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視覚システムによるスイカのつる首の3次元的認識

利用视觉系统对西瓜颈部进行3D识别

基本信息

批准号：
08760234
负责人：
徳田勝
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760234/
关键词：
農業機械ロボット視覚システム画像処理スイカ位置検出

项目摘要

スイカの自動収穫を考えた場合,スイカの検出に加えてスイカのつる首の検出および切断が必要となる。これまで開発してきた画像処理によるスイカ果実の識別結果を基に,スイカのつる首の3次元的な認識方法および,つる首の切断方法について検討した。今回は,この基礎的な実験として模型スイカを用いて,スイカの縞を利用したつる首の位置の推定方法を開発した。検出アルゴリズムを以下に示す。まず,前処理としてスイカの果実部の抽出,2値化,細線化を行い,果実の縞の領域を細線化領域として抽出する。次に,画像上で分岐点と判断される点を消去し,縞を分離する。分離した縞をクラスタリングして面積によりノイズを除去して重要な線のみを抽出し,最終的に抽出した線分の補外直線を求め,その交点座標からつる首の位置を推定する。このアルゴリズムの妥当性を調べるため,可視率と模型スイカの設置姿勢を変えて実験を行った結果,可視率が高いときは誤差が少なかったが,可視率50%では誤差が14画素と大きくなった。また,設置姿勢が90度から30度までは,誤差約7画素以内で検出できた。しかし,設置姿勢が0度付近では,誤差が増大した。これは補外直線による縞の近似が曲線でなかったためと思われる。一方,つる首の切断方法は,市販のカッターの刃をハンド部に取り付け,パルスモータ駆動の切断機構を開発した。これをもちいてつる首切断実験を行った結果,直径10mm以下のつる首は十分実用可能であった。今後は,補外曲線による精度の向上に務め,つる首の3次元的な位置を検出する予定である。また,切断機構とあわせた実験を行い,障害物回避の経路計算なども行う予定である。

In the case of automatic detection, the first detection is necessary. The first three dimensional recognition method is based on the recognition result of the image processing, and the first cutting method is based on the detection. In this paper, we develop a method to estimate the position of the first position of the model. The following is an example of how to make a purchase. In addition, the pre-processing and extraction of the results, 2-dimensional, fine line, the field of the results, fine line and extraction. Second, on the portrait, the point of divergence is judged to be eliminated. The separation of the first line and the second line is determined by removing the important line and estimating the first position of the intersection coordinate. The results of the adjustment of the appropriateness of the visibility and the setting posture of the model show that the visibility is high, the error is small, and the visibility is 50%, the error is 14 pixels. Set posture from 90 degrees to 30 degrees, error within about 7 pixels. When the posture is set to 0 degrees, the error increases. A straight line and an approximate curve. On the one hand, the first cutting method is to open the cutting mechanism of the market. As a result, the diameter of the first cut is less than 10mm, which is very practical. In the future, the accuracy of the supplementary curve is upward, and the position of the first three dimensions is predetermined. Cut off the mechanism and calculate the path of obstacle avoidance.