| 研究概要 |
1. この研究は,農作業ロボットの視覚部として,ビデオカメラに代わっ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。
2. 近赤外と赤色のレーザダイオードからスポット光を照射して,対象の作物からの反射光をレンズでPSD(位置検出素子)上に結像させて光電変換し,スポット光を機械的に走査することにより三次元形状を計測するセンサ(三次元視覚センサ)を試作した。この三次元視覚センサは,対象物の分光反射特性の違いから赤い果実の識別も行えるものである。マニプュレータに取り付けることができるよう小型とし,マニピュレータの動きも利用して走査するようにした。ミニトマトを走査する実験を行った結果,センサから近い対象物の三次元形状を計測できること,分光反射特性の違いから赤熟果実と茎や葉を区別できることがわかった。またマニプュレータに取り付けることにより,いろいろな位置と方向から走査することが可能で,一部が茎葉に隠れた果実でも見やすい方から走査することで認識しやすいと考えられた。
3. キュウリのように,果実と葉等とで色が似ている対象物では,2種類の波長の光を投光するセンサを用いても,反射分光特性の違いから果実と葉等を分離しにくい。このため,近赤外線のみを投光して三次元形状を計測するセンサも試作してキュウリを認識する実験を行った。傾斜棚栽培のキュウリの模型を対象に認識基礎実験を行った結果,三次元形状と反射光の受光電圧の分布からキュウリ果実の認識が可能であった。また,キュウリ果実の上端と下端の三次元位置から果実の長さを求めることも可能であった。
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