イチゴのディジタル画像における幾何学的特徴パラメータを用いた選別アルゴリズム

• Project/Area Number: 08760236
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 農業機械学
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 木下 統 宮崎大学, 農学部, 助手 (50264354)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1996: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 青果実 / イチゴ / 形状選別 / 画像処理 / 幾何学的特徴 / 特徴抽出 / 方向決定法

Research Abstract

本研究では、汎用の画像解析ソフトウェアを用いて、イチゴ形状の特徴パラメータを詳細に解析することで、画像処理による、より有効な選別アルゴリズムを確立することを目的とした。今回は、有効な幾何学的特徴パラメータの抽出、および、イチゴ果実の方向決定アルゴリズムの構築について検討した。
1.有効な幾何学的特徴パラメータの抽出
現在までの研究成果や、選別アルゴリズム開発の過程の中で、基本的な線形変換に対して不変な幾何学的特徴パラメータを経験的に抽出した。イチゴ形状の良否は、主に果実の先端部で決まるので、その形状特徴を表現しうる特徴とした。また、果実の方向に対して、ある程度頑健性を持つと考えられるものを選択した。今後は、より有効な特徴を、少数個抽出するために統計的な方法を用いて解析することが必要である。その後、それらを組み合わせた選別アルゴリズムを構築していかねばならない。
2.イチゴ果実の方向決定アルゴリズムの構築
果実方向決定のために3つのアルゴリズムを提案し、それらを比較検討した。一つは、カラー画像処理を用いて、果実とへたの部分の画像の重心位置を抽出し、それらを通る直線の傾きから方向を決定する。次は果実全体の画像に対して、面積、1次および2次度数モーメントが等しい相等楕円の傾きから方向を決定する。さらに、へたを除いた果実部のみに対する相等楕円の傾きから決定するものである。これらを比較検討した結果、10°程度の誤差を含むものの、画像の重心位置を用いる方法が、最も適していると判断された。