JP2015158429A - Harvesting determination device - Google Patents

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梁川　直治
Naoharu Yanagawa
直治 梁川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely determine timing for harvesting an object to be harvested of plants.SOLUTION: A harvesting determination device 100 includes: a detection part 110; a noise elimination signal acquisition part 120; a noise elimination part 130; and a determination part 140. The detection part 110 detects light (detection light) transmitted through or reflected by an object F to be harvested to generate a detection signal. The noise elimination signal acquisition part 120 acquires a signal (noise elimination signal) for eliminating noise included in the detection signal. The noise elimination part 130 uses the detection signal and the noise elimination signal to generate a detection signal (determination signal) after elimination of noise. The determination part 140 uses a determination signal to determine harvesting timing of an object to be harvested.

Description

本発明は、収穫判断装置に関する。   The present invention relates to a harvest determination device.

果物などの植物の収穫対象物の経済的価値は、収穫対象物に含まれる特定の成分の含有量（例えば糖度）によって大きく左右される。一般的には、糖度が重要視される収穫対象物は、収穫された後、近赤外光照射と光センサによって糖度が測定される。   The economic value of a harvested object of a plant such as a fruit greatly depends on the content (for example, sugar content) of a specific component contained in the harvested object. In general, a harvested object in which sugar content is regarded as important is measured for sugar content by near infrared light irradiation and an optical sensor after being harvested.

例えば特許文献１には、収穫対象物に対して光源を相対的に回転させながら、その収穫対象物に対して光を照射し、その収穫対象物を透過した光を分光分析することにより、収穫対象物における糖度の分布を測定することが記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a light source is rotated relative to a harvesting target while irradiating the harvesting target with light and spectrally analyzing light transmitted through the harvesting target. It is described that the distribution of sugar content in an object is measured.

特開２００７−２４６５１号公報JP 2007-24651 A

上記したように、果物などの植物の収穫対象物の経済的価値は、収穫対象物に含まれる特定の成分の含有量によって大きく左右される。このため、収穫対象物の経済的価値は、その収穫対象物を収穫したタイミングで決定される。ここで、光学的手法を用いて収穫対象物に含まれる特定の成分の含有量を測定することにより、収穫タイミングを判断することが考えられる。   As described above, the economic value of a harvested object of a plant such as a fruit greatly depends on the content of a specific component contained in the harvested object. For this reason, the economic value of the harvested object is determined at the timing when the harvested object is harvested. Here, it is conceivable to determine the harvest timing by measuring the content of a specific component contained in the harvest target using an optical technique.

本発明が解決しようとする課題としては、植物の収穫対象物を収穫すべきタイミングを精度よく判断できるようにすることが一例として挙げられる。   As an example of the problem to be solved by the present invention, it is possible to accurately determine the timing for harvesting a plant harvest target.

請求項１に記載の発明は、収穫対象物を透過又は反射してきた検出光を検出し、検出信号を生成する検出部と、
前記検出信号に含まれるノイズ除去信号を取得するノイズ除去信号取得部と、
前記検出信号及び前記ノイズ除去信号を用いて、ノイズ除去後の検出信号である判断用信号を生成するノイズ除去部と、
前記判断用信号に基づき、前記収穫対象物の収穫タイミングを判断する判断部と、
を備える収穫判断装置である。 The invention according to claim 1 detects a detection light transmitted through or reflected by the harvested object, and generates a detection signal;
A noise removal signal acquisition unit for acquiring a noise removal signal included in the detection signal;
A noise removing unit that generates a determination signal that is a detection signal after noise removal using the detection signal and the noise removal signal;
A determination unit that determines the harvest timing of the harvest object based on the determination signal;
It is the harvest judgment apparatus provided with.

実施形態に係る収穫判断装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the harvest judgment apparatus which concerns on embodiment. 実施例１に係る収穫判断装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the harvest judgment apparatus which concerns on Example 1. FIG. 実施例２に係る収穫判断装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the harvest judgment apparatus which concerns on Example 2. FIG. 実施例３に係る収穫判断装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the harvest judgment apparatus which concerns on Example 3. FIG. 実施例４に係る収穫判断装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the harvest judgment apparatus which concerns on Example 4. FIG. 実施例５に係る植物育成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the plant growing apparatus which concerns on Example 5. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

なお、以下に示す説明において、収穫判断装置１００の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。収穫判断装置１００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。   In the following description, each component of the harvest determination device 100 is not a hardware unit configuration but a functional unit block. Each component of the harvesting judgment device 100 is an arbitrary computer CPU, memory, a program loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, and an interface for network connection. Realized by a combination of There are various modifications of the implementation method and apparatus.

図１は、実施形態に係る収穫判断装置１００の構成を示す図である。本実施形態に係る収穫判断装置１００は、検出部１１０、ノイズ除去信号取得部１２０、ノイズ除去部１３０、及び判断部１４０を備えている。検出部１１０は、収穫対象物Ｆを透過又は反射してきた光（以下、検出光と記載）を検出して検出信号を生成する。ノイズ除去信号取得部１２０は、検出信号に含まれるノイズを除去するための信号（以下、ノイズ除去信号と記載）を取得する。ノイズ除去部１３０は、検出信号及びノイズ除去信号を用いて、ノイズ除去後の検出信号（以下、判断用信号と記載）を生成する。判断部１４０は、判断用信号を用いて、収穫対象物の収穫タイミングを判断する。収穫対象物Ｆは、例えばメロン、スイカ、桃、りんご、マンゴーなどの果実であるが、これらに限定されない。収穫判断装置１００は、例えば植物工場で使用されるが、これに限定されない。以下、詳細に説明する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a harvest determination device 100 according to the embodiment. The harvest determination device 100 according to the present embodiment includes a detection unit 110, a noise removal signal acquisition unit 120, a noise removal unit 130, and a determination unit 140. The detection unit 110 detects light (hereinafter referred to as detection light) that has been transmitted or reflected through the harvested object F and generates a detection signal. The noise removal signal acquisition unit 120 acquires a signal (hereinafter, referred to as a noise removal signal) for removing noise included in the detection signal. The noise removal unit 130 generates a detection signal after noise removal (hereinafter referred to as a determination signal) using the detection signal and the noise removal signal. The determination unit 140 determines the harvest timing of the harvest object using the determination signal. The harvest object F is, for example, a fruit such as melon, watermelon, peach, apple, mango, but is not limited thereto. The harvest determination device 100 is used in, for example, a plant factory, but is not limited thereto. Details will be described below.

収穫判断装置１００は、収穫対象物Ｆに含まれる特定の成分（以下、特定成分と記載）の濃度に基づいて、収穫タイミングを判断する。このため、検出部１１０が検出する光の波長は、特定成分の種類に従って定められる。例えば特定成分が糖分の場合、検出部１１０が検出する光は近赤外光になる。   The harvest determination device 100 determines the harvest timing based on the concentration of a specific component (hereinafter referred to as a specific component) included in the harvest target F. For this reason, the wavelength of the light which the detection part 110 detects is determined according to the kind of specific component. For example, when the specific component is sugar, the light detected by the detection unit 110 is near infrared light.

検出部１１０は、収穫対象物Ｆを透過又は反射してきた光を光電変換することにより、検出信号を生成する。検出部１１０は、検出信号を増幅する増幅回路を有していても良い。検出部１１０が検出する光の光源は、例えばＬＥＤや有機ＥＬ素子などの発光素子を有しており、収穫対象物Ｆの近くに配置されている。   The detection unit 110 generates a detection signal by photoelectrically converting light that has been transmitted or reflected through the harvested object F. The detection unit 110 may include an amplification circuit that amplifies the detection signal. The light source detected by the detection unit 110 includes a light emitting element such as an LED or an organic EL element, and is disposed near the harvest target F.

検出部１１０が生成した検出信号には、様々なノイズが含まれる。これらのノイズは、例えば、検出部１１０が検出すべき波長以外の光（例えば近赤外光以外の波長域の光）に由来するノイズや、検出部１１０が有する素子（例えば光電変換素子や増幅回路）に由来するノイズなどがある。ノイズ除去信号取得部１２０は、ノイズ除去信号として、これらのノイズを含む信号を取得する。ノイズ除去信号の具体例は、実施例を用いて後述する。   The detection signal generated by the detection unit 110 includes various noises. These noises include, for example, noise derived from light other than the wavelength to be detected by the detection unit 110 (for example, light in a wavelength region other than near-infrared light) and elements (for example, photoelectric conversion elements and amplifications) that the detection unit 110 has. Circuit). The noise removal signal acquisition unit 120 acquires a signal including these noises as a noise removal signal. A specific example of the noise removal signal will be described later using an embodiment.

ノイズ除去部１３０は、検出信号からノイズ除去信号を減算することにより、検出信号からノイズを除去する。これにより、判断用信号が生成される。ここで、減算処理の直前における検出信号及びノイズ除去信号の増幅率の相対比は、判断用信号に含まれるノイズが小さくなるように（好ましくは最小となるように）設定される。   The noise removing unit 130 removes noise from the detection signal by subtracting the noise removal signal from the detection signal. As a result, a determination signal is generated. Here, the relative ratio of the amplification factor of the detection signal and the noise removal signal immediately before the subtraction process is set so that the noise included in the determination signal is reduced (preferably minimized).

判断部１４０は、判断用信号の強度に基づいて、収穫対象物Ｆを収穫すべきか否かを判断する。例えば判断部１４０は、判断用信号の強度が基準値以下の場合（又は基準値以上の場合）に、収穫対象物Ｆを収穫すべきと判断する。判断結果は、例えば画像信号や音声信号として外部に出力される。ここで判断部１４０は、判断用信号から、収穫対象物Ｆに含まれる特定成分（例えば糖度）の濃度又はその分布を算出し、その算出結果を基準値や基準の分布と比較することにより、収穫対象物Ｆを収穫すべきか否かを判断しても良い。   The determination unit 140 determines whether or not to harvest the harvest object F based on the strength of the determination signal. For example, the determination unit 140 determines that the harvest target F should be harvested when the intensity of the determination signal is equal to or lower than the reference value (or higher than the reference value). The determination result is output to the outside as, for example, an image signal or an audio signal. Here, the determination unit 140 calculates the concentration or distribution of a specific component (for example, sugar content) included in the harvest target F from the determination signal, and compares the calculation result with a reference value or a reference distribution. It may be determined whether or not the harvest object F should be harvested.

以上、本実施形態によれば、ノイズ除去部１３０は、検出部１１０が検出した検出信号から、ノイズ除去信号を減算することにより、検出信号からノイズを除去する。そして判断部１４０は、ノイズ除去部１３０が生成したノイズ除去後の信号（判断用信号）を用いて、収穫対象物Ｆを収穫すべきか否かを判断する。従って、植物の収穫対象物を収穫すべきタイミングを精度よく判断できる。   As described above, according to the present embodiment, the noise removal unit 130 removes noise from the detection signal by subtracting the noise removal signal from the detection signal detected by the detection unit 110. Then, the determination unit 140 determines whether or not the harvest target F should be harvested using the signal after noise removal (determination signal) generated by the noise removal unit 130. Accordingly, it is possible to accurately determine the timing for harvesting the plant harvest target.

（実施例１）
図２は、実施例１に係る収穫判断装置１００の構成を示す図である。本実施例に係る収穫判断装置１００は、以下の点を除いて、実施形態に係る収穫判断装置１００と同様の構成である。 Example 1
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the harvest determination device 100 according to the first embodiment. The harvest determination device 100 according to the present embodiment has the same configuration as the harvest determination device 100 according to the embodiment except for the following points.

まず、検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０のいずれにも、収穫対象物Ｆからの光が、例えば同時に入射する。   First, light from the harvest target F is incident on both the detection unit 110 and the noise removal signal acquisition unit 120 at the same time, for example.

そして、検出部１１０は、第１フィルタ部１１２、第１光電変換部１１４、及び増幅部１１６を有している。第１フィルタ部１１２は、検出部１１０に入射した光（検出光）のうち分析対象となっている波長域の光（以下、第１の波長域の光と記載）を透過させ、他の波長域の光をカットする。第１光電変換部１１４は、第１フィルタ部１１２を透過してきた光を光電変換して検出信号を生成する。増幅部１１６は、第１光電変換部１１４によって生成された検出信号を増幅し、ノイズ除去部１３０に出力する。   The detection unit 110 includes a first filter unit 112, a first photoelectric conversion unit 114, and an amplification unit 116. The first filter unit 112 transmits light in the wavelength range to be analyzed (hereinafter referred to as light in the first wavelength range) out of the light (detection light) incident on the detection unit 110, and transmits other wavelengths. Cut the light of the area. The first photoelectric conversion unit 114 photoelectrically converts the light transmitted through the first filter unit 112 and generates a detection signal. The amplification unit 116 amplifies the detection signal generated by the first photoelectric conversion unit 114 and outputs the amplified detection signal to the noise removal unit 130.

また、ノイズ除去信号取得部１２０は、第２フィルタ部１２２、第２光電変換部１２４、及び増幅部１２６を有している。第２フィルタ部１２２は、第１の波長域の光をカットする。第２光電変換部１２４は、第２フィルタ部１２２を透過してきた光を光電変換してノイズ除去信号を生成する。増幅部１２６は、第２光電変換部１２４によって生成されたノイズ除去信号を増幅し、ノイズ除去部１３０に出力する。   In addition, the noise removal signal acquisition unit 120 includes a second filter unit 122, a second photoelectric conversion unit 124, and an amplification unit 126. The second filter unit 122 cuts light in the first wavelength range. The second photoelectric conversion unit 124 photoelectrically converts the light transmitted through the second filter unit 122 to generate a noise removal signal. The amplification unit 126 amplifies the noise removal signal generated by the second photoelectric conversion unit 124 and outputs the amplified signal to the noise removal unit 130.

また、収穫判断装置１００は光源１６０を有している。光源１６０は収穫対象物Ｆに向けて光を照射する。検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０は、光源１６０から出射して収穫対象物Ｆを透過又は反射した光を検出する。そして検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０は、互いに近接して配置されているのが好ましい。   Further, the harvest determination device 100 has a light source 160. The light source 160 emits light toward the harvest object F. The detection unit 110 and the noise removal signal acquisition unit 120 detect light emitted from the light source 160 and transmitted or reflected by the harvesting object F. And it is preferable that the detection part 110 and the noise removal signal acquisition part 120 are arrange | positioned mutually close.

また、ノイズ除去部１３０は、係数記憶部１３２を有している。係数記憶部１３２は、検出信号からノイズ除去信号を減じて判断用信号を生成するときの、ノイズ除去信号及び検出信号の増幅率の相対比（係数）を記憶している。ここで、この相対比は、例えば収穫判断装置１００を工場から出荷するときに、収穫判断装置１００を校正することにより、生成される。この校正は、例えば光源１６０を動作させながら収穫判断装置１００で標準試料を分析することにより、行われる。   The noise removal unit 130 includes a coefficient storage unit 132. The coefficient storage unit 132 stores a relative ratio (coefficient) between the noise removal signal and the amplification factor of the detection signal when the determination signal is generated by subtracting the noise removal signal from the detection signal. Here, the relative ratio is generated, for example, by calibrating the harvest determination device 100 when the harvest determination device 100 is shipped from the factory. This calibration is performed, for example, by analyzing the standard sample with the harvest determination device 100 while operating the light source 160.

より具体的には、特定成分（例えば糖分）によって吸収される波長及びその近傍の光のみを照射する光源、例えばレーザ光源等を用意し、この光源からの光を検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０に入射する。そして、ノイズ除去部１３０が出力するノイズ除去後信号が最大となるように、ノイズ除去信号及び検出信号の増幅率の相対比（係数）を最適化する。別の校正方法として、特定成分（例えば糖分）によって吸収される波長以外にスペクトルを持った光源、例えばレーザ光源等を用意し、この光源からの光を検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０に入射する。そして、ノイズ除去部１３０が出力するノイズ除去後信号が最小となるように、ノイズ除去信号及び検出信号の増幅率の相対比（係数）を最適化する。   More specifically, a light source that irradiates only the wavelength absorbed by a specific component (for example, sugar) and light in the vicinity thereof, such as a laser light source, is prepared, and the light from this light source is acquired by the detection unit 110 and the noise removal signal. It enters the portion 120. Then, the relative ratio (coefficient) of the amplification factor of the noise removal signal and the detection signal is optimized so that the signal after noise removal output from the noise removal unit 130 is maximized. As another calibration method, a light source having a spectrum other than the wavelength absorbed by a specific component (for example, sugar), such as a laser light source, is prepared, and the light from this light source is sent to the detection unit 110 and the noise removal signal acquisition unit 120. Incident. Then, the relative ratio (coefficient) of the amplification factor of the noise removal signal and the detection signal is optimized so that the signal after noise removal output from the noise removal unit 130 is minimized.

本実施例において、第１フィルタ部１１２を透過した光には、第１の波長域以外の光もわずかに含まれる。このため、第１フィルタ部１１２によって生成される信号には、第１の波長域以外の光に起因した成分も含まれる。これに対して本実施例においてノイズ除去信号取得部１２０で生成されたノイズ除去信号は、第１の波長域以外の光に起因した成分がほとんどである。このため、ノイズ除去信号取得部１２０を用いると、検出信号からノイズ成分を除去することができる。   In the present embodiment, the light transmitted through the first filter unit 112 includes a slight amount of light outside the first wavelength range. For this reason, the signal produced | generated by the 1st filter part 112 also contains the component resulting from light other than a 1st wavelength range. On the other hand, the noise removal signal generated by the noise removal signal acquisition unit 120 in the present embodiment is mostly a component due to light outside the first wavelength range. For this reason, if the noise removal signal acquisition part 120 is used, a noise component can be removed from a detection signal.

なお本実施例において、検出部１１０は第１フィルタ部１１２を有していなくても良い。   In the present embodiment, the detection unit 110 may not include the first filter unit 112.

（実施例２）
図３は、実施例２に係る収穫判断装置１００の構成を示す図である。本実施例に係る収穫判断装置１００は、増幅部１１６，１２６の代わりに増幅部１５０を有している点を除いて、実施例１に係る収穫判断装置１００と同様の構成である。増幅部１５０は、検出部１１０及びノイズ除去信号取得部１２０の間に設けられている。 (Example 2)
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the harvest determination device 100 according to the second embodiment. The harvest determination device 100 according to the present embodiment has the same configuration as the harvest determination device 100 according to the first embodiment, except that an amplification unit 150 is provided instead of the amplification units 116 and 126. The amplification unit 150 is provided between the detection unit 110 and the noise removal signal acquisition unit 120.

そして、検出部１１０が増幅部１５０に検出信号を出力している間、この検出信号とノイズ除去信号が重ならないようにするために、ノイズ除去信号取得部１２０はノイズ除去部１３０にノイズ除去信号を出力しない。また、ノイズ除去信号取得部１２０が増幅部１５０にノイズ除去信号を出力している間、このノイズ除去信号に検出信号が重ならないようにするために、検出部１１０はノイズ除去部１３０に検出信号を出力しない。   Then, while the detection unit 110 outputs the detection signal to the amplification unit 150, the noise removal signal acquisition unit 120 sends the noise removal signal to the noise removal unit 130 so that the detection signal and the noise removal signal do not overlap. Is not output. In addition, while the noise removal signal acquisition unit 120 outputs the noise removal signal to the amplification unit 150, the detection unit 110 sends a detection signal to the noise removal unit 130 so that the detection signal does not overlap the noise removal signal. Is not output.

なお、本実施例において、ノイズ除去部１３０が増幅部１５０を兼ねていても良い。この場合、ノイズ除去部１３０は、検出信号及びノイズ除去信号を記憶する機能を有している。そしてノイズ除去部１３０は、「検出信号−ノイズ除去信号×係数」という演算を行うことにより、検出信号からノイズを除去する。この際、ノイズ除去部１３０は、ノイズ除去処理をするたびに、ノイズとなる波長領域の信号が最小となるように、係数を定める。   In this embodiment, the noise removal unit 130 may also serve as the amplification unit 150. In this case, the noise removal unit 130 has a function of storing the detection signal and the noise removal signal. The noise removing unit 130 removes noise from the detection signal by performing an operation “detection signal−noise removal signal × coefficient”. At this time, each time the noise removal unit 130 performs the noise removal process, the noise removal unit 130 determines the coefficient so that the signal in the wavelength region that causes noise is minimized.

本実施例によっても、実施例１と同様の効果が得られる。また、検出部１１０とノイズ除去信号取得部１２０とが増幅部１５０を共有しているため、増幅部１５０が原因で発生したノイズは、検出信号及びノイズ除去信号の双方に含まれている。このため、ノイズ除去部１３０は、検出信号からノイズ除去信号を減算処理することにより、検出信号から増幅処理に起因したノイズも除去することができる。   According to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the detection unit 110 and the noise removal signal acquisition unit 120 share the amplification unit 150, noise generated by the amplification unit 150 is included in both the detection signal and the noise removal signal. For this reason, the noise removal unit 130 can also remove noise caused by amplification processing from the detection signal by subtracting the noise removal signal from the detection signal.

（実施例３）
図４は、実施例３に係る収穫判断装置１００の構成を示す図である。本実施例に係る収穫判断装置１００は、以下の点を除いて実施形態に係る収穫判断装置１００と同様の構成である。 (Example 3)
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the harvest determination device 100 according to the third embodiment. The harvest determination device 100 according to the present embodiment has the same configuration as the harvest determination device 100 according to the embodiment except for the following points.

まず、収穫判断装置１００は光源１６０を有している。光源１６０の構成は、実施例１と同様である。また収穫判断装置１００は履歴記憶部１３４を備えている。履歴記憶部１３４は、過去の検出部１１０の検出信号を記憶している。そしてノイズ除去信号取得部１２０は、履歴記憶部１３４から、書込の検出信号をノイズ除去信号として読み出す。   First, the harvest determination device 100 has a light source 160. The configuration of the light source 160 is the same as that of the first embodiment. The harvest determination device 100 includes a history storage unit 134. The history storage unit 134 stores detection signals from the past detection unit 110. Then, the noise removal signal acquisition unit 120 reads the write detection signal from the history storage unit 134 as a noise removal signal.

本実施例によっても、実施例２と同様に、検出信号から、第１の波長域以外の光に起因したノイズ、及び増幅処理に起因したノイズの双方を除去することができる。また、ノイズ除去部１３０が出力する判断用信号は、収穫対象物Ｆにおける特定成分の変動量（例えば糖分の増加量）を示している。従って、判断部１４０は、判断用信号の強度が基準値以下になったとき、収穫対象物Ｆにおける特定成分の変動量が少ないためその収穫対象物Ｆを収穫すべき、と判断することができる。   Also in the present embodiment, as in the second embodiment, both noise caused by light outside the first wavelength range and noise caused by amplification processing can be removed from the detection signal. Further, the determination signal output by the noise removing unit 130 indicates the amount of fluctuation (for example, an increase in sugar content) of the specific component in the harvested object F. Therefore, the determination unit 140 can determine that the harvest target F should be harvested when the strength of the determination signal is equal to or less than the reference value because the amount of variation of the specific component in the harvest target F is small. .

（実施例４）
図５は、実施例４に係る収穫判断装置１００の構成を示す図である。本実施例に係る収穫判断装置１００は、以下の点を除いて実施形態に係る収穫判断装置１００と同様の構成である。 Example 4
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the harvest determination device 100 according to the fourth embodiment. The harvest determination device 100 according to the present embodiment has the same configuration as the harvest determination device 100 according to the embodiment except for the following points.

まず、収穫判断装置１００は光源１６０を有している。光源１６０の構成は、実施例１と同様である。また、ノイズ除去信号取得部１２０は、収穫対象物Ｆを含まない領域からの光を検出することにより、ノイズ除去信号を生成している。ここで、ノイズ除去信号取得部１２０の検出対象となっている領域は、収穫対象物Ｆに近いほど好ましい。収穫対象物Ｆから離れると、検出部１１０が検出した信号に含まれていないノイズ成分が大きくなる可能性が高まるためである。なお、ノイズ除去信号取得部１２０は、実施例１に示した第２フィルタ部１２２を有しているのが好ましい。   First, the harvest determination device 100 has a light source 160. The configuration of the light source 160 is the same as that of the first embodiment. Further, the noise removal signal acquisition unit 120 generates a noise removal signal by detecting light from an area that does not include the harvest target F. Here, it is preferable that the region that is the detection target of the noise removal signal acquisition unit 120 is closer to the harvest target F. This is because, when moving away from the harvest target F, the possibility that the noise component that is not included in the signal detected by the detection unit 110 increases will increase. Note that the noise removal signal acquisition unit 120 preferably includes the second filter unit 122 described in the first embodiment.

本実施例によれば、ノイズ除去信号は、収穫対象物Ｆを透過していない光に起因した信号となっている。言い換えると、ノイズ除去信号には、第１の波長域の光に起因した成分及び第１の波長域以外の光に起因した成分の双方が含まれている。ただし、ノイズ除去信号における第１の波長域の光に起因した成分の割合は、検出信号における第１の波長域の光に起因した成分の割合よりも大きい。このため、本実施例によっても、ノイズ除去部１３０は、ノイズを検出信号から除去することができる。   According to the present embodiment, the noise removal signal is a signal caused by light that has not passed through the harvesting object F. In other words, the noise removal signal includes both a component caused by light in the first wavelength range and a component caused by light outside the first wavelength range. However, the ratio of the component due to the light in the first wavelength band in the noise removal signal is larger than the ratio of the component due to the light in the first wavelength band in the detection signal. For this reason, also in the present embodiment, the noise removing unit 130 can remove noise from the detection signal.

（実施例５）
図６は、実施例５に係る植物育成装置１０の構成を示す図である。植物育成装置１０は、例えば植物工場で使用され、収穫判断装置１００、照射部２００、及び分類装置３００を有している。 (Example 5)
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the plant growing device 10 according to the fifth embodiment. The plant growing device 10 is used in, for example, a plant factory, and includes a harvest determination device 100, an irradiation unit 200, and a classification device 300.

植物育成装置１０において、複数の植物Ｐが環状のベルトコンベアの上を循環している。そして、複数の植物Ｐの上方には照射部２００が設けられている。照射部２００は、植物Ｐの生育に適した波長の光を植物Ｐに照射する。ここで、照射部２００は、植物Ｐの生育段階にあわせて光の波長を変更しても良い。   In the plant growing apparatus 10, a plurality of plants P circulates on an annular belt conveyor. An irradiation unit 200 is provided above the plurality of plants P. The irradiation unit 200 irradiates the plant P with light having a wavelength suitable for the growth of the plant P. Here, the irradiation unit 200 may change the wavelength of light according to the growth stage of the plant P.

複数の植物Ｐには、互いを識別する識別情報が付与されている。この識別情報は、例えば植物Ｐの生育容器に取り付けられたＩＣチップに記憶されている。そして、収穫判断装置１００は、植物Ｐが有する収穫対象物Ｆの収穫タイミングを判断する。このとき、収穫判断装置１００は、検査対象となっている収穫対象物Ｆを有する植物Ｐの識別情報を、上記したＩＣチップから読み取る。そして収穫判断装置１００は、収穫すべきと判断された収穫対象物Ｆに対応する識別情報を、分類装置３００に出力する。なお、収穫判断装置１００は、実施形態、又は実施例１〜４のいずれかと同様の構成を有している。   The plurality of plants P is given identification information for identifying each other. This identification information is memorize | stored in the IC chip attached to the growth container of the plant P, for example. And the harvest judgment apparatus 100 judges the harvest timing of the harvest target F which the plant P has. At this time, the harvest determination device 100 reads the identification information of the plant P having the harvest target F to be inspected from the above-described IC chip. Then, the harvest determination device 100 outputs identification information corresponding to the harvest object F determined to be harvested to the classification device 300. The harvest determination device 100 has the same configuration as that of the embodiment or any of Examples 1 to 4.

分類装置３００は、ベルトコンベアの一部に設けられており、分類装置３００を通る植物Ｐの識別情報を、上記したＩＣチップから読み取る。そして、分類装置３００は、読み取った識別情報が、収穫判断装置１００から受信した識別情報に一致したとき、その植物Ｐを、収穫対象物Ｆを収穫するために、環状のベルトコンベアとは別のルートに移動させる。   The classification device 300 is provided in a part of the belt conveyor, and reads the identification information of the plant P passing through the classification device 300 from the above-described IC chip. Then, when the identification information read out matches the identification information received from the harvest determination device 100, the classification device 300 separates the plant P from the annular belt conveyor in order to harvest the harvest object F. Move to root.

本実施例によっても、精度よく収穫対象物Ｆの収穫タイミングを判断することができる。   Also according to the present embodiment, it is possible to accurately determine the harvest timing of the harvest object F.

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are illustrations of this invention and can also employ | adopt various structures other than the above.

１０ 植物育成装置
１００ 収穫判断装置
１１０ 検出部
１１２ 第１フィルタ部
１１４ 第１光電変換部
１２０ ノイズ除去信号取得部
１２２ 第２フィルタ部
１２４ 第２光電変換部
１３０ ノイズ除去部
１３２ 係数記憶部
１３４ 履歴記憶部
１４０ 判断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plant growing apparatus 100 Harvest judgment apparatus 110 Detection part 112 1st filter part 114 1st photoelectric conversion part 120 Noise removal signal acquisition part 122 2nd filter part 124 2nd photoelectric conversion part 130 Noise removal part 132 Coefficient storage part 134 History storage Part 140 Judgment part

Claims (4)

収穫対象物を透過又は反射してきた検出光を検出し、検出信号を生成する検出部と、
前記検出信号に含まれるノイズ除去信号を取得するノイズ除去信号取得部と、
前記検出信号及び前記ノイズ除去信号を用いて、ノイズ除去後の検出信号である判断用信号を生成するノイズ除去部と、
前記判断用信号に基づき、前記収穫対象物の収穫タイミングを判断する判断部と、
を備える収穫判断装置。 A detection unit that detects detection light transmitted through or reflected by the harvested object and generates a detection signal;
A noise removal signal acquisition unit for acquiring a noise removal signal included in the detection signal;
A noise removing unit that generates a determination signal that is a detection signal after noise removal using the detection signal and the noise removal signal;
A determination unit that determines the harvest timing of the harvest object based on the determination signal;
Harvest judgment device comprising: 請求項１に記載の収穫判断装置において、
前記検出部は、
前記検出光のうち第１の波長域の光を光電変換することにより前記検出信号を生成する第１光電変換部と、
を有し、
前記ノイズ除去信号取得部は、
前記検出光から前記第１の波長域の光を除去するフィルタと、
前記フィルタを透過してきた光を光電変換することにより前記ノイズ除去信号を生成する第２光電変換部と、
を有する収穫判断装置。 In the harvest judgment device according to claim 1,
The detector is
A first photoelectric conversion unit that generates the detection signal by photoelectrically converting light in a first wavelength region of the detection light;
Have
The noise removal signal acquisition unit
A filter for removing light in the first wavelength range from the detection light;
A second photoelectric conversion unit that generates the noise removal signal by photoelectrically converting light transmitted through the filter;
Harvest judgment device having. 請求項１に記載の収穫判断装置において、
前記ノイズ除去信号取得部は、過去の前記検出信号を前記ノイズ除去信号として取得する収穫判断装置。 In the harvest judgment device according to claim 1,
The said noise removal signal acquisition part is the harvest judgment apparatus which acquires the said previous detection signal as said noise removal signal. 請求項１に記載の収穫判断装置において、
前記ノイズ除去信号取得部は、前記収穫対象物を含まない領域からの光を検出し、前記ノイズ除去信号を生成する収穫判断装置。 In the harvest judgment device according to claim 1,
The said noise removal signal acquisition part is a harvest judgment apparatus which detects the light from the area | region which does not contain the said harvest object, and produces | generates the said noise removal signal.
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