2007 Fiscal Year Annual Research Report
馬鈴薯収穫機械における馬鈴薯と土塊の高精度選別システムの開発
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18580251
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
片岡 崇 Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 准教授 (40231253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 龍彦 北海道大学, 名誉教授 (90002112)
岡本 博史 北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (40322838)
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| Keywords | 馬鈴薯 / 収穫 / 画像処理 / 紫外線画像 / 土塊 / ポテトハーベスター / 自動制御 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,ポテトハーベスターで機械化収穫されている馬鈴薯収穫作業において,ポテトハーベスターの選別コンベア上で人手による馬鈴薯正品と損傷品等や土塊との選別を自動化するシステムの開発である。
平成19年度は,紫外線カメラを利用して,コンベアで移動する馬鈴薯と土塊の動画像からの識別について研究を行った。
(1)ポテトハーベスターの選別コンベアを模倣したコンベア搬送モデル実験装置を製作した。
(2)紫外線カメラを供試し,グレースケール画像である紫外線画像から馬鈴薯と土塊の識別アルゴリズムを作成した。この時,可視光領域をカバーするカラー写真用レフランプを人工光源とした。反射光量および識別対象物の輝度値から,人工光源が必要であることが見出された。
(3)馬鈴薯と土塊はコンベアで搬送されるので,その動画像から馬鈴薯と土塊を識別することができる画像処理アルゴリズムを開発した。本アルゴリズムは,両者の輝度値をしきい値処理することを基本的な考えといている。このため,土塊が画像内になく馬鈴薯のみの画像では識別エラーが起きた。アルゴリズムの改良が今後の課題とされた。
(4)動画像は,一般的なビデオ画像であるため1秒間に30フレームである。コンベアの搬送速度を調整し,その速度とリンクさせて1秒間に1画像の割合で画像取得できれば,コンベアで搬送される全ての馬鈴薯を漏れなく識別の対象とすることができるということが分かった。識別プログラムの処理時間は約0.17s(CPUにPentiumM-1.1GHzを使用)であり,十分リアルタイム処理可能であった。
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