專利名稱：茶葉采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置、采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)可 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于用于制造飲用茶的生茶葉或在茶園中采摘的茶樹的新芽，可以通 過非接觸并且非破壞的方法簡易地判斷采摘是否恰當(dāng)?shù)牟枞~采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采 摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置、采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)以及用于執(zhí)行采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)可使用 的介質(zhì)，尤其是涉及通過圖像拍攝能夠檢測(cè)或者測(cè)量茶樹的新芽的發(fā)育狀態(tài)或者成為品質(zhì) 指標(biāo)的性質(zhì)，能夠判斷是否處于通過采摘可以得到適合于制造目標(biāo)茶制品的制造原料的生 茶葉的時(shí)期內(nèi)的茶葉采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置、采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng) 以及用于執(zhí)行采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在綠茶、紅茶等茶葉種類的生產(chǎn)制造中，使用從茶園的茶樹采摘的生茶葉，即茶樹 的新芽，作為茶樹采摘部位的新芽每天都在生長，由于采摘時(shí)期的少許差異導(dǎo)致生茶葉的 品質(zhì)具有很大的不同。因此，因?yàn)樯枞~或?qū)ζ溥M(jìn)行一次加工后的粗茶的交易價(jià)格隨著采 摘時(shí)期大不相同，所以對(duì)于生產(chǎn)銷售生茶葉或粗茶的人來說，判斷茶園中的新芽的采摘時(shí) 期是極為重要的。另外，生茶葉的一次加工需要根據(jù)生茶葉的品質(zhì)適當(dāng)?shù)刈兏O(shè)定，所以需 要預(yù)先掌握生茶葉的品質(zhì)，為了使制造效率良好，重要的是需要在短時(shí)間內(nèi)評(píng)價(jià)采摘的茶 葉的品質(zhì)。目前，主要根據(jù)熟練者的經(jīng)驗(yàn)決定生茶葉的采摘時(shí)期，在必須由熟練者以外的人 進(jìn)行判斷時(shí)，作為客觀判斷的基準(zhǔn)，使用采摘茶園的一定面積內(nèi)的芽來測(cè)定的重量(芽重) 或出開芽相對(duì)于全部芽的數(shù)量的比例(出開率)來判斷采摘時(shí)期。另外，作為在化學(xué)方面評(píng)價(jià)采摘的生茶葉的品質(zhì)的方法，例如在以下的專利文獻(xiàn) 1、2中提出了在將采摘的生茶葉干燥或裁斷后，作為與茶葉的品質(zhì)有關(guān)的化學(xué)成分，使用近 紅外分析法測(cè)量氮、纖維等的含量來用于進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。專利文獻(xiàn)1 特開平3-179239號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開平8-114543號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在根據(jù)在一定面積內(nèi)采摘的生茶葉進(jìn)行判斷的方法中，向測(cè)量場(chǎng)所運(yùn)送采 摘茶葉、測(cè)量作業(yè)以及分類處理等需要花費(fèi)時(shí)間，所以在得到結(jié)果之前需要時(shí)間，無法快速 地進(jìn)行判斷，所以難以在大規(guī)模的茶園或者在遠(yuǎn)離茶園的地方快速地進(jìn)行判斷。此外，還有 可能產(chǎn)生無法有效使用采摘的生茶葉的情況。并且，因?yàn)槭腔诓蓸硬课蛔鞒龅脑u(píng)價(jià)，所以 評(píng)價(jià)結(jié)果可能未必與大范圍的整個(gè)茶園的現(xiàn)狀一致。上述專利文獻(xiàn)1、2那樣的方法也是在生茶葉的化學(xué)成分的測(cè)定中需要?jiǎng)诹σ约?時(shí)間，為了進(jìn)行正確的判斷減少采摘的生茶葉的偏差導(dǎo)致的誤差，需要增多測(cè)量采樣量，所 以對(duì)于大范圍的茶園難以進(jìn)行迅速的判斷。
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本發(fā)明的課題是提供能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地判斷是否適合采摘茶樹的新芽的茶 葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置、采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)以及用于執(zhí)行采 摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)。此外，本發(fā)明的課題是通過非接觸并且非破壞的方法能夠判斷是否適合采摘茶樹 的新芽，不需要進(jìn)行浪費(fèi)采摘的茶葉的采樣的茶葉采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采摘適當(dāng)性評(píng) 價(jià)裝置、采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)以及用于執(zhí)行采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)。作為為了解決上述課題而進(jìn)行研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)能夠使用茶園的 拍攝圖像來判斷茶樹的新芽是否處于適于采摘的狀態(tài)，由此完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一方式，茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法的主旨在于，使用在茶葉的圖 像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，根據(jù)從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)構(gòu) 成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系，使用計(jì)算出的所述植被指數(shù)， 對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性。根據(jù)上述的茶葉的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)，可以判斷茶葉是否處于適于采摘的時(shí)期。此外，根據(jù)本發(fā)明的一方式，茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的主旨在于，具備生成 茶葉的圖像信息的拍攝裝置；使用在所述圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，使用 計(jì)算出的植被指數(shù)，對(duì)于從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇的至少 一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性的信息處理部，所述處理裝置使用具有用于決定所述 至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目能夠評(píng)價(jià)茶 葉的采摘適當(dāng)性。根據(jù)本發(fā)明的另一方式，茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的主旨在于，具備生成茶葉 的圖像信息的拍攝裝置；具有用于決定從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組 中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫；以及使用在所述圖像 信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目和植被指數(shù)的 相關(guān)關(guān)系，使用計(jì)算出的植被指數(shù)，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性的信息處理 部。此外，根據(jù)本發(fā)明的一方式，茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置的主旨在于，具有輸入 部，其取得茶葉的圖像信息；運(yùn)算處理部，其使用所述輸入部取得的茶葉的圖像信息中包含 的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，使用計(jì)算出的植被指數(shù)，對(duì)于從全氮、纖維量、芽重、出開度以及 開葉數(shù)組成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，并使用具有用于決定 所述至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目和植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目能夠評(píng) 價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性；以及顯示部，其顯示由所述運(yùn)算處理部評(píng)價(jià)的茶葉的采摘適當(dāng)性。根據(jù)本發(fā)明，通過使用茶葉的拍攝圖像的非接觸并且非破壞的方法，評(píng)價(jià)茶樹的 新芽的采摘適當(dāng)性，能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地評(píng)價(jià)新芽是否處于適合于采摘的時(shí)期，所以對(duì) 于大范圍的茶園能夠?qū)γ總€(gè)區(qū)域正確并且迅速地對(duì)采摘進(jìn)行判斷，可以高效地收獲具有目 的品質(zhì)的茶葉。此外，能夠使采摘的生茶葉的質(zhì)量均勻化，并且通過收獲預(yù)定的設(shè)定，使生 產(chǎn)穩(wěn)定能夠提高生產(chǎn)效率?？梢允∪ピ嚇拥牟蓸右约俺煞址治龅葟?fù)雜并且需要時(shí)間的作 業(yè)，可以減輕與采摘判斷有關(guān)的勞力。


圖1是表示根據(jù)圖像信息得到的NDVI與茶葉的全氮的相關(guān)性的圖表。圖2是表示根據(jù)圖像信息得到的NDVI與茶葉的纖維量的相關(guān)性的圖表。圖3是表示根據(jù)圖像信息得到的NDVI與茶葉的芽重的相關(guān)性的圖表。圖4是表示根據(jù)圖像信息得到的NDVI與茶葉的出開度的相關(guān)性的圖表。圖5是表示根據(jù)圖像信息得到的NDVI與茶葉的開葉數(shù)的相關(guān)性的圖表。圖6是表示由茶期導(dǎo)致的NDVI與茶葉的全氮的相關(guān)性的變動(dòng)的圖表。圖7是表示由茶期導(dǎo)致的NDVI與茶葉的纖維量的相關(guān)性的變動(dòng)的圖表。圖8是表示NDVI與拍攝時(shí)的照度的關(guān)系的圖表。圖9是表示NDVI與拍攝角度的關(guān)系的圖表。圖10是表示根據(jù)在陰暗條件下拍攝的圖像信息得到的NDVI與茶葉的纖維量的相 關(guān)性的圖表。圖11是表示茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的一例的概要結(jié)構(gòu)圖。圖12是概要地表示茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法的一例的流程圖。圖13是表示植被指數(shù)的計(jì)算的順序的一例的流程圖。圖14是表示植被指數(shù)修正的順序的一例的流程圖。圖15是表示關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)的順序的一例的流程圖。圖16是表示判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的順序的一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式茶葉中包含的各種成分的量由于采摘的茶葉新芽的生長程度而不同，用于制造茶 制品的生茶葉所需要的品質(zhì)由于制造的產(chǎn)品的種類以及等級(jí)而不同。因此，需要決定茶葉 的采摘時(shí)期，以使采摘的茶葉具有適合于制造的目標(biāo)產(chǎn)品的品質(zhì)，并且能夠以高的收獲量 獲得這樣的茶葉。這樣的采摘適當(dāng)時(shí)期的決定通過根據(jù)客觀的評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行茶園的調(diào)查、 觀察，可以不依賴于熟練者的技能來進(jìn)行。但是，在大范圍的茶園中，由于場(chǎng)所的不同每天 等的環(huán)境條件不同，所以當(dāng)對(duì)每個(gè)區(qū)域逐一進(jìn)行觀察決定適當(dāng)時(shí)期時(shí)需要長時(shí)間，有可能 錯(cuò)過適當(dāng)時(shí)期。作為對(duì)在大范圍的農(nóng)場(chǎng)中栽培的農(nóng)作物的發(fā)育狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查的方法，考慮使用通 過飛機(jī)等拍攝到的農(nóng)作物的拍攝圖像來掌握發(fā)育狀況的遙感，嘗試使用根據(jù)在拍攝中檢測(cè) 到的可見光以及近紅外光的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算的各種植被指數(shù)，來評(píng)價(jià)農(nóng)作物的發(fā)育狀態(tài)。該 方法的應(yīng)用對(duì)象目前限于稻子或小麥等一部分作物。如果將遙感用于判斷茶葉的采摘時(shí) 期，則認(rèn)為能夠高效地決定大范圍的茶園的采摘適當(dāng)時(shí)期。但是，茶樹是多年生植物，而收 獲的茶葉是新芽，所以從需要區(qū)別新芽部分與老葉部分等問題點(diǎn)可知，稻子或小麥的收獲 時(shí)期與茶葉的采摘時(shí)期相比判斷基準(zhǔn)完全不同，無法將用于谷物的方法用于采摘茶葉。關(guān) 于茶葉的采摘，從圖像信息應(yīng)該收集的分析項(xiàng)目及其處理方法完全是未知的，所以需要明 確用于決定采摘適當(dāng)時(shí)期所需要的圖像信息，并且研究以高的準(zhǔn)確度得到所需要的品質(zhì)的 生茶葉的評(píng)價(jià)判斷方法。因此，本發(fā)明的本發(fā)明人通過拍攝茶園生成各種圖像信息，關(guān)于通過拍攝測(cè)定的 在圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)，持續(xù)研究是否具有與在茶葉的采摘判斷中使用的評(píng)價(jià)項(xiàng)
7目、采摘的判斷基準(zhǔn)以及生茶葉的化學(xué)分析數(shù)據(jù)等的關(guān)系，作為研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)存在能夠 根據(jù)拍攝圖像信息評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性以及能夠評(píng)價(jià)適當(dāng)時(shí)期的相關(guān)性，據(jù)此實(shí)現(xiàn)了能 夠通過遙感客觀地評(píng)價(jià)茶葉以及判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的方法以及系統(tǒng)。以下詳細(xì)說明本發(fā)明 的基于圖像信息的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法以及采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)與拍攝裝置檢測(cè)的光種類有關(guān)，所以對(duì)應(yīng)所需要的光 學(xué)數(shù)據(jù)使用能夠測(cè)定該波長區(qū)域的拍攝裝置來生成圖像信息。在遙感中，通常使用可見光 (400 700nm)、近紅外光(700 1300nm)等波長區(qū)域的檢測(cè)數(shù)據(jù)，在本發(fā)明中也可將通過 這些光的檢測(cè)得到的圖像信息用于評(píng)價(jià)采摘適當(dāng)性。為了使用圖像信息來評(píng)價(jià)植物的發(fā) 育活性，通過使用在圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出的數(shù)值來表示植物活性度，具體地 說，考慮使用紅色光以及近紅外光的檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出的NDVI、SAVI、MSAVI、TSAVI、EVI、RVI 等植被指數(shù)。在本發(fā)明的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)以及適當(dāng)時(shí)期判斷中也可以使用這樣的植被 指數(shù)，特別是使用紅色光(600 700nm)以及近紅外光的反射率計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù) (NDVI)極為有用，關(guān)于在茶葉的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)中作為指標(biāo)使用的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，已經(jīng)判明 可以使用植被指數(shù)來進(jìn)行數(shù)值評(píng)價(jià)。具體地說，作為基于茶葉的化學(xué)分析的研究的結(jié)果，在 茶葉的氮量以及纖維量中，確認(rèn)與根據(jù)茶葉的圖像信息得到的NDVI的高的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)通 過根據(jù)相關(guān)性評(píng)價(jià)氮量以及纖維量，能夠判斷采摘的適當(dāng)時(shí)期。此外，關(guān)于現(xiàn)有的通過觀察 得到的作為采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的茶葉的出開度、芽重以及開葉數(shù)，也確認(rèn)了與NDVI的 相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)可以用于評(píng)價(jià)采摘的適當(dāng)性。出開度、芽重等評(píng)價(jià)項(xiàng)目是用于采摘者在采摘茶 葉時(shí)通過目視觀察客觀地進(jìn)行采摘判斷的項(xiàng)目，在這些項(xiàng)目與植被指數(shù)之間具有相關(guān)性， 意味著可以根據(jù)該相關(guān)關(guān)系，與熟練者同樣地進(jìn)行茶葉的評(píng)價(jià)以及采摘判斷，這極為重要。 即，可以使用通過拍攝得到的圖像信息，對(duì)于大范圍的茶園，可以在短時(shí)間內(nèi)并且非破壞性 地判斷是否可以采摘茶葉，以及能夠在短時(shí)間內(nèi)非破壞地實(shí)施采摘適當(dāng)時(shí)期的預(yù)測(cè)。以下 參照?qǐng)D1 圖5說明根據(jù)茶葉的圖像信息得到的植被指數(shù)與茶葉的各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相關(guān)性。 此外，在以下的說明中，把與各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相關(guān)性最高的NDVI用作植被指數(shù)，但即使RVI等 其他的植被指數(shù)也可以表現(xiàn)出同樣的相關(guān)性。圖1是表示NDVI與茶葉中包含的全氮(質(zhì)量％ )的關(guān)系的圖表(χ =NDVI, y 全 氮)。可以明顯看到在茶葉中的全氮與NDVI之間具有相關(guān)性，該相關(guān)性可以通過關(guān)系式 (1) :y = ax+b (在式中，a = -5. 96、b = 9. 23)來表示(R2 = 0. 56)。通過茶葉的化學(xué)分析， 茶葉的氨基酸含量隨著新芽的發(fā)育增加，由于是根據(jù)茶葉的氨基酸含量來決定得到的茶制 品的等級(jí)，所以在茶葉的采摘適當(dāng)性與氨基酸含量，即全氮之間具有相關(guān)性。因此，可以根 據(jù)NDVI與全氮的上述關(guān)系來評(píng)價(jià)茶葉的NDVI適當(dāng)性，判斷是否進(jìn)行采摘。具體地說，使用 根據(jù)圖像信息得到的NDVI值，通過上述關(guān)系式(1)求出全氮值，將其與適合于采摘的茶葉 的全氮的范圍(適當(dāng)范圍)進(jìn)行比較，根據(jù)是否符合范圍來判斷是否適于采摘。或者，可以 預(yù)先根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系設(shè)定與全氮的適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的NDVI的適當(dāng)范圍，將該范圍與根據(jù) 圖像信息得到的NDVI值直接進(jìn)行比較來判斷是否適當(dāng)。并且，當(dāng)在比較中判斷為不適合采 摘時(shí)，計(jì)算與全氮(或NDVI)的適當(dāng)范圍的差，求出所述差相對(duì)于每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量的比 例，由此得到直到采摘適當(dāng)時(shí)期(成為適合于采摘茶葉的發(fā)育狀態(tài)的日期)的天數(shù)，通過 將該天數(shù)與拍攝日期相加，由此可以預(yù)測(cè)采摘適當(dāng)時(shí)期。全氮的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量大約 為-0. 09% /天。判斷為適于采摘的茶葉的全氮大概處于3. 4 6. 5質(zhì)量％的范圍，可以對(duì)應(yīng)作為目標(biāo)的品質(zhì)等級(jí)將該范圍中的一部分設(shè)定為適當(dāng)范圍。例如，可以設(shè)定全氮的適當(dāng) 范圍，在采摘玉露或用于粉茶的茶葉時(shí)為5. 4 6. 5質(zhì)量％這樣的高的范圍，在采摘用于煎 茶的茶葉時(shí)為4. 5 5. 4質(zhì)量％，在一般等級(jí)的茶葉時(shí)為3. 4 4. 5質(zhì)量％這樣的較低的 范圍，還可以與此相對(duì)應(yīng)地設(shè)定NDVI的適當(dāng)范圍。圖2是表示NDVI與茶葉中包含的纖維量(質(zhì)量％，干燥物換算)的關(guān)系的圖表(χ: NDVI, y 纖維量)。還可以在茶葉中的纖維(中性洗滌纖維)量與NDVI之間明顯地發(fā)現(xiàn)相 關(guān)性，可以通過關(guān)系式(2) :y = cx+d(式中，c = 33. 97, d = -4.44)來表示(R2 = 0.66)。在 茶葉的化學(xué)分析中，還可以在茶葉的采摘適當(dāng)性與纖維量之間發(fā)現(xiàn)相關(guān)性，新芽越是發(fā)育纖 維量增加，纖維含量與作為煎茶的品質(zhì)成為負(fù)相關(guān)。因此，可以根據(jù)NDVI與纖維量的上述關(guān) 系，根據(jù)從圖像信息得到的NDVI值求出纖維量，將其與適于采摘的茶葉的纖維量的適當(dāng)范圍 進(jìn)行比較，根據(jù)是否恰當(dāng)來判斷采摘是否恰當(dāng)?；蛘撸紫雀鶕?jù)上述相關(guān)關(guān)系設(shè)定與纖維量的 適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的NDVI的適合范圍，將該范圍與根據(jù)圖像信息得到的NDVI值進(jìn)行直接比較來 判斷是否適當(dāng)。并且，當(dāng)在比較中判斷為不適合采摘時(shí)，計(jì)算與纖維量(或NDVI)的適合范圍 的差，求出所述差相對(duì)于每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量的比率，由此得到直到采摘適當(dāng)時(shí)期的天數(shù)，所 以通過將該天數(shù)與拍攝日期相加還可以預(yù)測(cè)采摘適當(dāng)時(shí)期。纖維量的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量大 概為0. 5 0. 7% /天。判斷為適于采摘的茶葉的纖維量大概處于10 35質(zhì)量％的范圍， 可以對(duì)應(yīng)作為目標(biāo)的制品品質(zhì)將該范圍中的一部分設(shè)定為適當(dāng)范圍。例如，可以設(shè)定纖維量 的適當(dāng)范圍，在采摘高等級(jí)的茶葉時(shí)為10 20質(zhì)量％這樣的低的范圍，在一般等級(jí)的茶葉時(shí) 為20 35質(zhì)量％這樣的高的范圍，還可以與此相對(duì)應(yīng)地設(shè)定NDVI的適當(dāng)范圍。圖3是表示NDVI與芽重的關(guān)系的圖表(χ =NDVI, y 芽重(g/400cm2))。芽重是表 示在茶園的一定面積區(qū)域中作為新芽采摘的茶葉的質(zhì)量的面積平均重量值，相當(dāng)于每單位 面積的茶葉的收獲量，對(duì)應(yīng)新芽的發(fā)育而增加。即，是茶葉的收獲量的指標(biāo)，并且還是新芽 的發(fā)育程度的指標(biāo)。茶葉的品質(zhì)隨著新芽的發(fā)育而發(fā)生變化，例如，氨基酸類、咖啡因、單寧 的含量隨著新芽的發(fā)育而減少，與此相對(duì)，糖分隨著新芽的發(fā)育而增加。因此，根據(jù)制造的 茶葉制品的種類或等級(jí)，適于采摘的發(fā)育程度不同，需要對(duì)應(yīng)對(duì)茶葉要求的品質(zhì)決定采摘 日以使新芽處于適當(dāng)?shù)陌l(fā)育程度。因此，成為發(fā)育指標(biāo)的每一定面積的芽重是用于決定采 摘日的重要的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。根據(jù)圖3，在芽重與NDVI之間明顯表現(xiàn)出相關(guān)性，可以通過關(guān)系式 (3)y = eX log(x+f) +g(在式中，e = 47. 44，f = _0· 3，g = 65. 77)來表示(R2 = 0. 63)。 因此，可以根據(jù)NDVI與芽重的上述關(guān)系，根據(jù)從圖像信息得到的NDVI值求出芽重，將其與 適于采摘的茶葉的芽重的適當(dāng)范圍進(jìn)行比較，根據(jù)是否恰當(dāng)來判斷采摘是否恰當(dāng)?；蛘撸?先根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系設(shè)定與芽重的適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的NDVI的適合范圍，將該范圍與根據(jù)圖 像信息得到的NDVI值進(jìn)行直接比較來判斷是否適當(dāng)。并且，當(dāng)在比較中判斷為不適合采摘 時(shí)，計(jì)算與芽重(或NDVI)的適合范圍的差，求出所述差相對(duì)于每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量的比 率，由此得到直到采摘適當(dāng)時(shí)期的天數(shù)，所以通過將該天數(shù)與拍攝日期相加還可以預(yù)測(cè)采 摘適當(dāng)時(shí)期。芽重的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量大概為2g/天·400( πι2。判斷為適于采摘的茶葉的 芽重大概處于10 50g/400cm2，可以對(duì)應(yīng)作為目標(biāo)的品質(zhì)等級(jí)將該范圍中的一部分設(shè)定為 適當(dāng)范圍。例如，可以設(shè)定每單位面積的芽重的適當(dāng)范圍，在采摘高等級(jí)的茶葉時(shí)為10 25g/400cm2這樣的低的范圍，在一般等級(jí)的茶葉時(shí)為20 50g/400cm2這樣的高的范圍。圖4是表示NDVI與出開度(％)的關(guān)系的圖表(x:NDVI，y 出開度)。出開度是在茶園的一定面積的區(qū)域中，出開芽在全部新芽中所占的比例，出開芽是指處于新芽伸展，新 葉連續(xù)的展開完成，出現(xiàn)了止葉的狀態(tài)的芽。即，是表示新芽的發(fā)育程度的面積平均值，隨 著新芽的發(fā)育而增加。因?yàn)椴枞~的品質(zhì)隨著新芽的發(fā)育而變化，所以與上述的芽重相同，可 以將出開度作為發(fā)育程度的指標(biāo)，對(duì)應(yīng)對(duì)茶葉要求的品質(zhì)決定采摘日以使采摘的茶葉處于 適當(dāng)?shù)陌l(fā)育程度。根據(jù)圖4，在出開度與NDVI之間明顯表現(xiàn)出相關(guān)性，可以通過關(guān)系式(4)x =hy2+iy2+jy+k (在式中，h = 0. 60Xl(T6，i = -0. 80Χ1(Γ4，j = 0. 42Xl(T2，k = 0. 64)來 表示(R2 = 0. 62)。因此，可以根據(jù)NDVI與出開度的上述關(guān)系，根據(jù)從圖像信息得到的NDVI 值求出出開度，將其與適于采摘的茶葉的出開度進(jìn)行比較，根據(jù)是否恰當(dāng)來判斷采摘是否 恰當(dāng)?；蛘?，首先根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系設(shè)定與出開度的適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的NDVI的適合范圍，將 該范圍與根據(jù)圖像信息得到的NDVI值進(jìn)行直接比較來判斷是否適當(dāng)。并且，當(dāng)在比較中判 斷為不適合采摘時(shí)，計(jì)算與出開度的適合范圍的差，求出所述差相對(duì)于每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng) 量的比率，由此得到直到采摘適當(dāng)時(shí)期的天數(shù)，所以通過將該天數(shù)與拍攝日期相加還可以 預(yù)測(cè)采摘適當(dāng)時(shí)期。出開度的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量大概為5 6%/天。判斷為適于采摘 的茶葉的出開度大概處于30 90%，可以對(duì)應(yīng)作為目標(biāo)的品質(zhì)等級(jí)將該范圍中的一部分 設(shè)定為適當(dāng)范圍。例如，可以設(shè)定出開度的適當(dāng)范圍，在采摘高等級(jí)的茶葉時(shí)為30 50% 這樣的低的范圍，在一般等級(jí)的茶葉時(shí)為50 90%這樣的高的范圍。圖5是表示NDVI與開葉數(shù)(片)的關(guān)系的圖表(x =NDVI,y 開葉數(shù))。開葉數(shù)是 對(duì)于茶園的一定面積的區(qū)域中的全部新芽求出1個(gè)芽具有的開葉(葉展開，可以看到全部 中肋)的狀態(tài)的葉的片數(shù)的平均值，隨著新芽的發(fā)育而增加。因?yàn)椴枞~的品質(zhì)隨著新芽的 發(fā)育而變化，所以可以與上述的芽重同樣地，將開葉數(shù)作為發(fā)育程度的指標(biāo)，對(duì)應(yīng)對(duì)茶葉要 求的品質(zhì)決定采摘日以使采摘的茶葉處于適當(dāng)?shù)陌l(fā)育程度。根據(jù)圖5，在開葉數(shù)與NDVI之 間明顯表現(xiàn)出相關(guān)性，可以通過關(guān)系式(5)7 = 11^+11(在式中，111 = 5. 53,n = -l. 15)來表示 (R2 = 0. 66)。因此，可以根據(jù)NDVI與開葉數(shù)的上述關(guān)系，根據(jù)從圖像信息得到的NDVI值求 出開葉數(shù)，將其與適于采摘的茶葉的開葉數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)是否恰當(dāng)來判斷采摘是否恰當(dāng)。 或者，首先根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系設(shè)定與開葉數(shù)的適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的NDVI的適合范圍，將該范圍 與根據(jù)圖像信息得到的NDVI值進(jìn)行直接比較來判斷是否適當(dāng)。并且，當(dāng)在比較中判斷為不 適合采摘時(shí)，計(jì)算與開葉數(shù)(或NDVI)的適合范圍的差，求出所述差相對(duì)于每1天的標(biāo)準(zhǔn)變 動(dòng)量的比率，由此得到直到采摘適當(dāng)時(shí)期的天數(shù)，所以通過將該天數(shù)與拍攝日期相加還可 以預(yù)測(cè)采摘適當(dāng)時(shí)期。開葉數(shù)的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量大概為0. 05 0. 2片/天。但是，判 斷為適于采摘的茶葉的開葉數(shù)由于茶園的當(dāng)?shù)丨h(huán)境等會(huì)產(chǎn)生偏差，所以希望對(duì)每個(gè)茶園預(yù) 先收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)各別地進(jìn)行確認(rèn)。適于采摘的開葉數(shù)大概為2 5片，可以對(duì)每個(gè)茶園，對(duì) 應(yīng)作為目標(biāo)的品質(zhì)等級(jí)將該范圍中的一部分設(shè)定為適當(dāng)范圍。例如，在某個(gè)茶園中，可以設(shè) 定開葉數(shù)的適當(dāng)范圍，在采摘高等級(jí)的茶葉時(shí)為3 4片這樣的低的范圍，在一般等級(jí)的茶 葉時(shí)為4 5片這樣的高的范圍。圖1 圖5表示的相關(guān)關(guān)系是在一種稱為“亞布吉它(々$ t t ) ”的茶葉的第一 批采摘的茶中得到的結(jié)果，茶的新芽在一年中可以采摘多次，已知按照第一批采摘的茶、第 二批采摘的茶、第三批采摘的茶這樣的茶期的推進(jìn)，茶葉中包含的成分含量發(fā)生變化。在國 內(nèi)的一年期間的綠茶生產(chǎn)中，第一批采摘的茶所占比例在數(shù)量上為4成以上，在金額上為7 成以上，得知第一批采摘的茶的發(fā)育狀況對(duì)于生產(chǎn)者來說非常重要，但是隨著近年來需求的增加，第二批采摘的茶以及第三批采摘的茶的重要性也不斷提高，所以還需要考慮與茶 期相對(duì)應(yīng)的發(fā)育的不同來進(jìn)行采摘的判斷。此外，根據(jù)茶樹的品種茶葉中包含的成分含量 也有少許不同，在國內(nèi)的茶園中“亞布吉它(々$t t )”所占的比例為全部面積的75%， 但是根據(jù)在各種功能成分方面特異化的品種的需求，“亞布吉它(々$ t t ) ”以外的品種 的比例也在增加，所以在采摘判斷時(shí)還需要對(duì)應(yīng)品種得知發(fā)育狀況。由于采摘的茶葉的茶期、品種、當(dāng)?shù)丨h(huán)境等導(dǎo)致的不同在表示上述各相關(guān)性的關(guān)
系式⑴ (5)中，呈現(xiàn)為常數(shù)a、b、c........η的變動(dòng)，但是即使茶期或品種等不同仍
共同地保持與上述相同的相關(guān)性。例如，關(guān)于NDVI與全氮的關(guān)系表，當(dāng)把第一批采摘的茶 與第二批采摘的茶進(jìn)行比較時(shí)，成為圖6的相關(guān)關(guān)系(第二批采摘的茶a = -4. 18，b = 6. 92)，當(dāng)關(guān)于NDVI與纖維量的關(guān)系進(jìn)行比較時(shí)，成為圖7那樣的關(guān)系(第二批采摘的茶 c = 38. 7, d = 2.00)。因此，把表示與各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相關(guān)性的關(guān)系式的常數(shù)作為根據(jù)品種 以及茶期而變更的變量進(jìn)行處理?？梢园凑兆鳛檫M(jìn)行評(píng)價(jià)的茶葉的初始條件賦予的品種以 及茶期的數(shù)據(jù)，考慮品種以及茶期來進(jìn)行茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)以及采摘判斷。因此，在使 用圖像信息評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性時(shí)，預(yù)先參照茶樹的品種以及采摘的茶葉的茶期的數(shù)據(jù) 設(shè)定各關(guān)系式的常數(shù)。關(guān)于每一天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量，也同樣根據(jù)品種以及茶期而變更。圖1 圖7那樣的能夠評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性的相關(guān)關(guān)系還可以在氨基酸、單寧、 咖啡因等成分的含量或葉顏色等項(xiàng)目中求出，與上述同樣地收集這些項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)把與 植被指數(shù)的相關(guān)性設(shè)定為關(guān)系式，由此可以用于評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性。此外，因?yàn)閳D像信息受到拍攝條件的影響，所以需要根據(jù)拍攝的狀況，對(duì)圖像信息 實(shí)施基于拍攝條件的數(shù)據(jù)修正。首先，茶園的圖像拍攝是戶外的拍攝，日照條件始終變化， 所以拍攝時(shí)的照度對(duì)圖像信息產(chǎn)生影響。在同一茶園中，當(dāng)使用在一天中得到的圖像拍攝 數(shù)據(jù)調(diào)查拍攝時(shí)的照度與NDVI的關(guān)系時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)圖8那樣的相關(guān)性(χ:照度(lx)，y: NDVI)。該相關(guān)性可以通過關(guān)系式(6)y = px+q(式中，ρ = 5X10_7，q = 0. 69)表示(R2 = 0. 84)。因此，最好是測(cè)定拍攝時(shí)的照度，使用基于根據(jù)照度修正后的數(shù)據(jù)的NDVI進(jìn)行采摘 判斷。此外，為了提高圖像信息的修正的精度，作為照度可以使用灰板。具體地說，在拍攝 視野中包含灰板來拍攝茶園，使茶園和灰板在一個(gè)拍攝圖像中共存，由此可以把從灰板的 圖像得到的光學(xué)數(shù)據(jù)作為對(duì)照來確認(rèn)修正的適當(dāng)性，提高評(píng)價(jià)的精度。此外，為了得到高品 質(zhì)的圖像信息，調(diào)節(jié)拍攝裝置的光圈和快門速度(曝光時(shí)間)是非常重要的，這與一般的拍 攝相同，但是作為在圖像信息中包含的基本的光學(xué)數(shù)據(jù)的光強(qiáng)度檢測(cè)值，隨拍攝裝置的曝 光條件(光圈和快門速度)而變動(dòng)，所以當(dāng)曝光條件不同時(shí)，在植被指數(shù)的計(jì)算中需要將光 學(xué)數(shù)據(jù)從檢測(cè)值向?qū)嶋H值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(例如，變換為每個(gè)曝光時(shí)間的檢測(cè)值)。為了盡量簡 化這樣的處理，預(yù)先決定好作為標(biāo)準(zhǔn)的曝光條件。此外，希望就其由于每個(gè)拍攝裝置的個(gè)體 差異等導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏差，對(duì)每個(gè)裝置也進(jìn)行適當(dāng)修正。在茶園中，通常在寬度為1.5 1.8m，高度(階梯差)為0. 3 Im的田壟中栽培茶 樹，所以可以在上方 水平橫向 斜下方的范圍中設(shè)定近距拍攝中的圖像的拍攝位置，但 是因?yàn)榕臄z對(duì)象是從茶樹的樹冠面向上延伸的新芽，所以拍攝位置成為樹冠面大的上方 水平橫向。當(dāng)拍攝樹冠面以下的老葉或陰涼部分時(shí)，在圖像信息中產(chǎn)生影響上述的評(píng)價(jià)項(xiàng) 目與NDVI的相關(guān)性容易降低，所以考慮從斜上方拍攝是恰當(dāng)?shù)摹．?dāng)在改變角度同時(shí)進(jìn)行了 同一茶園的近距拍攝的情況下，調(diào)查從拍攝圖像得到的NDVI與拍攝角度的關(guān)系時(shí)，可以得到圖9所示的圖表(χ 拍攝角度)，y =NDVI)。在拍攝角度與NDVI之間存在相關(guān)性，可 以通過關(guān)系式(7) :y = rx2+sx+t(式中，r = -0. 0001，s = 0. 0069，t = 0. 72)來表示(R2 =0. 99)。因此，最好在拍攝時(shí)測(cè)定拍攝角度，把根據(jù)拍攝角度修正后的NDVI用于采摘判 斷。關(guān)于此，可以在圖9中發(fā)現(xiàn)拍攝角度小的，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)于關(guān)系式(7)的偏差小，其理 由在于認(rèn)為是可以容易地從拍攝對(duì)象中將新芽以外的拍攝物除去的角度。因此，為了提高 圖形信息的精度，以拍攝對(duì)象集中在新芽的方式設(shè)定拍攝角度進(jìn)行拍攝是有效的。最好在 拍攝角度相對(duì)于樹冠面為0 10°的范圍(但是除去0° )的斜上方位置配置圖像拍攝裝 置。此外，有時(shí)將茶樹的樹冠面常常整理為緩和的曲面，此時(shí)，使拍攝角度的基準(zhǔn)成為通過 各茶樹的樹冠面頂部的面。因此，在平地茶園時(shí)，在本發(fā)明中記載為拍攝角度的基準(zhǔn)的樹冠 面意味著通過樹冠面頂部的水平面，在為傾斜茶園時(shí)，意味著通過樹冠面頂部，與傾斜地面 平行的面。在使用衛(wèi)星或者飛機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離拍攝時(shí)，從上方進(jìn)行拍攝，對(duì)應(yīng)拍攝角度修正 NDVI的值。在太陽光下的野外拍攝中，由于天氣或太陽方位隨時(shí)間變化，所以根據(jù)拍攝日期 時(shí)間照度等拍攝條件變化，與此相伴，根據(jù)光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出的植被指數(shù)也變動(dòng)。因此，在白 天的太陽光下的(=明亮條件下)拍攝中，在植被指數(shù)的修正中容易包含誤差，通過修正來 提高得到的植被指數(shù)的準(zhǔn)確度存在界限。關(guān)于這一點(diǎn)，如果將光源從太陽光變換為人工光 在夜間(=陰暗條件下)進(jìn)行拍攝，則可以消除拍攝條件的變動(dòng)，根據(jù)光學(xué)數(shù)據(jù)得到的植被 指數(shù)的準(zhǔn)確度也會(huì)提高。此時(shí)，在拍攝中使用的人工光只要是包含在計(jì)算植被指數(shù)中使用 的波長的光的人工光，即，包含600 1300的紅色光以及近紅外光的人工光即可，可以將一 般使用的拍攝用照明燈或人工太陽照明燈等作為光源使用。當(dāng)在紅色光以及近紅外光中 使用特殊化的照射光，則可以特殊化為僅針對(duì)需要的光學(xué)數(shù)據(jù)的拍攝，可以提高植被指數(shù) 的精度。作為照射這樣的波長的光的光源，可以舉出紅外以及近紅外用等、LED等。在拍攝 時(shí)，當(dāng)將作為拍攝對(duì)象的茶葉與光源的距離、照射角度和照度設(shè)定為恒定時(shí)，在提高修正后 的植被指數(shù)的精度這一點(diǎn)上是理想的，所以可以根據(jù)需要對(duì)茶葉以及拍攝裝置使用用于對(duì) 光源進(jìn)行定位的固定單元。當(dāng)使用暗幕或遮擋板等覆蓋照明燈以及拍攝裝置的周圍將茶葉 的照射區(qū)域決定為一定范圍時(shí)，可以抑制照度的變動(dòng)，提高數(shù)據(jù)的可靠性。在該結(jié)構(gòu)中，雖 然無法進(jìn)行大范圍的拍攝，但不限于夜間還可以在白天進(jìn)行拍攝，所以通過對(duì)于遮擋區(qū)域 在使用人工光的陰暗條件下進(jìn)行拍攝，即使在白天也可以穩(wěn)定并且確切地收集數(shù)據(jù)。圖10是表示根據(jù)通過陰暗條件下的光照射拍攝得到的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出的植被指 數(shù)，調(diào)查植被指數(shù)與茶葉的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)系的結(jié)果的圖表。在該圖表中，關(guān)于“亞布吉它 (t t )”茶的第四批采摘的茶時(shí)期(秋茶)的茶葉，使用在夜間使用人工太陽照明燈 (與太陽光類似波長的照明)拍攝(拍攝角度20° )到的光學(xué)數(shù)據(jù)，作為植被指數(shù)計(jì)算 NDVI，作為評(píng)價(jià)項(xiàng)目測(cè)量在茶葉中包含的纖維量(質(zhì)量％，干燥物換算)。根據(jù)圖10的圖 表(χ =NDVI, y 纖維量)，與明亮條件下的情況相同，在茶葉中的纖維(中性洗滌纖維)量 與NDVI之間發(fā)現(xiàn)相關(guān)性，可以通過關(guān)系式(2) :y = cx+d(式中，c = 74. 20，d = -22. 16) 表示(R2 = O. 86)。因此，與明亮條件下的情況相同，可以根據(jù)NDVI與纖維量的上述關(guān)系評(píng) 價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，通過適當(dāng)范圍與NDVI值的比較可以判斷采摘是否恰當(dāng)。并且，還可 以同樣地預(yù)測(cè)判斷為不適合采摘時(shí)的采摘適當(dāng)時(shí)期。
關(guān)于其他的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，在陰暗條件下在植被指數(shù)與茶葉的評(píng)價(jià)項(xiàng)目之間表現(xiàn)出與 明亮條件下類似的相關(guān)關(guān)系，與明亮條件下(太陽光)的情況相同，使用植被指數(shù)與全氮、 芽重、出開度或開葉數(shù)的關(guān)系式以及常數(shù)，評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，通過與適當(dāng)范圍的比較 判斷是否可以采摘。并且，還可以在判斷為不適合采摘時(shí)預(yù)測(cè)采摘的適當(dāng)時(shí)期。在陰暗條件下的拍攝中，根據(jù)得到的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出的植被指數(shù)也根據(jù)拍攝條 件，即照度以及拍攝角度而變動(dòng)，存在與圖8、9類似的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)照度數(shù)據(jù)以及角度數(shù) 據(jù)可以同樣地修正植被指數(shù)。此外，明亮條件與陰暗條件相比照射光不同，根據(jù)圖10可知，植被指數(shù)與評(píng)價(jià)項(xiàng) 目的關(guān)系式以及常數(shù)隨照射光的不同而變化。因此，根據(jù)明/暗條件的區(qū)別(即，太陽光/ 人工光的區(qū)別=波長分布的不同)，按照茶葉的種類以及茶期決定植被指數(shù)與評(píng)價(jià)項(xiàng)目的 關(guān)系式以及常數(shù)。此外，在人工光下，由于照明裝置，照射光的配光分布不同，在照射的中心 與邊緣部在照度等中有可能產(chǎn)生偏差，所以在對(duì)上述關(guān)系式以及常數(shù)造成影響的原因中還 包含照射裝置的技術(shù)規(guī)格和照射條件。因此，在根據(jù)明/暗條件的區(qū)別決定上述關(guān)系式以 及常數(shù)時(shí)，需要考慮照射裝置的設(shè)定(技術(shù)規(guī)格、照射條件等)。為了防止陰暗條件下的照 射光的不同導(dǎo)致的數(shù)據(jù)的復(fù)雜化以及計(jì)算出的植被數(shù)據(jù)的偏差，希望把在陰暗條件下使用 的照射光的規(guī)格統(tǒng)一。并且，可以容易地理解由于拍攝茶葉的反射光的拍攝裝置的測(cè)定/ 檢測(cè)波長，上述關(guān)系式的常數(shù)也變化。因此，在決定上述關(guān)系式以及常數(shù)時(shí)，需要考慮檢測(cè) 部的設(shè)定(波長等檢測(cè)條件)。把拍攝裝置中的檢測(cè)部的設(shè)定統(tǒng)一，無論在明亮條件下還是 在陰暗條件下，都有利于防止在決定上述關(guān)系式以及常數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)的復(fù)雜化和植被指數(shù)的 偏差。下面，參照

使用上述關(guān)系式能夠執(zhí)行茶葉的采摘判斷的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià) 系統(tǒng)的實(shí)施方式。圖11是表示本發(fā)明的采摘判斷系統(tǒng)的一實(shí)施方式的概要結(jié)構(gòu)圖，采摘判斷系統(tǒng) 具有取得茶葉的圖像信息的拍攝部1 ；使用拍攝部1取得的圖像信息評(píng)價(jià)拍攝到的茶葉的 采摘適當(dāng)性，來判斷是否處于采摘適當(dāng)時(shí)期的信息處理部2 ；輸出所述信息處理部2的評(píng)價(jià) 以及采摘適當(dāng)時(shí)期的判斷結(jié)果的輸出部3。拍攝部1可以是用于近距拍攝的形式，也可以是 裝載在飛機(jī)或衛(wèi)星等飛行單元上從上空進(jìn)行拍攝的遠(yuǎn)距拍攝用形式，還可以將兩者一同使 用。在圖中，表示了相對(duì)于樹冠面的拍攝角度θ下的近距拍攝。近距拍攝例如可以通過使 用防霜風(fēng)扇用桿等固定的定點(diǎn)觀測(cè)用拍攝裝置al、或通過適當(dāng)移動(dòng)到茶園附近的拍攝位置 通過手持或者三腳架等進(jìn)行定位來進(jìn)行拍攝的移動(dòng)觀測(cè)用拍攝裝置Ib來執(zhí)行。在陰暗條 件下的拍攝時(shí)，使用用于對(duì)茶葉照射包含紅色光以及近紅外光的波長區(qū)域的人工光的光源 lc。光源Ic只要能夠按照希望的照度向茶葉照射人工光即可，沒有特別的限制，可以固定 在茶園中也可以在拍攝時(shí)進(jìn)行設(shè)置，或者還可以添設(shè)在近距拍攝用拍攝裝置la、lb中。在 使用光源Ic時(shí)，希望留意照射方向等進(jìn)行光源Ic的定位。在太陽光或人工光通過茶葉反射后的反射光中，在紅色光以及近紅外光中顯著地 出現(xiàn)由于葉綠素的吸光特性產(chǎn)生的強(qiáng)度差。在遙感中使用該現(xiàn)象，根據(jù)兩種光的反射系數(shù) 計(jì)算NDVI等植被指數(shù)。即，信息處理部2從圖像信息中使用的光學(xué)數(shù)據(jù)是紅色光域以及近 紅外光域的反射光數(shù)據(jù)，在拍攝部1中從光源Ic照射的人工光、以及在拍攝裝置la、lb中 從反射光中提取、檢測(cè)的光的波長區(qū)域包含紅色光以及近紅外光即可。因此，作為拍攝裝置
13la、lb，不僅可使用遙感用專用設(shè)備，還可以使用數(shù)碼相機(jī)或帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話等在能 夠攜帶的終端中施加了能夠檢測(cè)所需要的光學(xué)數(shù)據(jù)的單元的設(shè)備。例如，通過在具有CCD 圖像傳感器的數(shù)碼照相機(jī)中裝配規(guī)定的光學(xué)濾波器，由此可以檢測(cè)紅色光和紅外光。作為 使用的一個(gè)例子，在圖11的實(shí)施方式中，使用檢測(cè)區(qū)域?yàn)?60 900nm的近紅外傳感器以 及600 660nm的紅色傳感器。作為光源lc，例如可以從人工太陽光、包含紅色以及近紅外 區(qū)域的照射的紅色燈或LED等各種照射裝置中進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇來使用。由拍攝部生成的圖像信息包含有劃分為多個(gè)區(qū)域能夠?qū)γ總€(gè)區(qū)域處理的圖像、以 及與圖像的各區(qū)域所對(duì)應(yīng)的紅色光以及近紅外光有關(guān)的光學(xué)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)供給單元從拍 攝部1發(fā)送給信息處理部2。數(shù)據(jù)供給單元可以利用通過有線或者無線通信進(jìn)行的收發(fā)，或 利用經(jīng)由軟盤或閃速存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)的信息的記錄/讀出等。信息處理部2具有輸入部2a、運(yùn)算處理部2b、顯示部2c以及存儲(chǔ)部2d，輸入部2a 具有通過通信直接或者經(jīng)由記錄介質(zhì)間接地取得由拍攝部1生成的圖像信息的接收裝置 或讀取裝置，根據(jù)需要將取得的圖像信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2d中。此外，輸入部2a具備用于手 動(dòng)輸入數(shù)據(jù)或者能夠修正數(shù)據(jù)的鍵盤等，根據(jù)需要，能夠進(jìn)行與以下有關(guān)的輸入、修正在 評(píng)價(jià)、判斷作業(yè)中使用的品種、茶期等初始條件或制品的等級(jí)等用途的設(shè)定；與使用的光學(xué) 數(shù)據(jù)有關(guān)的明亮/陰暗條件的區(qū)別以及拍攝條件；評(píng)價(jià)項(xiàng)目的選定；執(zhí)行評(píng)價(jià)、判斷的圖像 區(qū)域的指定等。運(yùn)算處理部2b在指定了初始條件以及執(zhí)行評(píng)價(jià)、判斷的圖像區(qū)域時(shí)，從圖像信息 中取得拍攝圖像的被指定的區(qū)域中的紅色光以及近紅外光的光學(xué)數(shù)據(jù)，在適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了光 學(xué)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化后，執(zhí)行使用該光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算NDVI等植被指數(shù)的運(yùn)算處理，根據(jù)明亮/陰 暗條件的區(qū)別適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行拍攝條件的修正。并且，運(yùn)算處理部2b在指定了評(píng)價(jià)項(xiàng)目時(shí)，根 據(jù)明亮/陰暗條件的區(qū)別參照數(shù)據(jù)庫，按照初始條件取得與茶葉的評(píng)價(jià)以及采摘判斷所需 要的相關(guān)關(guān)系有關(guān)的數(shù)據(jù)，即表示評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的關(guān)系式以及關(guān)系式的 常數(shù)，使用該關(guān)系式和計(jì)算出的植被指數(shù)進(jìn)行與拍攝圖像的被指定的區(qū)域中的茶葉的評(píng)價(jià) 項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)價(jià)。即，根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)系式，決定與計(jì)算出的植被指數(shù)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的 值，將該值與適于采摘的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的數(shù)值(適當(dāng)范圍)進(jìn)行比較，判斷是否處于采摘適當(dāng)時(shí) 期?；蛘撸鶕?jù)關(guān)系式?jīng)Q定與適于采摘的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值(適當(dāng)范圍)對(duì)應(yīng)的植被指數(shù)的數(shù) 值(適當(dāng)范圍)，將其與計(jì)算出的植被指數(shù)進(jìn)行比較。上述數(shù)據(jù)庫如果具有茶葉的評(píng)價(jià)以及采摘判斷所需要的數(shù)據(jù)，則沒有特別的限 制，可以是作為專用裝置預(yù)先設(shè)置在信息處理部2中的數(shù)據(jù)庫，或者還可以是從記錄有數(shù) 據(jù)的記錄介質(zhì)直接讀取，或者經(jīng)由通信網(wǎng)從遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)庫間接地讀取，然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 部2d中進(jìn)行更新的數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫具有的數(shù)據(jù)中，包含上述圖1 圖5、圖10那樣的 表示各評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)性的關(guān)系式；按照初始條件，如圖6、7那樣作為各關(guān)系 式的常數(shù)設(shè)定適當(dāng)?shù)闹档某?shù)數(shù)據(jù)(a、b. . . η)以及各評(píng)價(jià)項(xiàng)目中的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)量； 用于根據(jù)拍攝條件對(duì)通過運(yùn)算處理得到的植被指數(shù)進(jìn)行修正的修正數(shù)據(jù)等。通過根據(jù)拍攝 系統(tǒng)的設(shè)定(上述的照明裝置以及檢測(cè)部的設(shè)定)以及明亮/陰暗條件的區(qū)別，使各評(píng)價(jià) 項(xiàng)目中的關(guān)系式的常數(shù)的數(shù)值與茶的品種、茶期等各初始條件對(duì)應(yīng)的形式包含常數(shù)數(shù)據(jù)， 通過各初始條件的決定將對(duì)應(yīng)的常數(shù)設(shè)定在關(guān)系式中。當(dāng)使拍攝系統(tǒng)的設(shè)定統(tǒng)一時(shí)，可以 簡化常數(shù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。在修正數(shù)據(jù)中包含用于修正圖8、圖9那樣的照度、光圈、快門速度、拍攝角度等拍攝條件對(duì)植被指數(shù)造成的影響的關(guān)系式以及常數(shù)(p、q、r、s、t)等數(shù)據(jù)，根據(jù) 明亮/陰暗條件的區(qū)別設(shè)定進(jìn)行基于各拍攝條件進(jìn)行修正的關(guān)系式。在顯示部2c中顯示運(yùn)算處理部2b從圖像信息讀出的光學(xué)數(shù)據(jù)、計(jì)算出的植被指 數(shù)、茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)、采摘判斷的結(jié)果等數(shù)據(jù)。根據(jù)需要使用數(shù)據(jù)供給單元將這些數(shù) 據(jù)輸出給輸出部3，或者可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2d中，按照對(duì)輸出部3供給的數(shù)據(jù)，決定各茶園 的采摘作業(yè)的開始。在數(shù)據(jù)供給單元中可以使用基于有線或無線通信的收發(fā)、經(jīng)由軟盤或 閃速存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)的信息的記錄/讀出。在顯示部2c中使用通過畫面顯示提示數(shù)據(jù) 的顯示器、在紙等記錄材料上進(jìn)行打印等來進(jìn)行提示的打印機(jī)等。輸出部3可以由從移動(dòng) 計(jì)算機(jī)3a、移動(dòng)電話3b等移動(dòng)終端、或桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等固定終端3c中任 意選擇的終端構(gòu)成，在輸出部3中任意地顯示、打印、保存供給的數(shù)據(jù)。上述的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以構(gòu)成為使信息處理部2以及輸出部3成為一體的 采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置，例如，可以將帶有照相機(jī)的移動(dòng)電話或帶有照相機(jī)的移動(dòng)計(jì)算機(jī)等 作為基礎(chǔ)，在其中裝配用于執(zhí)行采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法的功能?；蛘?，可以構(gòu)成并提供由單獨(dú) 的信息處理部2構(gòu)成的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置，使用者根據(jù)需要可以適當(dāng)?shù)刈芳?、刪除拍攝 部1以及輸出部3。參照附圖以下說明使用上述的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)執(zhí)行的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng) 價(jià)方法的一實(shí)施方式。可以作為在記錄介質(zhì)中記錄的計(jì)算機(jī)可使用的應(yīng)用程序軟件，或者 作為通過有線或無線傳輸給其他計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸，來提供使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下那樣的方法 的程序代碼。圖12是概要地表示茶葉的采摘適當(dāng)性判斷方法的順序的流程圖，總體來說，執(zhí)行 根據(jù)茶葉的圖像信息計(jì)算植被指數(shù)的數(shù)值化、以及使用計(jì)算出的植被指數(shù)調(diào)查茶葉是否處 于采摘適當(dāng)時(shí)期的評(píng)價(jià)、判斷。在該實(shí)施方式中，作為植被指數(shù)使用NDVI，但也可以使用 RVI等其他的植被指數(shù)。茶葉的采摘適當(dāng)性判斷首先輸入通過拍攝茶園得到的圖像信息(步驟Si)，根據(jù) 圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)(步驟S2)。對(duì)應(yīng)拍攝條件將計(jì)算出的植被指數(shù) 修正為一定拍攝條件的植被指數(shù)(步驟S3)，使用計(jì)算、修正后的植被指數(shù)，根據(jù)植被指數(shù) 與評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性，作為數(shù)值評(píng)價(jià)關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目的采摘適當(dāng)性(步驟S4)。對(duì)采摘適當(dāng)性 的判斷執(zhí)行進(jìn)行確認(rèn)(步驟S5)，使用評(píng)價(jià)的數(shù)值，關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目判斷茶葉是否處于采摘適 當(dāng)時(shí)期(步驟S6)。在操作者是采摘熟練者時(shí)，可以省略根據(jù)步驟S6的評(píng)價(jià)值判斷采摘適 當(dāng)時(shí)期，在步驟S5的確認(rèn)后結(jié)束。關(guān)于在步驟Sl中輸入的圖像信息，作為參照信息同時(shí)讀取作為與拍攝裝置有關(guān) 的拍攝條件的光圈、快門速度以及拍攝角度、對(duì)照用灰板圖像的有無、作為與環(huán)境有關(guān)的拍 攝條件的明亮/陰暗條件的區(qū)別(照射光的區(qū)別)、以及拍攝時(shí)的照度，用于步驟S2的植被 指數(shù)的計(jì)算或步驟S3的修正。在步驟S4的評(píng)價(jià)中，也根據(jù)明亮/陰暗條件的區(qū)別，按照初 始條件讀取植被指數(shù)與評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)系式以及常數(shù)，由此設(shè)定植被指數(shù)與評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相關(guān) 關(guān)系。當(dāng)具體地說明步驟S2時(shí)，包含圖13所示的步驟。首先，作為與反射光強(qiáng)度有關(guān) 的光學(xué)數(shù)據(jù)，從圖像信息中讀取近紅外傳感器的檢測(cè)值IR以及紅色傳感器的檢測(cè)值R(步 驟S21)。此時(shí)，在關(guān)于近紅外以及紅色數(shù)據(jù)，存在由拍攝裝置引起的圖像的位置偏移等時(shí)，
15進(jìn)行位置偏移修正，在包含對(duì)照用灰板圖像時(shí)，還對(duì)于灰板的圖像區(qū)域讀取近紅外傳感器 的檢測(cè)值IRG以及紅色傳感器的檢測(cè)值RG。關(guān)于各檢測(cè)值IR、R、IRG、RG，進(jìn)行基于曝光 時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)化處理(標(biāo)準(zhǔn)化值=檢測(cè)值/曝光時(shí)間t、IR — IR/t、R — R/t、IRG — IRG/t、 RG — RG/t)(步驟S22)，確認(rèn)有無灰板圖像(步驟S23)，在具有灰板圖像時(shí)，計(jì)算使用該值 修正后的近紅外強(qiáng)度以及紅色強(qiáng)度的值(IR’ = IR/IRG、R’ = R/RG)(步驟S24)，通過使用 了上述強(qiáng)度值的運(yùn)算計(jì)算植被指數(shù)(步驟S25)。作為植被指數(shù)計(jì)算NDVI時(shí)的運(yùn)算是NDVI =(IR，_R，)/(IR，+R，)，沒有灰板圖像時(shí)的運(yùn)算成為NDVI = (IR-R)/(IR+R) 0然后，當(dāng)從 圖像中指定一部分區(qū)域時(shí)，得到基于該區(qū)域的光學(xué)數(shù)據(jù)的植被指數(shù)(步驟S26)。此外，在陰 暗條件下的拍攝時(shí)，把能夠取得光學(xué)數(shù)據(jù)的圖像范圍，即執(zhí)行步驟S21、S26中的數(shù)據(jù)讀入 以及區(qū)域指定的范圍限定為光照射的圖像部分。根據(jù)明亮/陰暗條件的區(qū)別，按照?qǐng)D14所示的順序，修正在步驟S2中計(jì)算出的植 被指數(shù)。首先，確認(rèn)有無拍攝時(shí)的照度數(shù)據(jù)(步驟S31)，在具有照度數(shù)據(jù)時(shí)將其輸入(步 驟S32)，在明亮條件下時(shí)，按照?qǐng)D8以及關(guān)系式(6)，在陰暗條件下時(shí)按照對(duì)應(yīng)的類似的關(guān) 系式，進(jìn)行修正(步驟S33)。并且，確認(rèn)有無拍攝角度數(shù)據(jù)(步驟S34)，在具有角度數(shù)據(jù)時(shí) 將其輸入(步驟S35)，在明亮條件下時(shí)按照?qǐng)D9以及關(guān)系式(7)，在陰暗條件下時(shí)按照對(duì)應(yīng) 的類似的關(guān)系式，進(jìn)行修正(步驟S36)。即，根據(jù)明亮/陰暗條件區(qū)別地取得在步驟S33、 S36中使用的用于修正的關(guān)系式(6)、(7)以及常數(shù)。把如此得到的植被指數(shù)用于茶葉的采 摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)。以下進(jìn)行采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)(步驟S4)。首先，如圖15所示，作為評(píng)價(jià)的茶葉的初 始條件的設(shè)定，輸入茶期(步驟S41)，輸入茶葉的品種(步驟S42)。然后，選擇進(jìn)行評(píng)價(jià)的 評(píng)價(jià)項(xiàng)目(步驟S43)。選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的數(shù)量可以是1個(gè)也可以是多個(gè)。當(dāng)選擇了評(píng)價(jià)項(xiàng) 目時(shí)，根據(jù)明亮/陰暗條件的區(qū)別，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目決定用于評(píng)價(jià)的關(guān)系式。即，按照輸入 的茶期、品種以及選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，從數(shù)據(jù)庫讀入在與選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目有關(guān)的評(píng)價(jià)中使用 的關(guān)系式及其常數(shù)，決定在評(píng)價(jià)值的計(jì)算中使用的關(guān)系式(步驟S44)。根據(jù)該關(guān)系式，使用 在步驟S3中(步驟S31 S36)修正后的植被指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)(步驟S45)。在該實(shí)施方式 中，通過將植被指數(shù)代入到關(guān)系式中計(jì)算與植被指數(shù)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值(評(píng)價(jià)值)，將該 值用于采摘適當(dāng)時(shí)期的判斷(步驟S6)。當(dāng)在步驟S43中選擇了多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目時(shí)，計(jì)算與每 個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的值。可以對(duì)全部的評(píng)價(jià)項(xiàng)目計(jì)算評(píng)價(jià)值。在采摘適當(dāng)時(shí)期的判斷中(步驟S6)中，如圖16所示，首先，選擇根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目以 及茶葉的用途中的哪個(gè)進(jìn)行判斷(步驟S61)，在選擇了基于茶葉的用途的判斷時(shí)，輸入與 玉露、粉茶等制品種類或與上級(jí)、中級(jí)等制品等級(jí)有關(guān)的具體用途(步驟S62)。按照輸入的 具體用途，從數(shù)據(jù)庫中讀取評(píng)價(jià)項(xiàng)目的適當(dāng)范圍來設(shè)定為判斷基準(zhǔn)(步驟S63)。另一方面， 當(dāng)在步驟S61中選擇了基于評(píng)價(jià)項(xiàng)目的判斷時(shí)，當(dāng)關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目輸入了目標(biāo)值(步驟S64) 時(shí)，將該目標(biāo)值作為判斷基準(zhǔn)設(shè)定適當(dāng)范圍。此外，關(guān)于判斷方式，可以是利用適當(dāng)范圍的 上限值或下限值對(duì)于采摘適當(dāng)時(shí)期的開始或結(jié)束進(jìn)行判斷的方式，還可以是使用上下限的 兩個(gè)值判斷是否處于采摘適當(dāng)時(shí)期中的方式，關(guān)于纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)，將適 當(dāng)范圍的下限作為基準(zhǔn)來判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的開始，關(guān)于全氮，將適當(dāng)范圍的上限作為基 準(zhǔn)來判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的開始，相反，關(guān)于纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)，根據(jù)適當(dāng)范圍 的上限判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的結(jié)束，關(guān)于全氮，根據(jù)適當(dāng)范圍的下限來判斷采摘適當(dāng)時(shí)期的結(jié)束。因此，在步驟62以及步驟64中，在輸入用途或目標(biāo)值時(shí)，還可以設(shè)定為關(guān)于判斷形 式進(jìn)行輸入。然后，根據(jù)在步驟S63或S64中設(shè)定的適當(dāng)范圍，把在步驟S45中得到的評(píng)價(jià)項(xiàng) 目的評(píng)價(jià)值與適當(dāng)范圍進(jìn)行比較，判斷是否處于適當(dāng)范圍(步驟S65)后，來判斷可否采摘 (步驟S65、S66)。在判斷為不適合采摘時(shí)(步驟S67)，可以根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的適當(dāng)范圍和評(píng) 價(jià)值的差D，預(yù)測(cè)采摘適當(dāng)時(shí)期(步驟S68)。該預(yù)測(cè)例如可以從數(shù)據(jù)庫讀取關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目 的每1天的標(biāo)準(zhǔn)變化量V后，來將從圖像拍攝日起D/V日后的日期作為采摘適當(dāng)時(shí)期，意地 選擇預(yù)測(cè)的執(zhí)行。在關(guān)于多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目執(zhí)行了評(píng)價(jià)值的計(jì)算(步驟S45)以及評(píng)價(jià)值是否處于適當(dāng) 范圍的判斷(步驟S65)時(shí)，對(duì)于每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目決定可否采摘。關(guān)于它們的顯示，可以任意 地指定評(píng)價(jià)項(xiàng)目的優(yōu)先順序，按照該順序顯示評(píng)價(jià)、判斷的結(jié)果，或者可以把在全部評(píng)價(jià)項(xiàng) 目中判斷為采摘適當(dāng)時(shí)期的項(xiàng)目數(shù)的比例顯示為適當(dāng)度。可以根據(jù)需要，進(jìn)行放大、縮小、剪切等圖像的加工處理、合成圖像或每區(qū)帶圖像 等這樣的圖像的輸出形式的變更、使數(shù)據(jù)分布在直方圖這樣的圖像內(nèi)的處理等，來輸出在 上述步驟中使用的數(shù)據(jù)以及通過運(yùn)算處理等得到的各種數(shù)據(jù)。此外，以上關(guān)于綠茶進(jìn)行了說明，但是即使茶樹的品種不同，但同樣會(huì)表現(xiàn)出茶樹 新芽的全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系，所以關(guān)于紅茶或?yàn)?龍茶等在制造中使用的茶品種，也可以通過測(cè)定上述的評(píng)價(jià)項(xiàng)目以及計(jì)算植被指數(shù)生成相 關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)，由此得知茶樹新芽的發(fā)育程度。在紅茶或?yàn)觚埐璧鹊闹圃熘?，也與茶葉的發(fā) 育程度相關(guān)聯(lián)地決定采摘時(shí)期，所以可以將本發(fā)明用于紅茶或?yàn)觚埐璧炔枞~的采摘，設(shè)定 適于采摘的時(shí)期的上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的適當(dāng)范圍，使用植被指數(shù)評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性進(jìn)行采 摘判斷以及采摘時(shí)期的預(yù)測(cè)。提供通過利用茶園的拍攝圖像的非接觸并且非破壞的方法，可以在短時(shí)間內(nèi)容易 地判斷茶樹的新芽是否處于適于采摘的時(shí)期的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，可以對(duì)于大范 圍的茶園，對(duì)于每個(gè)區(qū)域正確并且迅速地判斷采摘，所以可高效率地收獲具有目標(biāo)品質(zhì)的 茶葉，能夠使采摘的生茶葉的品質(zhì)均勻化，并且可以設(shè)定收獲的預(yù)定。因此，可以提高茶制 品的制造效率，促進(jìn)制品品質(zhì)的提高以及品質(zhì)均勻化，并且，有助于茶制品的制造以及供給 的穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢允∪ピ嚇拥牟蓸?、成分分析等繁瑣并且需要時(shí)間的作業(yè)，可以減 輕與采摘判斷有關(guān)的勞力，有助于提高茶制造的經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求
一種茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，使用在茶葉的圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，根據(jù)從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系，使用計(jì)算出的所述植被指數(shù)，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述光學(xué)數(shù)據(jù)是從茶葉反射的紅色光區(qū)域以及近紅外光區(qū)域的反射光的數(shù)據(jù)，所述植 被指數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，通過使用太陽光照射的明亮條件下或使用人工光照射的陰暗條件下的拍攝，取得所述 茶葉的圖像信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 通過根據(jù)取得所述圖像信息的明亮/陰暗條件的區(qū)別，并按照茶葉的品種以及茶期決定常數(shù)的關(guān)系式，表示所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述圖像信息，對(duì)于將圖像劃分為多個(gè)區(qū)域后、所述多個(gè)區(qū)域中的所指定的一個(gè)區(qū)域能夠計(jì)算所述植被指數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 還具有以下的步驟亦即，根據(jù)生成所述圖像信息時(shí)的照度、光圈、快門速度以及灰板等對(duì)照?qǐng)D像信息中的至少一個(gè)，修正所計(jì)算出的所述植被指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述茶葉的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)中，按照所述相關(guān)關(guān)系計(jì)算與所述植被指數(shù)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值，將其與所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的 適當(dāng)范圍進(jìn)行比較，或者，按照所述相關(guān)關(guān)系計(jì)算與所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的適當(dāng)范圍對(duì)應(yīng)的植被指數(shù)范圍，將其與所述 植被指數(shù)進(jìn)行比較，通過所述某個(gè)比較，判斷茶葉是否處于采摘適當(dāng)時(shí)期。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 通過相對(duì)于樹冠面的拍攝角度為O 10° (但是除去0° )的拍攝生成所述圖像信息。
9.一種茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于， 具備拍攝裝置，其生成茶葉的圖像信息；以及信息處理部，其使用在所述圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，使用計(jì)算出的 植被指數(shù)，對(duì)于從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià) 項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，所述處理裝置使用具有決定所述至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目能夠評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性。
10.一種茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于， 具備拍攝裝置，其生成茶葉的圖像信息；數(shù)據(jù)庫，其具有決定從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇的至少 一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)；以及信息處理部，其使用在所述圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù) 庫的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目和植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系，使用計(jì)算出的植被指數(shù)，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng) 目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，具有信息供給單元，其向所述處理裝置供給所述拍攝裝置生成的圖像信息，所述信息供給單元具有無線或有線通信裝置，或者在所述拍攝裝置以及所述處理裝 置之間經(jīng)由記錄介質(zhì)能夠記錄以及讀取信息的信息記錄裝置以及讀取裝置。
12.—種茶葉的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，具有輸入部，其取得茶葉的圖像信息；運(yùn)算處理部，其使用所述輸入部取得的茶葉的圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指 數(shù)，使用計(jì)算出的植被指數(shù)，對(duì)于從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇 的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，并使用具有決定所述至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目和植 被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目能夠評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性；以及顯示部，其顯示由所述運(yùn)算處理部評(píng)價(jià)的茶葉的采摘適當(dāng)性。
13.一種計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)，其具有使計(jì)算機(jī)具有采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置的功能的計(jì) 算機(jī)可讀取的程序代碼，所述采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置使用具有決定至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目和植被 指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，能夠評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，所述至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目是 從全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述計(jì)算 機(jī)可使用的介質(zhì)的特征在于，所述程序代碼包括使用在茶葉的圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行植被指數(shù)的計(jì)算的、計(jì)算機(jī) 可讀取的第一程序代碼；以及使計(jì)算機(jī)使用計(jì)算出的所述植被指數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指 數(shù)的相關(guān)關(guān)系，關(guān)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目執(zhí)行茶葉的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的、計(jì)算機(jī)可讀取的第二 程序代碼。
14.一種計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)，其具有使計(jì)算機(jī)具有能夠執(zhí)行茶葉的采摘適當(dāng)性的 評(píng)價(jià)的采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)裝置的功能的計(jì)算機(jī)可讀取的程序代碼；以及存儲(chǔ)決定從全氮、纖 維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)組成的組中選擇的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān) 系的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，所述計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)的特征在于，所述程序代碼包括使用在茶葉的圖像信息中包含的光學(xué)數(shù)據(jù)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行植被指數(shù)的計(jì)算的、計(jì)算機(jī) 可讀取的第一程序代碼；使計(jì)算機(jī)使用計(jì)算出的所述植被指數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指 數(shù)的相關(guān)關(guān)系，關(guān)于所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目執(zhí)行茶葉的采摘適當(dāng)性的評(píng)價(jià)的、計(jì)算機(jī)可讀取的第二 程序代碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)，其特征在于，還具有使計(jì)算機(jī)輸出所評(píng)價(jià)后的茶葉的采摘適當(dāng)性的、計(jì)算機(jī)可讀取的第三程序代碼。
全文摘要
使用茶葉的圖像信息的光學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)，根據(jù)全氮、纖維量、芽重、出開度以及開葉數(shù)中的至少一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系，使用計(jì)算出的植被指數(shù)，關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性，判斷是否處于采摘適當(dāng)時(shí)期。采摘適當(dāng)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有生成茶葉的圖像信息的拍攝裝置(1)；以及計(jì)算植被指數(shù)，使用所計(jì)算出的植被指數(shù)，關(guān)于評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)茶葉的采摘適當(dāng)性的信息處理部(2)，使用決定評(píng)價(jià)項(xiàng)目與植被指數(shù)的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，來評(píng)價(jià)采摘適當(dāng)性。
文檔編號(hào)G01N21/35GK101971006SQ200980108750
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者井料均, 全炳德, 荒井昌彥, 虎尾健志, 金宗煥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社伊藤園;國立大學(xué)法人長崎大學(xué)