(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の作物の種（Ｔ）が播かれた種播面を撮像する撮像手段（Ｓ）と、前記撮像手段（Ｓ）の撮像情報に基づいて、前記種（Ｔ）に対応する種領域を抽出する種領域抽出手段（１００）と、前記種領域抽出手段（１００）の情報に基づいて、前記種播面上における前記種（Ｔ）の種播き状態を評価する評価手段（１０１）とを設けた播種評価装置であって、
前記種領域抽出手段（１００）が、前記種（Ｔ）に対応する画像領域を所定量縮体処理した後の画像領域を前記種領域として抽出し、
前記評価手段（１０１）が、前記縮体処理後の前記種領域の個数情報に基づいて前記種播き状態の評価を行い、
前記撮像手段（Ｓ）が、水平面内において２次元方向に移動して、前記種播面を縦方向及び横方向に分割した各範囲（１ａ）を順次撮像するように構成されている播種評価装置。
【請求項２】
前記評価手段（１０１）が、前記種播面の全体を複数個の小領域に分割して、その各小領域毎の前記種（Ｔ）の密度情報に基づいて前記種播き状態の評価を行うように構成されている請求項１記載の播種評価装置。
【請求項３】
前記小領域の大きさを、前記種播面上に成育した前記作物を株分けして圃場に植え付ける際の株分け範囲に対応させている請求項２記載の播種評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数個の作物の種が播かれた種播面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記種に対応する種領域を抽出する種領域抽出手段と、前記種領域抽出手段の情報に基づいて、前記種播面上における前記種の種播き状態を評価する評価手段とを設けた播種評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記播種評価装置では、従来、種播面上において２値化処理によって種領域を抽出してその数を演算し、その種播き分布が適正な状態か否かを評価するようにしていた（例えば、特開昭６３‐３０９１０７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、種播面上において２値化処理によって種に対応して抽出した画像領域をそのまま種領域としていたために、複数個の種が近接していて１つの画像領域として抽出された場合には、本来複数個である種の個数を１個として誤って演算することになり、適正な種播き状態の評価ができないという不具合があった。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上記従来技術の不具合を解消すべく、種播面上で複数個の種が近接していて１つの画像領域として抽出された場合においても、本来複数個である種の個数をその本来の個数として演算して、適正な種播き状態の評価を行うようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による播種評価装置の第１の特徴構成は、前記種領域抽出手段が、前記種に対応する画像領域を所定量縮体処理した後の画像領域を前記種領域として抽出し、前記評価手段が、前記縮体処理後の前記種領域の個数情報に基づいて前記種播き状態の評価を行い、
前記撮像手段（Ｓ）が、水平面内において２次元方向に移動して、前記種播面を縦方向及び横方向に分割した各範囲（１ａ）を順次撮像するように構成されている点にある。
【０００６】
また第２の特徴構成は、上記第１の特徴構成において、前記評価手段が、前記種播面の全体を複数個の小領域に分割して、その各小領域毎の前記種の密度情報に基づいて前記種播き状態の評価を行うように構成されている点にある。
【０００７】
また第３の特徴構成は、上記第２の特徴構成において、前記小領域の大きさを、前記種播面上に成育した前記作物を株分けして圃場に植え付ける際の株分け範囲に対応させている点にある。
【０００８】
【作用】
本発明の播種評価装置の第１の特徴構成によれば、複数個の作物の種が播かれた種播面の撮像画像において種に対応する画像領域を求め、さらにその画像領域を所定量縮体処理して種夫々に対応するように分離した画像領域を種領域として抽出する。そして、種夫々に対応する種領域の個数情報に基づいて、例えば、種領域の個数が適正な個数範囲にあるかどうか等から、種播面上の種播き状態の評価を行う。
【０００９】
また第２の特徴構成によれば、上記第１の特徴構成において、種播面の全体を複数個の小領域に分割して、その各小領域毎に前記種夫々に対応するように分離抽出した種領域の個数つまり密度情報に基づいて、例えば、種の密度の高い部分や密度の低い部分の位置、及びその密度のばらつき等から、種播面上の種播き状態の評価を行う。
【００１０】
また第３の特徴構成によれば、上記第２の特徴構成において、前記小領域の大きさが種播面上に成育した作物を株分けして圃場に植え付ける際の株分け範囲に対応しているので、例えば、各小領域毎の種の密度の高い部分と密度の低い部分の密度のばらつき等から、圃場に株分けして植え付けたときの作物の生育密度が予測できることになる。
【００１１】
【発明の効果】
従って、本発明の播種評価装置の第１の特徴構成によれば、種播面上で複数個の種が近接していて１つの画像領域として抽出された場合においても、その１つの画像領域を種夫々に対応するように分離して種領域として抽出するので、その種夫々に対応する種領域の個数情報に基づいて適正な種播き状態の評価を行うことができる。
【００１２】
また第２の特徴構成によれば、種播面の全体ではなく、その各部分毎にきめ細かく種播き状態の評価を行うことができ、もって、上記第１の特徴構成の好適な手段が得られる。
【００１３】
また第３の特徴構成によれば、種播面上に生育した作物を株分けして、適切な状態で圃場に植え付けるのに使用できるか否か等が評価でき、もって、上記第１の特徴構成の好適な手段が得られる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、作物としての稲の苗を育成する播種設備に適用した場合について図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、図示しない前工程において複数個の稲の種Ｔが播かれた矩形状の育苗用のトレイ１の上方に、そのトレイ上面つまり種播面を撮像する撮像手段としてのカラー式のＣＣＤカメラＳが水平面内において２次元方向に移動自在な状態で設置されている。
【００１６】
トレー１がＣＣＤカメラＳに対して所定位置になるようにセットされるとともに、トレー１の種播面を縦及び横方向に６分割した範囲１ａがカメラの撮像視野に対応するようにトレー１とカメラＳとの距離が設定され、上記各範囲１ａを順次撮像するようにＣＣＤカメラＳが移動操作される。
【００１７】
図２に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置Ｈが設けられ、この制御装置Ｈに、前記ＣＣＤカメラＳの撮像情報と、前記トレー１が前記所定位置にセットされたことを検出するマイクロスイッチ等のトレイセットスイッチＳＷからの検出情報とが入力される。一方、制御装置Ｈからは、前記ＣＣＤカメラＳを移動操作するための移動用モータＭに対する駆動信号が出力されている。尚、移動用モータＭの回転力は、図示しないラックアンドピニオン等の機構を介して、ＣＣＤカメラＳを移動させる力に変換される。
【００１８】
前記制御装置Ｈを利用して、前記ＣＣＤカメラＳの撮像情報に基づいて、前記種Ｔに対応する種領域を抽出する種領域抽出手段１００と、その種領域抽出手段１００の情報に基づいて、前記種播面上における前記種Ｔの種播き状態を評価する評価手段１０１とが構成されている。そして、上記種領域抽出手段１００が、前記種Ｔに対応する画像領域を所定量縮体処理した後の画像領域を前記種領域として抽出し、又、評価手段１０１が、前記縮体処理後の前記種領域の個数情報に基づいて前記種播き状態の評価を行うように構成されている。
【００１９】
上記種領域抽出手段１００について説明すると、図３（イ）に示すように、画面縦及び横方向の所定分解能の画素毎に、黒色系の土Ｂに対する白色系の種Ｔの色又は明度の差によって２値化処理して（土Ｂに対応する画素値を０、種Ｔに対応する画素値を１とする）、種Ｔに対応する画像領域Ｔａ’を抽出する。ここで、各画像領域Ｔａ’は、通常は１個づつの種Ｔに対応するが、複数（例えば２つ）の種Ｔが近接して１つの画像領域Ｔａ’になる場合があるため、図４に示すように、上記画像領域Ｔａ’に対して縮体処理を行って種Ｔ１個づつに分離した画像領域Ｔａを種領域として抽出する。尚、図では、さらに、各種領域Ｔａの重心位置Ｇを求めている。
【００２０】
上記縮体処理は、具体的には、図５に示すように、画面全部の各画素ｇ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜横方向の画素数、ｊ＝１〜縦方向の画素数）について、対象とする画素ｇ（ｉ，ｊ）を囲む８画素の画素値が１つでも０であれば、その画素ｇ（ｉ，ｊ）の値を０にし、上記８画素の画素値すべてが１のときにだけ、その画素ｇ（ｉ，ｊ）の値をそのまま保持する処理を行う。以上で１回の縮体処理が終わるが、例えば、１回の縮体処理で各種Ｔ１個づつの画像領域Ｔａに分離できないような条件においては、必要に応じて２回以上の縮体処理を行う。
【００２１】
さらに、上記評価手段１０１は、前記種播面の全体を複数個の小領域に分割して、その各小領域毎の前記種Ｔの密度情報に基づいて前記種播き状態の評価を行う。そして、図３（ロ）に示すように、上記小領域ｋの大きさを、前記種播面上に成育した稲の苗を株分けして圃場に植え付ける際の株分け範囲ｋ（例えば、田植え機の植え付け爪に対応する１７ｍｍ角）に対応させている。種Ｔの密度は、前記各種領域Ｔａをその重心位置Ｇが位置する小領域ｋに属するとして求める。因みに、上記小領域ｋに３〜５個程度の種Ｔが存在する密度の状態が、適正の種播き状態である。
【００２２】
次に、制御装置Ｈによる播種評価処理について、図６のフローチャートに基づいて説明する。先ず、前記トレイセットスイッチＳＷの情報に基づいてトレイ１が所定位置にセットされたか否かを確認する。トレイ１が所定位置にセットされていれば、最初の種播面の範囲１ａの画像を所定の画面分解能（画素密度）で取り込み、この取り込み画像に対して前述の２値化処理と縮体処理を行い、さらにラベリング処理を行って各種領域Ｔａを抽出してから各種領域Ｔａの重心位置Ｇを求める。そして、前述の小領域ｋ毎の種Ｔの個数つまり密度を求めて、小領域ｋ毎に適正な種播き密度か否かを評価する。
【００２３】
次に、１つのトレイ１についての播種評価が終わっていないときには、２番目以降の種播面の範囲１ａにカメラを移動して、上記処理を繰り返す。１つのトレイ１についての播種評価が終了したら、その評価結果をディスプレイ画面等に表示し又記憶する等の処理を行った後、次のトレイ１がセットされるのを待つ。
【００２４】
〔別実施例〕
上記実施例では、作物としての稲の苗を育成する場合について説明したが、稲以外の各種作物に適用できる。又、作物の種Ｔを播く種播面を構成するに、必ずしもトレイ１にする必要はなく、もっと大面積の種播面でもよい。
【００２５】
上記実施例では、撮像手段をカラー式のＣＣＤカメラＳで構成したが、これに限るものではなく、白黒式のＣＣＤカメラ等の他の撮像手段でもよい。
【００２６】
上記実施例では、縮体処理を、対象画素ｇ（ｉ，ｊ）を囲む８画素の画素値に基づいて行うようにしたが、これに限るものではなく、上記対象画素ｇ（ｉ，ｊ）に画面横及び縦方向で隣接する４画素の画素値、あるいは、画面縦又は横方向に隣接する２画素の画素値に基づいて行うようにしてもよい。
【００２７】
上記実施例では、評価手段１０１が、種播面の全体を複数個の小領域に分割して、その各小領域毎の種Ｔの密度情報に基づいて種播き状態の評価を行うようにしたが、必ずしも複数個の小領域に分割する必要はなく、種播面の全体の種Ｔの個数情報に基づいて、例えば、その種Ｔの個数が適正個数か否か等を評価するようにしてもよい。
【００２８】
又、種播面の全体を複数個の小領域に分割する場合においても、その小領域の大きさを、前記種播面上に成育した前記作物を株分けして圃場に植え付ける際の株分け範囲ｋに対応させる必要はなく、播種評価結果の具体的な利用の形態等に応じてその小領域の大きさは適宜設定できる。
【００２９】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像手段による種播面の撮像状態を示す斜視図
【図２】播種評価装置の制御構成のブロック図
【図３】種領域抽出処理を説明する撮像画像の図
【図４】縮体処理の説明図
【図５】縮体処理の説明図
【図６】播種評価装置の制御作動のフローチャート
【符号の説明】
Ｔ            種
Ｓ            撮像手段
１００        種領域抽出手段
１０１        評価手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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