JP2014191624A - Plant body image generation device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、1個体または複数個体の植物体を上方より撮像して、所定の画像特徴量を抽出するための画像を生成する植物体の画像生成装置に関する。 The present invention relates to a plant image generating apparatus that captures an image of one or more plants from above and generates an image for extracting a predetermined image feature amount.
先般、植物体を撮像して取得した画像をコンピュータ解析することにより、植物体の生育度合が反映される所定の物理量(例えば、植物体の生体重など)を推定する方法が提案され、これを受けて出願人は、先般、この方法を利用して養液栽培を行っている植物体の生育度合を監視するとともに、植物体の栽培条件を整える植物体の生育監視システムを提案した(例えば、特許文献1参照)。 Recently, there has been proposed a method for estimating a predetermined physical quantity (for example, a living weight of a plant body) that reflects the degree of growth of the plant body by computer analysis of an image obtained by imaging the plant body. In response to this, the applicant has recently proposed a growth monitoring system for a plant body that monitors the degree of growth of the plant body that is hydroponically cultivated using this method and that adjusts the cultivation conditions of the plant body (for example, Patent Document 1).
図12は、この特許文献1に記載された植物体の生育監視システムの概略構成を示している。同図において、100は栽培室101の内部に設置された養液槽であり、この養液槽100の液面上に複数株の植物体1を定植した栽培パネル10が定置されている。栽培室101内の温度、湿度、二酸化炭素濃度などの環境条件や養液のph、養分濃度などは制御装置102により最適となるように制御される。そのような制御を行うために、栽培室101内には、温度、湿度、二酸化炭素濃度などを検出するためのセンサ103、養液のphや養分濃度などを検出するためのセンサ104などが設置されている。各センサ103,104の検出信号は制御装置102に取り込まれる。
FIG. 12 shows a schematic configuration of a plant growth monitoring system described in
養液槽100の上方の所定の高さ位置には、自動絞り調節機能を有するカメラ105が下向きに設置されている。カメラ105の設置高さは、図13に示すように、植物体1、栽培パネル10、栽培パネル10の背景の一部、および基準板107がカメラ105の視野106内に含まれるように調整される。基準板107は面積が既知の円盤であり、単位画素当たりの面積を求めるために同じ視野106内に置かれて撮像される。
At a predetermined height position above the
カメラ105で取得されたカラー画像は制御装置102に取り込まれる。制御装置102は、パーソナルコンピュータを用いて構成され、前記の栽培条件を制御する機能と、取り込んだ植物体1のカラー画像を処理して所定の画像解析を行う機能とを有している。植物体1の生育度合が反映される物理量(例えば植物体の生体重)を推定するために、制御装置102は、植物体の形状や大きさに依存しない画像特徴量としてテクスチャ特徴量を抽出する。このテクスチャ特徴量は成長による葉の繁茂によって生じる画像の変化を表現しており、例えば、2株の葉が重なり、前記カラー画像で株の一部が隠れていても、表面に現れている部分のテクスチャ特徴量は生体重の増加を反映する。制御装置102は、植物体の生体重を推定し、植物体の生育度合の良否を判定した後、植物体10の栽培条件を整える。なお、図中、108は制御装置102に外部接続された画像記憶装置であり、この画像記憶装置108に原画像や画像処理された画像など、種々の画像が記憶される。
The color image acquired by the
上記した植物体の生育監視システムにおいて、撮像条件の変化は上記した画像解析の精度に影響するもので、画像解析の精度を高めるには、撮像条件を同じに保つことのできる画像生成装置の構築が不可欠である。被写体である植物体1は種々であり、栽培パネル10上を平面的に広がるように生育する植物体1の場合は、カメラ105と植物体1との距離は殆ど変わらず、植物体1はカメラ105の視野106内に収まり、撮像条件はほぼ同じに保たれる。これに対して、背丈が伸びる植物体の場合は、図12において一点鎖線で示すように、植物体1は生育するにつれてカメラ105に接近してゆき、カメラ105の視野106内に収まらなくなるうえに、生育した植物体1が当初に視野106内にあった栽培パネル10、栽培パネル10の背景、さらには基準板107を遮るようになる。その結果、撮像条件は同じに保たれず、画像解析の精度が低下し、また、画像処理に支障をきたすおそれもある。
In the above-described plant growth monitoring system, changes in the imaging conditions affect the accuracy of the image analysis described above, and in order to increase the accuracy of the image analysis, an image generation apparatus capable of keeping the imaging conditions the same is constructed. Is essential. The
この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、背丈が伸びる植物体であっても撮像条件を同じに保つことが可能であり、種々の植物体についての画像解析に対応できる植物体の画像生成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problem, and can maintain the same imaging conditions even for a plant with an elongated height, and can be used for image analysis of various plants. An object of the present invention is to provide an image generating apparatus.
この発明による植物体の画像生成装置は、植物体を上方より撮像して所定の画像特徴量を抽出するための画像を生成するものであり、植物体が植えられた栽培パネルを定置するためのテーブルと、植物体を上方より撮像するためにテーブルの上方位置に配置されるカメラと、前記カメラによる撮像時に植物体の高さを計測する高さ計測装置と、カメラまたはテーブルの少なくとも一方を昇降動作させる昇降機構と、前記昇降機構の昇降動作を制御する制御装置とを備えている。前記制御装置は、植物体の決められた範囲が視野内に収まるようにカメラの高さが初期設定されたときのカメラと植物体との距離を一定に保つように前記高さ計測装置による計測値に応じて前記昇降機構の動作を制御することを特徴とする。 The plant image generation device according to the present invention generates an image for extracting a predetermined image feature amount by capturing an image of the plant body from above, and for placing a cultivation panel in which the plant body is planted. A table, a camera disposed above the table for imaging the plant from above, a height measuring device for measuring the height of the plant during imaging by the camera, and raising or lowering at least one of the camera or the table An elevating mechanism that is operated, and a control device that controls the elevating operation of the elevating mechanism are provided. The control device measures the height measurement device so that the distance between the camera and the plant body is kept constant when the height of the camera is initially set so that a predetermined range of the plant body is within the field of view. The operation of the lifting mechanism is controlled according to the value.
上記した構成の画像生成装置により植物体の画像を生成するには、テーブル上に植物体が植えられた栽培パネルを位置決めして設置した後、制御装置により昇降機構の昇降動作を制御して、植物体の決められた範囲が視野内に入るようにカメラの高さを初期設定する。このときの植物体の高さは高さ計測装置により計測され、例えば、カメラの高さと初期設定時の植物体の高さとの差からカメラと植物体との距離が求められて距離の基準値として記憶される。植物体は前記カメラによって上方より撮像され、所定の画像特徴量を抽出するための画像が生成される。 In order to generate an image of a plant by the image generation device having the above-described configuration, after positioning and installing a cultivation panel on which a plant is planted on a table, the control device controls the lifting operation of the lifting mechanism, The camera height is initially set so that the determined range of the plant body falls within the field of view. The height of the plant body at this time is measured by a height measuring device. For example, the distance between the camera and the plant body is obtained from the difference between the height of the camera and the height of the plant body at the initial setting. Is remembered as The plant body is imaged from above by the camera, and an image for extracting a predetermined image feature amount is generated.
植物体が生育する過程において、植物体の生育度合をチェックする時期がきたとき、生育過程にある植物体の高さが高さ計測装置により計測される。制御装置は、初期設定されたときのカメラと植物体との距離を一定に保つように高さ計測装置による計測値に応じて昇降機構の昇降動作を制御し、カメラまたはテーブルの少なくとも一方を昇降させる。例えば、制御装置は、栽培パネルが定置されたテーブルに対するカメラの高さが高さ計測装置により計測された植物体の高さに前記基準値を加算した値となるように昇降機構の昇降動作を制御する。これにより植物体とカメラとの距離が初期設定時と同じに保たれ、カメラの視野内に植物体の決められた範囲が収まる。この初期設定時と同じ撮像条件下でカメラにより植物体が撮像され、所定の画像特徴量を抽出するための画像が生成される。 When the time for checking the degree of growth of the plant body comes in the process of growing the plant body, the height of the plant body in the growth process is measured by the height measuring device. The control device controls the lifting operation of the lifting mechanism according to the measurement value by the height measuring device so as to keep the distance between the camera and the plant body at the initial setting constant, and lifts at least one of the camera or the table. Let For example, the control device moves the lifting mechanism up and down so that the height of the camera relative to the table on which the cultivation panel is placed becomes a value obtained by adding the reference value to the height of the plant measured by the height measuring device. Control. As a result, the distance between the plant body and the camera is kept the same as in the initial setting, and the determined range of the plant body is within the field of view of the camera. A plant is imaged by the camera under the same imaging conditions as in the initial setting, and an image for extracting a predetermined image feature amount is generated.
この発明の好ましい実施態様においては、前記テーブルは、外周縁に沿ってテーブルの表面と同色の囲い壁が縦設されたものである。この実施態様によると、植物体の生育に応じてテーブルに対するカメラの位置が高くなったとき、拡大したカメラの視野内に栽培パネルの背景部分が余分に入ることになるが、栽培パネルの背景部分に相当するテーブルはその外周縁にテーブルの表面と同色の囲い壁を設けているので、一様の背景と認識され、植物体の画像領域の抽出を妨げない。 In a preferred embodiment of the present invention, the table has a vertical wall with the same color as the surface of the table along the outer periphery. According to this embodiment, when the position of the camera with respect to the table becomes higher according to the growth of the plant body, the background portion of the cultivation panel will be included in the field of view of the enlarged camera. Since the table corresponding to is provided with a surrounding wall of the same color as the surface of the table on the outer peripheral edge thereof, it is recognized as a uniform background and does not hinder the extraction of the image area of the plant body.
この発明の上記した構成において、好ましい実施態様の高さ計測機構は、テーブルに定置された植物体の高さを非接触で計測するものであり、植物体の背後から光を照射する投光部と、投光部と対向配置され植物体の投影画像を取得する撮像部とを含んでいる。前記投光部には、例えば、レーザ光を平行光にして照射するもの、拡散光を照射するものなどが用いられ、また、撮像部には、例えば、1次元の投影画像を取得するCCDラインセンサ、2次元の投影画像を取得する2次元CCDカメラなどが用いられる。 In the above-described configuration of the present invention, the height measurement mechanism according to a preferred embodiment measures the height of the plant placed on the table in a non-contact manner, and projects light from the back of the plant. And an imaging unit that is arranged opposite to the light projecting unit and acquires a projection image of the plant body. As the light projecting unit, for example, one that irradiates laser light as parallel light, one that irradiates diffused light, or the like is used. A sensor or a two-dimensional CCD camera that acquires a two-dimensional projection image is used.
また、前記昇降機構には種々の機構を用いることができるもので、例えば、縦設されたネジ軸と噛み合うナット部材を前記ネジ軸の正逆回転により昇降させる機構を用いる場合には、前記ナット部材に取り付けられたアームの先端部の前記テーブルの上方位置に前記カメラが支持される。この実施態様では、ネジ軸を回転させる回転駆動源としてモータが用いられるが、ナット部材が移動する距離はモータの回転角度(回転数)に対応するので、カメラの高さはモータの回転角度(回転数)から容易に求められる。 In addition, various mechanisms can be used as the elevating mechanism. For example, when using a mechanism that elevates and lowers a nut member that meshes with a vertically installed screw shaft by forward and reverse rotation of the screw shaft, the nut The camera is supported at a position above the table at the tip of an arm attached to the member. In this embodiment, a motor is used as a rotational drive source for rotating the screw shaft. However, since the distance that the nut member moves corresponds to the rotational angle (number of rotations) of the motor, the height of the camera is the rotational angle of the motor ( It can be easily obtained from the number of rotations.
この発明によれば、背丈が伸びる植物体であっても撮像条件を同じに保つことが可能であり、種々の植物体についての画像解析に対応でき、植物体の種類を問わず、画像解析の精度を維持でき、画像処理に支障をきたすおそれもない。 According to the present invention, it is possible to maintain the same imaging conditions even for a plant with an elongated height, which can support image analysis for various plants, regardless of the type of plant. The accuracy can be maintained, and there is no risk of hindering image processing.
図1は、植物体の生育を監視するシステムに用いられるこの発明に係る画像生成装置の概略構成を示している。図示例の画像生成装置は、栽培パネル10に定植された複数株の植物体1を上方より撮像して、所定の画像特徴量を抽出するためのカラー画像を生成するもので、植物体1が定植された栽培パネル10を位置決め状態で設置するためのテーブル2と、植物体1を上方より撮像するためにテーブル2の上方位置に対物レンズ30を下方に向けて配置されるカメラ3と、植物体1の高さを計測するための高さ計測装置4と、カメラ3を昇降動作させて高さを調整するための昇降機構5と、パーソナルコンピュータを用いて構成されている制御装置6とを備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an image generating apparatus according to the present invention used in a system for monitoring the growth of a plant body. The image generating apparatus in the illustrated example captures a plurality of
前記栽培パネル10は、平面形状が矩形状であり、図示しない栽培室内に設置された養液槽内の養液上に定置されているものである。栽培パネル10の表面の色は植物体1の色の補色か無彩色(この実施例では白色)に設定されている。栽培室では、室内の温度、湿度、二酸化炭素濃度などの環境条件や養液のph、養分濃度などが最適となるように制御されている。植物体1を栽培パネル10ごと栽培室より撮影場所のテーブル2上へ順次搬入して植物体1のカラー画像を生成し、画像解析により各植物体1の生育度合を判断する。
The
テーブル2は、栽培パネル10を水平な姿勢で定置するためのもので、中央部に栽培パネル10を嵌め込んで位置決め固定するための凹部20が設けられている。栽培パネル10が凹部20に嵌め込まれた状態のとき、栽培パネル10の上面とテーブル2の上面とは同一平面に揃っている。テーブル2の表面の色は栽培パネル10と同じ色(この実施例では白色)に設定されている。なお、テーブル2は、種々の大きさの栽培パネルを定置することが可能なように、異なる大きさの凹部20を有する複数種のテーブルを用意しておくのが望ましい。
テーブル2の外周縁に沿ってテーブル2の表面の色と同色の囲い壁21〜24が縦設されている。各囲い壁21〜24はテーブル2の交換が可能なように組立、解体が可能になっており、特に、前面側の囲い壁21は、栽培パネル10を設置したり取り出したりするのに対応できるように取外しが容易な構造になっている。
The table 2 is for placing the
前記カメラ3は、テーブル2の中心の真上位置に対物レンズ30を真下に向けて設置される。この実施例のカメラ3は、自動絞り調節機能を有するデジタルカメラであり、植物体1を撮影するに際し、LEDを照明として用いている。なお、カメラ3の露出、シャッター速度、ホワイトバランスなどは自動設定されるかまたは任意に設定される。また、カメラ3はデジタルカメラの他に、遠赤外カメラなども用いることができる。さらに、植物体1を照明する手段として、LEDに代えて、ストロボ、ハロゲンランプ、蛍光灯などを用いてもよい。
The
栽培パネル10には複数株の植物体1が整列状態で定植されており、図2(1)に示すように、カメラ3の視野31内に植物体1および栽培パネル10の全体、栽培パネル10の近傍のテーブル2の一部、およびテーブル2上に置かれた基準板29が収まるようにカメラ3の高さが初期設定される。同図中、d0は植物体1の高さ、H0はテーブル2に対するカメラ3の高さであり、カメラ3の高さH0と高さ計測装置4により計測された植物体1の高さd0との差から植物体1とカメラ3との距離の基準値Lが求められる。この距離の基準値Lは制御装置6のRAM62(後述する図8に示す)に記憶される。
A plurality of
図2(2)は、植物体1が生育する過程において、植物体1の生育度合をチェックするときに設定されたカメラ3の高さH1とその高さH1でのカメラ3の視野31とを示している。カメラ3の視野31内には、植物体1および栽培パネル10の全体、テーブル2の全体、テーブル2上に置かれた基準板29、および囲い壁21〜24の下部が含まれている。同図中、d1は植物体1の高さ、H1はテーブル2に対するカメラ3の高さであり、このカメラ3の高さH1は、高さ計測装置4により計測された植物体1の高さd1に前記距離の基準値Lを加算した値となっている。カメラ3は、図2(1)の初期設定時より(d1−d0)だけ高い位置に定位している。
FIG. 2 (2) shows the height H1 of the
図1に戻って、後面側の囲い壁22の外側には、カメラ3を昇降動作させてカメラ3の高さを調整するための昇降機構5が配置されている。この実施例の昇降機構5は、縦設されたネジ軸50と噛み合うナット部材51をネジ軸50の正逆回転に応じて昇降動作させる機構であり、ネジ軸50の回転駆動源として例えばステッピングモータ(図示せず)が用いられる。ナット部材51はステッピングモータの正逆回転に応じて昇降動作する。ナット部材51の移動距離や高さはステッピングモータの回転角度(回転数)から容易に求めることができる。なお、ネジ軸50の回転駆動源は、カメラ3の高さが検出可能なものであれば、ステッピングモータに限らず、例えば、モータにロータリエンコーダなどの位置検出器を接続したものであってもよい。
ナット部材51にはアーム52が一体に取り付けられ、そのアーム52の先端部にカメラ3が支持されている。アーム52は、カメラ3がテーブル2の中心位置の真上に位置するようにその長さが設定されている。
Returning to FIG. 1, an elevating
An
なお、昇降機構5は、カメラ3を昇降動作させるものに代えて、図4に示すように、テーブル2を昇降動作させるものであってもよく、例えば、シリンダ機構(図示せず)などを用いて構成することができる。
図5には、カメラ3またはテーブル2の初期設定時の位置(図5(1))に対して、カメラ3の側を上昇させるようにした場合(図5(2))とテーブル2の側を下降させるようにした場合(図5(3))とが示してある。カメラ3を上昇させる場合は、テーブル2に対するカメラ3の高さH1が高さ計測装置4により計測された植物体1の高さd1に距離の基準値Lを加算した値となる位置までカメラ3を上昇させるのに対して、テーブル2を下降させる場合は、テーブル2に対するカメラ3の高さH1が高さ計測装置4により計測された植物体1の高さd1に距離の基準値Lを加算した値となる位置までテーブル2を下降させる。
The
FIG. 5 shows the case where the
植物体1をテーブル2に定置した後、植物体1の高さが図1および図3に示される構成の高さ計測装置4によって非接触で計測される。図示例の高さ計測装置4は、対向する囲い壁23,24の外側に配備される投光部40および撮像部41を構成として含んでいる。投光部40は、囲い壁23の外側より囲い壁23に形成された縦長のスリット25を介して植物体1の背後から光を照射するものであり、半導体レーザよりなる光源43と、光源43より出た光を平行光xにするためのコリメートレンズ44と、オートパワーコントロール回路を含むレーザ駆動回路45とを含んでいる。撮像部41は、囲い壁24の外側において囲い壁24に形成された縦長のスリット26を通過した光を受光して植物体1の投影画像を取得するもので、光源43の発光波長のみを透過させる光学フィルタ46と、多数個のCCDが1次元に整列配置されてなるCCDラインセンサ47と、CCDを駆動するCCD駆動回路48とを含んでいる。スリット25,26は囲い壁23,24の幅中央に形成されており、平行光xが栽培パネル10の中心を横切るように投光部40と撮像部41とをスリット25,26を介して対向させている。
After the
撮像部41のCCDラインセンサ47によって得られる映像信号はコントローラ42の信号処理回路49aに取り込まれる。信号処理回路49aは、CCDラインセンサに投影された植物体1の画像のエッジ位置Pを求め、そのエッジ位置Pから植物体1の高さを算出するもので、その算出結果は出力回路49bより制御装置6へ出力される。この実施例の高さ計測装置4は、前記平行光xを遮る植物体1の頂点位置を植物体の高さとして検出するものである。
A video signal obtained by the
図6に示す実施例の高さ計測装置7は、投光部70および撮像部71として拡散光を照射する面光源73と2次元CCDカメラとを用いて構成されている。この実施例では、2次元の投影画像が取得されるもので、例えば、拡散光を遮る植物体1の最も高い位置を植物体の高さとして検出する。図示例において、囲い壁23,24の幅中央部には開口部23a,24aがそれぞれ形成されており、各開口部23a,24aを囲い壁21〜24と同色の扉27,28により開閉可能としている。投光部70と撮像部71とは開口部23a,24aを介して対向しており、植物体1の高さを計測するときは扉27,28を開き、前記カメラ3により植物体1を撮像するときは扉27,28を閉じる。
The height measuring device 7 of the embodiment shown in FIG. 6 is configured using a
なお、上記の実施例は、植物体1の高さ計測と植物体1の撮像とを同一場所で連続して行っているが、図7に示す実施例のように、前記高さ計測装置4による植物体1の高さ計測を別の場所で行ってその計測結果を制御装置6に取り込んだ後、栽培パネル10を前記テーブル2に移して植物体1の撮像を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the height measurement of the
図1に戻って、制御装置6は、カメラ3で取得したカラー画像を取り込み、その取り込んだカラー画像に所定の画像処理を施しかつ所定の画像解析を行う。この制御装置6による処理によって植物体10の生育度合が反映される物理量(この実施例では植物体の生体重)が推定され、植物体の生育度合の良否が判定される。なお、植物体10の生育度合が反映される物理量として、生体重に限らず、色味度合や各種含有成分を推定することも可能である。
Returning to FIG. 1, the
図8は、制御装置6の構成を示している。図中、CPU60は制御・演算の主体であり、ROM61およびRAM62とともにコンピュータ回路を構成している。CPU60は、ROM61に格納されたプログラムを解読、実行し、RAM62に対するデータの読み書きを行いつつ決められた演算を実行したり、入力装置63やディスプレイ64に対する入出力を制御したりする。CPU60には画像記憶装置65やカメラ3が接続されており、CPU60はカメラ3よりカラー画像を取り込んで画像記憶装置65に記憶させ、画像記憶装置65からカラー画像を読み込んで所定の画像処理や画像解析を実行する。
FIG. 8 shows the configuration of the
図9は、制御装置6の構成を機能的に示したものである。制御装置6は画像領域抽出部6Aと特徴量抽出部6Bと生体重推定部6Cとを構成として含んでいる。
画像領域抽出部6Aは、植物体1の撮像により取得されたカラー画像を画像処理して植物体の画像領域のみを抽出する。ここで、「カラー画像」には、生体重の推定に用いる重回帰式を求めるための植物体の1個体または複数個体のサンプルを生育段階に応じて撮像して取得した複数枚のサンプル画像G1〜G7と、生体重の測定対象である1個体または複数個体の植物体を撮像して取得した対象画像Iとを含むものである。
FIG. 9 functionally shows the configuration of the
The image area extraction unit 6A performs image processing on the color image acquired by imaging the
画像領域抽出部6Aは、植物体の生体重を推定するための重回帰式を求める「学習モード」では、植物体の1個体または複数個体のサンプルを生育段階に応じて撮像して得られた複数のサンプル画像G1〜G7より植物体の画像領域のみを抽出する。また、対象となる植物体の生体重を推定する測定モードでは、対象となる1個体または複数個体の植物体を撮像して得られた対象画像Iより植物体の画像領域のみを抽出する。 In the “learning mode” in which the image region extracting unit 6A obtains a multiple regression equation for estimating the living weight of a plant body, the image region extraction unit 6A was obtained by capturing an image of one or a plurality of plant samples according to the growth stage. Only the image area of the plant body is extracted from the plurality of sample images G1 to G7. In the measurement mode for estimating the living weight of the target plant body, only the image region of the plant body is extracted from the target image I obtained by imaging one or more target plant bodies.
特徴量抽出部6Bは、学習モードでは、画像領域抽出部6Aによってサンプル画像G1〜G7より抽出された植物体の画像領域より複数の画像特徴量を抽出する。また、測定モードでは、画像領域抽出部6Aによって対象画像Iより抽出された植物体の画像領域より複数の画像特徴量を抽出する。
In the learning mode, the feature
生体重推定部6Cは、学習モードでは、特徴量抽出部6Bにより抽出された複数の画像特徴量と各生育段階での1個体または複数個体の植物体の生体重の実測値との関係を表した重回帰式を求めて記憶する。また、測定モードでは、特徴量抽出部6Bにより抽出された複数の画像特徴量より前記重回帰式を用いて植物体の生体重を推定する。
In the learning mode, the raw weight estimation unit 6C represents the relationship between the plurality of image feature amounts extracted by the feature
図10は、制御装置6による初期設定時における画像生成処理の流れを示している。なお、図中、「ST」は「STEP」の略であり、処理の流れにおける各手順を示す。
同図のST1では、テーブル2に栽培室より移送されてきた栽培パネル10が定置される。つぎのST2では、制御装置6は、作業員による操作にしたがって、栽培パネル10に定植された植物体1の決められた範囲がカメラ3の視野31内に入るように昇降機構5の昇降動作を制御してカメラ3の高さH0を初期設定する。この実施例の昇降機構5は、ステッピングモータ(図示せず)の回転角度(回転数)に応じてナット部材51、すなわち、カメラ3の移動量が決まるので、制御装置6のCPU60は、ステッピングモータの回転角度(回転数)からカメラ3の移動量、さらにはカメラ3の高さH0を算出し、その算出結果をRAM62に記憶させる(ST3)。
FIG. 10 shows the flow of image generation processing at the time of initial setting by the
In ST1 of the figure, the
つぎのST4では、植物体1の高さd0が高さ計測装置4により計測され、続くST5で、カメラ3の高さH0と植物体1の高さd0との差からカメラ3と植物体1との距離の基準値Lが求められ、その基準値LがRAM62に記憶される(ST5)。つぎにカメラ3によって植物体1が上方より撮像され、画像特徴量を抽出するためのカラー画像が生成されて制御装置6に取り込まれる(ST6)。
In the next ST4, the height d0 of the
図11は、植物体1が生育する過程において、植物体1の生育度合をチェックするときの制御装置6による画像生成処理の流れを示している。
同図のST1において、テーブル2に栽培室より移送されてきた栽培パネル10が定置される。つぎのST2では、栽培パネル10に定植されている植物体1の高さd1が高さ計測装置4によって計測される。続くST3,4では、制御装置6のCPU60は、初期設定時のカメラ3と植物体1との距離が保たれるように昇降機構5のステッピングモータを駆動し、テーブル2に対するカメラ3の高さH1が高さ計測装置4により計測された植物体1の高さd1に前記距離の基準値Lを加算した値となるように昇降機構5のナット部材51を上昇させる。これにより植物体1とカメラ3との距離が初期設定時と同じとなり、カメラ3の視野31内に植物体1の決められた範囲が収まることになる。この初期設定時と同じ撮像条件下でカメラ3により植物体1が撮像され、画像特徴量を抽出するためのカラー画像が生成される。
FIG. 11 shows the flow of image generation processing by the
In ST1 of the figure, the
1 植物体
2 テーブル
3 カメラ
4,7 高さ計測装置
5 昇降機構
6 制御装置
10 栽培パネル
21〜24 囲い壁
40,70 投光部
41,71 撮像部
50 ネジ軸
51 ナット部材
52 アーム
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