JPS63225808A - 自動走行作業車用の境界検出方法 - 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
を措像し、その撮像画像情報を明度変化に基づいてエツ
ジ画像情報に変換し、そのエツジ画像情報を設定閾値に
基づいて２値化し、その２値化画像情報をハフ変換処理
することにより、未処理作業地と処理済作業地との境界
を検出する自動走行作業車用の境界検出方法に関する。

〔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存るために暗く見え、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
えるという現象に着目して、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、上記方法を適用
した境界検出装置を提案しである。（特願昭６０−１６
３７２９号参照） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記境界検出方法においては、撮像画像
情報をその明度差に基づいてエツジ画像に変換して２値
化するので、得られた２値化画像情報には検出すべき境
界情報以外の情報ではあるが真の境界情報と区別しにく
い情報が含まれるものである。又、真の境界情報であっ
ても、その画像情報が連続した線として得られるとは限
らず、画像のノイズ成分や局所的に存在する明暗変化等
の影響で断続したものとなる。

このように、非連続な線分を連続した線分に結合したり
、孤立した線分を消去する手段として、ハフ変換処理が
有効なことが知られている。

しかしながら、上記ハフ変換処理は、非連続な線分情報
から連続した一つの線分情報に近似する処理としては有
効な手段ではあるが、その処理に要する演算が直交座標
系の画像情報を極座標系に変換して行う必要があり、処
理負荷が重い演算処理を伴うものとなる。更にその処理
を全画素に亘って行わなければならないことから処理情
報量が多くなり、高速処理しにくいものであった。

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、上記ハフ変換処理を、簡単に且つ高速に行え
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方法の特徴は
、前記ハフ変換処理を行うに、前記エツジ画像情報の座
標に対応して予め算出したハフ変換用データをテーブル
化し、前記座標の値に対応して前記テーブル化されたハ
フ変換用データを読み出し、その読み出し頻度が最も高
いものを前記境界に対応する情報とする点にあり、その
作用ならびに効果は以下の通りである。

〔作　用〕

例えば、エツジ画像情報を記憶する画像メモリのアドレ
ス値と予め算出したハフ変換用データをテーブル化して
記憶させたハフ変換用データメモリのアドレス値とが一
致するように両メモリを構成し、エツジ画像情報の読み
出し処理と同時に対応するハフ変換用データを読み出し
て、その頻度を計数し、最大頻度となったハフ変換用デ
ータをもって、検出境界情報とするのである。つまり、
必要なハフ変換用データを予め算出してテーブル化して
おくことにより、複雑な演算処理を行うことなく画像情
報の読み出しとともにその画像情報をハフ変換した結果
を直接得ることができるのである。

〔発明の効果〕

従って、予めテーブル化したハフ変換用データをエツジ
画像情報の座標値に対応して読み出してその読み出し頻
度を計数するという、複雑な演算処理を伴わない単純な
計数処理のみで簡単且つ高速に境界を特定した情報を得
られるのである。

〔実施例〕

以下、本発明方法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７図および第８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操作可能に構成さ
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撮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硫化して、
車体横幅方向並びに車体前後方向火々での未処理作業地
（Ｂ）と処理済作業地（Ｃ）の境界（Ｌｌ）　、（ＬＺ
）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（Ｌｌ）、（Ｌｍ）の検出
結果に基づいて、走行制御装置（Ｈ）により機体（Ｖ）
が前記境界（Ｌｌ）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（Ｌｌ）に沿った状態において、この境界（Ｌｌ）が
前記カメラ（３）の↑最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（Ｌｌ）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（Ｌｌ）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（Ｌｌ）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（Ｒ２）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（Ｒ２）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（Ｖ）前後方向での境界（Ｒ２）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（Ｒ２）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描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（Ｒ２）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
要があることから、前記カメラ（３）の前部に撮像画像
をぼかすためのソフトフォーカス用フィルタ（８）を設
けである。

又、前記カメラ（３）が、機体（Ｖ）の上方より斜めに
見下ろすようになるため、その撮像視野が手前側より遠
方側に向かって拡がる台形となり、遠方側はど細かく写
る状態となる。従って、前記カメラ（３）による↑最像
画像情報（Ｓ０）をそのまま標本化すると、手前側の画
像情報はど局所変化が強調されてノイズ成分が増加する
ことがあるので、撮像画像全体が一様に平均化されるよ
うに、前記フィルタ（８）のぼかし具合が、手前側より
遠方側はど粗くなるようにしである。

又、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
設けである。

第９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、変速位置検出用ポテンショ
メータ（Ｒ１）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（Ｒ＋）　、（Ｒｚ）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（７Ｆ
）　、　（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（Ｌ　Ｉ）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（１＋）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（ＩＰ）と
後輪（ＩＲ）が同一方向に向（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（境界（し、）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（Ｓ、）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を、その座標（
ｘ、ｙ）を９０度変換して構成画素数が３２　Ｘ　３２
の画像情報として標本化して記憶する画像メモリ（１１
）、この画像メモリ（１１）に記憶された画像情報（Ｓ
２）と前記Ａ／Ｄ変換部（１０）から出力される画像情
報（Ｓ２）（ただし、構成画素数は３２　Ｘ　３２とし
て処理する）の何れの画像情報を処理するかを切り換え
る入力形態切り換え手段としての画像切り換え器（１２
）、この切り換え器（１２）より出力される画像信号（
ｐ＋）を、機体横幅方向（Ｘ座標方向）での明度変化に
基づいて微分し、明度変化の方向性とその大きさに対応
するエツジ画像データ（Ｆ８）に変換する微分処理部（
２０）、この微分処理部（２０）により微分処理された
エツジ画像データ（ｈ）の微分符号（正、負）に基づい
て正負一方の符号側のエツジ画像データ（Ｆ２）と設定
閾値（Ｆｒｅｆ）とを比較することにより明度差の大き
さに基づいて２値化し、明度変化が大きい画像部分を抽
出する２値化処理部（３０）、この２値化処理部（３０
）で２値化された２値化画像データ（Ｆ、）を連続した
直線として近似し、画像上における境界（ｔ、＋）、　
（ｔ、ｚ）を特定するハフ変換部（４０）、このハフ変
換部（４０）からの情報に基づいて検出境界（Ｌｌ）　
、（Ｌｘｌ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）に変換する境界パラメータ
演算部（５０）、各処理部の動作を制御する制御部（６
０）、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ＩＴＶコントローラ（１３）、
前記微分処理部（２０）および２値化処理部（３０）に
よる処理画像を表示するモニタテレビ（１５）の動作を
制御するＣＲＴコントローラ（１４）、の夫々より構成
しである。

ｙ＝ａ　ｘ＋ｂ・・・・ｅ・（ｉ） ただし、 ａ：画像座標系での基準線（Ｌ、）に対する境界（Ｌｌ
）、（Ｌ２）の傾き、 ｂ：画像座標系での基準！（Ｌｌ）に対する境界（Ｌｌ
）　、　（Ｌｍ）の横方向偏差、Ｘ：機体（Ｖ）横幅方
向画素の座標値 ７８機体（Ｖ）前後方向画素の座標値 である。

以下、第２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、その描像画像信号（Ｓ、）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＋）に変換する。

次に、行程途上の機体横幅方向での境界（Ｌｌ）を検出
するか、行程端部である機体前後方向の境界（Ｆ８）を
検出するかをチェックし、前記行程端部の境界（Ｆ２）
を検出する場合は、前記画像メモリ（１１）のアドレス
座標を９０度変換して与えることにより、画像信号（Ｓ
２）の座標を９０度変換して記憶した画像情報（Ｓ２）
を使用し、行程途上の境界（Ｌｌ）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（Ｓ、）を
使用して、微分処理部（２０）により画像データを微分
処理して、その微分符号の方向が正負一方のもののみを
２値化処理部（３０）において２値化する。

この、微分符号が正負何れの側のものを２値化するかの
選択は、以下に説明するように、機体（Ｖ）に対して左
右何れの側に未処理作業地（Ｂ）が存在するかに基づい
て、設定されるようにしである。すなわち、例えば、作
業方法が作業地外周部の各辺を９０度方向転換しながら
左回りに内周方向へと走行する回り刈りの場合を例に説
明すると、この場合には、機体（Ｖ）は右側に処理済作
業地（Ｃ）を隣接して走行する状態となる。

つまり、明度変化は、画像上左側から右側方向に走査す
ると、境界（Ｌυ部分において大きく暗−明の正の変化
が生じることとなり、隣接する画素間の変化を微分する
と、その微分値の符号が正（＋）のものが、未処理作業
地（Ｂ）側から処理済作業地（Ｃ）側へとその明度変化
を見た場合の境界（Ｌｌ）のある方向性に対応し、負（
−）のものはノイズと見なして除去できることとなる。

次に、この微分処理した画像データを２値化し、更に下
記式（ｉｉ　）に基づいて、直交座標系から極座標系に
変換してハフ変換し、その各極座標（ρ、θ）において
同一ハフ変換用データ（ρ）をとる２値化画像データの
頻度を二次元ヒストグラムとしてカウントしてその最大
値（Ｄｍａｘ）を求める。

ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙ　ｓｉｎθ壽・・・祷・（ｉｉ　）
ただし、 ０度≦θ〈１８０度 Ｘ：機体（Ｖ）横幅方向画素の座標値 ７８機体（Ｖ）前後方向画素の座標値 である。

そして、前記最大値（Ｄｍａｘ）となる度数（Ｄ）のハ
フ変換用データ（ρ）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（Ｌｌ）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（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（Ｌｌ）を検出する場
合は、カメラ（３）による撮像情報をそのまま微分処理
部（２０）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（ｘ）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（１１）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、微分処理部
（２０）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（ｔ、＋）、（ｔｚ）検出を、微分
処理部（２０）以降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（Ｌｌ）を検出する場合
は、前記同一ハフ変換用データ（ρ）に一致する頻度の
最大値（Ｄｍａｘ）が設定閾値（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（Ｄｍａｘ）が設定閾値（Ｄｒｅｆ）
以上である場合は、前記（ｉ）式の傾き（ａ）と偏差（
ｂ）および撮像視野下端と機体（Ｖ）前端との距離に基
づいて、機体（Ｖ）から行程端部境界（Ｌｘ）までの距
離を求め、回向地点を正確に決定できる。

以下、各部の動作を第３図〜第６図に示す図面に基づい
て説明する。

まず、前記制御部（６０）の構成およびその動作を第３
図に示すブロック図に基づいて説明する。

制御部（６０）は、クロック発生器（６１ａ）より発生
されるクロック信号（ＣＬ）により、その全体の動作が
同期して行われるようにしてあり、各部の動作を制御す
る制御プロセッサとしてのＣＰＵ　１　（６２ａ）と数
値演算用プロセッサとしてのＣＰ　Ｕ　２　（６２ｂ）
の二つのプロセッサを設け、高速処理が可能なように構
成しである。そして、各制御信号およびデータ等の演算
結果はパスバッファ（６３）を介して、各処理部間と授
受するようにしである。同様に、前記走行制御装置（Ｈ
）との間でのデータ授受は、シリアルインターフェース
用のＳＩＯポート（６４ａ）およびこのｓｒ。

ボート（６４ａ）に接続された通信用インターフ工−ス
（６４ｂ）を介してオンラインで行われるように、又、
オフライン用のスイッチインターフェース（６４ｃ）お
よびパラレルインターフェース用ＰＩＯポート（６４ｄ
）を介してオフラインで境界検出装置（Ａ）を起動させ
ることもできるようにしである。

又、前記プロセッサであるＣ　Ｐ　Ｕ　１　（６２ａ）
およびＣＰ　ＩＪ　２　（６２ｂ）間でのデータ授受お
よびパスバッファ（６３）を介してのデータ授受やその
動作の制御は入出力コントローラ（６５）により行われ
るとともに、前記各ボート（６４ａ）　、　（６４ｄ）
からのデータ授受の制御も、この入出力コントローラ（
６５）からの制御信号によりＣＴＣコントローラ（６６
）を介して行われるようにしである。尚、第３図中、（
６１ｂ）はＳＩＯポー）　（６４ａ）およびＣＴＣコン
トローラ（６６）の動作用クロック信号を発生するクロ
ック信号発生器、ＲＯＭ　（６７）は境界検出装置（Ａ
）の動作プログラムが格納されているメモリ、ＲＡＭ（
６８）は各データを一時格納したり演算データのバッフ
ァ等として使用するメモリ、Ｌ　Ｕ　Ｔ　（６９）はハ
フ変換部（１５）で使用する画像情報の各画素の直交座
標値（ｘ＋ｙ）から極座標系のハフ変換用データ（ρ）
に高速変換するための演算データすなわち前記座標（ｘ
、ｙ）の値からハフ変換用データ（ρ）を直接得られる
ように予めテーブル化して記憶しであるメモリである。

そして、前記Ｌ　Ｕ　Ｔ　（６９）は、第４図に示すよ
うに、前記（ｉ）式に示す直交座標系の画像情報の各座
標値（ｘ、ｙ）毎に極座標（ρ、θ）の角度（θ）（但
し、０度≦θ＜１８０度である）を２５６等分した各角
度毎のハフ変換用データ（ρ）を予め演算し、各座標値
（ｘ、ｙ）すなわち各画素毎に２５６個のハフ変換用デ
ータ（ρ）をＲＯＭ化して記憶しであるものであって、
第５図に示すように、与えられた前記各画素の座標値（
ｘ、ｙ）に基づいて前記記憶しであるハフ変換用データ
（ρ）を読み出すためのアドレス情報を生成する一対の
Ｘレジスタ（６９ａ）　、　（６９ｂ）及びＸレジスタ
（６９ｃ）、各画素毎に２５６個のθアドレス情報を生
成するθカウンタ（６９ｄ）、前記各レジスタ（６９ａ
）　、　（６９ｂ）　、　（６９ｃ）及びθカウンタ（
６９ｄ）にて生成されたアドレス情報に基づいて前記ハ
フ変換用データ（ρ）を記憶しであるハフ変換用データ
メモリ（６９ｄ）の実アドレス情報を生成するアドレス
デコーダ（６９ｅ）から構成しである。そして、与えら
れた各画素の座標値（ｘ、ｙ）毎に２５６個のハフ変換
用データ（ρ）を、前記θカウンタ（６９ｄ）にて生成
される角度（θ）の情報と共にハフ変換結果として前記
ハフ変換部（４０）へ直接出力するように構成しである
。

次に、前記微分処理部（２０）の動作を簡単に説明する
。

前記カメラ（３）からの原画像情報であるビデオ信号（
Ｓ、）は、ビデオ増幅器（１０ａ）およびＡ／Ｄ変換器
（１０ｂ）よりなるＡ／Ｄ変換部（１０）を介して直接
に、または、９０度座標変換されて前記画像メモリ（１
１）に記憶された画像情報として入力形態切り換え器（
１２）を介して、３２　Ｘ　３２画素、−画素当たり８
ビツト長で表現されるデジタル画像データ（Ｆυとして
、この微分処理部（２０）に入力される。

そして、カメラ（３）の撮像視野の左上を原点として左
から右へと順次ｌラスター（一つのｙ座標に対する全Ｘ
座標の画素３２個）分の画像データ（Ｆｌ）を取り込み
、上下左右を一つの画素でかこまれた６つの画素の互い
に隣接した画素間の明度と周りの画素の明度差を演算し
てその微分値を求める処理を行い、この微分処理を３２
ラスター（３２画素分のｙ座標）夫々ついて繰り返し行
って、３２　Ｘ　３２画素の全画像情報の明度変化の方
向性とその大きさを演算する。つまり、上下左右３画素
分を左右方向に方向性のあるマスクで微分処理し、画像
の暗−明度化のエツジを抽出するのである。

次に、第６図に示すブロック図に基づいて、前記微分処
理部（２０）により８ビット／画素のエツジ画像データ
（Ｆ２）に変換された画像情報を２値化する２値化処理
部（３０）、ハフ変換部（４０）、および、境界パラメ
ータ演算部（５０）の構成と、その動作を説明する。

すなわち、パスバッファ（４１）を介して入力される制
御部（６０）からの制御信号により全体の動作が、前記
微分処理部（２０）の動作と同期して行われるように、
入出力コントローラ（４２）により、全体の動作が制御
されるように構成しである。

前記、工、ジ画像データ（Ｆ２）は、データバッファ（
４３ａ）を介して２値化処理部（３０）のコンパレータ
（３１）に入力され、バッファ（３２）を介して入力さ
れる設定閾値（Ｆｒｅｆ）と比較されて明度変化が大き
い部分が２値化される。この２値化画像データ（Ｆ、）
は、データバス（ＢＵＳ３）に接続されたデータバッフ
ァ（４３ｂ）を介して、前記境界パラメータ演算部（５
０）のコンパレータ（５１）に入力されるとともに、２
値化画像データメモリ（３３ａ）に記憶される。

ハフ変換部（４０）では、前記Ｌ　Ｕ　Ｔ　（６９）よ
りデータバッファ（４３ｃ）を介して与えられるハフ変
換用データ（ρ）の値が、同一値となる角度（θ）の頻
度数（Ｄ）を度数カウンタ（４４）によりカウントし、
その結果を二次元ヒストグラムの度数メモリ（４５）に
記憶させる。

前記度数カウンタ（４４）でカウントされた度数（Ｄ）
は、データバッファ（４３ｄ）を介して前記度数メモリ
（４５）の同一アドレス位置の内容に加算されるととも
に、その最大値（Ｄｍａｘ）を検出することによって境
界を特定する境界パラメータ演算部（５０）の最大値レ
ジスタ（５２ａ）に転送され、コンパレータ（５１）に
より前記最大値レジスタ（５２ａ）に格納されている値
と比較され、大きいほうの度数を新たな最大値（Ｄｍａ
ｘ）として再格納する。

尚、この最大値（Ｄｍａｘ）となる度数（Ｄ）の前記度
数メモリ（４５）のアドレスは、最大値アドレスレジス
タ（５２ｂ）に同時に格納しておき、全画素（３２Ｘ　
３２）のハフ変換終了後、最大値（Ｄｍａｘ）となった
ハフ変換用データ（ρ）および角度（θ）から前記式（
ｉ）の係数（ａ、ｂ）を求めるようにしている。又、第
６図中、（３３ｂ）は前記デジタル化画像データ（Ｆ、
）を記憶する画像メモリ、（３３ｃ）はエツジ画像デー
タ（ｐ２）を記憶する画像メモリであり、ビデオＲＡ　
Ｍ　（３４）およびＣＲＴコントローラ（１４）を介し
て、前記モニタテレビ（１５）に各処理状態の画像を表
示できるようにしである。

そして、求められた式（ｉ）の係Ｂ（ａ、ｂ）は、前記
入出力コントローラ（４２）およびパスバッファ（４１
）を介して前記制御部（６０）に送られ、境界（Ｌｌ）
　、　（ｔｚ）の有無判別やその後の処理のためのデー
タとされるのである。

〔別実施例〕

上記実施例では、機体（Ｖ）前後方向での境界（Ｆ２）
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、入力画像の座標を９０
度変換して、機体（ν）横幅方向での境界（ＬＩ）検出
と、機体（ν）前後方向での境界（Ｆ２）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）による撮像画像の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（Ｌｌ）　、　（
ｔ、ｉ）を検出するための画像情ＩＩ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（Ｆ２）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０度≦θ≦１８０度の間で処理してい
るが、境界（Ｌｌ）、（Ｆ２）と機体（Ｖ）と位置関係
から、境界（Ｌｌ）　、　（Ｌ２）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、処理速度を更
に向上させたり、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（ｔ＋）　、　（ｔｚ）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撮像視野を上下
方向に縦断する基準線（Ｌ０）を基準にする他、撮像視
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構成を示すブロ
ック図、第２図はその全体的な動作を示すフローチャー
ト、第３図は制御部の構成を示すブロック図、第４図は
ハフ変換用データを記憶させたテーブルの説明図、第５
図はハフ変換用データメモリの構成を示すブロック図、
第６図はハフ変換部の構成を示すブロック図、第７図は
芝刈作業車の概略平面図、第８図はその側面図、第９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。 （Ｓ０）・・・・・・撮像画像情報、（Ｆ２）・・・・
・・エツジ画像情報、（Ｆ、）・・・・・・２値化画像
情報、（Ｂ）・・・・・・未処理作業地、（Ｃ）・・・
・・・処理済作業地、（Ｌ）・・・・・・境界、（ｘ＋
ｙ）・・・・・・エツジ画像情報の座標、（ρ）・・・
・・・ハフ変換用データ、（Ｄ）・・・・・・頻度。

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し、
   その撮像画像情報（Ｓ＿０）を明度変化に基づいてエッ
   ジ画像情報（Ｆ＿２）に変換し、そのエッジ画像情報（
   Ｆ＿２）を設定閾値に基づいて２値化し、その２値化画
   像情報（Ｆ＿３）をハフ変換処理することにより、未処
   理作業地（Ｂ）と処理済作業地（Ｃ）との境界（Ｌ）を
   検出する自動走行作業車用の境界検出方法であって、前
   記ハフ変換処理を行うに、前記エッジ画像情報（Ｆ＿２
   ）の座標（ｘ、ｙ）に対応して予め算出したハフ変換用
   データ（ρ）をテーブル化し、前記座標（ｘ、ｙ）の値
   に対応して前記テーブル化されたハフ変換用データ（ρ
   ）を読み出し、その読み出し頻度（Ｄ）が最も高いもの
   を前記境界（Ｌ）に対応する情報とする自動走行作業車
   用の境界検出方法。