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METHOD OF EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER, IMAGING DEVICE FOR EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER AND PROGRAM FOR EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER meetings

Foreign code F110002444
Posted date Mar 4, 2011
Country WIPO
International application number 2006JP325084
International publication number WO 2007/069736
Date of international filing Dec 15, 2006
Date of international publication Jun 21, 2007
Priority data
  • P2005-361386 (Dec 15, 2005) JP
  • P2006-272055 (Oct 3, 2006) JP
Title METHOD OF EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER, IMAGING DEVICE FOR EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER AND PROGRAM FOR EVALUATING TREE BODY PRODUCTION POWER meetings
Abstract [PROBLEMS] To be able to evaluate a tree body production power for isolated tree bodies or tree bodies disposed at intervals without requiring many hours by a non-destructive method by using a tree crown structure measuring device or an imaging device provided with a fisheye lens. [MEANS OF SOLVING PROBLEMS] A rotation semi-ellipsoid model as representing the outer shape of a tree body is determined, the intensity of light passed through tree leaves as measured by an optical tree body structure measuring device disposed a specified distance away from a trunk and the intensity of light not passed through tree leaves are measured to calculate a light path length along which light incident to the tree body passes by means of the semi-ellipsoid model, and a total area of tree body leaves are determined from the measured intensities of light and the light path length. In place of the optical tree body structure measuring, an imaging device provided with a fisheye lens may be disposed to be able to determine a total area of tree body leaves also by performing arithmetic processing on image data obtained by imaging.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】孤立して存在する樹体または間隔をおいて複数存在する個々の樹体について樹体の透過光を測定することにより樹体生産能力を評価する方法であって、1本の樹体の主幹を軸として樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半長円体とする回転半長円体モデルを決定することと、該主幹から所定の距離だけ離れた地面近辺の位置に光学的樹体構造測定装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して該光学的樹体構造測定装置により測定対象となる複数の天頂角で入射し樹葉を通過した光の強度を測定することと、天空からの光が遮られない位置に光学的樹体構造測定装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して該光学的樹体構造測定装置により測定対象となる前記複数の天頂角での樹葉を通過しない光の強度を測定することと、前記複数の天頂角で入射し樹葉を通過した光の強度と樹葉を通過しない光の強度とから該複数の天頂角での空隙率を求めることと、測定対象とする前記複数の天頂角に対して入射光が回転半楕円体モデルでの回転半楕円体面における入射点から前記光学的樹体構造測定装置までに通過する光路長及び樹冠体積を回転半長円体モデルに基づいて計算することと、前記複数の天頂角での空隙率と前記複数の天頂角に対応する光路長とから各天頂角に対応する光の減衰量を求めることと、該光の減衰量から葉面積密度を求めこれと前記樹冠体積とから樹体総葉面積を求めることと、からなることを特徴とする樹体生産能力を評価する方法。

【請求項2】前記測定された複数の天頂角での入射光の強度から、次式(1)【数1】により該複数の天頂角での空隙率T(θi)を求め、次式(2)【数2】により葉面積密度(LAD)を求めるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の樹体生産能力を評価する方法。

【請求項3】孤立して存在する樹体または間隔をおいて複数存在する個々の樹体について、樹体の透過光を測定することにより樹体生産能力を評価する方法であって、1本の樹体の主幹を軸として樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半長円体とする回転半長円体モデルを決定することと、該主幹から所定の距離だけ離れた地面近辺の位置に魚眼レンズを装着した撮像装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置することと、前記撮像装置により測定対象となる複数の天頂角からの入射光を含む画角の画像を撮像することと、前記撮像装置により取得された画像データについて前記複数の天頂角での入射光の開空度を求める演算処理を行うことと、測定対象とする前記複数の天頂角に対して入射光が回転半楕円体モデルでの回転半楕円体面における入射点から前記光学的樹体構造測定装置までに通過する光路長及び樹冠体積を回転半長円体モデルに基づいて計算することと、前記複数の天頂角からの入射光の開空度と前記複数の天頂角に対応する光路長とから各天頂角に対応する光の減衰量を求めることと、該光の減衰量から葉面積密度を求めこれと前記樹冠体積とから樹体総葉面積を求めることと、からなることを特徴とする樹体生産能力を評価する方法。

【請求項4】前記撮像装置により撮像された画像について、次式(5)【数5】により前記複数の天頂角での入射光に対する開空度をT(θi)求め、次式(2)【数2】により葉面積密度(LAD)を求めるようにしたことを特徴とする請求項3に記載の樹体生産能力を評価する方法。

【請求項5】前記回転半長円体モデルを、主幹を軸として樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半楕円体モデルとしたことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の樹体生産能力を評価する方法。

【請求項6】魚眼レンズと、該魚眼レンズの結像位置に配設された撮像素子と、撮像動作制御部と、前記撮像素子により取得された画像データについて演算処理を行う演算回路と、該演算回路による演算結果を出力する出力部とを備えてなる撮像装置であって、前記演算回路は、孤立して存在する樹体または間隔をおいて複数存在する個々の樹体について樹体の透過光を測定する際に、1本の樹体の主幹から所定の距離だけ離れた地面近辺の位置に前記撮像装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して撮像し取得された画像について測定対象となる複数の天頂角をそれぞれ含む複数の角度範囲の画像部分におる画像データから前記複数の角度範囲での開空度を求め、前記樹体についてその主幹を軸とし樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半長円体として決定された回転半長円体モデルに基づいて前記複数の天頂角に対して入射光が回転半楕円体モデルでの回転半楕円体面における入射点から前記撮像装置まで通過する光路長及び樹冠体積を求め、前記開空度と前記複数の天頂角に対する光路長とから各天頂角を含む角度範囲に対応する光の減衰量を求め、該光の減衰量から葉面積密度を求めこれと前記樹冠体積とから樹体総葉面積を求める演算処理を行うものであることを特徴とする樹体生産能力を評価するための撮像装置。

【請求項7】前記演算回路は取得された画像データについて、次式(5)【数5】により前記複数の天長角での入射光に対する開空度をT(θi)求め、次式(2)【数2】により葉面積密度(LAD)を求める演算処理を行うようにしたものであることを特徴とする請求項6に記載の樹体生産能力を評価するための撮像装置。

【請求項8】前記回転半長円体モデルを、主幹を軸として樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半楕円体モデルとしたことを特徴とする請求項6または7のいずれか1項に記載の樹体生産能力を評価するための撮像装置。

【請求項9】孤立して存在する樹体または間隔をおいて複数存在する個々の樹体について該樹体の透過光を測定する際に、1本の樹体の主幹から所定の距離だけ離れた地面近辺の位置に光学的樹体構造測定装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して測定された複数の天頂角で入射し樹葉を通過した光の強度と、天空からの光が遮られない位置に光学的樹体構造測定装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して測定された前記複数の天頂角での樹葉を通過しない光の強度とから該複数の天頂角での空隙率を求め、前記樹体についてその主幹を軸とし樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半長円体として決定された回転半長円体モデルに基づいて求められた前記複数の天頂角に対して入射光が回転半楕円体モデルでの回転半楕円体面における入射点から前記光学的樹体構造測定装置までに通過する光路長及び樹冠体積とから各天頂角に対応する光の減衰量を求め、該光の減衰量から葉面積密度を求めこれと前記樹冠体積とから樹体総葉面積を求める演算処理を行うことにより樹体生産能力を評価するための演算処理をコンピュータ上で実行するためのプログラム。

【請求項10】前記測定された複数の天頂角での入射光の強度から、次式(1)【数1】により該複数の天頂角での空隙率T(θi)を求め、次式(2)【数2】により葉面積密度(LAD)を求めるようにしたことを特徴とする請求項9に記載の樹体生産能力を評価するための演算処理をコンピュータ上で実行するためのプログラム。

【請求項11】孤立して存在する樹体または間隔をおいて複数存在する樹体について樹体の透過光を測定する際に1本の樹体の主幹から所定の距離だけ離れた地面近辺の位置に魚眼レンズを装着した撮像装置を入射光軸が水平面に対して垂直上方に向くようにして配置して撮像し取得された画像について測定対象となる複数の天頂角をそれぞれ含む複数の角度範囲の画像部分におる画像データから前記複数の角度範囲での開空度を求め、前記樹体についてその主幹を軸とし樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半長円体として決定された回転半長円体モデルに基づいて前記複数の天頂角に対して入射光が回転半楕円体モデルでの回転半楕円体面における入射点から前記撮像装置まで通過する光路長及び樹冠体積を求め、前記開空度と前記複数の天頂角に対応する光路長とから各天頂角を含む角度範囲に対応する光の減衰量を求め、該光の減衰量から葉面積密度を求めこれと前記樹冠体積とから樹体総葉面積を求める演算処理を行うことにより樹体生産能力を評価するための演算処理をコンピュータ上で実行するためのプログラム。

【請求項12】複数の天頂角からの入射光を含む画角について取得された画像データについて、次式(5)【数5】により前記複数の天長角での入射光に対する開空度をT(θi)求め、次式(2)【数2】により葉面積密度(LAD)を求めるようにしたことを特徴とする請求項11に記載の樹体生産能力を評価するための演算処理をコンピュータ上で実行するためのプログラム。

【請求項13】前記回転半長円体モデルを、主幹を軸として樹高及び平均樹冠半径をそれぞれ2つの径とする上に凸の回転半楕円体モデルとしたことを特徴とする請求項9~12のいずれか1項に記載の樹体生産能力を評価するための演算処理をコンピュータ上で実行するためのプログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Yamaguchi University
  • Inventor
  • YAMAMOTO, Haruhiko
  • IWAYA, Kiyoshi
  • TSUCHIYA, Yasushi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE,AG,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,LY,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PG,PH,PL,PT,RO,RS,RU,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,SV,SY,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN,ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,NL,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(BW,GH,GM,KE,LS,MW,MZ,NA,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
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