(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面に対し傾斜して設置された栽培棚に作物を育成し、この栽培棚の下方に向いた実生面に垂下する果実をこの実生面に沿って移動しつつ収穫する収穫ロボットにおいて、
前記栽培棚の実生面を正面から撮像する撮像手段と、
撮像手段の画像信号を２値化処理する２値化手段と、
２値化手段により得られた各画像の画素群について縦横それぞれ最大長の画像比率を演算する画像比率演算手段と、
画像比率演算手段の画像比率を所定の値と比較する画像比率比較手段と、
画像比率比較手段の検出した比較値により果実か否か判定する果実判定手段と、
２個のハロゲンランプを前記撮像手段の上下に配置して該上下のハロゲンランプから前記栽培棚の実生面に光を照射する照明手段とを備えることを特徴とする収穫ロボットの画像識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、傾斜した栽培棚より垂下する果実を撮像し、その画像により果実を識別して収穫ロボットを制御する収穫ロボットの画像識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、栽培棚を地表面に対し傾斜して設置し、果実の収穫を容易にすることが行われている。このような傾斜棚で栽培された果実を収穫する従来の収穫ロボットでは、収穫ロボットの撮像手段であるＣＣＤカメラの向きが地面に平行でそのレンズ面が、地面に対しては垂直になっていた。
【０００３】
次に、そのような従来技術について図７を参照して説明する。傾斜棚Ｔの地表面の位置を基点Ｏとする。傾斜棚Ｔは、図７では鉛直線Ｖに対して左へ２０度の角度に傾斜しており、傾斜棚Ｔには、果実として３本のキュウリＫ１、Ｋ２、Ｋ３が栽培されている。
【０００４】
そして、点Ａを撮像手段（例えばＣＣＤカメラ）のレンズの位置として、点Ａの地表面からの高さはＨであり、基点Ｏから点Ａまでの水平方向の距離はＬである。撮像手段の画角をΘとすると、画角Θは、図７で点ＡよりキュウリＫ１の上端を結ぶ線と点ＡよりキュウリＫ３の下端を結ぶ線との２本の線が成す角度に相当する。また、撮像手段の焦点距離をＬｆとする。
【０００５】
そして、点ＡとキュウリＫ１の上端を結ぶ線と基点Ｏを通る鉛直線Ｖとの交点を点Ｂとし、点ＡとキュウリＫ３の下端を結ぶ線と鉛直線Ｖの交点を点Ｃとする。また、点ＡとキュウリＫ２の上端を結ぶ線と鉛直線Ｖの交点を点Ｄとする。更に、点ＡからキュウリＫ３の下端を結ぶ線と傾斜棚Ｔの交点を点Ｅとする。キュウリＫ１と点Ａとの水平距離はＬｕであり、Ｌｕは、
Ｌｕ＝Ｌ−｛−（Ｈ＋ｘ）／（ｔａｎ（７０°）＋ｘ／Ｌ）｝          （式１）
で示される。ここで、ｘは点Ｂと点Ｄ間の距離である。
【０００６】
キュウリＫ２より点Ａまでの水平距離はＬｍであり、Ｌｍは、
Ｌｍ＝Ｌ−｛−Ｈ／ｔａｎ（７０°）｝                              （式２）
で示される。
【０００７】
キュウリＫ３より点Ａまでの水平距離はＬｎであり、Ｌｎは、
Ｌｎ＝Ｌ−｛（Ｈ−ｙ）／（（−ｔａｎ（７０°）＋（ｙ／Ｌ））＋ｚ｝  （式３）
で示される。ここで、ｙは点Ｄと点Ｃ間の距離で、ｚは点ＥからキュウリＫ３までの水平距離である。
【０００８】
点Ａから焦点距離Ｌｆだけ離れた位置における撮像手段の光軸に垂直な面を焦点面とし、この焦点面での撮像手段の視野を焦点視野とする。Ｌｖは焦点視野の縦方向の長さを示し、
Ｌｖ＝２・Ｌｆ  ・ｔａｎ（Θ／２）                              （式４）
で表される。焦点距離Ｌｆは、
Ｌｆ＝Ｌｕ＋（Ｌｎ−Ｌｕ）／２                                  （式５）
で表される。
【０００９】
キュウリＫ１〜Ｋ３の長さをＫＬとし、焦点面に投影するキュウリＫ１〜Ｋ３の長さをそれぞれＬｋ１〜Ｌｋ３とする。長さＬｋ１〜Ｌｋ３は、それぞれ
Ｌｋ１＝Ｌｆ・ＫＬ／Ｌｕ                                      （式６）
Ｌｋ２＝Ｌｆ・ＫＬ／Ｌｍ                                      （式７）
Ｌｋ３＝Ｌｆ・ＫＬ／Ｌｎ                                      （式８）
で表わされる。
【００１０】
次に、従来の撮像手段によるキュウリの長さの測定を説明する。
【００１１】
ここで、Ｈ＝４０ｃｍ、Ｌ＝６５ｃｍ、Θ＝６０度、ＫＬ＝２０ｃｍとする。式１より水平距離Ｌｕ＝４１．６８ｃｍ，式２より水平距離Ｌｍ＝５０．４４ｃｍ，式３より水平距離Ｌｎ＝７３．０８ｃｍとなる。そして、キュウリの焦点面での長さＬｋ１、Ｌｋ２、Ｌｋ３は、式６〜式８によりそれぞれ約２７．５３ｃｍ、約２２．７５ｃｍ、約１５．７０ｃｍとなる。また、式５より焦点距離Ｌｆ＝５７．３８ｃｍであり、式４より縦方向の長さＬｖ＝６６．２６ｃｍである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ＣＣＤカメラのレンズ面が地面に対して垂直であるため、式５に示すようにキュウリＫ１の水平距離ＬｕとキュウリＫ３の水平距離Ｌｎとの差が大きくなるほど焦点距離Ｌｆも長くなる。焦点距離Ｌｆの長さが変化すると、焦点面でのキュウリの長さＬｋ１、Ｌｋ２、Ｌｋ３も変化し、その変化率（焦点面でのキュウリの長さ÷実際のキュウリの長さ）は、Ｈ＝４０ｃｍ、Ｌ＝６５ｃｍ、Θ＝６０度、ＫＬ＝２０ｃｍの場合、それぞれ約１．３８、約１．１４、約０．７９となる。
【００１３】
更に、縦方向の長さＬｖは、式４より焦点距離Ｌｆの値が大きいほど大きな値を取る。このため、点Ａからの水平距離Ｌｕと水平距離Ｌｎの距離の差が大きいほど縦方向の長さＬｖは大きい値を取る（式５参照）。また、縦方向の長さＬｖの値が大きくなると撮像手段の画素数で割った値が大きくなり、このため、撮像画面が粗くなる。
【００１４】
また、キュウリを撮像する場合、高い位置にあるキュウリに応じてＣＣＤカメラのレンズも高い位置に保つ必要があるために、キュウリ収穫ロボットの機体重心が高くなる。
【００１５】
以上のように、従来技術は、焦点面でのキュウリの長さが変化率１より隔たった値となり、キュウリの画像の寸法分解能が低い。このため、マニピュレータによりキュウリを所定の部位で把持する際の誤差が大きくなり、キュウリの収穫に支障をきたすという不都合がある。
【００１６】
また、高い位置にあるキュウリを撮像するには撮像手段の位置を高くするため、収穫ロボットの重心が高くなり安定性が損なわれる不都合がある。
【００１７】
そこで、本発明は、上記の不都合を解消するために画像の寸法分解能の向上を図り、キュウリのような果実を正確に撮像し、また、収穫ロボットの収穫時の機体の安定性を高めることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決すべく、本発明は、地表面に対し傾斜して設置された栽培棚に作物を育成し、この栽培棚の下方に向いた実生面に垂下する果実をこの実生面に沿って移動しつつ収穫する収穫ロボットにおいて、前記栽培棚の実生面を正面から撮像する撮像手段と、撮像手段の画像信号を２値化処理する２値化手段と、２値化手段により得られた各画像の画素群について縦横それぞれ最大長の画像比率を演算する画像比率演算手段と、画像比率演算手段の画像比率を所定の値と比較する画像比率比較手段と、画像比率比較手段の検出した比較値により果実か否か判定する果実判定手段と、２個のハロゲンランプを前記撮像手段の上下に配置して該上下のハロゲンランプから前記栽培棚の実生面に光を照射する照明手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
【作用】
本発明では、撮像手段が栽培棚の実生面に対して正面を向く。従って、撮像手段の焦点距離は、撮像手段のレンズ面から実生面までの最短距離になる。すなわち、焦点距離Ｌｆは、
Ｌｆ＝Ｘ・ｃｏｓ  Θａ                                            （式９）で示される（図６参照）。なお、Θａは、傾斜棚の傾斜角であり、図６ではΘａ＝２０度である。
【００２０】
そして、撮像手段の焦点視野の縦方向の長さＬｖは、  Ｌｖ＝２・Ｌｆ  ・ｔａｎ（Θ／２）であり、従来例の式４と同一である。ところが、縦方向の長さＬｖは、焦点距離Ｌｆと撮像手段の画角Θが決まることにより決定する。
【００２１】
一方、従来例の焦点距離Ｌｆは、
Ｌｆ＝Ｌｕ＋（Ｌｎ−Ｌｕ）／２                                （式５）であるため、焦点距離Ｌｆは、キュウリＫ１の水平距離ＬｕとキュウリＫ３の水平距離Ｌｎの間で変化するので、焦点視野の縦方向の長さＬｖも固定しない。また、従来は、焦点距離Ｌｆが変化するので焦点視野のキュウリの長さＬｋ１〜Ｌｋ３が変化する。
【００２２】
これに対して、本発明では、栽培棚の実生面に対して撮像手段を正面に向けているため焦点距離Ｌｆが変化しない。このため焦点視野Ｌｖも変化せず正確にキュウリ（果実）の長さを測定できる。
また、照明手段により撮像画面が明瞭になり、果実の認識を正確にできる。
【００２３】
このような撮像手段から得られたキュウリの撮像画面を、２値化手段により２値化し２値化画像を得る。
【００２４】
得られた２値化画像から画像比率演算手段により縦横それぞれ最大長の画像比率を演算する。画像比率比較手段が得られた画像比率と所定の値とを比較する。そして、画像比率比較手段により得られた比較値から果実判定手段が果実か否か判定する。
【００２５】
このようにして果実を識別し、その結果収穫ロボットを制御してキュウリのような果実を収穫する。
【００２６】
【実施例】
本発明の第１実施例を図１乃至図６を参照して説明する。
【００２７】
図１において、１０はキュウリ認識装置１１を備える収穫ロボットを示す。収穫ロボット１０には走行部１２を配設し、走行部１２の前部と後部には左右一対の車輪１３，１３を備える。
【００２８】
走行部１２の前部に前カバー１４を配設し、前カバー１４の内部には、図３に示す走行部１２を制御する走行部コントローラ１５と、収穫部１６を制御する収穫部コントローラ１６と、キュウリ認識装置１１を制御する認識装置コントローラ１７と、これらのそれぞれのコントローラを制御するメインコントローラ１８を装備する（図３参照）。
【００２９】
前カバー１４の後方に円錐状の旋回カバー２０を配設し、旋回カバー２０には、キュウリを把持摘果するマニピュレータ２１を搭載する。マニピュレータ２１の腕は、第１関節２２、第２関節２３及び第３関節２４を有する。第１関節２２、第２関節２３及び第３関節２４のそれぞれに関節を回転させるパルスモータを備え、パルスモータを収穫部コントローラ１６により制御する。
【００３０】
第１関節２２の上部のカラーＣＣＤカメラ２５を斜め上方に向け、傾斜棚Ｔの実生面に対し真正面に配置して、カラーＣＣＤカメラ２５の撮像面を実生面に一致させる。また、第３関節２４の端部にハンド部２６を配設する。
【００３１】
そして、旋回カバー２０の内部に、マニピュレータ２１を旋回カバー２０と共に旋回するためのウエストモータ２７を配設する。また、旋回カバー２０の傾斜と平行に、スライダ２８を旋回カバー２０の内部に配設する。スライダ２８はボ−ルネジから構成し、スライダ２８の端部にスライドモータ２９を配設する。スライドモータ２９は、スライダ２８を回転させることによりスライドガイド３０を上下に昇降させる。
【００３２】
そして、旋回カバー２０の傾斜面に摺動溝３１を設け、摺動溝３１をスライドガイド３０が貫通する。スライドガイド３１にマニピュレータ２１の第１関節２２を固定する。
【００３３】
走行部１２の後部には、キャリア供給装置３２を配設し、キャリア供給装置３２は、収穫したキュウリを運搬する複数のキャリアを格納する。さらにキャリア供給装置３２の後背面に収穫ロボット１０を操作制御する操作装置を備える。
【００３４】
なお、マニピュレータ２１、旋回カバー２０及びキャリア供給装置３２が、収穫部を構成する（図２参照）。
【００３５】
次に、第１実施例の認識装置コントローラ１７の機能ブロックを図４に示して説明する。
【００３６】
撮像手段３５のカラーＣＣＤカメラ２５を傾斜棚Ｔの正面に向けて設置し、カラーＣＣＤカメラ２５のレンズ面を傾斜棚Ｔの実生面に対し平行にする。
【００３７】
そして撮像手段３５に２値化手段３６を接続し、２値化手段３６によりカラーＣＣＤカメラ２５の画像信号を２値化処理する。２値化手段３６には画像比率演算手段３７を接続し、画像比率演算手段３７により２値化画像の濃淡の輪郭の縦横最大長の画像比率を求める。
【００３８】
画像比率演算手段３７に画像比率比較手段３８を接続し、画像比率比較手段３８により縦横最大長の画像比率をキュウリの所定の値と比較して比較値を算出する。画像比率比較手段３８にキュウリ判定手段３９を接続し、比較値がキュウリの範囲に収まるか収まらないかをキュウリ判定手段３９により判断して、キュウリか否か判定する。
【００３９】
次に、認識装置コントローラ１７の構成を図５に示して説明する。
【００４０】
ＯＣＲ４０を駆動パルス発生回路４１に接続し、駆動パルス発生回路４１よりカラーＣＣＤカメラ２５を作動するのに必要な信号を発生する。駆動パルス発生回路４１にドライバ４２を接続し、ドライバ４２にはレシーバ４３を介してカラーＣＣＤカメラ２５を接続する。カラーＣＣＤカメラ２５に信号処理回路４４を接続し、信号処理回路４４により、カラーＣＣＤカメラ２５の撮像信号をビデオ信号に変換する。また、信号処理回路４４にＡ／Ｄ変換回路４５を接続し、Ａ／Ｄ変換回路４５によりビデオ信号をデジタル信号に変換する。
【００４１】
次に、Ａ／Ｄ変換回路４５を、画像メモリ４６に接続し、画像メモリ４６により画像を記録する。そして画像メモリ４６と画像処理回路４７を接続し、画像処理回路４７により画像処理を行う。画像処理回路４７はＣＰＵ４８に接続する。ＣＰＵ４８にタイミング回路４９を接続し、タイミング回路４９によりビデオ信号を基にストロボ５０の発光タイミング設定する。タイミング回路４９にストロボ駆動回路５１を接続し、ストロボ駆動回路５１によりストロボ５０を駆動する。ストロボ５０にはハロゲンランプを使用する。
【００４２】
次に、第１実施例の動作を説明する。
【００４３】
撮像手段３５であるカラーＣＣＤカメラ２５を撮像面が傾斜棚Ｔの実生面に平行になるように正面に配置する。そして焦点面におけるキュウリの長さＬｋ１〜Ｌｋ３と焦点視野の縦方向の長さＬｖを求める。ここで従来技術の図７と同一の部位には同一符号を使用する。
【００４４】
図６に示すように、キュウリの傾斜棚Ｔは、鉛直線Ｖに対して左に２０度の角度に傾斜した傾斜棚Ｔである。キュウリをＫ１、Ｋ２、Ｋ３とし、キュウリＫ１〜Ｋ３の長さＫＬをＫＬ＝２０ｃｍとする。また、点Ａの垂直方向の高さをＨ＝４０ｃｍ、水平方向の距離をＬ＝６５ｃｍとし、撮像手段の画角をΘ＝６０度とする。
【００４５】
そして、キュウリＫ１、Ｋ２、Ｋ３の焦点面での長さＬｋ１〜Ｌｋ３は、それぞれ
Ｌｋ１＝ＫＬｓｉｎ  （７０°−Θ１  ）／ｓｉｎ  （Θ１  ＋９０°）      （式１０）Ｌｋ２＝ＫＬｓｉｎ  （９０°−Θ２  ）／ｓｉｎ  （Θ２  ＋７０°）      （式１１）Ｌｋ３＝ＫＬｓｉｎ  （７０°＋Θ／２）／ｓｉｎ  （９０°−Θ／  ２）  （式１２）により求まる。ここで、Θ１  は、キュウリＫ１の下端と点Ａを結ぶ線と、点Ａと点Ｆを結ぶ線の２本の線がなす角度である。ここで、点Ｆは、点Ａから傾斜棚Ｔにおろした垂線が傾斜棚Ｔと交わる点である。Θ２  は、点ＡとキュウリＫ２の下端を結んだ線が地表面となす角度である。
【００４６】
式１０乃至式１２によりキュウリＫ１、Ｋ２、Ｋ３の焦点面での長さを求めると、それぞれＬｋ１＝１７．５５ｃｍ、Ｌｋ２＝２１．８８ｃｍ、Ｌｋ３＝２２．７４ｃｍである。焦点視野の縦方向の長さＬｖは、Ｌｖ＝２・Ｌｆ  ・ｔａｎ（Θ／２）（式１３）で示されるから、Ｌｖは、Ｌｖ＝５４．７３ｃｍである。従って、Ｌｋ１〜Ｌｋ３の変化率は、それぞれ約０．８８、約１．０９、約１．１４となる。
以上のように、この実施例におけるキュウリＫ１、Ｋ２、Ｋ３の焦点面での長さＬｋ１〜Ｌｋ３の変化率は、従来技術の変化率約１．３８、約１．１４、約０．７９と比較してすべて１に近い。また、焦点視野の縦方向の長さＬｖも従来技術のＬｖ＝６６．２６ｃｍより小さいから、この実施例と従来例を比較すると、この実施例のほうが、１画素あたりの距離が小さくなり明確な画像が得られることが判る。
【００４７】
また、傾斜棚Ｔのキュウリの葉は、先端ほど低く下方に垂れ下がっている。そのため、本発明のように実生面の正面より撮像すると、撮像画面上の葉の長さが圧縮して全体の面積が狭く写しだされるため、キュウリの画像との違いが際立ちキュウリの認識が容易となる。
【００４８】
以上のように、第１実施例のキュウリ認識装置１１は、前記従来の撮像手段と比較して撮像したキュウリの寸法は実際の寸法に近く、また、焦点視野の縦方向の長さＬｖは小さい値を取るため、キュウリの寸法の測定誤差が小さく、明確なキュウリの画像を得ることができる。
【００４９】
このため、収穫ロボットを適確に制御してキュウリを正確に把持し、適正にキュウリを収穫することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２実施例について説明する。第１実施例と同一の構成には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
第２実施例は、第１実施例のキュウリ収穫ロボット１０に照明手段６０を付加した構成である（図１参照）。
【００５２】
照明手段６０は、スライドガイド３１と一体に移動する照明装置固定具６１と照明装置固定具６１の上下端に設置されたハロゲンランプ６２，６２とからなる。カラーＣＣＤカメラ２５の上下にハロゲンランプ６２，６２を配置し、上下のハロゲンランプ６２，６２を結ぶ線上にカラーＣＣＤカメラ２５の光軸が通るように設置する。
【００５３】
このように、ハロゲンランプ６２を２個使用すると、１個の場合と比較して照度の均一な範囲が拡大する。
【００５４】
次に、照明手段６０を使用したキュウリ認識装置１１の動作を説明する。
【００５５】
図１に示すようにカラーＣＣＤカメラ２６の上下に設置するハロゲンランプ６２，６２が実生面に垂下するキュウリに光を照射する。
【００５６】
上記に記載したように、２個のハロゲンランプ６２の光が重なる範囲は照度が均一になる。このため実生面に垂下するキュウリは均一に照らされ、このキュウリをカラーＣＣＤカメラ２５が撮像する。そして、第１実施例と同様にキュウリを認識する。
以上のように構成することにより、カラーＣＣＤカメラ２５の上下方向に２個のハロゲンランプを配設して、実生面の明るさを均一にすることができる。このため、カラーＣＣＤカメラ２６による撮像画面が明瞭になりキュウリの認識を正確にできる。
【００５７】
また、照明手段６０を上下方向に配設したためカラーＣＣＤカメラ２５の横方向に配設した場合と異なり、旋回カバーが回転した場合でも照明手段６０によりキュウリを傷めることがない。
【００５８】
次に、本発明の第３実施例について、図８乃至図１０を参照して説明し、第１実施例と同一構成部材には同一符号を付して説明する。
【００５９】
収穫ロボット１０の動力源が電池の場合には、電池を有効利用するために照明が必要な場合にのみハロゲンランプを点灯し、不必要な場合には消灯する。ところが、照明に使用されるハロゲンランプは一旦消灯すると、再度点灯したとき一定時間（ｔ１）経過しなければ所定の光束量（ｈ）に到達しない（図８参照）。
【００６０】
第３実施例は、この点を考慮して画像入力が安定するように改良したものである。
【００６１】
第３実施例の機能ブロックを図９に示して説明する。
【００６２】
７１は傾斜棚Ｔの実生面の明るさを測定する照度検出手段で、これに照度比較手段７２を接続する。照度比較手段７２により所定の照度より高いか低いかを比較する。照度比較手段７２には、照明制御手段７３を接続する。
【００６３】
そして、照明制御手段７３を照明手段７４、時間設定手段７５及び画像入力位置判定手段７６に接続する。照明制御手段７３は、所定の照度より高い場合に照明手段７４を点灯させず、反対に低い場合に照明手段７４を点灯させる。時間設定手段７５は、ハロゲンランプの通電後に一定の光束量に達する時間を設定する。  そして画像入力位置判定手段７６は、撮像手段３５が撮像対象を撮像するのに最適な画像入力位置に位置しているかを判断するもので、これに撮像手段３５を接続する。撮像手段３５が画像入力位置に位置する場合のみ撮像手段３５に撮像させ、撮像手段３５が画像入力位置でない場合には撮像手段３５を起動しない。  撮像手段３５は２値化手段３６に接続し、２値化手段３６により撮像手段３５からの画像信号を２値化処理する。２値化手段３６は、画像比率演算手段３７に接続し、画像比率演算手段３７により２値化画像の濃淡の輪郭から縦横最大長の画像比率を求める。画像比率演算手段３７は画像比率比較手段３８に連結し、画像比率比較手段３８により画像比率を所定の比較値と比較する。画像比率比較手段３８は、キュウリ判定手段３９に接続し、キュウリ判定手段３９は、画像比率比較手段３８の比較値と画像比率の値とからキュウリか否か判断する。
【００６４】
次に、第３実施例の動作について図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
収穫作業をスタートする（ステップＳ１）。照度検出手段７１が傾斜棚Ｔの実生面の照度を算出し、照度比較手段７２により照度が所定の値であるか否か判断する（ステップＳ２）。明るさが適正ならば、照明制御手段７３により照明手段７４をＯＦＦの状態にする（ステップＳ３）。また、明るさが不足して適正でなければ照明制御手段７３により照明手段７４を制御し、照明手段７４をＯＮの状態にする（ステップＳ４）。そして撮像手段３５がキュウリを撮像するための画像入力位置にあるかどうか、画像入力位置判定手段７６により判断する（ステップ５）。画像入力位置にある場合、照明制御手段７３が照明手段７４のハロゲンランプに通電を行う（ステップＳ６）。
【００６６】
そして時間設定手段７５の設定時間をスタートし（ステップＳ７）、照明制御手段７３が設定時間を経過したか否か判断する（ステップＳ８）。設定時間を経過すると撮像手段３５により撮像を開始し画像入力を行う（ステップＳ９）。そして、この操作を繰り返す（ステップＳ１０）。
以上のように構成することにより、この第３実施例によれば、通電から一定時間後に撮像を開始するので、ハロゲンランプが所定の光束量になるため適正な明るさで安定した画像を得ることができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、撮像手段が傾斜棚Ｔの実生面を正面から撮像するので、ＣＣＤカメラのレンズ面が地面に対して垂直な従来例と比較して、果実の寸法が実際の寸法に近くなり明確な果実の画像を得ることができる。
【００６８】
そして、収穫ロボットを適確に制御して果実を正確に把持し、適正に収穫することができる。
【００６９】
また、高い位置にある果実を撮像する場合でも、撮像手段の位置が低くいために、ロボットの低重心化を図ることができる。
更に、２個のハロゲンランプを撮像手段の上下に配置して該上下のハロゲンランプから栽培棚の実生面に光を照射する照明手段を設けたので、ハロゲンランプが１個の場合と比較して照度の均一な範囲が拡大し、また、ハロゲンランプを撮像手段の上下に配置したことにより、実生面の明るさが均一化して撮像画面が明瞭になり、果実を正確に認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用される収穫ロボットの背面図である。
【図２】本発明に使用される収穫ロボットの平面図である。
【図３】収穫ロボットの全体の制御関係を示すブロック図である。
【図４】第１実施例の機能ブロック図である。
【図５】第１実施例の認識装置コントローラの回路図である。
【図６】第１実施例のキュウリを撮像する際の説明図である。
【図７】従来技術のキュウリを撮像する際の説明図である。
【図８】光束量と時間の関係を示す図である。
【図９】第３実施例の機能ブロック図を示す図である。
【図１０】第４実施例のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０  収穫ロボット
１１  キュウリ認識装置
３５  撮像手段
３６  ２値化手段
３７  画像比率演算手段
３８  画像比率比較手段
３９  キュウリ判定手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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