JPH06276828A - 果菜収穫機の果菜類検出方式 - Google Patents
果菜収穫機の果菜類検出方式Info
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- JPH06276828A JPH06276828A JP5073792A JP7379293A JPH06276828A JP H06276828 A JPH06276828 A JP H06276828A JP 5073792 A JP5073792 A JP 5073792A JP 7379293 A JP7379293 A JP 7379293A JP H06276828 A JPH06276828 A JP H06276828A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】２値化画像から検出するきゅうりを正確に検出
しようとするものである。 【構成】きゅうりの２値化画像の各画素群の縦方向及び
横方向の各々最大長さの比率が所定値以上か、又は各画
素群の一部に横方向の幅が一定範囲内となるラインが縦
方向に連続して所定数以上存在するときゅうりと判定す
る。 【効果】２方法によってきゅうりを判定することによ
り、正確に判定できる。
しようとするものである。 【構成】きゅうりの２値化画像の各画素群の縦方向及び
横方向の各々最大長さの比率が所定値以上か、又は各画
素群の一部に横方向の幅が一定範囲内となるラインが縦
方向に連続して所定数以上存在するときゅうりと判定す
る。 【効果】２方法によってきゅうりを判定することによ
り、正確に判定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、果菜収穫機の果菜類
検出方式に関する。
検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、果菜類がきゅうりであり、この
きゅうりの検出は、栽培された植条に沿って自走しなが
ら、きゅうりの形状はカメラで撮像され、この撮像によ
って得られる検出画像信号を２値化して２値化画像が作
成され、この２値化画像の輪郭の縦と横との比が算出さ
れ、この算出した比によってきゅうりであるか、又は葉
であるかが判定されて、きゅうりを検出する検出方式で
あった。
きゅうりの検出は、栽培された植条に沿って自走しなが
ら、きゅうりの形状はカメラで撮像され、この撮像によ
って得られる検出画像信号を２値化して２値化画像が作
成され、この２値化画像の輪郭の縦と横との比が算出さ
れ、この算出した比によってきゅうりであるか、又は葉
であるかが判定されて、きゅうりを検出する検出方式で
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】果菜収穫機で、例えば
果菜類がきゅうりであり、このきゅうりを検出して収穫
するときは、栽培された植条に沿って自走しながら、き
ゅうりの形状はカメラで撮像され、この撮像によって得
られる検出された画像信号を２値化して２値化画像が作
成され、この２値化画像の輪郭の縦と横との比が算出さ
れ、この算出した比によってきゅうりであるか、又はき
ゅうり以外の葉であるかが判定され、きゅうりのみが収
穫される。
果菜類がきゅうりであり、このきゅうりを検出して収穫
するときは、栽培された植条に沿って自走しながら、き
ゅうりの形状はカメラで撮像され、この撮像によって得
られる検出された画像信号を２値化して２値化画像が作
成され、この２値化画像の輪郭の縦と横との比が算出さ
れ、この算出した比によってきゅうりであるか、又はき
ゅうり以外の葉であるかが判定され、きゅうりのみが収
穫される。
【０００４】このきゅうり収穫作業のときに、カメラで
きゅうりを撮像のときに、きゅうりと葉とが重なった状
態で撮像されると、２値化画像はきゅうりと葉とが一体
になった画像となり、このため縦・横の比が変ってきゅ
うりがきゅうりでないと誤検出されることがあったが、
これを解消しようとするものである。
きゅうりを撮像のときに、きゅうりと葉とが重なった状
態で撮像されると、２値化画像はきゅうりと葉とが一体
になった画像となり、このため縦・横の比が変ってきゅ
うりがきゅうりでないと誤検出されることがあったが、
これを解消しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、果菜類を含
む所定範囲をカメラ３で撮像し、これによって得られる
各検出画像信号を２値化して画素群より成る２値化画像
となし、該２値化画像における各画素群の縦方向及び横
方向の各々最大長さの比率が所定値以上であるか、又は
該各画素群の一部に横方向の幅が一定範囲内となるライ
ンが縦方向に連続して所定数以上存在することによって
該画素群が収穫対象物の果菜類であると判定することを
特徴とする果菜収穫機の果菜類検出方式の構成とする。
む所定範囲をカメラ３で撮像し、これによって得られる
各検出画像信号を２値化して画素群より成る２値化画像
となし、該２値化画像における各画素群の縦方向及び横
方向の各々最大長さの比率が所定値以上であるか、又は
該各画素群の一部に横方向の幅が一定範囲内となるライ
ンが縦方向に連続して所定数以上存在することによって
該画素群が収穫対象物の果菜類であると判定することを
特徴とする果菜収穫機の果菜類検出方式の構成とする。
【０００６】
【発明の作用】果菜収穫機で、きゅうりを検出して収穫
するときは、栽培した植条に沿って自走しながら、所定
範囲をカメラ３で撮像し、この撮像によって検出された
画像信号を２値化して２値化画素群の縦方向及び横方向
の各々の最大長さの比率が算出され、この算出した比率
と所定値とが比較され、算出した比率が所定値以上であ
るか、又は各画素群の一部に横方向の幅が一定範囲内に
なるラインが縦方向に連続して所定数以上存在すること
によって、該画素群が収穫対象物のきゅうりであると判
定される。又上記以外のときはきゅうり以外の茎や葉と
判定される。これらの判定によってきゅうりのみが収穫
される。
するときは、栽培した植条に沿って自走しながら、所定
範囲をカメラ３で撮像し、この撮像によって検出された
画像信号を２値化して２値化画素群の縦方向及び横方向
の各々の最大長さの比率が算出され、この算出した比率
と所定値とが比較され、算出した比率が所定値以上であ
るか、又は各画素群の一部に横方向の幅が一定範囲内に
なるラインが縦方向に連続して所定数以上存在すること
によって、該画素群が収穫対象物のきゅうりであると判
定される。又上記以外のときはきゅうり以外の茎や葉と
判定される。これらの判定によってきゅうりのみが収穫
される。
【０００７】
【発明の効果】２値化画像の各画素群の縦・横の各々の
最大長さの比率が所定値以上であるか、又は各画素群の
一部に横方向の幅が一定範囲内になるラインが縦方向に
連続して所定数以上存在するかという条件を適用して、
きゅうりと判定することにより、きゅうりと葉とが一体
になった画像であっても、きゅうりを正確に検出するこ
とができる。
最大長さの比率が所定値以上であるか、又は各画素群の
一部に横方向の幅が一定範囲内になるラインが縦方向に
連続して所定数以上存在するかという条件を適用して、
きゅうりと判定することにより、きゅうりと葉とが一体
になった画像であっても、きゅうりを正確に検出するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図例は、果菜収穫機１を示す図であり、例えば
果菜類のきゅうり２の形状をカメラ３で撮像して、この
撮像した画像を２値化し、この２値化画像によって収穫
対象物のきゅうり２であるか否かを検出する検出方式に
ついて説明する。
明する。図例は、果菜収穫機１を示す図であり、例えば
果菜類のきゅうり２の形状をカメラ３で撮像して、この
撮像した画像を２値化し、この２値化画像によって収穫
対象物のきゅうり２であるか否かを検出する検出方式に
ついて説明する。
【０００９】前記果菜収穫機１は、電動式の走行部４上
には、きゅうり２収穫用のマニピュレ−タ５、収穫する
きゅうり２の形状を、例えば波長８５０ｎｍ及び５５０
ｎｍの光を基に撮像する多板式ＣＣＤカメラ３，３、き
ゅうり２の位置を検出する位置センサ６よりなる視覚機
構７を設けた構成としている。前記果菜収穫機１を使用
する栽培圃場は、斜めに設けた支持体８にきゅうり２の
樹体９を支持させて生育させる。
には、きゅうり２収穫用のマニピュレ−タ５、収穫する
きゅうり２の形状を、例えば波長８５０ｎｍ及び５５０
ｎｍの光を基に撮像する多板式ＣＣＤカメラ３，３、き
ゅうり２の位置を検出する位置センサ６よりなる視覚機
構７を設けた構成としている。前記果菜収穫機１を使用
する栽培圃場は、斜めに設けた支持体８にきゅうり２の
樹体９を支持させて生育させる。
【００１０】前記マニピュレ−タ５は、対面する樹体９
の傾斜とほぼ平行となるように傾斜させた傾斜枠１０
と、該傾斜枠１０のガイドレ−ル１１に沿って昇降自在
に装着した基台１２と、該基台１２の上に水平状に回動
自在に設けた本体１３と、該マニピュレ−タ５に設けた
関節型を形成するア−ム１４と、該ア−ム１４の先端部
に設けたきゅうり２を挟持して切断するハンド装置１５
とからなる構成である。
の傾斜とほぼ平行となるように傾斜させた傾斜枠１０
と、該傾斜枠１０のガイドレ−ル１１に沿って昇降自在
に装着した基台１２と、該基台１２の上に水平状に回動
自在に設けた本体１３と、該マニピュレ−タ５に設けた
関節型を形成するア−ム１４と、該ア−ム１４の先端部
に設けたきゅうり２を挟持して切断するハンド装置１５
とからなる構成である。
【００１１】前記傾斜枠１０は、ヒンジ１６を用いて走
行部４に装着させ、背面側を支持リンク１７で支えてい
る。該支持リンク１７の下端部は、支持板１８の長孔１
９の任意位置へ装着され、この装着位置を調節して該傾
斜枠１０の傾斜角度を任意に調節することのできる構成
としている。マニピュレ−タ５の各部を作動させること
により、ハンド装置１５を収穫対象とするきゅうり２を
挟持して、このきゅうり２の果柄を切断する構成として
いる。
行部４に装着させ、背面側を支持リンク１７で支えてい
る。該支持リンク１７の下端部は、支持板１８の長孔１
９の任意位置へ装着され、この装着位置を調節して該傾
斜枠１０の傾斜角度を任意に調節することのできる構成
としている。マニピュレ−タ５の各部を作動させること
により、ハンド装置１５を収穫対象とするきゅうり２を
挟持して、このきゅうり２の果柄を切断する構成として
いる。
【００１２】前記視覚機構７は、図１及び図３の如く、
前部にはカメラ用レンズ２０を設け、このカメラ用レン
ズ２０の後側には分光器２１′を設け、この分光器２
１′の前部にはハ−フミラ−２１を設け、このハ−フミ
ラ−２１下側及び後側には各反射盤（Ａ）２２ａ，
（Ｂ）２２ｂ，（Ｃ）２２ｃを設け、該各反射盤（Ａ）
２２ａ，（Ｂ）２２ｂ後側に波長８５０ｎｍ用の干渉フ
ィルタ（Ａ）２３ａを設け、該反射盤（Ｃ）２２ｃ後側
には波長５５０ｎｍ用の干渉フィルタ（Ｂ）２３ｂを設
け、これら干渉フィルタ（Ａ）２３ａ，（Ｂ）２３ｂ後
側には多板式ＣＣＤカメラ３，３を夫々設けた構成であ
り、波長８５０ｎｍ及び５５０ｎｍのときの光で所定範
囲を撮像する構成としている。
前部にはカメラ用レンズ２０を設け、このカメラ用レン
ズ２０の後側には分光器２１′を設け、この分光器２
１′の前部にはハ−フミラ−２１を設け、このハ−フミ
ラ−２１下側及び後側には各反射盤（Ａ）２２ａ，
（Ｂ）２２ｂ，（Ｃ）２２ｃを設け、該各反射盤（Ａ）
２２ａ，（Ｂ）２２ｂ後側に波長８５０ｎｍ用の干渉フ
ィルタ（Ａ）２３ａを設け、該反射盤（Ｃ）２２ｃ後側
には波長５５０ｎｍ用の干渉フィルタ（Ｂ）２３ｂを設
け、これら干渉フィルタ（Ａ）２３ａ，（Ｂ）２３ｂ後
側には多板式ＣＣＤカメラ３，３を夫々設けた構成であ
り、波長８５０ｎｍ及び５５０ｎｍのときの光で所定範
囲を撮像する構成としている。
【００１３】又前記視覚機構７は、各多板式ＣＣＤカメ
ラ３，３の視野内を水平及び垂直に走査して、対象物の
きゅうり２までの距離を測定する位置センサ６及び該各
多板式ＣＣＤカメラ３，３で撮像した画像を取り込むと
きの照度を検出する照度センサ２４等よりなる構成であ
る。該各多板式ＣＣＤＳカメラ３，３、該位置センサ６
及び照度センサ２４が検出する各種検出は、制御装置２
５の入力回路２６を経てＣＰＵ２７へ入力され、このＣ
ＰＵ２７で分析処理されて、各種指令が出力回路２８を
経て指令され、マニピュレ−タ５等を作動する構成であ
り、該制御装置２５は該視覚機構７内に設けた構成とし
ている。
ラ３，３の視野内を水平及び垂直に走査して、対象物の
きゅうり２までの距離を測定する位置センサ６及び該各
多板式ＣＣＤカメラ３，３で撮像した画像を取り込むと
きの照度を検出する照度センサ２４等よりなる構成であ
る。該各多板式ＣＣＤＳカメラ３，３、該位置センサ６
及び照度センサ２４が検出する各種検出は、制御装置２
５の入力回路２６を経てＣＰＵ２７へ入力され、このＣ
ＰＵ２７で分析処理されて、各種指令が出力回路２８を
経て指令され、マニピュレ−タ５等を作動する構成であ
り、該制御装置２５は該視覚機構７内に設けた構成とし
ている。
【００１４】次に、以上のように構成する本発明実施例
の２値化画像からのきゅうりの検出方式の制御は、図４
のフロ−チャ−トを参照に説明する。きゅうり２の収穫
作業が開始され（ステップ１０１）、撮像されて２値化
された各２値化画像にラベリングされて、ラベリングさ
れた各２値化画像の画素数が計算され（ステップ１０
２）、各ラベルの画素数（Ｇｘ）が、（Ｇｘ）≧３００
か検出され（ステップ１０３）、ＮＯと検出されると削
除され（ステップ１０４）、ステップ１０２へ戻る構成
である。又ＹＥＳと検出されると画像のフェレ長比（Ｆ
Ａ）が計算され（ステップ１０５）、このフェレ長比
（ＦＡ）は図５の如く画像の垂直方向（縦方向）長さ
（ｆｖ）と水平方向（横方向）長さ（ｆｈ）との比がｆ
ｖ／ｆｈで計算される。計算されたフェレ長比（ＦＡ）
が、（ＦＡ）≧２．２か検出され（ステップ１０６）、
ＹＥＳと検出されるときゅうり２であると判定される構
成である（ステップ１０７）。ＮＯと検出されると水平
方向切片長（ＬＡ）が計算され（ステップ１０８）、水
平方向ラインの画素数（Ｌｉ）が、５≦（Ｌｉ）≦２０
か検出され（ステップ１０９）、５及び２０は画像の水
平方向ラインの画素数である。ＹＥＳと検出されると｜
（Ｌｉ＋1）−（Ｌｉ）｜≦２か検出され、水平方向ラ
インの上下の画素数の差が２か、又は２以下であるか検
出され（ステップ１１０）。カウント数（Ｇｘ）＝Ｇｘ
＋１か（ステップ１１１）、カウント数（Ｇｘ）が、
（Ｇｘ）≧３０か検出され、ステップ１１０で検出され
た上下の画素数の差が２か、又は２以下かが３０画素以
上続いたか検出され（ステップ１１２）、ＹＥＳと検出
されるとＦＬＡＧ＝１できゅうり２であると判定される
構成である。（ステップ１０７）。ＮＯと検出されると
ＦＬＡＧ＝０できゅうり２以外の茎及び葉であると判定
される構成である。ＦＬＡＧとは、図６の如く検出さ
れ、所定の水平方向ラインの画素数（Ｌｉ）の第（ｉ）
番目の水平方向の幅（画素数）５ドット以上２０ドット
以下のライン（縦方向画素数）が３０ライン以上連続し
て存在すれば、ＦＬＡＧ＝１と検出され、存在しなけれ
ばＦＬＡＧ＝０と検出される。所定の画素段（ｉ）＝Ｅ
ＮＤか検出され（ステップ１１３）、ＹＥＳと検出され
ると削除される構成である（ステップ１１４）。ＮＯと
検出されると（ｉ）＝（ｉ）＋１とされ（ステップ１１
５）、ステップ１０８へ進む構成である。
の２値化画像からのきゅうりの検出方式の制御は、図４
のフロ−チャ−トを参照に説明する。きゅうり２の収穫
作業が開始され（ステップ１０１）、撮像されて２値化
された各２値化画像にラベリングされて、ラベリングさ
れた各２値化画像の画素数が計算され（ステップ１０
２）、各ラベルの画素数（Ｇｘ）が、（Ｇｘ）≧３００
か検出され（ステップ１０３）、ＮＯと検出されると削
除され（ステップ１０４）、ステップ１０２へ戻る構成
である。又ＹＥＳと検出されると画像のフェレ長比（Ｆ
Ａ）が計算され（ステップ１０５）、このフェレ長比
（ＦＡ）は図５の如く画像の垂直方向（縦方向）長さ
（ｆｖ）と水平方向（横方向）長さ（ｆｈ）との比がｆ
ｖ／ｆｈで計算される。計算されたフェレ長比（ＦＡ）
が、（ＦＡ）≧２．２か検出され（ステップ１０６）、
ＹＥＳと検出されるときゅうり２であると判定される構
成である（ステップ１０７）。ＮＯと検出されると水平
方向切片長（ＬＡ）が計算され（ステップ１０８）、水
平方向ラインの画素数（Ｌｉ）が、５≦（Ｌｉ）≦２０
か検出され（ステップ１０９）、５及び２０は画像の水
平方向ラインの画素数である。ＹＥＳと検出されると｜
（Ｌｉ＋1）−（Ｌｉ）｜≦２か検出され、水平方向ラ
インの上下の画素数の差が２か、又は２以下であるか検
出され（ステップ１１０）。カウント数（Ｇｘ）＝Ｇｘ
＋１か（ステップ１１１）、カウント数（Ｇｘ）が、
（Ｇｘ）≧３０か検出され、ステップ１１０で検出され
た上下の画素数の差が２か、又は２以下かが３０画素以
上続いたか検出され（ステップ１１２）、ＹＥＳと検出
されるとＦＬＡＧ＝１できゅうり２であると判定される
構成である。（ステップ１０７）。ＮＯと検出されると
ＦＬＡＧ＝０できゅうり２以外の茎及び葉であると判定
される構成である。ＦＬＡＧとは、図６の如く検出さ
れ、所定の水平方向ラインの画素数（Ｌｉ）の第（ｉ）
番目の水平方向の幅（画素数）５ドット以上２０ドット
以下のライン（縦方向画素数）が３０ライン以上連続し
て存在すれば、ＦＬＡＧ＝１と検出され、存在しなけれ
ばＦＬＡＧ＝０と検出される。所定の画素段（ｉ）＝Ｅ
ＮＤか検出され（ステップ１１３）、ＹＥＳと検出され
ると削除される構成である（ステップ１１４）。ＮＯと
検出されると（ｉ）＝（ｉ）＋１とされ（ステップ１１
５）、ステップ１０８へ進む構成である。
【００１５】ステップ１０９及びステップ１１０でＮＯ
と検出されるとカウント数（Ｇｘ）＝０とされ（ステッ
プ１１６）、ステップ１１３へ進む構成としている。図
７〜図９の（イ）図ノイズクリアとラベリングを行った
画像から、きゅうり２を認識した画像が（ロ）図であ
り、又（ハ）図は特徴量を算出してきゅうり２か否か判
定する。
と検出されるとカウント数（Ｇｘ）＝０とされ（ステッ
プ１１６）、ステップ１１３へ進む構成としている。図
７〜図９の（イ）図ノイズクリアとラベリングを行った
画像から、きゅうり２を認識した画像が（ロ）図であ
り、又（ハ）図は特徴量を算出してきゅうり２か否か判
定する。
【００１６】次に、雑音成分消去の制御は、図１０のフ
ロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステッ
プ２０１）、２値化画像の水平方向の中央部画素
（ｆ0）位置が探索され（ステップ２０２）、中央部画
素の周囲が８分割されて、これら８分割された区郭に、
図１１の如く夫々点数が付されて探索され（ステップ２
０３）、１の数がカウントされ（ステップ２０４）、カ
ウント≧４か検出され（ステップ２０５）、ＹＥＳと検
出されると中央部画素（ｆ0）＝１か（ステップ２０
６）、全画素を探索したか検出され（ステップ２０
７）、ＹＥＳと検出されると終了とする構成である（ス
テップ２０８）。ステップ２０５でＮＯと検出されると
中央部画素（ｆ0）＝０か（ステップ２０９）、ステッ
プ２０７へ進む構成である。ステップ２０７でＮＯと検
出されるとステップ２０２へ戻る構成としている。
ロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステッ
プ２０１）、２値化画像の水平方向の中央部画素
（ｆ0）位置が探索され（ステップ２０２）、中央部画
素の周囲が８分割されて、これら８分割された区郭に、
図１１の如く夫々点数が付されて探索され（ステップ２
０３）、１の数がカウントされ（ステップ２０４）、カ
ウント≧４か検出され（ステップ２０５）、ＹＥＳと検
出されると中央部画素（ｆ0）＝１か（ステップ２０
６）、全画素を探索したか検出され（ステップ２０
７）、ＹＥＳと検出されると終了とする構成である（ス
テップ２０８）。ステップ２０５でＮＯと検出されると
中央部画素（ｆ0）＝０か（ステップ２０９）、ステッ
プ２０７へ進む構成である。ステップ２０７でＮＯと検
出されるとステップ２０２へ戻る構成としている。
【００１７】次に、ラベリング制御は、図１２のフロ−
チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステップ３
０１）、２値化画像の水平方向の中央部画素位置が探索
され（ステップ３０２）、画素の探索順序は、図１３の
如く行われる。ｆｉは水平方向の画素を示し、ｆｊは垂
直方向の画素を示し、又ｆｉｊは中央部画素を示す。中
央部画素（ｆｉｊ）＝１か検出され（ステップ３０
３）、ＮＯと検出されるとステップ３０２へ戻る構成で
ある。ＹＥＳと検出されると隣接点が全て０であるか検
出され（ステップ３０４）、ＹＥＳと検出されるとｆｉ
ｊに新ラベルが付され（ステップ３０５）、ステップ３
０２へ戻る構成である。ＮＯと検出されると隣接点が全
て同じラベルか検出され（ステップ３０６）、ＮＯと検
出されるとｆｉｊに最前ラベルとされ（ステップ３０
７）、その他と最前ラベルとは同一ラベルであると記録
され（ステップ３０８）、前画素を探索したか検出され
（ステップ３０９）、ＮＯと検出されるとステップ３０
２へ戻り、ＹＥＳと検出されると連結ラベルの書き替え
され（ステップ３１０）、終了する構成としている（ス
テップ３１１）。ステップ３０６でＹＥＳと検出される
とｆｉｊに同ラベルとされ（ステップ３１２）、ステッ
プ３０９へ進む構成としている。
チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステップ３
０１）、２値化画像の水平方向の中央部画素位置が探索
され（ステップ３０２）、画素の探索順序は、図１３の
如く行われる。ｆｉは水平方向の画素を示し、ｆｊは垂
直方向の画素を示し、又ｆｉｊは中央部画素を示す。中
央部画素（ｆｉｊ）＝１か検出され（ステップ３０
３）、ＮＯと検出されるとステップ３０２へ戻る構成で
ある。ＹＥＳと検出されると隣接点が全て０であるか検
出され（ステップ３０４）、ＹＥＳと検出されるとｆｉ
ｊに新ラベルが付され（ステップ３０５）、ステップ３
０２へ戻る構成である。ＮＯと検出されると隣接点が全
て同じラベルか検出され（ステップ３０６）、ＮＯと検
出されるとｆｉｊに最前ラベルとされ（ステップ３０
７）、その他と最前ラベルとは同一ラベルであると記録
され（ステップ３０８）、前画素を探索したか検出され
（ステップ３０９）、ＮＯと検出されるとステップ３０
２へ戻り、ＹＥＳと検出されると連結ラベルの書き替え
され（ステップ３１０）、終了する構成としている（ス
テップ３１１）。ステップ３０６でＹＥＳと検出される
とｆｉｊに同ラベルとされ（ステップ３１２）、ステッ
プ３０９へ進む構成としている。
【００１８】次に２値化画像の中心線の抽出制御は、図
１４のフロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ
（ステップ４０１）、ラベルが検索され（ステップ４０
２）、ｆｉは水平方向の画素を示し、ｆｊは垂直方向の
画素を示し、又ｆｉｊは中央部画素を示す。画素ｆｉ、
ｊ‐1＝０・ｆｉ、ｊ＝ラベルか検出され（ステップ４
０３）、ＮＯと検出されるとステップ４０２へ戻り、Ｙ
ＥＳと検出されるとｊ＝ｊ＋１か（ステップ４０４）、
ｆｉ、ｊ‐1＝ラベル・ｆｉ、ｊ＝０か検出され（ステ
ップ４０５）、ＮＯと検出されるとステップ４０４へ戻
り、ＹＥＳと検出されると両端画像の中心点（Ｓ）とさ
れ（ステップ４０６）、ｊ＝終了か検出され（ステップ
４０７）、ＮＯと検出されるとｊ＝ｊ＋１か（ステップ
４０８）、ステップ４０２へ戻る構成である。ＹＥＳと
検出されるとｉ＝終了か検出され（ステップ４０９）、
ＮＯと検出されるとｉ＝ｉ＋１か（ステップ４１０）、
ステップ４０２へ戻る構成であり、ＹＥＳと検出される
と終了する構成としている（ステップ４１１）。
１４のフロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ
（ステップ４０１）、ラベルが検索され（ステップ４０
２）、ｆｉは水平方向の画素を示し、ｆｊは垂直方向の
画素を示し、又ｆｉｊは中央部画素を示す。画素ｆｉ、
ｊ‐1＝０・ｆｉ、ｊ＝ラベルか検出され（ステップ４
０３）、ＮＯと検出されるとステップ４０２へ戻り、Ｙ
ＥＳと検出されるとｊ＝ｊ＋１か（ステップ４０４）、
ｆｉ、ｊ‐1＝ラベル・ｆｉ、ｊ＝０か検出され（ステ
ップ４０５）、ＮＯと検出されるとステップ４０４へ戻
り、ＹＥＳと検出されると両端画像の中心点（Ｓ）とさ
れ（ステップ４０６）、ｊ＝終了か検出され（ステップ
４０７）、ＮＯと検出されるとｊ＝ｊ＋１か（ステップ
４０８）、ステップ４０２へ戻る構成である。ＹＥＳと
検出されるとｉ＝終了か検出され（ステップ４０９）、
ＮＯと検出されるとｉ＝ｉ＋１か（ステップ４１０）、
ステップ４０２へ戻る構成であり、ＹＥＳと検出される
と終了する構成としている（ステップ４１１）。
【００１９】次に、２値化画像の中心線の方向性計算
は、図１５のフロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−
トされ（ステップ５０１）、中心点（Ｓ）の開始点を探
索され（ステップ５０２）、反時計回りで探索され（ス
テップ５０３）、中央部画素（ｆｉ）＝Ｓか検出され
（ステップ５０４）、ＹＥＳと検出されるとカウント数
（Ｃｇ）＝Ｃｇ＋１か（ステップ５０５）、中央部画素
（ｆ0）に追跡済マ−クされ（ステップ５０６）、水平
方向の画素（ｆｉ）を中央部画素（ｆ0）に変換され
（ステップ５０７）、ステップ５０３へ戻る構成であ
る。ステップ５０４でＮＯと検出されるとｆｉ＝ｆ8、
又はｆｉ＝追跡済マ−クか検出され（ステップ５０
８）、ＮＯと検出されるとステップ５０３へ戻る構成で
あり、ＹＥＳと検出されるとＣｇ≧５か検出され（ステ
ップ５０９）、ＹＥＳと検出されると上下端の座標が記
録され（ステップ５１０）、結合中心線長さ（Ｔ）＝｜
ｘｅ−ｘｔ｜／ｙｅ−ｙｔか（ステップ５１１）、結合
中心線長さ（Ｔ）≦０．４２（ｔａｎ２２．５゜＝０．
４２）か検出され（ステップ５１２）、ＹＥＳと検出さ
れると全中心線探索したか検出され（ステップ５１
３）、ＹＥＳと検出されると終了する構成である（ステ
ップ５１４）。ＮＯと検出されるとステップ５０２へ戻
る構成である。ステップ５０９及びステップ５１２でＮ
Ｏと検出されると中心線が削除され（ステップ５１
５）、ステップ５０２へ戻る構成としている。
は、図１５のフロ−チャ−トを参照に説明する。スタ−
トされ（ステップ５０１）、中心点（Ｓ）の開始点を探
索され（ステップ５０２）、反時計回りで探索され（ス
テップ５０３）、中央部画素（ｆｉ）＝Ｓか検出され
（ステップ５０４）、ＹＥＳと検出されるとカウント数
（Ｃｇ）＝Ｃｇ＋１か（ステップ５０５）、中央部画素
（ｆ0）に追跡済マ−クされ（ステップ５０６）、水平
方向の画素（ｆｉ）を中央部画素（ｆ0）に変換され
（ステップ５０７）、ステップ５０３へ戻る構成であ
る。ステップ５０４でＮＯと検出されるとｆｉ＝ｆ8、
又はｆｉ＝追跡済マ−クか検出され（ステップ５０
８）、ＮＯと検出されるとステップ５０３へ戻る構成で
あり、ＹＥＳと検出されるとＣｇ≧５か検出され（ステ
ップ５０９）、ＹＥＳと検出されると上下端の座標が記
録され（ステップ５１０）、結合中心線長さ（Ｔ）＝｜
ｘｅ−ｘｔ｜／ｙｅ−ｙｔか（ステップ５１１）、結合
中心線長さ（Ｔ）≦０．４２（ｔａｎ２２．５゜＝０．
４２）か検出され（ステップ５１２）、ＹＥＳと検出さ
れると全中心線探索したか検出され（ステップ５１
３）、ＹＥＳと検出されると終了する構成である（ステ
ップ５１４）。ＮＯと検出されるとステップ５０２へ戻
る構成である。ステップ５０９及びステップ５１２でＮ
Ｏと検出されると中心線が削除され（ステップ５１
５）、ステップ５０２へ戻る構成としている。
【００２０】次に、中心線の結合制御は、図１６のフロ
−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステップ
６０１）、中心線下端を探索され（ステップ６０２）、
下方の中心線上端を探索され（ステップ６０３）、下方
に中心線があるか検出され（ステップ６０４）、ＮＯと
検出されると中心線の画素数計算され（ステップ６０
５）、画素数（ドット数）≧画郭の位置によって変更さ
れる中心線を形成する基準画素数ｈｉか検出され（ステ
ップ６０６）、ＹＥＳと検出されると上端画素にきゅう
り２マ−クされ（ステップ６０７）、ｙ軸中心線との距
離が計算され（ステップ６０８）、全中心線を探索した
か検出され（ステップ６０９）、ＹＥＳと検出されると
終了とする構成である（ステップ６１０）。ＮＯと検出
されるとステップ６０２へ戻る構成である。ステップ６
０６でＮＯと検出されるとステップ６０９へ進む構成と
している。ここで同じ形状及び大きさのきゅうり２であ
っても多板式ＣＣＤカメラ３の光軸中心からの離れ度合
により、２値化画像上の大きさ（中心線長さ）が異なっ
てしまう。このため前記の基準画素数ｈｉを適宜変更す
る必要がある。
−チャ−トを参照に説明する。スタ−トされ（ステップ
６０１）、中心線下端を探索され（ステップ６０２）、
下方の中心線上端を探索され（ステップ６０３）、下方
に中心線があるか検出され（ステップ６０４）、ＮＯと
検出されると中心線の画素数計算され（ステップ６０
５）、画素数（ドット数）≧画郭の位置によって変更さ
れる中心線を形成する基準画素数ｈｉか検出され（ステ
ップ６０６）、ＹＥＳと検出されると上端画素にきゅう
り２マ−クされ（ステップ６０７）、ｙ軸中心線との距
離が計算され（ステップ６０８）、全中心線を探索した
か検出され（ステップ６０９）、ＹＥＳと検出されると
終了とする構成である（ステップ６１０）。ＮＯと検出
されるとステップ６０２へ戻る構成である。ステップ６
０６でＮＯと検出されるとステップ６０９へ進む構成と
している。ここで同じ形状及び大きさのきゅうり２であ
っても多板式ＣＣＤカメラ３の光軸中心からの離れ度合
により、２値化画像上の大きさ（中心線長さ）が異なっ
てしまう。このため前記の基準画素数ｈｉを適宜変更す
る必要がある。
【００２１】ステップ６０４でＹＥＳと検出されると同
一ラベル内の中心線か検出され（ステップ６１１）、Ｎ
Ｏと検出されると上下中心線間に画像があるか検出され
（ステップ６１２）、ＮＯと検出されるとステップ６０
３へ戻る構成であり、ＹＥＳと検出されると連結線の方
向性が計算され（ステップ６１３）、結合中心線長さ
（Ｔ）≦所定値（ｄ）か検出され（ステップ６１４）、
ＹＥＳと検出されると連結可能マ−クされ（ステップ６
１５）、全下方中心線を探索したか検出され（ステップ
６１６）、ＹＥＳと検出されるとＴｍｉｎの連結線と結
合され（ステップ６１７）、ステップ６０３へ戻る構成
である。ステップ６１４でＮＯと検出されるとステップ
６１６へ進む構成である。又ステップ６１６でＮＯと検
出されると他の下方中心線へ結合され（ステップ６１
８）、ステップ６１３へ戻る構成としている。
一ラベル内の中心線か検出され（ステップ６１１）、Ｎ
Ｏと検出されると上下中心線間に画像があるか検出され
（ステップ６１２）、ＮＯと検出されるとステップ６０
３へ戻る構成であり、ＹＥＳと検出されると連結線の方
向性が計算され（ステップ６１３）、結合中心線長さ
（Ｔ）≦所定値（ｄ）か検出され（ステップ６１４）、
ＹＥＳと検出されると連結可能マ−クされ（ステップ６
１５）、全下方中心線を探索したか検出され（ステップ
６１６）、ＹＥＳと検出されるとＴｍｉｎの連結線と結
合され（ステップ６１７）、ステップ６０３へ戻る構成
である。ステップ６１４でＮＯと検出されるとステップ
６１６へ進む構成である。又ステップ６１６でＮＯと検
出されると他の下方中心線へ結合され（ステップ６１
８）、ステップ６１３へ戻る構成としている。
【００２２】以下、上記実施例の作用について説明す
る。野菜収穫機１で、例えば果菜類がきゅうり２であ
り、このきゅうり２を検出して収穫するときは、栽培さ
れた植条に沿って、この果菜収穫機１を自走させなが
ら、きゅうり２の形状は、視覚機構７の多板式ＣＣＤカ
メラ３，３で、所定の波長の光で撮像される。
る。野菜収穫機１で、例えば果菜類がきゅうり２であ
り、このきゅうり２を検出して収穫するときは、栽培さ
れた植条に沿って、この果菜収穫機１を自走させなが
ら、きゅうり２の形状は、視覚機構７の多板式ＣＣＤカ
メラ３，３で、所定の波長の光で撮像される。
【００２３】この撮像によって得られる検出された画像
信号がＣＰＵ２７へ入力されて２値化されて２値化画像
が作成され、この２値化画像は各画素の集合体で形成さ
れた各画素群の縦方向及び横方向の各々最大長さのフェ
レ長比率が算出され、この算出したフェレ長比率と所定
値とが比較され、算出したフェレ長比率が所定値以上で
あると検出されるか、又は各画素の水平方向の幅（画素
個数）が一定範囲内であり、この一定範囲内の垂直ライ
ン（画素個数）が連続して所定値以上を示す部分が、各
画素群の一部に有ると検出されると、収穫対象物である
きゅうり２であると判定される。又上記以外のときはき
ゅうり２以外の茎や葉であると判定される。これらの判
定によってきゅうり２のみが収穫される。
信号がＣＰＵ２７へ入力されて２値化されて２値化画像
が作成され、この２値化画像は各画素の集合体で形成さ
れた各画素群の縦方向及び横方向の各々最大長さのフェ
レ長比率が算出され、この算出したフェレ長比率と所定
値とが比較され、算出したフェレ長比率が所定値以上で
あると検出されるか、又は各画素の水平方向の幅（画素
個数）が一定範囲内であり、この一定範囲内の垂直ライ
ン（画素個数）が連続して所定値以上を示す部分が、各
画素群の一部に有ると検出されると、収穫対象物である
きゅうり２であると判定される。又上記以外のときはき
ゅうり２以外の茎や葉であると判定される。これらの判
定によってきゅうり２のみが収穫される。
図はこの発明の一実施例を示す。
【図１】果菜類栽培圃場における果菜収穫機の全体正面
図。
図。
【図２】ブロック図。
【図３】視覚機構の拡大側断面図。
【図４】フロ−チャ−ト。
【図５】フェレ長比算出図。
【図６】水平方向切片長算出図。
【図７】（イ）ノイズクリアとラベリングを行った画
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
【図８】（イ）ノイズクリアとラベリングを行った画
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
【図９】（イ）ノイズクリアとラベリングを行った画
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
像。（ロ）認識結果図。（ハ）特徴量表。
【図１０】フロ−チャ−ト。
【図１１】点数配分図。
【図１２】フロ−チャ−ト。
【図１３】ラベリング手順図。
【図１４】フロ−チャ−ト。
【図１５】フロ−チャ−ト。
【図１６】フロ−チャ−ト。
３ カメラ（多板式ＣＣＤ）
Claims (1)
- 【請求項１】 果菜類を含む所定範囲をカメラ３で撮像
し、これによって得られる各検出画像信号を２値化して
画素群より成る２値化画像となし、該２値化画像におけ
る各画素群の縦方向及び横方向の各々最大長さの比率が
所定値以上であるか、又は該各画素群の一部に横方向の
幅が一定範囲内となるラインが縦方向に連続して所定数
以上存在することによって該画素群が収穫対象物の果菜
類であると判定することを特徴とする果菜収穫機の果菜
類検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07379293A JP3443865B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 果菜収穫機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07379293A JP3443865B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 果菜収穫機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276828A true JPH06276828A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3443865B2 JP3443865B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13528401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07379293A Expired - Fee Related JP3443865B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 果菜収穫機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443865B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554124A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-03-05 | Iseki & Co Ltd | 果実収穫ロボツト等の視覚装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07379293A patent/JP3443865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554124A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-03-05 | Iseki & Co Ltd | 果実収穫ロボツト等の視覚装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3443865B2 (ja) | 2003-09-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627 Year of fee payment: 9 |
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