JPH04329340A - 植物の活性度測定方法 - Google Patents
植物の活性度測定方法Info
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- JPH04329340A JPH04329340A JP3126451A JP12645191A JPH04329340A JP H04329340 A JPH04329340 A JP H04329340A JP 3126451 A JP3126451 A JP 3126451A JP 12645191 A JP12645191 A JP 12645191A JP H04329340 A JPH04329340 A JP H04329340A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
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- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 21
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Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、植物の活性度を測定す
る方法に関する。
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、植物の活性度を測定する方法とし
て、赤外カラー写真やマルチスペクトルスキャナー等に
よる方法があった。上記赤外カラー写真による方法は、
撮影結果をその場で確認することができないだけでなく
、分光比を求めようとすると、デジタルカラー分析装置
などを使用しなければならず、多大の手間と時間がかか
っていた。また、マルチスペクトルスキャナーを使用す
る場合には、撮影に多くの時間を要するだけでなく、２
波長のデーターの同時性を満足させることが困難であっ
た。従って、上記従来の方法では、例えば圃場やゴルフ
場等の植生現場で計測した映像を、事務所や実験室など
の離れた場所で、リアルタイムに近い状態で観察して、
植物の活性度を測定することは不可能であった。
て、赤外カラー写真やマルチスペクトルスキャナー等に
よる方法があった。上記赤外カラー写真による方法は、
撮影結果をその場で確認することができないだけでなく
、分光比を求めようとすると、デジタルカラー分析装置
などを使用しなければならず、多大の手間と時間がかか
っていた。また、マルチスペクトルスキャナーを使用す
る場合には、撮影に多くの時間を要するだけでなく、２
波長のデーターの同時性を満足させることが困難であっ
た。従って、上記従来の方法では、例えば圃場やゴルフ
場等の植生現場で計測した映像を、事務所や実験室など
の離れた場所で、リアルタイムに近い状態で観察して、
植物の活性度を測定することは不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、遠隔地においてリアルタイムに測定し、容
易かつ安価に提供することができる植物の活性度測定方
法を提供することにある。
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、遠隔地においてリアルタイムに測定し、容
易かつ安価に提供することができる植物の活性度測定方
法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の植物の活性度測
定方法は、被測定植物からの反射光のうち、２つの特定
の波長帯域の反射光の反射率ＲおよびＩＲをＣＣＤカメ
ラにより撮影して各々の分光画像データーを得、これら
のデーターから分光反射率比ＩＲ／Ｒを演算処理して該
被測定植物の活性度を測定することを特徴とする。上記
分光反射率Ｒとしては６００〜７００ｎｍの波長帯域の
反射率がこのましく、また、上記分光反射率ＩＲとして
は７００〜９００ｎｍの波長帯域の反射率が好ましい。 上記各反射率ＩＲおよびＲの分光画像データーは、２台
のＣＣＤカメラにより別々に得るか、または、１台のＣ
ＣＤカメラにより分光処理しながら得ることも特徴とす
る。上記分光反射率の撮影と同時に、上記被測定植物の
場所の照度を測定する。また、上記分光画像データーを
無線により演算処理手段の場所まで伝送することも特徴
とする。上記分光反射率比ＩＲ／Ｒの演算値をカラー画
像処理してモニターテレビにより確認あるいは監視する
ことも出来る。
定方法は、被測定植物からの反射光のうち、２つの特定
の波長帯域の反射光の反射率ＲおよびＩＲをＣＣＤカメ
ラにより撮影して各々の分光画像データーを得、これら
のデーターから分光反射率比ＩＲ／Ｒを演算処理して該
被測定植物の活性度を測定することを特徴とする。上記
分光反射率Ｒとしては６００〜７００ｎｍの波長帯域の
反射率がこのましく、また、上記分光反射率ＩＲとして
は７００〜９００ｎｍの波長帯域の反射率が好ましい。 上記各反射率ＩＲおよびＲの分光画像データーは、２台
のＣＣＤカメラにより別々に得るか、または、１台のＣ
ＣＤカメラにより分光処理しながら得ることも特徴とす
る。上記分光反射率の撮影と同時に、上記被測定植物の
場所の照度を測定する。また、上記分光画像データーを
無線により演算処理手段の場所まで伝送することも特徴
とする。上記分光反射率比ＩＲ／Ｒの演算値をカラー画
像処理してモニターテレビにより確認あるいは監視する
ことも出来る。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１において、１はＣＣＤカメラで
あって、２台備えられている。これらのＣＣＤカメラ１
のレンズ１ａには各々バンドパスフィルター（図示せず
）が取付けられている。一方のバンドパスフィルターは
、図２に示すように、６７０ｎｍの波長で最高感度（７
５．５％）を示すと共に６００〜７５０ｎｍの帯域の光
を通すフィルター（Ｒフィルターという）であり、他方
のバンドパスフィルターは、図３に示すように、８５０
ｎｍの波長で最高感度（７７％）を示すと共に、８２０
〜８９０ｎｍの帯域の光を通すフィルター（ＩＲフィル
ターという）である。尚、上記バンドパスフィルターは
カメラのＣＣＤ素子（図示せず）の前に配置してもよい
。２は照度計である。
しながら説明する。図１において、１はＣＣＤカメラで
あって、２台備えられている。これらのＣＣＤカメラ１
のレンズ１ａには各々バンドパスフィルター（図示せず
）が取付けられている。一方のバンドパスフィルターは
、図２に示すように、６７０ｎｍの波長で最高感度（７
５．５％）を示すと共に６００〜７５０ｎｍの帯域の光
を通すフィルター（Ｒフィルターという）であり、他方
のバンドパスフィルターは、図３に示すように、８５０
ｎｍの波長で最高感度（７７％）を示すと共に、８２０
〜８９０ｎｍの帯域の光を通すフィルター（ＩＲフィル
ターという）である。尚、上記バンドパスフィルターは
カメラのＣＣＤ素子（図示せず）の前に配置してもよい
。２は照度計である。
【０００６】上記ＣＣＤカメラ１により撮影された画像
のデーター信号はフレームスイッチャー３により切り換
えられて、データー送信装置４に送られる。尚、５は太
陽電池であって、これにより起電された電力は一旦バッ
テリー６に蓄電された後、上記ＣＣＤカメラ１や照度計
２やデーター送信装置４等の電源として供給される。７
は送信用パラボラアンテンナであって、上記画像データ
ー信号と照度データー信号を、例えばミリ波により発信
する。
のデーター信号はフレームスイッチャー３により切り換
えられて、データー送信装置４に送られる。尚、５は太
陽電池であって、これにより起電された電力は一旦バッ
テリー６に蓄電された後、上記ＣＣＤカメラ１や照度計
２やデーター送信装置４等の電源として供給される。７
は送信用パラボラアンテンナであって、上記画像データ
ー信号と照度データー信号を、例えばミリ波により発信
する。
【０００７】８は受信用パラボラアンテナであって、上
記送信用パラボラアンテナ７により送信された各データ
ー信号を無線通信により受信する。受信したデーター信
号のうち、上記画像データー信号は、コネクションボッ
クス９およびビデオデッキ１０を介してコンピュータ１
１に入力される。該コンピュータ１１には照度データー
信号も入力される。尚、該コンピュータ１１から簡易無
線装置１２にスキャン信号が送られて、上記受信用パラ
ボラアンテナ８を受信すべき送信用パラボラアンテナ７
の方向に操縦して向ける。従って、複数の遠隔地の観測
点に設置された送信用パラボラアンテナ７の方向に逐次
選択的に向けて画像データーをリアルタイムに受信する
ことができる。１３はＲ画像用モニターテレビ、１４は
ＩＲ画像用モニターテレビである。
記送信用パラボラアンテナ７により送信された各データ
ー信号を無線通信により受信する。受信したデーター信
号のうち、上記画像データー信号は、コネクションボッ
クス９およびビデオデッキ１０を介してコンピュータ１
１に入力される。該コンピュータ１１には照度データー
信号も入力される。尚、該コンピュータ１１から簡易無
線装置１２にスキャン信号が送られて、上記受信用パラ
ボラアンテナ８を受信すべき送信用パラボラアンテナ７
の方向に操縦して向ける。従って、複数の遠隔地の観測
点に設置された送信用パラボラアンテナ７の方向に逐次
選択的に向けて画像データーをリアルタイムに受信する
ことができる。１３はＲ画像用モニターテレビ、１４は
ＩＲ画像用モニターテレビである。
【０００８】次に、上述のシステムによる植物の活性度
の測定方法について説明する。本発明者等の測定による
と、活性度の高い植物の自然光に対する反射率は、図４
に示すような特性曲線を有することが判明した。すなわ
ち、波長が６７０ｎｍ付近の帯域で反射率が一旦下がり
、波長が８５０ｎｍ付近の帯域まで急激に上昇する特性
を示す。一方、活性度の低い植物の反射率は、図５に示
すように、上記６７０ｎｍ付近の帯域では、上記高活性
度の植物より多少高く、８５０ｎｍの波長帯域では、そ
れほど高くはならないことも判明した。このような反射
率の特性の違いは、上記６７０ｎｍ付近の反射率をＲと
し、８５０ｎｍ付近の反射率をＩＲとして、それらの比
、すなわち、分光反射率比ＩＲ／Ｒを算出して較べるこ
とにより顕著になる。更に詳細には、活性度の高い植物
の分光反射率比ＩＲ／Ｒは、分母となるＲが小さくて分
子のＩＲが極めて大きいので、非常に大きい数値となる
。反対に、活性度の低い植物の分光反射率ＩＲ／Ｒは、
分母のＲがやや大きくて分子のＩＲが比較的小さいので
、小さい数値となる。
の測定方法について説明する。本発明者等の測定による
と、活性度の高い植物の自然光に対する反射率は、図４
に示すような特性曲線を有することが判明した。すなわ
ち、波長が６７０ｎｍ付近の帯域で反射率が一旦下がり
、波長が８５０ｎｍ付近の帯域まで急激に上昇する特性
を示す。一方、活性度の低い植物の反射率は、図５に示
すように、上記６７０ｎｍ付近の帯域では、上記高活性
度の植物より多少高く、８５０ｎｍの波長帯域では、そ
れほど高くはならないことも判明した。このような反射
率の特性の違いは、上記６７０ｎｍ付近の反射率をＲと
し、８５０ｎｍ付近の反射率をＩＲとして、それらの比
、すなわち、分光反射率比ＩＲ／Ｒを算出して較べるこ
とにより顕著になる。更に詳細には、活性度の高い植物
の分光反射率比ＩＲ／Ｒは、分母となるＲが小さくて分
子のＩＲが極めて大きいので、非常に大きい数値となる
。反対に、活性度の低い植物の分光反射率ＩＲ／Ｒは、
分母のＲがやや大きくて分子のＩＲが比較的小さいので
、小さい数値となる。
【０００９】上記ＣＣＤカメラ１の一方にはＲフィルタ
ーが取付けられているので、６７０ｎｍ付近の反射光か
らなる画像（Ｒ画像という）が得られ、他方のＩＲフィ
ルターを有するＣＣＤカメラ１からは８５０ｎｍ付近の
反射光からなる画像（ＩＲ画像という）が得られる。こ
れらの２つのＣＣＤカメラ１により並列撮像されたＲ画
像データーとＩＲ画像データーはフレームスイッチャー
３により切換えられて順次に空中伝送され、ビデオデッ
キ１０に取り込まれると共に、コンピュータ１１に入力
される。
ーが取付けられているので、６７０ｎｍ付近の反射光か
らなる画像（Ｒ画像という）が得られ、他方のＩＲフィ
ルターを有するＣＣＤカメラ１からは８５０ｎｍ付近の
反射光からなる画像（ＩＲ画像という）が得られる。こ
れらの２つのＣＣＤカメラ１により並列撮像されたＲ画
像データーとＩＲ画像データーはフレームスイッチャー
３により切換えられて順次に空中伝送され、ビデオデッ
キ１０に取り込まれると共に、コンピュータ１１に入力
される。
【００１０】コンピュータ１１は、上記Ｒ画像のデータ
ーとＩＲ画像のデーターに基づいて、分光反射率比ＩＲ
／Ｒを演算処理し、該分光反射率比の数値に基づく画像
をＩＲ／Ｒ画像用モニターテレビ１５に描き出す。この
場合、分光反射率比の一定数値幅に特定の色調を対応さ
せてカラー画像処理することにより、分光反射率比、す
なわち植物の活性度を視覚的にとらえることができる。 尚、この画像処理された画像と同時に、通常のカラー画
像も映し出すことにより、分光反射率比の画像の位置チ
ェック等を行うことができる。
ーとＩＲ画像のデーターに基づいて、分光反射率比ＩＲ
／Ｒを演算処理し、該分光反射率比の数値に基づく画像
をＩＲ／Ｒ画像用モニターテレビ１５に描き出す。この
場合、分光反射率比の一定数値幅に特定の色調を対応さ
せてカラー画像処理することにより、分光反射率比、す
なわち植物の活性度を視覚的にとらえることができる。 尚、この画像処理された画像と同時に、通常のカラー画
像も映し出すことにより、分光反射率比の画像の位置チ
ェック等を行うことができる。
【００１１】図６は照度と分光反射率比ＩＲ／Ｒの関係
を示すグラフであって、活性力が大きい場合と小さい場
合のいずれも、照度が増すと、これに比例してＩＲ／Ｒ
値が多少下がることが解り、照度によるＩＲ／Ｒの補正
に利用することができる。
を示すグラフであって、活性力が大きい場合と小さい場
合のいずれも、照度が増すと、これに比例してＩＲ／Ｒ
値が多少下がることが解り、照度によるＩＲ／Ｒの補正
に利用することができる。
【００１２】図７は１台のＣＣＤカメラ１によりＲ画像
とＩＲ画像を同時に撮像できるように構成された別の実
施例を示すものである。本実施例において、カメラのレ
ンズ１ａを通過した被測定植物からの反射光の一部はダ
イクロイックミラー１６により反射されてカラー画像用
ＣＣＤ素子１７に受光される。ダイクロイックミラー１
６を透過した反射光はプリズム１８により分光され、波
長が６７０ｎｍ付近の光はバンドパスフィルター１９を
通過してＣＣＤ素子２０によりＲ画像として撮像され、
一方、波長が８５０ｎｍ付近の光はバンドパスフィルタ
ー２１を通過してＣＣＤ素子２２によりＩＲ画像として
撮像される。本実施例のカメラによれば、上記Ｒ画像お
よびＩＲ画像の他に、通常のカラー画像も撮像されるの
で、上述のように画像処理した分光反射率比ＩＲ／Ｒの
画像を、この通常のカラー画像によりチェックすること
も可能である。
とＩＲ画像を同時に撮像できるように構成された別の実
施例を示すものである。本実施例において、カメラのレ
ンズ１ａを通過した被測定植物からの反射光の一部はダ
イクロイックミラー１６により反射されてカラー画像用
ＣＣＤ素子１７に受光される。ダイクロイックミラー１
６を透過した反射光はプリズム１８により分光され、波
長が６７０ｎｍ付近の光はバンドパスフィルター１９を
通過してＣＣＤ素子２０によりＲ画像として撮像され、
一方、波長が８５０ｎｍ付近の光はバンドパスフィルタ
ー２１を通過してＣＣＤ素子２２によりＩＲ画像として
撮像される。本実施例のカメラによれば、上記Ｒ画像お
よびＩＲ画像の他に、通常のカラー画像も撮像されるの
で、上述のように画像処理した分光反射率比ＩＲ／Ｒの
画像を、この通常のカラー画像によりチェックすること
も可能である。
【００１３】本発明方法は、例えば、ゴルフ場のグリー
ンの芝生の状態をＣＣＤカメラにより監視して、この情
報を遠隔の管理室に伝送して、芝生の活性度をリアルタ
イムに判定し、活性度が低い部分の芝生には、適宜肥料
や農薬を散布したり散水管理することにより活性化を図
り、常に良好なグリーンを保つ管理に役立てることがで
きる。上記実施例では、無線装置により伝送しているが
、有線により行ってもよい。
ンの芝生の状態をＣＣＤカメラにより監視して、この情
報を遠隔の管理室に伝送して、芝生の活性度をリアルタ
イムに判定し、活性度が低い部分の芝生には、適宜肥料
や農薬を散布したり散水管理することにより活性化を図
り、常に良好なグリーンを保つ管理に役立てることがで
きる。上記実施例では、無線装置により伝送しているが
、有線により行ってもよい。
【００１４】
【発明の効果】１）植物の活性度をほぼリアルタイムで
測定することができる。２）一般に広く普及しているＣ
ＣＤカメラにバンドパスフィルターを取付けることによ
り、容易かつ安価に測定することができる。３）遠隔地
での植物の活性度を常に監視することができる。４）簡
易無線により、植生地から数キロ離れた画像処理の管理
棟までデーターを伝送することができる。
測定することができる。２）一般に広く普及しているＣ
ＣＤカメラにバンドパスフィルターを取付けることによ
り、容易かつ安価に測定することができる。３）遠隔地
での植物の活性度を常に監視することができる。４）簡
易無線により、植生地から数キロ離れた画像処理の管理
棟までデーターを伝送することができる。
【図１】本発明の植物の活性度測定方法を実施するシス
テム概要図である。
テム概要図である。
【図２】Ｒフィルターの特性を示すグラフである。
【図３】ＩＲフィルターの特性を示すグラフ図である。
【図４】活性度の高い植物の自然光反射率の特性を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図５】活性度の低い植物の自然光反射率の特性を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図６】撮影時の照度と分光反射率比との関係を示すグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図７】１台のＣＣＤカメラによる分光撮像機構の説明
図である。
図である。
１ ＣＣＤカメラ
１ａ レンズ
２ 照度計
３ フレームスイッチヤー
４ データー送信装置
５ 太陽電池
６ バッテリー
７ 送信用パラボラアンテナ
８ 受信用パラボラアンテナ
９ コネクションボックス
１０ ビデオデッキ
１１ コンピュータ
１２ 簡易無線装置
１３ Ｒ画像用モニターテレビ
１４ ＩＲ画像用モニターテレビ
１５ ＩＲ／Ｒ画像用モニターテレビ１６ ダイク
ロイックミラー １７ ＣＣＤ素子 １８ プリズム １９ バンドパスフィルター ２０ ＣＣＤ素子 ２１ バンドパスフィルター ２２ ＣＣＤ素子
ロイックミラー １７ ＣＣＤ素子 １８ プリズム １９ バンドパスフィルター ２０ ＣＣＤ素子 ２１ バンドパスフィルター ２２ ＣＣＤ素子
Claims (7)
- 【請求項１】 被測定植物からの反射光のうち、２つ
の特定の波長帯域の反射光の反射率ＲおよびＩＲをＣＣ
Ｄカメラにより撮影して各々の分光画像データーを得、
これらのデーターから分光反射率比ＩＲ／Ｒを演算処理
して該被測定植物の活性度を測定することを特徴とする
植物の活性度測定方法。 - 【請求項２】 上記分光反射率Ｒが６００〜７００ｎ
ｍの波長帯域の反射率であり、上記分光反射率ＩＲが７
００〜９００ｎｍの波長帯域の反射率であることを特徴
とする請求項１に記載の植物の活性度測定方法。 - 【請求項３】 上記各反射率ＩＲおよびＲの分光画像
データーを、２台のＣＣＤカメラにより別々に得ること
を特徴とする請求項１または２に記載の植物の活性度測
定方法。 - 【請求項４】 上記各反射率ＩＲおよびＲの分光画像
データーを、１台のＣＣＤカメラにより分光処理しなが
ら得ることを特徴とする請求項１または２に記載の植物
の活性度測定方法。 - 【請求項５】 上記分光反射率の撮影と同時に、上記
被測定植物の場所の照度を測定することを特徴とする請
求項１ないし４に記載の植物の活性度測定方法。 - 【請求項６】 上記分光画像データーを無線により演
算処理手段の場所まで伝送することを特徴とする請求項
１ないし５に記載の植物の活性度測定方法。 - 【請求項７】 上記分光反射率比ＩＲ／Ｒの演算値を
カラー画像処理することを特徴とする請求項１ないし６
に記載の植物の活性度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126451A JPH04329340A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 植物の活性度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126451A JPH04329340A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 植物の活性度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329340A true JPH04329340A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14935546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3126451A Pending JPH04329340A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 植物の活性度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04329340A (ja) |
Cited By (9)
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-
1991
- 1991-05-01 JP JP3126451A patent/JPH04329340A/ja active Pending
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