空撮と写真測量によって構築される農場の3 次元モデルから草地部分を選択するための画像処理とPython スクリプト

抄録

空撮画像から作成される農場の3 次元モデルを分析して収量予測や雑草の識別を行う場合，モデルに含まれる森林，家屋，倉庫，作業道路などを除外する必要がある．本研究では，農場の3 次元モデルから草地圃場のみを選択するための処理を紹介する．モデル作成用ソフトウェアに備わっている点群分類機能と数値表層モデルの利用を前提とし，プログラム言語Python によって選択処理をコンピューターへ実装する．処理は3 段階からなる：1） 点群分類の実施による森林と建築物の大部分を除いた数値表層モデルとオルソモザイク画像の構築，2） 数値表層モデルの傾斜属性の利用による森林部分に残存するノイズの完全な除去，3） 作業道路の色情報の利用による解析対象外の圃場等の除去．1） を実施するためにAgisoft Metashape Professional を利用し，2） と3） を実施するためにPython スクリプトを作成した．その際，処理を視覚的に実行するためのユーザーインターフェースも組み入れた．異なる2 つの草地で3 つの時期に3 種の小型マルチコプターを用いて撮影された空撮画像においても本処理は有効であり，これら一連の画像処理を利用すれば不定形の草地圃場を選択することも容易である．