(57)【要約】【課題】作物の判定の精度の低下を抑制すること。【解決手段】作物判定装置１０は、記憶部１３と、生成部１４ａと、出力部１２とを有する。記憶部１３は、所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比を記憶する。生成部１４ａは、ある地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成する。出力部１２は、記憶部１３に記憶された３つ以上の比に、生成部１４ａにより生成された３つ以上の比が合致する場合に、ある地域に所定の作物が植えられていたことを示す情報を出力する。【選択図】図１
2015038454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比を記憶する記憶部と、
ある地域における太陽光の反射光に含まれる前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成する生成部と、
前記記憶部に記憶された前記３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致する場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていることを示す情報を出力する出力部と
を有することを特徴とする作物判定装置。
【請求項２】
前記記憶部は、前記所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度と近赤外成分の強度との比、赤成分の強度と近赤外成分の強度との比、短波長赤外成分の強度と近赤外成分との比、近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比を記憶し、
前記生成部は、前記ある地域における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度、赤成分の強度、近赤外成分の強度及び短波長赤外成分の強度に基づいて、緑成分の強度と近赤外成分の強度との比、赤成分の強度と近赤外成分の強度との比、短波長赤外成分の強度と近赤外成分との比、近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の作物判定装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度と近赤外成分の強度との比の平均値の０．８倍から１．２倍までの第１の範囲、赤成分の強度と近赤外成分の強度との比の平均値の０．８倍から１．２倍までの第２の範囲、短波長赤外成分の強度と近赤外成分との比の平均値の０．８倍から１．２倍までの第３の範囲、近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比の平均値の０．７５倍から１．２５倍までの第４の範囲を記憶し、
前記出力部は、前記第１の範囲内に前記生成部により生成された緑成分の強度と近赤外成分の強度との比が含まれ、前記第２の範囲内に前記生成部により生成された赤成分の強度と近赤外成分の強度との比が含まれ、前記第３の範囲内に前記生成部により生成された短波長赤外成分の強度と近赤外成分との比が含まれ、前記第４の範囲内に前記生成部により生成された前記近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比が含まれる場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていることを示す情報を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の作物判定装置。
【請求項４】
前記出力部は、前記記憶部に記憶された所定の日照条件における前記３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記所定の日照条件における前記３つ以上の比が合致する場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていることを示す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の作物判定装置。
【請求項５】
コンピュータに、
ある地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成し、
記憶部に記憶された、所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致するか否かを判定し、
前記記憶部に記憶された前記３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致すると判定した場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていることを示す情報を出力するように制御する
処理を実行させることを特徴とする作物判定プログラム。
【請求項６】
コンピュータが、
ある地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成し、
記憶部に記憶された、所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致するか否かを判定し、
前記記憶部に記憶された前記３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致すると判定した場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていることを示す情報を出力するように制御する
処理を実行することを特徴とする作物判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物判定装置、作物判定プログラム及び作物判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場に植えられた作物を判定する従来技術が存在する。例えば、人工衛星のスペクトルカメラによって得られたある圃場における太陽光の反射光に含まれる特定の波長帯域の成分の強度と、作物ごとに設定された基準となる特定の波長帯域の成分の強度とを比較して、ある圃場に植えられた作物を判定する従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１４２１５号公報
【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、以下に説明するように、上述した従来技術では、精度良く作物を判定することができないという問題がある。
【０００５】
すなわち、スペクトルカメラによって得られる特定の波長帯域の成分の強度は、大きくばらつきが生じる。ばらつきが生じる理由の一例としては、圃場に照射される光の強さが天候によって異なるなどの日照条件が異なるからという理由が挙げられる。このように、スペクトルカメラによって得られる特定の波長帯域の成分の強度が大きくばらつくため、上述した従来技術による作物の判定では、精度良く作物を判定することができない場合がある。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、作物の判定の精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１態様では、作物判定装置は、記憶部と、生成部と、出力部とを有する。記憶部は、所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比を記憶する。生成部は、ある地域における太陽光の反射光に含まれる前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、前記特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成する。出力部は、前記記憶部に記憶された前記３つ以上の比に、前記生成部により生成された前記３つ以上の比が合致する場合に、前記ある地域に前記所定の作物が植えられていたことを示す情報を出力する。
【発明の効果】
【０００８】
作物の判定の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例に係る作物判定装置の機能構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、基準強度比データの一例を示す図である。
【図３】図３は、圃場別スペクトルデータの一例を示す図である。
【図４】図４は、スペクトルカメラによって得られた、小麦が植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。
【図５】図５は、スペクトルカメラによって得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。
【図６】図６は、スペクトルカメラによって得られた、テンサイが植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。
【図７】図７は、「小麦」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から４つの比を算出し、４つの比のそれぞれが「小麦についての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。
【図８】図８は、「馬鈴薯」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から４つの比を算出し、４つの比のそれぞれが「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。
【図９】図９は、「テンサイ」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から４つの比を算出し、４つの比のそれぞれが「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。
【図１０】図１０は、出力制御部による制御によって出力部の画面に表示される内容の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例に係る作物判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、作物判定プログラムを実行するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する作物判定装置、作物判定プログラム及び作物判定方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例は開示の技術を限定するものではない。
【実施例】
【００１１】
［作物判定装置１０の機能構成の一例］
図１は、実施例に係る作物判定装置１０の機能構成の一例を示す図である。図１の例に示すように、作物判定装置１０は、入力部１１、出力部１２、記憶部１３及び制御部１４を有する。本実施例に係る作物判定装置１０は、判定の対象の圃場に植えられている作物が、小麦、馬鈴薯、テンサイの３種類の作物のいずれであるかを判定する。
【００１２】
入力部１１は、各種情報を制御部１４に入力する。例えば、入力部１１は、作物判定装置１０のユーザから後述の作物判定処理を実行するための指示を受け付けて、受け付けた指示を制御部１４に入力する。入力部１１のデバイスの一例としては、マウスやキーボードなどが挙げられる。
【００１３】
出力部１２は、各種の情報を出力する。例えば、出力部１２は、後述の出力制御部１４ｃの制御により、どの圃場にどの種類の作物が植えられているかを示す情報を表示する。この情報については後述する。出力部１２のデバイスの一例としては、液晶ディスプレイなどが挙げられる。
【００１４】
記憶部１３は、各種情報を記憶する。例えば、記憶部１３は、基準強度比データ１３ａ、圃場別スペクトルデータ１３ｂを記憶する。
【００１５】
基準強度比データ１３ａは、判定の対象の圃場の後述の特定の波長帯域の成分の強度の比と比較されるデータである。図２は、基準強度比データ１３ａの一例を示す図である。図２に示す基準強度比データ１３ａには、「小麦」について後述する「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．６４」及び最大値「０．９６」と、後述する「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．５７」及び最大値「０．８６」とが登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「小麦」について後述する「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．５３」及び最大値「０．８」が登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「小麦」について後述する「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値「０．１２５」及び最大値「０．２０８」が登録されている。
【００１６】
ここで、「小麦」についての「Ｇ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、小麦が植えられた複数（例えば１０箇所）の圃場が撮像された結果得られた、小麦が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「小麦」についての「Ｇ」は、波長が５５０ｎｍの緑成分の強度の平均値である。なお、緑成分の波長帯域は、５００ｎｍ〜５９０ｎｍである。また、「小麦」についての「Ｒ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、小麦が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、小麦が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「小麦」についての「Ｒ」は、波長が６４０ｎｍの赤成分の強度の平均値である。なお、赤成分の波長帯域は、６１０ｎｍ〜６８０ｎｍである。また、「小麦」についての「ＮＩＲ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、小麦が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、小麦が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「小麦」についての「ＮＩＲ」は、波長が８４０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。なお、近赤外成分の波長帯域は、７８０ｎｍ〜８９０ｎｍである。また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、小麦が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、小麦が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」は、例えば、波長が１６６０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。なお、短波長赤外成分の波長帯域は、１５８０ｎｍ〜１７５０ｎｍである。
【００１７】
そして、「小麦」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「小麦」についての「Ｇ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「小麦」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「小麦」についての「Ｇ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「小麦」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「小麦」についての「Ｒ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「小麦」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「小麦」についての「Ｒ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値は、次のような値である。すなわち、かかる最小値は、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７５倍した値である。また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値は、次のような値である。すなわち、かかる最大値は、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２５倍した値である。
【００１８】
例えば、図２の例において、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる特定の成分の比が、以下に説明する４つの条件を満たすときには、この圃場に、小麦が植えられていると考えられる。１つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．６４以上、かつ、０．９６以下であるという条件である。２つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．５７以上、かつ、０．８６以下であるという条件である。３つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．５３以上、かつ、０．８以下であるという条件である。４つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値を、近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値で除した値が０．１２５以上、かつ、０．２０８以下であるという条件である。このようなある圃場に小麦が植えられているか判定するための４つの条件を以下の説明では、「小麦についての４つの条件」と表記する場合がある。
【００１９】
また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「馬鈴薯」について後述する「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．５１」及び最大値「０．７６」と、後述する「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．４」及び最大値「０．６」とが登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「馬鈴薯」について後述する「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．６３」及び最大値「０．９４」が登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「馬鈴薯」について後述する「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値「０．２５３」及び最大値「０．４２２」が登録されている。
【００２０】
ここで、「馬鈴薯」についての「Ｇ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、馬鈴薯が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「馬鈴薯」についての「Ｇ」は、波長が５５０ｎｍの緑成分の強度の平均値である。また、「馬鈴薯」についての「Ｒ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、馬鈴薯が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「馬鈴薯」についての「Ｒ」は、波長が６４０ｎｍの赤成分の強度の平均値である。また、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、馬鈴薯が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」は、波長が８４０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」は、スペクトルカメラによって、馬鈴薯が植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」は、波長が１６６０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。
【００２１】
そして、「馬鈴薯」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「馬鈴薯」についての「Ｇ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「馬鈴薯」についての「Ｇ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「馬鈴薯」についての「Ｒ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「馬鈴薯」についての「Ｒ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値は、次のような値である。すなわち、かかる最小値は、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７５倍した値である。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値は、次のような値である。すなわち、かかる最大値は、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２５倍した値である。
【００２２】
例えば、図２の例において、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる特定の成分の比が、以下に説明する４つの条件を満たすときには、この圃場に、馬鈴薯が植えられていると考えられる。１つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．５１以上、かつ、０．７６以下であるという条件である。２つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．４以上、かつ、０．６以下であるという条件である。３つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．６３以上、かつ、０．９４以下であるという条件である。４つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値を、近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値で除した値が０．２５３以上、かつ、０．４２２以下であるという条件である。このようなある圃場に、馬鈴薯が植えられているか判定するための４つの条件を以下の説明では、「馬鈴薯についての４つの条件」と表記する場合がある。
【００２３】
また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「テンサイ」について後述する「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．５８」及び最大値「０．８７」と、後述する「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．４７」及び最大値「０．７１」とが登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「テンサイ」について後述する「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値「０．５４」及び最大値「０．８１」が登録されている。また、図２に示す基準強度比データ１３ａには、「テンサイ」について後述する「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値「０．２１４」及び最大値「０．３２５」が登録されている。
【００２４】
ここで、「テンサイ」についての「Ｇ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、テンサイが植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、テンサイが植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「テンサイ」についての「Ｇ」は、波長が５５０ｎｍの緑成分の強度の平均値である。また、「テンサイ」についての「Ｒ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、テンサイが植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、テンサイが植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「テンサイ」についての「Ｒ」は、波長が６４０ｎｍの赤成分の強度の平均値である。また、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」は、人工衛星のスペクトルカメラによって、テンサイが植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、テンサイが植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」は、波長が８４０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」は、スペクトルカメラによって、テンサイが植えられた複数の圃場が撮像された結果得られた、テンサイが植えられた複数の圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の波長帯域の強度の平均値である。例えば、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」は、例えば、波長が１６６０ｎｍの近赤外成分の強度の平均値である。
【００２５】
そして、「テンサイ」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「テンサイ」についての「Ｇ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「テンサイ」についての「Ｇ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「テンサイ」についての「Ｇ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「テンサイ」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「テンサイ」についての「Ｒ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「テンサイ」についての「Ｒ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「テンサイ」についての「Ｒ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値は、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８倍した値である。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値は、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２倍した値である。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値は、次のような値である。すなわち、かかる最小値は、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７５倍した値である。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値は、次のような値である。すなわち、かかる最大値は、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２５倍した値である。
【００２６】
例えば、図２の例において、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる波長帯域の特定の成分の比が、以下に説明する４つの条件を満たすときには、この圃場に、テンサイが植えられていると考えられる。１つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．５８以上、かつ、０．８７以下であるという条件である。２つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．４７以上、かつ、０．７１以下であるという条件である。３つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の強度を近赤外成分の強度で除した値が０．５４以上、かつ、０．８１以下であるという条件である。４つ目の条件は、ある圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値を、近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値で除した値が０．２１４以上、かつ、０．３２５以下であるという条件である。このようなある圃場に、テンサイが植えられているか判定するための４つの条件を以下の説明では、「テンサイについての４つの条件」と表記する場合がある。
【００２７】
圃場別スペクトルデータ１３ｂには、圃場ごとに、人工衛星のスペクトルカメラによって、圃場が撮像された結果得られた、圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各強度が登録されている。一例としては、圃場別スペクトルデータ１３ｂには、圃場における太陽光の反射光に含まれる波長が５５０ｎｍの緑成分、波長が６４０ｎｍの赤成分、波長が８４０ｎｍの近赤外成分、波長が１６６０ｎｍの短波長赤外成分の各強度が登録されている。
【００２８】
図３は、圃場別スペクトルデータ１３ｂの一例を示す図である。図３の例に示す圃場別スペクトルデータ１３ｂは、「ＩＤ」、「Ｇ」、「Ｒ」、「ＮＩＲ」及び「ＳＷＩＲ」の各項目を有する。圃場別スペクトルデータ１３ｂの１レコードには、１つの圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各強度が予め登録されている。
【００２９】
「ＩＤ」の項目には、圃場を識別するためのＩＤ（Identification）が予め登録されている。「Ｇ」の項目には、「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度が予め登録されている。「Ｒ」の項目には、「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の強度が予め登録されている。「ＮＩＲ」の項目には、「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の強度が予め登録されている。「ＳＷＩＲ」の項目には、「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の強度が予め登録されている。図３の例に示す１番目のレコードは、ＩＤ「ＡＡ」が示す圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度が「９２」であり、赤成分の強度が「８１」であり、近赤外成分の強度が「１２３」であり、短波長赤外成分の強度が「８０」である場合を示す。
【００３０】
記憶部１３は、例えば、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【００３１】
制御部１４は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。図１に示すように、制御部１４は、生成部１４ａと、判定部１４ｂと、出力制御部１４ｃとを有する。
【００３２】
生成部１４ａは、ある地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成する。
【００３３】
生成部１４ａの一態様について説明する。例えば、生成部１４ａは、入力部１１から作物判定処理を実行する指示が入力されると、圃場別スペクトルデータ１３ｂの全てのレコードを１つずつ選択する処理を開始する。そして、生成部１４ａは、レコードを１つ選択するたびに、以下で説明する処理を行う。
【００３４】
すなわち、生成部１４ａは、選択したレコードの「Ｇ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する。このようにして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる緑成分の強度を近赤外成分の強度で除した値（緑成分の強度と近赤外成分の強度との比）を生成する。
【００３５】
また、生成部１４ａは、選択したレコードの「Ｒ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する。このようにして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる赤成分の強度を近赤外成分の強度で除した値（赤成分の強度と近赤外成分の強度との比）を生成する。
【００３６】
また、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＳＷＩＲ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する。このようにして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる短波長赤外成分の強度を近赤外成分の強度で除した値（短波長赤外成分の強度と近赤外成分の強度との比）を生成する。
【００３７】
また、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＮＩＲ」の項目に登録された強度から「Ｒ」の項目に登録された強度を減算した値を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度に「Ｒ」の項目に登録された強度を加算した値で除した値を算出する。このようにして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤが示す圃場における太陽光の反射光に含まれる近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値を、近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値で除した値を生成する。すなわち、生成部１４ａは、近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と、近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比を生成する。
【００３８】
生成部１４ａは、全てのレコードについて、レコードを選択するたびに、上述したような４つの値（４つの比）を生成する。
【００３９】
判定部１４ｂは、基準強度比データ１３ａが示す所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比に、生成部１４ａにより生成された３つ以上の比が合致するか否かを判定する。
【００４０】
判定部１４ｂの一態様について説明する。例えば、生成部１４ａにより上述した４つの値が生成されると、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「小麦についての４つの条件」を満たすか否かを判定する。生成された４つの値が、「小麦についての４つの条件」を満たすと判定した場合には、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、作物の種類「小麦」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納する。
【００４１】
一方、生成された４つの値が、上述した「小麦についての４つの条件」を満たさないと判定した場合には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすか否かを判定する。生成された４つの値が、「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすと判定した場合には、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、作物の種類「馬鈴薯」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納する。
【００４２】
一方、生成された４つの値が、上述した「馬鈴薯についての４つの条件」を満たさないと判定した場合には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを判定する。生成された４つの値が、「テンサイについての４つの条件」を満たすと判定した場合には、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと作物の種類「テンサイ」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納する。
【００４３】
一方、生成された４つの値が、上述した「テンサイについての４つの条件」を満たさないと判定した場合には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、メッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納する。
【００４４】
上述したような方法で、判定部１４ｂは、圃場に植えられている作物の種類を判定する。
【００４５】
ここで、スペクトルカメラによって得られる成分の強度に、ばらつきが生じるにも関わらず、本実施例に係る判定部１４ｂが、精度良く、圃場に植えられている作物を判定することができる理由の一例について説明する。図４は、スペクトルカメラによって得られた、小麦が植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。図５は、スペクトルカメラによって得られた、馬鈴薯が植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。図６は、スペクトルカメラによって得られた、テンサイが植えられた複数の圃場のそれぞれの反射スペクトルの一例を示す図である。図４〜図６の横軸は、波長の長さを示し、「Ｇ」は、緑成分の波長帯域、「Ｒ」は、赤成分の波長帯域、「ＮＩＲ」は、近赤外成分の波長帯域、「ＳＷＩＲ」は、短波長赤外成分の波長帯域であり、縦軸は、強度（反射強度）を示す。
【００４６】
図４〜６に示すように、同一の種類の作物であっても、圃場ごとに大きく、ばらつきが生じる。これは、上述したように、日照条件が圃場によって異なるなどの理由に起因する。しかしながら、図４〜６に示すように、同一の圃場においては、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度は、同じ方向にばらつく。それ故、緑成分及び近赤外成分の各強度の比、赤成分及び近赤外成分の各強度の比、短波長赤外成分及び近赤外成分の各強度の比、近赤外成分の強度から赤成分の強度を減算した値と近赤外成分の強度に赤成分の強度を加算した値との比の組合せは、次のようになる。すなわち、かかる組合せは、小麦、馬鈴薯、テンサイごとに特有となる。そこで、本実施例に係る判定部１４ｂは、上述した４つの比の組合せに合致する圃場に、４つの比の組合せに対応する作物が植えられていると判定する。よって、本実施例に係る判定部１４ｂによれば、精度良く作物の判定を行うことができる。したがって、本実施例に係る判定部１４ｂによれば、作物の判定の精度の低下を抑制することができる。
【００４７】
次に、上述した４つの比の組合せを、判定の対象の圃場における波長帯域の強度の比と比較することで、小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれが、判定の対象の圃場に植えられているかを精度良く判定できることを示す実験結果について説明する。
【００４８】
図７は、「小麦」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から上述した４つの比を算出し、４つの比のそれぞれが「小麦についての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。さらに、図７は、４つの比のそれぞれが「馬鈴薯についての４つの条件」、及び、「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。図７の例では、「○」は、算出した比が、条件に合致することを示し、「×」は、算出した比が、条件に合致しないことを示す。また、図７の例では、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」における「Ｇ／ＮＩＲ」は、上述した１つ目の条件を示す。また、図７の例では、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」における「Ｒ／ＮＩＲ」は、上述した２つ目の条件を示す。また、図７の例では、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」における「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」は、上述した３つ目の条件を示す。また、図７の例では、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」における「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」は、上述した４つ目の条件を示す。
【００４９】
図８は、「馬鈴薯」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から上述した４つの比を算出し、４つの比のそれぞれが「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。さらに、図８は、４つの比のそれぞれが「小麦についての４つの条件」、及び、「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。図８の例においても、「○」は、算出した比が、条件に合致することを示し、「×」は、算出した比が、条件に合致しないことを示す。また、図８の例においても「Ｇ／ＮＩＲ」、「Ｒ／ＮＩＲ」、「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」、「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」は、上述した各条件を示す。
【００５０】
図９は、「テンサイ」が植えられた複数の圃場のそれぞれにおける緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から上述した４つの比を算出し、４つの比が「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。さらに、図９は、４つの比のそれぞれが「小麦についての４つの条件」、及び、「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすか否かを実験した結果を示す図である。図９の例においても、「○」は、算出した比が、条件に合致することを示し、「×」は、算出した比が、条件に合致しないことを示す。また、図９の例においても「Ｇ／ＮＩＲ」、「Ｒ／ＮＩＲ」、「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」、「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」は、上述した各条件を示す。
【００５１】
図７の例に示すように、小麦が植えられている５２箇所の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「小麦についての４つの条件」を満たす。また、図７に示すように、小麦が植えられている５０個の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」を満たさない。このため、図７の実験結果から、上述した４つの比の組合せを、判定の対象の圃場における波長帯域の強度の比と比較することで、小麦が、判定の対象の圃場に植えられているかを精度良く判定できることが分かる。
【００５２】
また、図８の例に示すように、馬鈴薯が植えられている５３箇所の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「馬鈴薯についての４つの条件」を満たす。また、図８に示すように、馬鈴薯が植えられている５０個の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「小麦についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」を満たさない。このため、図８の実験結果から、上述した４つの比の組合せを、判定の対象の圃場における波長帯域の強度の比と比較することで、馬鈴薯が、判定の対象の圃場に植えられているかを精度良く判定できることが分かる。
【００５３】
また、図９の例に示すように、テンサイが植えられている５１箇所の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「テンサイについての４つの条件」を満たす。また、図９に示すように、テンサイが植えられている５０個の圃場全てにおいて、緑成分、赤成分、近赤外成分及び短波長赤外成分の各成分の強度から算出した上述した４つの比が、「小麦についての４つの条件」及び「馬鈴薯についての４つの条件」を満たさない。このため、図９の実験結果から、上述した４つの比の組合せを、判定の対象の圃場における波長帯域の強度の比と比較することで、テンサイが、判定の対象の圃場に植えられているかを精度良く判定できることが分かる。
【００５４】
出力制御部１４ｃは、基準強度比データ１３ａが示す所定の作物が植えられた地域における特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比に、生成部１４ａにより生成された３つ以上の比が合致すると判定された場合に、次の処理を行う。すなわち、出力制御部１４ｃは、生成部１４ａにより生成された３つ以上の比に対応するある地域に所定の作物が植えられていることを示す情報を出力するように出力部１２を制御する。
【００５５】
出力制御部１４ｃの一態様について説明する。例えば、出力制御部１４ｃは、判定部１４ｂにより制御部１４の内部メモリにＩＤに対応付けられて格納された各種の情報を取得する。例えば、出力制御部１４ｃは、内部メモリに圃場のＩＤと作物の種類とが対応付けられて格納されている場合には、圃場のＩＤと作物の種類とを取得する。また、出力制御部１４ｃは、内部メモリに、ＩＤに対応付けられて、メッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」が格納されている場合には、圃場のＩＤとメッセージとを取得する。そして、出力制御部１４ｃは、取得した圃場のＩＤと作物の種類とを対応付けて表示するように出力部１２を制御する。これに加えて、出力制御部１４ｃは、取得した圃場のＩＤとメッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」とを対応付けて表示するように出力部１２を制御する。
【００５６】
図１０は、出力制御部１４ｃによる制御によって出力部１２の画面に表示される内容の一例を示す図である。図１０の例に示す画面は、ＩＤ「ＡＡ」が示す圃場に小麦が植えられていることを示す。また、図１０の例に示す画面は、ＩＤ「ＢＢ」が示す圃場にテンサイが植えられていることを示す。また、図１０の例に示す画面は、ＩＤ「ＣＣ」が示す圃場に馬鈴薯が植えられていることを示す。また、図１０の例に示す画面は、ＩＤ「ＥＥ」が示す圃場に、小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていないことを示す。
【００５７】
制御部１４は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などの回路である。
【００５８】
［処理の流れ］
次に、本実施例に係る作物判定装置１０が実行する処理の流れについて説明する。図１１は、実施例に係る作物判定処理の手順を示すフローチャートである。実施例に係る作物判定処理は、例えば、入力部１１から、作物判定処理を実行するための指示が制御部１４に入力された場合に、制御部１４により実行される。
【００５９】
図１１に示すように、生成部１４ａは、圃場別スペクトルデータ１３ｂのレコードの中に、未選択のレコードがあるか否かを判定する（Ｓ１０１）。未選択のレコードがあると判定した場合（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）には、生成部１４ａは、未選択のレコードを１つ選択する（Ｓ１０２）。
【００６０】
そして、生成部１４ａは、選択したレコードの「Ｇ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する（Ｓ１０３）。そして、生成部１４ａは、選択したレコードの「Ｒ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する（Ｓ１０４）。そして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＳＷＩＲ」の項目に登録された強度を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度で除した値を算出する（Ｓ１０５）。そして、生成部１４ａは、選択したレコードの「ＮＩＲ」の項目に登録された強度から「Ｒ」の項目に登録された強度を減算した値を、「ＮＩＲ」の項目に登録された強度に「Ｒ」の項目に登録された強度を加算した値で除した値を算出する（Ｓ１０６）。
【００６１】
そして、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「小麦についての４つの条件」を満たすか否かを判定する（Ｓ１０７）。生成された４つの値が、上述した「小麦についての４つの条件」を満たすと判定した場合（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、作物の種類「小麦」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納し（Ｓ１０８）、Ｓ１０１へ戻る。
【００６２】
一方、生成された４つの値が、上述した「小麦についての４つの条件」を満たさないと判定した場合（Ｓ１０７；Ｎｏ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすか否かを判定する（Ｓ１０９）。生成された４つの値が、上述した「馬鈴薯についての４つの条件」を満たすと判定した場合（Ｓ１０９；Ｙｅｓ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、作物の種類「馬鈴薯」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納し（Ｓ１１０）、Ｓ１０１に戻る。
【００６３】
一方、生成された４つの値が、上述した「馬鈴薯についての４つの条件」を満たさないと判定した場合（Ｓ１０９；Ｎｏ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成された４つの値が、上述した「テンサイについての４つの条件」を満たすか否かを判定する（Ｓ１１１）。生成された４つの値が、上述した「テンサイについての４つの条件」を満たすと判定した場合（Ｓ１１１；Ｙｅｓ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、作物の種類「テンサイ」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納し（Ｓ１１２）、Ｓ１０１に戻る。
【００６４】
一方、生成された４つの値が、上述した「テンサイについての４つの条件」を満たさないと判定した場合（Ｓ１１１；Ｎｏ）には、判定部１４ｂは、次の処理を行う。すなわち、判定部１４ｂは、生成部１４ａにより選択されたレコードの「ＩＤ」の項目に登録されたＩＤと、メッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」とを対応付けて、制御部１４の内部メモリに格納する（Ｓ１１３）。そして、判定部１４ｂは、Ｓ１０１に戻る。
【００６５】
また、未選択のレコードがない場合（Ｓ１０１；Ｎｏ）には、出力制御部１４ｃは、判定部１４ｂにより制御部１４の内部メモリにＩＤに対応付けられて格納された各種の情報を取得する（Ｓ１１４）。例えば、出力制御部１４ｃは、内部メモリに圃場のＩＤと作物の種類とが対応付けられて格納されている場合には、圃場のＩＤと作物の種類とを取得する。また、出力制御部１４ｃは、内部メモリに、ＩＤに対応付けられて、メッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」が格納されている場合には、圃場のＩＤとメッセージとを取得する。
【００６６】
そして、出力制御部１４ｃは、取得した圃場のＩＤと作物の種類とを対応付けて表示するように出力部１２を制御する。これに加えて、出力制御部１４ｃは、取得した圃場のＩＤとメッセージ「小麦、馬鈴薯、テンサイのいずれの作物も植えられていません。」とを対応付けて表示するように出力部１２を制御し（Ｓ１１５）、作物判定処理を終了する。
【００６７】
上述してきたように、本実施例に係る作物判定装置１０は、判定の対象の地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度に基づいて、特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の比を３つ以上生成する。そして、作物判定装置１０は、基準強度比データ１３ａが示す所定の作物が植えられた地域における太陽光の反射光に含まれる特定の３種類以上の波長帯域の成分の強度の３つ以上の比に、生成した３つ以上の比が合致するか否かを判定する。そして、作物判定装置１０は、合致すると判定した場合に、判定の対象の地域に所定の作物が植えられていることを示す情報を出力する。このように、作物判定装置１０は、成分の強度に、ばらつきが生じる場合であっても、作物の種類ごとに特有となる上述した４つの比の組合せに合致する圃場に、４つの比の組合せに対応する作物が植えられていると判定する。よって、作物判定装置１０によれば、精度良く作物の判定を行うことができる。したがって、作物判定装置１０によれば、作物の判定の精度の低下を抑制することができる。
【００６８】
なお、先の図７、図８及び図９の実験結果から、次のようなことが分かる。すなわち、「小麦についての４つの条件」において、１番目の条件、２番目の条件及び４番目の条件の３つの条件を満たしているか否かを判定することでも、小麦が植えられているか否かを比較的精度よく判定できることが分かる。また、「馬鈴薯についての４つの条件」において、１番目の条件、２番目の条件及び４番目の条件の３つの条件を満たしているか否かを判定することでも、馬鈴薯が植えられているか否かを比較的精度よく判定できることが分かる。また、「テンサイについての４つの条件」において、１番目の条件、２番目の条件及び４番目の条件の３つの条件を満たしているか否かを判定することでも、テンサイが植えられているか否かを比較的精度よく判定できる。そこで、作物判定装置１０は、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの１番目、２番目及び４番目の条件の３つの条件を判定して植えられている作物を判定することができる。
【００６９】
また、上述した４種類の強度のうち、いずれか２種類の強度を用いて、小麦、馬鈴薯、テンサイなどの作物を判別することが可能な強度の比が得られるか実験を行った。しかしながら、これらの作物に特有の強度の比が得られず、上述した４種類の強度のうち、いずれの２種類の強度を用いても、作物を判別することが可能な強度の比は、得られなかった。
【００７０】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの１番目及び２番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、小麦が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場については判別できず、また、馬鈴薯が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場についても判別できなかった。
【００７１】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの１番目及び３番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、小麦が植えられている圃場と馬鈴薯が植えられている圃場については判別できなかった。
【００７２】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの１番目及び４番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、小麦が植えられている圃場と馬鈴薯が植えられている圃場については判別できず、また、馬鈴薯が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場についても判別できなかった。
【００７３】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの２番目及び３番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、小麦が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場については判別できず、また、馬鈴薯が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場についても判別できなかった。
【００７４】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの２番目及び４番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、馬鈴薯が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場については判別できなかった。
【００７５】
また、「小麦についての４つの条件」、「馬鈴薯についての４つの条件」及び「テンサイについての４つの条件」のそれぞれの３番目及び４番目の条件の２つの条件を判定して、植えられている作物を判定することができるか否かの実験を行った。しかしながら、馬鈴薯が植えられている圃場とテンサイが植えられている圃場については判別できなかった。
【００７６】
また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．７５倍した値とした。また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２５倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．７５倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２５倍した値とした。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．７５倍した値とした。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．２５倍した値とした。そして、上述した実施例と同様の方法で、植えられている作物の判定を行う実験を行ったところ、馬鈴薯が植えられている圃場をテンサイが植えられている圃場と判定してしまうような誤りがあった。
【００７７】
また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７倍した値とした。また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．３倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．３倍した値とした。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．７倍した値とした。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．３倍した値とした。そして、上述した実施例と同様の方法で、植えられている作物の判定を行う実験を行ったところ、小麦が植えられている圃場をテンサイが植えられている圃場と判定してしまうような誤りがあった。
【００７８】
また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８５倍した値とした。また、「小麦」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「小麦」についての「ＳＷＩＲ」を「小麦」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．１５倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８５倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「馬鈴薯」についての「ＳＷＩＲ」を「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．１５倍した値とした。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最小値を、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を０．８５倍した値とした。また、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ／ＮＩＲ」の範囲の最大値を、「テンサイ」についての「ＳＷＩＲ」を「テンサイ」についての「ＮＩＲ」で除した値を１．１５倍した値とした。そして、上述した実施例と同様の方法で、植えられている作物の判定を行う実験を行ったところ、テンサイが植えられている圃場が、テンサイが植えられている圃場と判定されないような誤りがあった。
【００７９】
また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．８倍した値とした。また、「小麦」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」から「小麦」についての「Ｒ」を減算した値を、「小麦」についての「ＮＩＲ」に「小麦」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．８倍した値とした。また、「馬鈴薯」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」から「馬鈴薯」についての「Ｒ」を減算した値を、「馬鈴薯」についての「ＮＩＲ」に「馬鈴薯」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２倍した値とした。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最小値を、次のような値とした。すなわち、かかる最小値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を０．８倍した値とした。また、「テンサイ」についての「（ＮＩＲ−Ｒ）／（ＮＩＲ＋Ｒ）」の範囲の最大値を、次のような値とした。すなわち、かかる最大値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」から「テンサイ」についての「Ｒ」を減算した値を、「テンサイ」についての「ＮＩＲ」に「テンサイ」についての「Ｒ」を加算した値で除した値を１．２倍した値とした。そして、上述した実施例と同様の方法で、植えられている作物の判定を行う実験を行ったところ、小麦が植えられている圃場が、小麦が植えられている圃場と判定されないような誤りがあった。
【００８０】
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００８１】
例えば、開示の装置は、生成した３つ以上の強度の比と、基準強度比データ１３ａが示す３つ以上の強度の比の範囲とを比較する際に、スペクトルカメラによって撮像されたときの日照条件（季節、時間帯など）が同一の強度の比と強度の範囲とを比較できる。これにより、より精度良く、植えられている作物の判定を行うことができる。この場合、開示の装置は、所定の日照条件における基準強度比データ１３ａが示す３つ以上の強度の比の範囲に、上述の所定の日照条件と同一の日照条件での３つ以上の比が合致する場合に、判定の対象の圃場に対応する作物が植えられていると判定する。
【００８２】
また、各実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともできる。また、各実施例において説明した各処理のうち、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。
【００８３】
また、各種の負荷や使用状況などに応じて、各実施例において説明した各処理の各ステップでの処理を任意に細かくわけたり、あるいはまとめたりすることができる。また、ステップを省略することもできる。
【００８４】
また、各種の負荷や使用状況などに応じて、各実施例において説明した各処理の各ステップでの処理の順番を変更できる。
【００８５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【００８６】
［作物判定プログラム］
また、上記の各実施例で説明した作物判定装置１０の各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図１２を用いて、上記の実施例で説明した作物判定装置１０と同様の機能を有する作物判定プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１２は、作物判定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【００８７】
図１２に示すように、コンピュータ３００は、ＣＰＵ３１０、ＲＯＭ３２０、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）３３０、ＲＡＭ３４０、入力装置３５０、出力装置３６０を有する。これら各機器３１０〜３６０は、バス３７０を介して接続されている。
【００８８】
入力装置３５０は、キーボードやマウスなどである。入力装置３５０は、入力部１１に対応する。出力装置３６０は、液晶ディスプレイなどである。出力装置３６０は、出力部１２に対応する。
【００８９】
ＲＯＭ３２０には、ＯＳ（Operating  System）などの基本プログラムが記憶されている。また、ＨＤＤ３３０には、上記の各実施例で示す生成部１４ａ、判定部１４ｂ、出力制御部１４ｃと同様の機能を発揮する作物判定プログラム３３０ａが予め記憶される。また、ＨＤＤ３３０には、記憶部１３に記憶された各種のデータが設けられる。
【００９０】
そして、ＣＰＵ３１０が、作物判定プログラム３３０ａをＨＤＤ３３０から読み出して実行する。
【００９１】
そして、ＣＰＵ３１０は、ＨＤＤ３３０から各種のデータを読み出してＲＡＭ３４０に格納する。さらに、ＣＰＵ３１０は、ＲＡＭ３４０に格納された各種のデータを用いて、作物判定プログラム３３０ａを実行する。なお、ＲＡＭ３４０に格納されるデータは、常に全てのデータがＲＡＭ３４０に格納されなくともよい。処理に用いられるデータがＲＡＭ３４０に格納されれば良い。
【００９２】
なお、上記した作物判定プログラム３３０ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ３３０に記憶させなくともよい。
【００９３】
例えば、コンピュータ３００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【００９４】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ３００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などにプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ３００がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０    作物判定装置
１３    記憶部
１３ａ  基準強度比データ
１３ｂ  圃場別スペクトルデータ
１４    制御部
１４ａ  生成部
１４ｂ  判定部
１４ｃ  出力制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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