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広域ネットワークを利用する知能的植物工場の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11460121
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物環境
研究機関愛媛大学

研究代表者

橋本 康  愛媛大学, 農学部, 教授 (30036298)

研究分担者 仁科 弘重  愛媛大学, 農学部, 教授 (70134509)
竹内 利信  四国総合研究所, 研究員
森本 哲夫  愛媛大学, 農学部, 助教授 (50127916)
羽藤 堅治  愛媛大学, 農学部, 助手 (50274345)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1999年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
キーワード植物工場 / コンピュータ・ネットワーク / 画像伝送 / 圧縮方法 / 画像処理・認識 / AI(人工知能) / ニューラルネットワーク / 知能的制御 / 3次元植物モデル / AI(人口知能) / 画像伝送と圧縮方法 / 果実貯蔵の遠隔制御 / カオス / 果実形状評価
研究概要

本研究は分散的に運用される複数個の植物工場をネットワークで連結し、効果的且つ知能的な植物工場の実現を目指した。研究成果の概要を以下の5項目に要約・報告する。
1.ネットワークを利用した植物診断のための画像圧縮方法の検討:遠隔診断に有効な画像の圧縮方法の検討を行い,インターネット時代に対処する画像データの遠隔送信における実用化に関する各種画像圧縮法の検討を行い効果的な知見を得た「成果論文-1」。
2.植物体の3次元モデル:果実のレーザ計測による3次元モデルは、リアルタイムの処理が困難であったので、ステレオ画像法による検討を行った。左右2方向から撮影した画像について細線化による芯線と折れ線近似による輪郭線を植物体の2次元形状の特徴として抽出し、3次元モデルを求め、処理時間を大幅に改善した。テレ・イグジスタンスの概念に基づき植物のモデル化に適するアルゴリズムの検討を行い、3次元モデルをバーチャル空間で求め、人間の視覚に近い植物モデルを構築した「成果論文-2,3」。
3.画像認識:収穫ロボットの視覚センサの画像認識を検討し、多くの有用な知見が得られた。また苗の移植装置の品質診断の画像認識につき検討し、1秒間に5枚の画像を処理し良好な結果がえられ、植物工場の自動化に対して明るい見通しを得た「成果論文-4」。
4.人工知能を活用し制御対象のシステム同定等を解明する研究:カオスとニューラルネットワークを利用し、果形を定量的に評価する方法を検討した。ニューラルネットワークを用いた同定により精度を高めた。人間が果形を評価する結果と密接に関連しており、これらは植物工場のネットワーク化に貢献できることが判明した「成果論文-5」。
5.上記のように画像認識等を活用した知能的な植物工場を実現するシステム制御について人工知能を含むアルゴリズムや、作業の自動化の全体像を検討した「成果論文-6」。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] K.Hatou: "Application for 3D-model of IT to real process system in plant factories"Proc. of 3rd EFITA Conference. (Proceeding). 295-300 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hatou: "The optimization of the fruity separation algorithm of accumulating the strawberry automatic harvesting robot"Proc. of 2nd IFAC Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications. (Proceeding). 100-104 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hatou: "Image analysis for planting machine of white cabbage"Proc. of 3rd IFAC/CIGR Workshop on CAPPT2001. (Proceeding). 173-178 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hashimoto: "Intelligent Systems for Agriculture in Japan"IEEE Control System Magazine. 21・5. 71-85 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Morimoto: "AI approaches to identification and control of total plant production systems"Control Engineering Practice. 8・5. 555-567 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hatou: "Image compression technique for plant diagnosis in internet communication"Proc. of EFITA(Perspectives of modern information and communication. A. 29-37 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hatou: "Application for 3D-model of IT to real process system in plant factories"Proc. of 3rd EFITA Conference. 295-300 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hatou: "The optimization of the fruity separation algorithm of accumulating the strawberry automatic harvesting robot"Proc. of 2nd IFAC Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications. 100-104 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hatou: "Image analysis for planting machine of white cabbage"Proc. of 3rd IFAC/CIGR Workshop on CAPPT 2001. 173-178 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto: "Intelligent Systems for Agriculture in Japan"IEEE Control System Magazine. 21 (5). 71-85 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Morimoto: "AI approaches to identification and control of total plant production systems"Control Engineering Practice. 8 (5). 555-567 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hatou: "Image compression technique for plant diagnosis in internet communication"Proc. of EFITA (Perspectives of modern information and communication systems in agriculture food production and environmental control, A.. 29-37 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Haou: "Application for 3D-model of IT to real process system in plant factories"Proc. of 3rd EFITA Conference. (Proceeding). 295-300 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.hatou: "The optimization of the fruity separation algorithm of accumulating the strawberry automatic harvesting robot"Proc. of 2nd IFAC Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications. (Proceeding). 100-104 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hatou: "Image analysis for planting machine of white cabbage"Proc. of 3rd IFAC/CIGR Workshop on CAPPT2001. (Proceeding). 173-178 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hashimoto: "Intelligent Systems for Agriculture in Japan"IEEE Control System Magazine. 21・5. 71-85 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hatou: "Information and internet technology for the remote diagnosis in the plant factory and the greenhouse"Proc.of AgEng 2000 Conference. Proceeding 00-IT-011. 1-6 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hatou: "Image database for the remote control of plant factories in the internet age"IFAC International Conference on Modelling and Control in agriculture, horticulture and post-harvested processing. Proceeding. 236-241 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Morimoto: "Identification and optimal control of fruit responses during storage, as affected by heat treatment"IFAC International Conference on Modelling and Control in agriculture, horticulture and post-harvested processing. Proceeding. 290-295 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hatou: "Image Analysis for plant factory-Triangulation of two-dimensional object for polygonal approximation-"Proc.the 14th IFAC World Congress. Vol.K. 463-468 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 羽藤堅治: "ネットワークを利用した植物病理診断のための画像の圧縮方法の検討"植物工場学会誌. 11巻4号. 267-273 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Morimoto: "Qualitative evaluation of fruit shape by means of the concept of chaos and neural networks"Preprints of 14th IFAC World Congress. 413-418 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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