JP3225264B2 - 収穫装置 - Google Patents
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- Image Processing (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種果実や野菜などの
収穫物を自動的に摘取って収穫するようにした収穫装置
に関する。
収穫物を自動的に摘取って収穫するようにした収穫装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種収穫装置として、移動走行
可能とされた移動体に収穫物の摘取部と画像処理装置と
を装備し、この画像処理装置で収穫対象物の位置を検出
して認識させ、かつ、該画像処理装置からの出力に基づ
き前記摘取部を収穫対象物の位置に移動させ、この後収
穫対象物を前記摘取部で摘取って自動的に収穫するよう
にしたものは既に知られている。また、前記画像処理装
置としては、通常、赤，緑，青の３基本原色の波長に基
づいて表色する所謂ＲＧＢ表色法が採用され、これら各
基本原色による波長の測定結果を下に前記収穫対象物を
認識するようにしている。
可能とされた移動体に収穫物の摘取部と画像処理装置と
を装備し、この画像処理装置で収穫対象物の位置を検出
して認識させ、かつ、該画像処理装置からの出力に基づ
き前記摘取部を収穫対象物の位置に移動させ、この後収
穫対象物を前記摘取部で摘取って自動的に収穫するよう
にしたものは既に知られている。また、前記画像処理装
置としては、通常、赤，緑，青の３基本原色の波長に基
づいて表色する所謂ＲＧＢ表色法が採用され、これら各
基本原色による波長の測定結果を下に前記収穫対象物を
認識するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の画像
処理装置を利用した収穫装置では、例えば胡瓜など黄緑
色の収穫物を収穫するとき、この収穫対象物はその茎や
葉と同一色であって、前記画像処理装置による収穫対象
物の正確な位置を検出できないため、該収穫対象物の確
実な収穫を行うことができなかったのである。尚、前記
収穫対象物の確実な収穫を行うことを目的として、たと
え収穫対象物が黄緑色であっても認識できる高分解能を
もつ高機能の画像処理装置を用いることも考えられる
が、斯かる画像処理装置は非常に高価であり、しかも、
前記収穫対象物の収穫を行う場合は、樹木などに結実さ
れている収穫対象物の全体を前記画像処理装置で広範囲
にサーチングしながら認識し、この画像処理装置の検出
結果に基づき前記摘取部で収穫対象物を速やかに摘取収
穫する必要があるのに対し、以上のような画像処理装置
で前記収穫対象物の全体をサーチングしながら、該収穫
対象物を正確に認識するには長時間を必要として、迅速
な収穫ができない問題が発生したのである。
処理装置を利用した収穫装置では、例えば胡瓜など黄緑
色の収穫物を収穫するとき、この収穫対象物はその茎や
葉と同一色であって、前記画像処理装置による収穫対象
物の正確な位置を検出できないため、該収穫対象物の確
実な収穫を行うことができなかったのである。尚、前記
収穫対象物の確実な収穫を行うことを目的として、たと
え収穫対象物が黄緑色であっても認識できる高分解能を
もつ高機能の画像処理装置を用いることも考えられる
が、斯かる画像処理装置は非常に高価であり、しかも、
前記収穫対象物の収穫を行う場合は、樹木などに結実さ
れている収穫対象物の全体を前記画像処理装置で広範囲
にサーチングしながら認識し、この画像処理装置の検出
結果に基づき前記摘取部で収穫対象物を速やかに摘取収
穫する必要があるのに対し、以上のような画像処理装置
で前記収穫対象物の全体をサーチングしながら、該収穫
対象物を正確に認識するには長時間を必要として、迅速
な収穫ができない問題が発生したのである。
【０００４】本発明の目的は、たとえ黄緑色の収穫物で
あっても、その開花時期における花の色は収穫対象物の
葉や茎とは異なる色をしていることに着目し、該収穫対
象物が開花状態のときに画像処理装置で予め検出して、
この検出結果に基づき収穫対象物が結実する時間や位置
を予測し、予測された結実時間に予測位置に結実されて
いる収穫対象物を前記画像処理装置による認識結果を下
に摘取部で摘取ることにより、迅速かつ確実に自動収穫
を行うことができる収穫装置を提供することにある。
あっても、その開花時期における花の色は収穫対象物の
葉や茎とは異なる色をしていることに着目し、該収穫対
象物が開花状態のときに画像処理装置で予め検出して、
この検出結果に基づき収穫対象物が結実する時間や位置
を予測し、予測された結実時間に予測位置に結実されて
いる収穫対象物を前記画像処理装置による認識結果を下
に摘取部で摘取ることにより、迅速かつ確実に自動収穫
を行うことができる収穫装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の収穫装置は、収穫物の摘取部１２と、走行
制御部１１とをもち自走可能とした移動体１と、送信機
２１と受信機２２とをもち、前記移動体１の位置を検出
する位置検出装置２とを有し、前記移動体１は、収穫対
象物の開花状況及び結実状況を認識する画像処理装置３
を有すると共に、この画像処理装置３で認識する開花位
置と時間とを記憶するメモリ５と、開花状況から結実す
る時間を演算するデータベース６をもち、かつ、前記位
置検出装置２からの検出結果と前記データベース６とに
基づいて結実する時間と位置とを予測する演算部７とを
備え、該演算部７からの出力に基づいて前記走行制御部
１１を結実予測位置に停止制御し、かつ、結実予測位置
における前記画像処理装置３からの検出結果に基づいて
前記摘取部１２を制御するコントローラ４を備えたもの
である。
め、本発明の収穫装置は、収穫物の摘取部１２と、走行
制御部１１とをもち自走可能とした移動体１と、送信機
２１と受信機２２とをもち、前記移動体１の位置を検出
する位置検出装置２とを有し、前記移動体１は、収穫対
象物の開花状況及び結実状況を認識する画像処理装置３
を有すると共に、この画像処理装置３で認識する開花位
置と時間とを記憶するメモリ５と、開花状況から結実す
る時間を演算するデータベース６をもち、かつ、前記位
置検出装置２からの検出結果と前記データベース６とに
基づいて結実する時間と位置とを予測する演算部７とを
備え、該演算部７からの出力に基づいて前記走行制御部
１１を結実予測位置に停止制御し、かつ、結実予測位置
における前記画像処理装置３からの検出結果に基づいて
前記摘取部１２を制御するコントローラ４を備えたもの
である。
【０００６】
【作用】以上の収穫装置で収穫対象物を収穫するにあた
っては、先ず、この収穫対象物が開花する時期に、前記
移動体１を圃場やハウス内を走行させるのであって、こ
の走行時、前記位置検出装置２を構成する前記送信機２
１から受信機２２側への指令に基づき、この位置検出装
置２で前記移動体１の移動位置を検出しながら、該移動
体１を走行制御部１１により走行制御するのでありこの
走行制御により移動体１が前記収穫対象物の位置へ自動
走行されて、該収穫対象物の開花状況が前記画像処理装
置３で認識され、この画像処理装置３による検出結果が
前記コントローラ４のメモリ５に記録され、これらメモ
リ５に入力する開花情報と前記コントローラ４に予め入
力されているテータベース６のデータとが前記演算部７
で演算されて、該演算部７で前記収穫対象物の開花状況
に基づき結実する時間及び位置が予測される。
っては、先ず、この収穫対象物が開花する時期に、前記
移動体１を圃場やハウス内を走行させるのであって、こ
の走行時、前記位置検出装置２を構成する前記送信機２
１から受信機２２側への指令に基づき、この位置検出装
置２で前記移動体１の移動位置を検出しながら、該移動
体１を走行制御部１１により走行制御するのでありこの
走行制御により移動体１が前記収穫対象物の位置へ自動
走行されて、該収穫対象物の開花状況が前記画像処理装
置３で認識され、この画像処理装置３による検出結果が
前記コントローラ４のメモリ５に記録され、これらメモ
リ５に入力する開花情報と前記コントローラ４に予め入
力されているテータベース６のデータとが前記演算部７
で演算されて、該演算部７で前記収穫対象物の開花状況
に基づき結実する時間及び位置が予測される。
【０００７】そして、前記演算部７で演算される収穫対
象物の結実予測時間に、この演算部７で演算される結実
予測位置近くに前記走行制御部１１を介して前記移動体
１が自動走行され、この後前記結実予測位置に前記移動
体１の摘取部１２が移動制御されて、前記画像処理装置
３による認識結果を下に前記摘取部１２により前記収穫
対象物が摘取られて自動収穫が行われる。
象物の結実予測時間に、この演算部７で演算される結実
予測位置近くに前記走行制御部１１を介して前記移動体
１が自動走行され、この後前記結実予測位置に前記移動
体１の摘取部１２が移動制御されて、前記画像処理装置
３による認識結果を下に前記摘取部１２により前記収穫
対象物が摘取られて自動収穫が行われる。
【０００８】即ち、以上の収穫装置では、前記収穫対象
物が開花状態で前記画像処理装置３により予め検出さ
れ、この検出結果に基づき前記収穫対象物が結実する時
間や位置が前記コントローラ４で予測され、該コントロ
ーラ４による結実予測時間に結実予測位置近くに前記移
動体１が自動走行されて、その摘取部１２が前記画像処
理装置３による認識結果を下に結実予測位置へと移動制
御され、前記摘取部１２による収穫対象物の摘取収穫が
行われるのであり、従って、たとえ黄緑色の収穫物であ
っても、その開花時期における花の色は収穫対象物の葉
や茎とは異なる色をしていることから、前記画像処理装
置３で前記収穫対象物の開花位置を正確に検出でき、該
収穫対象物の摘取収穫を確実に行うことができる。ま
た、前記収穫対象物の摘取収穫時には、前記移動体１が
走行制御部１１を介して前記コントローラ４で記憶され
た前記収穫対象物の結実予測位置近くに自動走行され、
この後前記摘取部１２が前記コントローラ４で記憶され
た結実予測位置へと移動制御されて、前記画像処理装置
３による認識結果を下に前記摘取部１２による収穫対象
物の摘取収穫が行われることから、該収穫対象物の摘取
収穫を迅速に行うことができる。
物が開花状態で前記画像処理装置３により予め検出さ
れ、この検出結果に基づき前記収穫対象物が結実する時
間や位置が前記コントローラ４で予測され、該コントロ
ーラ４による結実予測時間に結実予測位置近くに前記移
動体１が自動走行されて、その摘取部１２が前記画像処
理装置３による認識結果を下に結実予測位置へと移動制
御され、前記摘取部１２による収穫対象物の摘取収穫が
行われるのであり、従って、たとえ黄緑色の収穫物であ
っても、その開花時期における花の色は収穫対象物の葉
や茎とは異なる色をしていることから、前記画像処理装
置３で前記収穫対象物の開花位置を正確に検出でき、該
収穫対象物の摘取収穫を確実に行うことができる。ま
た、前記収穫対象物の摘取収穫時には、前記移動体１が
走行制御部１１を介して前記コントローラ４で記憶され
た前記収穫対象物の結実予測位置近くに自動走行され、
この後前記摘取部１２が前記コントローラ４で記憶され
た結実予測位置へと移動制御されて、前記画像処理装置
３による認識結果を下に前記摘取部１２による収穫対象
物の摘取収穫が行われることから、該収穫対象物の摘取
収穫を迅速に行うことができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す果実の収穫装
置を示しており、同図中、１は変速装置及び左右サイド
クラッチ等をもつ操向制御装置を備えた走行制御部１１
をもち自走可能とされた移動体であって、該移動体１の
上部側には果樹木Ａに結実される果実Ｂを摘取る摘取部
１２を設けている。この摘取部１２は、前記果実Ｂを摘
取るカッター部１３と、多自由度をもつ多関節アーム１
４ａ及び該各関節アーム１４ａを動作させる複数のシリ
ンダ１４ｂから成り、前記カッター部１３を前記果実Ｂ
の位置に移動させる３次元方向に移動可能とされた移動
リンク機構１４と、前記カッター部１３で摘取った果実
Ｂを輸送する輸送筒体１５とから構成され、前記各シリ
ンダ１４ｂで前記多関節アーム１４ａを果実Ｂの結実位
置に移動させて前記カッター部１３で摘取り、この摘取
った果実Ｂを前記輸送筒体１５で前記移動体１の内部に
収容するようにしている。
置を示しており、同図中、１は変速装置及び左右サイド
クラッチ等をもつ操向制御装置を備えた走行制御部１１
をもち自走可能とされた移動体であって、該移動体１の
上部側には果樹木Ａに結実される果実Ｂを摘取る摘取部
１２を設けている。この摘取部１２は、前記果実Ｂを摘
取るカッター部１３と、多自由度をもつ多関節アーム１
４ａ及び該各関節アーム１４ａを動作させる複数のシリ
ンダ１４ｂから成り、前記カッター部１３を前記果実Ｂ
の位置に移動させる３次元方向に移動可能とされた移動
リンク機構１４と、前記カッター部１３で摘取った果実
Ｂを輸送する輸送筒体１５とから構成され、前記各シリ
ンダ１４ｂで前記多関節アーム１４ａを果実Ｂの結実位
置に移動させて前記カッター部１３で摘取り、この摘取
った果実Ｂを前記輸送筒体１５で前記移動体１の内部に
収容するようにしている。
【００１０】また、前記収穫装置には、前記移動体１の
果樹園Ｃ内における位置を検出する位置検出装置２を設
けるのであって、この位置検出装置２は、図２で明らか
なように、果樹園Ｃ近くの送信基地Ｄと前記移動体１と
に配設され、それぞれ相互にデータ通信可能とした多重
通信用の送信機２１及び受信機２２と、これら送信機２
１と受信機２２間のデータを処理するデータ処理部２３
とから成り、この処理部２３により、前記移動体１の果
樹園Ｃ内における平面座標内のＸ，Ｙ位置を検出し、そ
の結果を後記するコントロ−ラ４のメモリ５に記憶させ
るのである。尚、前記移動体１を果実の開花状況を認識
させるために行う走行制御は、遠隔操作によって行って
もよいが、予定め果樹園Ｃ内を人力操作による走行を行
ってこの走行時における移動体１の位置と走行制御とを
学習させ、学習したデータに基づいておこなってもよ
い。また、果実を収穫するために行う走行制御は、前記
位置検出装置２似よるデータと後記る画像処理装置３に
よるデータ及び後記するコントロ−ラ４に入力するデー
タベースとをもとに演算した出力値に基づいて行うので
ある。
果樹園Ｃ内における位置を検出する位置検出装置２を設
けるのであって、この位置検出装置２は、図２で明らか
なように、果樹園Ｃ近くの送信基地Ｄと前記移動体１と
に配設され、それぞれ相互にデータ通信可能とした多重
通信用の送信機２１及び受信機２２と、これら送信機２
１と受信機２２間のデータを処理するデータ処理部２３
とから成り、この処理部２３により、前記移動体１の果
樹園Ｃ内における平面座標内のＸ，Ｙ位置を検出し、そ
の結果を後記するコントロ−ラ４のメモリ５に記憶させ
るのである。尚、前記移動体１を果実の開花状況を認識
させるために行う走行制御は、遠隔操作によって行って
もよいが、予定め果樹園Ｃ内を人力操作による走行を行
ってこの走行時における移動体１の位置と走行制御とを
学習させ、学習したデータに基づいておこなってもよ
い。また、果実を収穫するために行う走行制御は、前記
位置検出装置２似よるデータと後記る画像処理装置３に
よるデータ及び後記するコントロ−ラ４に入力するデー
タベースとをもとに演算した出力値に基づいて行うので
ある。
【００１１】さらに、前記移動体１には、前記樹木Ａに
結実される果実Ｂの開花状況と結実状況とを認識するＲ
ＧＢ表色法を利用した画像処理装置３を設けるのであっ
て、この画像処理装置３は、前記移動体１の上部側に配
設されたテレビカメラ部から成る第１画像入力部３１
と、前記摘取部１２におけるカッター部１３の近くに取
付けられた同じくテレビカメラ部から成る第２画像入力
部３２とを備え、前記第１画像入力部３１で前記果実Ｂ
の開花状況を確認して前記画像処理装置３に入力し、該
画像処理装置３の検出結果を下に後述するコントローラ
で前記果実Ｂの結実時間と位置とを予測するようにな
し、また、予測された結実位置に移動体１を走行制御す
るときには、この予測結実位置での果実Ｂを前記第２画
像入力部３２により認識するのであって、この入力部位
からの果実認識情報をもとに前記摘取装置１４を動作さ
せて、前記摘取部１３を前記果実Ｂの位置へと移動さ
せ、該果実Ｂの摘取りを行うようにしている。尚、前記
第１及び第２画像入力部３１，３２を構成するテレビカ
メラは、例えばレーザー光源を付設すると共に、光軸が
水平軸心の周りと、垂直軸心の周りとに回転駆動できる
よように設けられており、これら各軸心周りの回転角は
例えばロータリーエンコーダによって検出されるように
なっていて、前記果樹木Ａにおける開花の三次元位置が
検出できるようになっている。
結実される果実Ｂの開花状況と結実状況とを認識するＲ
ＧＢ表色法を利用した画像処理装置３を設けるのであっ
て、この画像処理装置３は、前記移動体１の上部側に配
設されたテレビカメラ部から成る第１画像入力部３１
と、前記摘取部１２におけるカッター部１３の近くに取
付けられた同じくテレビカメラ部から成る第２画像入力
部３２とを備え、前記第１画像入力部３１で前記果実Ｂ
の開花状況を確認して前記画像処理装置３に入力し、該
画像処理装置３の検出結果を下に後述するコントローラ
で前記果実Ｂの結実時間と位置とを予測するようにな
し、また、予測された結実位置に移動体１を走行制御す
るときには、この予測結実位置での果実Ｂを前記第２画
像入力部３２により認識するのであって、この入力部位
からの果実認識情報をもとに前記摘取装置１４を動作さ
せて、前記摘取部１３を前記果実Ｂの位置へと移動さ
せ、該果実Ｂの摘取りを行うようにしている。尚、前記
第１及び第２画像入力部３１，３２を構成するテレビカ
メラは、例えばレーザー光源を付設すると共に、光軸が
水平軸心の周りと、垂直軸心の周りとに回転駆動できる
よように設けられており、これら各軸心周りの回転角は
例えばロータリーエンコーダによって検出されるように
なっていて、前記果樹木Ａにおける開花の三次元位置が
検出できるようになっている。
【００１２】そして、前記画像処理装置３の検出結果に
基づく前記移動体１の走行制御と前記摘取装置１２の移
動制御とは、前記移動体１に設けるコントローラ４から
の出力をもとに行うのであって、このコントローラ４
は、図３で示したように、前記第１画像入力部３１から
の入力に基づき前記画像処理装置３で認識される果実Ｂ
の開花位置と時間とを記憶する記憶メモリ５を備えると
共に、開花状況から前記果実Ｂが結実する時間及び位置
を演算するデータベース６をもち、前記第１画像入力部
３１からの入力による前記画像処理装置３に基づく検出
結果と前記データベース６とに基づいて前記果実Ｂが結
実する時間と位置とを予測する演算部７とを備えてお
り、前記コントローラ４の入力側には、前記第１及び第
２画像入力部３１，３２をもつ画像処理装置３と前記位
置検出装置２とをそれぞれ接続し、また、前記コントロ
ーラ４の出力側には、前記移動体１の走行制御部１１及
び摘取部１２と、これら走行制御部１１や摘取部１２の
動作状況を表示する表示器８とをそれぞれ接続するので
あって、前記演算部７の演算結果に基づく果実Ｂの結実
予測時間に、前記走行制御部１１を制御しながら前記移
動体１を前記演算部７による結実予測位置へと自動走行
させて停止させ、かつ、この結実予測位置で前記第２画
像入力部３２により前記果実Ｂの実際の結実位置を確認
し、該第２画像入力部３２の検出結果に基づく前記画像
処理装置３からの出力により、前記移動リンク機構１４
を制御しながら前記カッター部１３を前記果実Ｂの実際
の結実位置へと移動させ、この果実Ｂを前記カッター部
１３で摘取って自動収穫を行うようになすのである。
尚、前記第２画像入力部３２は特に必要でないが、前記
果実Ｂの認識精度を向上させるためにはその分解能を高
くする必要があり、従って装備するのが好ましい。
基づく前記移動体１の走行制御と前記摘取装置１２の移
動制御とは、前記移動体１に設けるコントローラ４から
の出力をもとに行うのであって、このコントローラ４
は、図３で示したように、前記第１画像入力部３１から
の入力に基づき前記画像処理装置３で認識される果実Ｂ
の開花位置と時間とを記憶する記憶メモリ５を備えると
共に、開花状況から前記果実Ｂが結実する時間及び位置
を演算するデータベース６をもち、前記第１画像入力部
３１からの入力による前記画像処理装置３に基づく検出
結果と前記データベース６とに基づいて前記果実Ｂが結
実する時間と位置とを予測する演算部７とを備えてお
り、前記コントローラ４の入力側には、前記第１及び第
２画像入力部３１，３２をもつ画像処理装置３と前記位
置検出装置２とをそれぞれ接続し、また、前記コントロ
ーラ４の出力側には、前記移動体１の走行制御部１１及
び摘取部１２と、これら走行制御部１１や摘取部１２の
動作状況を表示する表示器８とをそれぞれ接続するので
あって、前記演算部７の演算結果に基づく果実Ｂの結実
予測時間に、前記走行制御部１１を制御しながら前記移
動体１を前記演算部７による結実予測位置へと自動走行
させて停止させ、かつ、この結実予測位置で前記第２画
像入力部３２により前記果実Ｂの実際の結実位置を確認
し、該第２画像入力部３２の検出結果に基づく前記画像
処理装置３からの出力により、前記移動リンク機構１４
を制御しながら前記カッター部１３を前記果実Ｂの実際
の結実位置へと移動させ、この果実Ｂを前記カッター部
１３で摘取って自動収穫を行うようになすのである。
尚、前記第２画像入力部３２は特に必要でないが、前記
果実Ｂの認識精度を向上させるためにはその分解能を高
くする必要があり、従って装備するのが好ましい。
【００１３】次に、以上の構成とした収穫装置の作用を
図４に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、
スタートに伴い、ステップ１において、前記収穫対象物
つまり樹木Ａに結実される果実Ｂが開花する時期に、そ
の果樹木全体を、前記画像処理装置３によるＲＧＢ表色
法により、大略の画像処理を行う。即ち、前記移動体１
を果樹園Ｃにおける果樹木Ａの植栽配置をもとに予め定
めた経路を自動走行させ、この走行時前記第１画像入力
部３１のテレビカメラからの画像入力をもとにＲＧＢ表
色法に基づいて画像処理を行うのである。この画像処理
は、前記各果樹木Ａにおいて開花している花の位置８三
次元位置）を大略的に認識させるもので、開花状況の認
識を行う故、その分解能は低くてすむし、また、短時間
の画像処理で開花状況の情報収集が可能となる。そし
て、ステップ２において、ステップ１での画像処理に基
づき開花位置を特定するのである。即ち、前記各果樹木
Ａの位置は、前記位置検出装置２による移動体１の果樹
園Ｃ内における平面座標のＸ，Ｙ位置により特定できる
し、また、各果樹木Ａにおける開花している花の三次元
位置は、前記ロータリーエンコーダによる前記第１画像
入力部３１のテレビカメラにおける光軸の回転角の検出
データをもとに特定できるのである。また、ステップ３
において、ステップ２で特定した各果樹木Ａの位置と該
果樹木Ａにおける花の位置（三次元位置）及び画像処理
位置３で認識した時間（日付及び時間）を前記コントロ
ーラ４のメモリ５に記録され留。そして、ステップ４に
おいて、前記メモリ５に記憶したデータと前記コントロ
ーラ４に予め入力されているデータベース６のデータと
が前記演算部７で演算され、該演算部７により前記果実
Ｂの開花状況に基づき結実する時間（日付と時間）を予
測する（ステップ４）と共に、結実する位置を予測する
のであって、この予測時間は表紙器８に表示される。
図４に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、
スタートに伴い、ステップ１において、前記収穫対象物
つまり樹木Ａに結実される果実Ｂが開花する時期に、そ
の果樹木全体を、前記画像処理装置３によるＲＧＢ表色
法により、大略の画像処理を行う。即ち、前記移動体１
を果樹園Ｃにおける果樹木Ａの植栽配置をもとに予め定
めた経路を自動走行させ、この走行時前記第１画像入力
部３１のテレビカメラからの画像入力をもとにＲＧＢ表
色法に基づいて画像処理を行うのである。この画像処理
は、前記各果樹木Ａにおいて開花している花の位置８三
次元位置）を大略的に認識させるもので、開花状況の認
識を行う故、その分解能は低くてすむし、また、短時間
の画像処理で開花状況の情報収集が可能となる。そし
て、ステップ２において、ステップ１での画像処理に基
づき開花位置を特定するのである。即ち、前記各果樹木
Ａの位置は、前記位置検出装置２による移動体１の果樹
園Ｃ内における平面座標のＸ，Ｙ位置により特定できる
し、また、各果樹木Ａにおける開花している花の三次元
位置は、前記ロータリーエンコーダによる前記第１画像
入力部３１のテレビカメラにおける光軸の回転角の検出
データをもとに特定できるのである。また、ステップ３
において、ステップ２で特定した各果樹木Ａの位置と該
果樹木Ａにおける花の位置（三次元位置）及び画像処理
位置３で認識した時間（日付及び時間）を前記コントロ
ーラ４のメモリ５に記録され留。そして、ステップ４に
おいて、前記メモリ５に記憶したデータと前記コントロ
ーラ４に予め入力されているデータベース６のデータと
が前記演算部７で演算され、該演算部７により前記果実
Ｂの開花状況に基づき結実する時間（日付と時間）を予
測する（ステップ４）と共に、結実する位置を予測する
のであって、この予測時間は表紙器８に表示される。
【００１４】しかして、以上のように前記演算部７で演
算される果実Ｂの結実予測時に至るとき、前記表示器８
の表示に基づいて前記移動体１を自動走行させるのであ
る。そして、前記移動体１が演算部７で演算される結実
予測位置近くにまで自動走行され、前記予測位置に停止
させられると共に、前記果実Ｂの結実予測位置において
前記第２画像入力部３２により前記果実Ｂの実際の結実
位置を認識させる。（ステップ６）この場合、前記第２
画像入力部３２を設ける前記摘取部１２の先端側は、前
記第１画像入力部３１からの画像入力による画像処理で
得られた開花データをもとに予測した位置データに基づ
いて制御される前記移動体１の移動及び前記摘取部１２
の移動リンク機構１４の移動とにより、結実予測位置又
はその近くに位置することになり、前記第２画像入力部
３２が結実予測位置に近づいた後に、該第２画像入力部
３２のテレビカメラからの画像入力で実際の果実Ｂの画
像処理を行うのであって、この果実Ｂの認識は短時間
で、しかも高い分解能で行えることになる。そして、前
記第２画像入力部３２からの画像入力をもとに果実Ｂの
位置を認識した後、高い分解能で認識した位置データに
基づいて前記移動リンク機構１４の駆動を制御し、前記
カッター部１３を果実Ｂの実際の結実位置に三次元移動
制御し、前記カッター１３により摘取ると共に、摘取っ
た果実Ｂを前記搬送筒体１５を介して収穫するのであ
る。（ステップ７） 以上のように、前記果樹木Ａの果実Ｂが開花状態にある
とき、前記移動体１を前記果樹木Ａの位置近くに自動走
行させて、その果実Ｂの花を前記第１画像入力部３１か
らの入力に基づき前記画像処理装置３で予め認識し、こ
の検出結果により前記果実Ｂが結実する時間と位置とを
前記コントローラ４のデータベース６に基づいて前記演
算部７で予測し、この演算部７による果実Ｂの結実予測
時間に結実予測位置近くへと前記移動体１を再度自動走
行させ、その摘取部１２を前記第２画像入力部３２から
の入力に基づき果実Ｂの実際の結実位置に近づけて、前
記摘取部１２で前記果実Ｂの摘取収穫を行うのであっ
て、斯くすることにより、たとえ黄緑色の収穫物であっ
ても、その開花時期における花の色は収穫対象物の葉や
茎とは異なる色をしていることから、前記画像処理装置
３で前記果実Ｂの開花位置を正確に検出できるのであ
り、しかも、この開花状況をもとに予測した時間と位置
とに基づいて前記果実Ｂの摘取収穫を行うのであるか
ら、位置認識を短時間で行え、収穫を短時間で、かつ、
確実に行うことができる。
算される果実Ｂの結実予測時に至るとき、前記表示器８
の表示に基づいて前記移動体１を自動走行させるのであ
る。そして、前記移動体１が演算部７で演算される結実
予測位置近くにまで自動走行され、前記予測位置に停止
させられると共に、前記果実Ｂの結実予測位置において
前記第２画像入力部３２により前記果実Ｂの実際の結実
位置を認識させる。（ステップ６）この場合、前記第２
画像入力部３２を設ける前記摘取部１２の先端側は、前
記第１画像入力部３１からの画像入力による画像処理で
得られた開花データをもとに予測した位置データに基づ
いて制御される前記移動体１の移動及び前記摘取部１２
の移動リンク機構１４の移動とにより、結実予測位置又
はその近くに位置することになり、前記第２画像入力部
３２が結実予測位置に近づいた後に、該第２画像入力部
３２のテレビカメラからの画像入力で実際の果実Ｂの画
像処理を行うのであって、この果実Ｂの認識は短時間
で、しかも高い分解能で行えることになる。そして、前
記第２画像入力部３２からの画像入力をもとに果実Ｂの
位置を認識した後、高い分解能で認識した位置データに
基づいて前記移動リンク機構１４の駆動を制御し、前記
カッター部１３を果実Ｂの実際の結実位置に三次元移動
制御し、前記カッター１３により摘取ると共に、摘取っ
た果実Ｂを前記搬送筒体１５を介して収穫するのであ
る。（ステップ７） 以上のように、前記果樹木Ａの果実Ｂが開花状態にある
とき、前記移動体１を前記果樹木Ａの位置近くに自動走
行させて、その果実Ｂの花を前記第１画像入力部３１か
らの入力に基づき前記画像処理装置３で予め認識し、こ
の検出結果により前記果実Ｂが結実する時間と位置とを
前記コントローラ４のデータベース６に基づいて前記演
算部７で予測し、この演算部７による果実Ｂの結実予測
時間に結実予測位置近くへと前記移動体１を再度自動走
行させ、その摘取部１２を前記第２画像入力部３２から
の入力に基づき果実Ｂの実際の結実位置に近づけて、前
記摘取部１２で前記果実Ｂの摘取収穫を行うのであっ
て、斯くすることにより、たとえ黄緑色の収穫物であっ
ても、その開花時期における花の色は収穫対象物の葉や
茎とは異なる色をしていることから、前記画像処理装置
３で前記果実Ｂの開花位置を正確に検出できるのであ
り、しかも、この開花状況をもとに予測した時間と位置
とに基づいて前記果実Ｂの摘取収穫を行うのであるか
ら、位置認識を短時間で行え、収穫を短時間で、かつ、
確実に行うことができる。
【００１５】即ち、前記果樹木Ａに結実される果実Ｂが
開花状態にあるとき、該果実Ｂの花を画像処理して前記
コントローラ４に予め記憶し、このデータをもとに予測
した時間と位置に基づいて前記果実Ｂを摘取収穫するの
であるから、この果実Ｂを前記各果樹木Ａの全体を広範
囲にわたって前記画像処理装置３でサーチングする必要
がなくなり、前記果実Ｂの結実予測位置に前記摘取部１
２を移動制御した後に、前記第２画像入力部３２からの
入力に基づく前記画像処理装置３の検出結果を下に前記
摘取部１２を前記果実Ｂの実際の結実位置へと３次元方
向に移動制御して収穫できるのであって、前記果実Ｂの
前記摘取部１２による摘取収穫を短時間で迅速に行うこ
とができるのである。
開花状態にあるとき、該果実Ｂの花を画像処理して前記
コントローラ４に予め記憶し、このデータをもとに予測
した時間と位置に基づいて前記果実Ｂを摘取収穫するの
であるから、この果実Ｂを前記各果樹木Ａの全体を広範
囲にわたって前記画像処理装置３でサーチングする必要
がなくなり、前記果実Ｂの結実予測位置に前記摘取部１
２を移動制御した後に、前記第２画像入力部３２からの
入力に基づく前記画像処理装置３の検出結果を下に前記
摘取部１２を前記果実Ｂの実際の結実位置へと３次元方
向に移動制御して収穫できるのであって、前記果実Ｂの
前記摘取部１２による摘取収穫を短時間で迅速に行うこ
とができるのである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の収穫装置
は、収穫物の摘取部１２と、走行制御部１１とをもち自
走可能とした移動体１と、送信機２１と受信機２２とを
もち、前記移動体１の位置を検出する位置検出装置２と
を有し、前記移動体１は、収穫対象物の開花状況及び結
実状況を認識する画像処理装置３を有すると共に、この
画像処理装置３で認識する開花位置と時間とを記憶する
メモリ５と、開花状況から結実する時間を演算するデー
タベース６をもち、かつ、前記位置検出装置２からの検
出結果と前記データベース６とに基づいて結実する時間
と位置とを予測する演算部７とを備え、該演算部７から
の出力に基づいて前記走行制御部１１を結実予測位置に
停止制御し、かつ、結実予測位置における前記画像処理
装置３からの検出結果に基づいて前記摘取部１２を制御
するコントローラ４を備えたものであるため、前記収穫
対象物を、その開花状態で前記画像処理装置３で予め検
出して、この検出結果と予め入力するデータベースとに
基づき前記収穫対象物の結実する時間や位置を予測し結
実予測時間に結実予測位置近くに前記移動体１を自動走
行させて、前記摘取部１２による収穫対象物の摘取収穫
を行うことができるのである。従って、たとえ黄緑色の
収穫物であっても、その開花時期における花の色は収穫
対象物の葉や茎とは異なる色をしていることから、前記
画像処理装置３で前記収穫対象物の開花位置を正確に検
出できるのであり、しかも、前記収穫対象物の摘取収穫
時には、前記移動体１が走行制御部１１を介して前記コ
ントローラ４で記憶された前記収穫対象物の結実予測位
置近くに自動走行され、この後前記摘取部１２が前記コ
ントローラ４で記憶された結実予測位置へと移動制御さ
れて、前記画像処理装置３による認識結果を下に前記摘
取部１２による収穫対象物の摘取収穫が行われることか
ら、該収穫対象物の位置認識の処理時間を短かくでき、
それだけ摘取収穫を迅速に行うことができる。
は、収穫物の摘取部１２と、走行制御部１１とをもち自
走可能とした移動体１と、送信機２１と受信機２２とを
もち、前記移動体１の位置を検出する位置検出装置２と
を有し、前記移動体１は、収穫対象物の開花状況及び結
実状況を認識する画像処理装置３を有すると共に、この
画像処理装置３で認識する開花位置と時間とを記憶する
メモリ５と、開花状況から結実する時間を演算するデー
タベース６をもち、かつ、前記位置検出装置２からの検
出結果と前記データベース６とに基づいて結実する時間
と位置とを予測する演算部７とを備え、該演算部７から
の出力に基づいて前記走行制御部１１を結実予測位置に
停止制御し、かつ、結実予測位置における前記画像処理
装置３からの検出結果に基づいて前記摘取部１２を制御
するコントローラ４を備えたものであるため、前記収穫
対象物を、その開花状態で前記画像処理装置３で予め検
出して、この検出結果と予め入力するデータベースとに
基づき前記収穫対象物の結実する時間や位置を予測し結
実予測時間に結実予測位置近くに前記移動体１を自動走
行させて、前記摘取部１２による収穫対象物の摘取収穫
を行うことができるのである。従って、たとえ黄緑色の
収穫物であっても、その開花時期における花の色は収穫
対象物の葉や茎とは異なる色をしていることから、前記
画像処理装置３で前記収穫対象物の開花位置を正確に検
出できるのであり、しかも、前記収穫対象物の摘取収穫
時には、前記移動体１が走行制御部１１を介して前記コ
ントローラ４で記憶された前記収穫対象物の結実予測位
置近くに自動走行され、この後前記摘取部１２が前記コ
ントローラ４で記憶された結実予測位置へと移動制御さ
れて、前記画像処理装置３による認識結果を下に前記摘
取部１２による収穫対象物の摘取収穫が行われることか
ら、該収穫対象物の位置認識の処理時間を短かくでき、
それだけ摘取収穫を迅速に行うことができる。
【図１】本発明にかかる収穫装置の全体構造を示す側面
図である。
図である。
【図２】同収穫装置の果樹園などでの収穫状態を示す平
面図である。
面図である。
【図３】同収穫装置の制御ブロック図である。
【図４】同収穫装置の作用を示すフローチャート図であ
る。
る。
１ 移動体 １１ 走行制御部 １２ 摘取部 ２ 位置検出装置 ２１ 送信機 ２２ 受信機 ３ 画像処理装置 ４ コントローラ ５ メモリ ６ データベース ７ 演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 悟 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 川渕 博史 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 水倉 泰治 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 中川 渉 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−183319（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A01D 46/00 A01D 46/24 G05D 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 収穫物の摘取部１２と、走行制御部１１
とをもち自走可能とした移動体１と、送信機２１と受信
機２２とをもち、前記移動体１の位置を検出する位置検
出装置２とを有し、前記移動体１は、収穫対象物の開花
状況及び結実状況を認識する画像処理装置３を有すると
共に、この画像処理装置３で認識する開花位置と時間と
を記憶するメモリ５と、開花状況から結実する時間を演
算するデータベース６をもち、かつ、前記位置検出装置
２からの検出結果と前記データベース６とに基づいて結
実する時間と位置とを予測する演算部７とを備え、該演
算部７からの出力に基づいて前記走行制御部１１を結実
予測位置に停止制御し、かつ、結実予測位置における前
記画像処理装置３からの検出結果に基づいて前記摘取部
１２を制御するコントローラ４を有している収穫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28856492A JP3225264B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 収穫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28856492A JP3225264B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 収穫装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133624A JPH06133624A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3225264B2 true JP3225264B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=17731889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28856492A Expired - Fee Related JP3225264B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 収穫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225264B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3171241A4 (en) * | 2014-07-16 | 2017-12-13 | Ricoh Company, Ltd. | System, machine, control method, and program |
| EP3324360A4 (en) | 2016-09-13 | 2019-05-08 | Hitachi Information & Telecommunication Engineering, Ltd. | DEVICE AND METHOD FOR PREDICTING STATE |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP28856492A patent/JP3225264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06133624A (ja) | 1994-05-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |