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作物の三次元形状認識に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09556055
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 農業機械学
研究機関大阪府立大学 (2000)
島根大学 (1997-1999)

研究代表者

藤浦 建史  大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 教授 (00026585)

研究分担者 北村 豊  島根大学, 生物資源科学部, 助教授 (20246672)
土肥 誠  島根大学, 生物資源科学部, 助教授 (60284022)
石束 宣明  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (20314619)
中尾 清治  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (40032560)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード三次元画像 / 認識 / ロボット / 農作業 / レーザ / 作物 / 分光特性 / 走査 / 省力化
研究概要

この研究は,農作業ロボットの視覚部として,三次元視覚センサを用いて作物を認識しようとするものである。
生食用のキュウリ収穫は人手により行われているが,果実の生長が速いため,適期収穫のためには頻繁に収穫作業を行う必要があり,収穫の自動化が要望されている.キュウリ収穫作業をロボットにより行うため,果実認識用の三次元視覚センサを試作し,ロボットに取り付けて認識実験を行った.この三次元視覚センサは,近赤外線のレーザビームを走査して対象物の形状を計測するものである.レーザビームは走査用鏡を用いて走査し,対象物からの反射光をPSD(位置検出素子)で受けた.そして各走査点までの距離は,PSDの2つのアノードからの信号を演算して求めた.画素数は,7500画素(左右方向に60画素,上下方向に125画素)である.実際のキュウリ栽培をもとに市販のキュウリを用いて作成した模型を走査,認識したところ,果実の位置やサイズをほぼ正確に認識することが可能であった.果柄位置も認識可能であり,この三次元視覚センサはキュウリ収穫ロボットの視覚部として適していると考えられた.
ネットを用いた傾斜棚栽培,支柱を傾斜させた傾斜棚栽培,つる下げ栽培を試み,果実がロボット側からどの程度見えるかの調査を行った.つる下げ栽培では,ほとんどの果実がロボット側から見え,視認性が良く,ロボット収穫に適していると考えられた.
三次元視覚セイサにより,結球レタスの認識を行った結果,三次元形状から結球部の大きさを認識することが可能であった.
三次元視覚センサをミニトマト収穫ロボットのマニピュレータの先端に取り付けて実験を行った.マニピュレータの先端に取り付けることにより,視点を変えて走査することが可能となり,茎葉に隠れた果実の認識も可能であった.

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Tateshi Fujiura: "Vision System for Cucumber-Harvesting Robot"BIO-ROBOTICS, 2nd IFAC/CIGR International Workshop. II. 65-69 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 丁碩〓: "ロボットによる結球野菜の選択収穫の研究(第4報)"農業機械学会誌. 62・2. 111-117 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤浦建史: "キュウリ収穫ロボットのための視覚センサ"農業機械学会関西支部報. 88号. 99-100 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 韓麗〓: "エンドエフェクタに三次元視覚センサをもつミニトマト収穫ロボット(第1報)"農業機械学会誌. 62・2. 118-126 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 韓麗〓: "エンドエフェクタに三次元視覚センサをもつミニトマト収穫ロボット(第2報)"農業機械学会誌. 62・2. 127-136 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤浦建史,近藤直,門田充司外,近藤直,チング 編集: "Robotics for Bioproduction Systems"American Society of Agricultural Engineers. 325 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tateshi Fujiura, Kouji Ueda, Suk Hyun Chung. Makoto Dohi, Naoshi Kondo, Seiichi Arima :: "Vision System for Cucumber-Harvesting Robot"BIO-ROBOTICS, Second IFAC/CIGR International Workshop. II. 65-69 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suk Hyun Chung, Tateshi Fujiura, Noriaki Ishizuka, Makoto Dohi, Kouji Ueda :: "Selective Harvesting Robot for Crisp Head Vegetables (Part 4)"Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery. 62-2. 111-117 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tateshi Fujiura, Kouji Ueda, Suk Hyun Chung, Noriko Katayose, Takeshi Watano :: "Vision Sensor for Cucumber-Harvesting Robot"Kansai Branch Report of the Japanese Society of Agricultural Machinery. No.88. 99-100 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lojie Han, Tateshi Fujiura, Hisaya Yamada, Noriaki Ishizuka, Yutaka Kitamura :: "Cherry Tomato Harvesting Robot with 3-D Vision Sensor on Its End Effector (Part 1)"Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery. 62-2. 118-126 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lojie Han, Tateshi Fujiura, Hisaya Yamada, Noriaki Ishizuka, Makoto Dohi :: "Cherry Tomato Harvesting Robot with 3-D Vision Sensor on Its End Effector (Part 1)"Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery. 62-2. 127-136 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tateshi Fujiura, Naoshi Kondo, Mitsuji Monta, et al, Edited by Naoshi Kondo and K.C.Ting :: "Robotics for Bioproduction Systems"American Society of Agricultural Engineers. 1-325 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tateshi Fujiura: "Vision System for Cucumber-Harvesting Robot"BIO-ROBOTICS, 2nd IFAC/CIGR International Workshop. II. 65-69 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 丁碩〓: "ロボットによる結球野菜の選択収穫の研究(第4報)"農業機械学会誌. 62・2. 111-117 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦建史: "キュウリ収穫ロボットのための視覚センサ"農業機械学会関西支部報. 88号. 99-100 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 韓麗〓: "エンドエフェクタに三次元視覚センサをもつミニトマト収穫ロボット(第1報)"農業機械学会誌. 62・2. 118-126 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 韓麗〓: "エンドエフェクタに三次元視覚センサをもつミニトマト収穫ロボット(第2報)"農業機械学会誌. 62・2. 127-136 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦建史: "農業用ロボットの構成と課題,研究状況"ロボット. 135号. 4-10 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 上田弘二: "三次元形状によるキュウリの認識"第4回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集. 154-155 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tateshi Fujiura: "Robotics for Bioproduction Systems"American Society of Agricaltural Engineers. 325 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦建史: "レタス選択収穫ロボットの研究,GAによるレタス三次元画像の認識" 農業機械学会関西支部報. 84. 69-70 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦建史: "果実収穫ハンド装着用三次元視覚センサの研究" 農業機械学会関西支部報. 84. 65-66 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 喬 軍: "レタス選択収穫ロボットのための三次元形状認識" 農業機械学会関西支部報. 83号. 109-112 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦 建史: "果実収穫ハンド装着用三次元視覚センサの研究" 農業機械学会関西支部報. 84号(予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦 建史: "レタス選択収穫ロボットの研究,GAによるレタス三次元画像の認識" 農業機械学会関西支部報. 84号(予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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