JP6941848B1 - 苗数計数方法、苗数計数プログラムおよび苗数計数装置 - Google Patents

Abstract

プラグトレイに挿入した苗の本数を計数する手間がかかる。そのため、苗数計数方法（苗数計数プログラム）は、プラグトレイにおける有底凹部の総数が入力または取得される入力ステップ（ステップＳ１）と、照射手段が上方向および前後左右の斜め上方向からプラグトレイへ光を照射する照射ステップ（ステップＳ２）と、照射されたプラグトレイを下方向から撮像手段が撮像する撮像ステップ（ステップＳ３）と、プラグトレイの画像で有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、明部の数を有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップ（ステップＳ４）と、を具備している。苗数計数装置は、苗数計数方法、苗数計数プログラムを具体化している。

Description

本発明は、プラグトレイに挿入した苗の数（苗数）を計数するための苗数計数方法、苗数計数プログラムおよび苗数計数装置に関する。

農家は、自身が栽培する苗を苗の生産・販売業者から購入している。
苗の生産・販売業者は、ある程度苗を育苗した上で農家に苗を提供、販売しており、苗を育苗する方法として接木（つぎき）が一般的に行われている。接木により病害虫の被害を回避させたり収穫数を向上させることができ、品質が安定することで知られている。

接木とは、２個以上の植物を人為的に切断した切断面で接着して、１つの個体とすることである。接木した苗を接木苗、接木の元となる苗を元苗とそれぞれいう。また、接木苗の上部の植物を穂木、下部の植物を台木とそれぞれいう。接木は、トマト、ナス、キュウリ、スイカなどの野菜や、果物に多く用いられている。
特段断りのない限り、本願では接木苗を単に苗という。

接木の作業者は接木した苗を、苗の根に土を付けたままプラグトレイの各有底凹部に順次挿入する。プラグトレイとは、複数の有底凹部が長手方向およびこれに直行する方向に配列されて形成された平面視矩形形状の板状部材である。プラグトレイの有底凹部の個数は、たとえば７２穴、１２８穴、２００穴などとされ、苗の種類などに応じて適切な有底凹部の大きさ、個数を有するプラグトレイが選択される。

作業者が何本の接木を行ったかを判断するにあたり、各プラグトレイに挿入された苗の数（苗数）を作業者などが計数する。しかし、プラグトレイ上の苗数を人力で計数すること自体が手間であり、計数のミスも発生していた。
また、作業者は通常、ある程度の連続性をもって苗をプラグトレイの有底凹部へ挿入するが、すべての有底凹部へ連続して苗を挿入するとは限らない。そのため、実際には苗の挿入されない有底凹部の空所がランダムに発生していた。ランダムな空所が発生している場合は、苗数の計数の手間が余計に生じる。
しかし、プラグトレイ上の苗数を自動的に計数する方法、プログラム、装置などは存在していない。

ところで、苗の状態を自動的に判別する方法、装置などが知られている（たとえば特開２００８−２９５４０７号公報）。
特開２００８−２９５４０７号公報では、プラグトレイの有底凹部から苗を一旦引き出し、引き出したひとつの苗を台座に配置している。台座の上方向には撮像手段が設置され、撮像手段は台座を回転させて台座上の苗を連続的に撮影する。撮影した苗の画像を画像認識することで、苗の茎部の太さ、曲がり具合を判別している。

特開２００８−２９５４０７号公報

特開２００８−２９５４０７号公報の撮像手段や画像認識の方法を、プラグトレイ上の苗数を計数する方法に転用すれば、プラグトレイ上の苗数を自動的に計数することができると考えられる。すなわち、特開２００８−２９５４０７号公報の撮像手段によりプラグトレイを撮影し、撮影したプラグトレイの画像を画像認識することでプラグトレイ上の苗数を計数することができる。
しかし、特開２００８−２９５４０７号公報には、撮像された画像からどのようにして苗の茎部の太さ、曲がり具合が判別されるのか、つまり具体的な画像認識の方法についてはなんら開示されていない。そのため、特開２００８−２９５４０７号公報の撮像手段や画像認識の方法を、プラグトレイ上の苗数を計数する方法などに転用することができない。

本発明は、コンピュータを、プラグトレイ上の苗数を自動的に取得可能とする苗数計数方法、苗数計数プログラムの提供を目的としている。
また、プラグトレイ上の苗数を自動的に取得する、構成の簡単な苗数計数装置の提供を別の目的としている。

本発明では、プラグトレイの有底凹部に小孔がそれぞれ形成されていることに着目している。プラグトレイの上方向から光を照射すると、苗のない有底凹部の小孔へは光が透過し、苗のある有底凹部の小孔へは光が透過しない。
すなわち、請求項１に係る本発明によれば、底に小孔を持つ有底凹部を平面に複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数方法において、プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力ステップと、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置する照射手段が、プラグトレイへ光を照射する照射ステップと、プラグトレイの下方向に位置する撮像手段が、照射されたプラグトレイを下方向から撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップと、を具備している。

また、請求項６に係る本発明によれば、底に小孔を持つ有底凹部を複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数プログラムにおいて、プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力手段、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、プラグトレイへ光を照射する照射手段、プラグトレイの下方向に位置し、照射されたプラグトレイを撮像する撮像手段、および、前記撮像手段で撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識手段としてコンピュータを機能させている。
そして、請求項１１に係る本発明によれば、底に小孔を持つ有底凹部を複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数装置において、内部にプラグトレイを収納可能な本体と、前記本体内部に設置され、少なくとも１枚のプラグトレイを載置可能なトレイ台と、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、プラグトレイへ光を照射する照射手段と、前記トレイ台の下方向に位置し、前記照射手段により照射された前記トレイ台のプラグトレイを下方向から撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値を前記トレイ台に載置したプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識手段と、を具備している。

請求項１、６、１１に係る本発明では、苗のない有底凹部の小孔では光が透過し、苗のある有底凹部の小孔では光が透過しないため、透過した光（明部）の数を画像認識手段（ステップ）で計数（算定）し、有底凹部の総数から減算すれば、プラグトレイにおける苗数を自動的に取得することができる。

（Ａ）は本発明の一実施例（実施例１）に係る苗数計数装置（本発明の実施例（実施例１）に係る苗数計数方法、苗数計数プログラムを具体化した装置）を表す概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面上部を開放した苗数計数装置を表す概略斜視図をそれぞれ示す。 （Ａ）は本発明の一実施例（実施例１）に係る苗数計数装置の扉の背面図、（Ｂ）は苗数計数装置の収納部内部の平面図をそれぞれ示す。 （Ａ）（Ｂ）はモデル化したプラグトレイの概略平面図、苗およびプラグトレイの概略側面図をそれぞれ示す。図３（Ｂ）の実線の矢視は苗を挿入する方向を、一点鎖線の矢視は照射する光をそれぞれ示している。 苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法のフロー図を示す。 （Ａ）は苗数計数方法の入力ステップ（ステップＳ１）のフロー図、（Ｂ）は照射ステップ（ステップＳ２）のフロー図をそれぞれ示す。 （Ａ）は苗数計数方法の撮像ステップ（ステップＳ３）のフロー図、（Ｂ）は画像認識ステップ（ステップＳ４）のフロー図をそれぞれ示す。 画像認識ステップ（ステップＳ４）中のステップＳ４−３の詳細なフロー図を示す。 ステップＳ４−３−２の詳細なフロー図を示す。 苗を挿入したプラグトレイの概略平面図を示す。 （Ａ）は苗を挿入したプラグトレイを撮像手段が撮影した画像（ＲＧＢおよびグレースケール）の概略図、（Ｂ）は（Ａ）の画像に対して連続性による処理（ステップＳ４−３−２）を行った後の画像の概略図をそれぞれ示す。 （Ａ）（Ｂ）は図１０（Ａ）（Ｂ）の画像を白黒（０または１）画素で表した概略図をそれぞれ示す。 （Ａ−１）は有底凹部に異物のある一定範囲のカラー画像、（Ａ−２）は（Ａ−１）をグレースケールに変換した後にさらに２値画像に変換したもの、（Ａ−３）は（Ａ−２）の画像に処理を施した後の画像をそれぞれ示す。 プリンタ（出力手段）により出力された用紙の概略図を示す。 他の実施例(実施例２)に係る苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法におけるステップＳ４−３の詳細なフロー図を示す。 他の実施例(実施例２)に係るステップＳ４−３−３の詳細なフロー図を示す。 （Ａ）は他の実施例(実施例２)に係るデータの格納例を表す概略図、（Ｂ）は図心を表す印を付した画像の概略図を示す。

プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力ステップ（手段）と、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置する照射手段が、プラグトレイへ光を照射する照射ステップ（手段）と、プラグトレイの下方向に位置する撮像手段が、照射されたプラグトレイを下方向から撮像する撮像ステップ（手段）と、前記撮像ステップで撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップ（手段）と、を具備している。

１．苗数計数方法、苗数計数プログラムおよび苗数計数装置の概要
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について詳細に説明する。図１（Ａ）は本発明の一実施例に係る苗数計数装置（本発明の実施例に係る苗数計数方法、苗数計数プログラムを具体化した装置）を表す概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面上部を開放した苗数計数装置を表す概略斜視図をそれぞれ示す。図２（Ａ）は本発明の一実施例に係る苗数計数装置の扉の背面図、（Ｂ）は苗数計数装置の収納部内部の平面図をそれぞれ示す。図３（Ａ）（Ｂ）はモデル化したプラグトレイの概略平面図、苗およびプラグトレイの概略側面図をそれぞれ示す。図３（Ｂ）の実線の矢視は苗を挿入する方向を、一点鎖線の矢視は照射する光をそれぞれ示している。図４は、苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法のフロー図を示す。
なお、前後上下左右は苗数計数装置を正面から見た方向をいい、Ｆｒ、Ｒｒ、Ｕｐ、Ｌｗ、Ｌ、Ｒで示す。
図１（Ａ）（Ｂ）〜図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、底に小孔２４を持つ有底凹部２２を複数有して形成されるプラグトレイ２０の各有底凹部に挿入された苗３０の本数を計数する苗数計数装置（本発明の実施例に係る苗数計数方法、苗数計数プログラムを具体化した装置）１において、内部にプラグトレイ２０を収納可能な本体１０と、本体内部に設置され、少なくとも１枚のプラグトレイを載置可能なトレイ台１２と、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、プラグトレイへ光を照射する照射手段１４と、トレイ台の下方向に位置し、照射手段により照射されたトレイ台のプラグトレイを下方向から撮像する撮像手段１６と、撮像手段で撮像されたプラグトレイの画像において、有底凹部２２の小孔２４を透過した光を明部（後述する図１０（Ａ）参照）と認識し、明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、明部の数を有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値を、トレイ台に載置したプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識手段１８と、を具備している。

また、図４に示すように、底に小孔２４を持つ有底凹部２２を平面に複数有して形成されるプラグトレイ２０の各有底凹部に挿入された苗３０の本数を計数する、苗数計数装置１による苗数計数方法および苗数計数プログラムにおいて、プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力ステップ（手段；ステップＳ１）と、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置する照射手段１４が、プラグトレイへ光を照射する照射ステップ（手段；ステップＳ２）と、プラグトレイの下方向に位置する撮像手段１６が、照射されたプラグトレイを撮像する撮像ステップ（手段；ステップＳ３）と、撮像ステップで撮像されたプラグトレイの画像において、有底凹部の小孔を透過した光を明部（後述する図１０（Ａ）参照）と認識し、明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、明部の数を有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップ（手段；ステップＳ４）と、を具備している。

まず、図３（Ａ）（Ｂ）を参照してプラグトレイ２０について先に説明する。
プラグトレイ２０は、複数の有底凹部２２を長手方向および長手方向に直行する方向の２方向（双方向）に配列して形成した平面視矩形形状の部材である。１枚のプラグトレイ２０は、長手方向（以下、適宜ｘ方向ともいう）の長さが５８９ｍｍ、長手方向に直行する方向（以下、直行方向、適宜ｙ方向ともいう）は３００ｍｍが標準的な長さとされ、たとえば可撓性のある合成樹脂製とされている。プラグトレイ２０は、苗トレイ、台木トレイとも呼ばれている。

プラグトレイ２０は黒色の樹脂製のものが多数流通している。本発明で使用するプラグトレイ２０も黒色であれば撮像手段１６による撮像がより鮮明になり、発明の効果をよりよく得ることができる。本実施例では黒色のプラグトレイ２０を想定しているが、図３（Ａ）（Ｂ）などでは構造やその説明の簡略化のため、プラグトレイを白色で表している。しかし、プラグトレイの色、素材などは限定されない。
プラグトレイ２０の周囲には、作業者が把持してプラグトレイを輸送するための枠部２０−１が設けられている。

有底凹部２２は、その内部に苗（接木苗）３０をひとつずつ挿入、育苗する空間（凹部）を持つ小さなポット状の部材である。１枚のプラグトレイ２０に設けられる有底凹部２２の数や大きさはそれぞれ異なり、苗の種類などに応じて適切な有底凹部を持つプラグトレイが選択される。プラグトレイ２０の有底凹部２２の総数は、たとえば７２個（穴。長手方向６個、直行方向１２個）、１０８個（穴）、２００個（穴）などとされている。
図３（Ａ）（Ｂ）などでは構造やその説明の簡略化のため、プラグトレイ２０を簡素化（モデル化）している。図３（Ａ）（Ｂ）などの１枚のプラグトレイ２０は、有底凹部２２の数を長手方向（ｘ方向）に６個、直行方向（ｙ方向）に４個配列させた計２４個としている。

小孔２４は、各有底凹部２２の底に形成された小さな孔である。図３（Ａ）では、小孔２４は各有底凹部２２の底の中央部に形成された円形形状の孔としているが、これに限定されない。各有底凹部２２の小孔２４にはピン（図示しない）が下方から挿入され、有底凹部２２に挿入、育苗された苗３０がピンにより下方から押し出されて各有底凹部から取り出される。

２．苗数計数装置の詳細な構成
苗数計数装置１の構成を説明する。
苗数計数装置１の本体１０は、内部にプラグトレイ２０を収納可能な形状、たとえば略直方体形状とされている。本体１０はその上部の内部空間が収納部１０’とされ、収納部にプラグトレイ２０を収納することができる。本体１０の正面上部は開閉可能な板状の扉１０Ａが取り付けられ、閉扉すると苗数計数装置１の本体１０の外部からの光が遮断され、本体内部が暗所とされる。なお、本体の背面（図示しない）にも、正面の扉１０Ａと同様の扉（図示しない）が取り付けられているが、構造やその説明の簡略化のため、正面の扉のみ説明する。本体の背面の扉（図示しない）も正面の扉１０Ａと同様の機能を有することはいうまでもない。閉扉することでプラグトレイ２０を収納する収納部１０’が暗所になれば足り、扉の枚数や位置などはこれに限定されない。
図１（Ａ）の扉１０Ａは右側が開閉可能とされ、扉の背面において、その扉のヒンジに対向する側の辺にはスイッチ１０Ｂが、スイッチ１０Ｂと対応する本体１０の位置には対となる別のスイッチ１０Ｃが、それぞれ取り付けられている。スイッチ１０Ｂ、Ｃはたとえば磁気型接触スイッチとされ、図１（Ｂ）の一点鎖線で示すように撮像手段１６に接続されている。つまり、スイッチ１０Ｂ、Ｃは扉１０Ａの開閉を検出し、閉扉時に撮像手段１６の電源がオン、開扉時に電源がオフとなるように撮像手段の電源として機能している。扉１０Ａの開閉の方向やスイッチの種類などはこれに限定されない。

トレイ台１２は、苗数計数装置１の本体１０の内部（収納部１０’）に設置され、プラグトレイ２０を載置可能とする板状の台である。板状のトレイ台１２の中央部は、プラグトレイ２０の形状よりも小さい略矩形形状に打ち抜かれて形成された載置部１２−１が形成されている。載置部１２−１の周囲は枠部１２−２が形成されている。
プラグトレイ２０を上方向から載置部１２−１に配置すると、載置部の枠部１２−２がプラグトレイの枠部２０−１を下方から支持し、プラグトレイがトレイ台１２に載置、固定される。
なお、トレイ台１２に載置されるプラグトレイ２０は少なくとも１枚あれば足りるが、トレイ台の載置部１２−１の形状を変更して複数のプラグトレイを載置可能としてもよい。本実施例では、構造やその説明の簡略化のため、トレイ台１２に載置するプラグトレイ２０を１枚としている（図３（Ａ）、（Ｂ）など）。
また、プラグトレイ２０は可撓性を有するため、プラグトレイを載置部１２−１に配置するとプラグトレイの自重や苗３０の重みで下方向に撓む場合がある。この場合、苗３０を挿入していない空のプラグトレイ２０を先に載置部１２−１に配置し、その上に苗の挿入されたプラグトレイを配置、重畳してプラグトレイの強度を向上させてもよい。

照射手段１４は、トレイ台１２の上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、トレイ台に載置されたプラグトレイ２０を上方向および前後左右の斜め上方向から照射可能としている。照射手段１４は、たとえば１または複数の光源１４−１と、１または複数の反射板１４−２とを有している。言い換えると、複数の光源１４−１、反射板１４−２は、苗３０や小孔２４に対して十分な光量によりあらゆる角度から照射できる位置に設置されている。十分な光量によりあらゆる角度から照射可能な照射手段であれば、その個数や設置の位置は実施例に限定されない。
図３（Ｂ）では説明の簡略化のため、照射手段１４（光源１４−１）による上方向からの照射を表している。照射手段１４からの光（図３（Ｂ）の一点鎖線）は、苗３０が挿入されていない有底凹部２２ではその小孔２４を透過する。一方、苗３０が挿入された有底凹部２２では光は苗に遮断され、小孔２４を透過しない。

具体的に、収納部１０’内部の天井面（平面）、正面（扉１０Ａ）、背面、側面（左右側面）には、図２（Ａ）に示すように光源１４−１、反射板１４−２がそれぞれ備え付けられている。
光源１４−１は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）（Ｂ）のように、本体１０内の収納部１０’内部の天井面（平面）に３個、左右側面および正面、背面に各１個設けられ、たとえばＬＥＤアレイ光源とされる。光源１４−１にＬＥＤアレイ光源を用いることにより、蛍光灯などの直管タイプの光源よりも明るさを一定に保つことが可能である。図２（Ａ）に示すように、収納部１０’内部の正面（つまり、扉１０Ａの背面）においては、正面の下部に光源１４−１が長手方向に１個取り付けられている。図２（Ａ）の収納部１０’内部の正面と同様に、収納部内部の側面および背面においても、下部に光源１４−１が１個それぞれ取り付けられている。また、図２（Ｂ）に示すように、収納部１０’内部の平面（天井面）には光源１４−１が３個、長手方向に並置、取り付けられている。
反射板１４−２は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）（Ｂ）のように、本体１０内の収納部１０’内部の左右側面、正面、背面において光源１４−１の下方向に各１箇所に設けられ、たとえばアルミシートとされる。反射板１４−２を設ければ光源１４−１からの光が反射板で反射されて光量が増加し、撮像手段１６による撮像がより鮮明になる。

撮像手段１６は、トレイ台１２の下方向に位置し、照射手段１４により照射されたトレイ台のプラグトレイ２０を下方から撮像し、後述する制御装置４０（制御部４２）内の画像認識手段１８に撮像したプラグトレイの画像を送信可能としている。撮像手段１６は、図１（Ｂ）のように本体内部（収納部１０’）の底面中央部に設けられ、たとえばウェブカメラのような小型カメラとされる。
上記のとおり、撮像手段１６はスイッチ１０Ｂ、Ｃと接続、連動可能であってもよい。図１（Ｂ）では、スイッチ１０Ｃと撮像手段１６とが一点鎖線で示すように接続されている。接続は有線、無線のいずれによるものでもよい。たとえば扉１０Ａが開扉された状態ではスイッチ１０Ｂ、Ｃは互いに離反しており、撮像手段１６の電源はオフとされる。トレイ台１２にプラグトレイ２０が載置され扉１０Ａが閉扉された状態ではスイッチ１０Ｂ、Ｃは互いに接触（接続）し、撮像手段１６の電源はオンとされる。なお、スイッチ１０Ｂ、Ｃの接触から一定時間経過後に撮像手段１６の電源がオンになる構成であれば、トレイ台１２にプラグトレイ２０が載置されることによる本体１０の振動が一定時間中に低減し、一定期間経過後には振動が終息する。そのため、撮像手段１６による撮像がぶれることなく、より鮮明になる。

画像認識手段１８は、撮像手段１６により撮像されたプラグトレイ２０の画像を認識し、プラグトレイにおける苗の本数（苗数）を算出している。苗数計数装置１の本体１０に制御装置４０が接続され、画像認識手段１８は制御装置内に含まれている。たとえば、撮像手段１６と制御装置４０とが図１の一点鎖線で示すように接続されている。接続は有線、無線のいずれによるものでもよい。
制御装置４０は、たとえば情報処理機能を有するＣＰＵ４０’（プロセッサ）などから構成され、接続された撮像手段１６や制御装置に内蔵された画像認識手段１８を制御するとともに、画像認識手段などに関わる本発明の苗数計数プログラム（図示しない）などを実行する制御部４２、メモリなどの記憶媒体から構成されて情報を記憶する記憶部４４、タッチパネルやキーボード、カードリーダなどの入力手段４６’からの入力を受け付ける入力部４６、ディスプレイ、プリンタなどの出力（表示）手段４８’に出力する出力部４８などを有している。
そのほか、制御装置４０はネットワークを介して外部と通信する通信部（図示しない）を有していてもよい。また、制御部４２はタイマー機能、日付・時刻設定機能を有していてもよく、制御装置４０や制御部はこの構成に限定されない。

制御装置の記憶部４４には、本発明の苗数計数プログラム（図示しない）などが記憶されている。制御部４２は、記憶部４４に記憶された苗数計数プログラム（図示しない）を実行することで、図４のように、プラグトレイの有底凹部２２の総数が入力または取得される入力ステップ（後述するステップＳ１；入力手段）と、プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置する照射手段１４が、プラグトレイへ光を照射する照射ステップ（後述するステップＳ２；照射手段）と、プラグトレイの下方向に位置する撮像手段１６が、照射されたプラグトレイを撮像する撮像ステップ（後述するステップＳ３；撮像手段）と、撮像ステップで撮像されたプラグトレイ２０の画像において、有底凹部２２の小孔２４を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、明部の数を有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップ（後述するステップＳ４；画像認識手段）を実行し、機能する。

３．苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法のフロー（実施例１）
図４〜図１１（Ａ）（Ｂ）を用いて、苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法のフローについて説明する。
図５（Ａ）は苗数計数方法の入力ステップ（ステップＳ１）のフロー図、（Ｂ）は照射ステップ（ステップＳ２）のフロー図をそれぞれ示す。図６（Ａ）は苗数計数方法の撮像ステップ（ステップＳ３）のフロー図、（Ｂ）は画像認識ステップ（ステップＳ４）のフロー図をそれぞれ示す。図７は画像認識ステップ（ステップＳ４）中のステップＳ４−３の詳細なフロー図を示す。図８はステップＳ４−３−２の詳細なフロー図を示す。図９は苗を挿入したプラグトレイの概略平面図を示す。図１０（Ａ）は苗を挿入したプラグトレイを撮像手段が撮影した画像（ＲＧＢおよびグレースケール）の概略図、（Ｂ）は（Ａ）の画像に対して連続性による処理（ステップＳ４−３−２）を行った後の画像の概略図をそれぞれ示す。

プラグトレイ２０に挿入した苗３０の数（苗数）を計数するための苗数計数装置１０による苗数計数方法、苗数計数プログラムは、図４を見るとわかるように、入力ステップ（ステップＳ１；入力手段４６’）と、照射ステップ（ステップＳ２；照射手段１４）と、撮像ステップ（ステップＳ３；撮像手段１６）と、画像認識ステップ（ステップＳ４；画像認識手段１８）とを含んでいる。
入力ステップ（ステップＳ１）は主に入力手段４６’により、照射ステップ（ステップＳ２）は照射手段１４により、撮像ステップ（ステップＳ３）は撮像手段１６によりそれぞれ行われ、これらのステップは制御装置４０内の制御部４２により制御されてもよい。また、画像認識ステップ（ステップＳ４）は制御装置４０（制御部４２）内の画像認識手段１８により行われ、制御部４２により制御されることはいうまでもない。

図５（Ａ）（Ｂ）では、作業者が行うステップを破線で、制御装置４０（制御部４２）などが自動的に行うステップを実線でそれぞれ表しているが、この構成に限定されない。
図５（Ａ）に示すように、入力ステップ（ステップＳ１）は、苗数計数装置１の本体１０や制御装置４０などを起動するステップ（ステップＳ１−１）と、プラグトレイにおける有底凹部２２の総数などの情報を入力または取得するステップ（ステップＳ１−２）とを含んでいる。また、入力ステップ（ステップＳ１）は、作業者が行うステップ、すなわち扉の開閉やプラグトレイの載置のステップ（ステップＳ１−３〜５）をも含んでいる。

図５（Ａ）に示すように、入力ステップ（ステップＳ１）では、まず作業者などにより苗数計数装置１（本体１０）の制御装置４０の電源（図示しない）がオンにされ、制御装置が起動される（ステップＳ１−１）。
そして、制御装置の入力手段４６’により有底凹部２２の総数や作業者の情報、苗の情報などが作業者により入力または自動的に取得される（ステップＳ１−２）。たとえば、有底凹部２２の総数、苗の名称などの情報は、作業者によりキーボード（入力手段）４６’を操作して入力される。たとえば、氏名などの作業者の情報は、カードリーダ（入力手段）４６’が作業者の勤務管理用カード（従業員カード）を読み取って取得される。有底凹部２２の総数、苗の名称などの情報など入力された情報は、一時的に制御装置の記憶部４４に記憶される。
作業者は、図１（Ｂ）のように扉１０Ａを開扉し（ステップＳ１−３）、１または複数の苗の挿入されたプラグトレイ２０をトレイ台１２に載置し（ステップＳ１−４）、閉扉して本体内部を暗所にする（ステップＳ１−５）。

入力ステップ（ステップＳ１）の各ステップは上記に限定されず、たとえば、苗３０の挿入されたプラグトレイ２０をトレイ台１２に載置した後に制御装置４０を起動するなど、一部のステップの前後が置換されてもよい。また、プラグトレイ２０の載置は作業者が行ってもよいし、作業者以外の手段で行われるものであってもよい。さらに、苗の名称などの情報の入力なども上記に限定されない。

図５（Ｂ）に示すように、照射ステップ（ステップＳ２）では、まず作業者などにより照射手段１４の電源（図示しない）がオンにされて照射手段が起動し（ステップＳ２−１）、トレイ台１２に載置されたプラグトレイ２０に向けて照射が開始される（ステップＳ２−２）。
なお、照射ステップ（ステップＳ２）の各ステップは上記に限定されない。照射手段１４の起動、照射（ステップＳ２−１、２）は次の撮像ステップ（Ｓ３）よりも前に行われていればよく、たとえば照射ステップ（ステップＳ２）よりも前の入力ステップ（ステップＳ１）内で行われてもよい。また、照射手段１４の起動、照射自体は作業者が行ってもよいし、制御装置４０の起動（ステップＳ１−１）と連動して自動で行われてもよい。

図６（Ａ）に示すように、撮像ステップ（ステップＳ３）では、まず撮像手段１６が起動する（ステップＳ３−１）。たとえば、扉１０Ａの閉扉によりスイッチ１０Ｂ、Ｃが接触、作動し、スイッチの作動から一定時間経過後に撮像手段１６が起動する構成であればよいが、これに限定されない。
起動した撮像手段１６は、トレイ台１２に載置されたプラグトレイ２０を下方から自動的に撮像し（ステップＳ３−２）、撮像された画像は制御装置の制御部へ送信される（ステップＳ３−３）。
図９に示す正面視のプラグトレイ２０を下方から撮像すると、図１０（Ａ）に示す画像５０Ａが得られる。小孔２４は円形形状の孔であるから、苗３０の挿入されていない有底凹部２２では照射手段１４からの光が小孔にそのまま透過し、撮像手段１６による画像上は明るい円形形状、つまり明部（白色の部分）として撮像される。苗３０の挿入されている有底凹部２２や、枠部１２−２などプラグトレイのそのほかの部分では、照射手段１４からの光が透過しないため、撮像手段１６による画像上は暗い部分、つまり暗部（黒色の部分）として撮像される。
なお、図９は正面視、図１０（Ａ）は底面視であり、図９、１０では上下反転していることはいうまでもない。また、画像５０ＡはたとえばＲＧＢ画像によるものとされる。

苗３０は、図９の左部のようにある程度の連続性を持って挿入されているが、作業者の作業上すべての有底凹部２２に苗が連続して挿入されているとは限らず、苗の挿入されない有底凹部、空所がランダムに発生する。また、作業中に細かい土や葉などの異物が、有底凹部２２内に落下、残存することがある。図９では、たとえばある程度の大きさを持つ土３２Ａ、落ち葉３２Ｂ、小さな枝３２Ｃが、一部の有底凹部２２の底に付着している。

図９に示す簡略化されたプラグトレイ２０では、有底凹部２２の数は長手方向（ｘ方向）に６個（ｘ＝６）、直行方向（ｙ方向）に４個（ｙ＝４）とされ、小さな双葉を持つ苗３０が複数（図９では７個）挿入されている。図９では、苗の挿入された有底凹部２２は、正面視で双葉を持つ苗以外の部分が土により黒く塗りつぶされて表されている。
図９のプラグトレイ２０の正面視の概略図や、図１０（Ａ）（Ｂ）、後述する図１６（Ｂ）の画像において、苗３０の挿入された有底凹部２２の位置を、座標のように適宜「位置（ｘ、ｙ）」と表現する。位置（ｘ、ｙ）は、たとえば画像の左上の位置を始点とし、始点からｘ方向にｘ、ｙ方向にｙ進んだ位置を表している。実施例の図１０（Ａ）の画像において、始点である左上隅の位置は（１、１）、右下隅の位置は（６、４）と表される。

前述のとおり、苗３０の挿入されていない有底凹部２２では照射手段１４からの光が小孔にそのまま透過し、撮像手段１６による画像上は明部（白色の部分）として撮像される。苗３０の挿入されている有底凹部２２などでは、照射手段１４からの光が透過しないため、撮像手段１６による画像上は暗部（黒色の部分）として撮像される。図９において苗３０の挿入された有底凹部は７個（箇所）あり、７個の有底凹部に対応する暗部は、図１０（Ａ）では位置（１、１）〜（１、３）（２、３）（２、４）（３、２）（３、３）に相当する。
図１０（Ａ）の位置（６、１）および（５、３）を見るとわかるように、図９の細かい土３２Ａや落ち葉３２Ｂの入った有底凹部であっても明部として撮像され、細かい土や落ち葉は画像５０Ａ上に撮像されていない。図９の細かい土３２Ａや落ち葉３２Ｂに対応する図１０（Ａ）の位置（６、１）および（５、３）を、符号５１Ａ’、５１Ｂ’でそれぞれ示す。これは、本体の収納部１０’内部に光源１４−１、反射板１４−２が複数取り付けられ、十分な光量をもってあらゆる角度、すなわちプラグトレイ２０の上方向のみならず前後左右方向からプラグトレイの小孔が照射されていることによるものである。
しかし、照射手段１４（光源１４−１、反射板１４−２）の十分な光量をもってしても小孔２４に入り込んだ異物が撮像される場合は存在する。図１０（Ａ）の画像５０Ａにおいて位置（２、１）に枝３２Ｃの画像５１Ｃ’が小さく撮像されている（枝３２Ｃの影５０Ｃ’が小さく写り込んでいる）。

図６（Ｂ）に示すように、画像認識ステップ（ステップＳ４）では、ステップＳ３において撮像手段１６により撮像された画像５０Ａ（ＲＧＢ画像；図１０（Ａ））を、制御部４２内の画像認識手段１８がデジタルデータとして受信する（ステップＳ４−１）。画像認識手段１８は、受信した画像５０Ａの色彩をＲＧＢからグレースケールへ変換する（ステップＳ４−２）。本実施例において図１０（Ａ）に示す画像５０Ａは、ＲＧＢからグレースケールに変換しても図面上変更がないものとして扱う。グレースケールの解像度は、たとえばプラグトレイ２０の長手方向（ｘ方向）では６００ｄｐｉ、直行方向（ｙ方向）では４００ｄｐｉとされる場合や、長手方向（ｘ方向）では６４０ｄｐｉ、直行方向（ｙ方向）では４８０ｄｐｉとされる場合などが挙げられる。
画像認識手段１８は、グレースケールに変換した画像（図１０（Ａ））において、さらに画像処理を行い、土３２Ａ、落ち葉３２Ｂのように照射手段１４では排除できなかった小さな枝３２Ｃなどの異物を除去し、異物や苗３０のない明部（小孔２４から透過した光が撮像された明部）の個数を算出する（ステップＳ４−３）。ステップＳ４−３で算出された明部の個数をプラグトレイの有底凹部２２の総数から減算することで、苗３０の挿入された有底凹部２２の総数、すなわちプラグトレイの苗の本数（苗数）を算出する（ステップＳ４−４）。

図７を用いて、ステップＳ４−３の処理の詳細を説明する。
ステップＳ４−３では、まず、制御部４２内の画像認識手段１８は、画像５０Ａをさらにグレースケールから白黒、つまり０または１の二値（ブール型変数）で表現可能な２値画像に変換する（ステップＳ４−３−１）。照射手段１４は十分な光量をもってあらゆる角度からプラグトレイの小孔２４を照射するため、小孔内の異物は撮像されたとしても白色に近い薄い灰色で撮像されると考えられる。このような場合に２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）を行うと異物の撮像された画像の部分は白色（ブール型変数の「０」。明部）となる。つまり、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）により異物がないものと処理される。
本実施例において図１０（Ａ）に示す画像５０Ａは、グレースケールから二値（白黒）に変換しても図面上変更がないものとして扱う。

しかし、照射手段１４の十分な光量のもとで撮像し（ステップＳ３）、さらに２値画像への変換（ステップＳ４−３−１）を経てもなお異物が除去されず、プラグトレイの小孔２４の画像に映り込んでしまう場合がわずかに存在する。そのため、制御部４２内の画像認識手段１８はさらに、連続性による処理（ステップＳ４−３−２）を行い、プラグトレイの小孔２４の画像に映り込む異物を確実に除去する。

図１０（Ａ）（Ｂ）、１１を用いて、連続性による処理（ステップＳ４−３−２）の詳細を説明する。連続性による処理（ステップＳ４−３−２；図８）の説明にあたり、その前のステップ（２値画像への変換、ステップＳ４−３−１）を経てもなお、図１０（Ａ）の画像５０Ａにおいて位置（２、１）に枝３２Ｃの画像５０Ｃ’が小さく撮像されている（枝３２Ｃの影５０Ｃ’が小さく写り込んでいる）場合を想定して説明する。
図１１（Ａ）（Ｂ）は図１０（Ａ）（Ｂ）の画像を白黒（０または１）画素で表した概略図をそれぞれ示す。
図１１（Ａ）の符号５２Ａは、図１０（Ａ）の画像における白黒の色情報を、ブール型変数（０または１）を用いて画素（ピクセル）単位で表した画像を示している。前述と同様に、１個の画素において、ブール型変数の「０」は明部（白色）、「１」は暗部（黒色）をそれぞれ表している。図１１（Ａ）（Ｂ）の一点鎖線は、ｘ方向、ｙ方向ともに２画素ずつの計４画素（４ピクセル）からなる一定範囲（フィルター）を示している。一定範囲の周囲に位置するブール型変数「１」は、プラグトレイの枠部２０−１や各小孔２４の間など、照射手段１４の光が透過しないプラグトレイの部分（暗部、黒色）を表している。
なお、図１１（Ａ）（Ｂ）での一定範囲は、ｘ方向、ｙ方向ともに２画素ずつの計４画素（ｎ画素×ｍ画素と表すとすれば、２画素×２画素）からなる範囲とされる。この画素数に限定されず、任意に設定可能とされるが、当然ながらトレイの小孔２４に相当する大きさよりも小さい範囲でなければならない。一定範囲（フィルター）を、たとえば後述する図１２（Ａ−２）のようにｘ方向に３画素、ｙ方向に２画素ずつの計６画素（３画素×２画素）からなる範囲としてもよい。また、一定範囲の大きさは取得される画像の画素数により変化する。図１２（Ａ−２）を用いて後述するように、一定範囲における画素数を多くすれば、より詳細な連続性の処理が可能になる。

たとえば、図１１（Ａ）の一定範囲５２Ａ’は、図１０（Ａ）の位置（１、１）（ｘ＝１、ｙ＝１）の画像を示している。図１０（Ａ）の位置（１、１）は暗部（黒色の部分）であり、一定範囲５２Ａ’では４画素すべてがブール型変数の「１」(黒色)とされている。
図１１（Ａ）の一定範囲５２Ｂ’は、図１０（Ａ）の位置（４、１）（ｘ＝４、ｙ＝１）の画像を示している。図１０（Ａ）の位置（４、１）が明部（白色の部分）であり、一定範囲５２Ｂ’では４画素すべてがブール型変数の「０」(白色)とされている。
しかし、図１１（Ａ）の一定範囲５２Ｃ’は、図１０（Ａ）の位置（２、１）（ｘ＝２、ｙ＝１）の画像を示しており、４画素中にブール型変数の「０」、「１」が混在している。図１０（Ａ）の位置（２、１）の画像には枝３２Ｃの画像５０Ｃ’（暗部）が小さく撮像されており、この枝の画像に該当する右上の１画素はブール型変数の「１」（符号５２Ｃ’−１に該当。暗部）と、これ以外の３画素は照射手段１４からの光の透過、すなわち明部を表すブール型変数の「０」とそれぞれされている。

制御部４２内の画像認識手段１８は、一定範囲の画素中にブール型変数の「０」と「１」とが混在する場合、ブール型変数の連続性による処理を行っている（ステップＳ４−３−２）。連続性による処理（ステップＳ４−３−２）の詳細を、一定範囲５２Ｃ’の場合で説明する。
図８に示すように、まず、制御部４２内の画像認識手段１８は、ステップＳ４−３−１で処理した２値画像（白黒画像。０または１で表現される画像）において、位置（ｘ、ｙ）の小孔２４の画像（白色または黒色）を示す、ｎ画素（ｘ方向）×ｍ画素（ｙ方向）からなる一定範囲内で不連続となっている画素を検索する（ステップＳ４−３−２Ａ）。たとえば図１１（Ａ）の画像５２Ａにおいて、２画素×２画素からなる一定範囲を順に検索すると、ブール型変数の「０」、「１」が混在している一定範囲５２Ｃ’が検索される。一定範囲５２Ｃ’内の４画素中、右上の１画素は暗部を表すブール型変数の「１」（符号５２Ｃ’−１に該当）、これ以外の３画素は明部を表すブール型変数の「０」であり、ブール型変数の「０」の画素数が「１」よりも多い。

このとき、符号５２Ｃ’−１のブール型変数「１」は、本来、一定範囲内で多数を占めるブール型変数と同一の「０」（明部）であるところ、１画素分のブール型変数の「１」（暗部）である異物が映り込んだものと、制御部４２内の画像認識手段１８が認識、判断する。そして、制御部４２内の画像認識手段１８は、符号５２Ｃ’−１のブール型変数の「１」を、図１１（Ｂ）の符号５２Ｃ’−０の「０」のように自動的に置換する（ステップＳ４−３−２Ｂ）。
制御部４２内の画像認識手段１８は、２値画像（白黒画像）の一定範囲内で不連続となっているブール型変数がほかにあればステップＳ４−３−２Ｂに戻り、不連続な画素（ブール型変数）を再度置換し、不連続な画素がなければステップＳ４−３−２の処理を終了する（ステップＳ４−３−２Ｃ）。不連続な画素の置換された図１１（Ｂ）に基づいて、図１０（Ｂ）の画像５０Ｂが得られる。画像５０Ｂに示すように、ステップＳ４−３−２の処理により、図１０（Ａ）の位置（２、１）に撮像されていた枝３２Ｃの画像は除去されている。
このように、制御部４２内の画像認識手段１８は、２値画像の中から、ブール型変数の「０」と「１」とが混在している一定範囲（ｎ画素×ｍ画素）を検索し、混在している範囲があった場合はその一定範囲内のブール型変数（画素）を置換することで、ブール型変数の「１」で表された異物（たとえば枝３２Ｃ）を画像から除去している。

制御部４２内の画像認識手段１８は、ステップＳ４−３−２Ｃを経て異物を除去された画像５２Ｂ（図１１（Ｂ））から明部の個数を計数し、この個数を有底凹部２２の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする（ステップＳ４−４；図６（Ｂ））。図１１（Ｂ）では、有底凹部２２の総数は２４、４画素がすべてブール型変数「０」からなる明部の個数は１７（個）であり、減算すると７（個）が求める苗数となる。
実施例ではブール型変数「０」（苗がないと判断されたもの）の個数を有底凹部２２の総数から減算したが、位置（ｘ、ｙ）に該当するブール型変数「１」（苗があると判断されたもの）の個数を計数し、プラグトレイで挿入された苗の本数（苗数）としてもよい。

算出された苗数の値を、ステップＳ１−２で入力または取得した作業者の情報、苗の情報などと併せて、制御部４２を介してディスプレイ、プリンタなどの出力（表示）手段４８’に出力してもよい。図１３は、プリンタ（出力手段）により出力された用紙の概略図を示す。
たとえばプリンタ（出力手段４８’）にロール状の用紙（図示しない）が設置され、図１３の用紙６０には作業者名６２、苗数の計数日時６４（年月日、時刻）、そして算出された苗数の値である作業本数６６などの項目が、本発明の苗数計数装置１による苗数計数方法、苗数計数プログラムを実施するごとに繰り返して印字されている。印字される苗数の計数日時６４の項目は、たとえば制御部４２が有する日付・時刻設定機能により、たとえば画像認識手段１８のプログラムを開始した日付・時刻が取得され、出力手段４８’により印字される。
出力、表示の方法や項目などは、これに限定されないことはいうまでもない。たとえば、用紙６０にプラグトレイ２０のロットの情報などが出力されてもよく、あるいは電磁的な情報として記録し、計数された結果を外部のデータベース（図示しない）などに送信、保存するなどの処理をしてもよい。

４．苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法のフロー（別の実施例１）
前述のとおり、画像全体やその一部である一定範囲（フィルター）における画素数を多くすれば、より詳細な連続性の処理が可能になる。より詳細な連続性の処理により、たとえば１つの小孔２４がその中央部に位置する異物により２カ所に分断され、前述の実施例１では異物を除去できなかった場合であっても、制御部４２内の画像認識手段１８の処理により確実に異物を除去し、この小孔を「２個」ではなく「１個」と確実に認識、カウントすることができる。
図１２（Ａ−１）〜（Ａ−３）を用いて説明する。図１２（Ａ−１）は有底凹部に異物のある一定範囲のカラー画像、（Ａ−２）は（Ａ−１）をグレースケールに変換した後にさらに２値画像に変換したもの、（Ａ−３）は（Ａ−２）の画像に処理を施した後の画像をそれぞれ示す。
図１１（Ａ）（Ｂ）では一定範囲（フィルター）５２Ｃ’を２画素×２画素からなる４画素としたが、図１２（Ａ−２）（Ａ−３）では一定範囲を２０画素×２０画素からなる４００画素としている。また、図１２（Ａ−１）〜（Ａ−３）では説明の簡略化のため一定範囲における１つの有底凹部２２に着目し、プラグトレイ２０全体の画像ではなく、１つの有底凹部の画像を示している。この１つの有底凹部２２の画像を用いて、一定範囲における画素数を多くした場合におけるステップＳ４の詳細を説明する。

たとえば、図１２（Ａ−１）のように、１つの有底凹部２２に小孔２４を分断する長い根のような異物が入り込み、照射手段１４では除去できずに画像に暗部として撮像される場合がある。図１２（Ａ−１）の異物はｙ方向に延び、（ｘ、ｙ）＝（８、１）〜（９、２０）にかけて配置されている。
ステップＳ４−１で受信した画像５０Ｄ’をグレースケールに変換し（ステップＳ４−２；図８）、それからブール型変数の「０」（明部）または「１」（暗部）による２値画像に変換すると（ステップＳ４−３−１；図７）、図１２（Ａ−２）に示す画像５２Ｄ’となる。図１２（Ａ−２）の符号５２Ｄ’は、ｘ方向、ｙ方向ともに２０画素ずつの計４００画素（４００ピクセル）からなる一定範囲を示している。

異物は照射手段１４の光を透過しないため、ｙ方向に延びて小孔２４を分断する異物（たとえば長い根）の画像５０Ｄ’−１は、図１２（Ａ−１）に示すように当然に暗部（黒色）として撮像される。図１２（Ａ−２）において太線で囲まれた範囲の符号５２Ｄ’−１は、小孔２４を分断する異物の２値画像を示す。異物の２値画像５２Ｄ’−１は、ブール型変数の「１」（暗部）で表されている。
図１２（Ａ−２）において、異物により左右に分断された小孔２４の２値画像は、照射手段１４の光の透過によってブール型変数の「０」（明部）で表されている。そして、プラグトレイの枠部２０−１や各小孔２４の間などは、照射手段１４の光が透過しないため、ブール型変数の「１」（暗部）で表されている。

ここで、図１２（Ａ−２）においては、連続した画素中における一定範囲が規定される。連続した画素とは、二値画像において、ブール型変数が連続する箇所を意味する。たとえば、図１２（Ａ−２）において破線（一部太線）で囲まれた範囲の符号５２Ｄ’−０は、ブール型変数の「０」（明部）が小孔の大きさに相当する範囲内で連続して位置する箇所である。すなわち、符号５２Ｄ’−０は物理的な小孔２４に対応し、画像としては異物により分断されても、本来的には連続すべき範囲を示している。
また、図１２（Ａ−２）において、一定範囲５２Ｅ’−０、５２Ｆ’−１とは、たとえばｘ方向に３画素、ｙ方向に２画素ずつの計６画素（３画素×２画素）からなる範囲とされている。説明のため、図１２（Ａ−２）における一定範囲５２Ｅ’−０は（ｘ、ｙ）＝（３、１５〜５、１６）の範囲、別の一定範囲５２Ｆ’−１は（ｘ、ｙ）＝（６、１５〜８、１６）の範囲とそれぞれされている。前述のとおり、一定範囲の大きさは取得される画像の画素数により変化する。
たとえば、一定範囲５２Ｅ’−０は小孔２４に該当する明部（白色の部分）であり、６画素すべてがブール型変数の「０」(白色)とされている。しかし、別の一定範囲５２Ｆ’−１は、６画素中におけるブール型変数の「０」、「１」が混在している。すなわち、一定範囲５２Ｆ’−１では、異物の画像に該当する右部の２画素はブール型変数の「１」（符号５２Ｄ’−１の一部に該当。暗部）とされ、これ以外の４画素は照射手段１４からの光の透過、すなわち明部を表すブール型変数の「０」とされている。

図１１（Ａ）（Ｂ）の場合と同様に、制御部４２内の画像認識手段１８は、一定範囲の画素中にブール型変数の「０」と「１」とが混在する場合、ブール型変数の連続性による処理を行う（ステップＳ４−３−２；図８）。
まず、制御部４２内の画像認識手段１８は、ステップＳ４−３−１で処理した２値画像（図１２（Ａ−２））において、ｎ画素（ｘ方向）×ｍ画素（ｙ方向）からなる一定範囲内で不連続となっている画素を検索する（ステップＳ４−３−２Ａ）。たとえば図１２（Ａ−２）の画像５２Ｄ’において、画像認識手段１８は、３画素×２画素からなる一定範囲を順に検索し、一定範囲５２Ｅ’−０のようにすべて「０」、もしくはすべて「１」となる一定範囲は不連続ではないと判断し、他の一定範囲を検索する。そして、制御部４２内の画像認識手段１８は、ブール型変数の「０」、「１」が混在している一定範囲５２Ｆ’−１を認識する。一定範囲５２Ｆ’−１内の６画素中２画素は暗部を表すブール型変数の「１」（符号５２Ｄ’−１に該当）、残りの４画素は明部を表すブール型変数の「０」であり、ブール型変数の「０」の画素数が「１」よりも多い。

このとき、符号５２Ｆ’−１のブール型変数「１」は、本来、一定範囲内で多数を占めるブール型変数と同一の「０」（明部）であるところ、２画素分のブール型変数の「１」（暗部）である異物が映り込んだものと、制御部４２内の画像認識手段１８が認識、判断する。制御部４２内の画像認識手段１８は、図１２（Ａ−２）の符号５２Ｆ’−１のブール型変数の「１」を、図１２（Ａ−３）の符号５２Ｆ’−０の「０」のように自動的に置換する（ステップＳ４−３−２Ｂ）。図１２（Ａ−３）は、画像認識手段１８によって異物による画像の分断を除去し、現実にはプラグトレイの有底凹部２２内に苗３０がない状態の小孔２２に対応した平面上の２値画像（白黒画像）をブール型変数（「０」（明部）、「１」（暗部））により表現したものである。
画像認識手段１８は、２値画像（白黒画像）５２Ｄ’の連続した画素内において、一定範囲内で不連続となっているブール型変数がほかにあればステップＳ４−３−２Ｂに戻り、不連続な画素（ブール型変数）を再度置換し、不連続な画素がなければステップＳ４−３−２の処理を終了する（ステップＳ４−３−２Ｃ）。不連続な画素の置換された図１２（Ａ−３）に基づいて、異物のない画像（図示しない）が得られる。

制御部４２内の画像認識手段１８は、ステップＳ４−３−２Ｃを経て異物を除去された画像（図示しない）から明部の個数を計数し、この個数を有底凹部２２の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする（ステップＳ４−４；図６（Ｂ））。
計数された苗の本数などは、制御部４２を介してディスプレイ、プリンタなどの出力（表示）手段４８’に主力されてもよく、また、電磁的な情報として記録し、計数された結果を外部のデータベース（図示しない）などに送信、保存するなどの処理をしてもよいことはいうまでもない。

このように、制御部４２内の画像認識手段１８は、２値画像の中から、ブール型変数の「０」と「１」とが混在している一定範囲（ｎ画素×ｍ画素）を検索し、混在している範囲があった場合はその一定範囲内のブール型変数（画素）を置換して、ブール型変数「１」で表される異物を画像から除去している点は、図１１（Ａ）（Ｂ）の処理（ステップＳ４−１〜４−４）と同様である。図１２（Ａ−１）〜（Ａ−３）のように２値画像や一定範囲の画素数を多くすれば、小孔２４を分断する異物（符号５０Ｄ’−１）により小孔を分断して認識、カウントすることなく、異物のない小孔の個数をより正確に認識することができる。すなわち、２値画像や一定範囲の画素数を多くすれば、より詳細な連続性の処理が可能となる。

５．効果
実施例１に係る苗数計数方法、苗数計数プログラムおよびこれらを具現化した苗数計数装置１において、制御装置４０の制御部４２は、プラグトレイ２０の有底凹部２２の総数を取得し（入力ステップ、ステップＳ１）、作業者により苗３０の挿入されたプラグトレイが載置された後に照射手段１４による照射（照射ステップ、ステップＳ２）を経て、プラグトレイを下方から撮像する（撮像ステップ、ステップＳ３）。そして、撮像された画像５０Ａにおいて、制御部４２は、画像認識手段１８によりグレースケールの画像への変換、２値画像への変換および連続性による処理を経て画像中から異物を確実に除去して画像５０Ｂを得ている（画像認識ステップ、ステップＳ４）。そして、画像５０Ｂを参照して計数した明部の数を有底凹部２２の総数から減算することで、プラグトレイ２０に挿入された苗の総数を算出する（画像認識ステップ、ステップＳ４）。
つまり、苗数計数装置１や苗数計数方法、苗数計数プログラムによれば苗３０の有無を簡単かつ自動的に選別することができる。そのため、作業者が人力でプラグトレイ２０上の苗数を計数する手間、時間をかけることなく、苗数を自動的に取得することができる。

また、照射手段１４として光源１４−１、反射板１４−２を設けることで、プラグトレイ２０を確実に照射し、画像を撮影することができる。言い換えると、複数の光源１４−１、反射板１４−２は、小孔２４に対して十分な光量によりあらゆる角度から照射できる位置に設置される必要がある。
特に苗数計数装置１は、その本体の収納部１０’の平面（天井面）に光源１４−１を３個備え、さらにその周囲の面（左右側面、正面、背面）に反射板１４−２を備えている。たとえば大きい葉を持つ苗３０がプラグトレイの有底凹部２２の一箇所に挿入され、その左右に位置する有底凹部には苗が挿入されていない（空所の）場合、照射手段１４からの光量が少ないと、大きな葉により左右の有底凹部の小孔２４が覆われて十分に照射されず、左右の小孔は暗部として撮像、認識されるおそれがある。
光源１４−１、反射板１４−２を複数設けてあらゆる方向から照射すれば、大きな葉の近隣に位置する空所の有底凹部２２であっても葉に覆われて暗部とされることはない。つまり、明部あるいは暗部を確実に反映した画像を撮像することができる。

そして、光源１４−１、反射板１４−２のみでは排除されなかった異物（枝３２Ｃ）を、制御部４２の画像認識手段１８が、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）を経て画像中から異物を確実に除去することができる（図１０（Ａ）（Ｂ）、図１１（Ａ）（Ｂ）参照）。

苗数計数装置１は、本体１０の内部（収納部１０’）を暗所として、その内部にトレイ台１２、照射手段１４、撮像手段１６を備えるとともに、撮像手段などに制御装置４０を含む画像認識手段１８を接続すればよく、構成が簡単である。

６．苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法の他のフロー（実施例２）
図１４は他の実施例(実施例２)に係る苗数計数装置および苗数計数プログラムによる苗数計数方法におけるステップＳ４−３の詳細なフロー図を示す。この実施例２において、上記実施例（実施例１）と共通する構成部材については同じ参照符号を付してその説明を省略し、実施例１と異なる構成を主として説明する。
図１４に示すように、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）の次に、実施例２では図心による処理（ステップＳ４−３−３）が追加された点で実施例１と相違している。実施例２の図心による処理（ステップＳ４−３−３）は、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）により算出されたプラグトレイ２０に挿入された苗の総数を確認するためのステップである。

図１５は、他の実施例(実施例２)に係るステップＳ４−３−３の詳細なフロー図を示す。図１６（Ａ）は他の実施例(実施例２)に係るデータの格納例を表す概略図、（Ｂ）は図心を表す印を付した画像の概略図を示す。
図１５に示すように、制御部４２内の画像認識手段１８は、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）により最終的に得られた画像５０Ｂ（図１０（Ｂ））より、関数を用いて白色画素からなる明部の図心の個数および図心の位置を算出する（ステップＳ４−３−３Ａ）。明部の個数は、実施例１でも算出したように１７（個）とされる。
次に、制御部４２内の画像認識手段１８は、ステップ４−３−３Ａで算出した図心の位置および明部の個数を格納する（ステップＳ４−３−３Ｂ）。図１６（Ａ）に示すように、格納されるデータは、たとえば記憶部４４に記憶、格納され、また、フィールド、図心の位置［ｘ、ｙ］を構成項目として有している。フィールドは１から始まる連続番号の数字が格納され、フィールドの最後の数字が明部の個数を表している。図心の位置は実施例１の位置（ｘ、ｙ）のように座標で表されるが、たとえば画像５０Ｂの左上の頂点を始点［０、０］として、支点からのｘ方向、ｙ方向の距離（画素）で表される。実施例１の明部または暗部の位置（ｘ、ｙ）と表示を区別するため、図心の位置は［ｘ、ｙ］（角括弧）で表される。
データとして、たとえばフィールド「１」、図心の位置［１７０．８５３、６９．４１２］がそれぞれ格納されている。また、図１１（Ｂ）の明部の個数は１７個であるから、フィールドは「１」から「１７」までの数値が格納されている。

制御部４２内の画像認識手段１８は、図１１（Ｂ）の画像上において、ステップＳ４−３−３Ｂで格納された図心の位置［ｘ、ｙ］に図心を表す印５４を付す（ステップＳ４−３−３Ｃ）。図心を表す印５４は、図１６（Ａ）の明部の数、つまりフィールドの個数分付される。図１６（Ｂ）では図心を表す印５４として「＊」印が使用されているが、この印に限定されない。図心を表す印５４は、赤色など色彩が付されていてもよい。
すべての明部に図心を表す印５４が付される（ステップＳ４−３−３Ｃ）と、ステップＳ４−３−３の処理が終了する。制御部４２内の画像認識手段１８は、フィールドの個数を明部の個数とする。そして、実施例１と同様に、明部の個数を有底凹部２２の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする（ステップＳ４−４；図６（Ｂ））。図１６（Ｂ）では明部の個数は１７（個）であり、減算すると７（個）が求める苗数となる。

７．効果
実施例２の図心による処理（ステップＳ４−３−３）により、プラグトレイ２０が本来載置すべき位置からずれて載置された場合や、載置したプラグトレイが自重などで撓んだ場合であっても、正確に明部の個数を把握することができる。
たとえば、プラグトレイ２０が本来載置すべき位置（載置部１２−１）からずれて載置された場合、撮像装置１６で撮像された画像において、苗の挿入されていない有底凹部２２の小孔２４の画像（明部）は必ずしも小孔の形状（小さな円形形状）とはならない。また、プラグトレイのｘ方向、ｙ方向と、苗数計数装置１の本体１０の長手方向（ｘ方向）、直行方向（ｙ方向）とが一致せず、プラグトレイ上の位置（ｘ、ｙ）が正確に判断できない。
さらに、プラグトレイ２０は可撓性を有するため、本来載置すべき載置部１２−１に載置しても、プラグトレイの自重や苗３０の重みでプラグトレイの中央部が下方向に大きく撓む場合がある。プラグトレイ２０が撓んだ場合、撮像装置１６で撮像された画像において、画像の中央部に位置する小孔２４の画像（明部）は小孔の形状（小さな円形形状）に近い形状に撮像される。一方、プラグトレイ２０の中央部から離反して位置する小孔２４の画像（明部）は、プラグトレイの撓みにより、楕円形形状など小孔の形状（小さな円形形状）とは異なる形状に撮像される。
このように、画像上の明部が小孔２４の形状と異なる場合や位置（ｘ、ｙ）を正確に判断できない場合であっても、小孔２４の画像が図心を判断できる程度の明部を有すれば、図心による処理（ステップＳ４−３−３）により明部の個数および明部の位置を把握、取得することができる。明部の個数が把握されれば、減算により苗数を算出することができる。

実際には、図心による処理（ステップＳ４−３−３）よりも前のステップ、すなわち２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）により苗の総数はすでに算出されている。実施例２の図心による処理（ステップＳ４−３−３）を追加することにより、前のステップ（ステップＳ４−３−２）で算出された苗の総数を確認することができる。

プラグトレイ２０の下方向への撓みを防止するため、苗３０の挿入されたプラグトレイの下に、苗の挿入されていない別のプラグトレイを設けてもよい。苗３０の挿入されたプラグトレイ２０の下に別のプラグトレイを設置することにより、プラグトレイの強度を強めるとともに、本体１０内部の好ましい位置にプラグトレイを配置、固定することができる。

実施例２の構成であっても、実施例１と同様の効果が得られることはいうまでもない。
すなわち、図心による処理（ステップＳ４−３−３）が追加された苗数計数装置１や苗数計数方法、苗数計数プログラムであっても、苗３０の有無を簡単かつ自動的に選別することができる。そのため、作業者が人力でプラグトレイ２０上の苗数を計数する手間、時間をかけることなく、苗数を自動的に取得することができる。
また、実施例２でも、複数の光源１４−１、反射板１４−２からなる照射手段１４が苗３０をあらゆる方向から照射し、明部あるいは暗部を確実に反映した画像を撮像することができる。光源１４−１、反射板１４−２のみでは排除されなかった異物（たとえば枝３２Ｃ）は、２値画像の変換（ステップＳ４−３−１）および連続性による処理（ステップＳ４−３−２）により画像中から異物を確実に除去する（図１０（Ａ）（Ｂ）、図１１（Ａ）（Ｂ）参照）。
苗数計数装置１は、本体１０の内部（収納部１０’）を暗所として、その内部にトレイ台１２、照射手段１４、撮像手段１６を備えるとともに、撮像手段などに制御装置４０を含む画像認識手段１８を接続すればよく、構成が簡単であることはいうまでもない。

８．そのほか
前述した実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を何等限定するものでなく、本発明の技術範囲内で変形、改造などの施されたものも全て本発明に包含されることはいうまでもない。

本発明の苗数計数方法、苗数計数システムおよび苗数計数装置の実施例として接木苗の場合を例示したが、計数の対象となる苗がプラグトレイの有底凹部に挿入されていればよく、接木苗に限定されない。たとえば、接木していない単体の苗であってもよい。

１ （苗数計数方法、苗数計数システムを具体化した）苗数計数装置
１０ 本体
１２ トレイ台
１４ 照射手段
１４−１ 光源
１４−２ 反射板
１６ 撮像手段
１８ 画像認識手段
２０ プラグトレイ
２２ 有底凹部
２４ 小孔
３０ 苗
Ｓ１ 入力ステップ
Ｓ２ 照射ステップ
Ｓ３ 撮像ステップ
Ｓ４ 画像認識ステップ

Claims (12)

1. 底に小孔を持つ有底凹部を平面に複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数方法において、
   プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力ステップと、
   プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置する照射手段が、プラグトレイへ光を照射する照射ステップと、
   プラグトレイの下方向に位置する撮像手段が、照射されたプラグトレイを下方向から撮像する撮像ステップと、
   前記撮像ステップで撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識ステップと、
   を具備する苗数計数方法。
2. 前記撮像ステップはＲＧＢによるプラグトレイの画像を撮像し、
   前記画像認識ステップは前記プラグトレイの画像をグレースケールに変換する請求項１記載の苗数計数方法。
3. 前記画像認識ステップは２値画像変換のステップと連続性による処理のステップとを含み、
   前記２値画像変換のステップでは、前記プラグトレイの画像を白黒画素からなる二値画像に変換し、
   前記連続性による処理のステップでは、前記二値画像の一定範囲内に不連続な画素があれば連続の画素に置換する請求項１または２記載の苗数計数方法。
4. 前記画像認識ステップはさらに図心による処理のステップを含み、
   前記図心による処理のステップでは、前記連続性による処理のステップ後の画像から、白色画素からなる明部の図心の個数を算出し、前記図心の個数を、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部の数とする請求項３記載の苗数計数方法。
5. 前記図心による処理のステップでは、前記連続性による処理のステップ後の画像から白色画素からなる明部の図心の位置をさらに算出し、前記画像上の前記図心の位置に印を付す請求項４記載の苗数計数方法。
6. 底に小孔を持つ有底凹部を複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数プログラムにおいて、
   プラグトレイの有底凹部の総数が入力または取得される入力手段、
   プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、プラグトレイへ光を照射する照射手段、
   プラグトレイの下方向に位置し、照射されたプラグトレイを撮像する撮像手段、および、
   前記撮像手段で撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値をプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識手段としてコンピュータを機能させる苗数計数プログラム。
7. 前記撮像手段はＲＧＢによるプラグトレイの画像を撮像し、
   前記画像認識手段は前記プラグトレイの画像をグレースケールに変換する請求項６記載の苗数計数プログラム。
8. 前記画像認識手段は２値画像変換の手段と連続性による処理の手段とを含み、
   前記２値画像変換の手段では、前記プラグトレイの画像を白黒画素からなる二値画像に変換し、
   前記連続性による処理の手段では、前記二値画像の一定範囲内に不連続な画素があれば連続の画素に置換する請求項６または７記載の苗数計数プログラム。
9. 前記画像認識手段はさらに図心による処理の手段を含み、
   前記図心による処理の手段では、前記連続性による処理の手段後の画像から、白色画素からなる明部の図心の個数を算出し、前記図心の個数を、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部の数とする請求項８記載の苗数計数プログラム。
10. 前記図心による処理の手段では、前記連続性による処理の手段後の画像から白色画素からなる明部の図心の位置をさらに算出し、前記画像上の前記図心の位置に印を付す請求項９記載の苗数計数プログラム。
11. 底に小孔を持つ有底凹部を複数有して形成されるプラグトレイの各有底凹部に挿入された苗の本数を計数する苗数計数装置において、
    内部にプラグトレイを収納可能な本体と、
    前記本体内部に設置され、少なくとも１枚のプラグトレイを載置可能なトレイ台と、
    プラグトレイの上方向および前後左右の斜め上方向に位置し、プラグトレイへ光を照射する照射手段と、
    前記トレイ台の下方向に位置し、前記照射手段により照射された前記トレイ台のプラグトレイを下方向から撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段で撮像されたプラグトレイの画像において、前記有底凹部の小孔を透過した光を明部と認識し、前記明部を苗の挿入されていない有底凹部と判断し、前記明部の数を前記有底凹部の総数から減算し、減算により求められた数値を前記トレイ台に載置したプラグトレイにおける苗の本数とする画像認識手段と、
    を具備する苗数計数装置。
12. 前記照射手段は、１または複数の光源と、１または複数の反射板とを有し、
    前記光源からの光が前記反射板により反射されて、前記トレイ台に載置されたプラグトレイを照射する請求項１１記載の苗数計数装置。
    

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