2008 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 / 選別 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は, ポテトハーベスタによる馬鈴薯収穫作業の内, ハーベスタ上の選別コンベアでの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20年度は, 市販ポテトハーベスタで使用されているコンベアを用いて, 選別コンベア搬送システムを製作し, そのコンベアを背景とした馬鈴薯と土槐の画像による識別, 及び識別後の自動選別システムを構築した。
(1)選別コンベア搬送システムにおいて, 紫外線動画像を用いて, 馬鈴薯と土槐の識別を行い, ほぼ100%に近い正答率を得た。これは, 従来の研究成果に基づいて画像処理アルゴリズムを改良した結果である。
(2)画像の視野内にある全ての対象物(馬鈴薯と土塊)に対して上限となる個数はなく, 対象物が2段に重なることだけを避ければ, システムは正常に動作する。
(3)現状のコンピュータ(CPU ; Pentium 1. 8GHz)と画像処理システムを用いた場合, 選別コンベアの速度は20cm/sであった。これは, ポテトハーベスタの選別コンベア速度4cm/sと比べて4倍の速度である。ただし, 現状のシステムは, さらに3倍程度コンベア速度を挙げられると見積もられているので, 馬鈴薯と土槐のリアルタイム識別には十分な性能を持っているといえる。
(4)画像による識別情報に基づいて, 馬鈴薯と土塊を選別してコンテナに入れる機構を開発した。電動アクチュエーターを使用し, ON-OFF制御で選り分けるシステムである。本システムも上記コンベア速度で十分稼動することを確認した。
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