水切りによる植物の反射スペクトルの変化の計測

Report
水切りによる植物の反射スペクトルの
変化の計測
T22E005 榎本貴之
指導教員 佐野元昭
研究目的
現在、植物の育成は人間の目だけで植物の健康状
態や成長を判断しています。ハイパースペクトルカメ
ラを用いて植物の反射スペクトルの変化を測定し、
植物はどのような状態かを調べます。
そして、水切りを行った時、植物にどのようなスペクト
ル変化が現れるのか、植物は最低どのくらいの水で
育つのだろうという疑問もわかるのではないかとい
うことです。
ハイパースペクトルカメラとは
• 分光器と画像を組み合わせた
データを扱うものです。
• 一度の撮影で範囲内の
1ピクセル毎のスペクトルデータ
を取得できます。
ハイパースペクトルカメラ(HSC1701)
1ピクセルのスペクトルデータ
撮影した葉の一点のスペクトルを表示したものです
撮影用光源(ハロゲンランプ
等)
研究内容
ハイパースペクトルカメラ
・一定期間通常通りの水やりをして植物を育成しま
す。
・ある程度植物を育成したところから水切りを開始
します。
pF値
セラミック管
テンションメータ
・比較対象として、通常通り水やりをするもの(図
3)と水切りをしたものの(図4)2通りを作りました。
また、この際トマトの個体差を考えて2苗ずつ植
えました。
・この際に土の乾燥度を調べるために
テンションメーターを設置しました。
・ハイパースペクトルカメラで特定の1枚の葉を対
象にスペクトルを測定し、それを元にNDVIを導き
だしました。
そして、NDVIを比較することによって変化の計測
をしました。
負圧水位調節槽
図3 通常通りの水やり
撮影用光源(ハロゲンランプ
等)
ハイパースペクトルカメラ
テンションメータ
図4 水切り
結果
現段階までの研究結果が以下の通りになります。(図5)
9日から16日まで水を普通に与え、16日の夜から水切りを行いました。
グラフを見た限りではpF値は上がっているのですが、NDVIはあまり変わってい
ませんでした。
しかし、pF値はまだ上昇してくと思います。なのでpF値が上昇するにつれこれか
らNDVIは下がって行くと思います。
2
0.7
1.8
1.6
0.6
NDVI
pF
0.8
1.4
0.5
1.2
0.4
1
0.3
0.8
0.6
0.2
0.4
0.1
0.2
0
0
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Day
17
18
19
図5 NDVIとpF値の変化のグラフ
20
21
22
23
24
standard
water cut
standard pF
water cut pF
今後として
・今研究中なんで引き続き研究したいです。
・研究をして反省点が見つかったのでそこを改善したいです。
1.初期の段階で同じような状態の苗を使用するべきでした。
→以前の実験で使用したものを使ったため、状態がバラバ
ラだった為。
2.適正な環境条件(温度、湿度、etc…)を確定して行った方
が再現性のある研究ができたかもしれませんでした。
・研究室では、トマトが実っていないので実らせたいです!!

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