(57)【要約】【課題】作業者が、簡易に、かつ客観的に青果物の収穫可否を判断できる青果物収穫判断装置を提供する。【解決手段】青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断装置であって、収穫可否判定結果を導出するための基準情報を入力する情報入力手段１７と、映像入力手段１２を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、基準情報に従って対象青果物の収穫可否を判定する判定手段１９と、判定手段の判定結果を映像情報として表示する出力手段１３とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断装置であって、
収穫可否判定結果を導出するための基準情報を入力する情報入力手段と、
映像入力手段を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、前記基準情報に従って前記対象青果物の収穫可否を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を映像情報として表示する出力手段とを備えた
ことを特徴とする青果物収穫可否判断装置。
【請求項２】
基準情報は、映像情報から対象青果物の領域を抽出するための抽出情報と、映像情報から収穫を可にする判定値を含む規則情報とを有し、
判定手段は、前記抽出情報に基づいて映像情報から対象青果物の領域を抽出し、前記領域に前記規則情報を適用して収穫可否の判定を行う
請求項１に記載の青果物収穫可否判断装置。
【請求項３】
判定手段は、情報入力手段から利用者が入力した抽出情報および規則情報を取得する
請求項２に記載の青果物収穫可否判断装置。
【請求項４】
端末と、通信ネットワークを介して前記端末と通信可能なサーバとを備え、
判定手段は、前記サーバに設けられ、
映像入力手段と出力手段とは、前記端末に設けられている
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の青果物収穫可否判断装置。
【請求項５】
青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断方法であって、
判定手段が映像入力手段を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、前記基準情報に従って前記対象青果物の収穫可否を判定し、
出力手段が前記判定手段の判定結果を映像情報として表示する
ことを特徴とする青果物収穫可否判断方法。
【請求項６】
青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断プログラムであって、
コンピュータに、
情報入力手段から収穫可否判定結果を導出するために用いられる基準情報を入力する処理と、
映像入力手段を介して入力した映像情報から領域を抽出し、前記基準情報に従って前記対象青果物の収穫可否を判定する処理と、
収穫可否判定結果を映像情報として表示する出力手段に判定結果を出力する処理とを実行させるための
青果物収穫可否判断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青果物収穫判定装置、青果物収穫判断方法および青果物収穫判断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
青果物の収穫において、作業者が各青果物の色や形状などの外観情報に基づいて、その青果物の収穫可否の判断を行う必要がある。例えば、トマトの収穫においては、作業者が、トマトの色の赤さの度合いが一定以上であるか否かに基づいて、収穫可否の判断を行う。このような収穫処理においては、作業者が一定の基準に基づいて、判断を行うことが求められる。しかし、人間の視覚では外観情報に基づく判断を客観的、かつ、継続的に実施することが困難なことが多い。例えば、収穫可否を成果物の色の赤さで判断する場合、赤い色を継続して見ることにより、人間の視覚の赤への感覚が色の残効により変化するため、一定の基準に基づく判断を継続することが困難となる。また、作業者の個人差によって判断にばらつきも生じる。
【０００３】
そこで、青果物に測定用光線を照射し、透過光および反射光の分光スペクトルに基づいて青果物の収穫可否を判定する栽培管理装置や、収穫対象の果実の撮影画像から果実の着色率を判別して収穫の是非の判断を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３８４０７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された栽培管理装置を使用する場合には、作業者が装置の照射部および受光部を青果物に直接当てなければならないので、高いところにある青果物のように作業者の手の届かないところにある青果物に対して収穫可否の判定を行うのが困難である。また、特許文献２に記載された方法を使用する場合には、収穫対象の果実の着色率の判定値が予め決められているため、作業者によって着色率の判定値を柔軟に変更することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、作業者が、簡易に、かつ客観的に青果物の収穫可否を判断できる青果物収穫判断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による青果物収穫可否判断装置は、青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断装置であって、収穫可否判定結果を導出するための基準情報を入力する情報入力手段と、映像入力手段を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、基準情報に従って対象青果物の収穫可否を判定する判定手段と、判定手段の判定結果を映像情報として表示する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明による青果物収穫可否判断方法は、青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断方法であって、情報入力手段が収穫可否判定結果を導出するための基準情報を入力し、判定手段が映像入力手段を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、基準情報に従って対象青果物の収穫可否を判定し、出力手段が判定手段の判定結果を映像情報として表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明による青果物収穫可否判断プログラムは、青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断プログラムであって、コンピュータに、情報入力手段から収穫可否判定結果を導出するために用いられる基準情報を入力する処理と、映像入力手段を介して入力した映像情報から領域を抽出し、基準情報に従って対象青果物の収穫可否を判定する処理と、収穫可否判定結果を映像情報として表示する出力手段に判定結果を出力する処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、青果物の収穫において、青果物の映像情報から対象青果物の収穫可否を判定しているため、作業者が、簡易に、かつ客観的に青果物の収穫可否を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の青果物収穫判断装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】青果物収穫判断装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】映像入力部１２０から取得される映像情報の一例を示す説明図である。
【図４】図３の映像情報から青果物領域を抽出した結果の一例を示す説明図である。
【図５】青果物領域内の赤色の度合いの判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】利用者に収穫可否判定結果を伝達するための映像情報の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の青果物収穫判断装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の主要部を示すブロック図である。
【図９】本発明の主要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の青果物収穫判断装置の第１の実施形態を示すブロック図である。図１に示す青果物収穫判断装置１００は、制御部１８０と、映像入力部１２０と、映像出力部１３０と、対象抽出部１４０と、可否判定部１５０と、映像生成部１６０と、キー操作部１７０とを備える。青果物収穫判断装置１００は、利用者により携帯されて使用される。
【００１４】
映像入力部１２０は、例えば、ビデオカメラであり、外部の映像を入力する。ただし、映像入力部１２０は、ビデオカメラに限定されない。利用者は、収穫作業の場において、収穫対象となる青果物の映像を映像入力部１２０に入力する。例えば、映像入力部１２０がビデオカメラである場合は、カメラを収穫対象となる青果物に向けて撮影することによって収穫対象となる青果物の映像を入力する。
【００１５】
映像出力部１３０は、例えば、ディスプレイであり、映像を表示する。ただし、映像出力部１３０は、ディスプレイに限定されない。利用者は、映像出力部１３０が表示する映像を参照可能な状態で、青果物の収穫を行う。
【００１６】
対象抽出部１４０は、映像情報から収穫可否判定の対象となる青果物の情報を抽出する。対象抽出部１４０は、映像情報から対象となる青果物の情報を抽出するための抽出情報を有する。
【００１７】
可否判定部１５０は、対象抽出部１４０が抽出した青果物の情報に基づいて青果物の収穫可否判定を行う。可否判定部１５０は、青果物の情報から青果物の収穫可否判定を行うための規則情報を有する。
【００１８】
映像生成部１６０は、映像出力部１３０に表示する映像情報を生成する。
【００１９】
制御部１８０は、映像入力部１２０、映像出力部１３０、対象抽出部１４０、可否判定部１５０および映像生成部１６０の各部を制御する。
【００２０】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００２１】
図２は、青果物収穫判断装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００２２】
制御部１８０は、利用者が撮影した映像の映像情報を映像入力部１２０から取得する（ステップＳ２０１）。図３は、映像入力部１２０から取得される映像情報の一例を示す説明図である。図３に示すように、映像情報には収穫前の複数のトマトが含まれている。制御部１８０は、ステップＳ２０１で取得した映像情報を対象抽出部１４０に出力する。
【００２３】
対象抽出部１４０は、制御部１８０から受信した映像情報から対象青果物の領域（以下、青果物領域と称する。）を抽出する（ステップＳ２０２）。以下の説明では、対象抽出部１４０が青果物領域を抽出するための抽出情報として特徴情報を用いる場合について説明する。なお、抽出情報は、特徴情報以外の情報であってもよい。
【００２４】
特徴情報を用いる方法の場合、対象抽出部１４０は、特徴情報として抽出対象の青果物の特徴に関する情報を有する。特徴情報の一例として、色や形状に関する情報がある。例えば対象青果物がトマトであるとき、特徴情報はトマトの形状や色に関する情報を含む。対象抽出部１４０は、映像情報を受信すると、画像認識技術を使用して、映像内の領域であって、かつ、自身が有する特徴情報と合致する領域を検索し、その領域の情報を領域情報として出力する。
【００２５】
図４は、図３の映像情報から青果物領域を抽出した結果の一例を示す説明図である。図４に示すように、青果物領域として、４つの矩形領域が抽出されている。なお、図４に示すトマトは互いに離れているが、複数のトマトが重なった状態にある場合は、重なっているトマトの領域はトマトの形状に合致しないため、青果物領域として抽出されない。また、青果物領域の形状が矩形となっているが、青果物領域の形状は任意の形状であってもよい。例えば、対象となる青果物の境界線をなぞるような曲線領域であってもよい。青果物領域の形状を矩形とする場合は、対象抽出部１４０は、対象青果物を囲う矩形領域の中で面積が最小のものを青果物領域として選択し、その矩形領域の頂点の２次元座標の集合を領域情報として制御部１８０に出力する。
【００２６】
次に、制御部１８０は、対象抽出部１４０から受信した領域情報を、映像入力部１２０から受信した映像情報とともに可否判定部１５０に出力する。可否判定部１５０は、映像情報と領域情報とに基づいて、対象青果物の収穫可否を判定する（ステップＳ２０３）。なお、ステップＳ２０２で領域情報が複数取得された場合は、可否判定部１５０はすべての領域情報の各々について判定処理を行う。可否判定部１５０は対象青果物の収穫可否の判定結果を収穫可否判定結果として制御部１８０に出力する。
【００２７】
ここで、可否判定部１５０による収穫可否判定の方法について説明する。可否判定部１５０は、映像情報から収穫可否判定結果を導出するための規則情報を有している。規則情報の一例としては、「青果物領域内の赤色の度合いが規定値以上であれば収穫可能と判定する」といった情報が挙げられる。なお、規則情報は、映像情報から規定の判定結果を導出できる規則であれば、任意の規則であってもよい。例えば、青果物領域内の映像の色の度合いに基づいて評価する場合に、領域内の画素を均等に評価するのではなく、評価に重みをつけ、領域の中央の色の度合いの評価を優先するといった規則であってもよい。
【００２８】
図５を参照して、青果物領域内の赤色の度合いの判定処理について、判定対象の青果物がトマトであって青果物領域が矩形領域である場合を例にして説明する。図５は、青果物領域内の赤色の度合いの判定処理の一例を示すフローチャートである。まず、可否判定部１５０は、映像情報と領域情報とに基づいて青果物領域を取得し、青果物領域から赤色の領域を抽出する（ステップＳ５０１）。赤色の領域は、青果物領域内のトマトの部分を示す領域である。赤色の領域の抽出方法は、例えば、Ｒ値が１２５以上で、且つ、Ｇ値およびＢ値が２５以下である画素の連続した領域を抽出するようにすればよい。
【００２９】
可否判定部１５０は、抽出した赤色の領域の全画素のＲＧＢ値の平均を求め（ステップＳ５０２）、ＲＧＢ値の平均値に基づいて、青果物領域内の赤色の度合いが規定値以上か否かを確認する（ステップＳ５０３）。例えば、Ｒ値が２００以上で、且つ、Ｇ値およびＢ値が２５以下であれば、赤色の度合いが規定値以上であると判断する。赤色の度合いが規定値以上であれば収穫可能であると判定し（ステップＳ５０４）、それ以外の場合は収穫不可能であると判定する（ステップＳ５０５）。
【００３０】
制御部１８０は、映像入力部１２０から受信した映像情報と、対象抽出部１４０から受信した領域情報と、可否判定部１５０から受信した収穫可否判定結果とを、映像生成部１６０に出力する。映像生成部１６０は、制御部１８０から受信した映像情報と領域情報と収穫可否判定結果とに基づいて、利用者に青果物の収穫可否判定結果を伝達するための映像情報を生成する（ステップＳ２０４）。図６は、利用者に収穫可否判定結果を伝達するための映像情報の一例を示す説明図である。図６では、ステップＳ２０１で映像入力部１２０から取得された映像情報上に、ステップＳ２０２で取得された領域情報を線で描画し、さらにステップＳ２０３で取得された収穫可否判定情報を「ＯＫ」または「ＮＧ」のテキストで描画している。なお、映像生成部１６０が生成する映像情報は、利用者に映像内の青果物の収穫可否判定結果を伝達できる映像であれば、任意の映像であってもよい。映像生成部１６０は、生成した映像情報を制御部１８０に出力する。
【００３１】
制御部１８０は、映像生成部１６０から受信した映像情報を、映像出力部１３０へ出力し、映像出力部１３０に映像情報を表示させる（ステップＳ２０５）。
【００３２】
以上に説明したように、青果物収穫判断装置１００の利用者は、映像入力部１２０で青果物を撮影することにより、撮影範囲内の青果物の収穫可否判断の情報を、映像出力部１３０から取得することができる。
【００３３】
また、映像入力部１２０と映像出力部１３０とをメガネ型のフレームに装着してもよい。そのような形態によれば、利用者は青果物の方に顔を向けるだけで、メガネ型のフレームに装着した映像出力部１３０からその青果物の収穫可否判定情報を取得することができる。
【００３４】
また、対象抽出部１４０が有する抽出情報と、可否判定部１５０が有する規則情報とを利用者によって変更できるようにしてもよい。そのような形態を実現するには、例えば、利用者がキー操作部１７０を介して抽出情報や規則情報などを入力できるようにすればよい。抽出情報を変更する場合は、制御部１８０は、利用者が入力した抽出情報をキー操作部１７０から取得し、取得した抽出情報で対象抽出部１４０が有する抽出情報を上書きするようにすればよい。また、規則情報を変更する場合は、制御部１８０は、利用者が入力した規則情報をキー操作部１７０から取得し、取得した規則情報で可否判定部１５０が有する規則情報を上書きするようにすればよい。
【００３５】
そのように抽出情報などを利用者によって変更できるようにしておけば、収穫作業中に領域抽出条件や判定規則を変更することが可能となる。また、青果物の品種等に合わせた領域抽出や収穫可否判定を行うことが可能となる。
【００３６】
実施形態２．
以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
図７は、本発明の青果物収穫判断装置の第２の実施形態を示すブロック図である。図７に示す青果物収穫判断装置１００は、端末１１０と通信ネットワーク２００とサーバ３００とを備える。
【００３８】
端末１１０は、制御部１８０と、映像入力部１２０と、映像出力部１３０と、キー操作部１７０とを備える。また、端末１１０は、通信ネットワーク２００を介して、サーバ３００に接続されている。
【００３９】
サーバ３００は、対象抽出部３４０、可否判定部３５０と、映像生成部３６０とを備える。対象抽出部３４０、可否判定部３５０および映像生成部３６０は、それぞれ、第１の実施形態の対象抽出部１４０、可否判定部１５０および映像生成部１６０と同じ処理を行う。
【００４０】
制御部１８０は、通信ネットワーク２００を介して、サーバ３００の対象抽出部３４０、可否判定部３５０および映像生成部３６０と通信を行い、各部を制御する。
【００４１】
なお、第２の実施形態のその他の構成および動作は、第１の実施形態と同様なため説明を省略する。
【００４２】
第２の実施形態によれば、対象抽出部３４０、可否判定部３５０および映像生成部３６０を、インターネットなどのネットワーク上に設置されたサーバ等に設置することによって、各部の機能をネットワーク上のサービスとして提供することが可能となる。また、対象抽出部１４０、可否判定部１５０および映像生成部１６０を、対象抽出部３４０、可否判定部３５０および映像生成部３６０としてサーバ３００側に設置することにより、作業者が青果物の収穫可否を判断する場合に、端末１１０を携帯するだけでよくなる。
【００４３】
図８は、本発明による青果物収穫可否判断装置の主要部を示すブロック図である。図８に示すように、青果物の収穫可否判断を行う青果物収穫可否判断装置であって、収穫可否判定結果を導出するための基準情報を入力する情報入力手段１７（実施形態では、キー操作部１７０で実現される。）と、映像入力手段１２（実施形態では、映像入力部１２０で実現される。）を介して入力した映像情報から対象青果物の領域を抽出し、基準情報に従って対象青果物の収穫可否を判定する判定手段１９（実施形態では、対象抽出部１４０、可否判定部１５０および映像生成部１６０で実現される。）と、判定手段の判定結果を映像情報として表示する出力手段１３（実施形態では、映像出力部１３０で実現される。）とを備えたことを特徴とする。
【００４４】
上記の実施形態には、以下のような青果物収穫可否判断装置も開示されている。
【００４５】
（１）基準情報は、映像情報から対象青果物の領域を抽出するための抽出情報と、映像情報から収穫を可にする判定値を含む規則情報とを有し、判定手段１９は、抽出情報に基づいて映像情報から対象青果物の領域を抽出し、領域に規則情報を適用して収穫可否の判定を行う青果物収穫可否判断装置。
【００４６】
（２）判定手段１９は、情報入力手段１７から利用者が入力した抽出情報および規則情報を取得する青果物収穫可否判断装置。
【００４７】
（３）図９に示すように、端末１１（実施形態では、端末１１０で実現される。）と、通信ネットワーク２０（実施形態では、通信ネットワーク２００で実現される。）を介して端末１１と通信可能なサーバ３０（実施形態では、サーバ３００で実現される。）とを備え、判定手段３９（実施形態では、対象抽出部３４０、可否判定部３５０および映像生成部３６０で実現される。）は、サーバ３０に設けられ、映像入力手段１２と出力手段１３とは、端末１１に設けられている青果物収穫可否判断装置。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１００  青果物収穫判断装置
１１、１１０  端末
１２  映像入力手段
１３  出力手段
１７  情報入力手段
１９、３９  判定手段
２０、２００  通信ネットワーク
３０、３００  サーバ
１２０  映像入力部
１３０  映像出力部
１４０、３４０  対象抽出部
１５０、３５０  可否判定部
１６０、３６０  映像生成部
１７０  キー操作部
１８０  制御部
【図１】
2012088100.tif 000003
【図２】
2012088100.tif 000004
【図３】
2012088100.tif 000005
【図４】
2012088100.tif 000006
【図５】
2012088100.tif 000007
【図６】
2012088100.tif 000008
【図７】
2012088100.tif 000009
【図８】
2012088100.tif 000010
【図９】
2012088100.tif 000011