特開 2024-58609 根腐れ病の検出装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024058609

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】根腐れ病の検出装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/483 20060101AFI20240418BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20240418BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

G01N33/483 C

G01N21/27 Z

G01N21/27 A

A01G7/00 603

【審査請求】有

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023172454

(22)【出願日】2023-10-04

(31)【優先権主張番号】10-2022-0132581

(32)【優先日】2022-10-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】304039548

【氏名又は名称】コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】キム，ジェホン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒョンソク

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒョソク

(72)【発明者】

【氏名】ユ，ジヘ

【テーマコード（参考）】

2G045

2G059

【Ｆターム（参考）】

2G045AA31

2G045CB20

2G045FA14

2G045FA19

2G045GC11

2G045JA01

2G045JA04

2G059AA05

2G059BB08

2G059BB11

2G059EE01

2G059EE02

2G059EE11

2G059FF01

2G059FF06

2G059HH02

2G059JJ01

2G059KK04

2G059MM01

2G059MM05

2G059PP04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】根腐れ病を検出する装置及び方法を提供する。
【解決手段】一実施例に係る根腐れ病の検出装置は、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する光源を含む照射部；前記第１の光による前記対象植物の第１の反射光を分析して第１の電気的信号を測定し、前記第２の光による前記対象植物の第２の反射光を分析して第２の電気的信号を測定する測定部；及び前記第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて前記対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する判別部を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する光源を含む照射部；
前記第１の光による前記対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定し、前記第２の光による前記対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定する測定部；及び
前記第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて前記対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する判別部を含む、根腐れ病の検出装置。

【請求項2】

前記根腐れ病は、Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．病原菌によって発病する、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項3】

前記対象植物は、少なくとも冠部を含むイチゴであり、前記イチゴの冠部は、前記光源による光が照射される、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項4】

前記照射部は、分光器を介して前記光源が発する光を波長毎に分離して前記第１の光及び前記第２の光のそれぞれを前記対象植物に照射するか、
前記照射部は、前記光源に含まれた第１の光源を介して前記第１の光を前記対象植物に照射し、前記光源に含まれた第２の光源を介して前記第２の光を前記対象植物に照射する、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項5】

前記測定部は、前記第１の反射光と前記第２の反射光とをそれぞれ１次元のスペクトル情報を含む第１の電気的信号と第２の電気的信号とに変換する変換部を含む、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項6】

当該根腐れ病の検出装置は、各ピクセルに前記第１の電気的信号の第１のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第１の画像をディスプレイするか、又は
各ピクセルに前記第２の電気的信号の第２のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第２の画像をディスプレイするモニタリング部を含む、請求項５に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項7】

前記第１の光は、４５０ｎｍ以上 ５００ｎｍ以下 の波長領域に含まれた光であり、前記第２の光は、５５０ｎｍ以上 ６５０ｎｍ以下 の波長領域に含まれた光である、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項8】

前記判別部は、前記第１の電気的信号に対する前記第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が予め設定された第２の数値以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項9】

前記判別部は、前記第１の反射光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が０．７以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項10】

前記判別部は、前記第１の吸収光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の吸収光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が０．６以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項11】

当該根腐れ病の検出装置は、前記対象植物と背景とを区別するように構成された１つ以上の白色のパネルを含む、請求項１に記載の根腐れ病の検出装置。

【請求項12】

光源を含む根腐れ病の検出装置によって行われる方法であって、
前記光源によって、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する段階；
前記第１の光による前記対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定する段階；
前記第２の光による前記対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定する段階；及び
前記第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて前記対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する段階を含む、根腐れ病の検出方法。

【請求項13】

前記根腐れ病は、Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．病原菌によって発病する、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項14】

前記対象植物は、少なくとも冠部を含むイチゴであり、前記イチゴの冠部は、前記光源による光が照射される、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項15】

前記照射する段階は、分光器を介して前記光源が発する光を波長毎に分離して前記第１の光及び前記第２の光のそれぞれを前記対象植物に照射する段階；又は
前記光源に含まれた第１の光源を介して前記第１の光を前記対象植物に照射し、前記光源に含まれた第２の光源を介して前記第２の光を前記対象植物に照射する段階を含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項16】

前記第１の電気的信号を測定する段階は、前記第１の反射光を１次元の第１のスペクトル情報を含む第１の電気的信号に変換する段階を含み、
前記第２の電気的信号を測定する段階は、前記第２の反射光を１次元の第２のスペクトル情報を含む第２の電気的信号に変換する段階を含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項17】

当該根腐れ病の検出方法は、
各ピクセルに前記第１の電気的信号の第１のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第１の画像をディスプレイする段階；又は
各ピクセルに前記第２の電気的信号の第２のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第２の画像をディスプレイする段階を含む、請求項１６に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項18】

前記第１の光は、４５０ｎｍ以上 ５００ｎｍ以下 の波長領域に含まれた光であり、前記第２の光は、５５０ｎｍ以上 ６５０ｎｍ以下 の波長領域に含まれた光である、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項19】

前記判別する段階は、前記第１の電気的信号に対する前記第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び
前記大きさの比率が予め設定された第２の数値以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項20】

前記判別する段階は、前記第１の反射光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の反射光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び
前記大きさの比率が０．７以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項21】

前記判別する段階は、前記第１の吸収光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の吸収光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び
前記大きさの比率が０．６以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【請求項22】

当該根腐れ病の検出装置は、前記対象植物と背景とを区別するように構成された１つ以上の白色のパネルを含む、請求項１２に記載の根腐れ病の検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示される実施例は、根腐れ病を検出するための技術に関する。

【0002】

［国家支援研究開発についての説明］
本研究は、農林畜産食品部、 農林食品技術企画評価院 ［課題人： 様々な苗の育苗環境による育苗段階的生育及び生理障害反応非破壊分析、課題固有番号： １５４５０２６０７５］の支援によって行われたものである。

【背景技術】

【0003】

根腐れ病（Ｐｙｔｈｉｕｍ ｒｏｏｔ ｒｏｔ）は、気温がやや低く土壌が多湿な条件下で病源菌から土壌や灌水を介して伝染する。根腐れ病は、主に果物や野菜の若い根を侵害し、感染された個体は正常な根の活着に失敗して生育が萎縮する。これにより、感染個体は活力が低下し、果実の大きさや数量が減少する。

【0004】

特に、根腐れ病に感染されたイチゴは、地下部の根が腐っていき、冠部に褐変が見られ、終局は大多数が枯死する。このとき、根腐れ病は、イチゴの育苗過程だけではなく生育期間中でも発生して多くの被害を誘発する。病斑が外部から内部へと腐っていって養分や水分の吸収を阻害し、地上部の生育も阻害するからである。特に、病源菌は感染された株で活発に増殖して周辺の株へと伝染するため、発病個体は初期から速やかに除去する必要がある。

【0005】

しかし、根腐れ病に感染したイチゴは、初期段階では外観上何の異常もないように見える。冠部と根の周辺の病変部位に病源菌の分生胞子が発見されて初めてイチゴが根腐れ病に感染されたという事実が認知できるようになる。根腐れ病に感染したイチゴを淘汰するためには、外観上異常のないイチゴの冠部を切断して褐変の有無を目視でいちいち確認しなければならない。

【0006】

しかし、一度冠部が切断されたイチゴは蘇生できない。結局、侵襲的な方法の既存の技術では、イチゴをランダムに選択して破壊しなければならないだけであり、根腐れ病を検出したり根腐れ病の拡散を遮断したりすることは難しい実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１８－００４３０８２号（２０１８．０４．２７公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

開示される実施例は、根腐れ病を検出する装置及び方法を提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一実施例に係る根腐れ病の検出装置は、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する光源を含む照射部；前記第１の光による前記対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定し、前記第２の光による前記対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定する測定部；前記第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて前記対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する判別部を含む。

【0010】

前記根腐れ病は、Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．病原菌によって発病するものであってよい。

【0011】

前記対象植物は、少なくとも冠部を含むイチゴであり、前記イチゴの冠部は、前記光源による光が照射されてよい。

【0012】

前記照射部は、分光器を介して前記光源が発する光を波長毎に分離して前記第１の光及び前記第２の光のそれぞれを前記対象植物に照射するか、前記照射部は、前記光源に含まれた第１の光源を介して前記第１の光を前記対象植物に照射し、前記光源に含まれた第２の光源を介して前記第２の光を前記対象植物に照射してよい。

【0013】

前記測定部は、前記第１の反射光と前記第２の反射光をそれぞれ１次元のスペクトル情報を含む第１の電気的信号と第２の電気的信号とに変換する変換部を含んでよい。

【0014】

一実施例に係る根腐れ病の検出装置は、各ピクセルに前記第１の電気的信号の第１のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第１の画像をディスプレイするか、又は各ピクセルに前記第２の電気的信号の第２のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第２の画像をディスプレイするモニタリング部を含んでよい。

【0015】

前記第１の光は、４５０ｎｍ～５００ｎｍの波長領域に含まれた光であり、前記第２の光は、５５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長領域に含まれた光であってよい。

【0016】

前記判別部は、前記第１の電気的信号に対する前記第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が予め設定された第２の数値以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別してよい。

【0017】

前記判別部は、前記第１の反射光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が０．７以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別してよい。

【0018】

前記判別部は、前記第１の吸収光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の吸収光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、前記大きさの比率が０．６以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別してよい。

【0019】

一実施例に係る根腐れ病の検出装置は、前記対象植物と背景とを区別するように構成された１つ以上の白色のパネルを含んでよい。

【0020】

一実施例に係る根腐れ病の検出方法は、光源を含む根腐れ病の検出装置によって行われる方法であって、前記光源によって、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する段階；前記第１の光による前記対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定する段階；前記第２の光による前記対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定する段階；前記第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて前記対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する段階を含む。

【0021】

前記根腐れ病は、Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．病原菌によって発病するものであってよい。

【0022】

前記対象植物は、少なくとも冠部を含むイチゴであり、前記イチゴの冠部は、前記光源による光が照射されてよい。

【0023】

前記照射する段階は、分光器を介して前記光源が発する光を波長毎に分離して前記第１の光及び前記第２の光のそれぞれを前記対象植物に照射する段階；又は前記光源に含まれた第１の光源を介して前記第１の光を前記対象植物に照射し、前記光源に含まれた第２の光源を介して前記第２の光を前記対象植物に照射する段階を含んでよい。

【0024】

前記第１の電気的信号を測定する段階は、前記第１の反射光を１次元の第１のスペクトル情報を含む第１の電気的信号に変換する段階を含み、前記第２の電気的信号を測定する段階は、前記第２の反射光を１次元の第２のスペクトル情報を含む第２の電気的信号に変換する段階を含んでよい。

【0025】

一実施例に係る根腐れ病の検出方法は、各ピクセルに前記第１の電気的信号の第１のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第１の画像をディスプレイする段階；又は各ピクセルに前記第２の電気的信号の第２のスペクトル情報が含まれた前記対象植物を撮像した２Ｄ形式の第２の画像をディスプレイする段階を含んでよい。

【0026】

前記第１の光は、４５０ｎｍ～５００ｎｍの波長領域に含まれた光であり、前記第２の光は、５５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長領域に含まれた光であってよい。

【0027】

前記判別する段階は、前記第１の電気的信号に対する前記第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び前記大きさの比率が予め設定された第２の数値以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含んでよい。

【0028】

前記判別する段階は、前記第１の反射光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の反射光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び前記大きさの比率が０．７以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含んでよい。

【0029】

前記判別する段階は、前記第１の吸収光に対応する第１の電気的信号に対する前記第２の吸収光に対応する前記第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていると判別する段階；及び前記大きさの比率が０．６以下である場合、前記対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別する段階を含んでよい。

【0030】

前記根腐れ病の検出装置は、前記対象植物と背景とを区別するように構成された１つ以上の白色のパネルを含んでよい。

【発明の効果】

【0031】

開示される実施例は、波長毎に対象植物が反射する光の強さの比率に基づいて非侵襲的に植物の根腐れ病の感染の有無を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】一実施例に係る根腐れ病の検出装置を説明するためのブロック図。

【図2】さらなる実施例に係る根腐れ病の検出装置を説明するためのブロック図。

【図3】またさらなる実施例に係る根腐れ病の検出装置を説明するためのブロック図。

【図4】根腐れ病への非感染個体と感染個体の波長毎の第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率を示したグラフ。

【図5】一実施例に係る根腐れ病の検出方法を説明するための流れ図。

【図6】さらなる実施例に係る根腐れ病の検出方法を説明するための流れ図。

【発明を実施するための形態】

【0033】

本明細書において用いられる用語は、機能を考慮しながら可能な限り現在広く用いられる一般的な用語を選択したが、これは当分野に従事する技術者の意図や慣例又は新規な技術の出現などによって変わることがある。また、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該明細書の説明部分においてその意味を記載することにする。したがって、本明細書において用いられる用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が持つ実質的な意味と本明細書の全般にわたる内容に基づいて解釈されるべきであることを明らかにしておきたい。

【0034】

また、本明細書に記述された実施例は、完全にハードウェアであるか、部分的にハードウェアで部分的にソフトウェアあるか、又は完全にソフトウェアである側面を有することがある。本明細書において「部（ｕｎｉｔ）」、「装置（ｄｅｖｉｃｅ）」などは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、又はソフトウェアなどのコンピュータ関連エンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を指す。例えば、部又は装置は、プラットフォーム（ｐｌａｔｆｏｒｍ）の一部又は全部を構成するハードウェア及び／又は前記ハードウェアを駆動するためのアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）などのソフトウェアを指すものであってよい。

【0035】

以下、添付図面及び添付図面に示された内容を参照して実施例を詳しく説明するが、請求しようとする範囲は実施例によって制限や限定されるものではない。

【0036】

図１は、一実施例に係る根腐れ病の検出装置１００を説明するための構成図である。

【0037】

図１を参照すると、一実施例に係る根腐れ病の検出装置１００は、照射部１１０、測定部１２０、及び判別部１３０を含む。

【0038】

照射部１１０は、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射する。

【0039】

照射部１１０は、分光器を用いて光源が発する光を波長毎に分離して互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を対象植物に照射してよい。代案として、照射部１１０は、第１の光源と第２の光源を含む光源を介して対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射してよい。例えば、照射部１１０は、第１の光源を介して第１の光を対象植物に照射し、第２の光源を介して第１の光源と波長帯域が異なる第２の光を対象植物に照射してよい。

【0040】

すなわち、照射部１１０は、光源の個数とは関係なく互いに異なる帯域の波長の第１の光と第２の光を対象植物に照射してよい。

【0041】

照射部１１０が単一の光源を用いる場合、単一の光源は、５５０ｎｍ～６５０ｎｍ波長の光を発することができるものであることが好ましい。照射部１１０が複数の光源を用いる場合、第１の光源は４５０ｎｍ～５００ｎｍ波長の光を発し、第２の光源は５５０ｎｍ～６００ｎｍ又は６００ｎｍ～６５０ｎｍ波長の光を発することができるものであることが好ましい。

【0042】

なお、光源は指定された可視光線の波長帯域の光を発する装置であればその形態や種類に限定がないことが意図されるが、場合によっては、対象植物の大きさに応じて形態や種類が異なることがある。

【0043】

照射部１１０は、測定位置に配置された対象植物の根及び／又は冠部に光を照射してよい。照射部１１０は、根腐れ病の病変が発病する根及び／又は冠部に光を照射してより効率的に根腐れ病の感染個体の識別に役立てられる。

【0044】

一実施例に係る根腐れ病の検出装置１００は、白色のパネルを含んでよい。具体的に、白色のパネルは、照射する光源や外部周辺環境の光をいずれも反射するように構成されてよい。白色のパネルは、周辺環境及び照射される光がいずれも含まれるように構成されてよい。これにより、白色のパネルを介して系統誤差（Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｅｒｒｏｒ）を低減し、且つ白色のパネルで反射した光源を適用して周辺の光環境から対象植物を識別できるようにすることができる。

【0045】

測定位置は、光源との垂直的距離が一定になるように設定されてよい。測定部１２０は、第１の光による対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定する。測定部１２０は、第２の光による対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定する。

【0046】

具体的に、測定部１２０は、第１の反射光の光の強さ、光の量及び明るさの少なくとも１つが定量的に変換された第１の電気的信号を測定してよい。同様に、測定部１２０は、第２の反射光の光の強さ、光の量及び明るさの少なくとも１つが定量的に変換された第２の電気的信号を測定してよい。

【0047】

代案として、測定部１２０は、第１の光に対して対象植物が吸収する第１の吸収光の光の量が定量的に変換された第１の電気的信号を測定してよい。同様に、測定部１２０は、第２の光に対して対象植物が吸収する第２の吸収光の光の量が定量的に変換された第２の電気的信号を測定してよい。

【0048】

ここで、吸収光は、対象植物に照射する光のうち対象植物から反射する反射光を除いた残りの光であってよい。言い換えれば、吸収光は、反射光と足し合わせて対象植物に照射する光をなす関係であってよい。例えば、第１の反射光と第１の吸収光との和が第１の光をなしてよい。他の例として、第２の反射光と第２の吸収光との和が第２の光をなしてよい。

【0049】

吸収光は、下記の数式１によって反射光との関係が定義されてよい。

【0050】

【数1】

式中、Ａは吸収光、Ｔは反射光を意味してよい。

【0051】

一方、測定部１２０は、その形態や種類に限定がないことが意図されるが、場合によっては、対象植物の大きさに応じて形態や種類が異なることがある。

【0052】

判別部１３０は、第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別する。

【0053】

ここで、根腐れ病は、特に、Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．病原菌によってイチゴに発生する根腐れ病であってよい。

【0054】

判別部１３０は、第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、０．６以下である場合、対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別してよい。このとき、電気的信号は吸収光に対応する信号であることが好ましい。具体的に、第１の電気的信号は第１の吸収光に対応し、第２の電気的信号は第２の吸収光に対応して定量化された電気的信号であってよい。

【0055】

代案として、判別部１３０は、第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８以上である場合、対象植物は根腐れ病に感染されていると判別し、０．６５以下である場合、対象植物は根腐れ病に感染されていないと判別してよい。このとき、電気的信号は反射光に対応する信号であることが好ましい。具体的に、第１の電気的信号は第１の反射光に対応し、第２の電気的信号は第２の反射光に対応して定量化された電気的信号であってよい。

【0056】

一方、吸収光に関して、第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．６～０．７の間の範囲で算出されるとき、二進分類のために第２の電気的信号は再度測定されることが好ましい。反射光に関して、第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．６５～０．８の間の範囲で算出されるとき、二進分類のために第２の電気的信号は再度測定されることが好ましい。あるいは、第２の電気的信号は、経時的にその値が測定され正常の範囲を外れるか否かが継続して判断されることが好ましい。

【0057】

図２は、さらなる実施例に係る根腐れ病の検出装置２００を説明するためのブロック図である。

【0058】

図２を参照すると、根腐れ病の検出装置２００は、照射部１１０、測定部１２０、変換部２１０、及び判別部１３０を含む。ここで、図２の照射部１１０、測定部１２０、及び判別部１３０は、図１の構成要素と同一のものであって、重複する説明は省略することにする。

【0059】

図２を参照すると、測定部１２０は変換部２１０を含む。変換部２１０は、反射光を電気的信号に変換する。変換部２１０は、反射光をスペクトル情報を含む電気的信号に変換してよい。例えば、変換部２１０は、第１の反射光と第２の反射光とをそれぞれ１次元のスペクトル情報を含む第１の電気的信号と第２の電気的信号とに変換してよい。

【0060】

具体的に、変換部２１０は、ハイパースペクトルイメージング（Ｈｙｐｅｒ－Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ；ＨＩＳ）技術を用いて反射光を１次元のスペクトル情報に変換してよい。ここで、スペクトル情報は、対象植物と対象植物に照射した光との相互作用の産物であって、照射した光による対象植物の物理的及び／又は化学的特徴を含んでよい。

【0061】

一方、変換部２１０は、ハイパースペクトルイメージング技術の他にも分光法、強度センサ（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ）、強度検出器（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いて反射光を定量的数値を有する電気的信号に変換してよい。

【0062】

図３は、さらなる実施例に係る根腐れ病の検出装置３００を説明するためのブロック図である。

【0063】

図３を参照すると、根腐れ病の検出装置３００は、照射部１１０、測定部１２０、変換部２１０、モニタリング部３１０、及び判別部１３０を含む。ここで、図３の照射部１１０、測定部１２０、変換部２１０、及び判別部１３０は、図１及び図２の構成要素と同一のものであって、重複する説明は省略することにする。

【0064】

モニタリング部３１０は、対象植物を撮像した画像をディスプレイしてよい。このとき、対象植物の画像の各ピクセルは、各ピクセルに対応する対象植物領域の電気的信号値を含んでよい。

【0065】

モニタリング部３１０は、各ピクセルに第１の電気的信号の第１のスペクトル情報が含まれた対象植物を撮像した２Ｄ形式の第１の画像をディスプレイしてよい。

【0066】

モニタリング部３１０は、各ピクセルに第２の電気的信号の第２のスペクトル情報が含まれた対象植物を撮像した２Ｄ形式の第２の画像をディスプレイしてよい。

【0067】

好ましくは、第１の電気的信号は第１の反射光に対応し、第２の電気的信号は第２の反射光に対応する電気的信号であってよい。

【0068】

モニタリング部３１０は、ハイパースペクトルイメージングカメラを用いて撮像した対象植物の画像をディスプレイし、対象植物の画像の各ピクセルは、各ピクセルに対応する対象植物領域の反射光のスペクトル情報を含んでよい。

【0069】

ここで、画像は対象植物を対象に撮像したものであって、該画像は少なくとも対象植物の根及び／又は冠部を含むことが好ましい。

【0070】

一方、画像は２Ｄ形式のものであると説明したが、これは例示的な説明であって必ずしもこれに限定されるものではない。

【0071】

図４は、根腐れ病への非感染個体と感染個体の波長毎の第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率を示したグラフである。

【0072】

図４を参照すると、グラフの横軸は照射した光の波長を、縦軸は第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の大きさの比率を示す。

【0073】

図４を参照すると、照射した光の波長が同一の条件下で、根腐れ病の感染の有無と関係なく第１の電気的信号に対する第２の電気的信号が同一乃至類似に測定される第１の領域と、根腐れ病の感染の有無によって異なって測定される第２の領域が示されている。

【0074】

このとき、第１の領域は、例えば、４５０ｎｍ～５００ｎｍの波長領域と定義されてよく、第２の領域は、５５０ｎｍ～６００ｎｍと定義されてよい。あるいは、第２の領域は、６００ｎｍ～６５０ｎｍと定義されてよい。

【0075】

これにより、第１の光は、第１の領域に対応する４５０ｎｍ～５００ｎｍの波長領域に含まれた光であることが好ましく、第２の光は、第２の領域に対応する５５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長領域に含まれた光であることが好ましい。

【0076】

一方、第１の領域と第２の領域とは、非感染個体と感染個体との第１の電気的信号に対する第２の電気的信号の比率に基づいて任意に設定されてよいものであって、第１の領域と第２の領域とが必ずしも例示された波長帯域に限定されるものではない。

【0077】

図５は、一実施例に係る根腐れ病の検出方法を説明するための流れ図である。

【0078】

図５の各段階は、図１に示された根腐れ病の検出装置１００によって行われてよい。

【0079】

図５を参照すると、まず、根腐れ病の検出装置１００は、光源によって、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射（５１０）する。

【0080】

次いで、根腐れ病の検出装置１００は、第１の光による対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定（５２０）する。

【0081】

次いで、根腐れ病の検出装置１００は、第２の光による対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定（５３０）する。

【0082】

次いで、根腐れ病の検出装置１００は、第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさに基づいて対象植物の根腐れ病の感染の有無を判別（５４０）する。

【0083】

図６は、さらなる実施例に係る根腐れ病の検出方法を説明するための流れ図である。

【0084】

図６の各段階は、図２に示された根腐れ病の検出装置２００によって行われてよい。

【0085】

図６を参照すると、まず、根腐れ病の検出装置２００は、光源によって、測定位置に配置された対象植物に互い異なる波長帯域の第１の光及び第２の光を照射（６１０）する。

【0086】

次いで、根腐れ病の検出装置２００は、第１の光による対象植物の第１の反射光又は第１の吸収光を分析して第１の電気的信号を測定（６２０）する。

【0087】

次いで、根腐れ病の検出装置２００は、第２の光による対象植物の第２の反射光又は第２の吸収光を分析して第２の電気的信号を測定（６３０）する。

【0088】

次いで、根腐れ病の検出装置２００は、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上であるか否かを計算（６４０）する。

【0089】

このとき、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていると判別（６４１）する。

【0090】

一例として、根腐れ病の検出装置２００は、第１の反射光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上であるか否かを計算（６４０）してよい。このとき、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていると判別（６４１）してよい。

【0091】

他の例として、根腐れ病の検出装置２００は、第１の吸収光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の吸収光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上であるか否かを計算（６４０）してよい。このとき、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていると判別（６４１）してよい。

【0092】

これに対し、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が予め設定された第１の数値以上ではない場合、根腐れ病の検出装置２００は、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が第２の数値以下であるか否かを計算（６４２）する。このとき、第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が第２の数値以下である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていないと判別（６４３）する。

【0093】

一例として、第１の反射光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上ではない場合、根腐れ病の検出装置２００は、第１の反射光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以下であるか否かを計算（６４２）する。このとき、第１の反射光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の反射光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以下である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていないと判別（６４３）する。

【0094】

他の例として、第１の吸収光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の吸収光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上ではない場合、根腐れ病の検出装置２００は、第１の吸収光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の吸収光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．６以下であるか否かを計算（６４２）してよい。このとき、第１の吸収光に対応する第１の電気的信号の大きさに対する第２の吸収光に対応する第２の電気的信号の大きさの比率が０．６以下である場合、根腐れ病の検出装置２００は、対象植物を根腐れ病に感染されていないと判別（６４３）してよい。

【0095】

一方、反射光に関連した第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．８５以上又は０．７以下ではない場合、根腐れ病の検出装置２００は、段階６３０及び６４０を繰り返す。場合によっては、根腐れ病の検出装置２００は、段階６１０～６４０を繰り返す。吸収光に関連した第１の電気的信号の大きさに対する第２の電気的信号の大きさの比率が０．７以上０．６以下ではない場合、根腐れ病の検出装置２００は、段階６３０及び６４０を繰り返してよい。場合によっては、根腐れ病の検出装置２００は、段階６１０～６４０を繰り返してよい。

【0096】

前記の図５及び６は当該図面に示された順序を参照して説明した。説明のために前記方法を一連のブロックにて示しているが、本発明は前記ブロックの順序に限定されず、いくつかのブロックは他のブロックと本明細書で図示され記述されたこととは異なる順序で又は同時に実施されてよく、同一又は類似の結果を達成する様々な別の分岐、流れ経路、及びブロックの順序が具現され得る。また、本明細書で記述される方法の具現のために図示されたすべてのブロックが要求されないこともある。

【0097】

以上では実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者であれば特許請求の範囲に記載された本発明の思想や領域から逸脱しない範囲内で本発明を種々に修正及び変更可能であることが理解できるであろう。

【符号の説明】

【0098】

１００：根腐れ病の検出装置
１１０：照射部
１２０：測定部
１３０：判別部
２００：根腐れ病の検出装置
２１０：変換部
３００：根腐れ病の検出装置
３１０：モニタリング部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】