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公開番号2025104104
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221961
出願日2023-12-27
発明の名称情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G06T 7/50 20170101AFI20250702BHJP(計算;計数)
要約【課題】実のサイズを高精度に計測する。
【解決手段】情報処理装置は、植物の実を撮影する撮影部により撮影された実の2次元画像と、実と撮影部との間の距離を示す距離情報と、を取得する取得部と、2次元画像内の実の外形線を抽出する抽出部と、実の外形線における互いに異なる部分のそれぞれに沿うように2つの楕円をフィッティングし、距離情報及び2つの楕円に基づいて、2つの球の大きさ及び位置を算出する算出部と、2つの球の大きさ及び位置に基づいて、2つの球のそれぞれの表面の少なくとも一部に沿うように、実の3次元形状を推定する推定部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
植物の実を撮影する撮影部により撮影された前記実の２次元画像と、前記実と前記撮影部との間の距離を示す距離情報と、を取得する取得部と、
前記２次元画像内の前記実の外形線を抽出する抽出部と、
前記実の前記外形線における互いに異なる部分のそれぞれに沿うように２つの楕円をフィッティングし、前記距離情報及び２つの前記楕円に基づいて、２つの球の大きさ及び位置を算出する算出部と、
２つの前記球の大きさ及び位置に基づいて、２つの前記球のそれぞれの表面の少なくとも一部に沿うように、前記実の３次元形状を推定する推定部と、
を備える情報処理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記抽出部は、前記実の前記２次元画像から特徴部位を抽出し、
前記算出部は、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の一方が、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の他方よりも前記特徴部位に近くなるように、２つの前記楕円をフィッティングする、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記特徴部位は、前記２次元画像内の前記実における前記植物の本体に繋がる部位とは反対側にある部位であって、前記２次元画像内の前記植物における他の部位とは視覚的に異なる部位である、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記特徴部位は、果頂、果底、萼又は花痕である、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記抽出部は、前記実の前記２次元画像から特徴部位を抽出し、
前記算出部は、
２つの前記球の一方を第１の球とし、２つの前記球の他方を第２の球とし、
前記距離情報に基づいて、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の一方が前記実の前記外形線における互いに異なる部分の他方よりも前記特徴部位に近くなるようにフィッティングした楕円を撮像面上の像とする前記第１の球の大きさ及び位置を算出し、
２つの前記楕円のうちの他方の楕円を前記撮像面上の像とし、かつ、前記第１の球と同じ大きさである、前記第２の球の位置を算出する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記算出部は、
２つの前記楕円の一方に外接する第１の円錐を計算し、
前記第１の円錐に内接する前記第１の球を計算し、
２つの前記楕円の他方に外接する第２の円錐を計算し、
前記第２の円錐に内接する前記第２の球を計算する、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第１の球の中心と前記第２の球の中心との間の距離に前記第１の球の半径及び前記第２の球の半径を加えた距離と、前記第１の球の直径又は前記第２の球の直径と、に基づいて、前記実の体積を計算する計算部を備える、
請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記２次元画像内の前記実の一部分が隠れている場合、前記実の隠れた部分の外形線を前記２次元画像に追加する追加部を備える、
請求項１から７の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
コンピュータが実行する情報処理方法であって、
植物の実を撮影する撮影部により撮影された前記実の２次元画像と、前記実と前記撮影部との間の距離を示す距離情報と、を取得する取得ステップと、
前記２次元画像内の前記実の外形線を抽出する抽出ステップと、
前記実の前記外形線における互いに異なる部分のそれぞれに沿うように２つの楕円をフィッティングし、前記距離情報及び２つの前記楕円に基づいて、２つの球の大きさ及び位置を算出する算出ステップと、
２つの前記球の大きさ及び位置に基づいて、２つの前記球のそれぞれの表面の少なくとも一部に沿うように、前記実の３次元形状を推定する推定ステップと、
を有する情報処理方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
植物の実を撮影する撮影部により撮影された前記実の２次元画像と、前記実と前記撮影部との間の距離を示す距離情報と、を取得する取得ステップと、
前記２次元画像内の前記実の外形線を抽出する抽出ステップと、
前記実の前記外形線における互いに異なる部分のそれぞれに沿うように２つの楕円をフィッティングし、前記距離情報及び２つの前記楕円に基づいて、２つの球の大きさ及び位置を算出する算出ステップと、
２つの前記球の大きさ及び位置に基づいて、２つの前記球のそれぞれの表面の少なくとも一部に沿うように、前記実の３次元形状を推定する推定ステップと、
を実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、植物を含む入力画像を用いて、植物の実の位置、個数及び有無の少なくとも一項目を含む実情報を推定する推定システムが記載されている。特許文献２には、株の着果状態を把握する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－９４３３１号公報
特開２０２２－１４４２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、農業現場、特に大規模農場では、実のサイズの計測の高精度化が求められている。３次元撮影を行うことで、実のサイズを高精度で計測を行うことが可能であるが、実のサイズの計測に要する時間が長くなる。そのため、実の２次元画像に基づいて、実のサイズを高精度に計測することが求められている。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、実のサイズを高精度に計測することが可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点に係る情報処理装置は、植物の実を撮影する撮影部により撮影された前記実の２次元画像と、前記実と前記撮影部との間の距離を示す距離情報と、を取得する取得部と、前記２次元画像内の前記実の外形線を抽出する抽出部と、前記実の前記外形線における互いに異なる部分のそれぞれに沿うように２つの楕円をフィッティングし、前記距離情報及び２つの前記楕円に基づいて、２つの球の大きさ及び位置を算出する算出部と、２つの前記球の大きさ及び位置に基づいて、２つの前記球のそれぞれの表面の少なくとも一部に沿うように、前記実の３次元形状を推定する推定部と、を備える情報処理装置である。上記情報処理装置によれば、実のサイズを高精度に計測することが可能となる。
【０００７】
上記情報処理装置において、前記抽出部は、前記実の前記２次元画像から特徴部位を抽出し、前記算出部は、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の一方が、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の他方よりも前記特徴部位に近くなるように、２つの前記楕円をフィッティングする。上記情報処理装置において、前記特徴部位は、前記２次元画像内の前記実における前記植物の本体に繋がる部位とは反対側にある部位であって、前記２次元画像内の前記植物における他の部位とは視覚的に異なる部位である。上記情報処理装置において、前記特徴部位は、果頂、果底、萼又は花痕である。上記情報処理装置において、前記抽出部は、前記実の前記２次元画像から特徴部位を抽出し、前記算出部は、２つの前記球の一方を第１の球とし、２つの前記球の他方を第２の球とし、前記距離情報に基づいて、前記実の前記外形線における互いに異なる部分の一方が前記実の前記外形線における互いに異なる部分の他方よりも前記特徴部位に近くなるようにフィッティングした楕円を撮像面上の像とする前記第１の球の大きさ及び位置を算出し、２つの前記楕円のうちの他方の楕円を前記撮像面上の像とし、かつ、前記第１の球と同じ大きさである、前記第２の球の位置を算出する。上記情報処理装置において、前記算出部は、２つの前
記楕円の一方に外接する第１の円錐を計算し、前記第１の円錐に内接する前記第１の球を計算し、２つの前記楕円の他方に外接する第２の円錐を計算し、前記第２の円錐に内接する前記第２の球を計算する。上記情報処理装置は、前記第１の球の中心と前記第２の球の中心との間の距離に前記第１の球の半径及び前記第２の球の半径を加えた距離と、前記第１の球の直径又は前記第２の球の直径と、に基づいて、前記実の体積を計算する計算部を備える。上記情報処理装置は、前記２次元画像内の前記実の一部分が隠れている場合、前記実の隠れた部分の外形線を前記２次元画像に追加する追加部を備える。
【０００８】
なお、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む情報処理方法や、上記処理の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム、または、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実のサイズを高精度に計測することが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、処理システムの全体構成を示す図である。
図２は、外部機器の構成を示すブロック図である。
図３は、外部機器の動作の全体の流れを説明するためのフローチャートである。
図４は、２次元画像内の外接四角形を作成する場合の一例を示す図である。
図５は、実を囲んだ外接四角形が付加された２次元画像の一例を示す図である。
図６は、ステップＳ３～Ｓ５の処理の一例（第１の例）を示すフローチャートである。
図７は、外接四角形を４つの領域に分割した場合の一例を示す図である。
図８は、外接四角形を４つの領域に分割した場合の一例を示す図である。
図９は、ステップＳ３～Ｓ５の処理の一例（第２の例）を示すフローチャートである。
図１０は、ステップＳ３～Ｓ５の処理の一例（第３の例）を示すフローチャートである。
図１１は、ステップＳ６及びＳ７の処理の一例を示すフローチャートである。
図１２は、ステップＳ８及びＳ９の処理の一例を示すフローチャートである。
図１３は、切り出し画像内の実の外形線に対して２つの楕円をフィッティングする場合の説明図である。
図１４は、カメラ座標系を示す図である。
図１５は、実の体積Ｖの計算の一例を示す図である。
図１６は、ステップＳ５２及びＳ５３の処理の一例を示すフローチャートである。
図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１７Ｃは、ステップＳ５２及びＳ５３の処理を説明するための説明図である。
図１８は、収量予測に用いられるデータの構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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