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多品目農産物を対象とした情報蓄積型自動供給・選果ロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16580216
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業情報工学
研究機関エスアイ精工株式会社

研究代表者

二宮 和則 (2005)  エスアイ精工株式会社, エスアイ精工株式会社・技術開発部, 課長代理 (20374150)

近藤 直 (2004)  エスアイ精工株式会社, 技術開発部, 部長 (20183353)

研究分担者 鎌田 順三  エスアイ精工株式会社, 技術開発部, 係長
栗田 充隆  エスアイ精工株式会社, 技術開発部, 主任 (00451302)
RAJENDRA Kumar Peter  エスアイ精工株式会社, 技術開発部, 主任
ARAKI Wakako  SI SEIKO Co., chief
二宮 和則  エスアイ精工株式会社, 技術開発部, 主任 (20374150)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード選果ロボット / トレーサビリティー / 食の安心・安全 / ニューラルネットワーク / 画像処理 / 直接照射方式 / 果実取り出しロボット / 形状認識アルゴリズム / ボケナス認識 / LED照明装置 / トレーサビリティシステム
研究概要

多品目を扱うための選果ロボットの試作機を作成した。ます始めにベルトコンベア上をランダムに流れる青果物をコンベア上方に設置されたCCDカメラにより撮影、画像処理により、その大きさ(階級)とコンベア上の位置を検出する。次に、各青果物に適した吸着パッドを有するエンドエフェクターを搭載した多関節ロボットにより、該当する青果物を吸着・搬送する。ロボットによる搬送過程の中で、青果物を270度回転させながら4側面ならびに下面をCCDカメラにより撮影し、色・形状・キズ・病害等を画像処理により検査、等階級の判定を行い箱詰めする。箱詰めされた青果物の上方はデータベースに登録され、各製品に印字されたIDをキーにして検索することを可能とした。本機では、丸物や長物など異なる品目を選別する際は、吸着パッドの交換と画像処理の品目コードを変更するだけで対応することができる。
次に、画像処理を用いた農産物の等級選別手法に関する研究として、光沢のある果実に対して偏光フィルターを利用した直接照射方式の照明方法の有効性を示すとともに、カラーCCDカメラを用いた農産物の質量推定に関する実験を行った。また、画像処理結果から等級判定を行うアルゴリズムとして、ニューラルネットワークを用いた手法についての研究を実施し、画像処理結果として出力される数値(形状やキズなどの計測値)を入力し、該当等級を出力するニューラルネットワークを構築することができた。
最後に、本機のような多目的な選果ロボットの応用についての検討も行った。このような情報蓄積型のロボットを用いた選果を実現することで、出荷される青果物に対して様々な情報をリンクすることが可能となり、食の安心・安全につながるシステムとしての効果が高い。さらに、複数台のロボットを並列的に稼動させることで、より効率的で省スペースな選果設備としても応用可能であることが示された。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 画像処理を用いた農産物の等階級選別手法に関する研究(第1報)-直接照射方式の有効性-2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆・近藤 直
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(1)

      ページ: 9-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像処理を用いた農産物の等階級選別手法に関する研究(第2報)-カラーCCDカメラを用いた農産物の質量推定実験-2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆・近藤 直
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(1)

      ページ: 18-27

    • NAID

      10017294828

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] トマトの等級判定のための傷害計測法2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆・近藤 直・二宮 和則
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(2)

      ページ: 135-145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] トマトの等級判定のための色および形状特徴抽出法2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆・近藤 直・吉丸 寿一・二宮 和則
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(2)

      ページ: 145-153

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ローラーピン型コンベアを用いたトマト果実の反転性能および全面画像計測による等級判定2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆・近藤 直・二宮 和則
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(3)

      ページ: 212-224

    • NAID

      10019281401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Agricultural Product Grading Method by Image Processing(Part1) -Effectiveness of Direct Lighting Method-2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Kurita, Naoshi Kondo
    • 雑誌名

      J. SHITA 18(1)

      ページ: 9-17

    • NAID

      10017294811

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Agricultural Product Grading Method by Image Processing(Part2) -Agricultural Product Mass Estimation Experiment by Color CCD Cameras-2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Kurita, Naoshi Kondo
    • 雑誌名

      J. SHITA 18(1)

      ページ: 18-27

    • NAID

      10017294828

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Defect Detection for Tomato Grading by use of Six Color CCD Cameras2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Kurita, Naoshi Kondo, Kazunori Ninomiya
    • 雑誌名

      J. SHITA 18(2)

      ページ: 135-145

    • NAID

      10017567848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extraction Methods of Color and Shape Features for Tomato Grading2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Kurita, Naoshi Kondo, Hisaichi Yoshimaru, Kazunori Ninomiya
    • 雑誌名

      J. SHITA 18(2)

      ページ: 145-153

    • NAID

      10017567862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tomato Fruit Turning-over Performance and Fruit Grading through Full Surface Image Inspection by use of Roller Pin Conveyor2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Kurita, Naoshi Kondo, Kazunori Ninomiya
    • 雑誌名

      J. SHITA 18(3)

      ページ: 212-224

    • NAID

      10019281401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 画像処理を用いた農産物の等階級選別手法に関する研究(第1報)-直接照射方式の有効性-2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆, 近藤 直
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(1)

      ページ: 9-17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像処理を用いた農産物の等階級選別手法に関する研究(第2報)-カラーCCDカメラを用いた農産物の質量推定実験-2006

    • 著者名/発表者名
      栗田 充隆, 近藤 直
    • 雑誌名

      植物環境工学(J.SHITA) 18(1)

      ページ: 18-27

    • NAID

      10017294828

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Multi-Product Grading System2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kondo, K.Ninomiya, R.Peter, J.Kamata, A.Fasil
    • 雑誌名

      Proceedings of the Society for Engineering in Agricultural, Food, and Biological Systems. USA 17-20 July

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] COMPARISON ON EGGPLANT FRUIT GRADING BETWEEN NIR-COLOR CAMERA AND COLOR CAMERA2004

    • 著者名/発表者名
      V.K.Chong, N.Kondo, K.Ninomiya, M.Monta, K.Namba
    • 雑誌名

      Proceedings of Automation Technology for Offroad Equipment, ASAE 7-8 October

      ページ: 387-393

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] EGGPLANT GRADING MACHINE BY USE OF ROTARY TRAYS2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kondo, K.Ninomiya, J.Kamata
    • 雑誌名

      Proceedings of Automation Technology for Offroad Equipment, ASAE 7-8 October

      ページ: 394-398

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] MACHINE VISION SYSTEMS OF EGGPLANT GRADING SYSTEM2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya, N.Kondo, C.K.Chong, M.Monta
    • 雑誌名

      Proceedings of Automation Technology for Offroad Equipment, ASAE 7-8 October

      ページ: 399-404

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Application of NIR-color CCD camera to Eggplant Grading Machine2005

    • 著者名/発表者名
      V.K.Chong, N.Kondo, K.Ninomiya, T.Nishi, M, Monta
    • 学会等名
      ASAE
    • 発表場所
      USA Tampa
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of Multi-Product Grading System2005

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya, N.Kondo, R.Peter, J.Kamata, A.Fasil
    • 学会等名
      ASAE
    • 発表場所
      USA Tampa
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MACHINE VISION SYSTEMS OF EGGPLANT GRADING SYSTEM2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya, N.Kondo, C.K.Chong, M.Monta
    • 学会等名
      Proceedings of Automation Technology for Offroad Equipment, ASAE
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MACHINE VISION SYSTEMS OF EGGPLANT GRADING SYSTEM2004

    • 著者名/発表者名
      K. Ninomiya, N. Kondo, C.K. Chong, M. Monta
    • 学会等名
      ASAE
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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