ホーム > 特許ランキング > ソニーグループ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/27 20060101AFI20241001BHJP
A01G 7/00 20060101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
G01N21/27 A
A01G7/00 603
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2022509351
(86)(22)【出願日】2021-02-03
(86)【国際出願番号】 JP2021003932
(87)【国際公開番号】W WO2021192642
(87)【国際公開日】2021-09-30
【審査請求日】2023-12-07
(31)【優先権主張番号】P 2020054632
(32)【優先日】2020-03-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100093241
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 正昭
(74)【代理人】
【識別番号】100101801
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 英治
(74)【代理人】
【識別番号】100086531
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 俊夫
(74)【代理人】
【識別番号】100095496
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 榮二
(74)【代理人】
【識別番号】110000763
【氏名又は名称】弁理士法人大同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】海野 恵助
【審査官】横尾 雅一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４６６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０２７０３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０３４１６６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７９９１２４５（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０８７５０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１
Ａ０１Ｇ ７／００
Ｇ０６Ｔ １／００
Ｇ０６Ｔ ５／００
Ｇ０６Ｔ ９／００
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理装置。
【請求項2】
前記植生指標値設定画像は、画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記植生指標値設定画像は、植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記平均化画像を生成する平均化部を有し、
前記平均化部は、
前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記植生指標値設定画像の構成画素各々について算出した平均化画素値を設定した平均化画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記植生部間隔は、１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む画素間隔であり、
前記平均化部は、
前記処理対象画素を含み、１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記平均化部は、前記植生指標値設定画像の画像解析により、前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記平均化部は、前記植生部方向、または植生部間隔の少なくともいずれかを、ユーザ入力データから取得する請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記植生指標値設定画像補正部は、前記平均化画像を入力して、前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像を生成する減算部を有し、
前記減算部は、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像の対応画素単位で画素値を減算して減算結果の画素値から構成される差分画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項8】
前記植生指標値設定画像は、画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像であり、
前記ＮＤＶＩ画像のＮＤＶＩ値は０．０～１．０の範囲の値に設定され、
前記差分画像は、
前記ＮＤＶＩ画像と前記平均化画像との差分画像であり、０以上の画素値と０以下の画素値の画素を含む差分画像である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項9】
前記植生指標値設定画像補正部は、前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきい＝０として、
前記差分画像の構成画素の画素値が正の値の場合は、画素値＝１とし、
前記差分画像の構成画素の画素値が０または負の値の場合は画素値＝０として設定した２値化画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項10】
前記植生指標値設定画像補正部は、前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきいとして０以外の値を使用して２値化画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項11】
前記植生指標値設定画像補正部は、前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって前記乗算画像を生成する乗算部を有し、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して乗算結果の画素値から構成される乗算画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項12】
前記２値化画像は、画素値が０または１に設定された２値化画像であり、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、画素値が０または１に設定された前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して、乗算結果として、０の画素値と、前記植生指標値設定画像の画素値を反映した画素値から構成される乗算画像を生成する請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項13】
前記植生指標値設定画像は、植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記乗算部は、
土壌部領域が、画素値＝０の設定領域となる乗算画像を生成する請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項14】
前記植生指標値設定画像補正部は、前記乗算画像の平均化処理を実行する乗算画像平均化部を有し、
前記乗算画像平均化部は、
前記乗算画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化乗算画像を生成し、生成した平均化乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項15】
前記乗算画像平均化部は、前記乗算画像から、植生部と推定される植生部領域のみを抽出した植生部抽出画像を生成し、
生成した植生部抽出画像の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記乗算画像の構成画素各々について平均化画素値を算出した後、植生部抽出画像を前記植生指標値設定画像の画像サイズに拡大して、前記平均化乗算画像を生成する請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項16】
画像処理装置において実行する画像処理方法であり、前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部が、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理方法。
【請求項17】
画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記プログラムは、前記植生指標値設定画像補正部に、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像として出力する処理を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムに関する。さらに詳細には、カメラ撮影画像に基づく植物の活性度判定を行う画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えばドローン等に備えられたカメラを用いて農作物や、花、木等の様々な植物を撮影し、撮影画像を解析することで植物の活性度を計測する技術がある。
【0003】
植物の活性度を示す植生指標として、例えばＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）がある。
カメラ撮影画像の解析により、画像内に撮影された植物のＮＤＶＩを算出することで、撮影された画像内の植物の活性度を推定することができる。
なお、植物の活性度を示す植生指標であるＮＤＶＩについて記載した従来技術として、例えば特許文献１（国際公開ＷＯ２０１８／０３４１６６号公報）がある。
カメラ撮影画像の解析により、画像内に撮影された植物のＮＤＶＩを算出することで、撮影された画像内の植物の活性度を推定することができる。
なお、植物の活性度を示す植生指標であるＮＤＶＩについて記載した従来技術として、例えば特許文献１（国際公開ＷＯ２０１８／０３４１６６号公報）がある。
【0004】
例えばネギ、キャベツ、白菜、ほうれん草などの野菜や、花、木等を栽培する農場では、栽培対象とする植物を一定の列、例えば直線状の「畝（うね）」を形成した列に沿って植えて栽培を行うことが多い。
すなわち、栽培対象の植物を植えた「畝（うね）」等の植生部列を、一定間隔ごとに離間させて形成して栽培を行う。
この結果、栽培対象の植物を植えた植生部列と、植物を植えていない土壌部列が交互に設定される。
すなわち、栽培対象の植物を植えた「畝（うね）」等の植生部列を、一定間隔ごとに離間させて形成して栽培を行う。
この結果、栽培対象の植物を植えた植生部列と、植物を植えていない土壌部列が交互に設定される。
【0005】
このように植生部列を、間隔を空けて設定することで、栽培対象の植物に多くの日光を浴びさせることが可能となり、また土壌部列を歩行路として利用することで作業がし易くなるなど、様々なメリットがある。
【0006】
しかし、植生部列と土壌部列が混在する農場を、ドローン等に装着したカメラを用いて上空から撮影すると、撮影画像は、植生部列のみならず土壌部列も含む画像となる。
このような画像を用いて植生指標値であるＮＤＶＩ値を算出すると、土壌部列部分の画素値も含む画素値データに基づくＮＤＶＩ値算出処理が行われてしまい、植生部のみの正確な植生指標値を算出することができないという問題がある。
このような画像を用いて植生指標値であるＮＤＶＩ値を算出すると、土壌部列部分の画素値も含む画素値データに基づくＮＤＶＩ値算出処理が行われてしまい、植生部のみの正確な植生指標値を算出することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】国際公開ＷＯ２０１８／０３４１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本開示は、例えば上記の問題点に鑑みてなされたものであり、カメラ撮影画像に基づく植物の活性度判定を行う構成において、植生部列と土壌部列が混在する農場を撮影した画像に基づいて、植生部列にある植物のＮＤＶＩ値等、植物の活性度を示す植生指標を正確に算出する画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
本開示の構成、処理を適用することで、植物の活性度を高精度に判定することが可能となる。
本開示の構成、処理を適用することで、植物の活性度を高精度に判定することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の第１の側面は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理装置にある。
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理装置にある。
【0010】
さらに、本開示の第２の側面は、
画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部が、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理方法にある。
画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部が、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理方法にある。
【0011】
さらに、本開示の第３の側面は、
画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記プログラムは、前記植生指標値設定画像補正部に、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像として出力する処理を実行させるプログラムにある。
画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記プログラムは、前記植生指標値設定画像補正部に、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像として出力する処理を実行させるプログラムにある。
【0012】
なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【0013】
本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本開示の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【0014】
本開示の一実施例の構成によれば、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
具体的には、例えば、ＮＤＶＩ値等の植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有する。植生指標値設定画像補正部は、植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、平均画素値を設定した平均化画像を生成し、植生指標値設定画像と平均化画像との差分画像に対して規定しきい値に従った２値化処理により２値化画像を生成し、植生指標値設定画像と２値化画像の乗算画像を、植生指標値設定画像の補正画像とする。
本構成により、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
具体的には、例えば、ＮＤＶＩ値等の植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有する。植生指標値設定画像補正部は、植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、平均画素値を設定した平均化画像を生成し、植生指標値設定画像と平均化画像との差分画像に対して規定しきい値に従った２値化処理により２値化画像を生成し、植生指標値設定画像と２値化画像の乗算画像を、植生指標値設定画像の補正画像とする。
本構成により、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】農場の上空からの画像撮影処理例について説明する図である。
【図2】農場の撮影画像と、撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像について説明する図である。
【図3】農場の撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像の問題点について説明する図である。
【図4】農場の撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像の問題点について説明する図である。
【図5】農場の撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像の問題点について説明する図である。
【図6】農場の撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像の問題点について説明する図である。
【図7】本開示の画像処理装置の構成と処理について説明する図である。
【図8】本開示の画像処理装置のＮＤＶＩ画像補正部の構成と処理について説明する図である。
【図9】ＮＤＶＩ画像補正部に対する入力画像であるＮＤＶＩ画像の一例について説明する図である。
【図10】ＮＤＶＩ画像補正部の平均化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図11】ＮＤＶＩ画像補正部の平均化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図12】ＮＤＶＩ画像補正部の平均化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図13】ＮＤＶＩ画像補正部の減算部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図14】ＮＤＶＩ画像補正部の２値化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図15】ＮＤＶＩ画像補正部の乗算部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図16】ＮＤＶＩ画像補正部の乗算画像平均化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図17】ＮＤＶＩ画像補正部の乗算画像平均化部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図18】本開示の画像処理装置が実行する処理の詳細シーケンスを説明するフローチャートを示す図である。
【図19】本開示の画像処理装置のＮＤＶＩ画像補正部が実行する処理の詳細について説明する図である。
【図20】本開示の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しながら本開示の画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行なう。
１．植物の活性度を示す指標（植生指標）について
２．植物の活性度指標値であるＮＤＶＩ値の従来の算出処理例と、問題点について
３．本開示の画像処理装置の構成と処理の詳細について
３－１．平均化部１２１の実行する処理について
３－２．減算部１２２の実行する処理について
３－３．２値化部１２３の実行する処理について
３－４．乗算部１２４の実行する処理について
３－５．乗算画像平均化部１２５の実行する処理について
４．本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて
５．画像処理装置のハードウェア構成例について
６．本開示の構成のまとめ
１．植物の活性度を示す指標（植生指標）について
２．植物の活性度指標値であるＮＤＶＩ値の従来の算出処理例と、問題点について
３．本開示の画像処理装置の構成と処理の詳細について
３－１．平均化部１２１の実行する処理について
３－２．減算部１２２の実行する処理について
３－３．２値化部１２３の実行する処理について
３－４．乗算部１２４の実行する処理について
３－５．乗算画像平均化部１２５の実行する処理について
４．本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて
５．画像処理装置のハードウェア構成例について
６．本開示の構成のまとめ
【0017】
［１．植物の活性度を示す指標（植生指標）について］
まず、植物の活性度を示す指標（植生指標）について説明する。
前述したように、例えばドローン等に備えられたカメラを用いて農作物や、花、木等の様々な植物を撮影し、撮影画像を解析することで植物の活性度を計測する技術がある。
植物の活性度を示す指標（植生指標）として、例えばＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）がある。
まず、植物の活性度を示す指標（植生指標）について説明する。
前述したように、例えばドローン等に備えられたカメラを用いて農作物や、花、木等の様々な植物を撮影し、撮影画像を解析することで植物の活性度を計測する技術がある。
植物の活性度を示す指標（植生指標）として、例えばＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）がある。
【0018】
一般に、ＮＤＶＩは、以下の（式１）に従って算出することができる。
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）において、
ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）は、赤色光と近赤外光２つの波長の画像を同時に撮影できるカメラ（マルチスペクトルカメラ）による撮影画像の各画素におけるＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）において、
ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）は、赤色光と近赤外光２つの波長の画像を同時に撮影できるカメラ（マルチスペクトルカメラ）による撮影画像の各画素におけるＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
【0019】
カメラ撮影画像から取得されるＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）の強度を示す画素値は、被写体からの反射光を測定したものである。
植物は葉緑素（クロロフィル）で赤波長の光を吸収し光合成を行い、吸収しきれなかった光が拡散反射として葉から放出される。したがって赤系統の波長光を多く吸収する葉が、活性度の高い葉であると判断することができる。
植物は葉緑素（クロロフィル）で赤波長の光を吸収し光合成を行い、吸収しきれなかった光が拡散反射として葉から放出される。したがって赤系統の波長光を多く吸収する葉が、活性度の高い葉であると判断することができる。
【0020】
例えば、図１に示すように、ドローン１０に、カメラ１１を搭載し、農場を上空から撮影する。カメラ１１は、ＲＥＤ波長（赤）とＮＲＩ波長（近赤外）を同時撮影するマルチスペクトルカメラである。
【0021】
農場は、例えばネギ、キャベツ、白菜、ほうれん草などの野菜や、花、木等を栽培する農場である。
図１に示すように、栽培対象とする植物は、一定の列、例えば直線状の「畝（うね）」に沿った植生部の列に沿って植えられている。
植生部列は、一定間隔で離間して、多数、形成される。このように植生部列を、間隔を空けて設定することで、栽培対象の植物に多くの日光を浴びさせることが可能となり、また作業もし易くなるなど、様々なメリットがある。
図１に示すように、栽培対象とする植物は、一定の列、例えば直線状の「畝（うね）」に沿った植生部の列に沿って植えられている。
植生部列は、一定間隔で離間して、多数、形成される。このように植生部列を、間隔を空けて設定することで、栽培対象の植物に多くの日光を浴びさせることが可能となり、また作業もし易くなるなど、様々なメリットがある。
【0022】
しかし、この結果、農場は、図１に示すように、栽培対象の植物を植えた植生部列と、植物を植えていない土壌部列が交互に設定された構成となる。
図１に示すように、植生部列と土壌部列が混在する農場を、ドローン１０に装着したカメラ１１を用いて上空から撮影すると、撮影画像は、植生部列と土壌部列が混在する画像となる。
図１に示すように、植生部列と土壌部列が混在する農場を、ドローン１０に装着したカメラ１１を用いて上空から撮影すると、撮影画像は、植生部列と土壌部列が混在する画像となる。
【0023】
このような画像を用いて植生指標値であるＮＤＶＩ値を算出すると、土壌部列部分の画素値も含む画素値データに基づくＮＤＶＩ値算出処理が行われてしまい、植生部のみの正確な植生指標値を算出することができない。
【0024】
図２には、（ａ）カメラ撮影画像と、（ｂ）ＮＤＶＩ画像の例を示している。
図２（ａ）に示すカメラ撮影画像の各画素について、先に説明した（式１）に従って、各画素対応のＮＤＶＩ値を算出する。すなわち、
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、各画素対応のＮＤＶＩ値を算出する。
図２（ａ）に示すカメラ撮影画像の各画素について、先に説明した（式１）に従って、各画素対応のＮＤＶＩ値を算出する。すなわち、
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、各画素対応のＮＤＶＩ値を算出する。
【0025】
この算出結果に基づいて生成される画像の一例が図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像である。
ＮＤＶＩ画像の各画素に設定される画素値はＮＤＶＩ値に相当する。
ＮＤＶＩ値は、例えばＮＤＶＩ＝０．０～１．０の範囲に設定される。図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像の白い部分（高輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が高い（１．０に近い）領域であり、植物の活性度が高い領域である。
一方、図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像の黒い部分（低輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が低い（０．０に近い）領域であり、植物の活性度が低い領域である。
ＮＤＶＩ画像の各画素に設定される画素値はＮＤＶＩ値に相当する。
ＮＤＶＩ値は、例えばＮＤＶＩ＝０．０～１．０の範囲に設定される。図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像の白い部分（高輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が高い（１．０に近い）領域であり、植物の活性度が高い領域である。
一方、図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像の黒い部分（低輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が低い（０．０に近い）領域であり、植物の活性度が低い領域である。
【0026】
しかし、図２に示す（ｂ）ＮＤＶＩ画像の黒い部分（低輝度部分）には、栽培対象の植物が存在しない土壌部分が含まれている。従って、例えば、この画像の全体的な画素値（ＮＤＶＩ値）の平均値を算出しても、植生部のみの正確な活性度指標値を得ることはできない。
【0027】
［２．植物の活性度指標値であるＮＤＶＩ値の従来の算出処理例と、問題点について］
次に、図３以下を参照して、植物の活性度指標値であるＮＤＶＩ値の従来の算出処理例と、問題点について説明する。
次に、図３以下を参照して、植物の活性度指標値であるＮＤＶＩ値の従来の算出処理例と、問題点について説明する。
【0028】
図３は、先に説明した図１と同様、植生部列と土壌部列が混在する農場を、ドローン１０に備えられたカメラ１１を用いて上空から撮影する場合の例を示す図である。
この農場は、図３に示すように一部に生育不良領域２０が存在するとする。
この農場は、図３に示すように一部に生育不良領域２０が存在するとする。
【0029】
このような生育不良領域２０が含まれた農場の撮影画像から、ＮＤＶＩ画像を生成すると、図４に示すように、生育不良領域２０に対応するＮＤＶＩ画像の画像領域は画素値（ＮＤＶＩ値）が低い画像領域、すなわち低輝度の画像領域となる。
【0030】
なお、図４に示すＮＤＶＩ画像の高輝度（白）ラインが、植生部列に対応するラインであり、低輝度（灰～黒）ラインが土壌部列に相当するラインである。
なお、図４以下に示すＮＤＶＩ画像は、説明を理解しやすくするため、植生部列を高輝度（白）ラインとして示し、土壌部列を低輝度（灰～黒）ラインとして明確に区分して示した模式的な画像である。実際の撮影画像では各ラインの境界は曖昧な境界となる。以下では、本開示の処理を理解しやすくするため、各ラインの境界を明確に示した模式的なＮＤＶＩ画像を用いて説明する。
なお、図４以下に示すＮＤＶＩ画像は、説明を理解しやすくするため、植生部列を高輝度（白）ラインとして示し、土壌部列を低輝度（灰～黒）ラインとして明確に区分して示した模式的な画像である。実際の撮影画像では各ラインの境界は曖昧な境界となる。以下では、本開示の処理を理解しやすくするため、各ラインの境界を明確に示した模式的なＮＤＶＩ画像を用いて説明する。
【0031】
図４に示すように、植生部列と土壌部列が混在する農場の撮影画像に基づいて生成されるＮＤＶＩ画像は、植生部列のＮＤＶＩ値と土壌部列のＮＤＶＩ値が混在する画像となる。従って、例えば、この画像の全体的な画素値（ＮＤＶＩ値）の平均値を算出しても、植生部のみの正確な活性度指標値（ＮＤＶＩ値）を得ることはできない。
【0032】
このような画像から、植生部のみの活性度指標値（ＮＤＶＩ値）を算出するための従来の処理例について、図５以下を参照して説明する。
図５（１）には、図４を参照して説明したと同様、生育不良領域２０を含むＮＤＶＩ画像を示している。
図５（１）には、図４を参照して説明したと同様、生育不良領域２０を含むＮＤＶＩ画像を示している。
【0033】
【0034】
図５（２）に示すヒストグラムは、横軸にＮＤＶＩ値（０～１．０）、縦軸に画素数を示したグラフである。
図５（２）に示すグラフの実線で示す曲線が各ＮＤＶＩ値対応の「画素値分布曲線（実測値）」、すなわち「ヒストグラム」である。
図５（２）に示すグラフの実線で示す曲線が各ＮＤＶＩ値対応の「画素値分布曲線（実測値）」、すなわち「ヒストグラム」である。
【0035】
図５（２）に示すように、この画素値分布曲線は２つの山を有している。これらの山のうち、右側の山、すなわちＮＤＶＩ値が高い方にある大きな山が植生部列に対応する画素のＮＤＶＩ値の分布を示す山に相当すると推定される。
一方、左側の山、すなわちＮＤＶＩ値が低い方にある小さな山が土壌部列に対応する画素のＮＤＶＩ値の分布を示す山に相当すると推定される。
一方、左側の山、すなわちＮＤＶＩ値が低い方にある小さな山が土壌部列に対応する画素のＮＤＶＩ値の分布を示す山に相当すると推定される。
【0036】
このような推定結果に基づいて、図５（２）に示すような、しきい値、すなわち、
「植生部と土壌部の推定しきい値（ＮＤＶＩ値＝０．４）」を設定する。
「植生部と土壌部の推定しきい値（ＮＤＶＩ値＝０．４）」を設定する。
【0037】
図５（２）に示すように、ＮＤＶＩ値が高い方にある大きな山の左下部領域に、植生部対応画素のＮＤＶＩ値の推定分布曲線（植生部推定分布曲線）を追記する。
さらに、図５（２）に示すように、ＮＤＶＩ値が低い方にある小さな山の右下部領域に、土壌部対応画素のＮＤＶＩ値の推定分布曲線（土壌部推定分布曲線）を追記する。
さらに、図５（２）に示すように、ＮＤＶＩ値が低い方にある小さな山の右下部領域に、土壌部対応画素のＮＤＶＩ値の推定分布曲線（土壌部推定分布曲線）を追記する。
【0038】
これらの推定分布曲線に交点位置（ＮＤＶＩ値＝０．４）を求め、この交点位置（ＮＤＶＩ値＝０．４）を「植生部と土壌部の推定しきい値」とする。
この推定しきい値を用いて、図５（１）に示すＮＤＶＩ画像に含まれる植生部と土壌部を判別する。
この推定しきい値を用いて、図５（１）に示すＮＤＶＩ画像に含まれる植生部と土壌部を判別する。
【0039】
具体的には、画素値（ＮＤＶＩ値）が、しきい値＝０．４以上の領域は植生部と判定し、しきい値＝０．４未満の領域は土壌部と判定する。
この判別処理によって選択された植生部、すなわち、しきい値＝０．４以上の植生部と推定された領域のみを植物活性度指標値（ＮＤＶＩ値）の解析対象とする。
この判別処理によって選択された植生部、すなわち、しきい値＝０．４以上の植生部と推定された領域のみを植物活性度指標値（ＮＤＶＩ値）の解析対象とする。
【0040】
このような「しきい値」を用いた領域判定処理を行うことで、しきい値＝０．４未満の領域は土壌部と判定され、これらの領域を植物活性度指標値（ＮＤＶＩ値）の算出対象から除外することができる。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
グラフに示すように、画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値は複数の山と谷が一定間隔で形成された曲線となる。
ＮＤＶＩ値の高い部分（山部分）が植生部に対応し、ＮＤＶＩ値の低い部分（谷部分）が土壌部に対応する。
ＮＤＶＩ値の高い部分（山部分）が植生部に対応し、ＮＤＶＩ値の低い部分（谷部分）が土壌部に対応する。
【0045】
【0046】
図６（２）のグラフのほぼ中央に中段にある点線が、推定しきい値（（ＮＤＶＩ値＝０．４）のラインである。
この推定しきい値（（ＮＤＶＩ値＝０．４）より上側の高いＮＤＶＩ値を持つ領域が植生部領域であり、下側の低いＮＤＶＩ値を持つ領域が土壌部領域と判定されることになる。
この推定しきい値（（ＮＤＶＩ値＝０．４）より上側の高いＮＤＶＩ値を持つ領域が植生部領域であり、下側の低いＮＤＶＩ値を持つ領域が土壌部領域と判定されることになる。
【0047】
しかし、図６（２）に示すように、生育不良領域２０に相当する図６（２）に示すＣＤ部分は、山部分が低い山となっている。このＣＤ部分にある山部分は、植生部に相当するにも関わらず、推定しきい値（（ＮＤＶＩ値＝０．４）より低いＮＤＶＩ値を持つ領域であるため。土壌部領域と判定されてしまう。
【0048】
このように、「推定しきい値」を用いた領域判定を行うと、生育不良領域の植生部が、誤って土壌部であると判定されてしまうといった問題が発生する。
【0049】
［３．本開示の画像処理装置の構成と処理の詳細について］
次に、本開示の画像処理装置の構成と処理の詳細について説明する。
次に、本開示の画像処理装置の構成と処理の詳細について説明する。
【0050】
本開示の画像処理装置は、上述した問題を解消し、植物の活性度を高精度に判定することを可能とする。
すなわち、本開示の画像処理装置は、植生部列と土壌部列が混在する農場を撮影した画像に基づいて、植生部列にある植物のＮＤＶＩ値等、植物の活性度を示す植生指標を正確に算出することを可能とする。
本開示の構成、処理を適用することで、植物の活性度を高精度に判定することが可能となる。
すなわち、本開示の画像処理装置は、植生部列と土壌部列が混在する農場を撮影した画像に基づいて、植生部列にある植物のＮＤＶＩ値等、植物の活性度を示す植生指標を正確に算出することを可能とする。
本開示の構成、処理を適用することで、植物の活性度を高精度に判定することが可能となる。
【0051】
【0052】
図７に示すように、本開示の画像処理装置１００は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１、ＮＤＶＩ画像補正部１０２、画像表示部１０３を有する。
【0053】
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像５１を入力してＮＤＶＩ画像５２を生成する。
撮影画像５１は、例えば図１に示すドローン１０に装着したカメラ１１の撮影画像である。
撮影画像５１は、例えば図１に示すドローン１０に装着したカメラ１１の撮影画像である。
【0054】
カメラ１１は、マルチスペクトルカメラであり、撮影画像５１は、各画素におけるＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）を取得できる画像である。
【0055】
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像５１を入力して、先に説明した（式１）、すなわち、
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、撮影画像５１各画素のＮＤＶＩ値を算出する。
なお、上記（式１）において、ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）はＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、撮影画像５１各画素のＮＤＶＩ値を算出する。
なお、上記（式１）において、ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）はＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
【0056】
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像５１の各画素のＮＤＶＩ値を算出し、各画素に算出画素値（ＮＤＶＩ値）を設定したＮＤＶＩ画像５２を生成する。
このＮＤＶＩ画像５２は、例えば図５（１）や図６（１）に示すＮＤＶＩ画像と同様の画像である。
このＮＤＶＩ画像５２は、例えば図５（１）や図６（１）に示すＮＤＶＩ画像と同様の画像である。
【0057】
前述したように、ＮＤＶＩ値は、例えばＮＤＶＩ＝０．０～１．０の範囲に設定される。図５（１）や図６（１）に示すＮＤＶＩ画像の白い部分（高輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が高い（１．０に近い）領域が、植物の活性度が高い領域であり、黒い部分（低輝度部分）が、ＮＤＶＩ値が低い（０．０に近い）領域であり、植物の活性度が低い領域、または土壌部領域である。
【0058】
ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像５２は、ＮＤＶＩ画像補正部１０２に入力される。
ＮＤＶＩ画像補正部１０２は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像５２の補正処理を行う。
具体的には、例えばＮＤＶＩ画像５２に含まれる土壌部と推定される領域と、植生部と推定される領域を明確に区別可能とした出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を生成する。
あるいは、土壌部と推定される領域のＮＤＶＩ値を除去し、植生部と推定される領域のＮＤＶＩ値のみによって構成される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を生成する。
このＮＤＶＩ画像補正部１０２の実行する画像補正処理の詳細については、後段で説明する。
ＮＤＶＩ画像補正部１０２は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像５２の補正処理を行う。
具体的には、例えばＮＤＶＩ画像５２に含まれる土壌部と推定される領域と、植生部と推定される領域を明確に区別可能とした出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を生成する。
あるいは、土壌部と推定される領域のＮＤＶＩ値を除去し、植生部と推定される領域のＮＤＶＩ値のみによって構成される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を生成する。
このＮＤＶＩ画像補正部１０２の実行する画像補正処理の詳細については、後段で説明する。
【0059】
ＮＤＶＩ画像補正部１０２が生成した出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３は、画像表示部１０３に出力され、表示される。
画像表示部１０３に表示される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３は、
（ａ）土壌部と推定される領域と、植生部と推定される領域を明確に区別可能とした出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）、または、
（ｂ）土壌部と推定される領域のＮＤＶＩ値を除去し、植生部と推定される領域のＮＤＶＩ値のみによって構成される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）
上記（ａ），（ｂ）のいずれかの画像であり、この出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を見ることで、各植生部領域の植物の活性度を正確に把握することができる。
画像表示部１０３に表示される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３は、
（ａ）土壌部と推定される領域と、植生部と推定される領域を明確に区別可能とした出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）、または、
（ｂ）土壌部と推定される領域のＮＤＶＩ値を除去し、植生部と推定される領域のＮＤＶＩ値のみによって構成される出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）
上記（ａ），（ｂ）のいずれかの画像であり、この出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３を見ることで、各植生部領域の植物の活性度を正確に把握することができる。
【0060】
なお、以下において説明する実施例において、本開示の画像処理装置１００は、植物の活性度を示す植生指標値として「ＮＤＶＩ」を利用した実施例について説明するが、これは一例であり、本開示の画像処理装置１００は、植物の活性度を示す植生指標値として「ＮＤＶＩ」以外の植生指標値を利用することも可能である。
【0061】
すなわち、ＮＤＶＩ画像は、植生指標値設定画像の一例である。
また、図７に示す画像処理装置１００のＮＤＶＩ画像生成部１０１は、植生指標値設定画像生成部の一例であり、ＮＤＶＩ画像補正部１０２は、植生指標値設定画像補正部の一例である。
以下では、植生指標値の代表例として「ＮＤＶＩ」を利用した実施例について説明する。
また、図７に示す画像処理装置１００のＮＤＶＩ画像生成部１０１は、植生指標値設定画像生成部の一例であり、ＮＤＶＩ画像補正部１０２は、植生指標値設定画像補正部の一例である。
以下では、植生指標値の代表例として「ＮＤＶＩ」を利用した実施例について説明する。
【0062】
【0063】
図８は、図７に示す画像処理装置１００のＮＤＶＩ画像補正部１０２の詳細構成を示すブロック図である。
図８に示すように、画像処理装置１００のＮＤＶＩ画像補正部１０２は、平均化部１２１、減算部１２２、２値化部１２３、乗算部１２４、乗算画像平均化部１２５を有する。
なお、乗算画像平均化部１２５はオプション的な構成であり、乗算画像平均化部１２５は省略した構成としてもよい。
図８に示すように、画像処理装置１００のＮＤＶＩ画像補正部１０２は、平均化部１２１、減算部１２２、２値化部１２３、乗算部１２４、乗算画像平均化部１２５を有する。
なお、乗算画像平均化部１２５はオプション的な構成であり、乗算画像平均化部１２５は省略した構成としてもよい。
【0064】
以下、これらの各構成部の実行する処理の詳細について順次、説明する。
【0065】
（３－１．平均化部１２１の実行する処理について）
まず、平均化部１２１の実行する処理について説明する。
まず、平均化部１２１の実行する処理について説明する。
【0066】
ＮＤＶＩ画像補正部１０２の平均化部１２１は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像５２を入力して、入力したＮＤＶＩ画像５２の平均化画像を生成する。
【0067】
図９は、平均化部１２１が入力するＮＤＶＩ画像５２、すなわち、前段のＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像５２の具体例を示す図である。
図９（１ａ）には、先に図６（１）を参照して説明したと同様のＮＤＶＩ画像を示している。
図９（１ａ）には、先に図６（１）を参照して説明したと同様のＮＤＶＩ画像を示している。
【0068】
すなわち、図９（１ａ）ＮＤＶＩ画像は、先に図３を参照して説明した生育不良領域２０を含む農場を撮影して得られるＮＤＶＩ画像であり、図４や、図５（１）、図６（１）に示すＮＤＶＩ画像と同じ画像である。すなわち、生育不良領域２０部分低い画素値（ＮＤＶＩ値）に設定されたＮＤＶＩ画像を示している。
【0069】
図９（１ｂ）は、先に図６（２）を参照して説明したと同様のグラフであり、図９（１ａ）に示すＮＤＶＩ画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値を示すグラフである。
横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
【0070】
図９（１ｂ）に示すグラフは、先に図６（２）を参照して説明したと同じグラフであり、画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値は複数の山と谷が一定間隔で形成された曲線となる。ＮＤＶＩ値の高い部分（山部分）が植生部に対応し、ＮＤＶＩ値の低い部分（谷部分）が土壌部に対応する。
【0071】
【0072】
図１０には、平均化処理対象となるＮＤＶＩ画像５２を示している。
平均化部１２１は、まず、平均化処理対象となるＮＤＶＩ画像５２から植生部方向７１と植生部間隔７２を取得する。図１０に示す例では、植生部方向７１は図の上下方向に相当する。
平均化部１２１は、まず、平均化処理対象となるＮＤＶＩ画像５２から植生部方向７１と植生部間隔７２を取得する。図１０に示す例では、植生部方向７１は図の上下方向に相当する。
【0073】
なお、植生部方向７１と植生部間隔７２の取得処理は、平均化処理対象となるＮＤＶＩ画像５２の画像解析によって取得する。ただし、ユーザが画像を確認して植生部方向７１と植生部間隔７２を入力する処理を行ってもよい。また、予め設定された農場の見取り図などを参考にして取得する構成としてもよい。
【0074】
また、農場によっては、植生部方向や、植生部間隔が領域ごとに異なる場合がある。このような場合は、領域単位で植生部方向や、植生部間隔の取得処理を実行し、以下の処理を領域単位で実行する構成としてもよい。
【0075】
次に、平均化部１２１は、取得した植生部方向７１と植生部間隔７２に基づいて、ＮＤＶＩ画像５２の各画素に設定された画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を行う。
【0076】
平均化処理は、ＮＤＶＩ画像５２の各画素単位で実行する。図１０に示す処理対象画素８１に対する処理について説明する。処理対象画素８１について、植生部方向７１の直角方向にあり、かつ処理対象画素８１を中心画素とする植生部間隔７２内の複数画素を選択し、これらの選択画素の画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を実行する。
【0077】
１つの植生部間隔７２には、１列分に相当する植生部の画素と、１列分に相当する土壌部の画素が含まれている。従って、１つの植生部間隔７２内に含まれる画素の平均画素値は、局所的な植生部と土壌部の平均値となる。
【0078】
平均化部１２１は、この画素単位の平均化処理をＮＤＶＩ画像５２の構成画素の全画素について実行する。すなわち、処理対象画素をＮＤＶＩ画像５２の左上端部から右下端部まで、順次、変更して、各画素単位で平均化処理を行う。いわゆる移動平均画素値算出処理により、各画素の平均化画素値を算出する。
【0079】
なお、処理対象画素が画像端部領域にあり、処理対象画素を中心画素とする植生部間隔内からの画素選択が不可能な領域については、例えば図１１に示すように、処理対象画素８１を中心に設定することなく、処理対象画素８１を含む範囲で、１列分に相当する植生部の画素と、１列分に相当する土壌部の画素が含まれる範囲を、平均化対象画素として選択して平均化処理を実行する。
【0080】
このように、処理対象画素に対して植生部方向の直角方向にある植生部間隔内の複数画素の画素値（ＮＤＶＩ値）の平均画素値を算出し、この算出画素値を処理対象画素の画素値として設定する。
平均化部１２１は、この処理をＮＤＶＩ画像５２の全画素について実行して、平均化画像を生成する。
平均化部１２１は、この処理をＮＤＶＩ画像５２の全画素について実行して、平均化画像を生成する。
【0081】
【0082】
なお、図１２（２ｂ）には参考図として、図１２（２ａ）に示す平均化画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値、すなわち平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値）を示している。横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
実線で示すグラフが、平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、平均化処理前の元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
実線で示すグラフが、平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、平均化処理前の元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
【0083】
（３－２．減算部１２２の実行する処理について）
次に、減算部１２２の実行する処理について説明する。
次に、減算部１２２の実行する処理について説明する。
【0084】
【0085】
減算部１２２は、これら２つの入力画像を用いて、元の入力ＮＤＶＩ画像５２の画素値から、平均化画像の画素値を減算する処理を行う。
すなわち、元の入力ＮＤＶＩ画像５２と、平均化画像の対応画素単位で画素値を減算して減算結果の画素値から構成される差分画像を生成する。
すなわち、元の入力ＮＤＶＩ画像５２と、平均化画像の対応画素単位で画素値を減算して減算結果の画素値から構成される差分画像を生成する。
【0086】
差分画像の構成画素の画素値である差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
【0087】
減算部１２２は、入力ＮＤＶＩ画像５２の全画素について、上記の減算処理を実行して、減算結果の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）から構成される差分画像を生成する。
【0088】
この減算部１２２における減算処理の結果として生成される差分画像の例を図１３に示す。
図１３（３ａ）に示す差分画像が、上述した減算処理の結果として生成される差分画像である。
この差分画像の構成画素の画素値である差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
図１３（３ａ）に示す差分画像が、上述した減算処理の結果として生成される差分画像である。
この差分画像の構成画素の画素値である差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
【0089】
なお、図１３（３ｂ）には参考図として、図１３（３ａ）に示す差分画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値、すなわち差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）を示している。横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
実線で示すグラフが、差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
実線で示すグラフが、差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
【0090】
図１３（３ｂ）に示すように、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値は、０～１．０の範囲の値であるが、差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の値は、マイナス値からプラス値までの０をはさむ値となる。
【0091】
（３－３．２値化部１２３の実行する処理について）
次に、２値化部１２３の実行する処理について説明する。
次に、２値化部１２３の実行する処理について説明する。
【0092】
２値化部１２３は、減算部１２２が生成した差分画像（＝図１３（３ａ）に示す差分画像）の構成画素の画素値、すなわち、差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の２値化処理を実行する。
【0093】
２値化部１２３は、減算部１２２が生成した差分画像（＝図１３（３ａ）に示す差分画像）の構成画素の画素値の２値化処理を行う。すなわち、差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）が正（プラス）の値の場合は、画素値＝１とし、０または負（マイナス）の値の場合は画素値＝０として設定する。
【0094】
すなわち、２値化部１２３は、減算部１２２が生成した差分画像（＝図１３（３ａ）に示す差分画像）の構成画素の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の２値化処理を実行し、０，１の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）から構成される２値化画像を生成する。
【0095】
この２値化部１２３における２値化処理の結果として生成される２値化画像の例を図１４に示す。
図１４（４ａ）に示す２値化画像が、上述した２値化処理の結果として生成される２値化画像である。
この２値化画像の構成画素の画素値である２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）は、０、または１の２値いずれかの値である。
すなわち、２値化画像は、減算部１２２が生成した差分画像（＝図１３（３ａ）に示す差分画像）の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）が正（プラス）の値の場合は、画素値＝１、０および負（マイナス）の値の場合は画素値＝０として設定された画像である。
図１４（４ａ）に示す２値化画像が、上述した２値化処理の結果として生成される２値化画像である。
この２値化画像の構成画素の画素値である２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）は、０、または１の２値いずれかの値である。
すなわち、２値化画像は、減算部１２２が生成した差分画像（＝図１３（３ａ）に示す差分画像）の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）が正（プラス）の値の場合は、画素値＝１、０および負（マイナス）の値の場合は画素値＝０として設定された画像である。
【0096】
なお、図１４（４ｂ）には参考図として、図１４（４ａ）に示す２値化画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値、すなわち２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）を示している。横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
【0097】
実線で示すグラフが、２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
図１４（４ｂ）に示すように、２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）の値は、０、または１、いずれかの値によって構成される。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
図１４（４ｂ）に示すように、２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）の値は、０、または１、いずれかの値によって構成される。
【0098】
２値化部１２３が生成した２値化画像において、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝１の部分は植生部と推定することができる。一方、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝０の部分は土壌部と推定することができる。
【0099】
なお、上述した処理例では、２値化部１２３が、差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）が正（プラス）の値の場合は、画素値＝１とし、０および負（マイナス）の値の場合は画素値＝０として設定した２値化画像を生成する処理例を説明した。すなわちしきい値＝０を利用した２値化処理例を説明した。
【0100】
２値化部１２３は、このような処理に限らず、例えばしきい値＝０．１、あるいはしきい値＝０．２、あるいはしきい値＝－０．１等、０以外のしきい値を用いて２値化処理を行う構成としてもよい。
【0101】
（３－４．乗算部１２４の実行する処理について）
次に、乗算部１２４の実行する処理について説明する。
次に、乗算部１２４の実行する処理について説明する。
【0102】
【0103】
乗算部１２４は、これら２つの入力画像を用いて、入力ＮＤＶＩ画像５２の画素値と、２値化画像の対応画素値を乗算する処理を行う。
すなわち、入力ＮＤＶＩ画像５２と、２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して乗算結果の画素値から構成される乗算画像を生成する。
すなわち、入力ＮＤＶＩ画像５２と、２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して乗算結果の画素値から構成される乗算画像を生成する。
【0104】
乗算画像の構成画素の画素値である乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
【0105】
乗算部１２４は、入力ＮＤＶＩ画像５２の全画素について、上記の乗算処理を実行して、乗算結果の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）から構成される乗算画像を生成する。
【0106】
この乗算部１２４における乗算処理の結果として生成される乗算画像の例を図１５に示す。
図１５（５ａ）に示す乗算画像が、上述した乗算処理の結果として生成される乗算画像である。
この乗算画像の構成画素の画素値である乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
図１５（５ａ）に示す乗算画像が、上述した乗算処理の結果として生成される乗算画像である。
この乗算画像の構成画素の画素値である乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
【0107】
なお、図１５（５ｂ）には参考図として、図１５（５ａ）に示す乗算画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値、すなわち乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）を示している。横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
実線で示すグラフが、乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
実線で示すグラフが、乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
【0108】
図１５（５ｂ）に示すように、実線で示す乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、点線で示す元の入力ＮＤＶＩ画像５２の山部分（＝植生部）の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映し、谷部分（土壌部）については０に設定された画素値となる。
【0109】
すなわち、植生部については元の入力ＮＤＶＩ画像５２の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映し、土壌部については、全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定される特性を有する画像となる。
【0110】
図１５（５ｂ）に示すグラフから明らかなように、生育不良領域ＣＤ部分についても、乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映した画素値を有している。
【0111】
【0112】
図１５（５ａ）に示す乗算画像は、土壌部の画素値（ＮＤＶＩ値）が全て０（最低画素値である黒）に設定されており、ユーザ（画像観察者）は、この黒領域が土壌部であり、黒以外の領域が植生部の領域であると容易に判別することが可能となる。
さらに、黒領域以外の領域の画素値（ＮＤＶＩ値）の設定状態を観察することで、各領域の植物の活性度を解析することが可能となる。
さらに、黒領域以外の領域の画素値（ＮＤＶＩ値）の設定状態を観察することで、各領域の植物の活性度を解析することが可能となる。
【0113】
また、ユーザ（画像観察者）は、図１５（５ａ）に示す乗算画像の右下のＣＤ領域内の０（最低画素値である黒）以外の領域については、植生領域であることが確認され、他の植生領域より、画素値（ＮＤＶＩ値）が低く、植物の活性度が低い植生領域であることを確認することができる。
【0114】
なお、この図１５（５ａ）に示す乗算画像を、出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力して表示してもよいが、さらに、この乗算画像を図８に示す乗算画像平均化部１２５に出力して、乗算画像平均化部１２５において平均化乗算画像を生成し、生成した画像を出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３としてもよい。
【0115】
（３－５．乗算画像平均化部１２５の実行する処理について）
次に、乗算画像平均化部１２５の実行する処理について説明する。
次に、乗算画像平均化部１２５の実行する処理について説明する。
【0116】
上述したように、乗算画像平均化部１２５の処理は、必須処理ではなく、オプション処理である。
乗算画像平均化部１２５は、乗算部１２４の生成した乗算画像の平均化処理を実行して、平均化乗算画像を生成し、生成した画像を出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力する。
乗算画像平均化部１２５は、乗算部１２４の生成した乗算画像の平均化処理を実行して、平均化乗算画像を生成し、生成した画像を出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力する。
【0117】
【0118】
乗算画像平均化部１２５は、この（５ａ）乗算画像について、土壌領域の画素値（ＮＤＶＩ画素値）＝０を除いた平均化処理を行う。
なお、（５ａ）乗算画像は土壌部領域が全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定されており、乗算画像平均化部１２５は、この画素値＝０の土壌領域を除いた平均化処理を行う。
なお、（５ａ）乗算画像は土壌部領域が全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定されており、乗算画像平均化部１２５は、この画素値＝０の土壌領域を除いた平均化処理を行う。
【0119】
具体的には、（５ａ）乗算画像の各画素について、以下の平均画素値算出処理を行う。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
【0120】
具体的な処理シーケンスについて説明する。まず、乗算画像平均化部１２５は、図１６（５ａ）に示す乗算画像から植生部方向７１と植生部間隔７２を取得する。図１６に示す例では、植生部方向７１は図の上下方向に相当する。
次に、乗算画像平均化部１２５は、取得した植生部方向７１と植生部間隔７２に基づいて、図１６（５ａ）に示す乗算画像の各画素に設定された画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を行う。
次に、乗算画像平均化部１２５は、取得した植生部方向７１と植生部間隔７２に基づいて、図１６（５ａ）に示す乗算画像の各画素に設定された画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を行う。
【0121】
図１６（５ａ）に示す処理対象画素９１に対する処理について説明する。処理対象画素９１について、植生部方向７１の直角方向で、かつ処理対象画素９１を中心画素とする植生部間隔７２内の複数画素を選択し、これらの選択画素の画素値（乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値））の平均化処理を実行する。
平均化処理による平均画素値の算出処理は、上述したように以下の式に従って実行する。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
平均化処理による平均画素値の算出処理は、上述したように以下の式に従って実行する。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
【0122】
この画素単位の平均化処理を図１６（５ａ）に示す乗算画像の構成画素の全画素について実行する。すなわち、処理対象画素を図１６（５ａ）に示す乗算画像の左上端部から右下端部まで、順次、変更して、各画素単位で平均化処理を行う。いわゆる移動平均画素値算出処理により、各画素の平均化画素値を算出する。
【0123】
なお、処理対象画素が画像端部領域にあり、処理対象画素を中心画素とする植生部間隔内からの画素選択が不可能な領域については、先に図１１を参照して説明した処理と同様の処理を行う。すなわち、処理対象画素を中心に設定することなく、処理対象画素を含む範囲で、植生部間隔に相当する数の画素が含まれる範囲を、平均化対象画素として選択して平均化処理を実行する。
【0124】
このように、処理対象画素に対して植生部方向の直角方向にある植生部間隔内の複数画素の画素値（ＮＤＶＩ値）の平均画素値を算出し、この算出画素値を処理対象画素の画素値として設定する。
【0125】
【0126】
乗算画像平均化部１２５は、この図１６（６ｂ）に示す平均化乗算画像を出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力する。
【0127】
乗算画像平均化部１２５が生成する平均化乗算画像の例を図１７に示す。
図１７（６ｂ）に示す画像は、図１６（６ｂ）に示す平均化乗算画像と同じ画像であり、乗算部１２４が生成した乗算画像の平均化処理を行って生成された平均化乗算画像である。
図１７（６ｂ）に示す画像は、図１６（６ｂ）に示す平均化乗算画像と同じ画像であり、乗算部１２４が生成した乗算画像の平均化処理を行って生成された平均化乗算画像である。
【0128】
なお、図１７（６ｃ）には参考図として、図１７（６ｂ）に示す平均化乗算画像の最下部の画素ラインＡＢのＮＤＶＩ値、すなわち平均化乗算画素値（平均化乗算ＮＤＶＩ値）を示している。横軸が画素ラインＡＢの画素位置を示し、縦軸が各画素のＮＤＶＩ値を示している。
実線で示すグラフが、平均化乗算画素値（平均化乗算ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
実線で示すグラフが、平均化乗算画素値（平均化乗算ＮＤＶＩ値）を示している。
点線は、元の入力ＮＤＶＩ画像５２のＮＤＶＩ値である。
【0129】
図１７（６ｂ）に示す平均化乗算画像は、土壌部が含まれない植生部のみの植物の活性度を示す指標値、すなわち植生部対応のＮＤＶＩ値のみによって構成される画像であり、土壌部の存在を気にすることなく、植生部各領域の植物の活性度を確実に把握することができる。
【0130】
［４．本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて］
次に、本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて説明する。
次に、本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて説明する。
【0131】
図１８に示すフローチャートは、本開示の画像処理装置の実行する処理のシーケンスについて説明するフローチャートである。
なお、図１８に示すフローチャートに従った処理は、例えば画像処理装置１００の記憶部に格納されたプログラムに従って実行可能である。例えばプログラム実行機能を有するＣＰＵ等を有するデータ処理部（制御部）の制御の下で実行される。
以下、図１８に示すフローチャートの各ステップの処理について、順次、説明する。
なお、図１８に示すフローチャートに従った処理は、例えば画像処理装置１００の記憶部に格納されたプログラムに従って実行可能である。例えばプログラム実行機能を有するＣＰＵ等を有するデータ処理部（制御部）の制御の下で実行される。
以下、図１８に示すフローチャートの各ステップの処理について、順次、説明する。
【0132】
（ステップＳ１０１）
まず、画像処理装置は、ステップＳ１０１において、撮影画像を入力する。
撮影画像は、例えば図１に示すドローン１０に装着したカメラ１１の撮影画像である。カメラ１１は、マルチスペクトルカメラであり、撮影画像５１は、各画素におけるＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）を取得できる画像である。
まず、画像処理装置は、ステップＳ１０１において、撮影画像を入力する。
撮影画像は、例えば図１に示すドローン１０に装着したカメラ１１の撮影画像である。カメラ１１は、マルチスペクトルカメラであり、撮影画像５１は、各画素におけるＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）を取得できる画像である。
【0133】
（ステップＳ１０２）
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０２において、撮影画像の各画素対応のＮＤＶＩ値を算出して、ＮＤＶＩ画像を生成する。
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０２において、撮影画像の各画素対応のＮＤＶＩ値を算出して、ＮＤＶＩ画像を生成する。
【0134】
この処理は、図７に示すＮＤＶＩ画像生成部１０１の実行する処理である。
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像５１を入力して、先に説明した（式１）、すなわち、
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、撮影画像５１各画素のＮＤＶＩ値を算出する。
なお、上記（式１）において、ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）はＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像５１を入力して、先に説明した（式１）、すなわち、
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ－ＲＥＤ）／（ＮＩＲ＋ＲＥＤ）・・・（式１）
上記（式１）に従って、撮影画像５１各画素のＮＤＶＩ値を算出する。
なお、上記（式１）において、ＲＥＤ（赤），ＮＩＲ（近赤外）はＲＥＤ（赤）波長（約０．６３～０．６９μｍ）とＮＩＲ（近赤外）波長（約０．７６～０．９０μｍ）の強度（画素値）である。
【0135】
ＮＤＶＩ画像生成部１０１は、撮影画像の各画素のＮＤＶＩ値を算出し、各画素に算出画素値（ＮＤＶＩ値）を設定したＮＤＶＩ画像を生成する。
このＮＤＶＩ画像は、例えば先に図９（１ａ）を参照して説明したＮＤＶＩ画像５２である。
このＮＤＶＩ画像は、例えば先に図９（１ａ）を参照して説明したＮＤＶＩ画像５２である。
【0136】
なお、ステップＳ１０２において生成されるＮＤＶＩ画像と、このＮＤＶＩ画像の補正を行うＮＤＶＩ画像補正部１０２の各構成部が生成する一連の画像の例を図１９に示す。
以下、図１９を参照しながら、ステップＳ１０３以下の処理を説明する。
以下、図１９を参照しながら、ステップＳ１０３以下の処理を説明する。
【0137】
（ステップＳ１０３）
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０３において、ＮＤＶＩ画像の植生部列と直角方向に、植生部列幅分の画素の画素値を、順次、平均化して平均化画像を生成する。
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０３において、ＮＤＶＩ画像の植生部列と直角方向に、植生部列幅分の画素の画素値を、順次、平均化して平均化画像を生成する。
【0138】
この処理は、図１９に示すＨＤＶＩ画像補正部１０２の平均化部１２１が実行する処理である。
ＮＤＶＩ画像補正部１０２の平均化部１２１は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像を入力して、入力したＮＤＶＩ画像の平均化画像を生成する。
ＮＤＶＩ画像補正部１０２の平均化部１２１は、ＮＤＶＩ画像生成部１０１の生成したＮＤＶＩ画像を入力して、入力したＮＤＶＩ画像の平均化画像を生成する。
【0139】
この処理は、先に図１０、図１２を参照して説明した処理であり、ＮＤＶＩ画像の全画素について、植生部方向の直角方向の植生部間隔内の複数画素を選択し、これらの選択画素の画素値（ＮＤＶＩ値）の平均画素値を算出し、算出画素値を平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値）として設定した平均化画像を生成する。
図１９に示す平均化部１２１の出力である平均化画像である。
図１９に示す平均化部１２１の出力である平均化画像である。
【0140】
（ステップＳ１０４）
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像の画素値から、平均化画像の画素値を減算して差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）から構成される差分画像を生成する。
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像の画素値から、平均化画像の画素値を減算して差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）から構成される差分画像を生成する。
【0141】
この処理は、図１９に示すＮＤＶＩ画像補正部１０２の減算部１２２が実行する処理である。
【0142】
【0143】
減算部１２２は、これら２つの入力画像を用いて、ＮＤＶＩ画像の画素値から、平均化画像の画素値を減算して、差分画像を生成する。
差分画像の構成画素の画素値である差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
差分画像の構成画素の画素値である差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））－（平均化画像の平均化画素値（平均化ＮＤＶＩ値））
【0144】
なお、先に図１３を参照して説明したように、差分画像の差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の値は、マイナス値からプラス値までの０をはさむ値となる。
【0145】
（ステップＳ１０５）
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０５において、差分画像の構成画素の画素値、すなわち、差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の２値化処理を実行し、２値化画像を生成する。
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０５において、差分画像の構成画素の画素値、すなわち、差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）の２値化処理を実行し、２値化画像を生成する。
【0146】
この処理は、図１９に示すＮＤＶＩ画像補正部１０２の２値化部１２３が実行する処理である。
【0147】
２値化部１２３は、減算部１２２が生成した差分画像の構成画素の画素値の２値化処理を実行する。すなわち、差分画素値（差分ＮＤＶＩ値）が正（プラス）の値の場合は、画素値＝１とし、０および負（マイナス）の値の場合は画素値＝０として設定する２値化処理を実行して、０，１の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）から構成される２値化画像を生成する。
【0148】
先に図１４（４ｂ）を参照して説明したように、２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）の値は、０、または１、いずれかの値によって構成される。
２値化部１２３が生成した２値化画像において、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝１の部分は植生部と推定することができる。一方、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝０の部分は土壌部と推定することができる。
２値化部１２３が生成した２値化画像において、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝１の部分は植生部と推定することができる。一方、２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値）＝０の部分は土壌部と推定することができる。
【0149】
（ステップＳ１０６）
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像と、ステップＳ１０５において２値化部１２３が生成した２値化画像、これら２つの入力画像を用いて、ＮＤＶＩ画像の画素値と、２値化画像の画素値を乗算する処理を行い、乗算画素値から構成される乗算画像を生成する。
次に、画像処理装置１００は、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像と、ステップＳ１０５において２値化部１２３が生成した２値化画像、これら２つの入力画像を用いて、ＮＤＶＩ画像の画素値と、２値化画像の画素値を乗算する処理を行い、乗算画素値から構成される乗算画像を生成する。
【0150】
この処理は、図１９に示すＮＤＶＩ画像補正部１０２の乗算部１２４が実行する処理である。
乗算部１２４は、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像と、ステップＳ１０５において２値化部１２３が生成した２値化画像、これら２つの入力画像を用いて、ＮＤＶＩ画像の画素値と、２値化画像の画素値を乗算して乗算画像を生成する。
乗算部１２４は、ステップＳ１０２で生成したＮＤＶＩ画像と、ステップＳ１０５において２値化部１２３が生成した２値化画像、これら２つの入力画像を用いて、ＮＤＶＩ画像の画素値と、２値化画像の画素値を乗算して乗算画像を生成する。
【0151】
乗算画像の構成画素の画素値である乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、以下の画素値となる。
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）＝（入力ＮＤＶＩ画像の画素値（ＮＤＶＩ値））×（２値化画像の２値化画素値（２値化ＮＤＶＩ値））
【0152】
この乗算部１２４における乗算処理の結果として生成される乗算画像の一例が、先に図１５を参照して説明した図１５（５ａ）に示す乗算画像である。
先に図１５（５ｂ）を参照して説明したように、実線で示す乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、点線で示す元の入力ＮＤＶＩ画像５２の山部分（＝植生部）の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映し、谷部分（土壌部）については０に設定された画素値となる。
先に図１５（５ｂ）を参照して説明したように、実線で示す乗算画像の乗算画素値（乗算ＮＤＶＩ値）は、点線で示す元の入力ＮＤＶＩ画像５２の山部分（＝植生部）の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映し、谷部分（土壌部）については０に設定された画素値となる。
【0153】
すなわち、植生部については元の入力ＮＤＶＩ画像５２の画素値（ＮＤＶＩ値）を反映し、土壌部については、全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定した特性を有する画像となる。
この図１５（５ａ）に示す乗算画像を、図７、図８に示す出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力して表示する。
この図１５（５ａ）に示す乗算画像を、図７、図８に示す出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力して表示する。
【0154】
図１５（５ａ）に示す乗算画像は、土壌部の画素値（ＮＤＶＩ値）が全て０（最低画素値である黒）に設定されており、ユーザは、この黒領域が土壌部であり、黒以外の領域が植生部の領域であると容易に区別することが可能となる。さらに、黒領域以外の領域の画素値（ＮＤＶＩ値）の設定状態を観察することで、各領域の植物の活性度を解析することが可能となる。
図１５（５ａ）に示す乗算画像の右下のＣＤ領域内の植生領域部分は、他の部分より、画素値（ＮＤＶＩ値）が低く、植物の活性度が低い領域であると判定することができる。
図１５（５ａ）に示す乗算画像の右下のＣＤ領域内の植生領域部分は、他の部分より、画素値（ＮＤＶＩ値）が低く、植物の活性度が低い領域であると判定することができる。
【0155】
（ステップＳ１０７）
ステップＳ１０７の処理は、図１９に示すＮＤＶＩ画像補正部１０２の乗算画像平均化部１２５が実行する処理であり、オプション的な処理であり、省略可能である。
画像処理装置１００は、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で生成した乗算画像の平均化処理を実行して、平均化乗算画像を生成する。
この処理は、先に図１６、図１７を参照して説明したように、乗算画像平均化部１２５が実行する処理である。
ステップＳ１０７の処理は、図１９に示すＮＤＶＩ画像補正部１０２の乗算画像平均化部１２５が実行する処理であり、オプション的な処理であり、省略可能である。
画像処理装置１００は、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で生成した乗算画像の平均化処理を実行して、平均化乗算画像を生成する。
この処理は、先に図１６、図１７を参照して説明したように、乗算画像平均化部１２５が実行する処理である。
【0156】
乗算画像平均化部１２５は、ステップＳ１０６において生成された乗算画像について、土壌領域の画素値（ＮＤＶＩ画素値）＝０を除いた平均化処理を行う。
なお、先に図１６を参照して説明したように、図１６（５ａ）に示す乗算画像は土壌部領域が全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定されており、乗算画像平均化部１２５は、この画素値＝０の土壌領域を除いた平均化処理を行う。
具体的には、（５ａ）乗算画像の各画素について、以下の平均画素値算出処理を行う。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
なお、先に図１６を参照して説明したように、図１６（５ａ）に示す乗算画像は土壌部領域が全て画素値（ＮＤＶＩ値）＝０に設定されており、乗算画像平均化部１２５は、この画素値＝０の土壌領域を除いた平均化処理を行う。
具体的には、（５ａ）乗算画像の各画素について、以下の平均画素値算出処理を行う。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
【0157】
具体的な処理シーケンスについて説明する。まず、乗算画像平均化部１２５は、図１６（５ａ）に示す乗算画像から植生部方向７１と植生部間隔７２を取得する。図１６に示す例では、植生部方向７１は図の上下方向に相当する。
次に、乗算画像平均化部１２５は、取得した植生部方向７１と植生部間隔７２に基づいて、図１６（５ａ）に示す乗算画像の各画素に設定された画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を行う。
平均化処理による平均画素値の算出処理は、上述したように以下の式に従って実行する。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
次に、乗算画像平均化部１２５は、取得した植生部方向７１と植生部間隔７２に基づいて、図１６（５ａ）に示す乗算画像の各画素に設定された画素値（ＮＤＶＩ値）の平均化処理を行う。
平均化処理による平均画素値の算出処理は、上述したように以下の式に従って実行する。
平均画素値＝（平均化処理範囲の画素の画素値総和）／（平均化処理範囲の画素中、画素値＞０の画素の画素数）
【0158】
この画素単位の平均化処理を図１６（５ａ）に示す乗算画像の構成画素の全画素について実行する。すなわち、処理対象画素を図１６（５ａ）に示す乗算画像の左上端部から右下端部まで、順次、変更して、各画素単位で平均化処理を行う。いわゆる移動平均画素値算出処理により、各画素の平均化画素値を算出する。
【0159】
なお、処理対象画素が画像端部領域にあり、処理対象画素を中心画素とする植生部間隔内からの画素選択が不可能な領域については、先に図１１を参照して説明した処理と同様の処理を行う。すなわち、処理対象画素を中心に設定することなく、処理対象画素を含む範囲で、植生部間隔に相当する数の画素が含まれる範囲を、平均化対象画素として選択して平均化処理を実行する。
【0160】
このように、処理対象画素に対して植生部方向の直角方向にある植生部間隔内の複数画素の画素値（ＮＤＶＩ値）の平均画素値を算出し、この算出画素値を処理対象画素の画素値として設定する。
【0161】
乗算画像平均化部１２５は、図１６（５ａ）に示す乗算画像の全画素についての平均化乗算画素値を算出し、図１６（６ｂ）に示す平均化乗算画像を生成して、生成した平均化乗算画像を出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）５３として画像表示部１０３に出力する。
【0162】
乗算画像平均化部１２５が生成する平均化乗算画像は、土壌部が含まれない植生部のみの植物の活性度を示す指標値、すなわち植生部対応のＮＤＶＩ値のみによって構成される画像であり、土壌部の存在を気にすることなく、植生部各領域の植物の活性度を確実に把握することができる。
【0163】
［５．画像処理装置のハードウェア構成例について］
次に、図２０を参照して、本開示の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図２０に示すハードウェアは、本開示の画像処理装置の具体的なハードウェアの一構成例である。
次に、図２０を参照して、本開示の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。図２０に示すハードウェアは、本開示の画像処理装置の具体的なハードウェアの一構成例である。
【0164】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、または記憶部３０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する制御部やデータ処理部として機能する。例えば、上述した実施例において説明したシーケンスに従った処理を実行する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３には、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムやデータなどが記憶される。これらのＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、およびＲＡＭ３０３は、バス３０４により相互に接続されている。
【0165】
ＣＰＵ３０１はバス３０４を介して入出力インタフェース３０５に接続され、入出力インタフェース３０５には、各種スイッチ、キーボード、マウス、マイクロホン、センサなどよりなる入力部３０６、ディスプレイ、スピーカーなどよりなる出力部３０７が接続されている。
ＣＰＵ３０１は、入力部３０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行し、処理結果を例えば出力部３０７に出力する。
ＣＰＵ３０１は、入力部３０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行し、処理結果を例えば出力部３０７に出力する。
【0166】
入出力インタフェース３０５に接続されている記憶部３０８は、例えばハードディスク等からなり、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部３０９は、Ｗｉ－Ｆｉ通信、ブルートゥース（登録商標）（ＢＴ）通信、その他インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介したデータ通信の送受信部として機能し、外部の装置と通信する。
【0167】
入出力インタフェース３０５に接続されているドライブ３１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはメモリカード等の半導体メモリなどのリムーバブルメディア３１１を駆動し、データの記録あるいは読み取りを実行する。
【0168】
［６．本開示の構成のまとめ］
以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【0169】
なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
（１） 植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理装置。
（１） 植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理装置。
【0170】
（２） 前記植生指標値設定画像は、
画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像である（１）に記載の画像処理装置。
画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像である（１）に記載の画像処理装置。
【0171】
（３） 前記植生指標値設定画像は、
植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記平均化画像を生成する平均化部を有し、
前記平均化部は、
前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記植生指標値設定画像の構成画素各々について算出した平均化画素値を設定した平均化画像を生成する（１）または（２）に記載の画像処理装置。
植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記植生指標値設定画像補正部は、
前記平均化画像を生成する平均化部を有し、
前記平均化部は、
前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記植生指標値設定画像の構成画素各々について算出した平均化画素値を設定した平均化画像を生成する（１）または（２）に記載の画像処理装置。
【0172】
（４） 前記植生部間隔は、
１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む画素間隔であり、
前記平均化部は、
前記処理対象画素を含み、１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出する（３）に記載の画像処理装置。
１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む画素間隔であり、
前記平均化部は、
前記処理対象画素を含み、１列分に相当する植生部列の画素と、１列分に相当する土壌部列の画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出する（３）に記載の画像処理装置。
【0173】
（５） 前記平均化部は、
前記植生指標値設定画像の画像解析により、前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得する（３）または（４）に記載の画像処理装置。
前記植生指標値設定画像の画像解析により、前記植生指標値設定画像に含まれる植生部の植生部方向と植生部間隔を取得する（３）または（４）に記載の画像処理装置。
【0174】
（６） 前記平均化部は、
前記植生部方向、または植生部間隔の少なくともいずれかを、ユーザ入力データから取得する（３）～（５）いずれかに記載の画像処理装置。
前記植生部方向、または植生部間隔の少なくともいずれかを、ユーザ入力データから取得する（３）～（５）いずれかに記載の画像処理装置。
【0175】
（７） 前記植生指標値設定画像補正部は、
前記平均化画像を入力して、前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像を生成する減算部を有し、
前記減算部は、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像の対応画素単位で画素値を減算して減算結果の画素値から構成される差分画像を生成する（１）～（６）いずれかに記載の画像処理装置。
前記平均化画像を入力して、前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像を生成する減算部を有し、
前記減算部は、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像の対応画素単位で画素値を減算して減算結果の画素値から構成される差分画像を生成する（１）～（６）いずれかに記載の画像処理装置。
【0176】
（８） 前記植生指標値設定画像は、
画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像であり、
前記ＮＤＶＩ画像のＮＤＶＩ値は０．０～１．０の範囲の値に設定され、
前記差分画像は、
前記ＮＤＶＩ画像と前記平均化画像との差分画像であり、０以上の画素値と０以下の画素値の画素を含む差分画像である（１）～（７）いずれかに記載の画像処理装置。
画素値として、ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）値を設定したＮＤＶＩ画像であり、
前記ＮＤＶＩ画像のＮＤＶＩ値は０．０～１．０の範囲の値に設定され、
前記差分画像は、
前記ＮＤＶＩ画像と前記平均化画像との差分画像であり、０以上の画素値と０以下の画素値の画素を含む差分画像である（１）～（７）いずれかに記載の画像処理装置。
【0177】
（９） 前記植生指標値設定画像補正部は、
前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきい＝０として、
前記差分画像の構成画素の画素値が正の値の場合は、画素値＝１とし、
前記差分画像の構成画素の画素値が０または負の値の場合は画素値＝０として設定した２値化画像を生成する（１）～（８）いずれかに記載の画像処理装置。
前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきい＝０として、
前記差分画像の構成画素の画素値が正の値の場合は、画素値＝１とし、
前記差分画像の構成画素の画素値が０または負の値の場合は画素値＝０として設定した２値化画像を生成する（１）～（８）いずれかに記載の画像処理装置。
【0178】
（１０） 前記植生指標値設定画像補正部は、
前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきいとして０以外の値を使用して２値化画像を生成する（１）～（９）いずれかに記載の画像処理装置。
前記差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する２値化部を有し、
前記２値化部は、
前記規定しきいとして０以外の値を使用して２値化画像を生成する（１）～（９）いずれかに記載の画像処理装置。
【0179】
（１１） 前記植生指標値設定画像補正部は、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって前記乗算画像を生成する乗算部を有し、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して乗算結果の画素値から構成される乗算画像を生成する（１）～（１０）いずれかに記載の画像処理装置。
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって前記乗算画像を生成する乗算部を有し、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して乗算結果の画素値から構成される乗算画像を生成する（１）～（１０）いずれかに記載の画像処理装置。
【0180】
（１２） 前記２値化画像は、
画素値が０または１に設定された２値化画像であり、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、画素値が０または１に設定された前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して、乗算結果として、０の画素値と、前記植生指標値設定画像の画素値を反映した画素値から構成される乗算画像を生成する（１１）に記載の画像処理装置。
画素値が０または１に設定された２値化画像であり、
前記乗算部は、
前記植生指標値設定画像と、画素値が０または１に設定された前記２値化画像の対応画素単位で画素値を乗算して、乗算結果として、０の画素値と、前記植生指標値設定画像の画素値を反映した画素値から構成される乗算画像を生成する（１１）に記載の画像処理装置。
【0181】
（１３） 前記植生指標値設定画像は、
植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記乗算部は、
土壌部領域が、画素値＝０の設定領域となる乗算画像を生成する（１１）または（１２）に記載の画像処理装置。
植生部と土壌部を含むカメラ撮影画像に基づいて生成された画像であり、
前記乗算部は、
土壌部領域が、画素値＝０の設定領域となる乗算画像を生成する（１１）または（１２）に記載の画像処理装置。
【0182】
（１４） 前記植生指標値設定画像補正部は、
前記乗算画像の平均化処理を実行する乗算画像平均化部を有し、
前記乗算画像平均化部は、
前記乗算画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化乗算画像を生成し、生成した平均化乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする（１）～（１３）いずれかに記載の画像処理装置。
前記乗算画像の平均化処理を実行する乗算画像平均化部を有し、
前記乗算画像平均化部は、
前記乗算画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化乗算画像を生成し、生成した平均化乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする（１）～（１３）いずれかに記載の画像処理装置。
【0183】
（１５） 前記乗算画像平均化部は、
前記乗算画像から、植生部と推定される植生部領域のみを抽出した植生部抽出画像を生成し、
生成した植生部抽出画像の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記乗算画像の構成画素各々について平均化画素値を算出した後、植生部抽出画像を前記植生指標値設定画像の画像サイズに拡大して、前記平均化乗算画像を生成する（１４）に記載の画像処理装置。
前記乗算画像から、植生部と推定される植生部領域のみを抽出した植生部抽出画像を生成し、
生成した植生部抽出画像の植生部方向と植生部間隔を取得し、
処理対象画素について、植生部方向の直角方向にあり、かつ前記処理対象画素を含む植生部間隔内にある画素の画素値平均値を、前記処理対象画素の平均化画素値として算出し、
前記乗算画像の構成画素各々について平均化画素値を算出した後、植生部抽出画像を前記植生指標値設定画像の画像サイズに拡大して、前記平均化乗算画像を生成する（１４）に記載の画像処理装置。
【0184】
（１６） 画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部が、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理方法。
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記植生指標値設定画像補正部が、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成し、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像とする画像処理方法。
【0185】
（１７） 画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記プログラムは、前記植生指標値設定画像補正部に、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像として出力する処理を実行させるプログラム。
前記画像処理装置は、
植物の活性度を示す植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像を入力し、前記植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有し、
前記プログラムは、前記植生指標値設定画像補正部に、
前記植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、算出した平均画素値を設定した平均化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と前記平均化画像との差分画像に対して、規定しきい値に従った２値化処理を実行して２値化画像を生成する処理と、
前記植生指標値設定画像と、前記２値化画像の乗算処理によって生成した乗算画像を、前記植生指標値設定画像の補正画像として出力する処理を実行させるプログラム。
【0186】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【0187】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【0188】
以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
具体的には、例えば、ＮＤＶＩ値等の植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有する。植生指標値設定画像補正部は、植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、平均画素値を設定した平均化画像を生成し、植生指標値設定画像と平均化画像との差分画像に対して規定しきい値に従った２値化処理により２値化画像を生成し、植生指標値設定画像と２値化画像の乗算画像を、植生指標値設定画像の補正画像とする。
本構成により、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
具体的には、例えば、ＮＤＶＩ値等の植生指標値を画素値として設定した植生指標値設定画像の補正画像を生成する植生指標値設定画像補正部を有する。植生指標値設定画像補正部は、植生指標値設定画像の構成画素単位で周囲画素の画素値との平均画素値を算出し、平均画素値を設定した平均化画像を生成し、植生指標値設定画像と平均化画像との差分画像に対して規定しきい値に従った２値化処理により２値化画像を生成し、植生指標値設定画像と２値化画像の乗算画像を、植生指標値設定画像の補正画像とする。
本構成により、植生部と土壌部が混在する画像に基づいて、植生部領域のＮＤＶＩ値等、高精度な植生指標値からなる補正画像を生成、出力する装置、方法が実現される。
【符号の説明】
【0189】
１０ ドローン
１１ カメラ
２０ 生育不良領域
５１ 撮影画像
５２ ＮＤＶＩ画像
５３ 出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）
７１ 植生部方向
７２ 植生部間隔
８１，９１ 平均化処理対象画素
１００ 画像処理装置
１０１ ＮＤＶＩ画像生成部
１０２ ＮＤＶＩ画像補正部
１０３ 画像表示部
１２１ 平均化部
１２２ 減算部
１２３ ２値化部
１２４ 乗算部
１２５ 乗算画像平均化部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ バス
３０５ 入出力インタフェース
３０６ 入力部
３０７ 出力部
３０８ 記憶部
３０９ 通信部
３１０ ドライブ
３１１ リムーバブルメディア
１１ カメラ
２０ 生育不良領域
５１ 撮影画像
５２ ＮＤＶＩ画像
５３ 出力画像（補正ＮＤＶＩ画像）
７１ 植生部方向
７２ 植生部間隔
８１，９１ 平均化処理対象画素
１００ 画像処理装置
１０１ ＮＤＶＩ画像生成部
１０２ ＮＤＶＩ画像補正部
１０３ 画像表示部
１２１ 平均化部
１２２ 減算部
１２３ ２値化部
１２４ 乗算部
１２５ 乗算画像平均化部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ バス
３０５ 入出力インタフェース
３０６ 入力部
３０７ 出力部
３０８ 記憶部
３０９ 通信部
３１０ ドライブ
３１１ リムーバブルメディア
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】