作業車の画像処理装置
【課題】 列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置において、外乱の影響をできるだけ小さくする。
【解決手段】 撮影データから物体Ａ１，Ａ２の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段とを備え、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体Ａ１，Ａ２に対応する画素として設定、又は、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体Ａ１，Ａ２に対応する画素として設定する画素設定手段を備える。物体Ａ１，Ａ２に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段を備える。
【解決手段】 撮影データから物体Ａ１，Ａ２の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段とを備え、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体Ａ１，Ａ２に対応する画素として設定、又は、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体Ａ１，Ａ２に対応する画素として設定する画素設定手段を備える。物体Ａ１，Ａ２に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車の一例である乗用型田植機において、走行しながら植付作業を行う場合、前回の植付行程で植え付けられた苗（所定の色相を備えた物体に相当）が、機体の横側に列状に並んでいる。
この場合、田面を撮影して撮影データを得る撮影手段を備えて、撮影データから苗の色相を備えた画素を抽出し、この画素を田面に植え付けられた苗に対応する画素として抽出して、ハフ変換等に基づいて田面に植え付けられた苗に対応する画素に沿って線分を設定し、設定された線分に沿って機体が自動的に走行するように構成したものがある（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影する場合、特に自然の中に存在する物体を撮影する際には、多くの外乱（例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映ったり、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射したりする等）も一緒に撮影されてしまう。
【０００５】
これにより、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、物体に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、樹木や建物も物体と判断されてしまうことがあるので、物体に対応する画素が撮影データに広い範囲に亘って多数存在するような状態となり、線分を適切に設定することができない状態になることがある。逆に例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射すると、太陽光により物体の色相が消されたような状態となることがあるので、物体に対応する画素が撮影データに殆ど存在しない状態となり、線分を適切に設定することができない状態になることがある。
【０００６】
本発明は、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置において、外乱の影響をできるだけ小さくすることができるように構成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影して撮影データを得る撮影手段を備える。撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と、撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段とを備える。抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定、又は、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定する画素設定手段を備える。物体に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段を備える。
【０００８】
（作用）
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、物体に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、抽出手段により撮影データから、物体の色相を備えた画素が抽出されるのに加えて、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素も抽出される。
【０００９】
これにより、本発明の第１特徴によると、エッジ処理手段により撮影手段の撮影データにエッジ処理を施すことによって、撮影データから色相や明るさに変化のある画素を抽出すればよい。一般に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物は比較的広い範囲に亘って映るのに対して、色相や明るさの変化がないので、エッジ処理を施すことにより、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素を除去することができる。逆に物体の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、エッジ処理を施すことにより、物体の色相を備えた画素を抽出することができる。
このように本発明の第１特徴によると、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る場合には、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を、物体に対応する画素として設定することにより、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素を除去しながら、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができる。
【００１０】
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射して、太陽光により物体の色相が消されたような状態になると、抽出手段により撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出したとしても、抽出された画素の数は非常に少ないものになる。
前述のように、物体の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、太陽光により物体の色相が消されたような状態になっていても、エッジ処理を施すことにより、物体の色相を備えた画素を抽出することができる。
【００１１】
これにより、本発明の第１特徴によると、エッジ処理手段により撮影データにエッジ処理を施すことによって、撮影データから色相や明るさに変化のある画素を抽出することにより、物体の色相を備えた画素ではあるが太陽光により抽出手段により抽出されなかった画素が、エッジ処理を施すことによって抽出される。従って、抽出手段により抽出された画素とエッジ処理手段により抽出された画素とにより、物体の色相を備えた画素を多く抽出することができる。
このように本発明の第１特徴によると、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射して、太陽光により物体の色相が消されたような状態になる場合には、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を、物体に対応する画素として設定することにより、物体に対応する画素を多く抽出することができて、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができる。
【００１２】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置において、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映った場合や、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射した場合に、物体に対応する画素を適切に抽出し、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【００１３】
［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
撮影データを複数の領域に分割する分割処理手段を備える。領域の各々において画素設定手段により物体に対応する画素を設定する。
【００１４】
（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
前項［Ｉ］に記載のように、物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る状態や、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射する状態は、撮影データの全ての範囲に亘って発生するものではなく、撮影データにおいて前述の状態が発生した部分や発生していない部分がある。
【００１５】
本発明の第２特徴によると、撮影データを複数の領域に分割することにより、領域の各々において、物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る状態が発生しているのか、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射する状態が発生しているのかを判断することができる。これにより領域の各々において、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定したり、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定したりして、物体に対応する画素を適切に設定することができる。
【００１６】
（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、撮影データを複数の領域に分割し、領域の各々において物体に対応する画素を適切に設定することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【００１７】
［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、本発明の第１又は第２特徴の作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
撮影データのゲインを変更自在なゲイン変更手段を備える。
【００１８】
（作用）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射すると、太陽光の反射具合によって、物体が存在していない部分でも、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生することがあり、このような部分が物体に対応する画素として設定されてしまうことがある。
【００１９】
本発明の第３特徴によると、前述のように物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生した場合、撮影データのゲインを大きくしてやり、前述の部分の画素のデータを、上限値（８ビットであれば、２５５ビットとなる）まで大きくして、上限値で揃えてしまうことができる（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができる）。
このように、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素のデータを、上限値で揃えてしまえば（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができれば）、エッジ処理を施すことにより、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素を除去することができる。
【００２０】
（発明の効果）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第３特徴によると、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生した場合、このような部分の画素を除去することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１及び図２に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２を備えた機体の後部に、リンク機構３及びリンク機構３を昇降駆動する油圧シリンダ４が備えられ、リンク機構３の後部に６条植型式の苗植付装置５が支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。苗植付装置５に右及び左の支持フレーム６が固定されて右及び左の横外方に延出されており、右及び左の支持フレーム６にＣＣＤ型式のカメラ７（撮影手段に相当）が固定されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、前回の植付行程において、田面に植え付けられた苗Ａ１，Ａ２（物体に相当）が、機体の右又は左の横側に列状に並んでいる。田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）の上方付近に、右及び左のカメラ７が位置しており、右及び左のカメラ７が斜め前方下方に向けられている。これにより、右及び左の一方のカメラ７は、右及び左の一方の前輪１の直前から前方の所定の範囲を撮影して、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）を撮影するのであり、右及び左の他方のカメラ７は苗を撮影しない。右及び左の一方の前輪１の直前から前方の所定の範囲は、樹木の映り込みや朝日及び夕日の映り込みが少なく、右及び左の前輪１による波の影響が少ない。
【００２３】
右（左）のカメラ７で撮影した撮影データ（画像）が以下の説明のように処理されて、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定されるのであり、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１に沿って機体が走行するように、右及び左の前輪１が自動的に操向操作される。
【００２４】
次に、右（左）のカメラ７で撮影した撮影データ（画像）の処理について、図１５及び図３〜図１４に基づいて説明する。
図３及び図４に示すように、撮影データ（画像）において（ステップＳ１）、色相の赤成分、緑成分及び青成分のうち、赤成分の濃度よりも緑成分の濃度が大で、青成分の濃度よりも赤成分の濃度が大である画素（図３に示す範囲Ｄ１に属する画素）が抽出され、この画素のうち彩度Ｓが設定値Ｓ０よりも大の画素Ｇ０が抽出される（ステップＳ２）（抽出手段に相当）。この場合、設定値Ｓ０は大小に任意に変更可能である。
【００２５】
画素Ｇ０の抽出とは別に、撮影データ（画像）に対してエッジ処理が施される（ステップＳ３）（エッジ処理手段に相当）。これにより、撮影データ（画像）において、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化の大きい画素が「１」と設定され、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化の小さい画素が「０」として設定されて、２値化処理が行われる。
【００２６】
図４に示すように、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ１により、撮影データ（画像）が４個の領域Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４に分割される（ステップＳ４）（分割処理手段に相当）。この場合に、分割線Ｅ１により撮影データ（画像）を４個の領域Ｂ１１〜Ｂ１４に分割するのではなく、分割線Ｅ１による撮影データ（画像）の分割数を４個から多くしたり少なくしたりすることは、任意に変更可能であり、分割線Ｅ１を撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）に設定して、領域Ｂ１１〜Ｂ１４を設定することもできる。
【００２７】
図４に示すように、領域Ｂ１１〜Ｂ１４の各々において、画素Ｇ０の数Ｋがカウントされる（ステップＳ６）。
例えば図４の領域Ｂ１１，Ｂ１２のように、田面に苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、右（左）のカメラ７により苗Ａ１，Ａ２に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素Ｃ１が画素Ｇ０と一緒に多数抽出されて、画素Ｃ１が画素Ｇ０としてカウントされてしまい、画素Ｇ０（画素Ｃ１）の数Ｋが第２設定値Ｋ２よりも多くなることがある（ステップＳ６，Ｓ７）。
【００２８】
一般に苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物は比較的広い範囲に亘って映るのに対して、色相や明るさの変化がないので、エッジ処理を施すことにより、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素Ｃ１は「０」として設定される。逆に苗Ａ１，Ａ２の画素Ｇ０は、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化が大きいので、「１」として設定される。
これにより、画素Ｇ０（画素Ｃ１）の数Ｋが第２設定値Ｋ２よりも多い場合（ステップＳ６，Ｓ７）、画素Ｇ０且つエッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（ステップＳ８）（画素Ｇ０が残されて、画素Ｃ１が除去される）（図５の領域Ｂ１１，Ｂ１２参照）（画素設定手段に相当）。
【００２９】
例えば図４の領域Ｂ１４のように、田面に太陽光が反射して、太陽光により苗Ａ１，Ａ２が消されたような状態になると、画素Ｇ０の数Ｋが第１設定値Ｋ１よりも少なくなることがある（ステップＳ６，Ｓ７）。苗Ａ１，Ａ２の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、太陽光により苗Ａ１，Ａ２の色相が消されたような状態になっていても、エッジ処理を施すことにより、苗Ａ１，Ａ２の色相を備えた画素（画素Ｇ０に相当する画素）が「１」として設定され、これ以外の画素が「０」として設定される。
【００３０】
これにより、画素Ｇ０の数Ｋが第１設定値Ｋ１よりも少ない場合（ステップＳ６，Ｓ７）、画素Ｇ０又はエッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（ステップＳ９）（画素Ｇ０が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定され、エッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される）（図５の領域Ｂ１４参照）（画素設定手段に相当）。
【００３１】
例えば図４の領域Ｂ１３のように、画素Ｇ０の数Ｋが第１及び第２設定値Ｋ１，Ｋ２の間にあると（ステップＳ６，Ｓ７）、エッジ処理で「１」が設定された画素は考慮されずに、画素Ｇ０が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（図５の領域Ｂ１３参照）（ステップＳ１０）。
【００３２】
例えば田面に太陽光が反射すると、太陽光の反射具合によって、苗Ａ１，Ａ２が存在していない部分でも、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生することがあり、このような部分が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素して設定されてしまうことがある。
この場合に、撮影データ（画像）のゲインが変更可能に構成されており（ゲイン変更手段に相当）、撮影データ（画像）のゲインを大きくしてやることにより、前述の部分の画素のデータを、上限値（８ビットであれば、２５５ビットとなる）まで大きくして、上限値で揃える（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができる）。このように、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素のデータを、上限値で揃えてしまえば（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができれば）、エッジ処理を施すことにより（ステップＳ３）、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素が、「０」として設定されて、ステップＳ８，Ｓ９で除去される。
【００３３】
次に図６に示すように、撮影データ（画像）において、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ２により、撮影データ（画像）が１０個の領域Ｂ２に分割される。この場合に、分割線Ｅ２により撮影データ（画像）を１０個の領域Ｂ２に分割するのではなく、分割線Ｅ２による撮影データ（画像）の分割数を１０個から多くしたり少なくしたりすることは、任意に変更可能である。
【００３４】
領域Ｂ２の各々において、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１に基づいてフィルタリング処理が行われ、図７に示すように、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１のうち最上位から４個の画素Ｇ０１が、候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４として選択される（最上位から４個の候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４以外の画素Ｇ０１が削除される）。図８に示すように、候補画素Ｇ１〜Ｇ４に基づいて、ハフ変換により候補画素Ｇ１〜Ｇ４に沿った線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５が設定される。この場合、最上位から４個ではなく、最上位から３個や５個のように、任意の個数の候補画素を選択するように構成することが可能である。
【００３５】
図８に示すように、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ３によって、撮影データ（画像）が４個の領域Ｂ３１，Ｂ３２，Ｂ３３，Ｂ３４に分割される。線分Ｌ１〜Ｌ５の各々において、領域Ｂ３１で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ１、領域Ｂ３２で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ２、領域Ｂ３３で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ３、及び領域Ｂ３４で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ４が求められる。これにより、図８から図９に示すように、線分Ｌ１〜Ｌ５の各々において、候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ１〜Ｎ４の合計が設定よりも少ない線分Ｌ５が削除（無視）される。
【００３６】
線分Ｌ１〜Ｌ４の各々において、評価値Ｍ１が、
Ｍ１＝Ｎ４×（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３）
の式に基づいて求められ、図９から図１０に示すように、線分Ｌ１〜Ｌ４のうち評価値Ｍ１が最上位から所定個数の線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が選択される（線分Ｌ１〜Ｌ４のうち評価値Ｍ１が最上位から所定個数以外の線分Ｌ４が削除される）。
【００３７】
図１１に示すように、前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ１２が設定されている場合、線分Ｌ１１，Ｌ１２の各々において、撮影データ（画像）の中央からの位置Ｆ１１，Ｆ１２及び撮影データ（画像）に対する角度Ｈ１１，Ｈ１２が求められる。同様に図１０に示す線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各々において、撮影データ（画像）の中央からの位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３及び撮影データ（画像）に対する角度Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が求められ、線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に属する候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）が求められる。
【００３８】
これにより、図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ１と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ１−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ１−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ１−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ１−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ１の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ１に属する候補画素Ｇ１の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００３９】
同様に図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ２と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ２−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ２−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ２−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ２−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ２の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ２に属する候補画素Ｇ２の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００４０】
同様に図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ３と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ３−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ３−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ３−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ３−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ３の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ３に属する候補画素Ｇ３の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００４１】
以上のようにして求められた線分Ｌ１の評価値Ｍ２、線分Ｌ２の評価値Ｍ２及び線分Ｌ３の評価値Ｍ２により、線分Ｌ１と線分Ｌ１１とが互いに接近し、線分Ｌ２と線分Ｌ１２とが互いに接近しており、線分Ｌ３が線分Ｌ１１，Ｌ１２から離れたものであると判断される。これにより、線分Ｌ１が線分Ｌ１１を引き続いたものであり、線分Ｌ２が線分Ｌ１２を引き続いたものであると判断できるのであり、線分Ｌ３は線分Ｌ１１，Ｌ１２を引く続いたものではないと判断できて、線分Ｌ３が削除（無視）される。
従って、図１２に示すように、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定される（線分設定手段に相当）。
【００４２】
例えば図１３に示すように、田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定されて、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１が設定されなかった場合に、図１４に示すように前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１１が設定されていれば、図１２に示すように、線分Ｌ１１が田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１として設定される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】乗用型田植機の全体側面図
【図２】乗用型田植機の全体平面図
【図３】田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）の画素が判断されて抽出される場合の色成分及び彩度の状態を示す図
【図４】右（左）のカメラで撮影された撮影データ（画像）の状態を示す図
【図５】図４の撮影データ（画像）において、苗に対応する画素が設定された状態を示す図
【図６】図５の撮影データ（画像）において、１０個の領域に分割された状態を示す図
【図７】図６の撮影データ（画像）において、最上位から４個の候補画素が選択された状態を示す図
【図８】図７の撮影データ（画像）において、ハフ変換により候補画素に沿った線分が設定された状態を示す図
【図９】図８の撮影データ（画像）において、候補画素が少ない線分が削除された状態を示す図
【図１０】図９の撮影データ（画像）において、線分のうち評価値が最上位から所定個数の線分が選択された状態を示す図
【図１１】前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１２】図１０の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１３】図１０の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定されて、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分が設定されなかった状態を示す図
【図１４】前の時点の画像において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１５】図４及び図５での撮影データ（画像）の処理の流れを示す図
【符号の説明】
【００４４】
７ 撮影手段
Ａ１，Ａ２ 物体
Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４ 領域
Ｇ０，Ｇ０１ 画素
Ｌ１，Ｌ２ 線分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車の一例である乗用型田植機において、走行しながら植付作業を行う場合、前回の植付行程で植え付けられた苗（所定の色相を備えた物体に相当）が、機体の横側に列状に並んでいる。
この場合、田面を撮影して撮影データを得る撮影手段を備えて、撮影データから苗の色相を備えた画素を抽出し、この画素を田面に植え付けられた苗に対応する画素として抽出して、ハフ変換等に基づいて田面に植え付けられた苗に対応する画素に沿って線分を設定し、設定された線分に沿って機体が自動的に走行するように構成したものがある（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影する場合、特に自然の中に存在する物体を撮影する際には、多くの外乱（例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映ったり、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射したりする等）も一緒に撮影されてしまう。
【０００５】
これにより、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、物体に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、樹木や建物も物体と判断されてしまうことがあるので、物体に対応する画素が撮影データに広い範囲に亘って多数存在するような状態となり、線分を適切に設定することができない状態になることがある。逆に例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射すると、太陽光により物体の色相が消されたような状態となることがあるので、物体に対応する画素が撮影データに殆ど存在しない状態となり、線分を適切に設定することができない状態になることがある。
【０００６】
本発明は、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置において、外乱の影響をできるだけ小さくすることができるように構成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影して撮影データを得る撮影手段を備える。撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と、撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段とを備える。抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定、又は、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定する画素設定手段を備える。物体に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段を備える。
【０００８】
（作用）
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、物体に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、抽出手段により撮影データから、物体の色相を備えた画素が抽出されるのに加えて、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素も抽出される。
【０００９】
これにより、本発明の第１特徴によると、エッジ処理手段により撮影手段の撮影データにエッジ処理を施すことによって、撮影データから色相や明るさに変化のある画素を抽出すればよい。一般に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物は比較的広い範囲に亘って映るのに対して、色相や明るさの変化がないので、エッジ処理を施すことにより、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素を除去することができる。逆に物体の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、エッジ処理を施すことにより、物体の色相を備えた画素を抽出することができる。
このように本発明の第１特徴によると、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る場合には、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を、物体に対応する画素として設定することにより、物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素を除去しながら、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができる。
【００１０】
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射して、太陽光により物体の色相が消されたような状態になると、抽出手段により撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出したとしても、抽出された画素の数は非常に少ないものになる。
前述のように、物体の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、太陽光により物体の色相が消されたような状態になっていても、エッジ処理を施すことにより、物体の色相を備えた画素を抽出することができる。
【００１１】
これにより、本発明の第１特徴によると、エッジ処理手段により撮影データにエッジ処理を施すことによって、撮影データから色相や明るさに変化のある画素を抽出することにより、物体の色相を備えた画素ではあるが太陽光により抽出手段により抽出されなかった画素が、エッジ処理を施すことによって抽出される。従って、抽出手段により抽出された画素とエッジ処理手段により抽出された画素とにより、物体の色相を備えた画素を多く抽出することができる。
このように本発明の第１特徴によると、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射して、太陽光により物体の色相が消されたような状態になる場合には、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を、物体に対応する画素として設定することにより、物体に対応する画素を多く抽出することができて、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができる。
【００１２】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、列状に並んだ物体を撮影し、列状に並んだ物体に沿って線分を設定する作業車の画像処理装置において、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映った場合や、例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射した場合に、物体に対応する画素を適切に抽出し、列状に並んだ物体に沿って線分を適切に設定することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【００１３】
［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
撮影データを複数の領域に分割する分割処理手段を備える。領域の各々において画素設定手段により物体に対応する画素を設定する。
【００１４】
（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
前項［Ｉ］に記載のように、物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る状態や、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射する状態は、撮影データの全ての範囲に亘って発生するものではなく、撮影データにおいて前述の状態が発生した部分や発生していない部分がある。
【００１５】
本発明の第２特徴によると、撮影データを複数の領域に分割することにより、領域の各々において、物体が存在する面（地面や田面等）に物体の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映る状態が発生しているのか、物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射する状態が発生しているのかを判断することができる。これにより領域の各々において、抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定したり、抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定したりして、物体に対応する画素を適切に設定することができる。
【００１６】
（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、撮影データを複数の領域に分割し、領域の各々において物体に対応する画素を適切に設定することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【００１７】
［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、本発明の第１又は第２特徴の作業車の画像処理装置において次のように構成することにある。
撮影データのゲインを変更自在なゲイン変更手段を備える。
【００１８】
（作用）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
例えば物体が存在する面（地面や田面等）に太陽光が反射すると、太陽光の反射具合によって、物体が存在していない部分でも、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生することがあり、このような部分が物体に対応する画素として設定されてしまうことがある。
【００１９】
本発明の第３特徴によると、前述のように物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生した場合、撮影データのゲインを大きくしてやり、前述の部分の画素のデータを、上限値（８ビットであれば、２５５ビットとなる）まで大きくして、上限値で揃えてしまうことができる（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができる）。
このように、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素のデータを、上限値で揃えてしまえば（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができれば）、エッジ処理を施すことにより、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素を除去することができる。
【００２０】
（発明の効果）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第３特徴によると、物体の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生した場合、このような部分の画素を除去することができるようになって、画像処理機能を高めることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１及び図２に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２を備えた機体の後部に、リンク機構３及びリンク機構３を昇降駆動する油圧シリンダ４が備えられ、リンク機構３の後部に６条植型式の苗植付装置５が支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。苗植付装置５に右及び左の支持フレーム６が固定されて右及び左の横外方に延出されており、右及び左の支持フレーム６にＣＣＤ型式のカメラ７（撮影手段に相当）が固定されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、前回の植付行程において、田面に植え付けられた苗Ａ１，Ａ２（物体に相当）が、機体の右又は左の横側に列状に並んでいる。田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）の上方付近に、右及び左のカメラ７が位置しており、右及び左のカメラ７が斜め前方下方に向けられている。これにより、右及び左の一方のカメラ７は、右及び左の一方の前輪１の直前から前方の所定の範囲を撮影して、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）を撮影するのであり、右及び左の他方のカメラ７は苗を撮影しない。右及び左の一方の前輪１の直前から前方の所定の範囲は、樹木の映り込みや朝日及び夕日の映り込みが少なく、右及び左の前輪１による波の影響が少ない。
【００２３】
右（左）のカメラ７で撮影した撮影データ（画像）が以下の説明のように処理されて、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定されるのであり、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１に沿って機体が走行するように、右及び左の前輪１が自動的に操向操作される。
【００２４】
次に、右（左）のカメラ７で撮影した撮影データ（画像）の処理について、図１５及び図３〜図１４に基づいて説明する。
図３及び図４に示すように、撮影データ（画像）において（ステップＳ１）、色相の赤成分、緑成分及び青成分のうち、赤成分の濃度よりも緑成分の濃度が大で、青成分の濃度よりも赤成分の濃度が大である画素（図３に示す範囲Ｄ１に属する画素）が抽出され、この画素のうち彩度Ｓが設定値Ｓ０よりも大の画素Ｇ０が抽出される（ステップＳ２）（抽出手段に相当）。この場合、設定値Ｓ０は大小に任意に変更可能である。
【００２５】
画素Ｇ０の抽出とは別に、撮影データ（画像）に対してエッジ処理が施される（ステップＳ３）（エッジ処理手段に相当）。これにより、撮影データ（画像）において、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化の大きい画素が「１」と設定され、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化の小さい画素が「０」として設定されて、２値化処理が行われる。
【００２６】
図４に示すように、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ１により、撮影データ（画像）が４個の領域Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４に分割される（ステップＳ４）（分割処理手段に相当）。この場合に、分割線Ｅ１により撮影データ（画像）を４個の領域Ｂ１１〜Ｂ１４に分割するのではなく、分割線Ｅ１による撮影データ（画像）の分割数を４個から多くしたり少なくしたりすることは、任意に変更可能であり、分割線Ｅ１を撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）に設定して、領域Ｂ１１〜Ｂ１４を設定することもできる。
【００２７】
図４に示すように、領域Ｂ１１〜Ｂ１４の各々において、画素Ｇ０の数Ｋがカウントされる（ステップＳ６）。
例えば図４の領域Ｂ１１，Ｂ１２のように、田面に苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物が映り、右（左）のカメラ７により苗Ａ１，Ａ２に加えて樹木や建物も一緒に撮影されてしまうと、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素Ｃ１が画素Ｇ０と一緒に多数抽出されて、画素Ｃ１が画素Ｇ０としてカウントされてしまい、画素Ｇ０（画素Ｃ１）の数Ｋが第２設定値Ｋ２よりも多くなることがある（ステップＳ６，Ｓ７）。
【００２８】
一般に苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物は比較的広い範囲に亘って映るのに対して、色相や明るさの変化がないので、エッジ処理を施すことにより、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備えた樹木や建物の画素Ｃ１は「０」として設定される。逆に苗Ａ１，Ａ２の画素Ｇ０は、色相（赤成分、緑成分及び青成分）や明るさの変化が大きいので、「１」として設定される。
これにより、画素Ｇ０（画素Ｃ１）の数Ｋが第２設定値Ｋ２よりも多い場合（ステップＳ６，Ｓ７）、画素Ｇ０且つエッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（ステップＳ８）（画素Ｇ０が残されて、画素Ｃ１が除去される）（図５の領域Ｂ１１，Ｂ１２参照）（画素設定手段に相当）。
【００２９】
例えば図４の領域Ｂ１４のように、田面に太陽光が反射して、太陽光により苗Ａ１，Ａ２が消されたような状態になると、画素Ｇ０の数Ｋが第１設定値Ｋ１よりも少なくなることがある（ステップＳ６，Ｓ７）。苗Ａ１，Ａ２の表面や輪郭部分は一般に色相や明るさの変化があるので、太陽光により苗Ａ１，Ａ２の色相が消されたような状態になっていても、エッジ処理を施すことにより、苗Ａ１，Ａ２の色相を備えた画素（画素Ｇ０に相当する画素）が「１」として設定され、これ以外の画素が「０」として設定される。
【００３０】
これにより、画素Ｇ０の数Ｋが第１設定値Ｋ１よりも少ない場合（ステップＳ６，Ｓ７）、画素Ｇ０又はエッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（ステップＳ９）（画素Ｇ０が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定され、エッジ処理で「１」が設定された画素が、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される）（図５の領域Ｂ１４参照）（画素設定手段に相当）。
【００３１】
例えば図４の領域Ｂ１３のように、画素Ｇ０の数Ｋが第１及び第２設定値Ｋ１，Ｋ２の間にあると（ステップＳ６，Ｓ７）、エッジ処理で「１」が設定された画素は考慮されずに、画素Ｇ０が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１として設定される（図５の領域Ｂ１３参照）（ステップＳ１０）。
【００３２】
例えば田面に太陽光が反射すると、太陽光の反射具合によって、苗Ａ１，Ａ２が存在していない部分でも、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分が発生することがあり、このような部分が苗Ａ１，Ａ２に対応する画素して設定されてしまうことがある。
この場合に、撮影データ（画像）のゲインが変更可能に構成されており（ゲイン変更手段に相当）、撮影データ（画像）のゲインを大きくしてやることにより、前述の部分の画素のデータを、上限値（８ビットであれば、２５５ビットとなる）まで大きくして、上限値で揃える（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができる）。このように、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素のデータを、上限値で揃えてしまえば（上限値の一定値で変化の無い状態とすることができれば）、エッジ処理を施すことにより（ステップＳ３）、苗Ａ１，Ａ２の色相に近い色相を備え且つ色相や明るさの変化が生じている部分の画素が、「０」として設定されて、ステップＳ８，Ｓ９で除去される。
【００３３】
次に図６に示すように、撮影データ（画像）において、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ２により、撮影データ（画像）が１０個の領域Ｂ２に分割される。この場合に、分割線Ｅ２により撮影データ（画像）を１０個の領域Ｂ２に分割するのではなく、分割線Ｅ２による撮影データ（画像）の分割数を１０個から多くしたり少なくしたりすることは、任意に変更可能である。
【００３４】
領域Ｂ２の各々において、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１に基づいてフィルタリング処理が行われ、図７に示すように、苗Ａ１，Ａ２に対応する画素Ｇ０１のうち最上位から４個の画素Ｇ０１が、候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４として選択される（最上位から４個の候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４以外の画素Ｇ０１が削除される）。図８に示すように、候補画素Ｇ１〜Ｇ４に基づいて、ハフ変換により候補画素Ｇ１〜Ｇ４に沿った線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５が設定される。この場合、最上位から４個ではなく、最上位から３個や５個のように、任意の個数の候補画素を選択するように構成することが可能である。
【００３５】
図８に示すように、撮影データ（画像）の上下方向（撮影データ（画像）の上側が機体の前側で、撮影データ（画像）の下側が機体の後側）と交差する分割線Ｅ３によって、撮影データ（画像）が４個の領域Ｂ３１，Ｂ３２，Ｂ３３，Ｂ３４に分割される。線分Ｌ１〜Ｌ５の各々において、領域Ｂ３１で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ１、領域Ｂ３２で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ２、領域Ｂ３３で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ３、及び領域Ｂ３４で線分Ｌ１〜Ｌ５に属する候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ４が求められる。これにより、図８から図９に示すように、線分Ｌ１〜Ｌ５の各々において、候補画素Ｇ１〜Ｇ４の数Ｎ１〜Ｎ４の合計が設定よりも少ない線分Ｌ５が削除（無視）される。
【００３６】
線分Ｌ１〜Ｌ４の各々において、評価値Ｍ１が、
Ｍ１＝Ｎ４×（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３）
の式に基づいて求められ、図９から図１０に示すように、線分Ｌ１〜Ｌ４のうち評価値Ｍ１が最上位から所定個数の線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が選択される（線分Ｌ１〜Ｌ４のうち評価値Ｍ１が最上位から所定個数以外の線分Ｌ４が削除される）。
【００３７】
図１１に示すように、前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ１２が設定されている場合、線分Ｌ１１，Ｌ１２の各々において、撮影データ（画像）の中央からの位置Ｆ１１，Ｆ１２及び撮影データ（画像）に対する角度Ｈ１１，Ｈ１２が求められる。同様に図１０に示す線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各々において、撮影データ（画像）の中央からの位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３及び撮影データ（画像）に対する角度Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が求められ、線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に属する候補画素Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）が求められる。
【００３８】
これにより、図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ１と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ１−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ１−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ１−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ１−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ１の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ１に属する候補画素Ｇ１の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００３９】
同様に図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ２と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ２−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ２−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ２−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ２−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ２の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ２に属する候補画素Ｇ２の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００４０】
同様に図１０及び図１１に示すように、線分Ｌ３と線分Ｌ１１，Ｌ１２とにおいて、
Ｊ１＝位置偏差（Ｆ３−Ｆ１１）×角度偏差（Ｈ３−Ｈ１１）
Ｊ２＝位置偏差（Ｆ３−Ｆ１２）×角度偏差（Ｈ３−Ｈ１２）
の式に基づいてＪ１，Ｊ２が求められるのであり、線分Ｌ３の評価値Ｍ２が次の式で求められる。
Ｍ２＝線分Ｌ３に属する候補画素Ｇ３の数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／（Ｊ１及びＪ２のうちの小さいもの）
【００４１】
以上のようにして求められた線分Ｌ１の評価値Ｍ２、線分Ｌ２の評価値Ｍ２及び線分Ｌ３の評価値Ｍ２により、線分Ｌ１と線分Ｌ１１とが互いに接近し、線分Ｌ２と線分Ｌ１２とが互いに接近しており、線分Ｌ３が線分Ｌ１１，Ｌ１２から離れたものであると判断される。これにより、線分Ｌ１が線分Ｌ１１を引き続いたものであり、線分Ｌ２が線分Ｌ１２を引き続いたものであると判断できるのであり、線分Ｌ３は線分Ｌ１１，Ｌ１２を引く続いたものではないと判断できて、線分Ｌ３が削除（無視）される。
従って、図１２に示すように、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１、及び田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定される（線分設定手段に相当）。
【００４２】
例えば図１３に示すように、田面に植え付けられた苗Ａ２（機体の隣の隣の列）に相当する線分Ｌ２が設定されて、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１が設定されなかった場合に、図１４に示すように前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１１が設定されていれば、図１２に示すように、線分Ｌ１１が田面に植え付けられた苗Ａ１（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分Ｌ１として設定される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】乗用型田植機の全体側面図
【図２】乗用型田植機の全体平面図
【図３】田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）の画素が判断されて抽出される場合の色成分及び彩度の状態を示す図
【図４】右（左）のカメラで撮影された撮影データ（画像）の状態を示す図
【図５】図４の撮影データ（画像）において、苗に対応する画素が設定された状態を示す図
【図６】図５の撮影データ（画像）において、１０個の領域に分割された状態を示す図
【図７】図６の撮影データ（画像）において、最上位から４個の候補画素が選択された状態を示す図
【図８】図７の撮影データ（画像）において、ハフ変換により候補画素に沿った線分が設定された状態を示す図
【図９】図８の撮影データ（画像）において、候補画素が少ない線分が削除された状態を示す図
【図１０】図９の撮影データ（画像）において、線分のうち評価値が最上位から所定個数の線分が選択された状態を示す図
【図１１】前の時点の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１２】図１０の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１３】図１０の撮影データ（画像）において、田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定されて、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分が設定されなかった状態を示す図
【図１４】前の時点の画像において、田面に植え付けられた苗（機体の直ぐ隣の列）に相当する線分、及び田面に植え付けられた苗（機体の隣の隣の列）に相当する線分が設定された状態を示す図
【図１５】図４及び図５での撮影データ（画像）の処理の流れを示す図
【符号の説明】
【００４４】
７ 撮影手段
Ａ１，Ａ２ 物体
Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４ 領域
Ｇ０，Ｇ０１ 画素
Ｌ１，Ｌ２ 線分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影して撮影データを得る撮影手段と、
撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と、撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段と、
前記抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定、又は、前記抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定する画素設定手段と、
物体に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段とを備えてある作業車の画像処理装置。
【請求項２】
撮影データを複数の領域に分割する分割処理手段を備え、領域の各々において画素設定手段により物体に対応する画素を設定するように構成してある請求項１に記載の作業車の画像処理装置。
【請求項３】
撮影データのゲインを変更自在なゲイン変更手段を備えてある請求項１又は２に記載の作業車の画像処理装置。
【請求項１】
所定の色相を備えた物体が列状に並んだ状態において、列状に並んだ物体を撮影して撮影データを得る撮影手段と、
撮影データから物体の色相を備えた画素を抽出する抽出手段と、撮影データにエッジ処理を施して画素を抽出するエッジ処理手段と、
前記抽出手段及びエッジ処理手段の両方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定、又は、前記抽出手段及びエッジ処理手段の一方の処理を受けて抽出された画素を物体に対応する画素として設定する画素設定手段と、
物体に対応する画素に沿って線分を設定する線分設定手段とを備えてある作業車の画像処理装置。
【請求項２】
撮影データを複数の領域に分割する分割処理手段を備え、領域の各々において画素設定手段により物体に対応する画素を設定するように構成してある請求項１に記載の作業車の画像処理装置。
【請求項３】
撮影データのゲインを変更自在なゲイン変更手段を備えてある請求項１又は２に記載の作業車の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−４３９１９（Ｐ２００７−４３９１９Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２９６４８（Ｐ２００５−２２９６４８）
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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