JPH0678885B2 - とうもろこしの結実部長さ計測方法 - Google Patents
とうもろこしの結実部長さ計測方法Info
- Publication number
- JPH0678885B2 JPH0678885B2 JP27007590A JP27007590A JPH0678885B2 JP H0678885 B2 JPH0678885 B2 JP H0678885B2 JP 27007590 A JP27007590 A JP 27007590A JP 27007590 A JP27007590 A JP 27007590A JP H0678885 B2 JPH0678885 B2 JP H0678885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corn
- length
- measuring
- fruit set
- digital image
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Cultivation Of Plants (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はとうもろこしの長さ選別における計測装置な
どのためのとうもろこし表面のテクスチャー解析を用い
た長さ計測方法に関する。更に詳しく言えば、この発明
は計測対象となるとうもろこし表面の実（粒）の配列状
態に基づく処理であり、表面状態の明るさなどにあまり
影響されないで、とうもろこしの軸部・未熟部・欠粒部
・傷部を除いた結実部のみの長さ計測方法に関する。
どのためのとうもろこし表面のテクスチャー解析を用い
た長さ計測方法に関する。更に詳しく言えば、この発明
は計測対象となるとうもろこし表面の実（粒）の配列状
態に基づく処理であり、表面状態の明るさなどにあまり
影響されないで、とうもろこしの軸部・未熟部・欠粒部
・傷部を除いた結実部のみの長さ計測方法に関する。
［従来の技術］ 対向式の光学センサーをいくつか用いて、とうもろこし
の未熟部なども含めた全長を計測する方法がある。この
方法を用いたとうもろこしの選別装置が実用化されてい
る。この方法では、適当な間隔で配置したセンサーのオ
ン、オフ情報からとうもろこしの長さを計測する。した
がって、選別装置に用いる場合でも、それらセンサーに
よる計測装置の構成は簡単で、かつ高速な計測が可能と
なる。しかし、長さのサイズとしての計測値はとうもろ
こしの全長ではなく、結実部のみの長さである。したが
って、上記のような計測方法では軸部なども含めた全長
の計測は可能であるが、実際に必要な結実部の長さを計
測することができない。そのため、その誤差（全長−結
実部長さ）による選別の誤りが発生し易くなる。また、
とうもろこしをカメラによりとらえ、その長さを計測す
る方法として２値画像による処理が考えられるが、２値
化のためのしきい値設定を浮動的にしたとしても、結実
部のみの計測は難しい。
の未熟部なども含めた全長を計測する方法がある。この
方法を用いたとうもろこしの選別装置が実用化されてい
る。この方法では、適当な間隔で配置したセンサーのオ
ン、オフ情報からとうもろこしの長さを計測する。した
がって、選別装置に用いる場合でも、それらセンサーに
よる計測装置の構成は簡単で、かつ高速な計測が可能と
なる。しかし、長さのサイズとしての計測値はとうもろ
こしの全長ではなく、結実部のみの長さである。したが
って、上記のような計測方法では軸部なども含めた全長
の計測は可能であるが、実際に必要な結実部の長さを計
測することができない。そのため、その誤差（全長−結
実部長さ）による選別の誤りが発生し易くなる。また、
とうもろこしをカメラによりとらえ、その長さを計測す
る方法として２値画像による処理が考えられるが、２値
化のためのしきい値設定を浮動的にしたとしても、結実
部のみの計測は難しい。
［発明が解決しようとする問題点］ 一般に、とうもろこしの長さ計測では、軸部・未熟部・
欠粒部・傷部を除いた結実部のみを選択的に計測するた
めの結実部（または結実部以外）の認識技術の導入が必
要であり、困難とされている。また、たとえそれら部位
が認識、計測されたとしても選別装置などに用いるには
計測処理に多大の時間を要し、実用的でないと考えられ
る。
欠粒部・傷部を除いた結実部のみを選択的に計測するた
めの結実部（または結実部以外）の認識技術の導入が必
要であり、困難とされている。また、たとえそれら部位
が認識、計測されたとしても選別装置などに用いるには
計測処理に多大の時間を要し、実用的でないと考えられ
る。
［問題点を解決するための手段］ 実際にとうもろこしの選別作業を行っている作業者は、
小さくて白っぽい実の並びであれば未熟部であるという
ようにとうもろこしの実の状態を見て、結実部のみの長
さを知り、選別している。そこで、画像処理の応用によ
りできるだけ作業者に近い認識を実現しようというのが
本発明の手法である。
小さくて白っぽい実の並びであれば未熟部であるという
ようにとうもろこしの実の状態を見て、結実部のみの長
さを知り、選別している。そこで、画像処理の応用によ
りできるだけ作業者に近い認識を実現しようというのが
本発明の手法である。
本発明は認識にテクスチャー解析技術を導入し、その処
理においても通常の微分処理により行うことで複雑な計
算を含まない高速な処理が可能である。図１にこの処理
を模擬的に示す。また、微分値を利用しているので濃淡
画像やその２値化画像による処理に比べて、処理ごとに
個々異なるとうもろこしの明度値の影響を受けにくい。
したがって、しきい値処理にしても固定的に行うことが
でき、とうもろこし個体ごとの明度値変化に影響されな
い。さらに、手法的にディジタル・シグナルプロセッサ
など高速演算プロセッサ上での動作が可能であると共
に、本手法のハードウェア化も容易である。したがっ
て、必要に応じた計測処理速度を実現することができ
る。以上が本発明の特徴である。
理においても通常の微分処理により行うことで複雑な計
算を含まない高速な処理が可能である。図１にこの処理
を模擬的に示す。また、微分値を利用しているので濃淡
画像やその２値化画像による処理に比べて、処理ごとに
個々異なるとうもろこしの明度値の影響を受けにくい。
したがって、しきい値処理にしても固定的に行うことが
でき、とうもろこし個体ごとの明度値変化に影響されな
い。さらに、手法的にディジタル・シグナルプロセッサ
など高速演算プロセッサ上での動作が可能であると共
に、本手法のハードウェア化も容易である。したがっ
て、必要に応じた計測処理速度を実現することができ
る。以上が本発明の特徴である。
本発明である特許請求の範囲３）による結実部計測を説
明する。
明する。
図２のように配置された計測対象となるとうもろこしを
２次元CCDカメラによりとらえ、その映像信号を256×25
6画素、１画素８ビットのディジタル画像（図３）に変
換する。この際、図３に示すように画像の横方向にとう
もろこし長手方向がとらえられるようにすることが必要
である。ここで、軸部と末端部が逆になっていてもよ
い。次に、その画像について微分処理を行いエッジを抽
出する。その微分画像に対して２値化後、射影演算処理
し、１次元データ化する。そのデータにしきい値を設
け、結実部のみを分離し実際の長さを計測する。
２次元CCDカメラによりとらえ、その映像信号を256×25
6画素、１画素８ビットのディジタル画像（図３）に変
換する。この際、図３に示すように画像の横方向にとう
もろこし長手方向がとらえられるようにすることが必要
である。ここで、軸部と末端部が逆になっていてもよ
い。次に、その画像について微分処理を行いエッジを抽
出する。その微分画像に対して２値化後、射影演算処理
し、１次元データ化する。そのデータにしきい値を設
け、結実部のみを分離し実際の長さを計測する。
この手順をブロック図により示すと、図４のようにな
り、各処理モジュールはそのまま回路化すなわちハード
ウェア化できる。
り、各処理モジュールはそのまま回路化すなわちハード
ウェア化できる。
［実施例］ 次に本発明の実施例を示す。
とうもろこしをカメラによりとらえ標本化、量子化され
たディジタル画像を図５に示す。この画像についてのブ
ロック図にしたがった処理結果を図６（ａ）〜（ｅ）に
示す。処理対象画像は256×256画素、１画素８ビットの
データである。図６の各処理結果は（ａ）微分処理画
像、（ｂ）２値化処理画像、（ｃ）射影演算処理デー
タ、（ｄ）加重平均化処理データ、（ｅ）結実部長さデ
ータである。しきい値処理回路の出力である結実部長さ
データが次式にしたがった計算回路を経ることにより、
実際の長さが出力される。
たディジタル画像を図５に示す。この画像についてのブ
ロック図にしたがった処理結果を図６（ａ）〜（ｅ）に
示す。処理対象画像は256×256画素、１画素８ビットの
データである。図６の各処理結果は（ａ）微分処理画
像、（ｂ）２値化処理画像、（ｃ）射影演算処理デー
タ、（ｄ）加重平均化処理データ、（ｅ）結実部長さデ
ータである。しきい値処理回路の出力である結実部長さ
データが次式にしたがった計算回路を経ることにより、
実際の長さが出力される。
ここで、Ｐはとうもろこし結実部長さに相当する画素数
（結実部長さデータ）、Ａはディジタル画像水平１ライ
ンの画素数に相当する長さ（mm）である。Ａについては
あらかじめキャリブレーションしておく必要がある。こ
の例では、ディジタル画像水平１ラインの画素数は256
画素である。
（結実部長さデータ）、Ａはディジタル画像水平１ライ
ンの画素数に相当する長さ（mm）である。Ａについては
あらかじめキャリブレーションしておく必要がある。こ
の例では、ディジタル画像水平１ラインの画素数は256
画素である。
［効果］ 本発明は、以上説明したように、とうもろこしの結実部
のみの長さを微分処理によるテクスチャー解析により求
める計測手法である。特に、このようなカメラを用いた
画像計測においてよく取り上げられる撮像問題について
は、計測処理ごとに個々異なるとうもろこしの明度値の
影響を受けにくいため、ほとんど問題とならない。ま
た、処理の簡便さからハードウェア化も容易であり、必
要に応じた計測処理速度を実現することができる。した
がって、例えば、とうもろこし加工工場において、作業
者が長さ選別を行っている工程を確実に自動化するため
の計測装置を提供でき、いままでの全長計測装置による
自動化に比べ選別のための計測精度を著しく向上させる
効果がある。
のみの長さを微分処理によるテクスチャー解析により求
める計測手法である。特に、このようなカメラを用いた
画像計測においてよく取り上げられる撮像問題について
は、計測処理ごとに個々異なるとうもろこしの明度値の
影響を受けにくいため、ほとんど問題とならない。ま
た、処理の簡便さからハードウェア化も容易であり、必
要に応じた計測処理速度を実現することができる。した
がって、例えば、とうもろこし加工工場において、作業
者が長さ選別を行っている工程を確実に自動化するため
の計測装置を提供でき、いままでの全長計測装置による
自動化に比べ選別のための計測精度を著しく向上させる
効果がある。
図１は微分処理の模擬図で、（ａ）は処理前のとうもろ
こしの状態を示す。結実部である実の部分を四角形で、
末端部の未熟な実を三角形で示している。（ｂ）は処理
後の状態であり、結実部と未熟部が分離された状態を示
す。図２はとうもろこしとカメラの位置関係図で、とう
もろこしを上からCCDカメラにより撮像している様子を
示している。図３はとうもろこしのディジタル画像であ
り、とうもろこしが256×256画素の画像内にディジタル
化されている様子を示す。図４は特許請求の範囲３）に
よる結実部の計測手順を示す。図５は実施例において用
いたとうもろこしをカメラより入力し、ディジタル化し
た生物の形態を表す図面の代用の写真である。図６は実
施例における計測過程の各処理結果で、図４の各ブロッ
クの出力結果を表している。（ａ）は図５のとうもろこ
しを微分処理した生物の形態を表す図面の代用の写真で
ある。（ｂ）は微分処理したとうもろこし画像を２値化
処理した生物の形態を表す図面の代用の写真である。
（ｃ）および（ｄ）のグラフの横軸は水平ライン画素
（１〜256画素）で、縦軸は各水平ライン画素について
の垂直方向の射影演算値（明度値の総和）である。ここ
で、明度値１が白、０が黒である。（ｅ）のグラフは横
軸の左端に（ｄ）において設定したしきい値未満に相当
する部位を０で表し、縦軸にその水平ライン画素数が示
されている。同様に、右端にはしきい値より大きい部位
を255で表し、縦軸にその水平ライン画素数（結実部の
長さに相当）を示しており、Ymaxがその値である。よっ
て、前式から結実部の長さが141mmと求められる。な
お、図６（ｄ）についてのしきい値は12で、図６（ｂ）
の２値化のしきい値は５である。
こしの状態を示す。結実部である実の部分を四角形で、
末端部の未熟な実を三角形で示している。（ｂ）は処理
後の状態であり、結実部と未熟部が分離された状態を示
す。図２はとうもろこしとカメラの位置関係図で、とう
もろこしを上からCCDカメラにより撮像している様子を
示している。図３はとうもろこしのディジタル画像であ
り、とうもろこしが256×256画素の画像内にディジタル
化されている様子を示す。図４は特許請求の範囲３）に
よる結実部の計測手順を示す。図５は実施例において用
いたとうもろこしをカメラより入力し、ディジタル化し
た生物の形態を表す図面の代用の写真である。図６は実
施例における計測過程の各処理結果で、図４の各ブロッ
クの出力結果を表している。（ａ）は図５のとうもろこ
しを微分処理した生物の形態を表す図面の代用の写真で
ある。（ｂ）は微分処理したとうもろこし画像を２値化
処理した生物の形態を表す図面の代用の写真である。
（ｃ）および（ｄ）のグラフの横軸は水平ライン画素
（１〜256画素）で、縦軸は各水平ライン画素について
の垂直方向の射影演算値（明度値の総和）である。ここ
で、明度値１が白、０が黒である。（ｅ）のグラフは横
軸の左端に（ｄ）において設定したしきい値未満に相当
する部位を０で表し、縦軸にその水平ライン画素数が示
されている。同様に、右端にはしきい値より大きい部位
を255で表し、縦軸にその水平ライン画素数（結実部の
長さに相当）を示しており、Ymaxがその値である。よっ
て、前式から結実部の長さが141mmと求められる。な
お、図６（ｄ）についてのしきい値は12で、図６（ｂ）
の２値化のしきい値は５である。
フロントページの続き (71)出願人 999999999 松村 信良 北海道函館市桔梗町379番地 北海道立工 業技術センター内 (72)発明者 波 通隆 北海道札幌市北区北十九条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 高橋 裕之 北海道札幌市北区北十九条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 長尾 信一 北海道札幌市北区北十九条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 森田 穰 北海道札幌市北区北十九条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 松村 信良 北海道函館市桔梗町379番地 北海道立工 業技術センター内 審査官 田部 元史
Claims (5)
- 【請求項１】とうもろこしをカメラによりとらえ、その
画像情報を標本化及び量子化し、ディジタル画像にす
る。その画像上のとうもろこしの軸部・未熟部・欠粒部
・傷部と結実部の分離を、そのとうもろこしの１粒１粒
の実の配列状態を表すテクスチャーの解析により行い、
とうもろこしの結実部のみの長さを計測することを特徴
とするとうもろこし結実部長さ計測方法。 - 【請求項２】ディジタル画像上のとうもろこしのテクス
チャーである実の配列状態を微分処理により数値化し
て、明瞭化のため２値化し、射影演算処理し、そのデー
タにしきい値を設け、結実部分離するテクスチャー解析
による特許請求の範囲第１項に記載のとうもろこし結実
部長さ計測方法。 - 【請求項３】ディジタル画像上のとうもろこしのテクス
チャーである実の配列状態を微分処理により数値化し
て、明瞭化のため２値化し、射影演算処理し、加重平均
化処理後、そのデータにしきい値を設け、結実部を分離
するテクスチャー解析による特許請求の範囲第１項に記
載のとうもろこし結実部長さ計測方法。 - 【請求項４】ディジタル画像に平滑化処理を行った後
に、特許請求の範囲第２項もしくは第３項に記載の計測
方法を適用するとうもろこしの結実部長さ計測方法。 - 【請求項５】ディジタル画像にメディアン・フイルタ処
理を行った後に、特許請求の範囲第２項もしくは第３項
に記載の計測方法を適用するとうもろこし結実部長さ計
測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27007590A JPH0678885B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | とうもろこしの結実部長さ計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27007590A JPH0678885B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | とうもろこしの結実部長さ計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145309A JPH04145309A (ja) | 1992-05-19 |
| JPH0678885B2 true JPH0678885B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17481180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27007590A Expired - Lifetime JPH0678885B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | とうもろこしの結実部長さ計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678885B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8073235B2 (en) | 2007-08-13 | 2011-12-06 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Method and system for digital image analysis of ear traits |
| EP2696997A1 (en) | 2011-04-14 | 2014-02-19 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | System and method for presentation of ears of corn for image acquisition and evaluation |
| BR112014015990B1 (pt) | 2011-12-30 | 2021-09-14 | Pioneer Hi-Bred International, Inc | Métodos para a valiar um vegetal de milho, método para a análise de produção elevada e método para avaliar uma espiga imatura de um vegetal de milho |
| CN103190224B (zh) * | 2013-03-26 | 2015-02-18 | 中国农业大学 | 基于计算机视觉技术的玉米果穗考种方法、系统和装置 |
| CN105340413B (zh) * | 2015-10-26 | 2017-08-08 | 中国农业大学 | 一种玉米果穗三维信息检测方法及系统 |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27007590A patent/JPH0678885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04145309A (ja) | 1992-05-19 |
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