JP2019194802A - 制御システム、育成方法、その制御方法とプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】同じ環境内で育成状態が異なる生育物を育成する場合に、育成する環境を柔軟に対応させること。【解決手段】同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムが、生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、第１の画像解析対象と第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により同じ環境内の生育物を育成する。【選択図】図１１

Description

本発明は、生育物の画像を解析して、生育物を育成する環境を制御する技術に関する。

画像解析によって今の植物の生育状態を判定して生育環境を制御する技術がある。

特許文献１には、植物の画像を各部位の画像に分割し、分割により得られた各部位の画像毎に、この植物の特徴に基づく所定の条件を用いて生育状態を判定し、判定された生育状態に基づき操作を決定する技術が開示されている。

特開２０１６−１３１５１７号公報

実際の植物では、イチゴを例にとると、同じ環境（ビニルハウス等）内で育成中の一つ果房の中の一番花、二番花では、ある時点における一番花、二番花の育成状態は異なっている。また、同じ環境内で育成中の別々の果房どうしでも、ある時点における育成状態は異なっている。つまり、同じ環境内では生育物を育成する環境はほぼ均等になるので、このように同じ環境内で育成状態が異なる生育物を育成する場合に、それぞれの育成状態に合わせて育成する環境を制御することは困難である。

本発明は、同じ環境内で育成状態が異なる生育物を育成する場合に、育成する環境を柔軟に対応させるように、同じ環境内で育成状態が異なる生育物の差異を画像から解析して、異なる育成度それぞれに合わせて育成する環境を制御する仕組みを提供することを目的とする。

本発明は、同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムであって、生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする。

本発明は、同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した育成環境で生育物を育成する育成方法であって、生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする。

本発明は、同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムの制御方法であって、生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする。

本発明は、同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムで読み取り実行可能なプログラムであって、前記制御システムを、生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成する。

本発明によれば、同じ環境内で育成状態が異なる生育物を育成する場合に、育成する環境を柔軟に対応させるように、同じ環境内で育成状態が異なる生育物の差異を画像から解析して、異なる育成度それぞれに合わせて育成する環境を制御する仕組みを提供することが可能となる。

生育物としてイチゴを例にした各育成ステージとその育成状態との対応関係を示したもの。 生育物としてイチゴを例にした各育成ステージと、同じ環境（ビニルハウス等）内を育成制御するための各環境制御機器による育成制御の条件（設定値）との対応関係を示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内で同時に生育中の果房Ａと果房Ｂのある時点の状態の一例を示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）のある時点での、一つの果房の中での混在状態の一例を示したもの。 設定画面を示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内で別の位置におけるイチゴを例にした各育成ステージと経過日数との対応関係を示したもの。 同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したもの。 本発明の制御システムの構成図。

（第１の実施例）
図１は、生育物としてイチゴを例にした各育成ステージと、その育成状態との対応関係を示したものである。ステージ１では花の状態である。

その後育成が進み、ステージ２では果実（緑）の状態に育成する。その後育成が進み、ステージ３では果実（白）の状態に育成する。その後育成が進み、ステージ４では果実（赤）の状態に育成する。その中で、果実（赤）が出荷に近い最終ステージである。

各育成ステージは育成状態順に並べた花、果実（緑）、果実（白）、果実（赤）の４つのステージに切り分けられる。また４つのステージに切り分けた各育成ステージを更に細分化してもよい。

各育成ステージによって同じ環境（ビニルハウス等）内を育成制御する条件は異なっている。

図２は、生育物としてイチゴを例にした各育成ステージと、同じ環境（ビニルハウス等）内を育成制御するための各環境制御機器による育成制御の条件（設定値）との対応関係を示したものである。

育成ステージがステージ１の場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度１、光量１、ＣＯ２濃度１、養分１にて同じ環境を制御する。

その後育成が進み、育成ステージがステージ２の場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度２、光量２、ＣＯ２濃度２、養分２にて同じ環境を制御する。その後育成が進み、育成ステージがステージ３の場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度３、光量３、ＣＯ２濃度３、養分３にて同じ環境を制御する。その後育成が進み、育成ステージがステージ４（最終）の場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度４、光量４、ＣＯ２濃度４、養分４にて同じ環境を制御する。

この時、環境温度１〜４はそれぞれ異なる最適条件（設定値）であり、同様に光量１〜４、ＣＯ２濃度１〜４、養分１〜４はそれぞれ異なる最適条件（設定値）である。

この時、環境温度１〜４はそれぞれ異なる最適条件（設定値）であれば、環境温度、光量、ＣＯ２濃度、養分のうち、少なくとも１つ以上でもよい。

育成制御毎の具体的な制御内容（環境温度、光量、ＣＯ２濃度、養分）を説明する。なお、以下では図１１も参照しながら説明を行う。

環境温度はイチゴを育成するために、同じ環境内の温度等を空調装置５によって制御することができる。

空調装置５は、同じ環境内の温度および湿度も調整する。空調装置５は、天窓、側窓、ボイラー、ヒートポンプ等で構成されているので、同じ環境内の温度、湿度、ＣＯ２濃度のムラを循環扇により一定に調整することができる。

光量はイチゴを育成するために、同じ環境内の明るさを照明７によって制御することができる。イチゴの苗の上方位置に照明７を設け、その光によりイチゴの葉は光合成を行う。照明７は複数の白熱電球、ＬＥＤ照明管等があげられる。

ＣＯ２濃度はイチゴを育成するために、同じ環境内のＣＯ２濃度等をＣＯ２供給装置６によって制御することができる。

ＣＯ２供給装置６は、同じ環境内にＣＯ２を供給して同じ環境内のＣＯ２濃度を調整する。ＣＯ２供給装置６は例えば、灯油ストーブあるいはガス燃焼式のＣＯ２発生装置や、ＣＯ２ボンベのことである。

養分はイチゴを育成するためにイチゴの苗に養液供給装置８から供給される。養液供給装置８から供給される養液量に従って、イチゴを育成するための養分を制御することができる。

養液供給装置８は水供給部、肥料供給部、ポンプ等で構成されている。水に肥料を溶かした養液がチューブに送り出されながら供給される。水供給部は灌水のための水を供給する。

肥料供給部は水が肥料に供給され、肥料が溶かされて養液となる。肥料供給部にはミキサーが備えられており、肥料を適当な濃度になるよう水と混合させて養液を作成する。

出液口を備えたチューブがイチゴの苗に沿って配置されている。チューブはパイプに接続されており、このパイプは養液供給装置８に接続されている。

チューブには、水に肥料を溶かした養液が供給されており、出液口から栽培植物に施用される。チューブよって、灌水（水だけ）の供給も行われる。

図３は、同じ環境（ビニルハウス等）内で同時に生育中の果房Ａと果房Ｂのある時点の状態の一例を示したものである。

果房Ａ、果房Ｂは、同じ生育物の中で互いに異なる部位である。

本実施例では果房Ａが第１の画像解析対象となる。

本実施例では果房Ｂが第２の画像解析対象となる。

ある時点では、果房Ａはステージ２である果実（緑）の状態まで生育しており、果房Ｂはまだステージ１である花の状態であることを示している。

同じ環境（ビニルハウス等）内では、生育物を育成する環境はほぼ均等になるので、仮に複数の環境制御機器で異なる設定値にしたとしても、同じ環境（ビニルハウス等）内ででは平均化されて、育成制御する条件は実質的には１つの条件だけになることになる。

この時、果房Ａにより育成ステージがステージ２と判別される場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度２、光量２、ＣＯ２濃度２、養分２が実質的に選ばれて同じ環境（ビニルハウス等）を制御する。

また、果房Ｂにより育成ステージがステージ１と判別される場合には、各環境制御機器による育成制御の条件として環境温度１、光量１、ＣＯ２濃度１、養分１が実質的に選ばれて、同じ環境（ビニルハウス等）を制御することになる。

このように、ある時点で同じ環境内で育成状態が異なる場合に、どちらに合わせて育成する環境を制御するかを適切に決めるのは困難である。更に、ある時点で同じ環境内で育成状態がどの程度異なるかを、精度良く判別することも困難である。

図４は、本発明の制御システム１００が処理する、育成状態がどの程度異なるかを、精度良く判別するために、画像解析により果房毎に現在どの育成ステージであるかを判別して、育成状態が異なる場合に、どちらに合わせて育成する環境を制御するのを適切に決めるために、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したものである。

Ｓ１０１で制御システム１００の主制御部１０２は、設定時刻（毎日１２：００等）になったか否かを判定する。設定時刻（毎日１２：００等）になった（ＹＥＳ）と判定した場合にＳ１０２に進む。設定時刻（毎日１２：００等）になっていない（ＮＯ）と判定した場合にはＳ１０２に進まない。

Ｓ１０２で制御システム１００の主制御部１０２は、画像センサ１１１により果房Ａと果房Ｂの両方が撮影された画像を、データベース（図示しない）から取得する。

なお、取得する画像は果房Ａと果房Ｂがそれぞれ写った複数の画像でもよく、果房Ａと果房Ｂが同時に写った１枚の画像でもよい。

Ｓ１０３で制御システム１００の主制御部１０２は、ある時点の同じ環境（ビニルハウス等）内の果房Ａと果房Ｂの各育成ステージをそれぞれ画像解析して、現在どのようない育成ステージに該当するかを判別する。

ここで判別した結果、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージが同じであり、育成ステージには差異がないと判定した場合には、ある時点で同じ環境内で育成状態は同じであるので、果房Ａの育成ステージをもとにした育成制御を行うことに決定しても問題ない。

一方、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージが異なり、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージには差異があると判定した場合には、差異に応じた適切な育成制御が決定されるが、以下にその様々な形態を示す。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に果房Ａの育成ステージがステージ３と判別され、果房Ｂの育成ステージがステージ１と判別された場合、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージには差異があると判定される。しかしながら、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージの差異が見られた場合であっても、差異に適した育成制御として生育が早い方である果房Ａの育成ステージがステージ３であれば、何ら問題がないと判定され、Ｓ１０５でこのまま果房Ａのステージ３をもとにした育成制御を継続して行うこと決定する。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に果房Ａの育成ステージがステージ４（最終）と判別され、果房Ｂの育成ステージがステージ１と判別された場合も、果房Ａと果房Ｂとの育成ステージには差異があると判断する。この場合、果房Ａの育成ステージがステージ４（最終）であればもうすぐ育成が無事終わるので、今はもう果房Ａのステージ４をもとにした育成制御よりも、果房Ｂのステージ１もとにした育成制御した方が良いと判定され、Ｓ１０５でこれまで続けてきた果房Ａのステージ４をもとにした育成制御から、差異に適した育成制御として以降は果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に果房Ａは枯れた、あるいは果房Ａは無くなったので何れの育成ステージにも該当しない（育成ステージが判別不能）等と判別され、果房Ｂの育成ステージがステージ１と判別された場合も、果房Ａと果房Ｂの育成ステージの差異が判別不能と判断する。この場合もこのまま果房Ａをもとにした育成制御を継続する理由がなくなるので、Ｓ１０５でこれまで続けてきた果房Ａをもとにした育成制御から、差異に適した育成制御として、以降は育成ステージが判別可能な果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

このように、Ｓ１０５で最適な育成制御を決定した後、
Ｓ１０６で制御システム１００の主制御部１０２は、作業者ＰＣ１０４等の表示部等によって、果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御に切り替えたこと等を表示し、さらに果房Ｂの育成ステージをもとにした新たな育成制御を、空調装置５、ＣＯ２供給装置６、照明７、養液供給装置８でそれぞれ実行する。

尚、作業者ＰＣ１０４等の表示部等によって、果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御の詳細情報（環境温度、光量、ＣＯ２濃度、養分の設定値）を表示してもよい。

（第２の実施例）
また、同じ環境（ビニルハウス等）内の一つの果房の中でも、花が咲き果実に育成するまでの成長速度が異なるものがある。このように一つの果房の中で異なる順番で咲く花のことを１番花、２番花、３番花という。１番花、２番花、３番花はそれぞれ異なる育成スピードで果実に成長していくことになる。

１番花、２番花、３番花は、同じ生育物の中で互いに異なる個体であるといえる。

図６は、同じ環境（ビニルハウス等）のある時点での、一つの果房の中での混在状態の一例を示したものである。過去に咲いた１番花は既にステージ２である果実（緑）の状態まで生育しており、果房の中で２番花が咲き初め、ステージ１である花の状態であることを示している。

本実施例では１番花が第１の画像解析対象となる。

本実施例では２番花が第２の画像解析対象となる。

この場合、図４は、本発明の制御システム１００が処理する、育成状態がどの程度異なるかを、精度良く判別するために、画像解析により番花毎に現在どの育成ステージであるかを判別して、育成状態が異なる場合に、どちらに合わせて育成する環境を制御するのを適切に決めるために、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したものにも適用する。

Ｓ１０１で制御システム１００の主制御部１０２は、設定時刻（毎日１２：００等）になったか否かを判定する。設定時刻（毎日１２：００等）になった（ＹＥＳ）と判定した場合にＳ１０２に進む。設定時刻（毎日１２：００等）になっていない（ＮＯ）と判定した場合にはＳ１０２に進まない。

Ｓ１０２で制御システム１００の主制御部１０２は、画像センサ１１１により１番花と２番花の両方が撮影された画像を、データベース（図示しない）から取得する。

なお、取得する画像は１番花と２番花がそれぞれ写った複数の画像でもよく、１番花と２番花が同時に写った１枚の画像でもよい。

Ｓ１０３で制御システム１００の主制御部１０２は、ある時点の同じ環境（ビニルハウス等）内の１番花と２番花の各育成ステージをそれぞれ画像解析して、現在どのようない育成ステージに該当するかを判別する。

ここで判別した結果、１番花と２番花との育成ステージが同じであり、育成ステージには差異がないと判定した場合には、ある時点で同じ環境内で育成状態は同じであるので、１番花の育成ステージをもとにした育成制御を行うことに決定しても問題ない。

一方、１番花と２番花との育成ステージが異なり、１番花と２番花との育成ステージには差異があると判定した場合には、差異に応じた適切な育成制御が決定されるが、以下にその様々な形態を示す。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に１番花の育成ステージがステージ３と判別され、２番花の育成ステージがステージ１と判別された場合、１番花と２番花との育成ステージには差異があると判定される。しかしながら、１番花と２番花との育成ステージの差異が見られた場合であっても、生育が早い方である１番花の育成ステージがステージ３であれば、何ら問題がないと判定され、Ｓ１０５でこのまま１番花のステージ３をもとにした育成制御を継続して行うこと決定する。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に１番花の育成ステージがステージ４（最終）と判別され、２番花の育成ステージがステージ１と判別された場合も、１番花と２番花との育成ステージには差異があると判断する。この場合、１番花の育成ステージがステージ４（最終）であればもうすぐ育成が無事終わるので、今はもう１番花のステージ４をもとにした育成制御よりも、２番花のステージ１もとにした育成制御した方が良いと判定され、Ｓ１０５でこれまで続けてきた１番花のステージ４をもとにした育成制御から、以降は２番花の育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

例えばＳ１０３で判別した結果、仮に１番花は枯れた、あるいは１番花は無くなった（何れの育成ステージにも該当しない等）と判別され、２番花の育成ステージがステージ１と判別された場合も、１番花と２番花との育成ステージには差異があると判断する。この場合もこのまま１番花をもとにした育成制御を継続する理由がなくなるので、Ｓ１０５でこれまで続けてきた１番花をもとにした育成制御から、以降は２番花の育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

更に、１番花の生育が悪い（設定時刻（毎日１２：００等）になって、毎日の複数の画像解析結果を比較しても１番花の育成ステージが変化していない場合等、１番花がステージ１から一行に生育しない進まない場合）も、このまま１番花をもとにした育成制御を継続する理由がなくなるので、Ｓ１０５でこれまで続けてきた１番花をもとにした育成制御から、以降は２番花の育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

このように、Ｓ１０５で最適な育成制御を決定した後、
Ｓ１０６で制御システム１００の主制御部１０２は、作業者ＰＣ１０４等の表示部等によって、２番花の育成ステージをもとにした育成制御に切り替えたこと等を表示し、さらに２番花の育成ステージをもとにした新たな育成制御を、空調装置５、ＣＯ２供給装置６、照明７、養液供給装置８でそれぞれ実行する。

尚、作業者ＰＣ１０４等の表示部等によって、２番花の育成ステージをもとにした育成制御の詳細情報（環境温度、光量、ＣＯ２濃度、養分の設定値）を表示してもよい。

（第３の実施例）
第３の実施例では、図５に示すように、図４の最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートに、Ｓ１０４のステップが追加される。Ｓ１０４では、制御システム１００の主制御部１０２が、ある時点の同じ環境（ビニルハウス等）内の果房Ａと果房Ｂの収穫予想日を算出する。

この時Ｓ１０４では、図７に示したようなＵＩ（設定画面７００）から収穫予定日７０１をユーザ入力により設定させる。

収穫予定日７０１は、○○農園が各育成ステージの花、果実（緑）等を実際に収穫してイチゴとして出荷したい予定日である。

例えばＳ１０３で判別した結果、ある時点で果房Ａの育成ステージがステージ３であり、果房Ｂの育成ステージがステージ１となった場合、生育予想データ（ステージ３をもとにした育成制御を行った場合、何日後に次の育成ステージ４に成長していくのかの例年値）を参照することで、仮にこのまま果房Ａのステージ３をもとにした育成制御を行った場合、何日後にステージ４に成長するのかの収穫予想日を算出することができる。

その結果、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１と算出した収穫予想日により、このまま果房Ａのステージ３をもとにした育成制御を行った場合、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合うかどうかを判定することができる。

このように、多数の生育予想データ（各育成ステージをもとにした育成制御を行った場合、何日後に次の育成ステージに成長していくのかの例年値）を予め記憶しておくことで、各育成ステージをもとにした育成制御が、何日後に次の育成ステージに成長していくのかの収穫予測日を算出することができる。

Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合うかどうかを判定した結果、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合わないと判定した場合には、果房Ａのステージ３をもとにした育成制御ではなく、もっと加速させたい別の条件である環境温度３＋、光量３＋、ＣＯ２濃度３＋、養分３＋等を行うこと決定する。

また、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合うかどうかを判定した結果、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合う（ほぼ一致する）と判定した場合には、果房Ａのステージ３をもとにした育成制御を行うこと決定する。

一方、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合うかどうかを判定した結果、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１よりも早く収穫できると判定した場合には、果房Ａのステージ３をもとにした育成制御ではなく、もっと減速させたい別の条件である環境温度３−、光量３−、ＣＯ２濃度３−、養分３−等を行うこと決定する。

尚、育成制御は、加速させたい場合は、標準（ほぼ一致する）よりも、温度を高く、光量を多く、ＣＯ２濃度を高く、養分を多くし、減速させたい場合は、標準（ほぼ一致する）よりも、温度を低く、光量を少なく、ＣＯ２濃度を低く、養分を少なくすることになる。

更に、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合うかどうかを判定した結果、如何なる育成制御に変更したとしても、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合わないと判定した場合には、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１を別の日に自動変更して間に合うかどうかを再判定してもよい。

また如何なる育成制御に変更したとしても、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合わないと判定した場合には、設定した収穫予定日７０１に間に合わないことを警告するアラートを出力させてもよい。

また如何なる育成制御に変更したとしても、Ｓ１０４で設定した収穫予定日７０１に間に合わないと判定した場合には、果房Ａのステージ３をもとにした育成制御はあきらめ、果房Ｂのステージ１をもとにした育成制御に自動で切り替えて、図７に示したＵＩ（設定画面７００）から果房Ｂの収穫予定日を新たに設定させるように誘導してもよい。

（第４の実施例）
図８は、本発明の制御システム１００が処理する、例年値と育成状態がどの程度異なるかを、精度良く判別するために、画像解析により果房単位でどの育成ステージであるかを判別し、例年値と比較して、例年値と育成状態が異なる場合に、育成する環境を制御するのを適切に決めるために、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したものである。

Ｓ２０１で制御システム１００の主制御部１０２は、設定時刻（毎日１２：００等）になったか否かを判定する。設定時刻（毎日１２：００等）になった（ＹＥＳ）と判定した場合にＳ２０２に進む。設定時刻（毎日１２：００等）になっていない（ＮＯ）と判定した場合にはＳ２０２に進まない。

Ｓ２０２で制御システム１００の主制御部１０２は、画像センサ１１１により果房Ａと果房Ｂの両方が撮影された画像を、データベース（図示しない）から取得する。

Ｓ２０３で制御システム１００の主制御部１０２は、ある時点の同じ環境（ビニルハウス等）内の果房Ａの育成ステージを画像解析して、現在どのような育成ステージに該当するかを判別する。

Ｓ２０４で制御システム１００の主制御部１０２は、同じ環境（ビニルハウス等）内の同じ場所の現在果房Ａに該当する例年の果房Ａの経過日数（同じような育成制御を行った場合、１番花の状態から何日後に次の育成ステージに成長していくのかの例年値）と比較する。

Ｓ２０４で比較した結果、仮にある時点の果房Ａの育成ステージが２０日でステージ１であり、経過日数から導いた例年の果房Ａの育成ステージが２０日でステージ２となった場合、今年の果房Ａと例年の果房Ａと比べて育成ステージに遅れ（生育不良）があると判定する。つまり、１番花の開花日等のから今の果房Ａの育成ステージまでの経過日数を、例年の果房Ａの１番花の開花日等から今の果房Ａの育成ステージまでの経過日数と比較することで、ある時点の果房Ａの生育が正常であるか否かを果房単位で判定することができる。

Ｓ２０５で、Ｓ２０４で現在の果房Ａの生育が例年と比べて、正常であるか否かを判定した結果、異常（生育不良）であると判定した場合には、同じ環境（ビニルハウス等）内で別の位置にある果房Ｂの育成ステージを画像解析して、現在の果房Ｂがどの育成ステージに該当するかを判別する。同じ環境（ビニルハウス等）内の同じ場所の現在果房Ｂに該当する例年の果房Ｂの経過日数（同じような育成制御を行った場合、１番花の状態から何日後に次の育成ステージに成長していくのかの例年値）と比較する。

比較した結果、仮にある時点の果房Ｂの育成ステージが１０日でステージ１であり、経過日数から導いた例年の果房Ｂの育成ステージが１０日でステージ１となった場合、今年の果房Ｂと例年の果房Ｂと比べて育成ステージに遅れが無いと判定する。つまり、ある時点の果房Ａの生育は異常であるが、ある時点の果房Ｂの生育の方は正常であることがわかるので、Ｓ２０５でこれまで続けてきた果房Ａをもとにした育成制御から、以降は果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御に新たに切り替えて行うこと決定する。

更に、図８では、本発明の制御システム１００が処理する、例年値と育成状態がどの程度異なるかを、精度良く判別するために、画像解析により果房単位でどの育成ステージであるかを判別し、例年値と比較して、例年値と育成状態が異なる場合に、育成する環境を制御するのを適切に決めるために、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したが、画像解析により番花単位でどの育成ステージであるかを判別し、例年値と比較して、例年値と育成状態が異なる場合に、育成する環境を制御するのを適切に決めるために、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートであってもよい。

図９は、同じ環境（ビニルハウス等）内で別の位置におけるイチゴを例にした各育成ステージと経過日数との対応関係を示したものである。

果房Ａは、例年同じ環境（ビニルハウス等）内のハウス内入口付近にあり、１番花の開花日（０日）から１０日まで育成ステージがステージ１に育成する。１番花の開花日１０日から２０日まで育成ステージがステージ２に育成する。１番花の開花日２０日から３０日まで育成ステージがステージ３に育成する。１番花の開花日３０日から４０日まで育成ステージがステージ４に育成する。

一方果房Ｂは、例年同じ環境（ビニルハウス等）内のハウス内奥側付近にあり、１番花の開花日（０日）から１０日まで育成ステージがステージ１に育成する。１番花の開花日１０日から２０日まで育成ステージがステージ２に育成する。１番花の開花日２０日から３０日まで育成ステージがステージ３に育成する。１番花の開花日３０日から４０日まで育成ステージがステージ４に育成する。

図９のように、同じ環境（ビニルハウス等）内で別の位置にある経過日数（同じような育成制御を行った場合、１番花の状態から何日後に次の育成ステージに成長していくのかの例年値）を予め記憶しておくことで、当初設定した果房Ａの生育途中で正常で無くなった場合に、果房Ｂの育成ステージをもとにした育成制御に切り替えて行うことができる。

（第５の実施例）
図１０は、本発明の制御システム１００が処理する、気象情報を取得して、今の育成制御のままで良いかを判別して、同じ環境（ビニルハウス等）内に対して最適な育成制御する条件を決定する処理のフローチャートを示したものである。

Ｓ３０１で制御システム１００の主制御部１０２は、最新の圃場外の環境データ（お天気データ、照度データ、湿度データ、気温データ等）による圃場付近の天気情報を取得する。

Ｓ３０２で制御システム１００の主制御部１０２は、取得した天気情報から、圃場付近の天気が晴天かまたは曇りであるかを判定する。

Ｓ３０３で制御システム１００の主制御部１０２は、晴天と判定した場合には、図５に示した画像解析により果房毎に現在どの育成ステージであるかを判別して、同じ圃場内に対して最適な育成制御する。一方曇りと判定した場合には、図５に示した育成制御を止めて、曇り用の圃場内の育成制御モードの方を優先する。

例えば、晴天と判定した場合には、画像解析によって、光合成のためのＣＯ２をハウス内に供給してＣＯ２濃度を１０００ｐｐｍにすべきと決定されるが、曇りと判定した段階で、光合成のためのＣＯ２を供給しても無駄になるので、光合成のためのＣＯ２の供給を停止することを決定する。

このように、曇りと判定した段階で、ハウス内を大気中の自然なＣＯ２濃度にすることで、無駄なＣＯ２の供給を防ぐことができる。

図１１に示すように、制御システム１００は、生育環境調整するために、養液供給装置８、空調装置５、ＣＯ２供給装置６、照明７、更に、センサとして、画像センサ１１１、温湿度センサ１１０、照度センサ（図示しない。）、ＣＯ２センサ１１０を備え、主制御部１０２、養液制御部１０５、空調制御部１０８、ＣＯ２制御部１０６、照明制御部１０７、画像解析部１０１を備え、更に、通信部１０３、メモリ部１０９、作業者ＰＣ部１０４にて構成されている。

養液制御部１０５は、養液供給装置８における養液のＥＣ値（電気伝導度）を制御する。これは水供給部における水量、肥料供給部における肥料の量を調整することで制御可能となる。

空調制御部１０８は、空調装置５の動作を制御する。

照明制御部１０７は、照明７に供給する電圧を制御することにより、照明７の明るさを制御する。

画像解析部１０１は、画像センサ１１１が取得した生育物の葉、花、果実の画像を解析する。更に、各画像センサ１１１が取得した監視対象の個々の生育物について、葉、花、受粉状態、果実の区分や状態、更にはその大きさ色等、生育状態毎に種々の判定を行う。

主制御部１０２は、定常的に、生育環境が生育物の生育を促進させる環境となるように制御を行っている。したがって、主制御部１０２は、画像解析部１０１の解析結果を受けて、数や生育の程度が所定条件の場合には、生育促進制御を維持する。なお、生育状態等により、生育促進制御を加速・増強することもできる。一方、主制御部は、数や生育の程度が所定条件の場合に、生育物の生育環境が生育を抑制する環境となるように制御を行う。

本実施の形態において、主制御部１０２による生育促進制御および生育抑制制御の対象は、養液供給装置、ＣＯ２供給装置、空調装置、照明であり、直接的には、養液制御部、ＣＯ２制御部、空調制御部、照明制御部である。

温湿度センサ１１０は温度および湿度を測定するものである。

日射量センサ１１２は太陽光の照度（日射量）を計測するものである。

ＣＯ２センサ１１０はＣＯ２供給装置６のＣＯ２供給量を管理するものである。

画像センサ（カメラ）１１１は、畝にて栽培される植物（生育物）を撮像し、生育物の画像を取得するカメラである。画像センサは色の識別が可能なものであり、生育物の、特に葉、花、果実の画像を撮像して取得可能なものである。

生育物の複数の株が画像センサ１１１による監視対象である。画像センサ１１１は監視対象の複数の株に対して個々に配置され、複数の株の画像を撮影してもよい。

あるいは、同じ環境（ビニルハウス等）上方に画像センサ１１１が直線移動可能な移動路を設けて、画像センサ１１１が栽培される植物（生育物）の上を移動して、監視対象の複数の株を撮影してもよい。

通信部１０３は、外部装置と通信するためのものであり、本実施の形態において、圃場の作業者が使用する通信端末装置である作業者ＰＣ１０４と通信する。

作業者ＰＣ１０４は収穫予定日設定手段となり、作業者が収穫予定日７０１を設定する。

このように通信部は、収穫予定日設定手段としての作業者ＰＣ１０４から収穫予定日７０１が入力され、表示手段としての作業者ＰＣ１０４に生育関連情報が出力される。

１００…制御システム。

Claims (14)

1. 同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムであって、
   生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする制御システム。
2. 前記育成状態を、育成状態順に並べた育成ステージに細分化し、
   前記第１の画像解析対象の育成状態が最終ステージと判別できる場合には、前記第２の画像解析対象に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記育成状態を、育成状態が異なる育成ステージに細分化し、
   前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異が判別不能の場合には、育成状態が判別可能な前記第１の画像解析対象または前記第２の画像解析対象に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御システム。
4. 前記第１の画像解析対象及び前記第２の画像解析対象は、前記同じ環境内の生育物の中で互いに異なる部位であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御システム。
5. 前記第１の画像解析対象及び前記第２の画像解析対象は、前記同じ環境内の生育物の中で互いに異なる個体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御システム。
6. 前記育成状態の差異に従って、前記差異に適した育成制御に切り替えた旨を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 前記差異に適した育成制御の詳細情報を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御システム。
8. 前記差異に適した育成制御では、環境温度、光量、ＣＯ２濃度、養分のうち、少なくとも１つを用いて、前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御システム。
9. 収穫予定日の設定を受け付ける設定手段を有し、
   生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と当該第１の画像解析対象の生育予想データに従って、前記第１の画像解析対象に適した育成制御のままで、収穫予定日までに育成が間に合うかを判定し、前記収穫予定日までに育成が間に合わないと判定される場合は、前記第２の画像解析対象に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の制御システム。
10. 前記第１の画像解析対象に適した育成制御のままで、収穫予定日までに育成が間に合うかを判定した後、如何なる育成制御に変更したとしても、前記収穫予定日までに間に合わないと判定した場合には、前記収穫予定日を別の日に変更して間に合うかどうかを再判定することを特徴とする請求項９に記載の制御システム。
11. 最新の圃場外の環境データによる圃場付近の天気情報を取得し、取得した天気情報よって、前記第１の画像解析対象に適した育成制御は止めて、前記天気情報による育成制御で前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の制御システム。
12. 同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した育成環境で生育物を育成する育成方法であって、
    生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする育成方法。
13. 同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムの制御方法であって、
    生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成することを特徴とする制御方法。
14. 同じ環境内の生育物の画像を解析し、その画像解析結果に適した生育物の育成環境を制御する制御システムで読み取り実行可能なプログラムであって、
    前記制御システムを、
    生育物に設定した第１の画像解析対象からの画像解析結果と、前記第１の画像解析対象とは設定対象が異なる第２の画像解析対象からの画像解析結果により、前記第１の画像解析対象と前記第２の画像解析対象の育成状態の差異を判別し、当該差異に適した育成制御により前記同じ環境内の生育物を育成するためのプログラム。