光等位相面切断法による植物の3次元構造解析システムの開発

利用光学等相平面切割法开发植物3D结构分析系统

• 批准号: 17780199
• 负责人: 熊谷 正朗
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780199/
• 关键词: 距離計測; ステレオビジョン; アクティブステレオビジョン; 3次元距離計測; 光等位相面切断法; 植物構造; センシング; 画像処理; 3次元計測; アクティブステレオ; 距離画像; 構造解析; 植物; オクルージョン; 3次元形状計測; 三角測量; 同期検波; 高解像度; ビデオカメラ

本研究は、申請者が開発したカメラを用いた3次元距離計測手法を発展させ、それによって農業用ロボット等に応用可能な植物の構造センシングを目的としたものである。具体的には、カメラとともに、縞状の光パターンを投影するための光源を併用する。対象に移動する縞模様を投影したうえで映像として取得し、多数のコマ(100コマ程度)を一括して分析することによって、画素ごとに奥行きを検出する。この手法の特徴としては、画素ごとに距離がわかるため、単純なステレオビジョンなどに比べて横方向の密度が高く、また三角測量を利用するため光学系の組み方によってはミリ以下の分解能が得られる。ただし、計測には2秒程度の静止を必要とするため、主に静物の計測用である。これらの点から、植物の構造計測には使用可能であり、また従来のステレオビジョンなどが苦手とする単一色で複雑な奥行きを持った植物にも対応できる点が利点である。これが本課題の由来である。ただし、対象自身による光源の影はそのまま計測不能につながるため、より複雑な形状に対応しやすくするため、複数の光源を同時に使用する技術を開発した。これをうけて植物の解析を目指したが、現時点では当初目標に対しての十分な成果は得られていない。主な原因は研究に要する時間の見積もりの甘さである。本資金による必要機材の調達は行えたため、今後時間をかけて十分な成果を得て、一般に公表することでその責を果たす予定である。

This study aims to explore the application of three-dimensional distance measurement techniques for agricultural applications, such as plant structure. Specific light sources are used in combination with light sources. For example, if you want to get a picture, you can get a picture. The characteristics of this method are: the distance between pixels is higher than that in the horizontal direction; triangulation is used; and the resolution of the optical system is obtained. For measurement, it is necessary to keep still for 2 seconds. The structure of the plant is measured by using the following methods: This is the origin of this topic. The technology of measuring the shadow of the light source on the image itself is developed. The analysis of the plant indicates that the current point is opposite to the original purpose and the results are obtained. The main reason for this is that the study requires time and effort. The capital is required to adjust the performance of the company, and the future time is required to obtain the results.