WIRIS Agro R
WIRIS Agro Rは、広大な土地の水ストレスをマッピングするために設計された、精密農業用のサーマルカメラです。この装置によって、ある植物群に対する水ストレス値を容易に測定でき、収集した情報は、収穫量マップの作成、灌漑の最適化、水管理対策等に活用することができます。さらに、ラジオメトリック測定が可能なLWIRバンドセンサーと、バイオマス被覆指数評価用のフルHD解像度（1920 x 1080 px）の10倍光学ズームRGBカメラも備えています。
WIRIS Agro の主な機能
| CWSIオンボード処理 | 作物の水ストレス指数（CWSI）をリアルタイムで評価 |
| オンボードシステムの操作 | WIRIS OSによるリアルタイムデータストリーミングと制御 S.BUS、CANバス、MavLink、RJ-45等の接続による簡単なカメラ制御 |
| バイオマス指数 | 作物の質量をリアルタイムにパーセント計算しRGBで表示 |
主なWIRIS Agro Rの使用例
水分モニタリング
作物の水分ストレスを監視します。Agroは専用のカラーマップ「Crop」と「CropStep」で状況を可視化できます。
灌漑管理
最も効率的な灌漑システムサポートするため、専用のカラーマップ「Water」「WaterStep」が用意されています。これにより、土壌センサーの最適な設置場所を決定し、構造の最適化が容易になります。
表現型
作物は品種により必要な水分量が異なります。WIRIS Agro Rは、特定の種の作物と他の種の水ストレスの状況を比較・判断するのに役立ちます。
バイオマス指数
圃場の植物の被覆状状況をリアルタイムで測定できます。
水ストレスの計測
作物の水ストレス指数（CWSI）は、気温など他の環境の影響を受けずに、作物の水分状況を定量評価する指標です。植物の根の張り方や土壌の地下水の有無など、目に見えない影響は様々あるため、作物の水ストレスを正確に測定することは容易ではありません。WIRIS Agro Rのサーモグラフィを利用することで、作物に与える実際の影響をリアルタイムで測定できます。
＜航空写真＞
＜水ストレス診断画像＞
作物の水ストレス指数（CWSI）と正規化植生指数（NDVI）の比較
＜CWSI＞
＜NDVI＞
リアルタイム評価
WIRIS Agro Rでは、飛行中に作物の水ストレスの実測値を計測します。
異なる月や年のデータを比較することで、現在の水ストレス値に応じた潜在的な収量マップを作成することができます。
- リアルタイムにオンボードでCWSIを評価
- リアルタイムに作物と水分のカラーマップを可視化
- リアルタイムに干ばつによって受ける影響を予測
- リアルタイムにバイオマスカバーインデックス評価
- リアルタイムにピクチャーインピクチャーでCWSI指数とRGBを表示
精密設計
産業用アプリケーションは、高い精度を要求されます。
Wiris Agro Rはデバイスの精度を確保するために個別にキャリブレーションしています。
一体ごとに正確に製造・調整されており、出荷時には「final calibration certificate」を発行しています。
CWSIアナライザー・ソフトウェア
CorePlayer CWSIは、CWSIのRAWデータ画像とビデオの処理、分析、エクスポートに使用するデスクトップソフトウェアです。
このソフトより、CWSIインデックスの正しい計算に必要なパラメータとモデルを設定でき、撮影した熱映像の調整などの後処理が容易になります。
CorePlayer CWSIはWIRIS Agro Rに付属しています。
2D、3Dビジュアライゼーションへのデータ処理には、Pix4D や Agisoft等のツールの利用をお勧めします。Agro Rで撮影した画像・ビデオにはGPS 情報が含まれています。
カラーマップ
WIRIS Agro Rは 下のような4つのカラーマップを提供します。
0 値 (範囲を下回る負の値) および100% 値 (範囲を上回る値) を超えると白黒で表示されます。
バイオマス指数
BCI (Biomass Cover Index) はRGB画像内の植生量を評価するものです。RGBカメラで撮影した緑の植生を含む領域の割合を、白色でマスクされた植生がない領域と比較します。
BCIは、しきい値設定によって調整できます。
インターフェース
WIRIS Agro Rは、ドローンのコントロールユニットと接続連携するために、外部GPSや様々なデバイスと接続できる幅広いインターフェースを提供します。また低遅延のWifiビデオストリーミングとコマンドリンクも使用可能です。以下が提供されるH/Wインターフェースです。
- S.Bus
- CAN bus (DJI M600 and A3 controller compatible)
- Ethernet (RJ 45)
- MavLink – Provides a wide range of standard and custom commands for controlling the thermal camera during the flight.
- External GPS connection
- External trigger
データ保存
WIRIS Agro Rには、記録用に128GBのメモリを搭載したSSDディスクが内蔵されています。 外部USBディスク、microSDカードに保存することもできます。
軽量設計
ドローンに搭載しやすい軽量設計です。
重 量 : < 430 g
サイズ : 83 x 85 x 68 mm
ギャラリー
テクニカルインフォメーション・スペック
WIRIS Agro key features description
| CWSI onboard processing | Evaluation of Crop Water Stress Index (CWSI) onboard in real-time |
| Operating onboard system | CWSI OS for full real-time data streaming and evalution during the flight – operating system ensures the full access to all camera functions – easy camera control via S.Bus, CAN bus, MavLink, RJ-45 or Trigger |
| Biomass cover index in % | Real-time percentage calculation of the mass of the vegetation in RGB |
WIRIS Agro specification
| Sensor resolution | 640 x 512 pixels |
| Real-time CWSI evaluation | Workswell patented WIRIS Agro technology based on crop water stress index (normalized to value from 0 to 1) brings information about the crop stress and crop water management on large areas. The information can then be used to determine yield maps, manage irrigation or implement water management related remedies. |
| FPA active sensor size | 1.088 x 0.8705 cm |
| Type of sensor | LWIR band sensor |
| CWSI evaluation range | 0 – 100% (100% means very stressed) |
| Temperature sensitivity | 0.03 °C (30 mK) |
| Field of view of the lens | 45° |
| Color maps | 4 color maps for CWSI and Water management evaluation |
| CWSI range settings | Automatic or manual |
| CWSI digital zoom | 1 – 14x continuous |
| Software CorePlayer | Yes, included in the package 2 licenses |
| 3D mapping SW compatibility | Agrisoft and Pix4D |
10x Optical zoom digital visual camera
| Resolution | 1920 x 1080 pixels (Full HD), 1/3” sensor, Auto white balance, Wide dynamic range, Backlight compensation, Exposure and Gamma control |
| Optical zoom | 10x optical zoom with vibration compensation |
| View angle | Ultra zoom 6.9° – extra wide 58.2°, focal 33.0 mm – 3.3 mm |
| Biomass cover index | Calculation of the index in real-time with Threshold function |
| Focus | Autofocus with Direct Focus Zoom synchronization |
Memory and data recording
| Memory | Internal high-speed SSD 128 GB for image and video recording External slot for Micro SD card & USB 2.0 for USB stick for taking images |
| Image and video formats | CWSI JPEG images and Digital camera Full HD JPEG images Digital camera h.264 encode video HD recording Full-frame CWSI video recording (raw data recording) |
GPS geo-tagging (image & video)
| GPS tagging (image & video) | MavLink or External GPS or DJI A3 controllers compatible via CAN bus |
Interfaces & real-time remote control
| 10-pin digital port | S.BusCAN bus (compatible with DJI M600 and A3 controllers) MavLink External GPS connectivity External trigger |
| Ethernet (RJ-45) port | Video streaming and camera control (optional on request only) |
| Micro USB 2.0 port | Mass storage Camera control and video streaming (optional on request only) |
| USB 2.0 port | Keyboard connection for in-house WIRIS camera control |
| Remote control system | CWSI OS ensures real-time control of all camera functions during the flight |
| Remote control options | S.BUS protocol CAN bus for real-time control on DJI M600 and GPS geo-tagging RJ-45 for wireless uplink installation (video streaming and camera control) |
| Protective filter on lens | Filter protects the lens against external damage during the flight |
| Camera functions | Measurement functions: – online CWSI evaluation including 4 different color maps – spot CWSI evaluation (Centre) with temperature information – biomass index evaluation in percentage in real-time Periodic capturing: – capturing CWSI image, CWSI video and Visible image simultaneously |
| Camera modes visualization | Picture-in-Picture, Full Screen RGB with segmentation, Dual-screen |
| Micro HDMI video output | 1280 x 720 pixels (720p), Aspect ratio 16:9, Micro HDMI video output |
Software & SDK
| Desktop software | Advanced Workswell CorePlayer for offline CWSI data analysis |
Power supply, weight & dimensions
| Input supply voltage | 9 – 36 VDC, Coaxial 2 x 6.4 mm, outer shell – GND |
| Power dissipation (avg.) | 12 W |
| Weight | < 430 grams |
| Dimensions (L x W x H) | 83 mm x 85 mm x 68 mm |
| Mounting | 2 x 1/4-20 UNC thread (1x bottom side, 1x upper side) |
| Housing material | Durable aluminium body for long-time measurement stability |
Environmental
| Operating temperature range | -10 °C to +50 °C |
| Storage temperature range | -30 °C to +60 °C |