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公開番号2024176406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094911
出願日2023-06-08
発明の名称生育状態推定装置、植物管理システム、生育状態推定方法、及びプログラム
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類A01G 7/00 20060101AFI20241212BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】作業者の熟練度などによらずに植物の生育状態を把握できることが望まれている。
【解決手段】生育状態推定装置は、植物の葉の張りに関する複数の指標を取得する取得部を備えてよい。生育状態推定装置は、前記植物の葉の張りに関する複数の指標と植物の生育状態との関係を示す関係情報と、前記取得部により取得された前記複数の指標とに基づいて、前記植物の生育状態を推定する推定部を備えてよい。前記複数の指標は、葉の硬さ、葉の厚み、葉脈の密度、茎の太さ、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度のうちの少なくとも2つを含でよい。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
植物の葉の張りに関する複数の指標を取得する取得部と、
前記植物の葉の張りに関する複数の指標と植物の生育状態との関係を示す関係情報と、前記取得部により取得された前記複数の指標とに基づいて、前記植物の生育状態を推定する推定部と
を備える生育状態推定装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記推定部は、前記複数の指標を説明変数として、前記植物の生育状態を目的変数とする学習済み予測モデルに基づいて、前記植物の生育状態を推定する、請求項１に記載の生育状態推定装置。
【請求項３】
前記複数の指標は、葉の硬さ、葉の厚み、葉脈の密度、茎の太さ、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度のうちの少なくとも２つを含む、請求項１に記載の生育状態推定装置。
【請求項４】
前記取得部は、
硬度計による測定結果に基づく葉の硬さを取得し、
厚み計測器による測定結果に基づく葉の厚みを取得し、
厚み計測器による測定結果または撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく茎の太さを取得し、または
撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく葉脈の密度、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度の少なくとも１つを取得する、請求項３に記載の生育状態推定装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１つに記載の生育状態推定装置と、
前記推定部による前記植物の生育状態の推定結果に応じた予め定められた条件に従って、前記植物が栽培されている植物工場内の環境を制御する環境制御設備を制御する環境制御部と
を備える植物管理システム。
【請求項６】
前記予め定められた条件は、前記植物の生育状態と、培地の含水量、電気伝導度、水素イオン指数、前記植物の周囲の温度、湿度、前記植物に照射される光量、及び二酸化炭素濃度の少なくとも１つとの関係を示し、
前記環境制御部は、前記予め定められた条件に従って、前記環境制御設備を制御することで、培地の含水量、電気伝導度、水素イオン指数、前記植物の周囲の温度、湿度、前記植物に照射される光量、及び二酸化炭素濃度の少なくとも１つを調整する、請求項５に記載の植物管理システム。
【請求項７】
前記複数の指標は、葉の硬さ、葉の厚み、葉脈の密度、茎の太さ、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度のうちの少なくとも２つを含み、
前記取得部は、
硬度計による測定結果に基づく葉の硬さを取得し、
厚み計測器による測定結果に基づく葉の厚みを取得し、
厚み計測器による測定結果または撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく茎の太さを取得し、または
前記植物の画像の画像解析の結果に基づく葉脈の密度、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度の少なくとも１つを取得し、
前記植物管理システムは、
前記硬度計、前記厚み計測器、及び前記撮像装置の少なくとも１つを保持するアームを備える移動体を前記植物工場内で移動させて、前記硬度計、前記厚み計測器、及び前記撮像装置の少なくとも１つに前記植物の前記複数の指標に関する測定を実行させる移動体制御部をさらに備える、請求項５に記載の植物管理システム。
【請求項８】
前記環境制御設備は、前記植物に肥料成分を含む養液を供給する養液供給設備を含み、
前記環境制御部は、前記推定部により推定された前記植物の生育状態が、予め定められた生育状態となるように、前記養液供給設備により前記植物に供給される養液の肥料濃度を調整する、請求項５に記載の植物管理システム。
【請求項９】
前記環境制御設備は、前記植物が栽培されている培地に水分を供給する潅水設備を含み、
前記環境制御部は、前記推定部により推定された前記植物の生育状態が、予め定められた生育状態となるように、前記潅水設備による前記培地への潅水量を調整する、請求項５に記載の植物管理システム。
【請求項１０】
前記環境制御設備は、前記植物に人工光を照射する光源を有する光源設備を含み、
前記環境制御部は、前記推定部により推定された前記植物の生育状態が、予め定められた生育状態となるように、前記光源設備により前記植物へ照射される光量及び照射時間を調整する、請求項５に記載の植物管理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生育状態推定装置、植物管理システム、生育状態推定方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、摘果前の画像データと摘果後の画像データから学習データを生成し、未知の摘果前の農作物を示す未知画像データを入力して、学習した学習モデルにより摘果対象物を推定することが記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０２２－１１４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
作業者の熟練度などによらずに植物の生育状態を把握できることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る生育状態推定装置は、植物の葉の張りに関する複数の指標を取得する取得部を備えてよい。前記生育状態推定装置は、前記植物の葉の張りに関する複数の指標と植物の生育状態との関係を示す関係情報と、前記取得部により取得された前記複数の指標とに基づいて、前記植物の生育状態を推定する推定部を備えてよい。
【０００５】
前記生育状態推定装置において、前記推定部は、前記複数の指標を説明変数として、前記植物の生育状態を目的変数とする学習済み予測モデルに基づいて、前記植物の生育状態を推定してよい。
【０００６】
いずれかの前記生育状態推定装置において、前記複数の指標は、葉の硬さ、葉の厚み、葉脈の密度、茎の太さ、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度のうちの少なくとも２つを含でよい。
【０００７】
いずれかの前記生育状態推定装置において、前記取得部は、硬度計による測定結果に基づく葉の硬さを取得してよい。前記取得部は、厚み計測器による測定結果に基づく葉の厚みを取得してよい。前記取得部は、厚み計測器による測定結果または撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく茎の太さを取得してよい。または、前記取得部は、撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく葉脈の密度、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度の少なくとも１つを取得してよい。
【０００８】
本発明の一態様に係る植物管理システムは、いずれかの前記生育状態推定装置と、前記推定部による前記植物の生育状態の推定結果に応じた予め定められた条件に従って、前記植物が栽培されている植物工場内の環境を制御する環境制御設備を制御する環境制御部とを備えてよい。
【０００９】
前記植物管理システムにおいて、前記予め定められた条件は、前記植物の生育状態と、培地の含水量、電気伝導度、水素イオン指数、前記植物の周囲の温度、湿度、前記植物に照射される光量、及び二酸化炭素濃度の少なくとも１つとの関係を示してよい。前記環境制御部は、前記予め定められた条件に従って、前記環境制御設備を制御することで、培地の含水量、電気伝導度、水素イオン指数、前記植物の周囲の温度、湿度、前記植物に照射される光量、及び二酸化炭素濃度の少なくとも１つを調整してよい。
【００１０】
いずれかの前記植物管理システムにおいて、前記複数の指標は、葉の硬さ、葉の厚み、葉脈の密度、茎の太さ、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度のうちの少なくとも２つを含でよい。前記取得部は、硬度計による測定結果に基づく葉の硬さを取得してよい。前記取得部は、厚み計測器による測定結果に基づく葉の厚みを取得してよい。前記取得部は、厚み計測器による測定結果または撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく茎の太さを取得してよい。または、前記取得部は、撮像装置により撮像された前記植物の画像の画像解析の結果に基づく葉脈の密度、葉の色、葉脈の色、葉形、葉の大きさ、葉序、及び葉の着生角度の少なくとも１つを取得してよい。前記植物管理システムは、前記硬度計、前記厚み計測器、及び前記撮像装置の少なくとも１つを保持するアームを備える移動体を前記植物工場内で移動させて、前記硬度計、前記厚み計測器、及び前記撮像装置の少なくとも１つに前記植物の前記複数の指標に関する測定を実行させる移動体制御部をさらに備えてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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