JP6394118B2 - Plant growing apparatus, plant growing method and program - Google Patents

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本発明は、植物育成装置、植物育成方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a plant growing device, a plant growing method, and a program.

植物工場等において人工的な光源で植物を効率的に育成する技術がある。   There is a technique for efficiently growing plants with an artificial light source in a plant factory or the like.

特許文献1は、植物が育成される育成床と、育成床を支持して移動可能な可動台と、植物の育成状況に応じて、可動台の位置を移動させる制御部と、を備え、植物を適した育成環境の位置に移動させることができる移動式栽培装置を開示している。また、同文献は、可動台を水、養分を含む水溶液、任意の液体等に浮かせて水面の高さを変化させることにより、可動台を上下方向(鉛直方向)に上下させることを開示している。   Patent Document 1 includes a growing floor on which a plant is grown, a movable base that can move while supporting the growing floor, and a control unit that moves the position of the movable base in accordance with the growing situation of the plant. Discloses a mobile cultivation apparatus that can be moved to a position of a suitable cultivation environment. The document also discloses that the movable table is moved up and down (vertical direction) by floating the movable table in water, an aqueous solution containing nutrients, an arbitrary liquid, etc., and changing the height of the water surface. Yes.

特許文献2は、養液を溜める水槽と、水槽内に溜めた養液に対して植物を支持した状態で浮遊するもので、養液に対する浮遊状態を保ったまま水槽内において移動可能なフロートと、段階的に高さを変えて水槽の上方に設けられた光源体と、を備えた栽培装置を開示している。同文献に開示された栽培装置は、植物の成育状況に対応させて、植物を支持したフロートを、養液に浮遊させたまま移動させる。この際、植物と光源体との間隔が所定範囲に保たれるようにフロートを移動させることにより、植物の成育に適するような距離から光を照射できる。   Patent Document 2 is a water tank for storing a nutrient solution, a float that supports a plant with respect to the nutrient solution stored in the tank, and a float that is movable in the tank while maintaining a floating state with respect to the nutrient solution. The cultivation apparatus provided with the light source body which changed height in steps and was provided above the water tank is disclosed. The cultivation apparatus disclosed in this document moves the float supporting the plant while floating in the nutrient solution in accordance with the growth situation of the plant. At this time, by moving the float so that the distance between the plant and the light source body is maintained within a predetermined range, light can be irradiated from a distance suitable for the growth of the plant.

特開2013−87号公報JP 2013-87 A 特開平11−89427号公報JP 11-89427 A

人工的な光源で植物を育成する場合、育成対象となる植物の育成状態によって光源から植物までの距離が変化するため、例えば光源から植物までの距離が小さくなると光を広い範囲に照射できず、光源から植物までの距離が大きくなると光が拡散して無駄になる等、植物に光を効率的に照射できなくなることがあった。   When growing a plant with an artificial light source, because the distance from the light source to the plant changes depending on the growing state of the plant to be grown, for example, if the distance from the light source to the plant becomes small, the light cannot be irradiated over a wide range, When the distance from the light source to the plant is increased, the light may be diffused and wasted, so that the plant may not be efficiently irradiated with light.

特許文献1記載の発明は、植物の位置を移動させたり、光量を制御したりすることはできるが、植物の葉の大きさや葉の形等を考慮して、植物に光を効率的に照射できるように植物と光源との位置関係を精度よく調整するものではない。   The invention described in Patent Document 1 can move the position of the plant and control the amount of light, but efficiently irradiates the plant with light in consideration of the size and shape of the leaf of the plant. It does not adjust the positional relationship between the plant and the light source with high accuracy.

これに対して、特許文献2記載の発明は、植物と光源体との間隔が所定範囲に保たれるように、フロートの移動を行うことが記載されている。しかしながら、光源体の高さを段階的に変えていく構造が複雑となり高価になるという課題があった。そのため、簡易な構成で、植物の育成状態を示す情報を取得して、植物の育成状態に応じて当該植物に光源からの光を効率的に照射することが求められてきた。   On the other hand, the invention described in Patent Document 2 describes that the float is moved so that the distance between the plant and the light source body is maintained within a predetermined range. However, there is a problem that the structure for gradually changing the height of the light source body becomes complicated and expensive. Therefore, it has been required to acquire information indicating the growth state of a plant with a simple configuration and to efficiently irradiate the plant with light from a light source according to the growth state of the plant.

本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、簡易な構成で、植物の育成状態に応じて当該植物に光源からの光を効率的に照射することが可能な植物育成装置、植物育成方法及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention is for solving the above-described problems, and has a simple configuration and can efficiently irradiate light from a light source to the plant according to the growing state of the plant. The object is to provide a plant growing method and program.

前記目的を達成するため、本発明に係る植物育成装置の一態様は、
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する排液量取得部と、
前記排液量取得部が取得した量の前記液体を、前記液体槽から排出する排液部と、
を備える、
ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明に係る植物育成方法の一態様は、
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を撮影し、
撮影した前記植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得し、
取得した前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得し、
取得した量の前記液体を、前記液体槽から排出する、
ことを含む、
ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明に係るプログラムの一態様は、
撮影部と、排液部と、を備える植物育成装置のコンピュータに、
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を前記撮影部に撮影させる機能
前記撮影部に撮影させた前記植物の撮影画像を画像処理させることにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得させる機能
取得させた前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得させる機能
取得させた量の前記液体を、前記液体槽から前記排液部に排出させる機能
を実現させる、
ことを特徴とする。
In order to achieve the object, one aspect of the plant growing device according to the present invention is:
A photographing unit for photographing the plant which is held by a holding body floating in the liquid in a liquid tank in which a liquid for growing the plant is placed and irradiated with light from a light source;
An information acquisition unit that acquires information indicating a growing state of the plant by performing image processing on a captured image of the plant obtained by imaging of the imaging unit;
Based on the information indicating the growing state of the plant acquired by the information acquisition unit, a drainage amount acquisition unit that acquires an amount of the liquid to be discharged from the liquid tank;
A drainage unit that drains the amount of the liquid acquired by the drainage amount acquisition unit from the liquid tank;
Comprising
It is characterized by that.
In order to achieve the above object, one aspect of the plant growing method according to the present invention is:
Photographing the plant irradiated with light from a light source held by a holding body floating in the liquid in a liquid tank containing a liquid for growing the plant,
By performing image processing on the photographed image of the plant that has been photographed, information indicating the growing state of the plant is obtained,
Based on the acquired information indicating the growing state of the plant, obtain the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank,
Discharging the obtained amount of the liquid from the liquid tank;
Including that,
It is characterized by that.
In order to achieve the above object, one aspect of the program according to the present invention is as follows:
In a computer of a plant growing device comprising a photographing unit and a drainage unit ,
Ability to the plant which is irradiated with light by the light source held by the holding member suspended in the liquid in the liquid bath liquid was placed for growing plants Ru is photographed on the photographing unit,
Wherein the captured images of the plants were taken to be image processing to imaging unit, Ru to acquire information indicating the development state of the plant function,
Based on the information indicating the development state of were acquired the plant, Ru to acquire an amount of the liquid to be discharged from the liquid bath function,
A function of discharging the obtained amount of the liquid from the liquid tank to the drainage section ;
To realize,
It is characterized by that.

本発明によれば、簡易な構成で、植物の育成状態に応じて当該植物に光源からの光を効率的に照射することが可能な植物育成装置、植物育成方法及びプログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a plant growing device, a plant growing method, and a program capable of efficiently irradiating light from a light source to the plant according to the growing state of the plant with a simple configuration. .

(a)は、本発明の実施形態1に係る植物育成装置の概要を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を上方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the outline | summary of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from upper direction. (a)は、液量制御装置の物理構成を示すブロック図である。(b)は、液量制御装置の機能構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram which shows the physical structure of a liquid quantity control apparatus. (B) is a block diagram showing a functional configuration of the liquid amount control device. 実施形態1に係る植物育成装置が実行する液量制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the liquid quantity control process which the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 1 performs. 実施形態1に係る植物育成装置が実行する排液量取得処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the drainage amount acquisition process which the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 1 performs. (a)は、実施形態1に係る植物育成装置の植物成長後の状態を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を上方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the state after the plant growth of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from upper direction. (a)は、実施形態1に係る植物育成装置の排液後の状態を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を上方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the state after draining of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from upper direction. (a)は、本発明の実施形態2に係る植物育成装置の概要を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を側方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the outline | summary of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from the side. 実施形態2に係る植物育成装置が実行する排液量取得処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the drainage amount acquisition process which the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 2 performs. (a)は、実施形態2に係る植物育成装置の植物成長後の状態を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を側方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the state after the plant growth of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from the side. (a)は、実施形態2に係る植物育成装置の排液後の状態を示す図である。(b)は、(a)の状態における育成対象の植物を側方から撮影した撮影画像を示す図である。(A) is a figure which shows the state after draining of the plant growing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. (B) is a figure which shows the picked-up image which image | photographed the plant of the growth object in the state of (a) from the side.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

(実施形態1)
図1(a)に、本発明の実施形態1に係る植物育成装置の概要を示す。植物育成装置1は、育成対象の植物2を、植物工場等の建物内の育成室5において、水耕栽培により育成するための設備である。図1(a)は、育成対象の植物2の育成を開始した状態における植物育成装置1を示している。植物育成装置1は、溶液槽10と、フロート11と、光源12と、カメラ13と、排液ドレーン14と、余剰溶液入れ15と、液位計16と、給液ポンプ17と、を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows an outline of a plant growing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The plant growing apparatus 1 is a facility for growing a plant 2 to be grown by hydroponics in a growing room 5 in a building such as a plant factory. Fig.1 (a) has shown the plant growing apparatus 1 in the state which started the cultivation of the plant 2 to be grown. The plant growing device 1 includes a solution tank 10, a float 11, a light source 12, a camera 13, a drainage drain 14, an excess solution container 15, a liquid level meter 16, and a liquid supply pump 17.

溶液槽10は、育成対象の植物2を育成するための液体である溶液3を入れる液体槽である。溶液槽10は、育成室5の床に設置され、適宜の量の溶液3を溜めることができる。後述するように、溶液槽10に入れられた溶液3の量で植物2と光源12との距離を調整するため、溶液槽10は、育成対象の植物2が成長後に達することが想定される高さ以上の高さ(深さ)にまで溶液3を入れることができるサイズのものであることが好ましい。   The solution tank 10 is a liquid tank into which a solution 3 that is a liquid for growing the plant 2 to be grown is placed. The solution tank 10 is installed on the floor of the growth chamber 5 and can store an appropriate amount of the solution 3. As will be described later, since the distance between the plant 2 and the light source 12 is adjusted by the amount of the solution 3 placed in the solution tank 10, the solution tank 10 is assumed to reach a height that the plant 2 to be grown reaches after the growth. It is preferable that it is the size which can put the solution 3 to the height (depth) more than this.

溶液3は、育成対象の植物2を育成するための液体である。具体的には、溶液3は、育成対象の植物2の育成に必要な栄養分を含有する養液である。溶液3として、育成対象の植物2に応じて、植物2を適切に育成するための適宜の液体を用いることができる。なお、特段の肥料を用いずに植物2を育成する場合には、溶液槽10に入れられる液体は、栄養分を含有するものではなく、水であってもよい。
植物2は、発明者が実験に採用したのは小松菜とレタス、チンゲン菜、バジル、イタリアンパセリ、コリアンダーである。しかし特に植物の種類は限定されるものではなく、多くの植物に適用できる。
溶液3は一般的な水溶性肥料を水で薄めたもので良く、ハイポニカ(登録商標)を500倍に薄めたものを使用した。場合によっては植物活性剤を混ぜても良い。育てる植物が食用であるか、観賞用であるかによっても溶液3の成分を変える。
The solution 3 is a liquid for growing the plant 2 to be grown. Specifically, the solution 3 is a nutrient solution containing nutrients necessary for growing the plant 2 to be grown. As the solution 3, an appropriate liquid for appropriately growing the plant 2 can be used according to the plant 2 to be grown. In addition, when growing the plant 2 without using a special fertilizer, the liquid put into the solution tank 10 does not contain a nutrient but may be water.
As for the plant 2, the inventor adopted komatsuna and lettuce, chingensai, basil, Italian parsley, and coriander. However, the types of plants are not particularly limited, and can be applied to many plants.
The solution 3 may be a general water-soluble fertilizer diluted with water, and Hyponica (registered trademark) diluted 500 times. In some cases, a plant activator may be mixed. The components of the solution 3 are changed depending on whether the plant to be grown is edible or ornamental.

フロート11は、溶液槽10に入れられた溶液3に浮遊して、植物2を保持する保持体として機能する。フロート11は、溶液3よりも比重が小さい素材によって構成され、液面4上に浮遊しながら、育成対象の植物2を支持する。また、フロート11は、植物2を保持している部位にスポンジ又はそれに準じる溶液透過性を有する部材を備え、植物2に溶液3を供給する。   The float 11 floats in the solution 3 placed in the solution tank 10 and functions as a holding body that holds the plant 2. The float 11 is made of a material having a specific gravity smaller than that of the solution 3, and supports the plant 2 to be grown while floating on the liquid surface 4. In addition, the float 11 includes a sponge or a member having solution permeability according to the sponge at a site where the plant 2 is held, and supplies the solution 3 to the plant 2.

育成対象の植物2は、種子又は苗の状態でフロート11に取り付けられる。そして、フロート11は、育成対象の植物2として、複数個の植物を保持することができる。例えば図1(a)では、フロート11は、育成対象の植物2として、発芽直後の4つの苗を保持している。なお、以下では、フロート11が保持する4つの苗及びそれらの成長後の植物を、植物2と総称する。   The plant 2 to be grown is attached to the float 11 in a seed or seedling state. The float 11 can hold a plurality of plants as the plant 2 to be grown. For example, in FIG. 1A, the float 11 holds four seedlings immediately after germination as the plant 2 to be grown. Hereinafter, the four seedlings held by the float 11 and the plants after the growth are collectively referred to as a plant 2.

フロート11の少なくとも上側の面、すなわちカメラ13が設置された側の面の色は、後述する植物2の育成状態を取得する処理において植物2の画像を背景画像から抽出できるようにするため、植物2の色とは異なる色、すなわち光合成する葉の色である緑色以外の色にされる。例えば、フロート11の上面全体を白色にする。   The color of at least the upper surface of the float 11, that is, the surface on the side where the camera 13 is installed is such that the image of the plant 2 can be extracted from the background image in the process of acquiring the growing state of the plant 2 described later. The color is different from the second color, that is, a color other than green, which is the color of the leaf to be photo-synthesized. For example, the entire upper surface of the float 11 is made white.

光源12は、フロート11に保持された植物2に光を照射する。光源12は、複数個の植物2に満遍なく光を照射できるように、フロート11に保持された植物2の上方に複数個並んで設置される。例えば、図1(a)に示した育成開始時においては、光源12は、苗の状態にある植物2の上端から距離L1の高さに設置されている。   The light source 12 irradiates the plant 2 held by the float 11 with light. A plurality of light sources 12 are installed side by side above the plants 2 held by the float 11 so that the plurality of plants 2 can be uniformly irradiated with light. For example, at the start of the growth shown in FIG. 1A, the light source 12 is installed at a height of a distance L1 from the upper end of the plant 2 in a seedling state.

光源12として、育成対象の植物2に応じて育成に適した波長及び光量の光を照射できるLED(Light Emitting Diode)等の人工光源が用いられる。また、光源12は、植物2に対して熱障害を与えないような、発熱量が小さいものであることが好ましい。なお、光源12は、植物2が光合成するための光を供給する他、カメラ13の撮影用の光源としての役割も有する。   As the light source 12, an artificial light source such as an LED (Light Emitting Diode) that can irradiate light having a wavelength and light amount suitable for growing according to the plant 2 to be grown is used. Moreover, it is preferable that the light source 12 is a thing with a small emitted-heat amount so that the plant 2 may not be damaged by heat. The light source 12 supplies light for the plant 2 to synthesize light, and also has a role as a light source for photographing of the camera 13.

植物2の種類や規模にもよるが、白色光で光量は約15000lux程度の光源として使用した。
しかし、光源は白色光(太陽光)である必要はない。光源12に赤色と青色の単色LEDを使う場合、両方が十分届くために、近づけすぎると好ましくない。(片方しか当たらない位置が出来る為)。葉の大きさを画像から判定して、赤色と青色の単色LEDが一様に葉に当たるように調整する。
光源12の種類としては、LEDのほか、高圧ナトリウムランプ、セラミックメタルハライドランプ、3波長白色蛍光灯、白熱電球、水銀ランプなどが使用され、またこれらの組み合わせも使用される。植物2の種類や育成過程においても最適な光源、光量、波長などが変わってくる。基本的には花や実を得る植物は高光度を必要とし、葉菜類、根菜類は光飽和点が低い。
Although it depends on the type and scale of the plant 2, it was used as a light source with white light and a light intensity of about 15000 lux.
However, the light source need not be white light (sunlight). When red and blue monochromatic LEDs are used as the light source 12, both of them reach sufficiently, and it is not preferable that they are too close. (Because there is a position that can hit only one). The size of the leaf is determined from the image, and the red and blue single color LEDs are adjusted so as to uniformly hit the leaf.
As the type of the light source 12, in addition to the LED, a high-pressure sodium lamp, a ceramic metal halide lamp, a three-wavelength white fluorescent lamp, an incandescent lamp, a mercury lamp, and the like are used, and combinations thereof are also used. The optimal light source, light amount, wavelength, etc., vary depending on the type of plant 2 and the growing process. Basically, plants that obtain flowers and fruits need high brightness, and leaf vegetables and root vegetables have low light saturation points.

光量は、植物2の種類や規模にもより、また、光飽和点(光合成速度が最大になる光強度)と光補償点の間で設定するが、発芽直後は約1万〜1.5万luxの光を照射し、約2週間後から光量を強めて約2万〜2.5万luxの光を照射した。
波長については、植物に有効な放射には生理的有効放射(300〜800nm)と光合成有効放射(400〜700nm)がある。そして発芽時には赤色光(660nm)で発芽が促進されることが知られている。また、節間の伸長作用では、強光下では青色光が抑制効果を、弱光下では赤色光が抑制効果が高く、混合光照射時には遠赤外光が必要とされ、赤色光/遠赤外光比のバランスで伸長成長が左右されることが知られている。更に、500〜600nmの波長領域の光は植物にとって不要であると言われている。一般的に、青色光が多ければ葉は厚く、背丈は抑制気味になり、赤色光が多ければ、葉は薄く、背丈は促進気味になる。
The amount of light depends on the type and scale of the plant 2 and is set between the light saturation point (the light intensity at which the photosynthesis rate is maximized) and the light compensation point, but about 10,000 to 15,000 immediately after germination. The light of lux was irradiated, and after about 2 weeks, the light intensity was increased and the light of about 20,000 to 25,000 lux was irradiated.
Regarding the wavelength, radiation effective for plants includes physiological effective radiation (300 to 800 nm) and photosynthetic effective radiation (400 to 700 nm). It is known that germination is promoted by red light (660 nm) during germination. Also, in the internode elongation action, blue light has a suppressive effect under strong light, red light has a high suppressive effect under weak light, and far-infrared light is required during mixed light irradiation. It is known that the growth of growth depends on the balance of external light ratio. Furthermore, it is said that light in the wavelength region of 500 to 600 nm is unnecessary for plants. In general, if there is more blue light, the leaves will be thicker and the height will be restrained, and if there is more red light, the leaves will be thinner and the height will be more accelerating.

カメラ13は、育成対象の植物2を撮影する撮影部として機能する。カメラ13は、フロート11に保持された植物2の上方であって、光源12よりもさらに上方である育成室5の天井に設置され、光源12を支持する支持体の間から植物2を撮影する。例えば、図1(a)に示した育成開始時においては、カメラ13は、苗の状態にある植物2の上端から距離D1の高さに設置されている。
例えば、D1は約10cmである。
The camera 13 functions as a photographing unit that photographs the plant 2 to be grown. The camera 13 is installed on the ceiling of the growth room 5 above the plant 2 held by the float 11 and further above the light source 12, and photographs the plant 2 from between the supports that support the light source 12. . For example, at the start of the growth shown in FIG. 1A, the camera 13 is installed at a height of a distance D1 from the upper end of the plant 2 in a seedling state.
For example, D1 is about 10 cm.

図1(b)に、育成対象の植物2をカメラ13で撮影した撮影画像を示す。撮影画像30aは、溶液槽10及びフロート11の画像と共に、その中央に苗の状態にある4個の植物2の画像を含む。カメラ13は、例えば撮影画像30aのような、フロート11上の植物2全体を画角に収めた撮影画像を取得する。   FIG. 1B shows a photographed image obtained by photographing the plant 2 to be grown with the camera 13. The photographed image 30a includes images of the four plants 2 in a seedling state at the center thereof, together with images of the solution tank 10 and the float 11. The camera 13 acquires, for example, a captured image in which the entire plant 2 on the float 11 is included in the angle of view, such as the captured image 30a.

排液ドレーン14は、溶液槽10内の溶液3を、余剰溶液入れ15に排出する。排液ドレーン14は、配管の途中に開閉弁を備え、溶液槽10から余剰溶液入れ15への溶液3の流量を制御できる。   The drainage drain 14 discharges the solution 3 in the solution tank 10 to the surplus solution container 15. The drainage drain 14 includes an opening / closing valve in the middle of the pipe, and can control the flow rate of the solution 3 from the solution tank 10 to the surplus solution container 15.

液位計16は、溶液槽10内の液面4の高さを測定して、溶液槽10内の溶液3の液位を取得する。液位計16として、液面4に浮く浮きを利用したフロート式の液位計、又は液面4で反射する超音波を利用する超音波式の液位計等、様々な種類の液位計を用いることができる。なお、液位計16が測定した液面4の高さは、フロート11及びフロート11が保持する植物2の位置の指標としても用いられる。   The liquid level meter 16 measures the height of the liquid level 4 in the solution tank 10 and acquires the liquid level of the solution 3 in the solution tank 10. Various types of liquid level gauges such as a float type liquid level gauge using a float floating on the liquid level 4 or an ultrasonic type liquid level gauge using ultrasonic waves reflected on the liquid level 4 as the liquid level gauge 16 Can be used. In addition, the height of the liquid level 4 measured by the liquid level gauge 16 is also used as an index of the position of the float 11 and the plant 2 held by the float 11.

給液ポンプ17は、余剰溶液入れ15に排出された溶液3を汲み上げて、溶液槽10に溶液3を供給する。給液ポンプ17は、溶液槽10内の溶液の消耗が液位計16によって検知された場合に、必要な量の溶液3を余剰溶液入れ15から汲み上げて、再度溶液槽10に戻す。給液ポンプ17として、容積型ポンプ又は非容積型ポンプ等、様々な種類のポンプを用いることができる。   The liquid supply pump 17 pumps up the solution 3 discharged to the surplus solution container 15 and supplies the solution 3 to the solution tank 10. When the consumption of the solution in the solution tank 10 is detected by the liquid level meter 16, the liquid supply pump 17 pumps a necessary amount of the solution 3 from the excess solution container 15 and returns it to the solution tank 10 again. As the liquid supply pump 17, various types of pumps such as a positive displacement pump or a non-positive displacement pump can be used.

植物育成装置1は、排液ドレーン14と給液ポンプ17とを介して溶液槽10内の溶液3の量を制御する液量制御装置(図1(a)では不図示)をさらに備える。   The plant growing device 1 further includes a liquid amount control device (not shown in FIG. 1A) that controls the amount of the solution 3 in the solution tank 10 via the drainage drain 14 and the liquid supply pump 17.

図2(a)に、液量制御装置の物理構成を示す。液量制御装置20は、CPU(Central Processing Unit)21と、ROM(Read Only Memory)22と、RAM(Random Access Memory)23と、計時部24と、記憶部25と、入力部26と、出力部27と、通信部28と、画像処理部29と、を備える。   FIG. 2A shows a physical configuration of the liquid amount control apparatus. The liquid quantity control device 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a ROM (Read Only Memory) 22, a RAM (Random Access Memory) 23, a timer unit 24, a storage unit 25, an input unit 26, and an output. Unit 27, communication unit 28, and image processing unit 29.

CPU21は、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して液量制御装置20の各部と接続され、液量制御装置20全体を制御する。具体的に説明すると、CPU21は、RAM23をワークメモリとして用いながら、ROM22や記憶部25に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより、液量制御装置20の各部の動作を制御する。   The CPU 21 is connected to each part of the liquid amount control device 20 via a system bus that is a transmission path for transferring commands and data, and controls the entire liquid amount control device 20. More specifically, the CPU 21 controls the operation of each unit of the liquid amount control device 20 by appropriately executing various programs stored in the ROM 22 and the storage unit 25 while using the RAM 23 as a work memory.

計時部24は、例えばRTC(Real Time Clock)等を備え、現在時刻及び経過時間を計測する。   The timer unit 24 includes, for example, an RTC (Real Time Clock) and measures the current time and the elapsed time.

記憶部25は、例えばハードディスクやフラッシュメモリのような不揮発性メモリを備え、液量制御装置20が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータ、液量制御装置20が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。   The storage unit 25 includes a non-volatile memory such as a hard disk or a flash memory, for example, and is generated when the liquid amount control device 20 performs various processes and the program and data used for performing various processes. Alternatively, the data to be acquired is stored.

入力部26は、例えばキーボード等である。入力部26は、操作者がキーボードを用いて操作入力したテキストデータ等をCPU21に入力する。   The input unit 26 is, for example, a keyboard. The input unit 26 inputs text data or the like input by the operator using the keyboard to the CPU 21.

出力部27は、例えば液晶ディスプレイ等である。出力部27は、CPU21によって出力されたテキストデータを画面に表示出力する。   The output unit 27 is, for example, a liquid crystal display. The output unit 27 displays and outputs the text data output by the CPU 21 on the screen.

通信部28は、例えばLAN(Local Area Network)等を介して、有線又は無線で外部の情報端末とデータを通信する。   The communication unit 28 communicates data with an external information terminal in a wired or wireless manner via, for example, a LAN (Local Area Network).

画像処理部29は、画像データを画像演算プロセッサによって加工処理する。画像処理部29は、例えば画像データの重ね合わせ演算やアルファブレンディング等の透過演算、各種の飽和演算を実行する。   The image processing unit 29 processes the image data by an image arithmetic processor. The image processing unit 29 executes, for example, image data overlay calculation, transparency calculation such as alpha blending, and various saturation calculations.

図2(b)に、液量制御装置20の機能構成を示す。液量制御装置20は、情報取得部31と、排液量取得部32と、排液部34と、液位取得部36と、給液部37と、を備える。   FIG. 2B shows a functional configuration of the liquid amount control device 20. The liquid amount control device 20 includes an information acquisition unit 31, a drainage amount acquisition unit 32, a drainage unit 34, a liquid level acquisition unit 36, and a liquid supply unit 37.

情報取得部31は、カメラ13の撮影により得られた植物2の撮影画像を処理することにより、植物2の育成状態を示す情報を取得する。
排液量取得部32は、情報取得部31が取得した植物2の育成状態を示す情報に基づいて、溶液槽10から排出すべき溶液3の量を取得する。
排液部34は、排液ドレーン14を制御して、排液量取得部32が取得した量の溶液3を、溶液槽10から排出する。
液位取得部36は、液位計16が測定した、溶液槽10に入れられた溶液3の液位を取得する。
給液部37は、液位取得部36が取得した液位に基づいて、溶液槽10内の溶液3が不足していると判別した場合に、給液ポンプ17を制御して、溶液槽10に溶液3を供給する。
The information acquisition unit 31 acquires information indicating the growing state of the plant 2 by processing a captured image of the plant 2 obtained by photographing with the camera 13.
The drainage amount acquisition unit 32 acquires the amount of the solution 3 to be discharged from the solution tank 10 based on the information indicating the growing state of the plant 2 acquired by the information acquisition unit 31.
The drainage unit 34 controls the drainage drain 14 to discharge the amount of the solution 3 acquired by the drainage amount acquisition unit 32 from the solution tank 10.
The liquid level acquisition unit 36 acquires the liquid level of the solution 3 placed in the solution tank 10 measured by the liquid level meter 16.
When the liquid supply unit 37 determines that the solution 3 in the solution tank 10 is insufficient based on the liquid level acquired by the liquid level acquisition unit 36, the liquid supply unit 37 controls the liquid supply pump 17 to control the solution tank 10. Solution 3 is supplied to

CPU21は、ROM22や記憶部25に記憶されたソフトウェアプログラムをRAM23に読み出して、そのソフトウェアプログラムを実行制御することにより、上記の各部として機能する。これら各部の機能の詳細については、図3及び図4のフローチャートが示す液量制御装置20が実行する液量制御処理の流れの中で、説明する。   The CPU 21 functions as each of the above units by reading out the software program stored in the ROM 22 or the storage unit 25 to the RAM 23 and controlling the execution of the software program. Details of the functions of these units will be described in the flow of the liquid amount control process executed by the liquid amount control device 20 shown in the flowcharts of FIGS. 3 and 4.

以下、図3のフローチャートを参照して、液量制御装置20が実行する液量制御処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of the liquid amount control process executed by the liquid amount control apparatus 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.

育成開始時において、溶液槽10の中に溶液3をなるべく多く入れることで、フロート11をなるべく高い位置に上げる。この状態において、液位計16は、液面4の高さの測定を開始する。   At the start of the growth, the float 11 is raised to a position as high as possible by putting as much solution 3 in the solution tank 10 as possible. In this state, the liquid level meter 16 starts measuring the height of the liquid level 4.

CPU21は、計時部24により、育成開始から、又は直前にカメラ13で植物2を撮影してからの経過時間を測定して(ステップS100)、指定時間が経過したか否かを判別する(ステップS101)。   The CPU 21 measures the elapsed time from the time when the plant 2 is photographed by the camera 13 with the camera 13 by the time measuring unit 24 (step S100), and determines whether or not the designated time has elapsed (step S100). S101).

植物育成装置1は、例えば1日に1回、定期的にカメラ13で植物2を撮影して溶液3の量を調整する。この場合、CPU21は、育成開始から、又は直前にカメラ13で植物2を撮影してから24時間が経過したか否かを、計時部24により判別する。あるいは、CPU21は、計時部24により現在時刻を取得して、1日の決められた時刻になったか否かを判別してもよい。指定時間が経過していない場合(ステップS101;NO)、CPU21は、処理をステップS100に戻して、指定時間が経過するまで待機する。   The plant growing device 1 adjusts the amount of the solution 3 by photographing the plant 2 with the camera 13 periodically, for example, once a day. In this case, the CPU 21 determines whether or not 24 hours have elapsed since the start of the breeding or immediately before the plant 13 is photographed with the camera 13. Alternatively, the CPU 21 may acquire the current time by the time measuring unit 24 and determine whether or not a predetermined time of the day has come. When the designated time has not elapsed (step S101; NO), the CPU 21 returns the process to step S100 and waits until the designated time has elapsed.

指定時間が経過すると(ステップS101;YES)、CPU21は、カメラ13で植物2を撮影して(ステップS102)、植物2の撮影画像を取得する。具体的に説明すると、CPU21は、カメラ13に撮影指令を送って、育成対象の植物2を含む育成室5内の現在の状態を示す画像を取得する。例えば、現在が育成開始時である場合には、CPU21は、図1(b)に示した撮影画像30aを取得する。   When the specified time elapses (step S101; YES), the CPU 21 captures the plant 2 with the camera 13 (step S102) and acquires a captured image of the plant 2. More specifically, the CPU 21 sends a shooting command to the camera 13 and acquires an image indicating the current state in the growing room 5 including the plant 2 to be grown. For example, when the current time is the start of training, the CPU 21 acquires the captured image 30a shown in FIG.

CPU21は、得られた撮影画像に基づいて、排液量取得処理を実行する(ステップS103)。以下、実施形態1おける排液量取得処理の詳細について、図4のフローチャートに示す排液量取得処理1を参照して説明する。 The CPU 21 executes a drainage amount acquisition process based on the obtained captured image (step S103). Hereinafter, details of the drainage volume acquisition process definitive to Embodiment 1 will be described with reference to drainage volume acquisition process 1 shown in the flowchart of FIG.

排液量取得処理において、情報取得部31は、第1に、得られた撮影画像の色分布を解析することにより、撮影画像の中から育成対象の植物2の画像の領域を検出する(ステップS200)。   In the drainage amount acquisition process, the information acquisition unit 31 first detects the region of the image of the plant 2 to be grown from the captured image by analyzing the color distribution of the acquired captured image (step) S200).

具体的に説明すると、情報取得部31は、画像処理部29の機能により撮影画像の中の各画素の画素値を解析して、撮影画像の中から植物2の色である緑色の領域を特定する。上述したように、フロート11の上面の色は植物2の色として想定される緑色とは異なる色にされ、且つ、カメラ13は一様な光を照射する光源12の下で植物2を撮影する。そのため、情報取得部31は、撮影画像の中から植物2が写った範囲を容易に検出することができる。   Specifically, the information acquisition unit 31 analyzes the pixel value of each pixel in the captured image by the function of the image processing unit 29, and identifies the green region that is the color of the plant 2 from the captured image. To do. As described above, the color of the upper surface of the float 11 is different from the assumed green color of the plant 2, and the camera 13 captures the plant 2 under the light source 12 that emits uniform light. . Therefore, the information acquisition unit 31 can easily detect the range in which the plant 2 is captured from the captured image.

植物2の画像の領域を検出すると、情報取得部31は、第2に、植物2の育成状態を示す情報として、検出した領域のサイズ、すなわち撮影画像における植物2のサイズを取得する(ステップS201)。   When the area of the image of the plant 2 is detected, the information acquisition unit 31 secondly acquires the size of the detected area, that is, the size of the plant 2 in the photographed image as information indicating the growing state of the plant 2 (step S201). ).

具体的に説明すると、情報取得部31は、撮影画像として得られたカメラ13の画角内に領域のうち、フロート11の外側の領域を無視して、フロート11の上面の色である白色と、植物2の色である緑色と、に2分化された領域に注目する。そして、白色と緑色とに2分化された領域中における緑色の比率を計算することで、撮影画像における植物2のサイズを取得する。   More specifically, the information acquisition unit 31 ignores the region outside the float 11 in the field of view of the camera 13 obtained as a captured image, and sets white as the color of the upper surface of the float 11. Attention is focused on the region that has been divided into green, which is the color of the plant 2. And the size of the plant 2 in a picked-up image is acquired by calculating the ratio of the green in the area | region divided into white and green.

撮影画像における植物2のサイズを取得すると、続いて、排液量取得部32は、取得したサイズから植物2の高さを予測する(ステップS202)。そして、カメラ13の撮影により得られた撮影画像における植物2のサイズが一定に保たれるように、溶液槽10から排出すべき排液量を取得する(ステップS203)。
高さの予測値は、植物2の種類固有の葉のサイズから算出してもよいし、一定に保ちたい葉のサイズ時点を育成者が指定することでそのサイズが保たれるようにして算出してもよい。
When the size of the plant 2 in the captured image is acquired, the drainage amount acquisition unit 32 then predicts the height of the plant 2 from the acquired size (step S202). And the amount of drainage which should be discharged | emitted from the solution tank 10 is acquired so that the size of the plant 2 in the picked-up image acquired by imaging | photography of the camera 13 may be kept constant (step S203).
The predicted height may be calculated from the leaf size specific to the plant 2 type, or calculated so that the grower can specify the leaf size when it is desired to keep the size. May be.

図5(a)に、植物育成装置1の植物2の成長後の状態を示す。図5(a)に示すように、図1(a)に示した育成開始状態から時間が経過して、植物2が成長して背が高くなると、光源12から植物2の上端までの距離がL1からL2に縮まり、上方から植物2を撮影しているカメラ13と植物2との距離もD1からD2に縮まる。これに加え、植物2の葉のサイズも大きくなる。そのため、図5(b)に示すように、カメラ13による撮影画像30bにおける植物2のサイズは、図1(b)に示した撮影画像30aにおける植物2のサイズに比べて、大きくなる。   FIG. 5A shows a state after the growth of the plant 2 of the plant growing apparatus 1. As shown in FIG. 5 (a), when time elapses from the growth start state shown in FIG. 1 (a) and the plant 2 grows taller, the distance from the light source 12 to the upper end of the plant 2 is increased. The distance from L1 to L2 is reduced, and the distance between the camera 13 capturing the plant 2 from above and the plant 2 is also reduced from D1 to D2. In addition to this, the leaf size of the plant 2 also increases. Therefore, as illustrated in FIG. 5B, the size of the plant 2 in the captured image 30b by the camera 13 is larger than the size of the plant 2 in the captured image 30a illustrated in FIG.

カメラ13から撮影された植物2のサイズが大きくなると、光源12からの光が植物2の全体に行き届きにくくなる。これを回避するため、排液部34は、撮影画像における植物2のサイズが一定に保たれるように、溶液槽10から溶液3を排出してフロート11の位置を下げ、光源12から植物2までの距離を大きくする。   When the size of the plant 2 photographed from the camera 13 is increased, the light from the light source 12 is difficult to reach the entire plant 2. In order to avoid this, the drainage unit 34 discharges the solution 3 from the solution tank 10 and lowers the position of the float 11 so that the size of the plant 2 in the photographed image is kept constant. Increase the distance to

排液量取得処理の具体例について説明する。カメラ13による撮影画像における植物2のサイズは、カメラ13と植物2との距離の2乗に比例する。すなわち、例えば、撮影画像における植物2のサイズを1/4に縮小したい場合、カメラ13と植物2との距離を2倍に遠ざければよい。図1(b)に示した育成開始時に得られた撮影画像30aにおける植物2のサイズをS1と表し、図5(b)に示した撮影画像30bにおける植物のサイズをS2と表すと、撮影画像における植物2のサイズを育成開始時のサイズであるS1に保つためには、カメラ13と植物2との距離を、撮影画像30bを取得したときのカメラ13と植物2との距離D2から、√(S2/S1)倍に遠ざければよい。   A specific example of the drainage amount acquisition process will be described. The size of the plant 2 in the image captured by the camera 13 is proportional to the square of the distance between the camera 13 and the plant 2. That is, for example, when it is desired to reduce the size of the plant 2 in the captured image to ¼, the distance between the camera 13 and the plant 2 may be doubled. When the size of the plant 2 in the photographed image 30a obtained at the start of the growth shown in FIG. 1B is expressed as S1, and the size of the plant in the photographed image 30b shown in FIG. In order to keep the size of the plant 2 at S1 which is the size at the start of the cultivation, the distance between the camera 13 and the plant 2 is calculated from the distance D2 between the camera 13 and the plant 2 when the captured image 30b is acquired. It suffices if the distance is (S2 / S1) times.

排液量取得部32は、カメラ13から植物2までの距離D2を√(S2/S1)倍に遠ざけるだけの排液量を算出する。この排液量をW1と表すと、排液量W1は、溶液槽10の断面積Aを用いて、下記(1)式のように定められる。
W1 = D2×(√(S2/S1)−1)×A ・・・(1)
The drainage amount acquisition unit 32 calculates a drainage amount that can distance the distance D2 from the camera 13 to the plant 2 by √ (S2 / S1) times. When this drainage amount is expressed as W1, the drainage amount W1 is determined by the following equation (1) using the cross-sectional area A of the solution tank 10.
W1 = D2 × (√ (S2 / S1) −1) × A (1)

ここで、カメラ13と植物2との現在の距離(例えば撮影画像30bを取得したときの距離D2)は、距離を測定する測定器を用いることで精度よく取得することができる。あるいは、後述する実施形態2における植物2の側方からカメラ13で撮影する特徴と組み合わせることで、カメラ13と植物2との現在の距離を取得することもできる。この場合、液量制御装置20は、育成開始時に得られた撮影画像30aにおける植物2のサイズS1と、溶液槽10の断面積Aと、を予め記憶部25に記憶しておく。そして、カメラ13による植物2の現在の育成状態を示す撮影画像が得られると、排液量取得部32は、撮影画像における植物2のサイズと、カメラ13と植物2との現在の距離とから、上記(1)式に従って、排液量W1を算出する。   Here, the current distance between the camera 13 and the plant 2 (for example, the distance D2 when the captured image 30b is acquired) can be accurately acquired by using a measuring instrument that measures the distance. Or the present distance of the camera 13 and the plant 2 can also be acquired by combining with the characteristic image | photographed with the camera 13 from the side of the plant 2 in Embodiment 2 mentioned later. In this case, the liquid amount control device 20 stores the size S1 of the plant 2 and the cross-sectional area A of the solution tank 10 in the captured image 30a obtained at the start of the growth in the storage unit 25 in advance. And if the picked-up image which shows the present growth state of the plant 2 by the camera 13 is obtained, the drainage amount acquisition part 32 will calculate from the size of the plant 2 in a picked-up image, and the present distance of the camera 13 and the plant 2. Then, the drainage amount W1 is calculated according to the above equation (1).

一方で、カメラ13と植物2との現在の距離を取得する手段がない場合には、葉のサイズが植物2の成長過程によらずに一定であると仮定することで、育成開始時におけるカメラ13と植物2との距離D1から、現在の距離を見積もることができる。例えば、撮影画像における葉のサイズが育成開始時から変化していないと仮定した場合、図5(b)に示した撮影画像30bを取得したときのカメラ13と植物2との距離D2は、“D2≒D1×√(S1/S2)”で定められる距離として見積もることができる。このように見積もることで、排液量取得部32は、撮影画像30bを取得したときの植物2の高さを予測する。   On the other hand, when there is no means for acquiring the current distance between the camera 13 and the plant 2, the camera at the start of the cultivation is assumed by assuming that the leaf size is constant regardless of the growth process of the plant 2. From the distance D1 between 13 and the plant 2, the current distance can be estimated. For example, when it is assumed that the leaf size in the photographed image has not changed since the start of the growth, the distance D2 between the camera 13 and the plant 2 when the photographed image 30b shown in FIG. It can be estimated as a distance determined by “D2≈D1 × √ (S1 / S2)”. By estimating in this way, the drainage amount acquisition unit 32 predicts the height of the plant 2 when the captured image 30b is acquired.

カメラ13と植物2との現在の距離が“D2≒D1×√(S1/S2)”であると予測した場合、排液量W1を定める上記(1)式は、育成開始時におけるカメラ13と植物2との距離D1を用いて、下記(1’)式のように書き換えられる。この場合、液量制御装置20は、育成開始時に得られた撮影画像30aにおける植物2のサイズS1と、溶液槽10の断面積Aと、育成開始時におけるカメラ13と植物2との距離D1と、を予め記憶部25に記憶しておく。そして、カメラ13による植物2の現在の育成状態を示す撮影画像が得られると、排液量取得部32は、撮影画像における植物2のサイズから、下記(1’)式に従って、排液量W1を算出する。
W1 ≒ D1×{1−√(S1/S2)}×A ・・・(1’)
When it is predicted that the current distance between the camera 13 and the plant 2 is “D2≈D1 × √ (S1 / S2)”, the above equation (1) for determining the drainage amount W1 is as follows: Using the distance D1 with the plant 2, it can be rewritten as the following equation (1 ′). In this case, the liquid amount control device 20 includes the size S1 of the plant 2 in the captured image 30a obtained at the start of growth, the cross-sectional area A of the solution tank 10, and the distance D1 between the camera 13 and the plant 2 at the start of growth. Are stored in the storage unit 25 in advance. And if the picked-up image which shows the present growing state of the plant 2 by the camera 13 is obtained, the drainage amount acquisition part 32 will follow the following (1 ') type | formula from the size of the plant 2 in a picked-up image, and drainage amount W1. Is calculated.
W1≈D1 × {1-√ (S1 / S2)} × A (1 ′)

なお、排液量取得部32は、上記(1)又は(1’)式に限らず、他の方法に基づいて排液量を取得してもよい。撮影画像における植物2のサイズが大きくなるほど多くの量の溶液3を排出するように、植物2のサイズと排液量との対応関係を予め用意しておいて、その対応関係に基づいて、情報取得部31が取得した撮影画像における植物2のサイズから排液量を取得してもよい。 The drainage amount acquisition unit 32 may acquire the drainage amount based on other methods, not limited to the above formula (1) or (1 ′). A correspondence relationship between the size of the plant 2 and the drainage amount is prepared in advance so that a larger amount of the solution 3 is discharged as the size of the plant 2 in the photographed image is larger, and information is obtained based on the correspondence relationship. You may acquire the amount of drainage from the size of the plant 2 in the picked-up image which the acquisition part 31 acquired.

排液量取得部32が排液量を取得すると、図4のフロートチャートは終了する。以下、図3のフローチャートの説明に戻る。排液量取得部32が排液量を取得すると、排液部34は、排液が必要であるか否かを判別する(ステップS104)。例えば、排液部34は、排液量取得部32が取得した排液量が、予め定められた閾値となる量よりも多くの量であった場合、排液が必要であると判別する。   When the drainage amount acquisition unit 32 acquires the drainage amount, the float chart in FIG. 4 ends. The description returns to the flowchart of FIG. When the drainage amount acquisition unit 32 acquires the drainage amount, the drainage unit 34 determines whether or not drainage is necessary (step S104). For example, the drainage unit 34 determines that drainage is necessary when the drainage amount acquired by the drainage amount acquisition unit 32 is larger than a predetermined threshold value.

排液が必要であると判別した場合(ステップS104;YES)、排液部34は、排液処理を実行する(ステップS105)。すなわち、排液部34は、排液量取得部32が取得した量の溶液3が排出されるように、排液ドレーン14の開閉弁を制御して、溶液槽10内の溶液3を余剰溶液入れ15に排出する。   When it is determined that drainage is necessary (step S104; YES), the drainage unit 34 executes drainage processing (step S105). That is, the drainage unit 34 controls the open / close valve of the drainage drain 14 so that the amount of the solution 3 acquired by the drainage amount acquisition unit 32 is discharged, and the solution 3 in the solution tank 10 is supplied as an excess solution. Drain into container 15.

図6(a)に、植物育成装置1の排液後の状態を示す。排液処理により、溶液槽10内の溶液3の量が減少することで、フロート11の位置が、図5(a)に示した状態よりも下がる。その結果、光源12と植物2との距離がL2からL3に広がる。また、カメラ13と植物2との距離がD2からD3に広がる。   FIG. 6A shows a state after drainage of the plant growing device 1. By reducing the amount of the solution 3 in the solution tank 10 by the drainage treatment, the position of the float 11 is lowered from the state shown in FIG. As a result, the distance between the light source 12 and the plant 2 increases from L2 to L3. Further, the distance between the camera 13 and the plant 2 increases from D2 to D3.

排液部34が排液処理を実行すると、液量制御処理はステップS102に戻る。すなわち、CPU21は、排液後の状態における植物2をカメラ13で撮影する(ステップS102)。そして、得られた撮影画像を解析することにより排液量取得処理を実行して(ステップS103)、再度の排液が必要か否かを判別する(ステップS104)。   When the drainage unit 34 executes the drainage process, the liquid amount control process returns to step S102. That is, the CPU 21 photographs the plant 2 in the state after draining with the camera 13 (step S102). Then, a drainage amount acquisition process is executed by analyzing the obtained captured image (step S103), and it is determined whether or not another drainage is necessary (step S104).

例えば、CPU21は、図6(a)に示した排液後の状態における植物2をカメラ13で撮影することにより、図6(b)に示した撮影画像30cを取得する。排液によってフロート11の位置を下げたことにより、撮影画像30cにおける植物2のサイズは、育成開始時に得られた撮影画像30aにおける植物2のサイズとほぼ同じになる。このように、液量制御装置20は、カメラ13で撮影した撮影画像内における植物2のサイズが一定に保たれるように、溶液槽10内の溶液3の量を制御する。   For example, the CPU 21 acquires the captured image 30c illustrated in FIG. 6B by capturing the plant 2 in the state after draining illustrated in FIG. By lowering the position of the float 11 by drainage, the size of the plant 2 in the photographed image 30c becomes substantially the same as the size of the plant 2 in the photographed image 30a obtained at the start of growth. As described above, the liquid amount control device 20 controls the amount of the solution 3 in the solution tank 10 so that the size of the plant 2 in the captured image captured by the camera 13 is kept constant.

なお、排液により溶液3の量を制御した後、例えば1度の排液処理で適切な量の溶液3を溶液槽10から排出できなかった場合等、ステップS104において再度排液が必要であると判別した場合には、排液部34は、再度排液処理を実行する(ステップS105)。   In addition, after controlling the amount of the solution 3 by drainage, for example, when an appropriate amount of the solution 3 cannot be drained from the solution tank 10 by one drainage process, the drainage is necessary again in step S104. If it is determined, the drainage unit 34 executes the drainage process again (step S105).

一方で、ステップS104において排液が必要ないと判別した場合(ステップS104;NO)、次に、液位取得部36が、液位計16により、溶液槽10内の現在の液位を取得する(ステップS106)。そして、液位取得部36が取得した液位に基づいて、給液部37は、給液が必要であるか否かを判別する(ステップS107)。   On the other hand, when it is determined in step S104 that drainage is not necessary (step S104; NO), the liquid level acquisition unit 36 acquires the current liquid level in the solution tank 10 by the liquid level meter 16. (Step S106). And based on the liquid level which the liquid level acquisition part 36 acquired, the liquid supply part 37 discriminate | determines whether a liquid supply is required (step S107).

例えば、植物2が成長のために溶液槽10内の溶液3を吸収することにより、溶液槽10内の溶液3が減少する。給液部37は、液位計16により液面4の高さを検出することで、溶液槽10内の溶液3が不足しているか否かを判別して、必要であれば給液ポンプ17で余剰溶液を追加する。これにより、溶液槽10内の溶液3の不足と、植物2が光源12から離れすぎることと、を回避する。   For example, when the plant 2 absorbs the solution 3 in the solution tank 10 for growth, the solution 3 in the solution tank 10 decreases. The liquid supply unit 37 detects whether or not the solution 3 in the solution tank 10 is insufficient by detecting the height of the liquid level 4 with the liquid level gauge 16, and if necessary, the liquid supply pump 17. Add excess solution at. Thereby, the shortage of the solution 3 in the solution tank 10 and the fact that the plant 2 is too far from the light source 12 are avoided.

液位取得部36は、例えば排液処理を実行する毎に、各排液処理後の時点での液位を液位計16で測定して記憶部25に記憶しておく。そして、ステップS106において液位取得部36が液位を取得すると、給液部37は、記憶部25から直近に排液処理を実行した後に測定した液位を読み出して、現在の液位と比較する。比較の結果、直近に排液処理を実行した後に測定した液位から現在の液位への減少量が、予め定められた閾値となる量を超えた場合に、給液部37は、給液が必要であると判別する。   The liquid level acquisition unit 36 measures the liquid level at the time after each drainage process with the liquid level meter 16 and stores it in the storage unit 25 every time the drainage process is executed, for example. And if the liquid level acquisition part 36 acquires a liquid level in step S106, the liquid supply part 37 will read the liquid level measured after performing the drainage process most recently from the memory | storage part 25, and will compare with the present liquid level. To do. As a result of the comparison, when the amount of decrease from the liquid level measured after the most recent drainage processing is performed to the current liquid level exceeds an amount that becomes a predetermined threshold, the liquid supply unit 37 Is determined to be necessary.

給液が必要であると判別した場合(ステップS107;YES)、給液部37は、給液処理を実行する(ステップS108)。すなわち、給液部37は、給液ポンプ17を制御して、必要な量の溶液3を余剰溶液入れ15から汲み出して、溶液槽10に供給する。例えば、給液部37は、直近に排液処理を実行した後に測定した液位と現在の液位との差分に、溶液槽10の断面積を乗じることにより得られる量の溶液3を溶液槽10に供給する。これにより、溶液槽10内の液位を、直近に排液処理を実行した後に測定した液位にまで戻す。   When it is determined that liquid supply is necessary (step S107; YES), the liquid supply unit 37 executes a liquid supply process (step S108). That is, the liquid supply unit 37 controls the liquid supply pump 17 to pump out a necessary amount of the solution 3 from the surplus solution container 15 and supply it to the solution tank 10. For example, the liquid supply unit 37 applies the amount of the solution 3 obtained by multiplying the difference between the liquid level measured after the most recent drainage treatment and the current liquid level by the cross-sectional area of the solution tank 10. 10 is supplied. Thereby, the liquid level in the solution tank 10 is returned to the liquid level measured after performing the drainage process most recently.

給液部37が給液処理を実行すると、液量制御処理はステップS102に戻る。すなわち、CPU21は、排液後の状態における植物2をカメラ13で撮影する(ステップS102)。そして、得られた撮影画像を解析することにより排液量取得処理を実行して(ステップS103)、再度の排液又は給液が必要か否かを判別する(ステップS104,ステップS107)。   When the liquid supply unit 37 executes the liquid supply process, the liquid amount control process returns to step S102. That is, the CPU 21 photographs the plant 2 in the state after draining with the camera 13 (step S102). Then, a drainage amount acquisition process is executed by analyzing the obtained captured image (step S103), and it is determined whether or not another drainage or liquid supply is necessary (steps S104 and S107).

一方で、ステップS107において給液が必要でないと判別した場合(ステップS107;NO)、液量制御処理はステップS100に戻る。すなわち、CPU21は、計時部24により経過時間を測定して、カメラ13で撮影して溶液槽10内の溶液3の量を制御すべき次のタイミングが訪れるまで待機する。以上により、実施形態1における液量制御処理の1サイクルの処理が終了する。液量制御装置20は、このような処理を繰り返して溶液槽10内の溶液3の量を制御することにより、植物2と光源12との距離を調整する。   On the other hand, when it is determined in step S107 that liquid supply is not necessary (step S107; NO), the liquid amount control process returns to step S100. That is, the CPU 21 waits until the next timing for measuring the elapsed time by the timer unit 24 and taking an image with the camera 13 to control the amount of the solution 3 in the solution tank 10 comes. Thus, one cycle of the liquid amount control process in the first embodiment is completed. The liquid amount control device 20 adjusts the distance between the plant 2 and the light source 12 by repeating such processing and controlling the amount of the solution 3 in the solution tank 10.

以上説明したように、実施形態1に係る植物育成装置1は、溶液槽10に入れられた溶液3に浮かべられたフロート11に育成対象の植物2を保持させ、溶液槽10内の溶液3を排出又は供給することでフロート11を上下させることにより、光源12と植物2との距離を調整する。上方に設置したカメラ13による植物2の撮影画像を画像処理した結果に基づいて距離を調整するため、光源12からの光を育成対象の植物2に効率的に照射することができるように、光源12と植物2との距離を精度よく調整することができる。   As described above, the plant growing device 1 according to the first embodiment holds the plant 2 to be grown on the float 11 floated on the solution 3 placed in the solution tank 10, and the solution 3 in the solution tank 10 is retained. The distance between the light source 12 and the plant 2 is adjusted by moving the float 11 up and down by discharging or supplying it. Since the distance is adjusted based on the result of image processing of the image of the plant 2 captured by the camera 13 installed above, the light source 12 can be efficiently irradiated with the light from the light source 12. The distance between 12 and the plant 2 can be adjusted with high accuracy.

また、溶液槽10内の溶液3の量によって植物2の位置を調整するため、実施形態1に係る植物育成装置1は、植物2の位置を移動させるための大がかりな機構を必要とせず、カメラ13、排水ドレーン14及び給液ポンプ17といった最低限の備品を用いた簡易な構成で、光源12からの光を育成対象の植物2に効率的に照射しながら植物2を育成できる。そして、装置の小型軽量化が可能なため、一般家庭でも、植物育成装置1を用いて植物2を育成できる。また、排液と給液とを自動的に実行するため、長期に亘る水やりを配慮することなく、植物2を育成することができる。さらには、カメラ13で育成対象の植物2を撮影しているため、植物2の育成者は、植物2を収穫すべき適切なタイミングを逃さず知ることができる。   Moreover, since the position of the plant 2 is adjusted according to the amount of the solution 3 in the solution tank 10, the plant growing device 1 according to the first embodiment does not require a large-scale mechanism for moving the position of the plant 2, and the camera The plant 2 can be grown while the light from the light source 12 is efficiently irradiated to the plant 2 to be grown with a simple configuration using minimum equipment such as the drainage drain 14 and the feed pump 17. Since the apparatus can be reduced in size and weight, the plant 2 can be grown using the plant growing apparatus 1 even in a general household. Moreover, since drainage and liquid supply are automatically performed, the plant 2 can be grown without considering watering over a long period of time. Further, since the plant 2 to be grown is photographed by the camera 13, the grower of the plant 2 can know without missing an appropriate timing at which the plant 2 should be harvested.

(実施形態2)
図7(a)に、本発明の実施形態2に係る植物育成装置の概要を示す。図7(a)は、育成対象の植物2の育成を開始した状態における植物育成装置1aを示している。実施形態2に係る植物育成装置1aは、溶液槽10と、フロート11と、光源12と、カメラ13aと、排液ドレーン14と、余剰溶液入れ15と、液位計16と、給液ポンプ17と、を備える。また、植物育成装置1aは、排液ドレーン14と給液ポンプ17とを介して溶液槽10内の溶液3の量を制御する液量制御装置20(図7(a)では不図示)をさらに備える。
(Embodiment 2)
FIG. 7 (a) shows an outline of a plant growing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Fig.7 (a) has shown the plant growing apparatus 1a in the state which started the cultivation of the plant 2 to be grown. The plant growing apparatus 1a according to the second embodiment includes a solution tank 10, a float 11, a light source 12, a camera 13a, a drainage drain 14, a surplus solution container 15, a liquid level meter 16, and a liquid supply pump 17. And comprising. Further, the plant growing device 1a further includes a liquid amount control device 20 (not shown in FIG. 7A) for controlling the amount of the solution 3 in the solution tank 10 via the drainage drain 14 and the liquid supply pump 17. Prepare.

実施形態1に係る植物育成装置1では、カメラ13は、フロート11に保持された育成対象の植物2の上方に設置された。これに対して、実施形態2に係る植物育成装置1aでは、カメラ13aは、フロート11に保持された育成対象の植物2の側方であって、例えば育成室5の側壁に設置され、植物2を側方から撮影する。実施形態2に係る植物育成装置1aが備えるその他の構成については、実施形態1に係る植物育成装置1が備える構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。   In the plant growing apparatus 1 according to the first embodiment, the camera 13 is installed above the plant 2 to be grown that is held by the float 11. On the other hand, in the plant growing apparatus 1a according to the second embodiment, the camera 13a is located on the side of the plant 2 to be grown and held on the float 11 and is installed on the side wall of the growing room 5, for example. Shoot from the side. Since the other structure with which the plant growing apparatus 1a which concerns on Embodiment 2 is provided is the same as the structure with which the plant growing apparatus 1 which concerns on Embodiment 1 is equipped, detailed description is abbreviate | omitted here.

図7(b)に、育成対象の植物2をカメラ13aで撮影した撮影画像を示す。撮影画像30dは、溶液槽10及びフロート11の画像と共に、苗の状態にある植物2を側方から写した画像を含む。カメラ13aは、例えば撮影画像30dのような、フロート11上の植物2を横から画角に収めた撮影画像を取得する。撮影画像30dでは、植物2の上端が撮影画像30dの下端から高さH1の位置にある様子が写っている。   FIG. 7B shows a photographed image obtained by photographing the plant 2 to be grown with the camera 13a. The captured image 30d includes an image of the plant 2 in a seedling state from the side along with images of the solution tank 10 and the float 11. The camera 13a acquires a photographed image in which the plant 2 on the float 11 is stored in the angle of view from the side, such as the photographed image 30d. The photographed image 30d shows a state in which the upper end of the plant 2 is located at a height H1 from the lower end of the photographed image 30d.

なお、育成室5内のカメラ13aが設置された側壁に対して反対側の側壁6の色は、後述する植物2の育成状態を取得する処理において植物2の画像を背景画像から抽出できるようにするため、植物2の色とは異なる色、すなわち光合成する葉の色である緑色以外の色(例えば白色)にされる。あるいは、側壁6を緑色以外の色にする代わりに、側壁6と植物2との間に緑色以外の色の衝立を設置することにより、カメラ13aによる撮影画像の背景を緑色以外の色にしてもよい。   In addition, the color of the side wall 6 on the opposite side to the side wall where the camera 13a in the growing room 5 is installed is such that the image of the plant 2 can be extracted from the background image in the process of acquiring the growing state of the plant 2 described later. Therefore, the color of the plant 2 is different from the color of the plant 2, that is, a color other than green (for example, white) which is a leaf color to be photo-synthesized. Alternatively, instead of making the side wall 6 a color other than green, a background other than green is provided between the side wall 6 and the plant 2 so that the background of the image captured by the camera 13a is a color other than green. Good.

実施形態2に係る植物育成装置1aにおいて、液量制御装置20は、植物2をカメラ13aで撮影した撮影画像30d等に基づいて、溶液槽10内の溶液3の量を制御する。実施形態2において、液量制御装置20が実行する液量制御処理は、実施形態1と同様、図3のフローチャートの流れに従う。   In the plant growing device 1a according to the second embodiment, the liquid amount control device 20 controls the amount of the solution 3 in the solution tank 10 based on a photographed image 30d obtained by photographing the plant 2 with the camera 13a. In the second embodiment, the liquid volume control process executed by the liquid volume control device 20 follows the flow of the flowchart of FIG. 3 as in the first embodiment.

すなわち、CPU21は、計時部24により、育成開始から、又は直前にカメラ13aで植物2を撮影してからの経過時間を測定して(ステップS100)、指定時間が経過したか否かを判別する(ステップS101)。指定時間が経過していない場合(ステップS101;NO)、CPU21は、処理をステップS100に戻して、指定時間が経過するまで待機する。   That is, the CPU 21 measures the elapsed time since the plant 2 was photographed with the camera 13a immediately before the start of the growth or just before the start of the growth (step S100), and determines whether or not the specified time has elapsed. (Step S101). When the designated time has not elapsed (step S101; NO), the CPU 21 returns the process to step S100 and waits until the designated time has elapsed.

指定時間が経過すると(ステップS101;YES)、CPU21は、カメラ13aで植物2を撮影して(ステップS102)、植物2の撮影画像を取得する。CPU21は、得られた撮影画像に基づいて、排液量取得処理を実行する(ステップS103)。   When the specified time has elapsed (step S101; YES), the CPU 21 captures the plant 2 with the camera 13a (step S102) and acquires a captured image of the plant 2. The CPU 21 executes a drainage amount acquisition process based on the obtained captured image (step S103).

ステップS103における排液量取得処理は、実施形態1と実施形態2とで異なる。以下、実施形態2おける排液量取得処理の詳細について、図8のフローチャートに示す排液量取得処理2を参照して説明する。 The drainage amount acquisition process in step S103 differs between the first embodiment and the second embodiment. Hereinafter, details of the drainage volume acquisition process definitive to Embodiment 2 will be described with reference to drainage amount acquisition processing 2 shown in the flowchart of FIG.

排液量取得処理において、情報取得部31は、第1に、得られた撮影画像の色分布を解析することにより、撮影画像の中から育成対象の植物2の画像の領域を検出する(ステップS300)。   In the drainage amount acquisition process, the information acquisition unit 31 first detects the region of the image of the plant 2 to be grown from the captured image by analyzing the color distribution of the acquired captured image (step) S300).

具体的に説明すると、情報取得部31は、画像処理部29の機能により撮影画像の中の各画素の画素値を解析して、撮影画像の中から植物2の色である緑色の領域を特定する。上述したように、側壁6の色は植物2の色として想定される緑色とは異なる色にされ、且つ、カメラ13は一様な光を照射する光源12の下で植物2を撮影する。そのため、情報取得部31は、撮影画像の中から植物2が写った範囲を容易に検出することができる。 Specifically, the information acquisition unit 31 analyzes the pixel value of each pixel in the captured image by the function of the image processing unit 29, and identifies the green region that is the color of the plant 2 from the captured image. To do. As described above, the color of the side wall 6 is different from the assumed green color of the plant 2, and the camera 13 a photographs the plant 2 under the light source 12 that emits uniform light. Therefore, the information acquisition unit 31 can easily detect the range in which the plant 2 is captured from the captured image.

植物2の画像の領域を検出すると、情報取得部31は、第2に、植物2の育成状態を示す情報として、検出した領域の最上位置、すなわち植物2の高さを取得する(ステップS301)。例えば、育成開始時において、情報取得部31は、図7(b)に示した撮影画像30dから、撮影画像30dの下端から植物2の上端までの高さであるH1を取得する。   When the area of the image of the plant 2 is detected, the information acquisition unit 31 secondly acquires the uppermost position of the detected area, that is, the height of the plant 2 as information indicating the growing state of the plant 2 (step S301). . For example, at the start of growth, the information acquisition unit 31 acquires H1 that is the height from the lower end of the captured image 30d to the upper end of the plant 2 from the captured image 30d illustrated in FIG.

そして、排液量取得部32は、情報取得部31が取得した植物2の高さが一定に保たれるように、溶液槽10から排出すべき排液量を取得する(ステップS302)。   And the drainage amount acquisition part 32 acquires the drainage amount which should be discharged | emitted from the solution tank 10 so that the height of the plant 2 which the information acquisition part 31 acquired is kept constant (step S302).

図9(a)に、植物育成装置1aの植物2の成長後の状態を示す。図9(a)に示すように、図7(a)に示した育成開始状態から時間が経過して、植物2が成長して背が高くなると、光源12から植物2の上端までの距離がL1からL2に縮まる。そのため、図9(b)に示すように、カメラ13aによる撮影画像30eにおける植物2の高さH2は、図7(b)に示した撮影画像30dにおける植物2の高さH1に比べて、高くなる。   FIG. 9A shows a state after the growth of the plant 2 of the plant growing device 1a. As shown in FIG. 9 (a), when time elapses from the growth start state shown in FIG. 7 (a) and the plant 2 grows taller, the distance from the light source 12 to the upper end of the plant 2 is increased. Shrink from L1 to L2. Therefore, as illustrated in FIG. 9B, the height H2 of the plant 2 in the captured image 30e by the camera 13a is higher than the height H1 of the plant 2 in the captured image 30d illustrated in FIG. 7B. Become.

植物2の高さが高くなると、光源12からの光が植物2の全体に行き届きにくくなる。これを回避するため、排液部34は、撮影画像における植物2の高さが一定に保たれるように、溶液槽10から溶液3を排出してフロート11の位置を下げ、光源12から植物2までの距離を大きくする。   When the height of the plant 2 is increased, the light from the light source 12 is difficult to reach the entire plant 2. In order to avoid this, the drainage unit 34 discharges the solution 3 from the solution tank 10 and lowers the position of the float 11 so that the height of the plant 2 in the photographed image is kept constant. Increase the distance to 2.

そのために、排液量取得部32は、フロート11の位置を距離“H2−H1(=L1−L2)”だけ下げるための排液量を算出する。この排液量をW2と表すと、排液量W2は、溶液槽10の断面積Aを用いて、下記(2)式のように定められる。
W2 = (H2−H1)×A ・・・(2)
Therefore, the drainage amount acquisition unit 32 calculates the drainage amount for reducing the position of the float 11 by the distance “H2−H1 (= L1−L2)”. When this drainage amount is expressed as W2, the drainage amount W2 is determined by the following equation (2) using the cross-sectional area A of the solution tank 10.
W2 = (H2-H1) × A (2)

液量制御装置20は、育成開始時に得られた撮影画像30dにおける植物2の高さH1と、溶液槽10の断面積Aと、を予め記憶部25に記憶しておく。そして、カメラ13による植物2の現在の育成状態を示す撮影画像が得られると、撮影画像における植物2の高さから、上記(2)式に従って、排液量W2を算出する。 The liquid amount control device 20 stores the height H1 of the plant 2 and the cross-sectional area A of the solution tank 10 in the captured image 30d obtained at the start of the growth in the storage unit 25 in advance. When the photographed image showing the current development status of the plant 2 by the camera 13 a is obtained, from a height plant 2 in the captured image, according to the above (2), to calculate the drained volume W2.

なお、排液量取得部32は、上記(2)式に限らず、他の方法に基づいて排液量を取得してもよい。撮影画像における植物2の高さが高くなるほど多くの量の溶液3を排出するように、植物2の高さと排液量との対応関係を予め用意しておいて、その対応関係に基づいて、情報取得部31が取得した撮影画像における植物2の高さから排液量を取得してもよい。   In addition, the drainage amount acquisition unit 32 may acquire the drainage amount based on other methods without being limited to the above formula (2). A correspondence relationship between the height of the plant 2 and the drainage amount is prepared in advance so that a larger amount of the solution 3 is discharged as the height of the plant 2 in the photographed image is higher. You may acquire the amount of drainage from the height of the plant 2 in the picked-up image which the information acquisition part 31 acquired.

排液量取得部32が排液量を取得すると、図8のフロートチャートは終了する。以下、図3のフローチャートを参照して、実施形態2における液量制御処理について説明する。   When the drainage amount acquisition unit 32 acquires the drainage amount, the float chart in FIG. 8 ends. Hereinafter, the liquid amount control process according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

排液量取得部32が排液量を取得すると、排液部34は、排液が必要であるか否かを判別する(ステップS104)。例えば、排液部34は、排液量取得部32が取得した排液量が、予め定められた閾値となる量よりも多くの量であった場合、排液が必要であると判別する。   When the drainage amount acquisition unit 32 acquires the drainage amount, the drainage unit 34 determines whether or not drainage is necessary (step S104). For example, the drainage unit 34 determines that drainage is necessary when the drainage amount acquired by the drainage amount acquisition unit 32 is larger than a predetermined threshold value.

排液が必要であると判別した場合(ステップS104;YES)、排液部34は、排液処理を実行する(ステップS105)。すなわち、排液部34は、排液量取得部32が取得した量の溶液3が排出されるように、排液ドレーン14の開閉弁を制御して、溶液槽10内の溶液3を余剰溶液入れ15に排出する。   When it is determined that drainage is necessary (step S104; YES), the drainage unit 34 executes drainage processing (step S105). That is, the drainage unit 34 controls the open / close valve of the drainage drain 14 so that the amount of the solution 3 acquired by the drainage amount acquisition unit 32 is discharged, and the solution 3 in the solution tank 10 is supplied as an excess solution. Drain into container 15.

図10(a)に、植物育成装置1の排液後の状態を示す。排液処理により、溶液槽10内の溶液3の量が減少することで、フロート11の位置が、図9(a)に示した状態よりも下がる。その結果、光源12と植物2との距離がL2からL1に広がる。   FIG. 10A shows a state after draining the plant growing device 1. By reducing the amount of the solution 3 in the solution tank 10 by the drainage treatment, the position of the float 11 is lowered from the state shown in FIG. As a result, the distance between the light source 12 and the plant 2 increases from L2 to L1.

排液部34が排液処理を実行すると、液量制御処理はステップS102に戻る。すなわち、CPU21は、排液後の状態における植物2をカメラ13aで撮影する(ステップS102)。そして、得られた撮影画像を解析することにより排液量取得処理を実行して(ステップS103)、再度の排液が必要か否かを判別する(ステップS104)。   When the drainage unit 34 executes the drainage process, the liquid amount control process returns to step S102. That is, the CPU 21 photographs the plant 2 in the state after draining with the camera 13a (step S102). Then, a drainage amount acquisition process is executed by analyzing the obtained captured image (step S103), and it is determined whether or not another drainage is necessary (step S104).

例えば、CPU21は、図10(a)に示した排液後の状態における植物2をカメラ13aで撮影することにより、図10(b)に示した撮影画像30fを取得する。排液によってフロート11の位置を下げたことにより、撮影画像30fにおける植物2の高さは、育成開始時に得られた撮影画像30dにおける植物2の高さとほぼ同じH1になる。このように、液量制御装置20は、カメラ13aで撮影した撮影画像内における植物2の高さが一定に保たれるように、溶液槽10内の溶液3の量を制御する。   For example, the CPU 21 acquires the captured image 30f illustrated in FIG. 10B by capturing the plant 2 in the state after drainage illustrated in FIG. 10A with the camera 13a. By lowering the position of the float 11 by drainage, the height of the plant 2 in the photographed image 30f becomes substantially the same as the height of the plant 2 in the photographed image 30d obtained at the start of the growth. In this manner, the liquid amount control device 20 controls the amount of the solution 3 in the solution tank 10 so that the height of the plant 2 in the captured image captured by the camera 13a is kept constant.

なお、排液により溶液3の量を制御した後、例えば1度の排液処理で適切な量の溶液3を溶液槽10から排出できなかった場合等、ステップS104において再度排液が必要であると判別した場合には、排液部34は、再度排液処理を実行する(ステップS105)。   In addition, after controlling the amount of the solution 3 by drainage, for example, when an appropriate amount of the solution 3 cannot be drained from the solution tank 10 by one drainage process, the drainage is necessary again in step S104. If it is determined, the drainage unit 34 executes the drainage process again (step S105).

一方で、ステップS104において排液が必要ないと判別した場合(ステップS104;NO)、次に、液位取得部36が、液位計16により、溶液槽10内の現在の液位を取得する(ステップS106)。そして、液位取得部36が取得した液位に基づいて、給液部37は、給液が必要であるか否かを判別する(ステップS107)。この液位取得部36及び給液部37の処理については、実施形態1で説明した処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。   On the other hand, when it is determined in step S104 that drainage is not necessary (step S104; NO), the liquid level acquisition unit 36 acquires the current liquid level in the solution tank 10 by the liquid level meter 16. (Step S106). And based on the liquid level which the liquid level acquisition part 36 acquired, the liquid supply part 37 discriminate | determines whether a liquid supply is required (step S107). Since the processing of the liquid level acquisition unit 36 and the liquid supply unit 37 is the same as the processing described in the first embodiment, description thereof is omitted here.

最終的に、ステップS107において給液が必要でないと判別した場合(ステップS107;NO)、液量制御処理はステップS100に戻る。すなわち、CPU21は、計時部24により経過時間を測定して、カメラ13で撮影して溶液槽10内の溶液3の量を制御すべき次のタイミングが訪れるまで待機する。以上により、実施形態2における液量制御処理の1サイクルの処理が終了する。液量制御装置20は、このような処理を繰り返して溶液槽10内の溶液3の量を制御することにより、植物2と光源12との距離を調整する。 Finally, when it is determined in step S107 that liquid supply is not necessary (step S107; NO), the liquid amount control process returns to step S100. That is, the CPU 21 waits until the next timing for measuring the elapsed time by the time measuring unit 24, photographing with the camera 13a , and controlling the amount of the solution 3 in the solution tank 10 comes. Thus, one cycle of the liquid amount control process in the second embodiment is completed. The liquid amount control device 20 adjusts the distance between the plant 2 and the light source 12 by repeating such processing and controlling the amount of the solution 3 in the solution tank 10.

以上説明したように、実施形態2に係る植物育成装置1aは、実施形態1に係る植物育成装置1が植物2の上方に設置されたカメラ13により植物2を撮影したのに対して、植物2の側方に設置されたカメラ13aにより植物2を撮影して植物2の高さを取得する。そして、取得した高さに基づいて溶液槽10内の溶液3を排出して、光源12と植物2との距離を調整する。これにより、実施形態2に係る植物育成装置1aは、実施形態1に係る植物育成装置1とは異なる方法により、簡易な構成で光源12と植物2との距離を精度よく調整でき、光源12からの光を育成対象の植物2に効率的に照射しながら植物2を育成できる。   As described above, the plant growing apparatus 1a according to the second embodiment is configured such that the plant growing apparatus 1 according to the first embodiment photographs the plant 2 with the camera 13 installed above the plant 2, while the plant 2 The height of the plant 2 is acquired by photographing the plant 2 with the camera 13a installed on the side of the plant. And the solution 3 in the solution tank 10 is discharged | emitted based on the acquired height, and the distance of the light source 12 and the plant 2 is adjusted. Thereby, the plant growing apparatus 1a which concerns on Embodiment 2 can adjust the distance of the light source 12 and the plant 2 with a simple structure accurately by the method different from the plant growing apparatus 1 which concerns on Embodiment 1, and from the light source 12 The plant 2 can be grown while efficiently irradiating the plant 2 to be grown with the light.

(変形例)
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
(Modification)
Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is an example, and the scope of application of the present invention is not limited to this. That is, the embodiments of the present invention can be applied in various ways, and all the embodiments are included in the scope of the present invention.

例えば、本発明に係る植物育成装置は、撮影部として、実施形態1に係る植物育成装置1が備えていた育成対象の植物2の上方に設置された第1の撮影部としてのカメラ13と、実施形態2に係る植物育成装置1aが備えていた育成対象の植物2の側方に設置された第2の撮影部としてのカメラ13aと、をいずれも備え、上方と側方とのいずれの方向からも植物2を撮影してもよい。   For example, the plant growing device according to the present invention includes a camera 13 as a first photographing unit installed above the plant 2 to be grown, which the plant growing device 1 according to Embodiment 1 has, as a photographing unit, A camera 13a as a second imaging unit installed on the side of the plant 2 to be grown that the plant growing apparatus 1a according to the second embodiment is equipped with, and any direction of the upper side and the side The plant 2 may also be photographed.

この場合、情報取得部31は、植物2の育成状態を示す情報として、上方に設置されたカメラ13の撮影により得られた植物2の第1の撮影画像を解析することにより、第1の撮影画像における植物2のサイズを、側方に設置されたカメラ13aの撮影により得られた植物2の第2の撮影画像を解析することにより、第2の撮影画像における植物2の高さを、それぞれ取得する。そして、排液量取得部32は、植物2のサイズと高さとの両方に基づいて、溶液槽10から排出すべき溶液3の量を取得する。上方と側方との2方向から撮影することにより、光源12から植物2までの距離の情報と光源12に対する植物2の葉の広がりの情報とをどちらも取得することができるため、フロート11に保持された植物2の位置を、光源12からの光を植物2の全体に効率よく照射することができるように、精度よく調整することができる。   In this case, the information acquisition unit 31 analyzes the first photographed image of the plant 2 obtained by photographing the camera 13 installed above as information indicating the growing state of the plant 2, thereby obtaining the first photographing. By analyzing the size of the plant 2 in the image and the second captured image of the plant 2 obtained by capturing with the camera 13a installed on the side, the height of the plant 2 in the second captured image is get. The drainage amount acquisition unit 32 acquires the amount of the solution 3 to be discharged from the solution tank 10 based on both the size and height of the plant 2. By photographing from two directions, upper and side, both the information on the distance from the light source 12 to the plant 2 and the information on the spread of the leaves of the plant 2 with respect to the light source 12 can be acquired. The position of the held plant 2 can be accurately adjusted so that the light from the light source 12 can be efficiently irradiated to the whole plant 2.

また、上記実施形態では、情報取得部31は、カメラ13又はカメラ13aの撮影により得られた植物2の撮影画像を処理することにより、植物2の育成状態を示す情報を取得した。しかし、本発明に係る植物育成装置は、カメラ等の撮影手段に限らず、超音波やレーザーによって距離を測定する測定手段を備え、情報取得部31は、測定手段により光源12と植物2との距離を測定することにより植物2の育成状態を示す情報を取得してもよい。   Moreover, in the said embodiment, the information acquisition part 31 acquired the information which shows the growth state of the plant 2 by processing the picked-up image of the plant 2 obtained by imaging | photography of the camera 13 or the camera 13a. However, the plant growing apparatus according to the present invention is not limited to a photographing unit such as a camera, but includes a measuring unit that measures a distance by using an ultrasonic wave or a laser. Information indicating the growing state of the plant 2 may be acquired by measuring the distance.

また、上記実施形態では、情報取得部31は、カメラ13又はカメラ13aの撮影により得られた撮影画像における色分布を解析することにより、撮影画像における植物2のサイズ又は高さを取得した。しかし、本発明では、情報取得部31は、色分布の解析に限らず、例えばカメラ13又はカメラ13aの撮影により得られた異なる複数の時点における植物2の撮影画像を解析することにより、撮影画像の中から植物2の成長によって時間変化する領域を検出して、検出した領域から植物2のサイズ又は高さを取得してもよい。   Moreover, in the said embodiment, the information acquisition part 31 acquired the size or height of the plant 2 in a picked-up image by analyzing the color distribution in the picked-up image obtained by the imaging | photography of the camera 13 or the camera 13a. However, in the present invention, the information acquisition unit 31 is not limited to the analysis of the color distribution. For example, the information acquisition unit 31 analyzes captured images of the plant 2 at a plurality of different time points obtained by capturing with the camera 13 or the camera 13a. A region that changes with time according to the growth of the plant 2 may be detected from among the regions, and the size or height of the plant 2 may be acquired from the detected region.

また、上記実施形態では、植物2が発芽直後の苗の状態から育成を開始した。しかし、育成対象の植物を種子から育成する場合には、育成する種子が光発芽種子か暗発芽種子かによって、発芽時点での光源12のオン/オフを制御してもよい。例えば育成する種子が光発芽種子である場合、発芽前から光源12をオンにしておいて、発芽前から種子に向けて光源12から光を照射する。一方で、育成する種子が暗発芽種子である場合には、育成開始時には光源12をオフにしておいて、発芽に必要であると見積もられる規定期間が経過後に光源12がオンに切り替わり、種子に向けて光を照射し始めるように、光源12を制御する。このように育成する種子の種類に応じて光源12のオン/オフを制御することにより、育成対象の植物を適切に育成することができる。
光発芽種子にはレタス、小松菜、イチゴ、カボチャなどがあり、暗発芽種子にはトマト、エンドウ、インゲンマメ、トウモロコシなどがある。
Moreover, in the said embodiment, the plant 2 started growing from the state of the seedling immediately after germination. However, when a plant to be grown is grown from seeds, on / off of the light source 12 at the time of germination may be controlled depending on whether the seed to be grown is a light germination seed or a dark germination seed. For example, when the seed to be grown is a light germination seed, the light source 12 is turned on before germination, and light is emitted from the light source 12 toward the seed before germination. On the other hand, when the seed to be grown is a dark germination seed, the light source 12 is turned off at the start of the cultivation, and the light source 12 is turned on after a lapse of a specified period estimated to be necessary for germination. The light source 12 is controlled to start irradiating light. Thus, by controlling on / off of the light source 12 according to the kind of seed to be grown, the plant to be grown can be appropriately grown.
Light germinated seeds include lettuce, Japanese mustard spinach, strawberry, and pumpkin. Dark germinated seeds include tomato, peas, kidney beans, and corn.

なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた植物育成装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の情報処理装置等を、本発明に係る植物育成装置が備える液量制御装置として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した液量制御装置20による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するCPU等が実行できるように適用することで、本発明に係る植物育成装置が備える液量制御装置として機能させることができる。   The amount of liquid provided in the plant growing device according to the present invention can be provided as a plant growing device provided with a configuration for realizing the function according to the present invention, as well as the existing information processing device or the like by application of the program. It can also function as a control device. That is, according to the present invention, a program for realizing each functional configuration by the liquid amount control device 20 exemplified in the above embodiment is applied so that a CPU or the like that controls an existing information processing device can be executed. It can be made to function as a liquid quantity control device provided in the plant growing device.

また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、CD(Compact Disc)−ROM、DVD(Digital Versatile Disc)−ROM、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS:Bulletin Board System)にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、OS(Operating System)の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。   Moreover, the application method of such a program is arbitrary. The program can be applied by being stored in a computer-readable storage medium such as a flexible disk, a CD (Compact Disc) -ROM, a DVD (Digital Versatile Disc) -ROM, or a memory card. Furthermore, the program can be superimposed on a carrier wave and applied via a communication medium such as the Internet. For example, the program may be posted on a bulletin board (BBS: Bulletin Board System) on a communication network and distributed. The program may be started and executed in the same manner as other application programs under the control of an OS (Operating System) so that the above-described processing can be executed.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。   Although several embodiments of the present invention have been described, the present invention is included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.

(付記1)
植物を育成するための液体を入れる液体槽と、
前記液体槽に入れられた前記液体に浮遊して、前記植物を保持する保持体と、
前記保持体に保持された前記植物に光を照射する光源と、
前記植物を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記植物の育成状態を示す情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する排液量取得部と、
前記排液量取得部が取得した量の前記液体を、前記液体槽から排出する排液部と、
を備えることを特徴とする植物育成装置。
(Appendix 1)
A liquid tank containing a liquid for growing plants;
A holder that floats in the liquid in the liquid tank and holds the plant;
A light source for irradiating light to the plant held by the holding body;
A photographing unit for photographing the plant;
An information acquisition unit that acquires information indicating a growing state of the plant by performing image processing on a captured image of the plant obtained by imaging of the imaging unit;
Based on the information indicating the growing state of the plant acquired by the information acquisition unit, a drainage amount acquisition unit that acquires the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank;
A drainage unit that drains the amount of the liquid acquired by the drainage amount acquisition unit from the liquid tank;
A plant growing apparatus comprising:

(付記2)
前記撮影部は、前記植物の上方に設置され、
前記情報取得部は、前記植物の育成状態を示す情報として、前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像における前記植物のサイズを取得し、
前記排液量取得部は、前記液体槽から排出すべき前記液体の量として、前記情報取得部が取得した前記植物のサイズが大きくなるほど多くの量を取得する、
ことを特徴とする付記1に記載の植物育成装置。
(Appendix 2)
The photographing unit is installed above the plant,
The information acquisition unit acquires the size of the plant in the photographed image of the plant obtained by photographing of the photographing unit as information indicating the growing state of the plant,
The drainage amount acquisition unit acquires a larger amount as the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank as the size of the plant acquired by the information acquisition unit increases.
The plant growing device according to supplementary note 1, wherein

(付記3)
前記排液量取得部は、前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像における前記植物のサイズが一定に保たれるように、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
ことを特徴とする付記2に記載の植物育成装置。
(Appendix 3)
The drainage amount acquisition unit acquires the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank so that the size of the plant in the captured image of the plant obtained by imaging of the imaging unit is kept constant. ,
The plant growing device according to supplementary note 2, characterized by:

(付記4)
前記保持体の前記撮影部が設置された側の面の色は、緑色以外の色であり、
前記情報取得部は、前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像における色分布に基づいて、前記植物のサイズを取得する、
ことを特徴とする付記2又は3に記載の植物育成装置。
(Appendix 4)
The color of the surface of the holding body on which the photographing unit is installed is a color other than green,
The information acquisition unit acquires the size of the plant based on the color distribution in the captured image of the plant obtained by imaging of the imaging unit.
The plant growing device according to supplementary note 2 or 3, characterized in that.

(付記5)
前記撮影部は、前記植物の側方に設置され、
前記情報取得部は、前記植物の育成状態を示す情報として、前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像から前記植物の高さを取得し、
前記排液量取得部は、前記液体槽から排出すべき前記液体の量として、前記情報取得部が取得した前記植物の高さが高くなるほど多くの量を取得する、
ことを特徴とする付記1に記載の植物育成装置。
(Appendix 5)
The photographing unit is installed on the side of the plant,
The information acquisition unit acquires the height of the plant from a photographed image of the plant obtained by photographing of the photographing unit as information indicating a growing state of the plant,
The drainage amount acquisition unit acquires a larger amount as the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank as the height of the plant acquired by the information acquisition unit increases.
The plant growing device according to supplementary note 1, wherein

(付記6)
前記排液量取得部は、前記情報取得部が取得した前記植物の高さが一定に保たれるように、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
ことを特徴とする付記5に記載の植物育成装置。
(Appendix 6)
The drainage amount acquisition unit acquires the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank so that the height of the plant acquired by the information acquisition unit is kept constant.
The plant growing device according to appendix 5, wherein

(付記7)
前記撮影部は、前記植物を上方から撮影する第1の撮影部と、前記植物を側方から撮影する第2の撮影部と、を含み、
前記情報取得部は、前記植物の育成状態を示す情報として、前記第1の撮影部の撮影により得られた前記植物の第1の撮影画像における前記植物のサイズを、前記第2の撮影部の撮影により得られた前記植物の第2の撮影画像から前記植物の高さを、それぞれ取得し、
前記排液量取得部は、前記情報取得部が取得した前記植物のサイズと前記植物の高さとに基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
ことを特徴とする付記1に記載の植物育成装置。
(Appendix 7)
The photographing unit includes a first photographing unit that photographs the plant from above, and a second photographing unit that photographs the plant from the side,
The information acquisition unit uses the size of the plant in the first photographed image of the plant obtained by photographing of the first photographing unit as information indicating the growing state of the plant, as the information of the second photographing unit. Obtaining the height of the plant from the second photographed image of the plant obtained by photographing,
The drainage amount acquisition unit acquires the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank based on the size of the plant and the height of the plant acquired by the information acquisition unit.
The plant growing device according to supplementary note 1, wherein

(付記8)
前記液体槽に入れられた前記液体の液位を取得する液位取得部と、
前記液位取得部が取得した前記液位に基づいて、前記液体槽内の前記液体が不足していると判別した場合に、前記液体槽に前記液体を供給する給液部と、
をさらに備えることを特徴とする付記1から7のいずれかに記載の植物育成装置。
(Appendix 8)
A liquid level acquisition unit for acquiring the liquid level of the liquid placed in the liquid tank;
When it is determined that the liquid in the liquid tank is insufficient based on the liquid level acquired by the liquid level acquisition unit, a liquid supply unit that supplies the liquid to the liquid tank;
The plant growing device according to any one of appendices 1 to 7, further comprising:

(付記9)
液体槽に、植物を育成するための液体を入れ、
前記植物を保持した保持体を、前記液体槽に入れられた前記液体に浮遊させ、
前記保持体に保持された前記植物に、光源から光を照射し、
前記植物を撮影し、
撮影した植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得し、
取得した前記植物の育成状態を示す情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得し、
取得した前記量の前記液体を、前記液体槽から排出する、
ことを特徴とする植物育成方法。
(Appendix 9)
Put the liquid to grow the plant in the liquid tank,
The holding body holding the plant is suspended in the liquid placed in the liquid tank,
Irradiating light from a light source to the plant held on the holding body,
Photographed the plant,
By processing the captured image of the photographed plant, information indicating the growing state of the plant is obtained,
Based on the acquired information indicating the growing state of the plant, obtain the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank,
Discharging the obtained amount of the liquid from the liquid tank;
A plant growing method characterized by that.

(付記10)
コンピュータに、
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の当該液体に浮遊する保持体に保持され、光源により光を照射され撮影された前記植物の育成状態を示す情報を取得させ、
取得させた前記植物の育成状態を示す情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得させ、
取得させた前記量の前記液体を、前記液体槽から排出させる、
ことを特徴とするプログラム。
(Appendix 10)
On the computer,
It is held in a holding body floating in the liquid in a liquid tank in which a liquid for growing a plant is placed, and information indicating a growing state of the plant that is irradiated with light and photographed by a light source is acquired.
Based on the acquired information indicating the growing state of the plant, the amount of the liquid to be discharged from the liquid tank is acquired,
Draining the obtained amount of the liquid from the liquid tank;
A program characterized by that.

1,1a…植物育成装置、2…植物、3…溶液、4…液面、5…育成室、6…側壁、10…溶液槽、11…フロート、12…光源、13,13a…カメラ、14…排液ドレーン、15…余剰溶液入れ、16…液位計、17…給液ポンプ、20…液量制御装置、21…CPU、22…ROM、23…RAM、24…計時部、25…記憶部、26…入力部、27…出力部、28…通信部、29…画像処理部、30a,30b,30c,30d,30e,30f…撮影画像、31…情報取得部、32…排液量取得部、34…排液部、36…液位取得部、37…給液部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Plant growing apparatus, 2 ... Plant, 3 ... Solution, 4 ... Liquid surface, 5 ... Growing room, 6 ... Side wall, 10 ... Solution tank, 11 ... Float, 12 ... Light source, 13, 13a ... Camera, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS Drainage drain, 15 ... Surplus solution container, 16 ... Liquid level meter, 17 ... Supply pump, 20 ... Liquid quantity control device, 21 ... CPU, 22 ... ROM, 23 ... RAM, 24 ... Timekeeping unit, 25 ... Memory , 26 ... input part, 27 ... output part, 28 ... communication part, 29 ... image processing part, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f ... photographed image, 31 ... information acquisition part, 32 ... drainage amount acquisition 34, drainage part, 36 ... liquid level acquisition part, 37 ... liquid supply part

Claims (14)

植物を育成するための液体入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影により得られた前記植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する排液量取得部と、
前記排液量取得部が取得した量の前記液体を、前記液体槽から排出する排液部と、
備える
ことを特徴とする植物育成装置。
A photographing unit for photographing the plant which is held by a holding body floating in the liquid in a liquid tank in which a liquid for growing the plant is placed and irradiated with light from a light source ;
An information acquisition unit that acquires information indicating a growing state of the plant by performing image processing on a captured image of the plant obtained by imaging of the imaging unit;
Based on the information indicating the development state of the plant by the information acquiring unit has acquired, and drained quantity acquisition unit that acquires the amount of the liquid to be discharged from the liquid bath,
A drainage unit that drains the amount of the liquid acquired by the drainage amount acquisition unit from the liquid tank;
Equipped with a,
A plant growing apparatus characterized by that.
前記撮影部は、前記植物の上方に設置され、
前記情報取得部は、前記植物の前記育成状態を示す前記情報として、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像における前記植物のサイズを取得し、
前記排液量取得部は、前記液体槽から排出すべき前記液体の量として、前記情報取得部が取得した前記植物の前記サイズが大きくなるほど多くの量を取得する、
とを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
The photographing unit is installed above the plant,
The information acquisition unit, as the information indicating the development state of the plant, to get the size of the plants in the captured image of the plant obtained by the imaging of the imaging unit,
The drainage quantity acquisition unit, as the amount of the liquid to be discharged from the liquid bath, to obtain a more large amount the size of the plant by the information acquiring unit acquires increases,
Plant growing apparatus according to claim 1, wherein the this.
前記排液量取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像における前記植物の前記サイズが一定に保たれるように、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
とを特徴とする請求項2に記載の植物育成装置。
The drainage quantity acquisition unit, as the size of the plants in the captured image of the plant obtained by the imaging of the imaging unit is kept constant, the amount of the liquid to be discharged from the liquid bath To get the
Plant growing apparatus according to claim 2, wherein the this.
前記保持体の前記撮影部が設置された側の面の色は、緑色以外の色であり、
前記情報取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像における色分布に基づいて、前記植物の前記サイズを取得する、
とを特徴とする請求項2又は3に記載の植物育成装置。
The color of the surface of the holding body on which the photographing unit is installed is a color other than green,
The information acquisition unit, based on the color distribution in the captured image of the plant obtained by the imaging of the imaging unit acquires the size of the plant,
Plant growing apparatus according to claim 2 or 3, characterized and this.
前記情報取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた異なる複数の時点における前記植物の前記撮影画像に基づいて、前記植物の前記サイズを取得する、The information acquisition unit acquires the size of the plant based on the captured images of the plant at a plurality of different time points obtained by the imaging of the imaging unit.
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の植物育成装置。The plant growing device according to any one of claims 2 to 4, wherein the plant growing device is characterized in that:
前記撮影部は、前記植物の側方に設置され、
前記情報取得部は、前記植物の前記育成状態を示す前記情報として、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像から前記植物の高さを取得し、
前記排液量取得部は、前記液体槽から排出すべき前記液体の量として、前記情報取得部が取得した前記植物の前記高さが高くなるほど多くの量を取得する、
とを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
The photographing unit is installed on the side of the plant,
The information acquisition unit, as the information indicating the development state of the plant, to obtain the height from the captured image the plants of the plant obtained by the imaging of the imaging unit,
The drainage quantity acquisition unit, as the amount of the liquid to be discharged from the liquid bath, to obtain a more large amount the height of the plant by the information acquiring unit acquires increases,
Plant growing apparatus according to claim 1, wherein the this.
前記排液量取得部は、前記情報取得部が取得した前記植物の前記高さが一定に保たれるように、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
とを特徴とする請求項に記載の植物育成装置。
The drainage quantity acquisition unit, as the height of the plant by the information acquiring unit acquires is kept constant, to obtain an amount of the liquid to be discharged from the liquid bath,
Plant growing apparatus according to claim 6, wherein the this.
前記撮影部が設置された前記植物の前記側方に対して前記植物を挟んで反対側の側壁の面の色は、緑色以外の色であり、The color of the surface of the side wall on the opposite side across the plant relative to the side of the plant where the photographing unit is installed is a color other than green,
前記情報取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像における色分布に基づいて、前記植物の前記高さを取得する、The information acquisition unit acquires the height of the plant based on a color distribution in the captured image of the plant obtained by the imaging of the imaging unit.
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の植物育成装置。The plant growing device according to claim 6 or 7, characterized in that.
前記撮影部が設置された前記植物の前記側方に対して前記植物を挟んで反対側の側壁と前記植物との間に衝立が設置され、前記衝立の面の色は、緑色以外の色であり、A screen is installed between the side wall on the opposite side of the plant with respect to the side of the plant on which the photographing unit is installed and the plant, and the color of the surface of the screen is a color other than green. Yes,
前記情報取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた前記植物の前記撮影画像における色分布に基づいて、前記植物の前記高さを取得する、The information acquisition unit acquires the height of the plant based on a color distribution in the captured image of the plant obtained by the imaging of the imaging unit.
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の植物育成装置。The plant growing device according to claim 6 or 7, characterized in that.
前記情報取得部は、前記撮影部の前記撮影により得られた異なる複数の時点における前記植物の前記撮影画像に基づいて、前記植物の前記高さを取得する、The information acquisition unit acquires the height of the plant based on the captured images of the plant at different time points obtained by the imaging of the imaging unit.
ことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の植物育成装置。The plant growing device according to any one of claims 6 to 9, wherein
前記撮影部は、前記植物を上方から撮影する第1の撮影部と、前記植物を側方から撮影する第2の撮影部と、を含み、
前記情報取得部は、前記植物の前記育成状態を示す前記情報として、前記第1の撮影部の撮影により得られた前記植物の第1の撮影画像における前記植物のサイズを、前記第2の撮影部の撮影により得られた前記植物の第2の撮影画像から前記植物の高さを、それぞれ取得し、
前記排液量取得部は、前記情報取得部が取得した前記植物の前記サイズと前記植物の前記高さとに基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得する、
とを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
The photographing unit includes a first photographing unit that photographs the plant from above, and a second photographing unit that photographs the plant from the side,
The information acquisition unit, as the information indicating the development state of the plant, the size of the plants in the first captured image of the plants obtained by the photographing of the first imaging unit, said second imaging Obtaining the height of the plant from the second photographed image of the plant obtained by photographing the part,
The drainage quantity acquisition unit, based on said height of said plant and the size of the plant by the information acquiring unit has acquired, to acquire an amount of the liquid to be discharged from the liquid bath,
Plant growing apparatus according to claim 1, wherein the this.
前記液体槽に入れられた前記液体の液位を取得する液位取得部と、
前記液位取得部が取得した前記液位に基づいて、前記液体槽内の前記液体が不足していると判別した場合に、前記液体槽に前記液体を供給する給液部と、
をさらに備える、
とを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の植物育成装置。
A liquid level acquisition unit for acquiring the liquid level of the liquid placed in the liquid tank;
When it is determined that the liquid in the liquid tank is insufficient based on the liquid level acquired by the liquid level acquisition unit, a liquid supply unit that supplies the liquid to the liquid tank;
Further comprising
Plant growing apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in and this.
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を撮影し、
撮影した前記植物の撮影画像を画像処理することにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得し、
取得した前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得し、
取得した量の前記液体を、前記液体槽から排出する、
ことを含む、
とを特徴とする植物育成方法。
Photographing the plant irradiated with light from a light source held by a holding body floating in the liquid in a liquid tank containing a liquid for growing the plant,
By image processing the captured image captured said plant to obtain information indicating a growing condition of the plants,
Based on the obtained said information indicating the breeding condition of the plants, to get the amount of the liquid to be discharged from the liquid bath,
Discharging the obtained amount of the liquid from the liquid tank;
Including that,
Plant growth wherein a call.
撮影部と、排液部と、を備える植物育成装置のコンピュータに、
植物を育成するための液体が入れられた液体槽内の前記液体に浮遊する保持体に保持されて光源により光を照射された前記植物を前記撮影部に撮影させる機能
前記撮影部に撮影させた前記植物の撮影画像を画像処理させることにより、前記植物の育成状態を示す情報を取得させる機能
取得させた前記植物の前記育成状態を示す前記情報に基づいて、前記液体槽から排出すべき前記液体の量を取得させる機能
取得させた量の前記液体を、前記液体槽から前記排液部に排出させる機能
を実現させる、
ことを特徴とするプログラム。
In a computer of a plant growing device comprising a photographing unit and a drainage unit ,
Ability to the plant which is irradiated with light by the light source held by the holding member suspended in the liquid in the liquid bath liquid was placed for growing plants Ru is photographed on the photographing unit,
Wherein the captured images of the plants were taken to be image processing to imaging unit, Ru to acquire information indicating the development state of the plant function,
Based on the information indicating the development state of were acquired the plant, Ru to acquire an amount of the liquid to be discharged from the liquid bath function,
A function of discharging the obtained amount of the liquid from the liquid tank to the drainage section ;
To realize,
A program characterized by that.
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