客观日本

日本初创企业利用人工智能实现植物工厂选苗自动化

2023年04月05日 农林牧渔

日本的农业初创企业Farmship(东京都中央区)开发出了用于在植物工厂自动判定菠菜苗好坏的技术。实现了让人工智能根据幼苗图像来评估生长状况和移植后的生长潜力。公司还引入了机器人,目的是实现能够自动筛选幼苗并移栽的系统。该技术有望结合AI的需求预测,提高植物工厂的产量和效率,以减少食物浪费。

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拍摄菠菜幼苗判定其生长情况的好坏

该技术是Farmship与筑波大学的在信息科学方面有优势的初创企业Pi Material Design(茨城县筑波市)公司共同开发的。利用AI技术,可以使目前为止只能依靠人工进行的菠菜幼苗筛选实现自动化。

系统根据由拍摄的图像推测幼苗的高度、宽度、重量的AI和用独特的“倾斜指数”来预测生长趋势的AI构成。前者可以明显地筛去生长状态不好的幼苗,后者可以进一步选出优质幼苗,使收获量提高。

实验显示,工作人员将移栽幼苗中顺利生长的幼苗比率从原来的54%提高到了80%,相当于增加了17%的产量。今后将改良培养基和浇水方法等,以减少在移栽前的阶段被AI判定“长得不好”的幼苗。

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现在的植物工厂大多种植生菜

试制的系统还是由人工拍摄幼苗画像然后进行移栽,今后的目标是在2年以内实现利用机器人的自动化操作。这也是为了方便今后面向新设的植物工厂推荐该系统。

虽然植物工厂有望稳定供应蔬菜和提高品质,但劳动成本约占种植成本的3分之1。除了收获之外,幼苗的筛选是负担最大的工作。Farmship公司称:“在植物工厂的栽培成本中,幼苗筛选工作约占12分之1。”以菠菜为例,育苗期间需要进行2次移栽工作。

目前,植物工厂生产的蔬菜大多数是生菜。Farmship以菠菜为对象进行开发的原因是其单价较高,预计植物工厂的栽培需求会增加。通过改变AI学习的数据内容,Farmship认为“还可以应用包括生菜、菠菜以外的绿叶蔬菜中”。利用AI缩短栽培天数也是目标之一。

此次的技术是作为新能源与产业技术综合开发机构(NEDO)的项目之一进行开发的。Farmship在该项目中,一直致力于开发推测蔬菜市场价格和重量的AI。此次的技术合作,也关系到减少食物浪费的对策。

在植物工厂栽培的蔬菜在日本国内市场的销售额为200亿~300亿日元。调查公司Global Information公司预测,植物工厂所需设备和系统的世界市场将大幅增长,于2026年将达到1725亿美元(约23万亿日元)。

日文:北川舞、《日经产业新闻》、2023/3/22
中文:JST客观日本编辑部