AI技術で桃の自動選果を実現

北京市平谷区の桃農家、劉連全さんは最近笑みが絶えない。なぜなら桃が豊作で、しかもスマート桃選果装置を手に入れたからだ。劉さんは、「初めて装置を目にした時から、大きな期待を寄せていた」と話した。中国青年報が伝えた。

劉さんがいうところの選果装置とは、北京工業大学で自動化を専攻する大学生4人が製造したものだ。彼らは自動化技術と人工知能（AI）ディープラーニングを結びつけ、同装置を開発し、選果の自動化という難題を解消した。劉さんは「選果装置は素晴らしい。成功後、農家の収入が増え、多くのプレッシャーが解消される」と語った。

周忠祥さん、劉雪峰さんら4人の学生は今夏、平谷桃畑を観光に行った際に、選果の問題に注目した。「桃の選果の全過程が人の手で行われ、多くの人件費が費やされていることが分かった。この過程は改善すべきと感じた」と考えた4人はスマート選果装置の試作を開始した。

2カ月後、1台目が劉さんの元に届けられた。劉さんは、「選果装置の精度と信頼性はまだ人間の80％程度だが、十分に手間暇を省くことができる」と話す。

この選果装置は、コンベアー、プッシュプル装置、回路制御システム、桃形状識別システムの4つに分かれる。撮影、識別、選果という段階を踏まえる必要がある。

実際の過程を見ると、コンベアーに置かれる桃はまずブラックのケース内に入る。ケース内のカメラが撮影を行い、画像を識別システムに送り、識別と分類を行う。識別システムは最終命令を端末に出す。シリンダーで動くブースターが桃を適時押し出し、順番に従い選果ケース内に落とす。ここまでの過程を、再び最初から繰り返すことになる。装置は今後のトレーンニングを積んでいくことで、新しい画像データを蓄積し、ディープラーニングを行い、選果の精度を高めていく。

桃の選果は、大きさが鍵になる。百度の顔認証技術を念頭に起き、周さんは画像認証により「桃の顔認証」を試みることを決定した。彼は百度ディープラーニングのオープンソースプラットフォーム「paddlepaddle」の分別模型を使い、桃認証システムを構築した。

スマートシステムは分類後の6400枚の桃の写真を学習した。桃の大きさ、色の分布といった画像情報に基づき、桃の特徴模型バンクを構築し、装置自身の選果法則を形成。機械学習の過程において、まず人工分類を行い、農家が3クラスに分けた桃の写真を撮影する。次に1・2・3という分類ナンバーをシステムに入力し、模型バンクを構築する。最後に選果装置が画像認証技術に基づき、ケース内を通過する桃の写真を撮影し、比較対照する。色については、農家の実際の経験に基づく分類法を採用。桃は表と裏に分かれ、表の方が日照を多く浴びるため、皮がピンク色で、その面積が8割以上であれば一級品だ。識別システムは今後さらにディープラーニングを続け、農家の実際の経験に近づく。最終目標は経験豊富な農家のように正確な選果をできるようになることだ。（編集YF）