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公開番号2025131781
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2025095775,2023531366
出願日2025-06-09,2022-02-04
発明の名称作物列検出システム、作物列検出システムを備える農業機械、および、作物列検出方法
出願人株式会社クボタ
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G06T 7/60 20170101AFI20250902BHJP(計算;計数)
要約【課題】日照条件などの外乱要因による検出精度低下を抑制し、ロバスト性を高める作物列検出システム、作物列検出システムを備える農業機械及び作物列検出方法を提供する。
【解決手段】作物列検出システム1000は、農業機械に取り付けられ、農業機械が走行する地面を撮影して地面の少なくとも一部を含む時系列カラー画像を取得する撮像装置と、時系列カラー画像の画像処理を行う処理装置と、を備える。処理装置は、時系列カラー画像から、検出対象である作物列の色を強調した強調画像を生成し、強調画像から、作物列の色の指標値が閾値以上の第1画素と、指標値が閾値未満の第2画素とに分類された、地面の上方から見た上面視画像を生成し、第1画素の指標値に基づいて、作物列のエッジラインの位置を決定する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
農業機械に取り付けられ、前記農業機械が走行する地面を撮影して前記地面の少なくとも一部を含む時系列カラー画像を取得する撮像装置と、
前記時系列カラー画像の画像処理を行う処理装置と、
を備え、
前記処理装置は、
前記時系列カラー画像から、検出対象である作物列の色を強調した強調画像を生成し、
前記強調画像から、前記作物列の色の指標値が閾値以上の第１画素と、前記指標値が前記閾値未満の第２画素とに分類された、前記地面の上方から見た上面視画像を生成し、
前記上面視画像の一部を３個以上のブロックに分割し、
各ブロックについて、前記上面視画像の複数の走査ラインに沿って前記第１画素の前記指標値を積算して積算値を求め、前記走査ラインの位置と前記積算値とを関連付けたヒストグラムを作成し、
各ブロックについて、前記ヒストグラムを参照し、前記積算値のピークの両側の所定位置から、前記作物列のエッジラインの位置を決定する、作物列検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作物列検出システム、作物列検出システムを備える農業機械、および、作物列検出方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
圃場で使用されるトラクタなどの作業車両の自動化に向けた研究開発が進められている。例えば、精密な測位が可能なＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位システムを利用して自動操舵で走行する作業車両が実用化されている。自動操舵に加えて速度制御を自動で行う作業車両も実用化されている。
【０００３】
また、圃場における作物の列（作物列）または畝をカメラなどの撮像装置を用いて検出し、検出した作物列または畝に沿って作業車両の走行を制御するビジョン・ガイダンスシステムが開発されつつある。
【０００４】
特許文献１は、列状に形成された畝に作物が植えられた耕作地を畝に沿って走行する作業機を開示している。特許文献１は、車載カメラで耕作地を斜め上方から撮影して取得した原画像を二値化処理した後、平面射影変換画像を生成することを記載している。特許文献１が開示する技術では、平面射影変換画像を回転させることにより、向きが異なる多数の回転画像を生成し、畝と畝との間の作業通路を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－２０８８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像装置を用いて作物列または畝を検出する技術では、日照条件などの外乱要因によって検出の精度が低下する場合がある。
【０００７】
本開示は、このような課題を解決することが可能な作物列検出システム、作物列検出システムを備える農業機械、および、作物列検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示による作物列検出システムは、例示的で非限定的な実施形態において、農業機械に取り付けられ、前記農業機械が走行する地面を撮影して前記地面の少なくとも一部を含む時系列カラー画像を取得する撮像装置と、前記時系列カラー画像の画像処理を行う処理装置とを備える。前記処理装置は、前記時系列カラー画像から、検出対象である作物列の色を強調した強調画像を生成し、前記強調画像から、前記作物列の色の指標値が閾値以上の第１画素と、前記指標値が前記閾値未満の第２画素とに分類された、前記地面の上方から見た上面視画像を生成し、前記第１画素の前記指標値に基づいて、前記作物列のエッジラインの位置を決定する。
【０００９】
本開示による農業機械は、例示的で非限定的な実施形態において、上記の作物列検出システムを備える農業機械であって、操舵輪を含む走行装置と、前記作物列検出システムが決定した前記作物列の前記エッジラインの位置に基づいて、前記操舵輪の操舵角を制御する自動操舵装置とを備える。
【００１０】
本開示による作物列検出方法は、例示的で非限定的な実施形態において、コンピュータに実装される作物列検出方法であって、農業機械に取り付けられた撮像装置から、前記農業機械が走行する地面を撮影した、前記地面の少なくとも一部を含む時系列カラー画像を取得すること、前記時系列カラー画像から、検出対象である作物列の色を強調した強調画像を生成すること、前記強調画像から、前記作物列の色の指標値が閾値以上の第１画素と、前記指標値が前記閾値未満の第２画素とに分類された、前記地面の上方から見た上面視画像を生成すること、前記第１画素の前記指標値に基づいて、前記作物列のエッジラインの位置を決定することをコンピュータに実行させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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