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식물공장 내 식물 재배를 위한 조명장치에서 조사하는 광의 광질을 제어하는 광질 제어 시스템으로서,식물을 촬영하여 영상 정보를 획득하는 촬영 장치를 포함하는 영상 정보 획득부; 및인공지능 기반 식물 이미지 모델을 이용하여 상기 영상 정보 획득부로부터 얻은 영상 정보로부터 최적의 광질을 도출하는 연산부;를 포함하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 식물 이미지 모델은 기설정한 하나 이상의 광질 조건에서 식물을 재배하며 상기 식물의 영상 정보를 획득하고 상기 재배된 식물을 수확하여 생육 정보를 획득하고 상기 획득한 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 최적의 광질을 도출하는 광질 경향 파악 단계;식물의 임의의 기간 동안의 영상 정보를 학습하여 상기 식물의 소정의 날의 영상정보를 예측하고 상기 영상정보로부터 생육 정보를 예측하는 생육 예측 단계; 및기설정한 하나 이상의 광질 조건 각각에서 재배한 식물의 영상 정보를 학습하여 전체 광질 조건 각각에서 재배한 식물의 영상 정보를 예측하고, 상기 영상정보로부터 생육 정보를 예측하는 광질 경향 학습 단계;를 포함하는 학습 방법을 이용하여 학습되는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제2항에 있어서,상기 연산부는 임의의 날의 상기 식물의 영상 정보를 기반으로, 상기 학습을 통해 임의의 날로부터 소정의 기간동안 기설정한 하나 이상의 광질 변수에서 재배한 경우에 대한 가상의 영상 정보를 생성하고 상기 가상의 영상 정보로부터 생육 정보를 추정하고,상기 추정된 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 소정의 날에 조사할 광의 최적의 광질을 도출하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제2항에 있어서,상기 연산부는 상기 식물을 임의의 날로부터 상기 식물이 최대 성장을 이루는 기간동안 기설정한 하나 이상의 광질 변수에서 재배한 영상 정보 및 생육 정보를 기반으로 상기 학습을 통해 전체 광질 변수 각각에서 재배했을 때 상기 식물이 최대 성장을 이루는 날의 영상 정보 및 생육 정보를 추정하고상기 추정된 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 상기 식물이 최대 성장을 이루는 날의 최적의 광질을 도출하고,상기 임의의 날로부터 상기 식물이 최대 성장을 이루는 기간동안에 대한 시간에 따른 최적 광질 프로파일을 도출하고,상기 최적 광질 프로파일에 대응하는 식물 영상을 실시간 영상 이미지와 매칭시켜 상기 최적 광질 프로파일을 조정하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 광질 제어 시스템은 광원부에서 조사되는 광의 광질 정보, 상기 식물의 영상 정보 및 생육 정보를 인공지능 알고리즘에 입력하여 식물 이미지 모델을 학습시키는 학습처리부;를 더 포함하는 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 연산부는 상기 영상 정보의 시계열적 변화로부터 임의의 날의 상기 식물의 영상 및 생육정보를 예측하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제3항 또는 제4항에 있어서,상기 기설정한 하나 이상의 광질 변수는 적색(R), 청색(B), 녹색(G) 및 이들을 혼합한 광질을 포함하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제3항 또는 제4항에 있어서,상기 기설정한 하나 이상의 광질 변수는 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G)을 구성성분으로, 심플렉스 격자 설계법(simplex lattice design)에 중심점 및 축점을 추가한 혼합물선별계획법(simplex screening design)을 사용하여 선정되는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 생육 정보는 지상부 생체중, 지상부 면적, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭, 엽록소 함량 및 LAI(Leaf area index)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 시스템
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제1항의 광질 제어 시스템을 이용한 광질 제어 방법으로,식물을 촬영하여 영상 정보를 획득하는 촬영 장치를 포함하는 상기 광질 제어 시스템의 영상 정보 획득부가 식물의 영상 정보를 습득하는 단계; 및상기 광질 제어 시스템의 연산부가 인공지능 기반 식물 이미지 모델을 이용하여 상기 영상 정보 획득부로부터 얻은 영상 정보로부터 광의 최적의 광질을 도출하는 단계;;를 포함하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 방법
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제10항에 있어서, 상기 식물 이미지 모델은 기설정한 하나 이상의 광질 조건에서 식물을 재배하며 상기 식물의 영상 정보를 획득하고 상기 재배된 식물을 수확하여 생육 정보를 획득하고 상기 획득한 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 최적의 광질을 도출하는 광질 경향 파악 단계;식물의 임의의 기간 동안의 영상 정보를 학습하여 상기 식물의 소정의 날의 영상정보를 예측하고 상기 영상정보로부터 생육 정보를 예측하는 생육 예측 단계; 및기설정한 하나 이상의 광질 조건 각각에서 재배한 식물의 영상 정보를 학습하여 전체 광질 조건 각각에서 재배한 식물의 영상 정보를 예측하고, 상기 영상정보로부터 생육 정보를 예측하는 광질 경향 학습 단계;를 포함하는 학습 방법을 이용하여 학습되는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 최적의 광질을 도출하는 단계는상기 연산부가 상기 학습을 통해 임의의 날의 상기 식물의 영상 정보를 기반으로, 임의의 날로부터 소정의 기간동안 기설정한 하나 이상의 광질 변수에서 재배한 경우에 대한 가상의 영상 정보를 생성하여 상기 가상의 영상 정보로부터 생육 정보를 추정하는 단계; 및 상기 연산부가 상기 추정된 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 최적의 광질을 획득하는 단계;를 포함하는 , 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 최적의 광질을 도출하는 단계는상기 연산부가 상기 식물을 임의의 날로부터 상기 식물이 최대 성장을 이루는 소정의 기간동안 기설장한 하나 이상의 광질에서 재배한 영상 정보 및 생육 정보를 기반으로 상기 학습을 통해 전체 광질 변수 각각에서 재배했을 때 상기 식물이 최대 성장을 이루는 날의 영상 정보 및 생육 정보를 추정하는 단계;상기 추정된 생육 정보를 기반으로 반응 표면 분석법을 이용하여 상기 식물이 최대 성장을 이루는 날의 최적의 광질을 도출하는 단계;상기 임의의 날로부터 상기 식물이 최대 성장을 이루는 기간동안에 대한 시간에 따른 최적 광질 프로파일을 도출하는 단계; 및상기 최적 광질 프로파일에 대응하는 식물 영상을 실시간 영상과 매칭시켜 상기 최적 광질 프로파일을 조정하는 단계;를 포함하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 광질 제어 방법
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복수의 광원 모듈을 포함하며, 식물에 광을 조사하는 광원부; 및상기 광원부 광의 광질을 제어하는, 제1항의 광질 제어 시스템;을 포함하는, 식물공장 내 식물 재배를 위한 조명 장치
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제1항의 광질 제어 시스템으로 제어된 광질의 광을 식물에 조사하는 단계;를 포함하는 식물공장 내 식물 재배 방법
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