JPS62279480A - Fruit recognizing device - Google Patents

Fruit recognizing device

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JPS62279480A
JPS62279480A JP61122914A JP12291486A JPS62279480A JP S62279480 A JPS62279480 A JP S62279480A JP 61122914 A JP61122914 A JP 61122914A JP 12291486 A JP12291486 A JP 12291486A JP S62279480 A JPS62279480 A JP S62279480A
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JP
Japan
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image information
information
color
fruit
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP61122914A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Fujii
保生 藤井
Masahiko Hayashi
正彦 林
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decrease as a whole the storage capacity of a storage means, and also, to efficiently execute a read-out processing by storing binarization image information being color information and variable density image information being brightness information, in a lump as one image data. CONSTITUTION:A red signal and a blue signal of color signals separated by an NTSC decoder 2 are brought to a subtraction processing by a color separating circuit 3, and also, binary-coded by a binarization circuit 4, and converted to binarization image information S4 which has extracted a specific color area corresponding to only a color of a fruit to be recognized. On the other hand, a luminance signal is quantized by an A/D converter 5 and converted to variable density image information S5, synthesized with the information S4 at every quantized picture element unit by a data buffer 6 and stored as image information of one screen portion. In such case, an image data S6 per one picture element is expressed by 8 bit length, and its lowest bit position and the remaining 7 bit portion are used as a value of the information S4 and a value of the information S5, respectively. Accordingly, binarization color information and brightness information corresponding to every quantized picture element shown by 8 bit length are stored as the data S6 in the same address position in the memory 7.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、果実用作業機に対する作業対象果実
の位置を検出して、作業用マニプレータを誘導するため
の制御情報を得るための手段等として用いるための果実
認識装置に関し、詳しくは、認識対象果実の色に対応す
る特定色範囲の画像情報と、前記特定色を含まない画像
情報とを減算することにより、前記認識対象果実の色の
みに対応した画像情報を分離抽出する色分離手段、前記
色分離手段によって得られた画像情報を設定閾値シこ基
づいて2値化する2値化手段、前記各画像情報と同一範
囲を撮像した?農淡画像情報をそのグレイレベルに基づ
いて量子化する量子化手段、及び、前記量子化された濃
淡画像情報と前記2値化手段により2値化された2値化
画像情報とを夫々の量子化画素位置を対応させた状態で
記憶する記tα手段を備えた果実認識装置に関する。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a method for guiding a manipulator by detecting the position of a fruit to be worked with respect to a fruit work machine, for example. Regarding a fruit recognition device used as a means for obtaining control information, specifically, by subtracting image information in a specific color range corresponding to the color of the fruit to be recognized and image information that does not include the specific color. , a color separation means for separating and extracting image information corresponding only to the color of the fruit to be recognized, a binarization means for binarizing the image information obtained by the color separation means based on a set threshold value, and each of the images. Did you image the same area as the information? quantization means for quantizing the gray level image information based on its gray level; The present invention relates to a fruit recognition device including a notation tα means for storing pixel positions in correspondence with each other.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の果実認識装置は、例えば、認識対象果実を
過性したカラー画像情報を、認識対象果実の色に対応し
た特定色範囲の画像情報と認識対象果実の色を含まない
画像情報とを減算することにより明るさに対する色情報
の正規化を行った後2値化して、認識対象果実の色のみ
に対応した領域を抽出した2値化画像情報と、撮像画像
情報のグレイレベルに基づいて量子化した濃淡画像情報
との二つの画像情報を、夫々の量子化画素位置が同一位
置となるようにして、画像メモリ等の記憶手段に一旦記
憶させると共に、その記憶した画像情報に基づいて、認
識対象果実の位置に対応する情報を求めるようにしたも
のである。
This type of fruit recognition device described above, for example, converts color image information of the fruit to be recognized into color image information, image information in a specific color range corresponding to the color of the fruit to be recognized, and image information that does not include the color of the fruit to be recognized. The color information is normalized with respect to brightness by subtraction, then binarized, and an area corresponding only to the color of the fruit to be recognized is extracted based on the binarized image information and the gray level of the captured image information. The two pieces of image information, including the quantized gray image information, are temporarily stored in a storage means such as an image memory so that the respective quantized pixel positions are at the same position, and based on the stored image information, Information corresponding to the position of the fruit to be recognized is obtained.

そして、上記2値化画像情報と量子化した濃淡画像情報
の各画素位置を対応させて記憶させるに、従来では、記
憶された濃淡画像情報が無い部分は2値化画像情報では
ないものとして処理することにより2値化画像情報を復
元できる原理に基づいて、2値化画像情報で濃淡画像情
報をマスクすることにより、認識対象果実の色のみに対
応した領域の濃淡画像情報を記憶させるようにして装置
構成の簡素化を図るようにしてあった(例えば、本出願
人が先に提案した特願昭60−128933号、特願昭
60−211585号等参照)。
In order to store each pixel position of the binarized image information and the quantized gray image information in correspondence with each other, conventionally, the portions where there is no stored gray image information are processed as not being binary image information. Based on the principle that the binarized image information can be restored by doing this, by masking the gradation image information with the binarized image information, the gradation image information of the area corresponding only to the color of the fruit to be recognized is stored. (See, for example, Japanese Patent Application No. 128933/1982 and Japanese Patent Application No. 211585/1982, which were previously proposed by the present applicant).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記従来構成においては、以下に示すよ
うな不都合があり、改善の余地があった。
However, the conventional configuration described above has the following disadvantages, and there is room for improvement.

認識対象果実は一般的に球形をしていることから、その
撮像画像の果実表面には強い反射のために本体の果実色
とは異なる白く光って見えるハイライト領域が生じるこ
とがある。そして、この画面土間るく見えるハイライト
領域は、その明るさが飽和した状態となっているために
、抽出すべき特定色と他の色情報とを同様なレベル含む
ものとなり、上記特定色の画像情報と、その特定色を含
まない画像情報とを減算すると、そのレベルが略同様の
レベルであるために大きく減衰してしまい、その減算結
果を2値化すると、ハイライト領域部分では、特定色情
報が欠落した状態となる。従って、特定色範囲を正確に
抽出するためには、上記2値化画像情報のうちのハイラ
イト領域部分を補完するいわゆる穴埋めの処理を行う必
要が生じる。
Since the fruit to be recognized is generally spherical, the fruit surface in the captured image may have a highlight area that appears to shine white, which is different from the main fruit color, due to strong reflection. Since the brightness of this highlight area, which looks like a dirt floor on the screen, is saturated, it contains the specific color to be extracted and other color information at similar levels. When image information is subtracted from image information that does not include the specific color, the level is substantially the same, so it is greatly attenuated, and when the subtraction result is binarized, the specific color is Color information is missing. Therefore, in order to accurately extract a specific color range, it is necessary to perform a so-called fill-in process to complement the highlight area of the binarized image information.

ところが、上記従来構成では、2値化画像情報で濃淡画
像情報をマスクする際に、2値化画像情報がハイライト
領域部分で欠落すると、それによってマスクされた濃淡
画像情報も欠落することとなる。そして、その欠落した
画像部分部分が、ハイライト領域に対応する部分か、他
の色の画像情報であるかを判別する明るさの情報が無い
ために、例えば、その欠落した部分が小さい場合にはノ
イズ領域であると判別して除去すると共に、その周囲の
画素の明るさを平均化した値を補完する領域の濃淡画像
情報とじて置き換える等の処理を行うこととなる。従っ
て、穴埋めの処理結果が不正確になる不利がある。
However, in the conventional configuration described above, when masking the grayscale image information with the binary image information, if the binary image information is missing in the highlight area, the masked grayscale image information will also be missing. . Since there is no brightness information to determine whether the missing part of the image corresponds to a highlight area or image information of another color, for example, if the missing part is small, is determined to be a noise area and removed, and processing is performed such as replacing it with grayscale image information of the area that complements the value obtained by averaging the brightness of surrounding pixels. Therefore, there is a disadvantage that the result of the hole filling process becomes inaccurate.

又、記憶された画像情報を繰り返し参照しながら穴埋め
の処理を行う必要があり、そのための処理が複雑になる
ばかりか、処理速度も遅くなる不利がある。
Furthermore, it is necessary to repeatedly refer to the stored image information while performing the filling process, which not only complicates the processing but also slows down the processing speed.

そこで、2値化画像情報と濃淡画像情報の両方を別々に
記憶させることも考えられるが、その場合、画像情報の
記憶容量が多くなると共に、二つの異なる画像情報を参
照しながら画像処理するために、処理が複雑になったり
、処理速度が遅くなる不利がある。
Therefore, it may be possible to store both the binarized image information and the grayscale image information separately, but in that case, the storage capacity of the image information would increase, and the image processing would be performed while referring to two different image information. However, the disadvantage is that the processing becomes complicated and the processing speed becomes slow.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による果実認識装置の特徴構成は、前記2値化画
像情報と前記量子化された濃淡画ふ情報とを、量子化画
素毎の一つの画像データとして合成する画像データ合成
手段を設け、前記合成された画像データを、前記記憶手
段に記憶させるように構成してある点にあり、その作用
並びに効果は以下の通りである。
A characteristic configuration of the fruit recognition device according to the present invention is that an image data synthesizing means is provided for synthesizing the binary image information and the quantized grayscale image information as one image data for each quantized pixel; The structure is such that the combined image data is stored in the storage means, and its functions and effects are as follows.

〔作 用〕[For production]

すなわち、色の情報である2値化画像情報と明るさの情
報である濃淡画像情報とを、一つの画像データにまとめ
て記憶させるように構成してあるので、例えば、上述し
た穴埋め処理等において、色情報と明るさ情報の異なる
二つの画像情報を、−回の処理で同時に読み出すことが
できるように、効率良く複数種の画像データを記憶させ
ることができる。
That is, since it is configured to store binarized image information, which is color information, and grayscale image information, which is brightness information, together in one image data, for example, in the above-mentioned hole-filling process, etc. A plurality of types of image data can be stored efficiently so that two pieces of image information, including color information and brightness information, can be read out simultaneously in - times of processing.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って、特定色範囲の領域に対応した2値化画像情報と
濃淡画像情報の二つの画像情報を、一つの画像データに
合成して記憶させるので、その記憶データが欠落するこ
とがない状態で、記憶手段の記憶容量を全体として減少
できると共に4、その読み出し処理の効率化を図ること
ができるに至ったのである。
Therefore, the two image information, the binarized image information and the grayscale image information corresponding to the area of the specific color range, are combined into one image data and stored, so that the stored data is not lost. It has become possible to reduce the storage capacity of the storage means as a whole4 and to improve the efficiency of the reading process.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は、屋外において撮像されたカラー画像情報(S
o)から、認識対象果実の位置情報を得るための果実認
識装置のブロック図であって、特に、ミカンやリンゴ等
の暖色系の果実を認識するための装置として構成してあ
り、認識対象果実(F)の色に対応する特定色の画性情
fla(S1)として、前記カラー画性情a<SO)を
構成する赤色成分の色信号(R)を分離抽出すると共に
、特定色を含まない画像情報(S2)として、青色成分
の色信号(B)を分離抽出し、そして、前記赤色成分の
色信号(Fl)から青色成分の色信号(B)を減算して
2値化することにより、認識対象果実以外の技、葉、空
等の背景となる物体の色成分を除去すると共に、明るさ
に対して正規化した果実の色のみに対応した領域を抽出
した2値化画像情報(S4)を得るようにしてある。そ
して、前記カラー画像情報(So)のうちの明るさ情報
のみに対応した濃淡画像情報としての輝度信号(Y)を
、そのグレイレベルに基づいて量子化した濃淡画像情報
(S1)を分離抽出した後、前記濃淡画像情報(S1)
を、前記2値化画像情報(S4)にてマスクした領域の
重心(p+)及び明るく見えるハイライト領域(Po)
の゛位置とを求めることにより、重なりあって見える複
数果実の一つ一つを分離識別可能な位置情報を得るよう
に構成してある。
Figure 1 shows color image information (S
o) is a block diagram of a fruit recognition device for obtaining positional information of a recognition target fruit, and is configured as a device for recognizing warm-colored fruits such as mandarin oranges and apples; As image quality information fla (S1) of a specific color corresponding to the color (F), a color signal (R) of the red component that constitutes the color image quality information a<SO) is separated and extracted, and an image that does not include the specific color is extracted. As information (S2), a blue component color signal (B) is separated and extracted, and the blue component color signal (B) is subtracted from the red component color signal (Fl) and binarized. Binarized image information (S4 ). Then, the brightness signal (Y) as grayscale image information corresponding only to the brightness information of the color image information (So) was quantized based on the gray level, and grayscale image information (S1) was separated and extracted. After that, the grayscale image information (S1)
is the center of gravity (p+) of the area masked with the binarized image information (S4) and the highlight area (Po) that appears bright.
By determining the position of the fruit, positional information that allows each of the fruits that appear to be overlapped to be separated and identified is obtained.

すなわち、↑最像手段としてのカラービデオカメラ(1
)により撮像されたカラー画像情報(第3図(イ)参照
)として出力されるNTSC形弐のカラービデオ信号(
So)は、NTSCデコーダ(2)により、垂直同期信
号(VD)と水平同期信号(+10)の同期信号、赤色
信号(R)と青色信号([1)の色信号、及び、濃淡画
像情報としての輝度信号(Y)の夫々に分離される。
In other words, ↑Color video camera (1
) is output as color image information (see Figure 3 (a)).
So) is processed by the NTSC decoder (2) as synchronization signals of vertical synchronization signal (VD) and horizontal synchronization signal (+10), color signals of red signal (R) and blue signal ([1), and gray scale image information. luminance signals (Y).

前記分離された赤色信号(R)と青色信号(B)は、前
記認識対象果実(F)に対応した特定色範囲の画性情f
)3(S1)を抽出する色分離手段としての色分離回路
(3)により減算処理されると共に、2値化回路(4)
にて設定閾値に基づいて2値化され、認識対象果実(F
)の色のみに対応した特定色領域を抽出した2値化画像
情報(S4)(第3図(rl)参照)に変換される。
The separated red signal (R) and blue signal (B) are image characteristics f of a specific color range corresponding to the recognition target fruit (F).
) 3 (S1) is subtracted by the color separation circuit (3) as a color separation means, and the binarization circuit (4)
The fruit to be recognized (F
) is converted into binarized image information (S4) (see FIG. 3 (rl)) in which a specific color area corresponding only to the color is extracted.

一方、前記輝度信号(Y)は、量子化手段としてのA/
D変換器(5)にて、その明るさつまりグレイレベルを
128段階に量子化され、7ビツト長のデジタル値とし
て表現される濃淡画性情@css)に変換され、画像デ
ータ合成手段としてのデータバッファ(6)にて、量子
化画素iii位毎に、前記2値化画像情報(S4)と合
成されて、画像記憶手段としての画像メモリ(7)に、
一画面分の画像情報として一旦記憶されるようにしてあ
る。尚、本実施例では、前記輝度信号(’/)を量子化
するに、−画面光たり32 X 32画素のモザイク状
の濃淡画像情報(S5)(第3図(ハ)参1?’i)と
して記憶するようにしてある。
On the other hand, the luminance signal (Y) is processed by A/
In the D converter (5), the brightness, that is, the gray level, is quantized into 128 steps and converted into shading quality information (css) expressed as a 7-bit digital value, and the data is used as an image data synthesis means. In the buffer (6), every third quantized pixel is combined with the binarized image information (S4) and stored in the image memory (7) as an image storage means.
The image information is temporarily stored as image information for one screen. In the present embodiment, when the luminance signal ('/) is quantized, the screen light is converted into mosaic-like grayscale image information (S5) of 32 x 32 pixels (see Figure 3 (C) 1?'i ).

前記2値化画像情報(S4)と濃淡画像情報(S1)と
を各量子化画素毎に、一つの画像データ(S1)として
合成する画像データの合成について説明すれば、第2図
に示すように、−画素当たりの画像データ(S6)を全
体として8ビツト長で表現するようにしてあり、そして
、その最下位ビソト位置(ビット“0”)を、前記2値
化画像情報(S4)の値として用いると共に、それより
上位の7ビソト分を、前記濃淡画像情報(S5)の明る
さを示す値として用いるようにしてある。但し、前記2
値化画像情報(S4)の値が“1”の場合が前記認識対
象果実(F)の色の領域を示し、“0”が認識対象果実
(F)以外の色の領域を示すようにしてある。
The synthesis of image data in which the binarized image information (S4) and the grayscale image information (S1) are synthesized as one image data (S1) for each quantized pixel will be explained as shown in FIG. - The image data (S6) per pixel is expressed as a whole with a length of 8 bits, and the lowest bit position (bit "0") is expressed as the binary image information (S4). It is used as a value, and the upper 7 bits are used as a value indicating the brightness of the grayscale image information (S5). However, above 2
When the value of the digitized image information (S4) is "1", it indicates a color region of the recognition target fruit (F), and "0" indicates a color region other than the recognition target fruit (F). be.

従って、前記画像メモリ(7)には、8ビツト長で示さ
れる量子化画素毎に対応した2値化した色情報と明るさ
情報とを、同一アドレス位置において一つの画像データ
(S6)として記憶することとなる。
Therefore, the image memory (7) stores binarized color information and brightness information corresponding to each quantized pixel represented by 8-bit length as one image data (S6) at the same address position. I will do it.

但し、前記2値化画像情ID(s4)を得る処理と、i
i前前記変度信号Y)をA/D変換してデジタル化され
た濃淡画性情?H(S1)を得る処理、並びに、前記2
値化画像情報(S4)と濃淡画像情報(S1)を画素毎
に一対一に対応した画像データとして一つの画像データ
(S1)に合成して記憶させる処理は、前記垂直同期信
号(VD)及び水平同期信号(I[D)に同期して同時
並列的に行われるように、タイミング回路(8)にて、
その処理動作が制御されるようにしてある。又、前記カ
メラ(1)による撮像動作に同期してストロボ装置(9
)が発光するように、前記タイミング回路(8)からの
制御信号によって起動されるストロボ制御回路(10)
により、発光タイミング及びその発光強度を適性化する
ように溝成してある。
However, the process of obtaining the binarized image information ID (s4) and i
A/D conversion of the above-mentioned variation signal Y) to digitize the gradation image characteristics? Process for obtaining H(S1) and the above 2
The process of combining and storing the digitized image information (S4) and the grayscale image information (S1) into one image data (S1) as image data in one-to-one correspondence for each pixel is performed using the vertical synchronization signal (VD) and the grayscale image information (S1). In the timing circuit (8), the timing circuit (8) performs simultaneous parallel operation in synchronization with the horizontal synchronization signal (I[D).
The processing operation is controlled. Furthermore, a strobe device (9) is activated in synchronization with the imaging operation by the camera (1).
) a strobe control circuit (10) activated by a control signal from the timing circuit (8) so as to emit light;
Accordingly, the grooves are formed so as to optimize the light emission timing and the light emission intensity.

又、前記画像メモリ(7)に記憶された2値化画像情報
(S1)及び濃淡画像情報(S2)は、CRTコントロ
ーラ(11)及びTV信号ジェネレータ(12)により
、コンポジットビデオ信号に変換されて、モニタテレビ
(13)に表示されるようにしてある。
Further, the binarized image information (S1) and the grayscale image information (S2) stored in the image memory (7) are converted into a composite video signal by a CRT controller (11) and a TV signal generator (12). , is displayed on a monitor television (13).

前記2値化画像情報(S4)及び)濃淡画像情報(S1
)は、制御プロセッサ(CPU+)及び数値演算プロセ
ッサ(CPUz)にて、各画素毎の画像データ(sb)
として記憶された画像情報に基づいて、前記2値化画像
情報(S4)の値が“1”で囲まれた領域内のうちの前
述したハイライト領域(P1)に相当する欠落した部分
(第3図(ロ)参照)の穴埋めの処理をした後、その穴
埋め処理を施した2値化画像情報(54,)(第3図(
ハ)参照)が“1”である領域内のグレイレベルに基づ
いて、明るさのピーク点であるハイライト領域(PG)
(第3図(ニ)参照)の位置を求めると共に、前記2値
化画像情報(S4)が“1”である領域つまり果実に対
応する領域の重心(r’l)の位置を求める処理を施さ
れる。
The binarized image information (S4) and the grayscale image information (S1)
), the control processor (CPU+) and the numerical calculation processor (CPUz) process the image data (sb) for each pixel.
Based on the image information stored as After performing the hole-filling process in Figure 3 (b)), the binarized image information (54,) that has been subjected to the hole-filling process (see Figure 3 (b)) is
Highlight area (PG), which is the peak brightness point, based on the gray level in the area where C) is “1”
(See Figure 3 (D)), and also the process of determining the position of the center of gravity (r'l) of the area where the binarized image information (S4) is "1", that is, the area corresponding to the fruit. administered.

前記穴埋め処理について説明すれば、前記合成された画
像データ(S6)のうちの2値化画像情tG(S1)の
値に基づいてラベリング処理を行った後、例えば、面積
が小さい領域の2値化画像情!11J(S4−)の値が
“0”の部分を“1”に置き換えることにより、その部
分の明るさ情報が欠落することなく色情報Qこ関する穴
埋めを行うのである。
To explain the hole filling process, for example, after performing a labeling process based on the value of the binarized image information tG (S1) of the synthesized image data (S6), Image information! By replacing the part where the value of 11J (S4-) is "0" with "1", the blanks related to the color information Q can be filled in without missing the brightness information of that part.

次に、穴埋め処理を行った画像情報を再度ラベリングし
、例えば、そのラヘル毎の明るさの最大値及びその最大
値より一段階低い明るさの領域のみを残して他の領域の
画像データ(S6)を全て“0”に置き換えることによ
り、前記ハイライト領域(Po)を抽出するのである。
Next, the image information that has undergone the hole-filling process is relabeled, and, for example, only the maximum brightness value for each label and the area with a brightness one step lower than the maximum value are left, and the image data of other areas (S6 ) are all replaced with "0" to extract the highlight area (Po).

そして、認識した果実の個数やその位置情taつまり前
記ハイライト?iJl域(Po)や重心(Pl)の位置
座標の情報を、その認識結果を利用するホストコンピュ
ータ(CPt1.)に、インターフェース装置(14)
を介して伝達すると共に、全体の動作を制御されるので
ある。尚、第1図中、(15)は、前記各プロセッサ(
CPし)、 (CP[I2)の動作プログラムや演算用
データを格納したり、前記ホストコンピュータ(CPI
IQ)との間で授受する各種データ等を格納するための
メモリである。
And the number of fruits recognized and their position information ta, that is, the highlight? An interface device (14) transmits information on the position coordinates of the iJl area (Po) and the center of gravity (Pl) to a host computer (CPt1.) that uses the recognition results.
In addition to transmitting information through the system, the entire operation is controlled. In FIG. 1, (15) represents each of the processors (
CP[I2]), (CP[I2) operating programs and calculation data, and the host computer (CPI2)
This is a memory for storing various data exchanged with the IQ).

次に、上述した構成になる果実認識装置によって得られ
たハイライト領域(Po)や重心(p+)の位置情報を
用いて、果実用作業機の作業用マユブレークを誘導する
手段について説明する。
Next, a description will be given of means for guiding the working cocoon break of the fruit working machine using the positional information of the highlight area (Po) and the center of gravity (p+) obtained by the fruit recognition device configured as described above.

第4図に示すように、左右一対の走行車輪(16)を前
後に備えた走行機体(V)に、昇降並びに左右揺動自在
にブーム(17)を枢支すると共に、そのブーム(17
)の先端部に、補助ブーム(18)を水平方向に揺動自
在に枢支し、前記補助ブーム(18)の先端部に、多間
接型の伸縮式マユブレーク(19)を、上下左右方向に
揺動自在に取り付けである。
As shown in FIG. 4, a boom (17) is pivotally supported on a traveling body (V) equipped with a pair of left and right traveling wheels (16) at the front and rear so as to be able to rise and fall and swing from side to side.
), an auxiliary boom (18) is pivotably supported horizontally, and a multi-articulated telescoping eyebrow break (19) is attached to the tip of the auxiliary boom (18) in vertical and horizontal directions. It is attached so that it can swing freely.

そして、前記マニプレータ(19)の先端部に作業用ハ
ンド(11)を取り付けると共に、その視野方向が、マ
ニプレータ(19)つまり前記作業用ハンド(H)の向
きと一致する状態で、前記マニプレータ(19)の基端
部の内部に、前記カノラク1)を格納してある。
Then, a working hand (11) is attached to the tip of the manipulator (19), and the manipulator (19) is placed in a state where the viewing direction matches the direction of the manipulator (19), that is, the working hand (H). The canorak 1) is housed inside the base end of the canorak 1).

従って、前記カメラ(1)からは、前記マユブレーク(
19)が向いた方向にある作業対象果実(F)及びその
周囲の技や葉等の背景となる物体を含む撮像画像情報(
So)が得られ、その1雌性画像情f[1i(S1)に
対して上述した処理を行うことにより、現在のマニプレ
ータ(19)の位置に対する作業対象果実(F)の位置
に対応したハイライト領域(Po)や重心(Pl)の位
置座標の情報が得られるのである。
Therefore, from the camera (1), the eyebrow break (
19) Image information (
So) is obtained, and by performing the above-mentioned processing on the female image information f[1i (S1), a highlight corresponding to the position of the work target fruit (F) with respect to the current position of the manipulator (19) is obtained. Information on the position coordinates of the area (Po) and center of gravity (Pl) can be obtained.

そして、前記重心(r’+)の位置方向に向けて前記マ
ユブレーク(19)を突出させると共に、例えば、赤外
線反射式の近接センサ等による検出情報に基づいて、作
業対象となる果実(F)に対して設定距離内に接近する
に伴って、前記マニプレータ(19)の向きを前記ハイ
ライト領域(PG)の方向に修正した後、果実(F)に
対してアプローチさせるようにすれば、ひとかたまりの
領域として認識された果実(P)のうちの所定の一つに
対して正確にアプローチさせることができる。
Then, the cocoon break (19) is protruded in the direction of the center of gravity (r'+), and based on the detection information from an infrared reflective proximity sensor, etc., the fruit (F) to be worked is However, as the manipulator (19) approaches the fruit (F) within a set distance, the direction of the manipulator (19) is corrected in the direction of the highlight area (PG), and then the fruit (F) approaches the fruit (F). It is possible to accurately approach a predetermined one of the fruits (P) recognized as a region.

〔別実施例〕[Another example]

上記実施例においては、2値化画像情+D(S1)と濃
淡画像情報(S1)の両方を用いて、認識対象果実(F
)のハイライト領域(Po)と重心(Pl)の夫々を各
別に求めるようにした場合を例示したが、本発明は、上
記ハイライ) ?iJT域(Pa)又は重心(Pl)の
一方のみを求める場合にも適用できるのは勿論であり、
又、その記憶した画像情報の処理は、適用する装置の目
的に応じて各種変更できる。
In the above embodiment, both the binarized image information +D (S1) and the grayscale image information (S1) are used to recognize the target fruit (F
) The highlight area (Po) and the center of gravity (Pl) of the above-mentioned highlight area (Po) are obtained separately, but the present invention is applicable to the highlight area (Po) and the center of gravity (Pl) of Of course, it can also be applied to the case where only one of the iJT area (Pa) or the center of gravity (Pl) is determined.
Further, the processing of the stored image information can be changed in various ways depending on the purpose of the device to which it is applied.

又、上記実施例では、認識対象果実(F)の色のみに対
応した画像情報を得るに、カラー画像を構成する赤色と
青色の各色信号をそのまま減算するようにした場合を例
示したが、認識対象果実の色に対応して減算する色の画
像情報を設定すればよく、認識対象果実の色に応じて各
種変更できる。又、量子化する画素数も、認識する情報
に必要な分解能に応じて設定すればよく、本発明は、上
記実施例のみに限定されるものではない。
Furthermore, in the above embodiment, in order to obtain image information corresponding only to the color of the fruit to be recognized (F), the red and blue color signals constituting the color image are directly subtracted. The image information of the color to be subtracted may be set in accordance with the color of the target fruit, and various changes can be made depending on the color of the recognition target fruit. Furthermore, the number of pixels to be quantized may be set according to the resolution required for the information to be recognized, and the present invention is not limited to the above embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る果実認識装置の実施例を示し、第1
図は果実認識装置の構成を示すブロック図、第2図は、
記憶画像データの構成を示す説明図、第3図は画像情報
の説明図、第4図は果実用作業機の概略構成を示す側面
図である。 (F)・・・・・・認識対象果実、(Sl)・・・・・
・特定色範囲の画像情報、(S2)・・・・・・特定色
を含まない画像情報、(SJ)・・・・・・認識対象果
実の色のみに対応した画像情報、(S4)・・・・・・
2値化画像情報、(Y)・・・・・・濃淡画像情報、(
S1)・・・・・・量子化された濃淡画像情報、(S6
)・・・・・・画像データ、(3)・・・・・・色分離
手段、(4)・・・・・・2値化手段、(5)・・・・
・・量子化手段、(6)・・・・・・画像データ合成手
段、(7)・・・・・・記憶手段。
The drawings show an embodiment of the fruit recognition device according to the present invention.
The figure is a block diagram showing the configuration of the fruit recognition device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the structure of stored image data, FIG. 3 is an explanatory diagram of image information, and FIG. 4 is a side view showing the schematic structure of the fruit working machine. (F)... Recognition target fruit, (Sl)...
・Image information in a specific color range, (S2)...Image information that does not include a specific color, (SJ)...Image information that corresponds only to the color of the fruit to be recognized, (S4)・・・・・・・
Binarized image information, (Y)... Grayscale image information, (
S1)...Quantized grayscale image information, (S6
)... Image data, (3)... Color separation means, (4)... Binarization means, (5)...
... Quantization means, (6) ... Image data synthesis means, (7) ... Storage means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 認識対象果実(F)の色に対応する特定色範囲の画像情
報(S_1)と、前記特定色を含まない画像情報(S_
2)とを減算することにより、前記認識対象果実(F)
の色のみに対応した画像情報(S_3)を分離抽出する
色分離手段(3)、前記色分離手段(3)によって得ら
れた画像情報(S_3)を設定閾値に基づいて2値化す
る2値化手段(4)、前記各画像情報(S_1)〜(S
_3)と同一範囲を撮像した濃淡画像情報(Y)をその
グレイレベルに基づいて量子化する量子化手段(5)、
及び、前記量子化された濃淡画像情報(S_5)と前記
2値化手段(4)により2値化された2値化画像情報(
S_4)とを夫々の量子化画素位置を対応させた状態で
記憶する記憶手段(7)を備えた果実認識装置であって
、前記2値化画像情報(S_4)と前記量子化された濃
淡画像情報(S_5)とを、量子化画素毎の一つの画像
データ(S_6)として合成する画像データ合成手段(
6)を設け、前記合成された画像データ(S_6)を、
前記記憶手段(7)に記憶させるように構成してある果
実認識装置。
Image information (S_1) of a specific color range corresponding to the color of the recognition target fruit (F), and image information (S_1) that does not include the specific color.
2), the recognition target fruit (F) is obtained by subtracting
a color separation means (3) for separating and extracting image information (S_3) corresponding only to the color of , and a binary value for binarizing the image information (S_3) obtained by the color separation means (3) based on a set threshold value. converting means (4), each of the image information (S_1) to (S
Quantization means (5) for quantizing the grayscale image information (Y) captured in the same range as _3) based on its gray level;
and the quantized grayscale image information (S_5) and the binarized image information (S_5) binarized by the binarization means (4).
A fruit recognition device comprising a storage means (7) for storing the binarized image information (S_4) and the quantized gray image in a state in which the respective quantized pixel positions correspond to each other. image data synthesis means (which synthesizes the information (S_5) as one image data (S_6) for each quantized pixel;
6), and the synthesized image data (S_6) is
A fruit recognition device configured to be stored in the storage means (7).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007510993A (en) * 2003-11-12 2007-04-26 ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー Object detection in images
CN116416325B (en) * 2023-06-12 2023-09-29 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 Automatic color block identification method and device and electronic equipment

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