Measurement of Sugarcane Plant Height with a 3D Model Constructed Using UAV-based RGB Images Captured in the Southern Part of Okinawa Prefecture

Abstract

サトウキビの産糖予想のため，生育茎数，茎長，茎径などが調査されている．草高は茎長を直接示していないが，両者の関連は高く，草高を把握することで栽培管理での活用も考えられる．小型の無人航空機（UAV）を使って撮影した画像から対象とする植物の3次元モデルを作成し，群落の植物高さを求めることできめ細かいほ場観測や栽培管理が可能となる．しかし，サトウキビのように茎，葉の細い構造が多数集まった状態で群落を形成している場合，安定して3次元モデルを構築することが難しい．本研究では，沖縄県南部地域のサトウキビほ場でUAVによるRGB画像から3次元モデルを構築し，植付から収穫までの草高計測を行った．カメラの角度を鉛直下向きで撮影した画像に，カメラを天底角30°に傾けて撮影した画像を組み合わせることで，安定して3次元モデルを構築できた．3次元点群から求められた草高は7.4%の誤差であり，倒伏や屈起などの様子を十分に把握し栽培管理への活用に許容できる精度であった．また，ほ場全体の草高の分布を明らにすることで，ほ場内のサトウキビの倒伏状況を確認でき，機械による収穫作業の適切な作業計画の立案に有益と考えられる．

Plant phenotyping relevance

UAVのRGB画像から3次元モデルと点群を構築し、サトウキビ群落の草高を推定する手法を開発・精度評価しており、植物形質の取得が研究の中心です。

Code and data availability

The article describes UAV RGB image acquisition, SfM-MVS 3D model construction (Pix4D mapper), and plant height measurements in an Okinawa sugarcane field, but contains no data availability statement, no public deposit of images, point clouds, DSM/DCM data, or analysis code, and no author-provided repository URL. The仅の

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