JPS6261507A - 自動走行作業車用の境界検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機体進行方向前方側の所定範囲の作業地状態
を撮像する撮像手段による撮像画像情報を、その明度変
化に基づいて２値化することにより、未処理作業地と処
理済作業地との境界境界を検出する自動走行作業車用の
境界検出装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の自動走行作業車、例えば、芝刈作業車や刈
取収穫機等の作業車においては、作業予定範囲の外周を
予め人為的に処理済作業地として処理し、この処理済作
業地で囲まれた内部の未処理作業地部分を、未処理作業
地と処理済作業地との境界に沿って作業を行いながら走
行し、未処理作業地の一端より他端に至る一つの行程を
走行後、次行程方向へ回向して所定範囲の作業地を作業
を行いながら自動走行させる制御が行われている。そし
て、各行程途上においては、機体横幅方向での未処理作
業地と処理済作業地の境界と、機体との位置関係に基づ
いて走行を制御し、行程端部においては機体前後方向で
の境界と機体との位置関係に基づいて次行程への回向を
制御している。

そして、本出願人は、上記作業地を斜め上方から見ると
、未処理作業地は未刈り芝が有るために暗く見え、処理
済作業地は刈り取られた芝により光が反射して明るく見
えるというように、未処理作業地と処理済作業地とでは
、その明るさが異なって見えるという特性に着目して、
未処理作業地と処理済作業地との境界を、実際に走行す
ることなく、かつ、その形状をも検出可能な境界検出手
段として、機体進行方向前方側の作業地の所定範囲を撮
像し、その明度差に基づいて２値化することにより、機
体前方の境界と現在の機体との位置関係を検出する手段
を先に提案した。（特願昭６０−２１１６３７号参照）
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記境界検出装置においては、画像情報
を２値化する前に、局所的な明暗変化を平均化すると共
に、その明るさが極端に変化する部分すなわち境界情報
を含んだ画像情報部分である画像のエツジを検出するエ
ツジ検出処理を行う必要がある。そして、従来では、こ
の画像のエツジを検出する手段として、撮像画像情報を
、その明度変化に基づいて微分処理する手段を用いたエ
ツジ検出処理を行っているが、この微分処理は、全画素
についてその隣接する各画素間の明度変化を演算する複
雑な演算処理を伴うものであることから、この微分処理
を、マイクロコンピュータ等の比較的小規模なシステム
で、ソフトウェアにより演算処理すると、処理負荷が非
常に大きなものとなり、実用的な時間内で処理すること
は非常に困難となり、実用的でないという不利がある。

そこで、上記微分処理の演算を実時間で処理するための
手段として、専用の微分処理演算器をハードウェア化す
ることが考えられるが、高速処理を要求されることから
も、装置構成が複雑、高価になるものであった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、撮像画像情報のエツジ検出を行うに、簡素な
構成で、且つ、高速に行えるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による自動走行作業車用の境界検出装置の特徴は
、前記撮像画像情報を記憶する第１画像記憶手段、この
第１画像記憶手段に記憶された第１画像情報に対してそ
の記憶座標を所定値ずらして前記撮像画像情報と同一画
像情報を記憶する第２画像記憶手段、及び、前記第１画
像記憶手段に記憶された第１画像情報と第２画像記憶手
段に記憶された第２画像情報を減算することにより画像
のエツジを検出する画像減算手段を設けてある点にあり
、その作用ならびに効果は以下の通りである。

（作　用〕 すなわち、上述したように、撮像画像情報は、未処理作
業地と処理済作業地との境界部分において、その明度が
大きく変化するものであることから、この境界部分以外
の未処理作業地及び処理済作業地夫々の部分においては
、大きな明度変化はないものとみなすことができる。従
って、撮像画像情報と一対一に対応する画像情報と、検
出すべき境界の方向と直交する方向の座標を所定値、例
えば、１画素分ずらせた同一画像情報とを減算すると、
その減算結果は、上記画像の明るさが大きく変化する境
界部分に対応した画像部分、つまり、画像のエツジを抽
出したものとなる。

従って、第１画像記憶手段に記憶した撮像画像情報と、
撮像画像情報と同一画像情報ではあるが、第２画像記憶
手段にその記憶座標をずらせて記憶した画像情報とを単
に減算するだけで、上記境界部分を抽出したエツジ画像
情報が得られるのである。

〔発明の効果〕

従って、記憶座標を互いにずらせた同一画像情報を減算
するという、単純な処理のみで、従来複雑な演算処理を
必要とした微分処理結果と同様のエツジ画像情報が簡単
に得られるようになったのである。しかも、このエツジ
検出処理は、互いに記憶座標をずらせて記憶した二つの
画像情報同士を減算するだけのものであるからその処理
時間は、実質的に画像記憶手段に記憶された画像情報を
読み出すに要する処理時間で行うことも可能であり、高
速なものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明を自動走行作業車としての芝刈作業車に適
用した実施例を図面に基づいて説明する。

第４図および第５図に示すように、前輪（ＩＦ）および
後輪（ＩＲ）の何れをもステアリング提作可能に構成さ
れた機体（Ｖ）の中間部に、芝刈装置（２）を上下動自
在に懸架するとともに、機体（Ｖ）進行方向前方の所定
範囲の作業地状態を憑像する撮像手段としてのビデオカ
メラ（３）を設け、このカメラ（３）による撮像画像情
報を、後述する境界検出装置（Ａ）により２値化して、
機体横幅方向並びに機体前後方向大々での未処理作業地
（Ｂ）と処理済作業地（Ｃ）の境界（Ｌ１）、（Ｌｍ）
に対する機体（Ｖ）の位置関係を検出し、この境界検出
装置（Ａ）による前記境界（ｔ、＋）、　（ｔｚ）の検
出結果、　　に基づいて、走行制御装置（１１）により
機体（Ｖ）が前記境界（Ｌ１）に沿って自動的に走行す
るためのステアリング操作を行うように、又、−行程終
了後、次行程へ自動的に走行させるためのステアリング
操作及び変速操作を行うように構成しである。

前記カメラ（３）は、機体（Ｖ）前方上方に向かって延
設された支持フレーム（４）の先端部に、機体前方側の
所定範囲の作業地を斜め上方より下方に向かって撮像す
るように設けてあり、機体（Ｖ）がその横幅方向での境
界（Ｌ１）に沿った状態において、この境界（Ｌ１）が
前記カメラ（３）の撮像視野の上下方向中央に位置する
ようにしである。

そして、機体（Ｖ）横幅方向での境界（１＋）を検出す
る場合は、前記カメラ（３）の撮像視野下端を基準とし
て、前記カメラ（３）の撮像視野の上下方向中央を縦断
する基準線（Ｌ０）に対する検出境界（Ｌ１）位置の偏
差（β）を機体（Ｖ）横幅方向での位置ずれ情報とし、
前記カメラ（３）の撮像視野の上下方向中央を縦断する
基準線（Ｌ０）に対する検出境界（１，＋）の傾き（α
）を機体（Ｖ）向きの偏位情報として検出する。

一方、前記機体（Ｖ）前後方向での境界（Ｌｔ）を検出
する場合は、詳しくは後述するが、撮像画像情報を９０
度座標変換して記憶させるために、前記カメラ（３）の
撮像視野の上下方向中央を縦断する基準線（Ｌ）に対す
る偏差（β）が、機体（Ｖ）と境界（ＬＺ）との距離情
報となり、前記前記カメラ（３）の撮像視野の上下方向
中央を縦断する基準線（Ｌ）に対する傾き（α）が、前
記機体（ν）前後方向での境界（Ｌ２）に対する機体（
Ｖ）の傾きとなる。

尚、この機体（Ｖ）前後方向での境界（Ｌｘ）を検出す
る場合には、前記検出偏差（β）の値が直ちに行程終端
部の位置情報とはならないので、前記検出偏差（β）の
値および前記カメラ（３）の機体（Ｖ）に対する取り付
は距離および撮像方向の角度に基づいて撮像視野下端部
から機体（Ｖ）までの距離を予め設定し、この設定距離
情報に基づいて境界（Ｌｘ）と機体（Ｖ）との実際の距
離を算出することとなる。

ところで、前記カメラ（３）による撮像画像は、互いに
隣接した画素間の明度差に基づいて２値化処理されるた
めに、局所的な明度変化の影響を除去して平均化する必
要があり、その手段として、前記カメラ（３）の前部に
撮像画像をぼかすための光学フィルタ（８）を設けてあ
る。

又、前記カメラ（３）の撮像視野（Ｓ）が、機体（Ｖ）
の上方より前方下方の作業地を斜めに見下ろすようにな
るため、機体（ν）に対して前方に向かって台形に広が
るものとなり、渦像画像は、機体近傍側より遠方側に向
かう程細かく見えることとなり、この一様でない画像情
報をそのまま正方画素に標本化すると、撮像画像の機体
近傍側より遠方側となる部分の画素密度が、機体（Ｖ）
に近い部分より細かくなり、標本化が一様に行われなく
なる。従って、前記光学フィルタ（８）のぼかし具合が
、撮像視野（Ｓ）の近傍側より遠方側に向かうほど粗く
なるように連続変化するようにして、撮像画像全体が一
様に平均化されるようにしである。

前記光学フィルタ（８）は、例えば、透明なガラス板や
樹脂板の表面に、下方側から上方側に向かうほど徐々に
粗くなるようにしながらメツシュ状の傷をつけたもので
あって、この光学フィルタ（８）を通過して撮像された
画像が、下方側より上方側になるほど、つまり、機体（
Ｖ）に対して近傍側より遠方側はど粗くぼかされるよう
にしたものである。

更に、自然光によって生じる未処理芝の影等の大きな明
度変化の影響を除去するための手段として、前記カメラ
（３）の撮像に同期して発光されるストロボ装置（９）
を設けてある。

第６図に示すように、エンジン（Ｅ）からの駆動力は、
変速装置（４）を介して、前記前輪（ＩＦ）および後輪
（ＩＲ）の夫々に伝達され、変速位置検出用ボテンシッ
メータ（Ｒ３）による検出変速位置が所定の位置となる
ように、モータ（５）を駆動して所定の走行速度で走行
するように構成しである。

又、前記前輪（ＩＦ）および後輪（ＩＲ）は、夫々油圧
シリンダ（６Ｆ）　、　（６Ｒ）によりパワーステアリ
ング操作されるように構成してあり、車輪のステアリン
グ操作に連動するステアリング角検出用ポテンショメー
タ（Ｒ１）　、　（Ｒｇ）による検出ステアリング角が
目標ステアリング角に一致するように、前記油圧シリン
ダ（６Ｆ）　、　（６Ｒ）を作動させる電磁バルブ（７
Ｆ）　、　（７Ｒ）を駆動するようにしである。そして
、前記機体前後方向での境界（Ｌ１）に対する機体（Ｖ
）前後方向の傾き（α）を修正する場合は、機体（Ｖ）
向きを変化させるために、前輪（ＩＦ）と後輪（ＩＲ）
を相対的に逆方向にステアリング操作する旋回ステアリ
ングを行い、前記境界（Ｌ１）に対する機体（Ｖ）横幅
方向の偏差（β）を修正する場合は、機体（Ｖ）向きを
変えることなく平行移動させるために、前輪（ＩＦ）と
後輪（ＩＲ）が同一方向に向くようにステアリング操作
する平行ステアリングを行うようにして、機体（Ｖ）が
効率良く境界（Ｌ１）に沿うように制御するのである。

以下、境界検出装置（Ａ）の構成およびその動作につい
て説明する。

第１図に示すように、境界検出装置（Ａ）は、前記カメ
ラ（３）により撮像された画像情報（Ｓ０）を８ビツト
の分解能で量子化してデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
部（ｌＯ）、デジタル化された画像情報（Ｆ１）を、そ
の構成画素数が３２　Ｘ　３２の画像情報として標本化
して記憶する第１ｉｉ！！ｉ像メモリ（Ｍ１）、この第
１画像メモリ（Ｍ１）に記憶された第１画像情報（Ｆυ
と同一画像情報を、その記憶座標値を横方向に＋１ずら
して同時に記憶する第２画像メモリ（Ｍり、及び、前記
第１画像メモリ（Ｍ１）に記憶された第１画像情報（Ｆ
１）から前記第２画像メモリ（Ｍ２）に記憶された第二
画像情報（Ｆ　ｚ）を減算してエツジ画像情報（Ｆ１）
に変換する画像減算手段としての引算部（２０）よりな
るエツジ検出部（３０）、このエツジ検出部（３０）に
てエツジ画像に変換されたエツジ画像情報（Ｆ１）を、
設定闇値（Ｄｒｅｆ）に基づいて２値化画像情報（Ｆ４
）に変換する２値化処理部（４０）、この２値化処理部
（４０）で２値化された２値化画像情報（Ｆ３）を連続
した直線として近似し、画像上における境界（Ｌ１）、
　（Ｌｘ）を特定するハフ変換部（５０）、このハフ変
換部（５０）からの情報に基づいて検出境界（Ｌ１）、
（Ｌりの機体（Ｖ）に対する位置関係を表す直線として
近似された下記式（ｉ）に変換すると共に、各処理部の
動作を制御する制御部（６０）、前記第１画像メモリ（
Ｍ１）及び第２画像メモリ（Ｍりへの記憶画像情報の座
標を９０度変換したアドレス情報を発生するための座標
変換部（１１）、および、前記ストロボ（９）の発光お
よびカメラ（３）の撮像を制御するタイミングコントロ
ーラ（１２）、前記エツジ検出処理部（３０）および２
値化処理部（４０）による処理画像を表示するモニタ（
１４）の動作を制御するＣＲＴコントローラ（１５）、
の夫々より構成しである。尚、図中、（ＩＩ）は前記構
成になる境界検出装置（Ａ）による検出境界情報に基づ
いて機体（Ｖ）の走行を制御する走行制御装置である。

ｙ＝ａ　ｘ＋ｂ・・・・・・（ｉ） ただし、 ａ；画像座標系での基準′１ＩＡ（ｔ０）に対する境界
（ｔ、＋）、Ｌ）の傾き、 ｂ：画像座標系での基準線（Ｌ１）に対する境界（Ｌ１
）、（Ｌオ）の横方向偏差、Ｘ：機体（Ｖ）横幅方向画
素の座標値 ｙ：機体（Ｖ）前後方向画素の座標値 である。

次に、各部の構成を、第２図に示すブロック図に基づい
て詳述する。

前記座標変換部（１１）を構成するに、前記画像メモリ
（Ｍ１）　、　（Ｍｚ）及び後記エツジ画像メモリ（カ
１）へ画像情報を書き込む座標位置を指定する水平・垂
直の各アドレス情報を発生するアドレス発生器（ｌｌａ
）、このアドレス発生器（ｌｌａ）からの出力アドレス
情報の座標を９０度変換するアドレス変換器（ｌｌｂ）
、及び、前記制御部（６０）より送出されるアドレス制
御情報に基づいて、前記アドレス変換器（ｌｌｂ）によ
る出力アドレス情報の座標を９０度変換するか否かを制
御するアドレスセレクタ（ｌｌｃ）を設けてある。そし
て、前記機体（Ｖ）前後方向での境界（Ｆ２）を検出す
る場合には、前記第１画像メモリ（Ｍ１）及び第２画像
メモリ（Ｍｔ）への画像情報の記憶を、前記アドレス変
換器（Ｉｌｂ）にて９０度座標変換したアドレス情報に
基づいて行うことにより記憶画像情報を９０度座標変換
するようにしである。尚、記憶された画像情報の読み出
し時には、元の座標系のアドレス情報を発生させること
となる。

前記エツジ検出部（３０）を構成するに、前記座標変換
部（１１）による設定アドレス位置に、前記Ａ／Ｄ変換
部（１０）にてデジタル値に変換された画像情報（Ｓ１
）を設定画素数（本実施例では３２×３２画素）に標本
化して記憶する第１画像メモリ（Ｍ１）、この第１画像
メモリ（Ｍ１）に記憶される第１画像情報（Ｆ１）に対
してそのＸ座標値を＋１ずらせたアドレス情報を発生す
るアドレス加算器（３１）、このアドレス加算器（３１
）によりＸ座標値をずらした位置に前記画像情報（Ｓ１
）を記憶する第２画像メモリ（Ｍ２）、前記第１画像メ
モリ（Ｍ１）に記憶された第１画像情報（Ｆ１）及び第
１画像メモリ）　（Ｍｚ）に記憶された第２画像情報（
Ｆ２）の読み出しを制御するデータセレクタ（３２）　
、　（３２）、読み出し画像情報を一時記憶するデータ
バッファ（３３）　、　（３３）、及び、前記データバ
ッファ（３３）。

（３３）を介して出力される第１画像情報（ｐ＋）から
Ｘ座標をずらせて記憶された第２画像情報（Ｆ２）を減
算することによりエツジ画像情報（Ｆ１）に変換する引
算部（２０）を設けてある。

前記引算部（２０）を構成するに、前記第２画像メモリ
（ｎｔ）に記憶された第２画像情報（Ｆ２）を、その値
の補数を求めることにより白黒反転する画像反転器（２
１）、及び、この画像反転器（２１）にて反転された第
２画像情報（ｐｇ）と前記第１画像情報（Ｆ１）とを加
算する全加算器（２２）、及び、この全加算器（２２）
より出力される画像情報に＋１の値を加算して補正する
補正加算器（２３）を設けてある。

そして、前記反転された第２画像情報（Ｆ２）（第４図
（０）に示す）と、前記第１画像情報（Ｆ１）　（同図
（イ）に示す）とを加算することにより、第１画像情報
（Ｆ１）から第２画像情報（Ｆ２）を減算して、画像の
明度変化が大きい部分すなわち境界（Ｌ１）　、　（ｔ
、ｔ）に対応した画像情報を抽出したエツジ画像情報（
Ｆ１）　（同図（ハ）に示す）に変換するようにしであ
る。

前記２値化処理部（４０）を構成するに、前記制御部（
６０）より送出される設定闇値（Ｄｒｅｆ）を一時記憶
するレジスタ（４１）、及び、このレジスタ（４１）を
介して入力される設定闇値（Ｄｒｅｆ）と前記引算部（
２０）より出力されるエツジ画像情報（Ｆ１）を比較す
ることにより前記設定闇値（Ｄｒｅｆ）以上の値のエツ
ジ画像情報（Ｆ１）部分を抽出して２値化画像情報（Ｆ
４）に変換するコンパレータ（４２）を設けてある。尚
、この２値化処理部（４０）より出力される２値化画像
情報（Ｆ４）　（第４図（＝）に示す）は、データセレ
クタ（７０）を介して、一旦工ソノ画像メモリ（Ｍ３）
に記憶するようにしである。

又、このエツジ画像メモリ（Ｍ１）に記憶された２値化
画像情報（Ｆ４）は、データバッファ（７１）を介して
ラスター変換器（７２）に入力されてビデオ信号に変換
され、ビデオミキサ（７３）を介して前記モニタ（１４
）に出力することにより、その処理結果を表示できるよ
うにしである。

前記ハフ変換部（５０）を構成するに、下記式（ｉｉ）
に示す極座標系のハフ値（ρ）を、画像情報の構成画素
（ｘ、ｙ）毎に設定数に分割した各角度（θ）の情報と
共に予めテーブル化して記憶しであるハフ値メモリ（Ｌ
ＯＴ）、このハフ値メモリ（Ｌ［ＩＴ）のアドレス情報
を発生するバンク切り換え器（５１）、前記ハフ値メモ
リ（ＬＩＴ）より読み出されたハフ値（ρ）が同一値と
なる角度（θ）の頻度（Ｄ）を計数し、その最大値とな
る頻度（Ｄ）を検出する計数手段としての頻度メモリ（
Ｍ＃）、及び、ソノアドレス情報を発生するアドレスバ
ッファ（５２）を設けてある。そして、前記エツジ画像
メモリ（Ｍ３）に記憶された２値化画像情報（ｃ４）の
各画素つまり直交座標系の各座標値（ｘ、ｙ）に基づい
て極座標系の前記ハフ値（ρ）とその角度（θ）に変換
して、前記頻度（Ｄ）が最大値となるものを前記境界（
Ｌ１）、（ＬＸ）に対応する線分であるとして近似する
のである。

ρ”ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ−−（ｉｉ　）ただし、 ０度≦θ≦１８０度 Ｘ：機体（Ｖ）横幅方向画素の座標値 ｙ：機体（Ｖ）前後方向画素の座標値 である。

前記制御部（６０）を構成するに、境界検出装置（＾）
の動作全体を制御する制御プロセッサ（ＣＰＵＩ）、前
記ハフ値（ρ）の演算やその演算結果に基づいて前記式
（ｉ）に示す傾き（ａ）及び偏差（ｂ）の演算を行うた
めの数値演算プロセッサ（ＣＰＵＺ）、各部の動作を制
御する制御信号を発生するタイミングコントローラ（Ｃ
ＲＴＣ）、各種演算結果やそのデータ及び動作プログラ
ムを格納するメモリ（６１）、及び、前記走行制御装置
（Ｈ）との間で各種データや制御情報等の信号授受を行
う入出力インターフェース（ＦＩＧ）を設けてある。

以下、第３図に示すフローチャートに基づいて、全体的
な動作を説明する。

すなわち、前記ぼかし用フィルタ（８）により画像全体
を平均化して撮像し、その撮像画像信号（Ｓ０）をＡ／
Ｄ変換して、−画面光たり３２　Ｘ　３２画素で構成さ
れる直交座標系（ｘ、ｙ）のデジタル化原画像信号（ｐ
＋）に変換し、前記二つの画像メモリ（Ｍ１）、（ＭＺ
）に、夫々横方向の記憶座標が夫々Ｉ画素分ずれた同一
画像情報を記憶させる。

そして、前記両画像メモリ（Ｌ）　、　（Ｍｔ）に記憶
した二つの画像情報（Ｆ１）、（ｈ）を減算して、その
異なる部分つまり前記境界（Ｌ１）、（Ｌｘ）に対応し
た画像情報のみを抽出したエツジ画像情報（Ｆ３）に変
換し、前記２値化処理部（４０）にて設定２値化する。

次に、行程途上の機体横幅方向での境界（Ｌ１）を検出
するか、行程端部である機体前後方向の境界（Ｌ２）を
検出するかをチェックし、前記行程端部の境界（Ｌ２）
を検出する場合は、前記座標変換部（１１）にて前記両
画像メモリ（Ｍ１）、０＋ｔ）の記憶時のアドレス座標
を９０度変換して与えることにより、撮像画像信号（Ｓ
０）をＡ／Ｄ変換した画像情報（Ｓ＋）の座標を９０度
変換して記憶させ、行程途上の境界（Ｌ１）を検出する
場合は、原画像信号（Ｓ０）と同一座標系の画像信号を
そのまま記憶させ、元の９０度変換しない座標系のアド
レス情報で読み出すことにより異なる方向の境界（Ｌ　
＋　）　。

（Ｌ２）を、同一処理部を用いて行えるようにしである
。

次に、このエツジ検出処理した画像データを２値化し、
更に前記式（ｉｉ）に基づいて、直交座標系（Ｘ１）Ｉ
）から極座標系（ρ、θ）に変換してハフ変換し、その
各極座標（ρ、θ）において同一極座標（ρ、θ）をと
る２値化画像データの頻度を、前記頻度メモリ（Ｍ４）
にて二次元ヒストグラムとしてカウントし、その最大値
（Ｄｍａｘ）を求める。

そして、前記最大値（Ｄｍａｘ）となる度数（Ｄ）の極
座標（ρ、θ）の値から、一つの境界情報に対応する境
界パラメータである前記（ｉ）式を決定し、この（ｉ）
式の係数としての傾き（ａ）および偏差（ｂ）から、前
記走行制御装置（Ｈ）において、境界（Ｌｏに対する機
体（Ｖ）の実際の傾き（α）と横幅方向の偏差（β）に
換算し、これら傾き（α）および偏差（β）が夫々零と
なるように、前輪（ＩＦ）および後輪（ＩＲ）をステア
リング操作して、機体（Ｖ）が境界（し１）に沿って自
動的に走行するように制御するのである。

ところで、機体横幅方向での境界（Ｌ１）を検出する場
合は、カメラ（３）による撮像情報をそのままエツジ検
出処理部（３０）に入力して処理し、機体前後方向での
境界（Ｌ２）を検出する場合は、原画像情報の上下方向
（ｙ）を左右方向（χ）に、左右方向（ｘ）を上下方向
（ｙ）に、夫々変換して前記画像メモリ（Ｍ１）、（Ｍ
ｚ）に記憶させ、元の座標系（ｘ、ｙ）のままで読み出
すことにより、撮像情報の座標（ｘ、ｙ）を９０度変換
して、エツジ検出処理部（３０）に入力して処理させる
ので、機体（Ｖ）に対して異なる方向の境界（Ｌ１）、
（Ｌｘ）検出を、エツジ検出処理部（３０）を含む全て
の各処理部をそのままで使用できるのである。

そして、機体前後方向での境界（ｔｚ）を検出する場合
は、前記同一極座標（ρ、θ）に一致する頻度の最大値
（Ｑｍａｘ）が設定闇値（Ｄｒｅｆ）以上でないと、機
体（Ｖ）は未だ行程端の境界（Ｌ２）近傍に到達してい
ないと判断できるのである。一方、前記最大値（Ｄ＋＋
ａｘ）が設定闇値（Ｄｒｅｆ）以上である場合は、前記
（ｉ）式の傾き（ａ）と偏差（ｂ）および措像視野下端
と機体（ν）前端との距離に基づいて、機体（ν）から
行程端部境界（Ｌりまでの距離を求め、回向地点を正確
に決定できる。

〔別実施例〕

上記実施例では、機体（Ｖ）前後方向での境界（しっ）
の検出を行うか否かに基づいて、微分処理部（２０）へ
の入力画像情報の座標を９０度変換したものと９０度変
換しないものとを、切り換えるようにしているが、一画
面分の画像情報を処理する毎に、人力画像の座標を９０
度変換して、機体（Ｖ）横幅方向での境界（Ｌ２）検出
と、機体（Ｖ）前後方向での境界（Ｌり検出とを、交互
に繰り返し行うようにしてもよい。その場合、カメラ（
３）による描像画像の１フイールド毎に、交互に座標変
換したものと変換しないものとを入力するようにすると
、１フレーム毎に必要な情報が同時に得られ、１画面分
の撮像処理の間に異なる方向の境界（Ｌ１）、（Ｌｚ）
を検出するための画像情報を得ることができる。

あるいは、機体（Ｖ）にその走行距離情報を検出する手
段を設け、その検出走行距離情報と一行程の走行予定距
離情報とに基づいて、行程端近傍に達しているか否かに
より、機体（Ｖ）前後方向での境界（ｔ、ｚ）検出処理
に切り換えるようにしてもよい。

又、上記実施例では、ハフ変換処理の式（ｉｉ　）にお
いて、角度変化をＯ度≦θ≦１８０度の間で処理してい
るが、境界（Ｌ１）、（ｔ、ｚ）と機体（Ｖ）と位置関
係から、境界（Ｌ１）、（Ｌｍ）の方向が機体（Ｖ）進
行方向から大幅に変化することはないので、ハフ変換を
行う角度範囲を、例えば０度〜１８０度より狭い範囲に
限定して処理することにより、高精度にしたり、あるい
は、狭い特定範囲のみ処理することで、処理速度を向上
させたり、ノイズの影響を効果的に除去させることがで
きる。

又、上記実施例では、撮像画像情報を、３２×３２画素
に標本化したが、必要に応じて更に細かく、あるいは、
粗く標本化してもよい。

又、境界（Ｌ１）、（Ｌｔ）と機体（Ｖ）との位置関係
を求めるに、上記実施例で例示した描像視野を上下方向
に縦断する基準線（Ｌ０）を基準にする他、描像視野の
下端部、上端部、および中央、あるいは画像情報の座標
原点位置等、どこを基準にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動走行作業車用の境界検出装置の
実施例を示し、第１図は境界検出装置の概略構成を示す
ブロック図、第２図はその要部構成を示すブロック図、
第３図はその全体的な動作を示すフローチャート、第４
図（イ）〜（ニ）は各部の処理画像情報を模式的に示し
た説明図、第５図は芝刈作業車の概略平面図、第６図は
その側面図、第７図は芝刈作業車の制御システムの全体
構成を示すブロック図である。 （３）・・・・・・盪像手段、（２０）・・・・・・画
像減算手段、（Ｂ）・・・・・・未処理作業地、（Ｃ）
・・・・・・処理済作業地、（Ｌ＋）　、（Ｌり・・・
・・・境界、（Ｎ１）・・・・・・第１画像記憶手段、
（Ｍ８）・・・・・・第２画像記憶手段、（Ｓ１）・・
・・・・撮像画像情報、（Ｆ１）・・・・・・第１画像
情報、（Ｆ２）・・・・・・第２画像情報。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機体進行方向前方側の所定範囲の作業地状態を撮像する
   撮像手段（３）による撮像画像情報（Ｓ＿０）を、その
   明度変化に基づいて２値化することにより、未処理作業
   地（Ｂ）と処理済作業地（Ｃ）との境界（Ｌ＿１）、（
   Ｌ＿２）を検出する自動走行作業車用の境界検出装置で
   あって、前記撮像画像情報（Ｓ＿０）を記憶する第１画
   像記憶手段（Ｍ＿１）、この第１画像記憶手段（Ｍ＿１
   ）に記憶された第１画像情報（Ｆ＿１）に対してその記
   憶座標を所定値ずらして前記撮像画像情報（Ｓ＿０）と
   同一画像情報を記憶する第２画像記憶手段（Ｍ＿２）、
   及び、前記第１画像記憶手段（Ｍ＿１）に記憶された第
   １画像情報（Ｆ＿１）と第２画像記憶手段（Ｍ＿２）に
   記憶された第２画像情報（Ｆ＿２）を減算することによ
   り画像のエッジを検出する画像減算手段（２０）を設け
   てある自動走行作業車用の境界検出装置。