャネル値に基づいて、下記の式(２５)乃至式(２７)を演算することで、各色温度の想定光源下における基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R/IR比率)を算出する。
【０１３９】
【数４】
2017010261.tif 000006
【０１４０】
ステップＳ１８において、検査対象物測定時センサ出力値算出部２０４は、ステップＳ１１の処理で測定された想定光源のスペクトル情報(I_2800K(λ)，I_5500K(λ)，I_10000K(λ))、ステップＳ１２の処理で測定された各チャネルの分光感度特性(S_R(λ)，S_IR(λ))、及び、ステップＳ１５の処理で算出された検査対象物５０の平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)に基づいて、下記の式(２８)乃至式(３３)を演算することで、各色温度の想定光源下で、検査対象物５０を測定(センシング)した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値を算出する。
【０１４１】
ただし、下記の式(２８)乃至式(３０)によって、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源に応じたＲチャネル値が算出され、下記の式(３１)乃至式(３３)によって、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源に応じたＩＲチャネル値が算出される。また、各色温度の測定光源下における各チャネル値は、平均値等の代表値のチャネル値とされる。
【０１４２】
【数５】
2017010261.tif 000007
【０１４３】
【数６】
2017010261.tif 000008
【０１４４】
ステップＳ１９において、検査対象物R/IR比率算出部２０５は、ステップＳ１８の処理で算出されたＲチャネル値とＩＲチャネル値に基づいて、下記の式(３４)乃至式(３６)を演算することで、各色温度の想定光源下における検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)を算出する。ただし、検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)は、平均値等の代表値の想定スペクトル比率(R/IR比率)とされる。
【０１４５】
【数７】
2017010261.tif 000009
【０１４６】
ステップＳ２０において、補正ゲイン算出部２０６は、ステップＳ１９の処理で算出された、各色温度の想定光源下における検査対象物５０の想定スペクトル比率(R/IR比率)に基づいて、下記の式(３７)乃至式(３９)を演算することで、想定光源ごとに、検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するための補正ゲインを算出する。
【０１４７】
【数８】
2017010261.tif 000010
【０１４８】
ステップＳ２１において、ルックアップテーブル作成部２０７は、ステップＳ１７の処理で算出された基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)、及び、ステップＳ２０の処理で算出された補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)に基づいて、ルックアップテーブル(LUT)を作成する。
【０１４９】
このルックアップテーブル(LUT)では、各色温度(2800K，5500K，10000K)の想定光源ごとに、(基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)と、検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するための補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K，G_Plt_AVE_5500K，G_Plt_AVE_10000K)とが対応付けられることになる。ただし、ルックアップテーブル(LUT)において、参照スペクトル比率は、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)に対応している。
【０１５０】
具体的には、図９のルックアップテーブル(LUT)の例に示すように、2800Kの色温度の想定光源には、R_Ref_2800KとG_Plt_AVE_2800Kとが対応付けられ、5500Kの色温度の想定光源には、R_Ref_5500KとG_Plt_AVE_5500Kとが対応付けられ、10000Kの色温度の想定光源には、R_Ref_10000KとG_Plt_AVE_10000Kとが対応付けられる。
【０１５１】
ステップＳ２１の処理が終了すると、図７のルックアップテーブル作成処理は終了される。
【０１５２】
以上、ルックアップテーブル作成処理について説明した。このルックアップテーブル作成処理においては、複数の色温度の想定光源下における、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)と、検査対象物５０の想定スペクトル比率(R_Plt_AVE_2800K，R_Plt_AVE_5500K，R_Plt_AVE_10000K)が算出され、想定光源ごとに、基準反射板１０１の参照スペクトル比率と、検査対象物５０の想定スペクトル比率に応じた補正ゲインとを対応付けたルックアップテーブル(LUT)が作成される。そして、このようにして作成されたルックアップテーブル(LUT)が、植生検査装置１０(図１)により用いられる(例えば、後述する図１０又は図１３の補正処理部１０５の記憶部１１２に記憶される)。
【０１５３】
なお、上述したルックアップテーブル作成処理は、植生検査装置１０(図１)により用いられるルックアップテーブル(LUT)を作成する方法の一例であって、例えば、検査対象物５０の平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)の代わりに、他の特性を用いるなど、ルックアップテーブル(LUT)を作成可能な方法であれば、他の作成方法を採用するようにしてもよい。
【０１５４】
＜４．検査対象物の検査＞
【０１５５】
次に、上述の作成方法で作成されたルックアップテーブル(LUT)を用いる植生検査装置１０(図１)により行われる、検査対象物５０の検査方法について説明する。ここでは、検査指標(NDVI値)を算出するための演算を実行する際に、その演算で用いられる値の正規化を行わない場合の構成と処理(図１０乃至図１２)について説明してから、その演算で用いられる値の正規化を行う場合の構成と処理(図１３，図１４)についても説明する。
【０１５６】
（植生検査装置の第１の機能的構成）
図１０は、測定光源下での検査対象物５０の検査指標(NDVI値)の測定時における植生検査装置１０(図１)の第１の機能的構成を示す図である。
【０１５７】
なお、図１０においては、植生検査装置１０(図１)を構成するブロックのうち、測定光源下での検査対象物５０の検査指標の測定時に特に関係するブロックである、センサ１０３、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６のみを図示している。
【０１５８】
センサ１０３は、測定光源下における基準反射板１０１からの反射光に応じたＲチャネル値(D_Ref_env_R)と、ＩＲチャネル値(D_Ref_env_IR)を測定(センシング)し、補正処理部１０５に供給する。また、センサ１０３は、測定光源下における検査対象物５０からの反射光に応じたＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_R)と、ＩＲチャネル値(D_ISP_env_IR)を測定し、補正処理部１０５に供給する。
【０１５９】
補正処理部１０５は、あらかじめ作成されているルックアップテーブル(LUT)を参照して、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた測定光源対応補正ゲインを決定し、決定された測定光源対応補正ゲインを用いて、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正する。
【０１６０】
補正処理部１０５は、補正ゲイン処理部１１１、記憶部１１２、及び、測定光補正部１１３から構成される。なお、記憶部１１２には、ルックアップテーブル作成処理(図７)により作成されたルックアップテーブル(LUT)があらかじめ記憶されている。
【０１６１】
補正ゲイン処理部１１１は、スペクトル比率の補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)に関する処理を行う。補正ゲイン処理部１１１は、基準反射板R/IR比率算出部１２１、及び、補正ゲイン決定部１２２から構成される。
【０１６２】
基準反射板R/IR比率算出部１２１は、センサ１０３から供給される、Ｒチャネル値(D_Ref_env_R)とＩＲチャネル値(D_Ref_env_IR)を用い、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R_Ref_env)を算出し、補正ゲイン決定部１２２に供給する。
【０１６３】
補正ゲイン決定部１２２は、記憶部１１２に記憶されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、基準反射板R/IR比率算出部１２１から供給される(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)に応じた測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を決定し、測定光補正部１１３に供給する。
【０１６４】
測定光補正部１１３は、スペクトル比率の補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を用い、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正するための処理を行う。測定光補正部１１３は、検査対象物R/IR比率算出部１２３、及び、ゲイン補正部１２４から構成される。
【０１６５】
検査対象物R/IR比率算出部１２３は、センサ１０３から供給される、Ｒチャネル値(D_Plt_ISP_env_R)とＩＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_IR)を用い、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)を算出し、ゲイン補正部１２４に供給する。
【０１６６】
ゲイン補正部１２４には、補正ゲイン処理部１１１(の補正ゲイン決定部１２２)からの測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)と、検査対象物R/IR比率算出部１２３からの(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)が供給される。ゲイン補正部１２４は、測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)に基づいて、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)を補正する。この補正後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)は、検査指標算出部１０６に供給される。
【０１６７】
検査指標算出部１０６は、検査対象物５０の検査指標(NDVI値)を算出するための処理を行う。検査指標算出部１０６は、NDVI値算出部１３１から構成される。
【０１６８】
NDVI値算出部１３１は、補正処理部１０５(の測定光補正部１１３のゲイン補正部１２４)から供給される、補正後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)に基づいて、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出し、出力する。
【０１６９】
以上のように、植生検査装置１０では、測定光源下での検査対象物５０の検査指標(NDVI値)を測定するに際し、ルックアップテーブル(LUT)を参照することで、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた測定光源対応補正ゲインが決定され、決定された測定光源対応補正ゲインに応じて測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)が補正され、補正後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)から、検査指標(NDVI値)が算出される。
【０１７０】
（検査指標の第１の測定処理）
次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０の植生検査装置１０により実行される、測定光源下における検査対象物５０の検査指標の第１の測定処理について説明する。
【０１７１】
ステップＳ１１１において、センサ１０３は、測定光源下において、基準反射板１０１のＲチャネル値(D_Ref_env_R)及びＩＲチャネル値(D_Ref_env_IR)を測定する。
【０１７２】
ステップＳ１１２において、基準反射板R/IR比率算出部１２１は、ステップＳ１１１の処理で測定されたＲチャネル値(D_Ref_env_R)及びＩＲチャネル値(D_Ref_env_IR)に基づいて、下記の式(４０)を演算することで、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R_Ref_env)を算出する。
【０１７３】
【数９】
2017010261.tif 000011
【０１７４】
ステップＳ１１３において、補正ゲイン決定部１２２は、記憶部１１２に記憶されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、複数の想定光源の中から、ステップＳ１１２の処理で算出された(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)に、最も近い基準反射板１０１の参照スペクトル比率となる色温度の想定光源を検索して、検索された想定光源を、推定光源とする。
【０１７５】
ステップＳ１１４において、補正ゲイン決定部１２２は、記憶部１１２に記憶されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、ステップＳ１１３の処理で推定された推定光源に応じた測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を決定する。
【０１７６】
ここで、測定光源対応補正ゲインの決定には、ルックアップテーブル(LUT)に格納された複数の補正ゲインの中から、測定光源対応補正ゲインを選択する場合と、ルックアップテーブル(LUT)に格納された補正ゲインの値を用いた補間を行うことで、測定光源対応補正ゲインを算出する場合を含むものとする。
【０１７７】
例えば、上述の図９のルックアップテーブル(LUT)が記憶部１１２に記憶されている場合に、ステップＳ１１２の処理で算出された(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)の値が、2800Kの色温度の想定光源における基準反射板１０１の参照スペクトル比率(R_Ref_2800K)と同じ値又は最も近い値であるとき、2800Kの色温度の想定光源が、推定光源とされる(Ｓ１１３)。そして、図９のルックアップテーブル(LUT)において、2800Kの色温度の想定光源に応じた補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K)が、測定光源対応補正ゲインとして選択される(Ｓ１１４)。
【０１７８】
また、図１２には、ルックアップテーブル(LUT)の具体的な数値例を示している。図１２のルックアップテーブル(LUT)において、2800Kの色温度の想定光源には、0.25である(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_2800K)と、5.0である補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K)とが対応付けられている。同様に、5500Kの色温度の想定光源には、1.0である(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_5500K)と、1.0である補正ゲイン(G_Plt_AVE_5500K)とが対応付けられ、10000Kの色温度の想定光源には、4.0である(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_10000K)と、0.3である補正ゲイン(G_Plt_AVE_10000K)とが対応付けられている。
【０１７９】
ここで、例えば、ステップＳ１１２の処理で算出された(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)の値が、0.25であった場合、ルックアップテーブル(LUT)において、各色温度の想定光源に対応する(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率の値(0.25，1.0，4.0)の中に、ステップＳ１１２の処理で算出された値と一致する値(0.25)が存在している。このときの想定光源は、2800Kの色温度の想定光源となるので、当該想定光源が推定光源とされる。そして、推定光源としての2800Kの色温度の想定光源に対応する補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)として、5.0が選択されることになる。
【０１８０】
なお、ステップＳ１１２の処理で算出された(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)の値と一致する値が、ルックアップテーブル(LUT)の(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率の値の中に存在しない場合も想定される。例えば、ステップＳ１１２の処理で算出された値(算出値)が、0.4となる場合には、ルックアップテーブル(LUT)内に、一致する値が存在しないことになる。
【０１８１】
この場合において、推定光源として、ルックアップテーブル(LUT)の作成時の想定光源以外の光源を排除するときには、ステップＳ１１２の処理で算出された値(算出値)と一致する値が、ルックアップテーブル(LUT)内に存在しない理由を、測定誤差として扱い、当該ルックアップテーブル(LUT)において、算出値に最も近い値、つまり、各値との差分絶対値が最小になる値を検索すればよい。例えば、ルックアップテーブル(LUT)において、各色温度の想定光源に対応する(想定光源下での基準反射板１０１の)参照スペクトル比率の値(0.25，1.0，4.0)の中で、ステップＳ１１２の処理で算出された値(0.4)に対して、最も近い値は、0.25であるので、2800Kの色温度の想定光源が、推定光源とされる。そして、推定光源としての2800Kの色温度の想定光源に対応する補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)として、5.0が選択されることになる。
【０１８２】
一方で、推定光源として、ルックアップテーブル(LUT)の作成時の想定光源以外の光源を許容するときには、ステップＳ１１２の処理で算出された値(算出値)と一致する値が、ルックアップテーブル(LUT)内に存在しない理由を、測定光源が複数の想定光源の中間的な分光特性を有しているものとして、扱うことも可能である。例えば、ステップＳ１１２の処理で算出された値(0.4)に対して、ルックアップテーブル(LUT)内にて最も近い値と２番目に近い値は、0.25と1.0となるので、それぞれの値と、算出値(0.4)との差分絶対値を重み付け平均算出時の重みとして用いることで、それぞれの値に対応する補正ゲイン(5.0，1.0)から、最適な補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)として、4.2を算出することができる。
【０１８３】
5.0 × ((1.0 - 0.4) / (1.0 - 0.25)) + 1.0 × ((0.4 - 0.25) / (1.0 - 0.25)) = 4.2
【０１８４】
なお、ここでは、ステップＳ１１３の処理で光源の推定処理を行い、ステップＳ１１４の処理で光源の推定結果に応じた測定光源対応補正ゲインの決定処理を行うという処理の流れを説明したが、光源の推定処理を行わずに、測定光源対応補正ゲインを決定するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１１２の処理で算出された(測定光源下での基準反射板１０１の)測定スペクトル比率(R_Ref_env)と、ルックアップテーブル(LUT)に格納された(基準反射板１０１の)参照スペクトル比率(R_Ref_2800K，R_Ref_5500K，R_Ref_10000K)を直接比較して、測定スペクトル比率(R_Ref_env)と同一の又は最も近い参照スペクトル比率に対応する補正ゲインを、測定光源対応補正ゲインとして決定するようにしてもよい。この場合、スペクトル比率同士を直接比較しているため、ルックアップテーブル(LUT)には、想定光源に関する情報を必ずしも含める必要はない。
【０１８５】
図１１に戻り、ステップＳ１１５において、センサ１０３は、測定光源下において、検査対象物５０のＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_R)及びＩＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_IR)を測定する。
【０１８６】
なお、図１１では、植生検査装置１０がステップＳ１１１の処理において測定光源下で、基準反射板１０１を測定し、ステップＳ１１５の処理において測定光源下で、検査対象物５０を測定する処理の流れとなっているが、基準反射板１０１と検査対象物５０を同時に測定する場合には、ステップＳ１１５の処理は、ステップＳ１１１の処理と同じタイミングで行われる。すなわち、植生検査装置１０は、ステップＳ１１１とステップＳ１１５の測定処理を同時に行ってもよいし、異なるタイミングで行ってもよい。なお、ステップＳ１１２，Ｓ１１６などの各算出処理で測定結果が必要とされるよりも前のタイミングにおいて、ステップＳ１１１とステップＳ１１５の測定処理が行われる。
【０１８７】
ステップＳ１１６において、検査対象物R/IR比率算出部１２３は、ステップＳ１１５の処理で測定されたＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_R)及びＩＲチャネル値(D_Plt_ISP_env_IR)に基づいて、下記の式(４１)を演算することで、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)を算出する。
【０１８８】
【数１０】
2017010261.tif 000012
【０１８９】
ステップＳ１１７において、ゲイン補正部１２４は、ステップＳ１１３とＳ１１４の処理で決定された測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を用い、下記の式(４２)を演算することで、ステップＳ１１６の処理で算出された(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)を補正する。
【０１９０】
【数１１】
2017010261.tif 000013
【０１９１】
具体的には、例えば、ステップＳ１１３とＳ１１４の処理により、2800Kの色温度の想定光源が推定光源とされ、この推定光源に対する測定光源対応補正ゲインとして、G_Plt_AVE_2800Kが決定された場合に、ステップＳ１１６において、検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)として、下記の式(４３)を演算することで、R_Plt_ISP_2800Kが算出されたとする。
【０１９２】
【数１２】
2017010261.tif 000014
【０１９３】
この場合に、ステップＳ１１７において、式(４３)により求められるR_Plt_ISP_2800Kに対し、ステップＳ１１３とＳ１１４の処理で決定された測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_2800K)を適用すると、下記の式(４４)で表すことができる。
【０１９４】
【数１３】
2017010261.tif 000015
【０１９５】
ここにおいて、現時点で測定対象となっている検査対象物５０は、ルックアップテーブル(LUT)の作成時において、平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)の算出の際に、分光反射率特性O_Plt_i(λ)を測定した対象物(検査対象物)の母集団の中の１つである。よって、ＲチャンネルとＩＲチャンネルのそれぞれの分光感度帯域内における、測定対象の検査対象物５０の分光反射率特性と、平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)との間には、強い相関があると言える。故に、検査対象物５０のスペクトル比率(R/IR比率)について、想定光源(基準光源)の色温度変化による比が、測定対象の検査対象物５０の分光反射率特性の場合と、平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ)の場合との間で、強い相関があると言える。したがって、下記の式(４５)の関係を有することになる。
【０１９６】
【数１４】
2017010261.tif 000016
【０１９７】
そして、式(４５)を、式(４４)に適用することで、下記の式(４６)の関係を有することになる。
【０１９８】
【数１５】
2017010261.tif 000017
【０１９９】
すなわち、2800Kの色温度の測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_2800K)を、5500Kの基準色温度の光源(基準光源)下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_5500K)に、補正することが可能となる。なお、ここでは、2800Kの色温度の測定光源について述べたが、他の色温度の測定光源下においても、同様の測定や補正等を行うことで、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率を、基準色温度の光源(基準光源)下における検査対象物５０の測定スペクトル比率に、常に補正することができる。
【０２００】
ステップＳ１１８において、NDVI値算出部１３１は、ステップＳ１１７の処理で補正された(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)を用いて、下記の式(４７)を演算することで、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出する。
【０２０１】
【数１６】
2017010261.tif 000018
【０２０２】
ステップＳ１１８の処理が終了すると、図１１の検査指標の第１の測定処理は終了される。
【０２０３】
以上、検査指標の第１の測定処理について説明した。この検査指標の第１の測定処理においては、ルックアップテーブル(LUT)を参照することで、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R_Ref_env)に応じた測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)が決定され、この測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を用いて、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)が補正され、補正後の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)を用いて、検査対象物５０の検査指標(NDVI値)が算出される。
【０２０４】
ここで、仮に、上述したステップＳ１１７の補正処理(測定光補正)を行わずに、2800Kの色温度の測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_2800K)を直接用いて、検査対象物５０の正規化植生指数(NDVI値)を算出した場合、そのNDVI値は、式(４８)により表される。
【０２０５】
【数１７】
2017010261.tif 000019
【０２０６】
ここで、式(４８)の関係から明らかなように、この式(４８)を演算して、正規化植生指数(NDVI値)を求めた場合、正規化植生指数(NDVI値)が、測定光源の色温度の変化に応じて変化することになる。一方で、上述したステップＳ１１７の補正処理(測定光補正)を行って、補正後の(測定光源下における検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_2800K_comp)を用いて、検査対象物５０の正規化植生指数(NDVI値)を算出した場合、そのNDVI値は、式(４９)により表される。
【０２０７】
【数１８】
2017010261.tif 000020
【０２０８】
すなわち、式(４９)の関係から明らかなように、この式(４８)を演算して、正規化植生指数(NDVI値)を求めた場合、正規化植生指数(NDVI値)が、測定光源の色温度の変化によらず、常に、5500Kの基準色温度の光源(基準光源)下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_5500K)に応じて求められることになる。これにより、常に、5500Kの基準色温度の光源(基準光源)下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_5500K)から得られる正規化植生指数(NDVI値)と同一の値となるか、あるいは高い精度で近似させることが可能となるため、測定光源の色温度の変化に依存しない、精度の高い正規化植生指数(NDVI値)の測定が可能となる。このようにして、光源依存性を良好に除去(排除)することができるため、正確な測定光補正を行うことができる。例えば、晴れや曇り、雨などの天候の変化によって光源が変化する場合でも、同一の検査対象物５０(例えば芝などの植物)に対しては、同一の値の検査指標(NDVI値)が測定されることになる。
【０２０９】
（植生検査装置の第２の機能的構成）
図１３は、測定光源下での検査対象物５０の検査指標(NDVI値)の測定時における植生検査装置１０(図１)の第２の機能的構成を示す図である。
【０２１０】
図１３の植生検査装置１０は、上述した図１０の植生検査装置１０の構成と比べて、検査指標算出部１０６の構成が異なっている。すなわち、図１３の検査指標算出部１０６には、NDVI値算出部１３１の前段に、補正後の(測定光源下の検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)に対する光源・センサ成分の正規化を行うための正規化部１３２と記憶部１３３がさらに設けられている。
【０２１１】
ここで、このような正規化を行う理由であるが、正規化植生指数(NDVI値)等の植生指数は、光源とセンサの測定系には依存せずに、対象物の分光反射率特性のみで定義されるのが、一般的である。すなわち、光源(基準光源)と、センサ(センサ１０３)と、対象物(検査対象物５０)の特性のうち、対象物の特性のみで定義される。
【０２１２】
したがって、基準光源の分光特性(例えば5500Kの基準色温度の基準光源の分光が、フラット分光から乖離している要素など)と、センサ１０３の分光特性(例えばＲチャネルとＩＲチャネルの感度比など)を排除することが望ましい。そのため、基準光源の分光特性とセンサ１０３の分光感度特性のみを考慮した正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)をあらかじめ算出(測定)しておいて、記憶部１３３に記憶されるようにする。これにより、補正後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)を、正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)により除算することで、光源(基準光源)とセンサ(センサ１０３)の成分が正規化されることになる。
【０２１３】
ただし、基準光源下におけるフラット分光での対象物の測定(センシング)を想定した場合のＲチャネル値とＩＲチャネル値を、D_Flat_5500K_R，D_Flat_5500K_IRとした場合に、正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)は、下記の式（５０）を演算することで求められる。
【０２１４】
【数１９】
2017010261.tif 000021
【０２１５】
図１３の説明に戻り、正規化部１３２は、記憶部１３３に記憶された正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)を示す情報を読み出す。正規化部１３２は、記憶部１３３から読み出された正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)に基づいて、補正処理部１０５(の測定光補正部１１４のゲイン補正部１２４)から供給される補正後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)を正規化し、正規化後の(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_norm)を、NDVI値算出部１３１に供給する。
【０２１６】
NDVI値算出部１３１は、正規化部１３２から供給される正規化後の(測定光源下の検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_norm)に基づいて、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出し、出力する。
【０２１７】
なお、図１３においては、補正処理部１０５の記憶部１１２と、検査指標算出部１０６の記憶部１３３は、説明の都合上、別々の記憶部として構成されているが、１つの記憶部として構成されるようにしてもよい。
【０２１８】
（検査指標の第２の測定処理）
次に、図１４のフローチャートを参照して、図１３の植生検査装置１０により実行される、測定光源下における検査対象物５０の検査指標の第２の測定処理について説明する。
【０２１９】
ステップＳ１３１乃至Ｓ１３７においては、図１１のステップＳ１１１乃至Ｓ１１７と同様に、測定光源下での基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R_Ref_env)に応じた測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)が決定され、この測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を用いて、測定光源下での検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)が補正される。
【０２２０】
なお、図１４においても、植生検査装置１０がステップＳ１３１の処理において測定光源下で、基準反射板１０１を測定し、ステップＳ１３５の処理において測定光源下で、検査対象物５０を測定する処理の流れとなっているが、基準反射板１０１と検査対象物５０を同時に測定する場合には、ステップＳ１３５の処理は、ステップＳ１３１の処理と同じタイミングで行われる。すなわち、植生検査装置１０は、ステップＳ１３１とステップＳ１３５の測定処理を同時に行ってもよいし、異なるタイミングで行ってもよい。なお、ステップＳ１３２，Ｓ１３６などの各算出処理で測定結果が必要とされるよりも前のタイミングにおいて、ステップＳ１３１とステップＳ１３５の測定処理が行われる。
【０２２１】
ステップＳ１３８において、正規化部１３２は、ステップＳ１３７の処理で補正された(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)に対して、光源・センサ成分の正規化を行う。
【０２２２】
具体的には、正規化部１３２は、記憶部１３３にあらかじめ記憶されている正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)を示す情報を読み出す。そして、正規化部１３２は、記憶部１３３から読み出された正規化用のスペクトル比率(R_Flat_5500K)を用いて、下記の式(５１)を演算することで、補正後の(測定光源下の検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)に対する光源・センサ成分の正規化を行う。
【０２２３】
【数２０】
2017010261.tif 000022
【０２２４】
ステップＳ１３９において、NDVI値算出部１３１は、ステップＳ１３８の処理で正規化された(測定光源下での検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_norm)を用いて、下記の式(５２)を演算することで、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出する。
【０２２５】
【数２１】
2017010261.tif 000023
【０２２６】
以上、検査指標の第２の測定処理について説明した。この検査指標の第２の測定処理においては、ルックアップテーブル(LUT)を参照することで、測定光源下における基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R_Ref_env)に応じた測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)が決定され、この測定光源対応補正ゲイン(G_Plt_AVE_env)を用いて、測定光源下における検査対象物５０の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env)が補正され、この補正後の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_env_comp)が正規化され、この正規化後の測定スペクトル比率(R_Plt_ISP_norm)を用いて、検査対象物５０の検査指標(NDVI値)が算出される。
【０２２７】
＜５．変形例＞
【０２２８】
（基準反射板の取り付け例）
基準反射板１０１は、センサ１０３により測定可能な位置に設置されるが、例えば、センサ１０３を搭載したカメラの前方の所定の位置に取り付けることができる。図１５は、カメラの前方に基準反射板１０１を取り付けた場合の例を示す図である。
【０２２９】
図１５のＡにおいて、植生検査装置１０としてのカメラには、棒状の部材が取り付けられ、その先端(対象物側の先端)に、円形の形状からなる基準反射板１０１が取り付けられている。また、図１５のＢには、植生検査装置１０としてのカメラにより測定(センシング)される対象物として、検査対象物５０となるスタジアムの芝(芝生)と、円形の形状からなる基準反射板１０１とが、同一の画角内に存在していることを示している。
【０２３０】
このような、検査対象物５０と基準反射板１０１を同時に測定可能な状態で、測定光源Ｌ１下における検査対象物５０の検査指標の測定処理(図１１，図１４)は実行される。これにより、例えば、植生検査装置１０としてのカメラにより、スタジアムの芝(芝生)と、基準反射板１０１とを同時に測定(センシング)するだけで、カメラの画角内の芝の正規化植生指数(NDVI値)が得られるので、その結果を表示することで、迅速にスタジアムの芝の状態を確認することができる。
【０２３１】
なお、図１５においては、基準反射板１０１の形状が円形であるとして説明したが、その形状は、例えば楕円形や四角形等の他の形状であってもよい。
【０２３２】
また、上述したカメラ(植生検査装置１０)としては、例えば、レンズを介して入射される光(反射光)を複数の波長帯に分光してそれぞれの光を２次元のセンサ面上に結像することで、マルチスペクトルの信号を得るマルチスペクトルカメラを用いることができる。また、上述したカメラ(植生検査装置１０)には、マルチスペクトルカメラのほか、例えば、いわゆるハイパースペクトルカメラなどの分光センシング機能を有するカメラを用いることができる。
【０２３３】
（検査対象物と検査指標）
上述した説明では、検査対象物５０として、植物(例えば芝など)を例に説明したが、検査対象物５０は、植物以外の対象物であってもよい。例えば、食品の製造工場において、本技術の検査装置(植生検査装置１０)によって、製造される食品を、検査対象物５０として検査指標を測定することで、工場内の光源に依存せずに、食品の検査指標を測定することができる。これにより、例えば、工場内の照明光が変化した場合でも、食品のランク分けを行うことができる。
【０２３４】
また、上述した説明では、植物を検査対象物５０としたときの検査指標として、正規化植生指数(NDVI値)を一例に説明したが、正規化植生指数(NDVI値)以外の他の植生指数が測定されるようにしてもよい。例えば、他の植生指数としては、比植生指数(RVI：Ratio Vegetation Index)や差植生指数(DVI：Difference Vegetation Index)などを用いることができる。
【０２３５】
ここで、比植生指数(RVI値)は、下記の式（５３）を演算することで算出される。
【０２３６】
RVI = IR / R       ・・・（５３）
【０２３７】
また、差植生指数(DVI値)は、下記の式（５４）を演算することで算出される。
【０２３８】
DVI = IR - R       ・・・（５４）
【０２３９】
ただし、式（５３）と、式（５４）において、IRは、近赤外領域の反射率を表し、Rは、可視領域赤の反射率を表している。なお、ここでは、IRとRをパラメータとする植生指数のみを例示しているが、赤以外の他の可視領域の光の反射率などをパラメータとして用いて他の植生指数を測定することは、勿論可能である。スペクトル比率は、RとIRとの組み合わせには限られるものではない。センサ１０３からは、RGBIRの出力として、RとIR以外のGやB等、他の波長帯域の成分が出力されてもよい。
【０２４０】
（その他の実施の形態）
なお、上述した説明では、１種類の検査対象物５０(特性の異なる個体)に対するルックアップテーブル(LUT)をあらかじめ作成しておいて、検査対象物５０の検査指標の測定時に、当該ルックアップテーブル(LUT)を参照する場合について説明したが、ルックアップテーブル作成装置２０により、複数種類の検査対象物５０ごとのルックアップテーブル(LUT)が作成されるようにしてもよい。そして、植生検査装置１０においては、記憶部１１２に、複数種類の検査対象物５０ごとのルックアップテーブル(LUT)を記憶しておくことで、補正ゲイン決定部１２２は、検査対象物５０の種別に応じて、参照するルックアップテーブル(LUT)を切り替えることが可能となるため、あらゆる種別の検査対象物５０に対して、適切な補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を決定することができる。
【０２４１】
上述した説明では、想定光源として、２又は３つの色温度の想定光源を用いる場合を例示したが、４つ以上の色温度(他の色温度)の想定光源を用いたり、あるいは、例えば、デイライトや人工光など、同一の色温度であっても、異なる分光特性を有する光源を区別したりするなど、様々な想定光源を用いることができる。
【０２４２】
上述した説明では、ルックアップテーブル(LUT)の作成に際して、検査対象物の代表の分光特性として、平均分光特性(平均分光反射率特性O_Plt_AVE(λ))を例示したが、平均分光特性以外の他の分光特性を用いるようにしてもよい。また、ルックアップテーブル(LUT)の作成に際して、基準反射板の分光特性(分光反射率特性O_Ref(λ))の計測を行い、その分光特性を既知とする場合を例示したが、例えば、基準反射板として、白色やグレーなどの反射板を用いることで、その分光特性の計測を行わずとも、それらの分光特性の波長依存性がないことを前提として、同様の測定光補正を行うことができる。
【０２４３】
上述した説明では、ＲチャンネルとＩＲチャンネルの２つのセンサ出力値を用いた測定を例示したが、異なる３以上の分光感度帯を有するセンサ出力値を用いたり、あるいは、可視光のみのセンサ出力値を用いたりすることができる。例えば、図１のセンサ１０３において、赤色光Ｒを透過する光学フィルタに対応する測定値、第１の赤外光ＩＲ１を透過する光学フィルタに対応する測定値、及び、第２の赤外光ＲＩ２を透過する光学フィルタに対応する測定値を利用する場合には、例えば、IR1 / Rと、IR2 / Rの２つのスペクトル比率を用い、ルックアップテーブル(LUT)を作成したり、あるいは、検査対象物５０の検査指標の測定時に、検査対象物５０や基準反射板１０１の測定や、光源推定などを行ったりすることになる。
【０２４４】
（植生検査装置の構成例）
図１６には、植生検査装置１０が、センサ１０３、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６を有する構成が示されている。この構成は、上述した図１０の構成に対応しており、植生検査装置１０が、センサ１０３や補正処理部１０５、検査指標算出部１０６等のすべての機能を有している場合の構成となる。
【０２４５】
上述した説明では、図１６に示した構成のように、植生検査装置１０がすべての機能を有する場合について説明したが、植生検査装置１０(図１)の一部の機能を、他の装置が有するようにしてもよい。以下、図１７乃至図１９を参照して、植生検査装置１０(図１)の一部の機能を、他の装置が有する場合の構成について説明する。なお、図１７乃至図１９において、上述した図１０を構成するブロックと同一の部分には同一の符号が付してあり、その説明は適宜省略する。また、図示はしないが、図１３の構成の場合も同様である。
【０２４６】
（植生検査システムの第１の構成例）
図１７は、植生検査システムの第１の構成例を示す図である。
【０２４７】
図１７において、植生検査システム１１は、測定装置６０及び処理装置７０から構成される。ここで、測定装置６０と処理装置７０は、共に通信機能を有しており、所定の規格に準拠した無線通信又は有線通信を利用して、データをやりとりすることができる。例えば、処理装置７０が、インターネット上に設けられたサーバである場合、測定装置６０は、インターネットを介して処理装置７０にアクセスし、データを送信することになる。
【０２４８】
測定装置６０は、センサ１０３、補正処理部１０５、及び、通信部１０７から構成される。また、補正処理部１０５は、補正ゲイン処理部１１１、記憶部１１２、及び、測定光補正部１１３から構成される。
【０２４９】
補正ゲイン処理部１１１は、記憶部１１２に記憶されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、センサ１０３からの出力値から算出される基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を決定し、測定光補正部１１３に供給する。
【０２５０】
測定光補正部１１３は、補正ゲイン処理部１１１からの補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を用い、センサ１０３からの出力値から算出される検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正し、通信部１０７に供給する。通信部１０７は、測定光補正部１１３から供給される補正後の(検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を、例えば無線通信等を利用して、処理装置７０に送信する。
【０２５１】
処理装置７０は、検査指標算出部１０６及び通信部１０８から構成される。また、検査指標算出部１０６は、NDVI値算出部１３１から構成される。通信部１０８は、測定装置６０から送信されてくる、補正後の(検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を受信し、NDVI値算出部１３１に供給する。NDVI値算出部１３１は、通信部１０８から供給される補正後の(検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出して出力する。
【０２５２】
（植生検査システムの第２の構成例）
図１８は、植生検査システムの第２の構成例を示す図である。
【０２５３】
図１８において、植生検査システム１１は、測定処理装置８０及び記憶装置９０から構成される。ここで、測定処理装置８０と記憶装置９０は、共に通信機能を有しており、所定の規格に準拠した無線通信又は有線通信を利用して、データをやりとりすることができる。例えば、記憶装置９０が、インターネット上に設けられたサーバである場合、測定処理装置８０は、インターネットを介して記憶装置９０にアクセスし、データを受信することになる。
【０２５４】
測定処理装置８０は、センサ１０３、補正処理部１０５、検査指標算出部１０６、及び、通信部１０７から構成される。また、補正処理部１０５は、補正ゲイン処理部１１１、及び、測定光補正部１１３から構成される。検査指標算出部１０６は、NDVI値算出部１３１から構成される。
【０２５５】
通信部１０７は、検査対象物５０の測定時に、例えば無線通信等を利用して、記憶装置９０からルックアップテーブル(LUT)を受信し、補正ゲイン処理部１１１に供給する。補正ゲイン処理部１１１は、通信部１０７から供給されるルックアップテーブル(LUT)を参照して、センサ１０３からの出力値から算出される基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を決定し、測定光補正部１１３に供給する。
【０２５６】
測定光補正部１１３は、補正ゲイン処理部１１１からの補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を用い、センサ１０３からの出力値から算出される検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正し、検査指標算出部１０６に供給する。NDVI値算出部１３１は、測定光補正部１１３から供給される補正後の(検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出して出力する。
【０２５７】
例えば、ルックアップテーブル(LUT)が、ルックアップテーブル作成装置２０で作成される場合、ルックアップテーブル作成装置２０により作成されたルックアップテーブル(LUT)が、記憶装置９０に記憶される。ただし、ルックアップテーブル作成装置２０が直接、ルックアップテーブル(LUT)を、測定処理装置８０に提供するようにしてもよい。また、記憶装置９０は、ルックアップテーブル(LUT)のほか、正規化用のスペクトル比率を記憶するようにしてもよい。また、ルックアップテーブル(LUT)や正規化用のスペクトル比率は、測定処理装置８０とは異なる別の装置に転用することも可能である。
【０２５８】
（植生検査システムの第３の構成例）
図１９は、植生検査システムの第３の構成例を示す図である。
【０２５９】
図１９において、植生検査システム１１は、測定装置６０及び処理装置７０から構成される。ここで、測定装置６０と処理装置７０は、共に通信機能を有しており、所定の規格に準拠した無線通信又は有線通信を利用して、データをやりとりすることができる。例えば、処理装置７０が、インターネット上に設けられたサーバである場合、測定装置６０は、インターネットを介して処理装置７０にアクセスし、データを送信することになる。
【０２６０】
測定装置６０は、センサ１０３及び通信部１０７から構成される。センサ１０３は、基準反射板１０１と検査対象物５０のＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定し、通信部１０７に供給する。通信部１０７は、センサ１０３から供給されるＲチャネル値とＩＲチャネル値を、例えば無線通信等を利用して、処理装置７０に送信する。
【０２６１】
処理装置７０は、補正処理部１０５、検査指標算出部１０６、及び、通信部１０８から構成される。また、補正処理部１０５は、補正ゲイン処理部１１１、記憶部１１２、及び、測定光補正部１１３から構成される。検査指標算出部１０６は、NDVI値算出部１３１から構成される。
【０２６２】
通信部１０８は、測定装置６０から送信されてくる、基準反射板１０１と検査対象物５０のＲチャネル値とＩＲチャネル値を受信し、基準反射板１０１のＲチャネル値とＩＲチャネル値を補正ゲイン処理部１１１に供給し、検査対象物５０のＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定光補正部１１３に供給する。
【０２６３】
補正ゲイン処理部１１１は、記憶部１１２に記憶されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、通信部１０８からの各チャネル値から算出される基準反射板１０１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じた補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を決定し、測定光補正部１１３に供給する。
【０２６４】
測定光補正部１１３は、補正ゲイン処理部１１１からの補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)を用い、通信部１０８からの各チャネル値から算出される検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を補正し、NDVI値算出部１３１に供給する。NDVI値算出部１３１は、通信部１０８から供給される補正後の(検査対象物５０の)測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、検査対象物５０の検査指標としての正規化植生指数(NDVI値)を算出して出力する。
【０２６５】
なお、システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいう。また、図１７乃至図１９の構成は、植生検査装置１０が有する機能の一部を他の装置が有する場合の構成の一例であって、他の構成を採用することもできる。例えば、図１８と図１９の構成において、検査指標算出部１０６(のNDVI値算出部１３１)が別の装置により提供されるようにすることができる。
【０２６６】
また、図１６の植生検査装置１０、又は、図１７乃至図１９の植生検査システム１１(の処理装置７０又は測定処理装置８０)において、検査指標算出部１０６の後段に、表示制御部(不図示)を設けて、当該表示制御部が、検査指標算出部１０６(のNDVI算出部１３１)により算出された正規化植生指数(NDVI値)に基づいて、NDVI画像を表示部(不図示)に表示させるようにしてもよい。ただし、NDVI画像を表示する表示部は、植生検査装置１０又は植生検査システム１１(の処理装置７０又は測定処理装置８０)の内部に設けられてもよいし、それらの装置の外部に設けられる表示装置(不図示)であってもよい。
【０２６７】
（測定装置の具体例）
図２０には、図１７又は図１９の測定装置６０の具体例として、定点観測を行う定点測定装置６０Ａと、移動観測を行う移動測定装置６０Ｂと、人工衛星からの測定を行う衛星測定装置６０Ｃを例示している。
【０２６８】
図２０のＡに示した定点測定装置６０Ａは、固定脚６１Ａによって、検査対象物５０を測定（センシング）することが可能な位置に固定され、そこで測定された測定信号（測定値）を、例えば無線通信等を利用して、処理装置７０（図１７又は図１９）に送信する。処理装置７０は、定点測定装置６０Ａから送信されてくる測定信号を処理することで、定点測定装置６０Ａにより定点測定された検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を求めることができる。
【０２６９】
図２０のＢに示した移動測定装置６０Ｂは、例えば無人航空機（UAV：Unmanned Aerial Vehicle）であって、プロペラ状の回転翼６１Ｂが回転することで飛行し、上空から、検査対象物５０を測定（空撮）する。移動測定装置６０Ｂは、そこで測定された測定信号（測定値）を、例えば無線通信等を利用して、処理装置７０（図１７又は図１９）に送信する。処理装置７０は、移動測定装置６０Ｂから送信されてくる測定信号を処理することで、移動測定装置６０Ｂにより移動測定された検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を求めることができる。
【０２７０】
なお、移動測定装置６０Ｂは、無線操縦のほか、例えば、飛行ルートを座標データとしてあらかじめ記憶しておくことで、GPS(Global Positioning System)などの位置情報を用いて自律飛行するようにしてもよい。また、図２０のＢでは、移動測定装置６０Ｂが、回転翼６１Ｂを有する回転翼機であるとして説明したが、移動測定装置６０Ｂは、固定翼機であってもよい。
【０２７１】
図２０のＣに示した衛星測定装置６０Ｃは、人工衛星６１Ｃに搭載される。この人工衛星６１Ｃにおいて、衛星測定装置６０Ｃによる測定（人工衛星６１Ｃからの撮像）で得られる測定信号（例えば衛星画像に応じた測定値）は、所定の通信経路を介して処理装置７０（図１７又は図１９）に送信される。処理装置７０は、衛星測定装置６０Ｃから送信されてくる測定信号を処理することで、人工衛星６１Ｃから測定された検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を求めることができる。
【０２７２】
（基準透過板を用いた測定）
ところで、上述した説明では、植生検査装置１０が、基準反射板１０１を利用して、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を算出する場合について説明したが、基準反射板１０１の反射率特性の代わりに、透過率特性を利用することができる。
【０２７３】
例えば、検査対象物５０の分光反射率特性に近い分光透過率特性を有する透過フィルタ（以下、基準透過板という）を用いることで、基準反射板１０１を用いた場合と同様に、補正ゲイン（測定光源対応補正ゲイン）を決定し、測定光源下での検査対象物５０の測定スペクトル比率（R/IR比率）を補正して、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定時における光源依存性を除去することができる。
【０２７４】
上述した説明では、ルックアップテーブル作成処理（図６乃至図９）によって、各色温度の想定光源ごとに、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R/IR比率)と補正ゲインとが対応付けられたルックアップテーブル(LUT)があらかじめ作成されるとして説明したが、このルックアップテーブル作成処理と同様にして、基準透過板の想定スペクトル比率(R/IR比率)と補正ゲインとが対応付けられたルックアップテーブル(LUT)を作成することができる。
【０２７５】
すなわち、ルックアップテーブル作成処理（図６乃至図９）では、基準反射板１０１の反射光を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値が算出され（Ｓ１６）、各色温度の想定光源下における基準反射板１０１の想定スペクトル比率（R/IR比率）が算出される（Ｓ１７）。ここで、基準透過板を用いる場合には、基準反射板１０１を用いた場合と同様にして、基準透過板の透過光を測定した場合におけるＲチャネル値とＩＲチャネル値を算出して、各色温度の想定光源下における基準透過板の想定スペクトル比率（R/IR比率）を算出すればよい。
【０２７６】
また、ルックアップテーブル作成処理（図６乃至図９）では、想定光源ごとに、検査対象物５０の想定スペクトル比率（R/IR比率）に応じた補正ゲインが算出され（Ｓ１８乃至Ｓ２０）、基準反射板１０１の想定スペクトル比率(R/IR比率)と、補正ゲインとを対応付けることで、ルックアップテーブル(LUT)が作成される（Ｓ２１）。ここで、基準透過板を用いる場合には、基準反射板１０１を用いた場合と同様にして、想定光源ごとに、検査対象物５０の想定スペクトル比率（R/IR比率）に応じた補正ゲインを算出して、基準透過板の想定スペクトル比率(R/IR比率)と、補正ゲインとを対応付けることで、ルックアップテーブル(LUT)を作成すればよい。
【０２７７】
以下、基準反射板１０１の代わりに、基準透過板を用いる際に、上述のルックアップテーブル作成処理で作成される、基準透過板に対応したルックアップテーブル(LUT)を用いて、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定を行う場合の構成について説明する。
【０２７８】
ただし、基準透過板を用いた測定では、基準透過板からの透過光を測定するためのセンサ１０３を設ける必要があるため、複数のセンサ１０３が必要となる。この場合において、複数のセンサ１０３を同一の筐体内に内蔵した構成（以下、単眼の構成という）と、複数のセンサ１０３を別々の筐体内に格納した構成（以下、複眼の構成という）とがある。以下の説明では、単眼の構成と、複眼の構成について、その順に説明する。
【０２７９】
（１）単眼の構成の場合
【０２８０】
（植生検査装置の構成）
図２１は、単眼の構成を採用した場合の植生検査装置の外観の構成例を示す斜視図である。
【０２８１】
図２１において、植生検査装置１２では、その筐体の左側面側と上面側に、光入射部１２Ａと光入射部１２Ｂが形成され、そこから光が入射される。また、植生検査装置１２の内部には、センサ１０３−１とセンサ１０３−２が設けられている。なお、光入射部１２Ａと光入射部１２Ｂは、内部がくり抜かれた円筒状の形状からなるが、カバーとしての役割も有している。
【０２８２】
すなわち、植生検査装置１２において、光入射部１２Ａ側からの光（反射光）は、光軸Ｌａに沿って入射され、センサ１０３−１のセンサ面により受光される。そして、センサ１０３−１は、検査対象物５０からの光（反射光）に応じたＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定し、その結果得られる測定信号（測定値）を、後段の補正処理部１０５に出力する。
【０２８３】
また、植生検査装置１２において、光入射部１２Ｂ側からの光（太陽光）は、光軸Ｌｂに沿って入射される。
【０２８４】
ここで、図２１の点線で表された円Ｃの内側には、植生検査装置１２における光入射部１２Ｂ側の一部を拡大して図示している。ここに示すように、円筒状の形状からなる光入射部１２Ｂの内側には、光軸Ｌｂ上に、基準透過板１５１が設けられる。なお、光入射部１２Ｂにおいて、基準透過板１５１は、図中の矢印の方向に取り付けられる。
【０２８５】
すなわち、光入射部１２Ｂ側からの光（太陽光）は、基準透過板１５１により透過され、その透過光が、センサ１０３−２のセンサ面により受光される。そして、センサ１０３−２は、基準透過板１５１により透過された光（透過光）に応じたＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定し、その結果得られる測定信号（測定値）を、後段の補正処理部１０５に出力する。
【０２８６】
以上のように、植生検査装置１２では、単眼の構成を採用しているため、同一の筐体内に設けられたセンサ１０３−１とセンサ１０３−２によって、検査対象物５０により反射された反射光と、基準透過板１５１により透過された透過光とが測定される。次に、図２２を参照して、図２１に示した植生検査装置１２の内部の詳細な構成について説明する。
【０２８７】
図２２において、植生検査装置１２は、基準透過板１５１、レンズ１０２、センサ１０３−１及びセンサ１０３−２、露出制御部１０４−１及び露出制御部１０４−２、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６から構成される。
【０２８８】
ただし、図２２の植生検査装置１２において、上述した図１の植生検査装置１０を構成するブロックと同一の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は適宜省略する。
【０２８９】
すなわち、図２２においては、図１と比べて、基準反射板１０１の代わりに、基準透過板１５１が設けられ、さらに、レンズ１０２側の系列に設けられるセンサ１０３−１と露出制御部１０４−１とは別に、基準透過板１５１側の系列にも、センサ１０３−２と露出制御部１０４−２が設けられている。なお、上述したように、レンズ１０２とセンサ１０３−１とは、光軸Ｌａ上に設けられる。また、基準透過板１５１とセンサ１０３−２とは、光軸Ｌｂ上に設けられる。
【０２９０】
図２２において、基準透過板１５１は、例えば、ディフューズ板（拡散板）などから構成される。例えば、基準透過板１５１は、任意の透過率を有している。なお、基準透過板１５１としては、測定したい波長ごとに複数の透過板から構成されるようにしてもよい。
【０２９１】
センサ１０３−１は、センサ１０３（図１）と同様に、レンズ１０２を介して入射される、検査対象物５０からの光（反射光）を検出し、その結果得られる測定信号（測定値）を出力する。露出制御部１０４−１は、露出制御部１０４（図１）と同様に、レンズ１０２やセンサ１０３−１の各部を制御することで、露出制御を行う。
【０２９２】
センサ１０３−２は、センサ１０３（図１）と同様に、基準透過板１５１により透過される光（透過光）を検出し、その結果得られる測定信号（測定値）を出力する。露出制御部１０４−２は、露出制御部１０４（図１）と同様に、センサ１０３−２の各部を制御することで、露出制御を行う。
【０２９３】
補正処理部１０５は、センサ１０３−１及びセンサ１０３−２から供給される測定信号（測定値）に基づいて、Ｒチャネル値とＩＲチャネル値とのスペクトル比率(R/IR比率)を補正する補正処理を行い、その補正後のスペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を、検査指標算出部１０６に供給する。
【０２９４】
検査指標算出部１０６は、補正処理部１０５から供給される補正後の検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を算出して出力する。
【０２９５】
植生検査装置１２は、以上のように構成される。
【０２９６】
ここで、この植生検査装置１２により実行される処理を具体的に説明すると、次のようになる。すなわち、植生検査装置１２においては、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定の際に、あらかじめ作成されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、測定光源下での測定により得られた基準透過板１５１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じたスペクトル比率の補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)が決定される。そして、植生検査装置１２では、この測定光源対応補正ゲインを用いて、測定光源下での測定により得られた検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)が補正され、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）が測定される。
【０２９７】
ただし、ここで用いられるルックアップテーブル(LUT)は、上述のルックアップテーブル作成処理で作成される、基準透過板１５１に対応したルックアップテーブル(LUT)であって、補正処理部１０５の記憶部１１２に、あらかじめ記憶されている。
【０２９８】
また、ここでは、上述の図１０乃至図１２、又は図１３及び図１４に示した測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定と同様に、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定が行われる。このように、植生検査装置１２においては、基準透過板１５１に対応したルックアップテーブル(LUT)を用いて決定される補正ゲイン（測定光源対応補正ゲイン）に基づいた補正が行われることで、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定時における光源依存性を除去することが可能となる。
【０２９９】
ただし、植生検査装置１２では、同一の筐体内に、センサ１０３−１とセンサ１０３−２の複数のセンサが設けられているため、センサごとに、例えばＲチャネルとＩＲチャネルの感度比などの分光特性にバラツキが生じることも想定される。そこで、植生検査装置１２では、図１３に示した構成を採用して、例えば、基準光源の分光特性と、センサ１０３−１及びセンサ１０３−２の分光特性を考慮した正規化用のスペクトル比率をあらかじめ算出しておくことが望ましい。これにより、植生検査装置１２では、補正後の測定スペクトル比率を、あらかじめ算出しておいた正規化用のスペクトル比率により除算して、基準光源と各センサの成分を正規化することが可能となり、センサごとの分光特性のバラツキを抑制することができる。
【０３００】
（２）複眼の構成の場合
【０３０１】
（植生検査装置の構成）
図２３は、複眼の構成を採用した場合の植生検査装置の外観の構成例を示す斜視図である。
【０３０２】
図２３において、植生検査装置１３は、測定部１４、測定部１５、及び、処理部１６から構成される。また、植生検査装置１３において、測定部１４と処理部１６、及び、測定部１５と処理部１６とは、所定のインターフェースを介して接続されている。
【０３０３】
図２３において、測定部１４には、その筐体の左側面側に、内部がくり抜かれた円筒状の形状からなる光入射部１４Ａが形成され、そこから光が入射される。また、測定部１４の内部には、センサ１０３−１が設けられている。
【０３０４】
すなわち、測定部１４において、光入射部１４Ａ側からの光（反射光）は、光軸Ｌｃに沿って入射され、センサ１０３−１のセンサ面により受光される。そして、センサ１０３−１は、検査対象物５０からの光（反射光）に応じたＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定し、その結果得られる測定値を、所定のインターフェースを介して、処理部１６に出力する。
【０３０５】
測定部１５には、その筐体の上面側に、内部がくり抜かれた円筒状の形状からなる光入射部１５Ａが形成され、そこから光が入射される。また、測定部１５の内部には、センサ１０３−２が設けられている。すなわち、測定部１５において、光入射部１５Ａ側からの光（太陽光）は、光軸Ｌｄに沿って入射される。
【０３０６】
ここで、図２３の点線で表された円Ｃの内側には、測定部１５における光入射部１５Ａ側の一部を拡大して図示している。ここに示すように、円筒状の形状からなる光入射部１５Ａの内部には、光軸Ｌｄ上に、基準透過板１７１が設けられる。
【０３０７】
すなわち、測定部１５において、光入射部１５Ａ側からの光（太陽光）は、基準透過板１７１により透過され、その透過光が、センサ１０３−２のセンサ面により受光される。そして、センサ１０３−２は、基準透過板１７１により透過された光（透過光）に応じたＲチャネル値とＩＲチャネル値を測定し、その結果得られる測定値を、所定のインターフェースを介して、処理部１６に出力する。
【０３０８】
処理部１６は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)やパーソナルコンピュータなどから構成される。処理部１６には、測定部１４と測定部１５から、所定のインターフェースを介して測定値が入力される。処理部１６は、測定部１４と測定部１５からの測定値に基づいて、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を求める。
【０３０９】
以上のように、植生検査装置１３では、複眼の構成を採用しているため、異なる筐体内に設けられたセンサ１０３−１とセンサ１０３−２によって、検査対象物５０により反射された反射光と、基準透過板１７１により透過された透過光とが測定される。次に、図２４を参照して、図２３に示した植生検査装置１３の内部の詳細な構成について説明する。
【０３１０】
図２４において、植生検査装置１３は、測定部１４、測定部１５、及び、処理部１６から構成される。測定部１４は、レンズ１０２、センサ１０３−１、露出制御部１０４−１、及び、I/F部１７２−１から構成される。また、測定部１５は、基準透過板１７１、センサ１０３−２、露出制御部１０４−２、及び、I/F部１７２−２から構成される。また、処理部１６は、補正処理部１０５、及び、検査指標算出部１０６から構成される。
【０３１１】
ただし、図２４の植生検査装置１２において、上述した図１の植生検査装置１０を構成するブロックと同一の部分には、同一の符号が付してあり、その説明は適宜省略する。すなわち、図２４においては、図１と比べて、その構成要素が、測定部１４と、測定部１５と、処理部１６とに分かれて配置されるとともに、測定部１４及び測定部１５と、処理部１６との接続部に、I/F部１７２−１とI/F部１７２−２が設けられている。
【０３１２】
また、図２４においては、図１と比べて、基準反射板１０１の代わりに、基準透過板１７１が設けられ、さらに、レンズ１０２側の系列に設けられるセンサ１０３−１と露出制御部１０４−１とは別に、基準透過板１７１側の系列にも、センサ１０３−２と露出制御部１０４−２が設けられている。なお、上述したように、レンズ１０２とセンサ１０３−１とは、光軸Ｌｃ上に設けられる。また、基準透過板１７１とセンサ１０３−２とは、光軸Ｌｄ上に設けられる。
【０３１３】
測定部１４において、センサ１０３−１は、レンズ１０２を介して入射される、検査対象物５０からの光（反射光）を検出し、その結果得られる測定値を出力する。露出制御部１０４−１は、レンズ１０２やセンサ１０３−１の各部を制御することで、露出制御を行う。I/F部１７２−１は、センサ１０３−１からの測定値を、処理部１６に出力する。
【０３１４】
測定部１５において、センサ１０３−２は、基準透過板１７１により透過される光（透過光）を検出し、その結果得られる測定値を出力する。露出制御部１０４−２は、センサ１０３−２の各部を制御することで、露出制御を行う。I/F部１７２−２は、センサ１０３−２からの測定値を、処理部１６に出力する。
【０３１５】
処理部１６において、補正処理部１０５には、測定部１４のI/F部１７２−１からの測定値と、測定部１５のI/F部１７２−２からの測定値が入力される。
【０３１６】
補正処理部１０５は、測定部１４及び測定部１５から入力される測定値に基づいて、Ｒチャネル値とＩＲチャネル値とのスペクトル比率(R/IR比率)を補正する補正処理を行い、その補正後のスペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を、検査指標算出部１０６に供給する。
【０３１７】
検査指標算出部１０６は、補正処理部１０５から供給される補正後の検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)を示す情報を用い、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）を算出して出力する。
【０３１８】
植生検査装置１３は、以上のように構成される。
【０３１９】
ここで、植生検査装置１３により実行される処理を具体的に説明すると、次のようになる。すなわち、植生検査装置１３においては、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定の際に、あらかじめ作成されたルックアップテーブル(LUT)を参照して、測定光源下での測定により得られた基準透過板１７１の測定スペクトル比率(R/IR比率)に応じたスペクトル比率の補正ゲイン(測定光源対応補正ゲイン)が決定される。そして、植生検査装置１３では、この測定光源対応補正ゲインを用いて、測定光源下での測定により得られた検査対象物５０の測定スペクトル比率(R/IR比率)が補正され、検査対象物５０の検査指標（NDVI値）が測定される。
【０３２０】
ただし、ここで用いられるルックアップテーブル(LUT)は、上述のルックアップテーブル作成処理で作成される、基準透過板１７１に対応したルックアップテーブル(LUT)であって、補正処理部１０５の記憶部１１２に、あらかじめ記憶されている。
【０３２１】
また、ここでは、上述の図１０乃至図１２、又は図１３及び図１４に示した測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定と同様に、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定が行われる。このように、植生検査装置１３においては、基準透過板１７１に対応したルックアップテーブル(LUT)を用いて決定される補正ゲイン（測定光源対応補正ゲイン）に基づいた補正が行われることで、測定光源下での検査対象物５０の検査指標（NDVI値）の測定時における光源依存性を除去することが可能となる。
【０３２２】
ただし、植生検査装置１３では、異なる筐体内に、センサ１０３−１とセンサ１０３−２の複数のセンサが設けられているため、植生検査装置１２と同様に、センサごとに、分光特性にバラツキが生じることが想定される。そこで、植生検査装置１３においても、植生検査装置１２と同様に、図１３に示した構成を採用して、正規化用のスペクトル比率をあらかじめ算出しておくことで、センサごとの分光特性のバラツキを抑制することができる。
【０３２３】
＜６．コンピュータの構成＞
【０３２４】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。図２５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示す図である。
【０３２５】
コンピュータ９００において、CPU(Central Processing Unit)９０１，ROM(Read Only Memory)９０２，RAM(Random Access Memory)９０３は、バス９０４により相互に接続されている。バス９０４には、さらに、入出力インターフェース９０５が接続されている。入出力インターフェース９０５には、入力部９０６、出力部９０７、記録部９０８、通信部９０９、及び、ドライブ９１０が接続されている。
【０３２６】
入力部９０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部９０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部９０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部９０９は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ９１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記憶媒体９１１を駆動する。
【０３２７】
以上のように構成されるコンピュータ９００では、CPU９０１が、ROM９０２や記録部９０８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース９０５及びバス９０４を介して、RAM９０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０３２８】
コンピュータ９００(CPU９０１)が実行するプログラムは、例えば、パッケージ記憶媒体等としてのリムーバブル記憶媒体９１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０３２９】
コンピュータ９００では、プログラムは、リムーバブル記憶媒体９１１をドライブ９１０に装着することにより、入出力インターフェース９０５を介して、記録部９０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線又は無線の伝送媒体を介して、通信部９０９で受信し、記録部９０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM９０２や記録部９０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０３３０】
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含む。また、プログラムは、１のコンピュータ(プロセッサ)により処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。
【０３３１】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上述した複数の実施の形態の全て又は一部を組み合わせた形態を採用することができる。
【０３３２】
また、本技術は、以下のような構成をとることができる。
【０３３３】
（１）
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する補正部と
を備える検査装置。
（２）
前記参照スペクトル情報は、あらかじめ想定される複数の想定光源下で、前記基準反射板又は前記基準透過板をセンシングすることで得られる前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報である
（１）に記載の検査装置。
（３）
前記複数の想定光源は、基準となる基準光源を含み、
前記想定光源ごとに前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報と対応付けられる前記補正ゲインは、前記基準光源における前記補正ゲインに関連付けられている
（２）に記載の検査装置。
（４）
前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル情報は、前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル比率であり、
前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル情報は、前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル比率であり、
前記検査対象物の測定スペクトル情報は、前記検査対象物の測定スペクトル比率である
（１）乃至（３）のいずれかに記載の検査装置。
（５）
補正された前記検査対象物の測定スペクトル比率に基づいて、前記検査対象物の検査指標を算出する検査指標算出部をさらに備える
（４）に記載の検査装置。
（６）
前記検査対象物の検査指標に対応する画像の表示を制御する表示制御部をさらに備える
（５）に記載の検査装置。
（７）
前記補正ゲインは、特性の異なる複数の検査対象物の代表の分光特性を用いて算出される
（１）乃至（６）のいずれかに記載の検査装置。
（８）
前記代表の分光特性は、特性の異なる複数の検査対象物の分光特性の平均分光特性である
（７）に記載の検査装置。
（９）
前記補正ゲインは、各想定光源の既知の分光特性、及び、センサ部の既知の分光感度特性を用いて算出される
（７）又は（８）に記載の検査装置。
（１０）
前記基準反射板の参照スペクトル比率は、任意の基準反射板の既知の分光特性を用いて算出される
（４）に記載の検査装置。
（１１）
前記補正ゲイン決定部は、前記テーブルに格納された複数の補正ゲインの中から、前記測定光源対応補正ゲインを選択する
（１）乃至（１０）のいずれかに記載の検査装置。
（１２）
前記補正ゲイン決定部は、前記テーブルに格納された複数の補正ゲインの値を用いた補間を行うことで、前記測定光源対応補正ゲインを算出する
（１）乃至（１０）のいずれかに記載の検査装置。
（１３）
１種類又は複数種類の検査対象物ごとの前記テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正ゲイン決定部は、前記記憶部に記憶された前記テーブルのうち、検査対象物の種別に応じた前記テーブルを参照して、前記測定光源対応補正ゲインを決定する
（１）乃至（１２）のいずれかに記載の検査装置。
（１４）
前記基準反射板と前記基準透過板のうち、前記基準反射板が用いられる場合に、前記測定光源下において、前記検査対象物と前記基準反射板とをセンシングするセンサ部をさらに備える
（１）乃至（１３）のいずれかに記載の検査装置。
（１５）
前記センサ部は、前記検査対象物と前記基準反射板を同時にセンシングする
（１４）に記載の検査装置。
（１６）
前記基準反射板は、前記センサ部を有するカメラの画角内に存在するように、所定の位置に取り付けられる
（１４）又は（１５）に記載の検査装置。
（１７）
前記検査対象物は、植物であり、
前記基準反射板又は前記基準透過板の参照スペクトル比率、前記基準反射板又は前記基準透過板の測定スペクトル比率、及び、前記検査対象物の測定スペクトル比率は、Ｒ(赤)成分の値とＩＲ(赤外)成分の値との比率であり、
前記検査指標は、正規化植生指数(NDVI：Normalized Difference Vegetation Index)である
（４）乃至（１６）のいずれかに記載の検査装置。
（１８）
前記基準反射板と前記基準透過板のうち、前記基準透過板が用いられる場合に、前記測定光源下において、前記検査対象物をセンシングする第１のセンサ部と、前記基準透過板をセンシングする第２のセンサ部とをさらに備える
（１）乃至（４）のいずれかに記載の検査装置。
（１９）
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定し、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する
ステップを含む検査方法。
（２０）
コンピュータを、
参照スペクトル情報と、測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインとを対応付けたテーブルと、測定光源下でのセンシングにより得られた基準反射板又は基準透過板の測定スペクトル情報とに基づいて、前記測定光源に対応する測定光源対応補正ゲインを決定する補正ゲイン決定部と、
決定された前記測定光源対応補正ゲインに基づいて、測定光源下でのセンシングにより得られた前記検査対象物の測定スペクトル情報を補正する補正部と
して機能させるプログラム。
（２１）
参照スペクトル情報を算出する第１のスペクトル情報算出部と、
測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインを算出する補正ゲイン算出部と、
前記参照スペクトル情報と、前記補正ゲインとを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成部と
を備えるテーブル作成装置。
（２２）
あらかじめ想定される複数の想定光源下における前記検査対象物の想定スペクトル情報を算出する第２のスペクトル情報算出部をさらに備え、
前記第１のスペクトル情報算出部は、前記複数の想定光源下における基準反射板又は基準透過板の想定スペクトル情報を算出し、
前記テーブル作成部は、前記複数の想定光源ごとに、前記参照スペクトル情報としての前記基準反射板又は前記基準透過板の想定スペクトル情報と、前記補正ゲインとを対応付けたテーブルを作成する
（２１）に記載のテーブル作成装置。
（２３）
前記基準反射板又は前記基準透過板の想定スペクトル情報は、前記基準反射板又は前記基準透過板の想定スペクトル比率であり、
前記検査対象物の想定スペクトル情報は、前記検査対象物の想定スペクトル比率であり、
前記検査対象物の測定スペクトル情報は、前記検査対象物の測定スペクトル比率である
（２２）に記載のテーブル作成装置。
（２４）
参照スペクトル情報を算出し、
測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインを算出し、
前記参照スペクトル情報と、前記補正ゲインとを対応付けたテーブルを作成する
ステップを含むテーブル作成方法。
（２５）
コンピュータを、
参照スペクトル情報を算出する第１のスペクトル情報算出部と、
測定光源下でのセンシングにより得られる検査対象物の測定スペクトル情報を補正するための補正ゲインを算出する補正ゲイン算出部と、
前記参照スペクトル情報と、前記補正ゲインとを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成部と
して機能させるプログラム。
【符号の説明】
【０３３４】
１０，１２，１３  植生検査装置，  １１  植生検査システム，  １４，１５  測定部，  １６  処理部，  ２０  ルックアップテーブル作成装置，  ６０  測定装置，  ６０Ａ  定点測定装置，  ６０Ｂ  移動測定装置，  ６０Ｃ  衛星測定装置，  ７０  処理装置，  ８０  記憶装置，  １０１  基準反射板，  １０２  レンズ，  １０３，１０３−１，１０３−２  センサ，  １０４，１０４−１，１０４−２  露出制御部，  １０５  補正処理部，  １０６  検査指標算出部，  １１１  補正ゲイン処理部，  １１２  記憶部，  １１３  測定光補正部，  １２１  基準反射板R/IR比率算出部，  １２２  補正ゲイン決定部，  １２３  検査対象物R/IR比率算出部，  １２４  ゲイン補正部，  １３１  NDVI値算出部，  １３２  正規化部，  １３３  記憶部，  １５１，１７１  基準透過板，  ２０１  検査対象物平均分光特性算出部，  ２０２  基準反射板測定時センサ出力値算出部，  ２０３  基準反射板R/IR比率算出部，  ２０４  検査対象物測定時センサ出力値算出部，  ２０５  検査対象物R/IR比率算出部，  ２０６  補正ゲイン算出部，  ２０７  ルックアップテーブル作成部，  ９００  コンピュータ，  ９０１  CPU
【図１】
2017010261.tif 000024
【図２】
2017010261.tif 000025
【図３】
2017010261.tif 000026
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017010261.tif 000030
【図８】
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【図９】
2017010261.tif 000032
【図１０】
2017010261.tif 000033
【図１１】
2017010261.tif 000034
【図１２】
2017010261.tif 000035
【図１３】
2017010261.tif 000036
【図１４】
2017010261.tif 000037
【図１５】
2017010261.tif 000038
【図１６】
2017010261.tif 000039
【図１７】
2017010261.tif 000040
【図１８】
2017010261.tif 000041
【図１９】
2017010261.tif 000042
【図２０】
2017010261.tif 000043
【図２１】
2017010261.tif 000044
【図２２】
2017010261.tif 000045
【図２３】
2017010261.tif 000046
【図２４】
2017010261.tif 000047
【図２５】
2017010261.tif 000048
【国際調査報告】
2017010261.tif 000049
2017010261.tif 000050
2017010261.tif 000051
2017010261.tif 000052