リンゴの収穫適期をAIで判定するスマートフォンアプリの可能性

秋田県立大学と秋田県産業技術センター、秋田県果樹試験場、株式会社オクトライズは、リンゴの収穫適期を判別するアプリケーションを共同で研究・開発している。

産地で高齢化による離農が相次いでいることから、新規就農者でも収穫適期を見極められるようにしたいという需要が高まっている。今回の成果はこれまで農家個々でばらつきがあった品質の向上や付加価値の増大につなげる狙いもある。


経験と勘が頼りだったリンゴの収穫

県内の産地といえば横手や平鹿地域。そこでの収穫方法は2つある。1つは成熟期になったらいっせいに収穫する方法。もう1つは果実1個ずつの成熟度を見ながら、それぞれの適した時期に収穫する方法。概して前者は「ふじ」などの晩生で多いのに対し、後者は商品価値が高い早生や中生の品種で用いられる。

後者で成熟度を見極めるのに参考になるのは県や産地ごとに作成しているカラーチャート。ただ、実際にはすべての農家がこれを利用しているわけではない。それぞれの農家はリンゴの表面と尻の部分の色を見ながら、これまでの経験と勘で収穫の適期を判断することも多い。以前産地を取材した際、親子であっても成熟度の判定基準が異なっていて、ときに喧嘩になることもあると聞いた。結果、品質にばらつきが出てしまう。

成熟度を「数値化」するシステム

そこで今回の研究では収穫適期を定量的に判定するシステムを構築することにした。具体的には、まずはカラーチャートから果実の色の判定に有用な特徴を割り出した。続いてリンゴの生育状態のほか、光量やリンゴの向きといった環境に差があっても一定の判定が下せるように画像補正をかける手法を開発した。


実際には、専用のアプリを使ってカメラで樹上の果実をガイドに合わせて撮影する。アプリは基準となるカラーチャートの色と、実際の果実の色を照らし合わせ、成熟度を数値で示す。秋田県立大学システム科学技術学部の石井雅樹准教授は「逆光などの極端な環境ではまだ難しいが、果実の向き、光の当たり方の強弱にかかわらず、判定できるようになっている」と語る。



さらに、現在は作業中に両手を自由に使えるようにするために、ウェアラブルグラスの開発に取り掛かっている。目視した際に果実を自動で検出し、収穫すべきかどうかをウェアラブルグラスで瞬時に把握できるようにするという。

試験している品種については、今年度は「ゆめあかり」と「シナノスイート」のデータを取得し、現在解析を進めている。カラーチャートで収穫期を判断する作物には応用可能で、野菜、果樹、花卉などへの応用も期待される。現在取り組んでいるほかの品目としては、日本梨(品種は秋田県オリジナルの新品種「秋泉」)、ブドウがある。

より精度を高めるため、来年度からは機械学習を利用する予定。石井准教授は「まずは収穫期前から画像を集め、来年度末に第一弾の結果が出したい」と話している。

<参考リンク>
色彩測定による果実の収穫適期定量判定システム(秋田県立大学 システム科学技術学部 電子情報システム学科 准教授 石井 雅樹)
秋田県立大学
秋田県産業技術センター
果樹試験場ホームページ
株式会社オクトライズ
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WRITER LIST

  1. 川島礼二郎
    川島礼二郎(かわしまれいじろう)。1973年神奈川県生まれ。筑波大学第二学群農林学類卒業。フリーラインスの編集ライターとして、テクノロジーをキーワードに、農業雑誌・自動車雑誌などで執筆・編集活動中。
  2. 蒼井ネコ
    農学系の兼業ライター。某大学農学部、某農業レストラン、某飲料会社商品企画を経て、現在は某マルシェアプリでwebマガジン編集として働きながら、猫様のお世話をしている。
  3. 杉山直生
    すぎやまなおき。1988年生まれ。愛知県で有機農業を本業として営む。「伝えられる農家」を目指して執筆業を勉強中。目標は、ひとりでも多くの人に「畑にあそびに行く」という選択肢を持ってもらうこと。「とるたべる」という屋号で、日々畑と奮闘中。
  4. 柴田真希
    管理栄養士。㈱エミッシュ代表取締役。Love Table Labo.代表。27年間悩み続けた便秘を3日で治した雑穀や米食の素晴らしさを広めるべく、雑穀のブランド「美穀小町」を立ち上げる。現在はお料理コーナーの番組出演をはじめ、各種出版・WEB媒体にレシピ・コラムを掲載する他、食品メー カーや飲食店のメニュー開発やプロデュースなどを手がける。『私は「炭水化物」を食べてキレイにやせました。』(世界文化社)、『はじめての酵素玄米』(キラジェンヌ)など著書多数。
  5. 大城実結
    おおしろ みゆう。フリーランス編集ライター、大城文筆事務所所長。一次産業ほか地域文化、アウトドアなどお天道様系分野を専門に編集・執筆している。自転車で鍛えた脚力を活かし、農家さんのお手伝いをしながらインタビュー取材を積極的に行う。玉掛け免許と床上式操作クレーン免許所持。