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公開番号2025116581
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011082
出願日2024-01-29
発明の名称情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
出願人国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
代理人個人,個人,個人
主分類A01G 7/00 20060101AFI20250801BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】処理労力を増加させずに実測情報の予測を行うこと。
【解決手段】衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する生育指標導出部と、前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する収量予測部と、を備え、前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである、情報処理装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する生育指標導出部と、
前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する収量予測部と、
を備え、
前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記生育指標は、複数時点について導出された時系列データであり、
前記学習済モデルは、前記回帰モデルの出力値を教師データ、前記生育指数の時系列データを学習データとしで学習されたものである、
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記生育関連情報は、作物の高さ情報であり、
前記実測情報は、収量である、
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記高さ情報は、裸地の状態の前記農地を上空から撮像した第１空撮画像と、前記作物の収穫前の農地を上空から撮像した第２空撮画像との差分に基づいて生成されたものである、
請求項３記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記作物は、トウモロコシである、
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記学習済モデルを生成する学習部を更に備える、
請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
情報処理装置が、
衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する処理と、
前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する処理と、を実行し、
前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである、
情報処理方法。
【請求項８】
情報処理装置のプロセッサに、
衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する処理と、
前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する処理と、を実行させ、
前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
作物を栽培する上で、土壌、地形、天候、病虫害、鳥獣害等の影響により、栽培計画と実際の生育・収量が圃場ごとに大きく異なることがある。この結果、作物の収穫はコントラクターなどにより地域単位で行われることがあり、収穫・調製作業に係る人員・機械・施設の過不足が発生し、作業ロスにつながる場合がある。よって適切な収穫・調製作業計画を策定し、人員・機械を効率的に配置するためには、収穫作業前に地域内の収量を正確に予測できる技術が求められている。従来行われていた手法は、圃場の一部の坪刈り調査を手作業により行い、植物高や重量を計測した結果から圃場全体の収量を予測するというものである。この手法では、広い圃場のごく一部の坪刈り調査結果をもとに圃場全体の収量を予測するのであるが、圃場ごとの坪刈り作業は労力が大きく、作業者の負担となっている。またサンプリングデータの代表性の低さのために誤差が大きく、さらに調査位置選定の妥当性および生育状況診断結果の正確性は調査者の熟練度に依存しているため、データのばらつきや技術継承の難しさが課題である。
【０００３】
近年では、ドローン空撮により得られた画像から作成された三次元画像から植物高を推定し、次に推定草高の積分値から地上部容積を算出の上、地上部容積と実測収量の関係式から収量を予測する技術が開発されている（例えば特許文献１）。また、衛星画像から得られる色情報からＮＤＶＩ値を算出し、収量との関係式から収量を予測する手法も知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１８９７６３号公報
特開２０１０－１６６８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドローン空撮画像を用いる手法では、ドローン空撮に係る手間・コストの高さ（撮影可能範囲は１０～５０［ｈａ］／日程度である）のために、地域内の全対象圃場の空撮を完了するためには膨大な時間と労力がかかり、広大な地域への社会実装には至っていない。また、衛星画像を用いる手法では、衛星による撮影間隔の長さ（＝撮影頻度の低さ）および解像度の低さのため、圃場レベルでの適期かつ正確な予測ができない場合があった。また、衛星画像と実測収量の関係式から収量を予測する場合、衛星画像の解像度（１～１０［ｍ］程度）に適応した実測値が必要になるが、このスケールでのサンプリング作業は労力が膨大にかかり、必要な実測値の収集に長い年月を要する点も課題であった。このように、従来の手法では、実用化を進める上で労力や精度の面で課題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、処理労力を増加させずに実測情報の予測を行うことができる情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様である情報処理装置は、衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する生育指標導出部と、前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する収量予測部と、を備え、前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである。
【０００８】
本発明の他の態様に係る情報処理方法は、情報処理装置が、衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する処理と、前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する処理と、を実行し、前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである。
【０００９】
本発明の他の態様に係るプログラムは、情報処理装置のプロセッサに、衛星から農地を撮像した衛星画像に基づいて、作物の生育指標を導出する処理と、前記生育指標を学習済モデルに入力することで、前記作物の実測情報の予測値を導出する処理と、を実行させ、前記学習済モデルは、前記農地を上空から撮像した空撮画像に基づいて生成された前記作物の生育関連情報と、前記生育関連情報の元となった前記作物の実測情報とに基づいて作成され、少なくとも前記作物の生育関連情報が入力されると前記作物の実測情報の予測値を出力する回帰モデルの出力値を教師データ、前記衛星画像に基づいて作成された作物の生育指数を学習データとし、生育指標が入力されると作物の実測情報の予測値を出力するように学習されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記各態様によれば、処理労力を増加させずに実測情報の予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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