[發明專利]作物生長階段判定系統的服務器裝置、生長階段判定方法以及程序

在審

• 申請號: 201880096910.0
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN112639869A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 巖澤紀生;三尾有年;原誠一;下城洋人;竹本宏
• 申請（專利權）人: 株式會社NTT數據CCS;巖澤紀生
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06Q50/02;A01G7/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

以無損方式簡易且準確地判定作物的生長狀態。具備：圖像數據輸入單元(11)，輸入多個通過對作物進行攝影而得到的圖像信息；階段信息輸入單元(12)，輸出針對所輸入的多個圖像信息分別表示該作物的生長階段的信息；學習單元(14)，基于所輸入的多個圖像信息以及表示生長階段的信息，進行對作物的圖像與生長階段進行關聯的深度學習；圖像輸入單元(16)，輸入通過對生長階段不明的作物進行攝影而得到的圖像信息；生長階段判定單元(10)，對于由圖像輸入單元(16)輸入的圖像信息，基于學習單元(14)中的學習結果來判定生長階段；以及判定結果輸出單元(17)，輸出由生長階段判定單元(10)判定的生長階段。

技術領域

本發明涉及適于正確地掌握作物的生長狀況的作物生長階段判定系統的服務器裝置、生長階段判定方法以及程序。

背景技術

在農業經營、特別是以水稻等作為主食的土地利用型作物的領域中，由于以高齡化為背景的產業結構的變化，向大規模經營體的農田集約正在快速發展。這樣的農田集約的傾向被認為長期還會進一步推進。作為農田集約的結果，如果每一個經營體達到了一定以上的規模，則對現有的栽培管理方法而言，超過了人的信息處理能力，無法恰當地實施所需的診斷以及管理。由此，錯過重要的作業期等而導致產品的質量或產量降低、發生減收減益的事例增加，成為經營問題。

作物栽培的要訣在于辨明作物的生長階段，并恰當地對水和肥料進行管理。作物有出芽、營養成長、生殖成長、開花、成熟等各種各樣的生長階段，農民每天追隨這些生長階段并且進行恰當的栽培管理。

例如，在水稻栽培中，生長階段的判定也是重要的基本管理技術之一，特別是作為生長階段的判定之一的依賴于幼穗診斷的施肥(穗肥)的時期判斷，直接影響糙米的產量性和質量。

為了準確地進行這樣的生長階段判定，農民不得不每天在田地中巡視，感受相對于前一天的變化，仔細地直接采集植物體并進行分解、調查。但是，隨著農田集約的推進，忙于作業的農民對遠程且跨大范圍的大量農田細致地進行觀察，并通過幼穗診斷等判定出作物的生長階段，這成為極為困難的作業。

特別是，幼穗診斷由于幼穗被葉鞘包覆而無法從外面看到，而且是通過語言傳達信息的可能性低的技術，因此對缺乏經驗的人來說診斷本身就很困難等，用于教育和技術傳承的人力、時間的成本也成為課題。

然而，在將水稻的生長階段分為例如5個階段，即(1)分蘗期、(2)幼穗分化期、(3)減數分裂期、(4)抽穗期、(5)催熟期來考慮的情況下，上述(4)抽穗期以及(5)催熟期的外觀的變化都比較明確。

因此，例如日本特開2013-111078號公報所記載的技術那樣，提出了事先準備基準圖像，并將基準圖像與通過攝影而得到的檢查圖像比較從而進行判別的系統，或者如“基于數碼相機圖像RGB處理的水稻生長診斷技術(デジタルカメラ畫像RGB処理による水稲生育診斷技術)”(后藤克典等，東北農業研究，2004年12月，57號，pp59-60)所記載的技術那樣，提出了根據圖像中的稻體像素數估計作物高度、莖數從而判斷生長狀態的系統等。

發明內容

另一方面，上述(2)幼穗分化期以及(3)減數分裂期是對產量以及質量帶來最大影響的重要的作業期。但是，在現狀中，特別是對(2)幼穗分化期的初期，除了熟練者以外在事實上不可能判別，即使是熟練者，為了切實地進行調查，也需要在顯微鏡下對幼穗進行解剖，作業的難度極高。此外對(3)減數分裂期而言，也需要將幼穗部分用手剝開或者用刀具切開從而目視確認生長的狀態等，均需要進行有損檢查，對全部田地進行確認需要很大的勞力，因此在大規模農場中通過上述的有損檢查來進行狀態確認是不現實的。

因此，在實際上，也大量存在不進行幼穗等的診斷而在錯失了恰當的時機的狀態下進行作業的情況，可以想到這成為產量性和質量受損的主要原因。

本發明鑒于上述那樣的實際情況而作出，其目的在于，提供能夠以無損方式簡易且準確地判定作物的生長狀態的作物生長階段判定系統的服務器裝置、生長階段判定方法以及程序。