Agri Hack Day 2019 in 宮崎大学〜マンゴーチーム〜

Agri Hack Day 2019 in 宮崎⼤学
マンゴーチーム
２０１９年０２⽉０３⽇（⽇）
機械・情報系コース修⼠１年 Futa.H，T.N.Revolution
情報システム⼯学科３年 O-IWN

★ マンゴーは⽊に成る！
★ 収穫できるようになると、⽊から落ちる！
背景
2
http://www.utopia-farm.net/マンゴーの収穫までの流れ
収穫不可能
収穫可能

★ 地⾯に落ちて傷つかないように、収穫袋をかける！
★ 収穫可能マンゴーは袋の中に落ちるので傷つかない！
背景
3
https://kedokumango.com/20160709/7718
傷つかない

背景
4
問題点
収穫可能かどうかを⾒分けるのが⼤変！！
収穫可能マンゴーはどれ？
何個収穫できる？

⽬的
5
★ マンゴーが収穫可能か収穫不可能かの⾒極めを簡単にする！
★ 収穫可能マンゴーの個数を事前に把握する！

提案⼿法
画像解析をしてLED
袋に感圧センサを設置して
圧⼒を検知したらLED点灯
ブラウザ上でマンゴー
の⼤体の場所を⽂字と
図で表⽰
定期的に画像を撮影

提案⼿法(詳細)
画像解析をしてLED
の点灯を検知
袋に感圧センサを設置して
圧⼒を検知したらLED点灯
ブラウザ上でマンゴー
の⼤体の場所を⽂字と
図で表⽰
定期的に画像を撮影

落下感知部分
★ 使⽤⾔語
➡ Arduino 1.8.8
★ 使⽤モジュール
✴ Arduino Uno
✴ ブレッドボード
✴ LED
✴ ジャンパワイヤ
✴ 抵抗器
✴ 感圧センサ（ALPHA-MF02-N-221-A01）
✴ USBケーブル

仕組み
1.感圧センサに上から⼒が加わる．
2.感圧センサの抵抗値が低くなる．
3.Arduino Unoのアナログピンに電
圧がかかる．
4.アナログピンにかかる電圧を0〜
1023の整数値で読み取り，電圧に換
算する．
5.取得した電圧が1.0V以上になったら
LEDが点灯する．

LEDの撮影
★ スマートフォンとMESH(GPIO)を接続し、定
期的に写真を撮影する。
★ 使⽤機材
➡ スマートフォン(iOS)、MESH

画像のアップロード
★ 撮影した写真をGoogle Cloud Storageに送る。
Webhookで写真のURLを送る
受け取ったURLの画像をダウンロード
して、Cloud Storageに保存する

マンゴーが落ちているかどうかの判別
★ 撮影した写真を画像処理し、マンゴーが落ちているかどうかを判別する。
JSONファイルを⽣成

正解画像判断したい画像

判断したい画像
輝度が⾼ければ、
LEDが光っていると
判断し、マンゴー
が落ちているか判
断する

判断したい画像
LEDが光ってない場合の例

フロントエンドの概要
★ ブラウザから確認可能
★ 使⽤⾔語
➡ HTML，CSS（Bootstrap4），JavaScript（jQuery）
★ 表⽰⽅法
✤ json形式で受け取って⽂字と図で表⽰
★ 使い⽅
✤ 画⾯中央にある更新ボタンをクリックすることで現在の状態を確認可能（ajax）

更新ボタンをクリックする
とテーブルと図を更新
マンゴーの位置を
テーブルでも表⽰
画⾯構成
図で表⽰

テーブルにも何も
表⽰しない
マンゴーが落下していない場合
何も表⽰しない

落ちたマンゴーを
⽂字で表⽰
マンゴーが落下した場合
⻘⾊で表⽰

判別⽅法
★ 今回マンゴーは８つのセクションに分けそれぞれにIDを振り分けている
★ バックエンドが⽣成したjsonファイルをパースしてフロントで描画
★ 受け取るjsonデータの形式は以下の通り
{
"0": 0,
"1": 0,
"2": 0,
"3": 0,
"4": 0,
"5": 0,
"6": 0,
"7": 1
}
０
１
２
３
４
５
６
７
このjsonは，7番⽬のセクション
でマンゴーが落下している

レスポンシブデザイン
★ Bootstrapを⽤いることでレスポンシブデザインに対応
★ モバイルファーストを意識

メリット
★収穫袋に取り付けるモジュールはArduinoを使っ
ている→安価、省電⼒を実現できる
★MESHタグの種類を増やして、温度や湿度も取得
可能→拡張性が⾼い
★アプリではなくブラウザで確認→可⽤性が⾼い
24

まとめ
背景：マンゴーは収穫可能かどうかを⾒分けるのが⼤変！！
⽬的：
★ マンゴーが収穫可能か収穫不可能かの⾒極めを簡単にする
★ 収穫可能マンゴーの個数を事前に把握する！
25
⼿段：収穫可能マンゴーを⾃動検知して知らせる
結果：収穫可能マンゴーの⾒極めが容易になり、
マンゴー農家の負担の軽減が期待できる！

★ Arduinoの電源確保
★ 画像解析の誤検知率低下
★ 複数のマンゴーの同時判別
今後の課題
26
ご静聴ありがとうございました。

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