(57)【要約】【課題】収穫作業の効率を上げることが可能な収穫装置を提供することを目的とする。【解決手段】装置本体と、装置本体の移動時に第１領域を撮像する第１撮像部と、第１撮像部により撮像された画像から第１領域の位置を検出する第１検出部と、第１領域の位置を記憶する記憶部と、第１領域を含む第２領域を撮像する第２撮像部と、第２撮像部により撮像された第２領域の画像から収穫対象の果実の位置を検出する第２検出部と、果実を収穫するマニピュレータと、記憶部に記憶された第１領域の位置に基づいて、第１領域が第２撮像部で撮像できる撮像可能位置に装置本体を移動させ、撮像可能位置で第２領域を第２撮像部に撮像させ、撮像した第２領域の画像から第２検出部に収穫対象の果実の位置を検出させ、検出した果実の位置に基づき、マニピュレータに収穫対象の果実を収穫させる制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
果実が栽培された農場内を移動するように構成された装置本体と、
前記装置本体に設けられ、当該装置本体の移動時に第１領域を撮像する第１撮像部と、
前記第１撮像部により撮像された画像から第１領域の位置を検出する第１検出部と、
前記第１領域の位置を記憶する記憶部と、
前記装置本体に設けられ、前記第１領域を含む第２領域を撮像する第２撮像部と、
前記第２撮像部により撮像された第２領域の画像から収穫対象の果実の位置を検出する第２検出部と、
前記装置本体に設けられ、果実を収穫するマニピュレータと、
前記記憶部に記憶された前記第１領域の位置に基づいて、当該第１領域が前記第２撮像部で撮像できる撮像可能位置に前記装置本体を移動させ、前記撮像可能位置で前記第２領域を前記第２撮像部に撮像させ、当該撮像した前記第２領域の画像から前記第２検出部に収穫対象の果実の位置を検出させ、当該検出した前記果実の位置に基づき、前記マニピュレータに前記収穫対象の果実を収穫させる制御部と、
を備える、ことを特徴とする収穫装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記装置本体の移動中に前記第１撮像部に前記第１領域を撮像させる、請求項１に記載の収穫装置。
【請求項３】
前記第１撮像部は、前記第２撮像部に対して、前記装置本体の移動方向における前方の位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の収穫装置。
【請求項４】
前記第１撮像部及び前記第２撮像部は、それぞれの撮像方向を前記装置本体の移動方向に対して直交する方向にして設けられている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の収穫装置。
【請求項５】
前記直交する方向は、水平な方向である、ことを特徴とする請求項４に記載の収穫装置。
【請求項６】
前記第１撮像部及び前記第２撮像部は、それぞれの撮像方向における視野が互いに重なりあわないように、相互に間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の収穫装置。
【請求項７】
前記装置本体にターゲットマークが設けられ、
前記制御部は、前記第２撮像部により撮像された前記ターゲットマークの画像に基づいて、前記第２撮像部により撮像された画像、および、当該画像に基づいて得られる距離情報を補正する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の収穫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、路地や施設内には、栽培や収穫作業を行うための作業者用の通路が設けられている。通路の両脇の畝には、トマトなどの果実を房状に実らせる果菜類が植えられている。
【０００３】
作業者は、かごを台車などに載せて通路を移動しながら、トマト（果実）を収穫し、収穫した果実をかごに収納する。なお、通路には台車を移動させるために軌道が設置されていることもある。
【０００４】
一つの房の中で複数の果実はランダムに赤熟するため、作業者は毎日房を見て回らなければならない。これにより、作業者に多大な労働負荷がかかる。
【０００５】
このような労働負荷を軽減することを主目的として収穫作業の自動化（自動収穫）が望まれている。
【０００６】
例えば、特許文献１には自動収穫を行う収穫装置が開示されている。図７は、その収穫装置２００の要部の概略構成図である。
【０００７】
収穫装置２００は、カラーカメラ２０で撮像した果菜類の全体画像を解析し、画面内にある果実の方向をコンピュータ２１で計算した結果から、マニピュレータ２２の先端を果実方向に向けて接近させ、再度カラーカメラ２０で撮像し、その撮像した画像と距離センサ２３で得られるマニピュレータ２２の先端から果実までの距離データにより、果実の大きさ判定と果柄の位置検出をするものである。
【０００８】
収穫装置２００は、畝に沿って移動し、一定間隔（距離）移動した所で停止し、停止した位置で果実の大きさ判定などを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３７５７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献に記載された収穫装置２００は、収穫対象にならない果実の位置にも停止して、果実の大きさ判定などを行うため、その分だけ無駄な時間がかり、収穫作業の効率が良くない。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を解決するものであり、収穫作業の効率を上げることが可能な収穫装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の収穫装置は、
果実が栽培された農場内を移動するように構成された装置本体と、
前記装置本体に設けられ、当該装置本体の移動時に第１領域を撮像する第１撮像部と、
前記第１撮像部により撮像された画像から第１領域の位置を検出する第１検出部と、
前記第１領域の位置を記憶する記憶部と、
前記装置本体に設けられ、前記第１領域を含む第２領域を撮像する第２撮像部と、
前記第２撮像部により撮像された第２領域の画像から収穫対象の果実の位置を検出する第２検出部と、
前記装置本体に設けられ、果実を収穫するマニピュレータと、
前記記憶部に記憶された前記第１領域の位置に基づいて、当該第１領域が前記第２撮像部で撮像できる撮像可能位置に前記装置本体を移動させ、前記撮像可能位置で前記第２領域を前記第２撮像部に撮像させ、当該撮像した前記第２領域の画像から前記第２検出部に収穫対象の果実の位置を検出させ、当該検出した前記果実の位置に基づき、前記マニピュレータに前記収穫対象の果実を収穫させる制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の収穫装置によれば、収穫作業の効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る収穫装置の構成図
【図２】収穫装置の外観図
【図３】収穫装置の収穫動作を示すフローチャート
【図４】収穫装置のターゲットリストの図
【図５】収穫装置の粗認識動作のフローチャート
【図６】収穫装置のターゲットマークを示す図
【図７】従来の技術に係る収穫装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する場合もある。
【００１６】
本実施の形態では、果実を房状に実らせる果菜類の一例としてトマトを収穫する収穫装置について説明する。
【００１７】
収穫装置が稼働する施設内には、作業者が栽培や収穫作業を行うための通路が設けられている。通路の両脇の畝には、トマトの成木が植えられている。畝と畝の間の通路に軌道ＴＲ（図２参照）が敷設されている。
【００１８】
収穫装置は、軌道ＴＲ上を移動しながら、房の中から赤熟した果実（トマト）を見つけ出し、その赤熟した果実を自動で収穫するものである。
【００１９】
図１は、本収穫装置１００の構成図である。また、図２は本収穫装置１００の外観図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、収穫装置１００は、処理部１、粗認識カメラ２、精認識カメラ３、移動機構部４、マニピュレータ５、コンベア６、および、装置本体１０を有する。なお、粗認識カメラ２が本発明の「第１撮像部」に対応し、精認識カメラ３が本発明の「第２撮像部」に対応する。
【００２１】
処理部１は、房検出部１ａ、果実検出部１ｂ、メモリ部１ｃおよび制御部１ｄを有する。なお、房検出部１ａが本発明の「第１検出部」に対応し、また、果実検出部１ｂが本発明の「第２検出部」に対応し、また、メモリ部１ｃが本発明の「記憶部」に対応する。
【００２２】
マニピュレータ５は、関節型アーム５ａと、その関節型アーム５ａの先端に備えられた摘果用ハンド５ｂと、スライド機構５ｃと、を有する。
【００２３】
移動機構部４は、装置本体１０を軌道ＴＲに沿って移動させる。
装置本体１０には、処理部１、粗認識カメラ２、マニピュレータ５、および、コンベア６が設けられる。
【００２４】
粗認識カメラ２は、精認識カメラ３より前方の位置に設置されている。これにより、粗認識カメラ２は、精認識カメラ３より早く、畝の前方の領域を撮像することが可能となる。なお、ここで、前方とは、畝の始点から終点に向かう方向であって、装置本体１０の移動方向Ｄ１をいうものとする。なお、移動方向Ｄ１は、畝に沿った方向と平行な方向である。
【００２５】
粗認識カメラ２の撮像方向は、装置本体１０の移動方向Ｄ１に対して直交する水平な方向である。なお、以下の説明で、この水平な方向をＸ方向といい、移動方向Ｄ１をＹ方向といい、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ直交する高さ（地面からの高さ）方向をＺ方向という場合がある。
【００２６】
粗認識カメラ２は、装置本体１０の移動中に一定の距離間隔毎に撮像する。この距離間隔は、粗認識カメラ２で撮像される視野の幅より狭い。これにより、粗認識カメラ３は、畝に沿った視界を隙間なく撮像するため、畝に沿った全領域を撮像可能とある。例えば、制御部１ｂは、粗認識カメラ２により撮像された画像（以下、第１画像と称する）を、例えば撮像時における粗認識カメラ２のレンズの位置を示す第１撮像位置情報（Ｙ座標およびＺ座標で表される）と関連づけてメモリ部１ｃに記憶させる。なお、第１撮像位置情報におけるＹ座標は、例えば、撮像時の装置本体１０の位置情報から算出可能であり、装置本体１０の位置情報は、装置本体１０の移動距離に相当するため、例えば、移動機構部４から取得可能である。また、例えば、制御部１ｄが移動機構部４を制御するときの制御情報から取得可能である。また、第１撮像位置情報におけるＺ座標は一定であるとする。
【００２７】
房検出部１ａは、メモリ部１ｃに記憶された第１画像を読み出し、第１画像が第１条件を満たすか否かを判断する。第１条件とは、第１画像中に一定以上の赤みを帯びた房が撮像されていることをいい、具体的には、第１画像中に、赤の色相が所定値以上である領域（以下、収穫対象の第１領域と称する）が１つ以上存在していることをいう。
【００２８】
房検出部１ａは、第１画像が第１条件を満たす場合、第１撮像位置情報に基づいて、収穫対象の第１領域を囲む矩形の中心位置から、第１領域の中心のＹおよびＺの座標を算出し、算出した中心座標（Ｙ１，Ｚ１）をメモリ部１ｃに記憶させる。なお、メモリ部１ｃに記憶された第１領域の中心座標が、精認識カメラ３を移動させる目標の座標（後述する）となる。また、メモリ部１ｃには、畝の終点のＹ座標が目標の座標の初期値として記憶される。
【００２９】
精認識カメラ３は、スライド機構５ｃ（図２参照）に搭載されている。
精認識カメラ３の撮像方向は、粗認識カメラ２のそれと同じく、移動方向Ｄ１に対して直交する水平なＸ方向である。なお、このＸ方向を精認識カメラ３の撮像奥行方向という場合がある。
【００３０】
粗認識カメラ２と精認識カメラ３とは、Ｙ方向においてそれぞれの撮像される視野が重ならない間隔以上の間隔Ｓをおいて設置される。
【００３１】
精認識カメラ３は、スライド機構５ｃに搭載される。スライド機構５ｃは、精認識カメラ３をＺ方向に移動する。
【００３２】
制御部１ｄは、収穫対象の第１領域の座標に基づいて、房を撮影可能な位置に精認識カメラ３を移動するように移動機構部４およびスライド機構５ｃを制御する。具体的には、制御部１ｄは、上記の間隔Ｓの距離の分だけ装置本体１０を前方に移動させるように移動機構部４を制御する。さらに、制御部１ｄは、Ｚ方向における粗認識カメラ２と精認識カメラ３との間の距離の分だけ精認識カメラ３を移動させるようにスライド機構５ｃを制御する。これにより、精認識カメラ３の位置がＹ座標およびＺ座標において第１領域の座標と一致する。つまり、精認識カメラ３は、第１領域と正対し、第１領域を撮影可能となる。
【００３３】
精認識カメラ３は、上記の撮影可能な位置に移動した後、第１領域を含む領域（以下、収穫対象の第２領域と称する）を撮像する。なお、収穫領域の第２領域には、房および房周辺の隣接する房や茎、葉などの収穫する際に障害となる物が含まれる。
【００３４】
制御部１ｄは、例えば、精認識カメラ３により撮像された収穫対象の第２領域の画像（以下、第２画像と称する）を、例えば、撮像時における精認識カメラ３のレンズの位置を示す第２撮像位置情報（Ｙ座標およびＺ座標で表される）と関連づけてメモリ部１ｃに記憶させる。なお、第２撮像位置情報におけるＹ座標は、例えば、前述する第１撮像位置情報におけるＹ座標と同様に、撮像時の装置本体１０の位置情報から算出可能である。また、第２撮像位置情報におけるＺ座標は、例えば、スライド機構５ｃから取得可能であり、また、例えば、制御部１ｄがスライド機構５ｃを制御するときの制御情報から取得可能である。
【００３５】
果実検出部１ｂは、メモリ部１ｃに記憶された第２画像を読み出し、第２画像が第２条件を満たすか否かを判断する。なお、第２条件としては、果実の色情報、および、房の前面にあり摘果用ハンド５ｂで収穫に容易な位置にあることなどをいい、具体的には、赤の色相が所定値以上である領域が存在し、当該領域を含む領域の輪郭（切り出した果実部分）の形状が予め定められた形状の範囲内であり（収穫対象の果実の手前側に障害となる物があるとき輪郭の形状は予め定められた形状の範囲から外れる）、輪郭の大きさが予め定められた大きさ以上であることをいう。第２条件を満たす輪郭内の領域を収穫対象の第２領域と称する。
【００３６】
果実検出部１ｂは、第２条件を満たすと判断した場合、第２撮像位置情報に基づいて収穫対象の第２領域の中心のＸ、ＹおよびＺの座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出し、算出した中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）をメモリ部１ｃに記憶させる。なお、第２領域のＸ座標は、精認識カメラ３の撮像奥行方向に相当する。
【００３７】
果実検出部１ｂは、上記輪郭（切り出した果実部分）から第２領域の中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。
【００３８】
スライド機構５ｃは、関節型アーム５ａおよび摘果用ハンド５ｂを搭載する。スライド機構５ｃは、関節型アーム５ａ等をＺ方向に移動させる。関節型アーム５ａは、摘果用ハンド５ｂをＸ方向およびＹ方向に移動させる。これにより、摘果用ハンド５ｂは、ＸＹＺの３次元空間を移動可能となる。
【００３９】
制御部１ｄは、収穫対象の第２領域の中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）をメモリ部１ｃから読み出し、読み出した座標を基に、スライド機構５ｃ、関節型アーム５ａおよび摘果用ハンド５ｂの各動きを制御する。
【００４０】
装置本体１０の後方には、収納部７が設けられる。コンベア６は、マニピュレータ５によって収穫された果実を移動方向Ｄ１における後方の収納部７へ送る。
【００４１】
以下に、収穫装置１００による収穫動作を図１および図３を参照して説明する。
図３は、収穫装置１００の収穫動作を示すフローチャートである。
【００４２】
制御部１ｄは、移動機構部４を制御して、装置本体１０のＹ方向の移動を開始させる（ステップＳ１）。なお、装置本体１０の移動開始時に、装置本体１０の停止位置として畝の終点のＹ座標を初期値としてターゲットリストに仮設定しておく。この時のＺ座標の初期値を０とする。
【００４３】
制御部１ｄは、装置本体１０が畝の終点に移動したか否かを判断する（ステップＳ２）。装置本体１０が畝の終点に移動した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、収穫動作を完了する（Ｓ１３）。
【００４４】
装置本体１０が畝の終点に移動しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、装置本体１０の移動中に、粗認識カメラ２は一定距離間隔で撮像する（ステップＳ３）。これにより、粗認識カメラ２は、畝に沿った領域を撮像する。撮像した第１画像をメモリ部１ｃに記憶させる。
【００４５】
房検出部１ａは、メモリ部１ｃに記憶された第１画像から収穫対象の第１領域（所定値以上の赤の色相領域）を検出し、検出した第１領域の中心座標（Ｙ１，Ｚ１）を算出し、算出した第１領域の中心座標（Ｙ１，Ｚ１）をリスト化したターゲットリストをメモリ部１ｃに格納させる。ここで、第１領域の検出、また、第１領域が検出された場合に、第１領域の中心座標をターゲットリストに格納するまでの一連の動作を粗認識動作と呼ぶ。
【００４６】
図４はターゲットリストを示す。ターゲットリストはターゲット番号、第１領域の中心のＹ座標およびＺ座標からなる。図４では、第１領域の中心座標の具体的な数値を省略して示す。
【００４７】
粗認識動作後、制御部１ｄは、ターゲットリストに格納された第１領域の中心座標のうち最も装置本体１０に近いＹ座標である、第１領域の中心座標Ｙ１に精認識カメラ３を移動させるように、移動機構部４を制御する。
制御部１ｄは、精認識カメラ３が第１領域の中心座標Ｙ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４８】
精認識カメラ３が第１領域の中心座標Ｙ１に到達しない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、所定時間後、処理をステップＳ４に戻し、装置本体１０が畝の終点に到達していない場合、装置本体１０を続けて移動させる。
【００４９】
精認識カメラ３が第１領域の中心座標Ｙ１に到達した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、装置本体１０を停止させるように、移動機構部４を制御する（ステップＳ５）。
【００５０】
そして、制御部１ｄは、精認識カメラ３の位置を第１領域の中心座標Ｚ１に移動させるように、スライド機構５ｃを制御する（ステップＳ６）。このとき、関節型アーム５ａは、精認識カメラ３と共にＺ方向に移動する。
【００５１】
次に、精認識カメラ３は、収穫対象の第２領域を撮像し、撮像した収穫対象の第２領域の第２画像をメモリ部１Ｃに記憶させる（ステップＳ７）。
【００５２】
次に、果実検出部１ｂは、メモリ部１ｃに記憶された第２領域の第２画像に基づいて収穫対象の果実を検出し、検出した収穫対象の果実の中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出し、メモリ部１ｃに格納させる（ステップＳ８）。また、果実検出部１ｂは、第２領域の第２画像に基づいて障害物を検出し、障害物の位置情報をメモリ部１ｃに記憶させる。ここで、収穫対象の果実の検出、また、第２領域が検出された場合に、果実の中心座標を格納するまでの一連の動作を精認識動作と呼ぶ。
【００５３】
精認識動作後、果実検出部１ｂが収穫対象の果実を検出しない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ターゲットリストから第１領域の座標を消去する（ステップＳ１４）。その後、処理がステップＳ２に戻る。
【００５４】
果実検出部１ｂが収穫対象の果実を検出した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御部１ｄは収穫対象の果実の中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）および障害物の位置情報をメモリ部１ｃから読み出す。制御部１ｄは収穫対象の果実の中心座標と障害物の位置情報に基づいて、関節型アーム５ａの軌道を計算する（ステップＳ１０）。
【００５５】
次に、制御部１ｄは、関節型アーム５ａが果実を収穫するために作動した場合に障害物と干渉するか否かを、障害物の位置と関節型アーム５ａの軌道から判断する（ステップＳ１１）。
【００５６】
障害物と干渉せず、収穫可の場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部１ｄは、関節型アーム５ａの軌道に基づき、摘果用ハンド５ｂを収穫対象の果実に接近させ、その果実を収穫するように関節型アーム５ａおよび摘果用ハンド５ｂを制御する。これにより、収穫対象の果実を収穫する（Ｓ１２）。制御部１ｄは、収穫対象の果実の収穫を終えた場合、摘果用ハンド５ｂを元の位置に戻すように、関節型アーム５ａを制御する。次に、処理がステップＳ８に戻る。
【００５７】
障害物と干渉し、関節型アーム５ａを収穫対象の果実に到達させることが困難であり、収穫不可の場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、果実の収穫を中止し、処理がステップＳ８に戻る。
【００５８】
ステップＳ８に戻り、再度、上述する精認識動作を実行する。
【００５９】
そして果実検出部１ｂが収穫対象の果実を検出しない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、制御部１ｄは、ターゲットリストから第１領域の中心座標を消去する（ステップＳ１４）。その後、果実検出部１ｂは、収穫対象の果実が無く、当該房での収穫動作が完了した旨を、制御部１ｄへ通知する。処理はステップＳ２に戻り、制御部１ｄは、装置本体１０が畝の終点に移動したか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００６０】
順次、上述の粗認識動作および精認識動作を繰り返しながら、装置本体１０は畝の終点まで移動する。畝の終点まで到達した装置本体１０は当該畝での収穫動作を終了する（ステップＳ１３）。
【００６１】
以下、粗認識動作について図５を参照して説明する。図５は、図３に示した粗認識動作のフローチャートである。以下の説明で、収穫対象の第１領域（所定値以上の赤の色相領域）の中心のＹ座標を「目標のＹ座標」という場合があり、また、そのＺ座標を「目標のＺ座標」いう場合がある。
【００６２】
まず、制御部１ｄは、ターゲットリストのうち、最も装置本体１０に一番近いＹ座標を装置本体１０のターゲット停止位置（目標のＹ座標）に設定する（ステップＳ２１）。
【００６３】
次に、制御部１ｄは、精認識カメラ３を目標のＹ座標に向かって移動させるように移動機構部４を制御する。精認識カメラ３を目標のＹ座標に移動させている途中、粗認識カメラ２は畝に沿った第１画像を撮像し、第１画像をメモリ部１ｃに記録させ、房検出部１ａは、メモリ部１ｃから読み出した第１画像に基づいて第１領域を検出し、検出した第１領域の中心のＹ座標およびＺ座標（Ｙ１，Ｚ１）を算出する粗認識機能を実行する。（ステップＳ２２）
【００６４】
房検出部１ａは、算出した中心座標（Ｙ１，Ｚ１）をターゲットリストに格納する（ステップＳ２３）。
【００６５】
なお、房の中から第１領域を検出する際、房の中に赤熟した果実とそうでない果実が混在している場合があり、また、同じ房の中で赤熟した果実が互いに離れて存在する場合がある。その場合、房検出部１ａが別々の房と検出してしまうこともあるので、算出した第１領域の中心のＹ座標（Ｙ１）が、ターゲットリストに既に格納されたＹ座標と一定以上の差が無い場合は、Ｙ座標（Ｙ１）をターゲットリストに格納しない。但し、Ｙ座標が一定以上の差が無い場合であっても、Ｚ座標が一定以上の差がある場合、異なる房とみなしてターゲットリストに格納する。格納されたＹ座標は畝の終点より手前にあるので、算出した第１領域の中心座標（Ｙ１、Ｚ１）をターゲットリストに格納する。
【００６６】
上記収穫装置１００によれば、収穫対象の第１領域を検出した場合のみ、装置本体１０を畝内で停止させ、収穫動作を実施するので、畝内で装置本体１０が停止する時間が最小限に抑えられ、効率的に収穫作業を実施することが可能となる。
【００６７】
以下に、精認識カメラ３の補正動作について説明する。
【００６８】
図６は、ターゲットマーク３０の斜視図である。
【００６９】
装置本体１０に複数のターゲットマーク３０が搭載されている。ターゲットマーク３０は既知のマーク形状、濃淡を有している。ここでは、二つのターゲットマーク３０が、二カ所の既知の距離間隔で設置される。
【００７０】
収穫装置１００の作業環境である施設内には、昼夜の明るさの変化、比較的短時間で発生する晴天、曇天による明るさの変化、それらに伴う温度変化が発生する。
【００７１】
そうした場合に精密機器である精認識カメラ３においては撮像される画像の色情報、明るさ情報、距離情報にバラつきが発生する。そのバラつきが発生すると収穫動作に支障をきたすので補正する必要がある。精認識カメラ３に搭載された補正機能を使用するとともに、より現環境に合わせた補正を行うため、収穫装置１００には、補正用のターゲットマーク３０が搭載される。
【００７２】
精認識カメラ３は所定の時間間隔でこのターゲットマーク３０を撮像する。
【００７３】
ターゲットマーク３０は既知のマーク形状、濃淡を有している。処理部１は、撮像した画像から適切な画像になるように、例えば撮影した画像とマーク形状等についての既知の濃淡値との差を加えることにより撮影した画像を補正する。
【００７４】
精認識カメラ３が二カ所のターゲットマーク３０を撮像する。制御部１ｄは、撮影された画像に基づいて得られた距離情報と既知の距離間隔とを比較し、比較結果に基づいて距離情報を補正する。
【００７５】
ターゲットマーク３０の設置位置は精認識カメラ３の撮像に支障の無い箇所に設置すればよい。本収穫装置１００では粗認識カメラ２を支える支柱に設置し、例えば粗認識動作をしている間に精認識カメラ３をターゲットマーク３０の方向へ向け、撮像し、補正を行っている。
【００７６】
ターゲットマーク３０は既知のマーク形状、濃淡、距離間隔で設置しているので、周囲環境が変化しても、既知のターゲットマーク３０の情報から補正を行うので、より精度よく補正が可能となる。
【００７７】
上述の説明では房を検出してから、果実を検出しているが、必ずしも房を検出することに限定されるものではない。ナスなどのように単独で生る場合でも、粗認識カメラ２と房検出部１ａでナスのおおよその位置を検出し、おおよその位置に精認識カメラ３を移動させ、撮像し、果実検出部１ｂで詳細な位置を検出しても良い。
【００７８】
また、本発明は、畝にランダムに実るナスやキュウリなどの果菜類を収穫する収穫装置１００に適用可能である。
【００７９】
さらに、本発明は、無軌道で移動作業を行う収穫装置１００にも適用することができる。
【００８０】
さらに、本発明では、粗認識カメラ２および精認識カメラ３の各撮像方向を装置本体１０の移動方向Ｄ１に対して直交する水平方向としたが、本発明は水平方向に限定されず、移動方向Ｄ１に対して直交する方向であればよく、例えば、斜め上方向や斜め下方向であってよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、各種の果実、果菜類等の収穫時の作業効率を上げることが要求される収穫装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  処理部
２  粗認識カメラ
３  精認識カメラ
４  移動機構部
５  マニピュレータ
５ａ  関節型アーム
５ｂ  摘果用ハンド
５ｃ  スライド機構
６  コンベア
７  収納部
１０  装置本体
３０  ターゲットマーク
１００  収穫装置
【図１】
2017176087.tif 000003
【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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