方法、系統(tǒng)和介質(zhì)，該介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令以致使處理器執(zhí)行用于獲得生物體的包含一組光 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所公開的技術(shù)涉及信息處理系統(tǒng)、該信息處理系統(tǒng)的信息處理方法、攝像器件、攝像方法和程序，且具體涉及能夠計(jì)算出農(nóng)作物的適宜生育指標(biāo)和預(yù)期的適宜收獲時(shí)期的信息處理系統(tǒng)、該信息處理系統(tǒng)的信息處理方法、攝像器件、攝像方法和程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過使用被安裝在空間衛(wèi)星中的傳感器來感測來自植物的反射光(近紅外光)從而估計(jì)農(nóng)作物的生育狀態(tài)和收獲季節(jié)的衛(wèi)星遙感情況中，在夜空或云層下獲得數(shù)據(jù)是困難的，且來自衛(wèi)星的數(shù)據(jù)需要耗用數(shù)天才能到手，因此，實(shí)時(shí)信息是很難得到的。此外，因?yàn)樾l(wèi)星進(jìn)行循環(huán)之旅，所以想要獲得同一地點(diǎn)的信息就依賴于該衛(wèi)星的周期，所獲得的是寬范圍的粗略信息，而很難獲得窄區(qū)域的準(zhǔn)確信息。
[0003]此外，在使用被安裝到地面上的傳感器的近距離遙感情況中，從目標(biāo)到該傳感器的距離是短的，因而，存在著如下的優(yōu)勢，即:感測受到的大氣的影響比在衛(wèi)星遙感情況下受到的影響小，能夠在沒有傳感器與目標(biāo)之間的干擾的前提下通過該傳感器獲得純粹來自目標(biāo)的數(shù)據(jù)，能夠在較佳的時(shí)間獲得數(shù)據(jù)，等等。目前已經(jīng)公開了這樣的遙感技術(shù):其中，在植物附近獲得圖像信息，將所述圖像信息傳輸至計(jì)算機(jī)，通過所述計(jì)算機(jī)計(jì)算出植被指數(shù)，并且基于所述指數(shù)與諸如纖維量等評(píng)估項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)來評(píng)估或預(yù)測適宜的收獲時(shí)期(參照 PTL l)o
[0004]引用文獻(xiàn)列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]PTL 1:國際專利申請公開案第TO2009/116613號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]要解決的技術(shù)問題
[0008]然而，在上述的PTL I所公開的技術(shù)中，因?yàn)樵O(shè)置了拍攝農(nóng)作物的單個(gè)照相機(jī)，所以當(dāng)在農(nóng)場區(qū)域內(nèi)作物的生育狀況發(fā)生改變時(shí)，利用被偶爾拍攝到的該作物的生育狀況來辨識(shí)整個(gè)農(nóng)場的生育狀況，因而存在著對于適宜的收獲時(shí)期的評(píng)估精度或預(yù)測精度下降的情況。而且，現(xiàn)有技術(shù)因?yàn)椴荒軕?yīng)對生物體的生育所以是受到限制的。此外，不可能掌握位于不同區(qū)域中的許多農(nóng)場的生育狀況。
[0009]此外，在PTL I所公開的技術(shù)中，通過利用近紅外光傳感器和紅光傳感器而基于農(nóng)作物圖像數(shù)據(jù)中的近紅外光和紅光數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算從而計(jì)算出植被指數(shù)、籍此對農(nóng)作物的生育狀況進(jìn)行評(píng)估的精度不是十分可靠的。換言之，通過執(zhí)行把利用作物的顏色對生育狀況進(jìn)行評(píng)估和基于植被指數(shù)對生育狀況進(jìn)行評(píng)估組合起來的這兩種評(píng)估，很難提高評(píng)估的精度。
[0010]此外，PTL I中所公開的技術(shù)批露了用于遙感的專用設(shè)備可以被用作照相機(jī)。關(guān)于這樣的用于遙感的專用設(shè)備，使用的是多光譜照相機(jī)(多波段照相機(jī))或高光譜照相機(jī)。前者必需帶通濾波器的機(jī)械式切換，且圖像區(qū)域的同時(shí)性是不足的。此外，因?yàn)楹笳弑匦钂呙?，所以圖像區(qū)域的同時(shí)性也是不足的，而且，因?yàn)樗墓鈱W(xué)系統(tǒng)是復(fù)雜的，所以使所述照相機(jī)小型化是困難和昂貴的，并且因?yàn)閿?shù)據(jù)占用大的容量，所以通信負(fù)荷增大，且因此，所述照相機(jī)不適合于無線通信。
[0011]此外，PTL I中所公開的技術(shù)是基于如下的前提，SP:評(píng)估結(jié)果或預(yù)期的適宜收獲時(shí)期應(yīng)該被提供給生產(chǎn)者或管理者。在這種情況下，生產(chǎn)者能夠預(yù)想到且掌握收獲時(shí)期，但是難以滿足零售商、一般消費(fèi)者、諸如餐館等消費(fèi)者、代銷商、或者不希望通過零售商才能購買農(nóng)作物和/或希望知曉作物的收獲時(shí)期的其他外部團(tuán)體的需求。
[0012]目前期望的是，能夠基于RGB圖像和NIR圖像恰當(dāng)?shù)赜?jì)算出農(nóng)作物的生育指標(biāo)和預(yù)期的適宜收獲時(shí)期，且能夠?qū)㈥P(guān)于所述生育指標(biāo)和所述預(yù)期的適宜收獲時(shí)期的信息不僅分發(fā)給生產(chǎn)者和管理者，還分發(fā)給零售商、一般消費(fèi)者和代銷商等等。
[0013]解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明的各實(shí)施例涉及如下的方法，該方法包括:獲得生物體的圖像信息，所述圖像信息包含一組光學(xué)數(shù)據(jù)；基于所述一組光學(xué)數(shù)據(jù)來計(jì)算生育指標(biāo)；且基于所述生育指標(biāo)來計(jì)算預(yù)期的收獲時(shí)期。這里，所述圖像信息包含下列中的至少一者:(a)從圖像傳感器獲得的可視圖像數(shù)據(jù)和從所述圖像傳感器獲得的不可視圖像數(shù)據(jù)；以及(b)來自至少兩個(gè)攝像器件的一組圖像數(shù)據(jù)，這里所述至少兩個(gè)攝像器件從至少兩個(gè)位置攝取所述一組圖像數(shù)據(jù)。
[0015]其他的實(shí)施例涉及如下的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括攝像器件。這里，服務(wù)器和所述攝像器件中的至少一者被構(gòu)造成:獲得生物體的圖像信息，所述圖像信息包含一組光學(xué)數(shù)據(jù)；基于所述一組光學(xué)數(shù)據(jù)來計(jì)算生育指標(biāo)；且基于所述生育指標(biāo)來計(jì)算預(yù)期的收獲時(shí)期。這里，所述圖像信息包含下列中的至少一者:(a)從圖像傳感器獲得的可視圖像數(shù)據(jù)和從所述圖像傳感器獲得的不可視圖像數(shù)據(jù)；以及(b)來自至少兩個(gè)攝像器件的一組圖像數(shù)據(jù)，這里所述至少兩個(gè)攝像器件從至少兩個(gè)位置攝取所述一組圖像數(shù)據(jù)。
[0016]另外的實(shí)施例涉及有形的、非暫時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)有用于致使處理器執(zhí)行如下方法的指令，所述方法包括:獲得生物體的圖像信息，所述圖像信息包含一組光學(xué)數(shù)據(jù)；基于所述一組光學(xué)數(shù)據(jù)來計(jì)算生育指標(biāo)；并且基于所述生育指標(biāo)來計(jì)算預(yù)期的收獲時(shí)期。這里，所述圖像信息包含下列中的至少一者:(a)從圖像傳感器獲得的可視圖像數(shù)據(jù)和從所述圖像傳感器獲得的不可視圖像數(shù)據(jù)；以及(b)來自至少兩個(gè)攝像器件的一組圖像數(shù)據(jù)，這里所述至少兩個(gè)攝像器件從至少兩個(gè)位置攝取所述一組圖像數(shù)據(jù)。
[0017]如這里在各種說明性實(shí)施例中所使用的，術(shù)語“作物”和“農(nóng)作物”包括生物體。生物體是任何的生命系統(tǒng)。所述生命系統(tǒng)可以是在生物學(xué)上能夠延續(xù)的。
[0018]這里所使用的生物體的進(jìn)一步定義是分子組合體，所述分子組合體的職能是如下的或多或少較為穩(wěn)定的整體:該整體呈現(xiàn)出包括任何能夠生育的生命結(jié)構(gòu)的生命的特征。因此，例如，生物體包括但不局限于動(dòng)物、真菌、微生物和植物。
[0019]因此，這里所使用的包括但不局限于“農(nóng)作物”的術(shù)語“作物”及其變型包括但不局限于諸如牛、山羊、綿羊、豬、魚和家禽等動(dòng)物。
[0020]相應(yīng)地，例如，包括但不局限于“生育狀態(tài)信息”、“生育狀況信息”的術(shù)語“生育指標(biāo)”及其變型包括但不局限于包含作物和動(dòng)物在內(nèi)的生物體的生育。
[0021]此外，例如，包括但不局限于“收獲”、“收獲時(shí)期信息”、“預(yù)期的適宜收獲時(shí)期”、“收獲計(jì)劃”、“收獲計(jì)劃信息”、“收獲開始時(shí)期”、“收獲時(shí)期”和“收獲時(shí)期期限”的術(shù)語“收獲”及其變型指的是生物體的收獲。在各種說明性實(shí)施例中，收獲包括對于包含作物和/或動(dòng)物在內(nèi)的成熟生物體的任何采集。
[0022]因此，這里所使用的術(shù)語“對生育狀況進(jìn)行評(píng)估”及其變型包括評(píng)估諸如動(dòng)物和作物等生物體的生育狀況。這樣的評(píng)估可以使用動(dòng)物和作物的各種特征，包括生育指標(biāo)和這里沒有明確列出的其他特征。
[0023]這里所公開的方法和系統(tǒng)可以使用光學(xué)數(shù)據(jù)。例如，可以使用一組光學(xué)數(shù)據(jù)來獲得生育信息或生育指標(biāo)。所述光學(xué)數(shù)據(jù)可以包括被攝取的圖像數(shù)據(jù)，所述被攝取的圖像數(shù)據(jù)包括可視圖像數(shù)據(jù)和不可視圖像數(shù)據(jù)。
[0024]這里所使用的術(shù)語“可視圖像數(shù)據(jù)”可以包括使用紅-綠-藍(lán)(還稱為RGB)顏色模型的圖像數(shù)據(jù)。例如，數(shù)碼照相機(jī)和攝影機(jī)經(jīng)常使用特定的RGB顏色空間。
[0025]這里所使用的術(shù)語“不可視圖像數(shù)據(jù)”可以包括近紅外線(下文中，還稱為NIR)。
[0026]這里所使用的術(shù)語“外部團(tuán)體”及其變型包括一般消費(fèi)者、零售商、餐館和食品生產(chǎn)者。例如，外部團(tuán)體可以包括與供應(yīng)鏈系統(tǒng)有關(guān)的任何人或企業(yè)。
[0027]這里公開的各種說明性實(shí)施例中所使用的攝像器件是攝取圖像數(shù)據(jù)或圖像信息的器件。例如，攝像器件可以包括但不局限于諸如照相機(jī)或攝影機(jī)等能夠存儲(chǔ)和/或傳輸靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的光學(xué)器件。
[0028]這里所使用的術(shù)語“傳感器照相機(jī)”及其變型指的是用于攝取圖像的器件。傳感器照相機(jī)可以具有各種功能，諸如收集、發(fā)送和/或存儲(chǔ)各種特征的能力等。這樣的特征可以包括但不局限于與生育、溫度、濕度和大氣壓有關(guān)的信息。
[0029]此外，傳感器照相機(jī)可以具有在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息或數(shù)據(jù)或者將信息或數(shù)據(jù)傳輸至外部設(shè)備的功能。例如，所述傳感器照相機(jī)可以將包括所攝取到的圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)的信息提供給服務(wù)器。
[0030]在這里的說明中，為了便于圖示，可以按照特定的順序來說明各方法。應(yīng)當(dāng)理解的是，在替代實(shí)施例中，各方法可以按照除所說明的順序以外的不同順序而被執(zhí)行。還應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所說明的方法可以利用硬件部件而被執(zhí)行，或可以被實(shí)施為機(jī)器可執(zhí)行指令的序列，這些機(jī)器可執(zhí)行指令可以被用來致使諸如通用處理器或?qū)Ｓ锰幚砥?GPU或CPU)等機(jī)器或者用上述指令而被編程的邏輯電路執(zhí)行所述方法(FPGA)。這些機(jī)器可執(zhí)行指令可以被存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀介質(zhì)上，諸如CD-ROM或其他類型的光盤、軟盤、ROM、RAM、EPROM, EEPR0M、磁卡或光卡、閃存、或其他類型的適合于存儲(chǔ)電子指令的機(jī)器可讀介質(zhì)?？商娲?，所述方法可以利用硬件和軟件的組合而被執(zhí)行。
[0031]在本說明書中給出具體細(xì)節(jié)是為了提供對實(shí)施例的全面理解。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員需要理解的是，圖示的實(shí)施例也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下而被實(shí)施。
[0032]例如，在某些情況下，為了避免使圖示的實(shí)施例變得主旨模糊，可能會(huì)在沒有給出不必要的細(xì)節(jié)的情況下示出或討論眾所周知的電路、處理、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。
[0033]而且，需要注意的是，實(shí)施例被描述成各種處理，這些處理可能被描繪成流程圖表、流程圖、數(shù)據(jù)流程圖、結(jié)構(gòu)圖或框圖等等。雖然這些描繪中的任何一者可能會(huì)將操作中的各個(gè)部分作為一個(gè)(或多個(gè))順次處理而予以說明，但是許多操作或操作中的各部分也能夠被并行地、同時(shí)地或冗余地執(zhí)行。
[0034]此外，操作的順序可以被重新布置。一個(gè)處理當(dāng)該處理的操作被完成時(shí)就終止，但是應(yīng)當(dāng)能夠具有附圖中未包括的額外步驟或重復(fù)步驟。處理可以對應(yīng)于方法、功能、過程、子例程、子程序等。當(dāng)處理對應(yīng)于功能時(shí)，它的終止對應(yīng)于該功能返回到調(diào)用函數(shù)或主函數(shù)。
[0035]此外，實(shí)施例可以利用硬件、軟件、固件、中間件、微碼和硬件描述語言等等或者可以利用它們的任何組合而被實(shí)施。當(dāng)實(shí)施例是在軟件、固件、中間件或微碼中被實(shí)施時(shí)，用來執(zhí)行必要任務(wù)的程序代碼或代碼段可以被存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)介質(zhì)等機(jī)器可讀介質(zhì)中。
[0036]—個(gè)(或多個(gè))處理器可以執(zhí)行所述必要任務(wù)。代碼段可以代表過程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模塊、軟件包或種類，或者可以代表指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或程序語句的任何組合。代碼段可以通過傳遞和/或接收信息、數(shù)據(jù)、自變數(shù)、參數(shù)或存儲(chǔ)器內(nèi)容而被連接至另一個(gè)代碼段或硬件電路。信息、自變數(shù)、參數(shù)、數(shù)據(jù)等可以通過包括存儲(chǔ)器共享、消息傳遞、令牌傳遞(token passing)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)仍趦?nèi)的任何適宜手段而被傳遞、傳送或傳輸。
[0037]雖然在這里已經(jīng)詳細(xì)地說明了本發(fā)明的圖示實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明構(gòu)思可以另外以不同的方式而被體現(xiàn)和使用，且隨附的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被解釋成除了現(xiàn)有技術(shù)所限制的以外包括這樣的變化。
[0038]本發(fā)明的有益效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的實(shí)施例，能夠計(jì)算出農(nóng)作物的生育指標(biāo)和預(yù)期的適宜收獲時(shí)期。在各種實(shí)施例中，生育指標(biāo)和預(yù)期的適宜收獲時(shí)期的計(jì)算能夠被改善而超過現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算。
【附圖說明】
[0040]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0041]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的圖1中所示的傳感器照相機(jī)的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0042]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的圖2中所示傳感器照相機(jī)中的傳感器的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0043]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的圖1中所示終端裝置的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0044]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的圖1中所示服務(wù)器的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0045]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的管理信息的構(gòu)造示例的說明性圖。
[0046]圖7是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的由傳感器照相機(jī)執(zhí)行的生育狀況信息積累處理的說明性流程圖。
[0047]圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器照相機(jī)之間的生育狀況信息傳輸方法的說明性圖。
[0048]圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器照相機(jī)之間的另一種生育狀況信息傳輸方法的說明性圖。
[0049]圖10是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的由傳感器照相機(jī)執(zhí)行的感測處理的說明性流程圖。
[0050]圖11是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的由服務(wù)器執(zhí)行的生育狀況信息積累處理的說明性流程圖。
[0051]圖12是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的由終端裝置執(zhí)行的收獲計(jì)劃接收處理的說明性流程圖。
[0052]圖13是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的立體圖像成像原理的說明性圖。
[0053]圖14是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的終端裝置與服務(wù)器之間的查詢應(yīng)答處理的說明性流程圖。
[0054]圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器的第一變形例的說明性圖。
[0055]圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器的第二變形例的說明性圖。
[0056]圖17是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器的第三變形例的說明性圖。
[0057]圖18是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的傳感器的第四變形例的說明性圖。
[0058]圖19是用于說明根據(jù)本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)造示例的說明性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]以下，將會(huì)說明本發(fā)明的各種說明性實(shí)施例(以下，稱為實(shí)施例)。需要注意的是，將按照下列順序提供說明。
[0060]1.第一實(shí)施例(信息處理系統(tǒng)的實(shí)施例的構(gòu)造示例)
[0061]2.第一變形例(傳感器結(jié)構(gòu)的第一變形例)
[0062]3.第二變形例(傳感器結(jié)構(gòu)的第二變形例)
[0063]4.第三變形例(傳感器結(jié)構(gòu)的第三變形例)
[0064]5.第四變形例(傳感器結(jié)構(gòu)的第四變形例)
[0065]1.第一實(shí)施例
[0066]信息處理系統(tǒng)的構(gòu)造示例
[0067]首先，參照圖1，將說明信息處理系統(tǒng)的構(gòu)造示例，該構(gòu)造示例是本發(fā)明所公開的技術(shù)的各種實(shí)施例的說明性構(gòu)造示例。
[0068]圖1的信息處理系統(tǒng)被構(gòu)造成包括傳感器照相機(jī)11-1到11-N、終端裝置12_1到12-4、網(wǎng)絡(luò)13和服務(wù)器14，終端裝置12-1到12_4分別由消費(fèi)者、零售商、代銷商和農(nóng)民管理。在圖1的信息處理系統(tǒng)中，由傳感器照相機(jī)11-1到Il-N攝取的圖像通過以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)13而被提供給服務(wù)器14，因此，服務(wù)器14計(jì)算出農(nóng)作物的生育指標(biāo)且基于該生育指標(biāo)計(jì)算出預(yù)期的適宜收獲時(shí)期。此外，服務(wù)器14對來自分別由消費(fèi)者、零售商、代銷商和農(nóng)民以及其他外部團(tuán)體管理的終端裝置12-1到12-4的諸如預(yù)期的適宜收獲時(shí)期等查詢做出應(yīng)答。
[0069]更詳細(xì)地，傳感器照相機(jī)11-1到Il-N被設(shè)置成使得整個(gè)農(nóng)田能夠以用于被管理的農(nóng)作物的農(nóng)田的預(yù)定間隔而被攝像(或使得在整體上近似于整個(gè)農(nóng)田的區(qū)域能夠利用傳感器照相機(jī)11-1到Il-N而被攝像)，包括RGB像素和近紅外線像素(NIR像素)在內(nèi)的圖像被攝取，且所攝取的圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)13而被傳輸至服務(wù)器14。此外，傳感器照相機(jī)11測定溫度、濕度和大氣壓等等的信息作為環(huán)境信息，且將所述信息和被攝取的圖像數(shù)據(jù)作為生育狀態(tài)信息而提供給服務(wù)器14。需要注意的是，除非另有指定，否則在這個(gè)構(gòu)造和其他構(gòu)造中，傳感器照相機(jī)11-1到Il-N被簡稱為傳感器照相機(jī)11。
[0070]終端裝置12-1到12-4是被構(gòu)造為例如分別由消費(fèi)者、零售商、代銷商和農(nóng)民管理的個(gè)人計(jì)算機(jī)等等(還包括諸如所謂的智能手機(jī)等移動(dòng)終端)的信息處理裝置，而且相對于服務(wù)器14通過網(wǎng)絡(luò)13對生育指標(biāo)和預(yù)期的適宜收獲時(shí)期等等的信息做出查詢、并且接收和顯示針對于所述查詢的應(yīng)答信息。
[0071]服務(wù)器14基于從傳感器照相機(jī)11提供過來的圖像數(shù)據(jù)和其他信息而獲