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2019 Fiscal Year Annual Research Report

SPA based reinforcement learning for intelligent greenhouse (Fostering Joint International Research)

Research Project

Project/Area Number 15KK0284
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

高山 弘太郎  豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 教授 (40380266)

Project Period (FY) 2016 – 2019
Keywords植物診断 / 画像計測 / 光合成 / 蒸散 / モデル / 生体情報計測 / フェノタイピング
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,世界に先駆けた太陽光植物工場の知能的環境制御の確立を目指し,平成29年度まで実施していた科研費にて開発したクロロフィル(Chl)蛍光画像計測ロボットをベースとした高精度生体情報計測技術と国際共同研究者のProf. van Henten, Wageningen URが有する世界最先端のオートメーションと生育シミュレーションモデルの知見とを融合して,リアルタイムにチューニングされる高精度トマト生育シミュレーションモデルの開発と確度の高いフィードフォワード環境制御アルゴリズムの構築を行う。本年度は,昨年度までに開発した完全自動運転が可能なつり下げ型画像計測ロボットを商業的トマト生産温室に実装し,商業レベルでの日次高精度植物生体情報を取得した。なお,本件研究の一部はオランダの商業的太陽光植物工場(協力機関:Zwinkels[トマト生産農家])で行い,一部は日本の商業的太陽光植物工場(協力機関:浅井農園[トマト生産農家])で行った。なお,つり下げ型画像計測ロボットでは,Chl蛍光画像計測による光合成活性評価に加えて,生育指標(茎伸長・葉量 等)計測と果実着色速度計測による統合的な生育評価を可能にした。さらに,光合成蒸散リアルタイムモニタリングシステム(研究代表者が統括する農林水産省委託プロジェクトにて開発)を用いて,個体群レベルでの光合成速度と蒸散速度を計測し,理想収量予測モデルを作成した。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2016

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ワーゲニンゲン大学(オランダ)2016

    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-12-25 | 2017-06-082017-06-15 | 2018-01-292018-02-02 | 2018-06-102018-06-14 | 2018-11-112018-11-15 | 2019-05-302019-06-06
    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      ワーゲニンゲン大学
    • Co-investigator Overseas
      Eldert van Henten
    • Department
      Farm Technology Group
    • Job Title
      Professor
  • [Journal Article] クロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いた日単位の茎伸長計測2020

    • Author(s)
      戸田清太郎, 高山弘太郎, 加納多佳留, 藤内直道, 高橋憲子, 仁科弘重
    • Journal Title

      Eco-Engineering

      Volume: 32(2) Pages: 15 - 21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] トマト個体群を対象とした多元的画像計測装置の開発2020

    • Author(s)
      戸田清太郎, 高山弘太郎, 加納多佳留, 藤内直道, 高橋憲子, 仁科弘重
    • Journal Title

      Eco-Engineering

      Volume: 32(2) Pages: 32 - 37

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of ecologically relevant concentrations of Irgarol 1051 in tropical to subtropical coastal seawater on hermatypic coral Acropora tenuis and its symbiotic dinoflagellates2020

    • Author(s)
      Kamei Misato、Takayama Kotaro、Ishibashi Hiroshi、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Marine Pollution Bulletin

      Volume: 150 Pages: 110734~110734

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2019.110734

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Real-time monitoring of photosynthesis and transpiration of a fully-growntomato plant in greenhouse2020

    • Author(s)
      Kota Shimomoto, Kotaro Takayama, Noriko Takahashi, hiroshige Nishina, KazueInaba, Yuri Isoyama, Shin-Chu
    • Journal Title

      Environmental Control in Biology

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 高精度蒸散リアルタイムモニタリングシステムを用いたトマト個体群の水ストレス応答の評価2020

    • Author(s)
      磯山侑里, 高山弘太郎, 王震中, 藤内直道, 高橋惠子, 仁科弘重
    • Journal Title

      Eco-Engineering

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simplification of circadian rhythm measurement using species-independent time-indicated genes2019

    • Author(s)
      Tanigaki Yusuke、Higashi Takanobu、Takayama Kotaro、Nagano Atsushi J.、Honjo Mie N.、Tezuka Ayumi、Kamitani Mari、Fukuda Hirokazu
    • Journal Title

      Current Plant Biology

      Volume: 19 Pages: 100118~100118

    • DOI

      10.1016/j.cpb.2019.100118

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 安価・簡易・小型光合成計測装置の開発2020

    • Author(s)
      戸田清太郎, 加納多佳留, 藤内直道, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] モイスチャーセンサを用いたキュウリ葉における結露リスクの把握2020

    • Author(s)
      稲葉一恵, 川喜多 仁, 小本和貴, 加納多佳留, 藤内直道, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] 光合成計測チャンバーを用いたトマトにおける収穫量予測モデルの検討2020

    • Author(s)
      稲葉一恵, 奥田悠一朗, 藤内直道, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] キュウリ圃場向けつり下げ型画像計測装置の開発2020

    • Author(s)
      加納多佳留, 海野博也, 藤内直道, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] トマト個体群を対象としたクロロフィル蛍光画像計測ロボットによる葉量計測2020

    • Author(s)
      戸田清太郎, 加納多佳留, 藤内直道, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] Deep Learningを用いたイチゴの花及び果実の自動検出2020

    • Author(s)
      高山弘太郎, 坂本哲隆, 戸田清太郎, 藤内直道, 仁科弘重, 安藤(小島)寛子, 橋本健
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] 異なるCO2施用方式で長期間栽培したトマトの光合成特性および収量と施用コストの解析2020

    • Author(s)
      小原崇, 福地真也, 藤内直道, 高橋憲子, 仁科弘重, 高山弘太郎
    • Organizer
      農業情報学会2020年度年次大会
  • [Presentation] High-resolution plant data for greenhouse agricultural production. Recent Topics on Cultivation and Measurement: New Challenges by Start-Up Companies2019

    • Author(s)
      Kotaro Takayama and Hiroto Kitagawa
    • Organizer
      The Socienty for Biotechnology, Japan/Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Plant diagnosis robot and precise plant data for greenhouse agricultural production2019

    • Author(s)
      Kotaro Takayama
    • Organizer
      2019 China Protected Agricultural Industry Conference & 2019 International Symposium on Environment Control Technology for Value‐added Plant Production
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Plant diagnosis robot and precise plant data for greenhouse agricultural production2019

    • Author(s)
      Kotaro Takayama
    • Organizer
      Laser Solutions for Space and the Earth 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 人口減少社会に立ち向かうICT2019

    • Author(s)
      高山 弘太郎
    • Organizer
      えひめ未来のしごと博・えひめITフェア2019
    • Invited
  • [Book] 新時代に向けた植物工場ビジネス2020

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      株式会社情報機構
    • ISBN
      978-4-86502-181-3
  • [Book] 新スマート農業 -進化する農業情報利用-2019

    • Author(s)
      高山 弘太郎
    • Total Pages
      500
    • Publisher
      農林統計出版

URL: 

Published: 2022-12-28  

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