JP7409647B2 - 作物の三次元計測用ターゲット装置および作物の三次元写真計測方法 - Google Patents
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Description
図1には、発明を利用した農業ハウス100内の様子が示されている。なお、図を見易くするために農業ハウス100の骨組み、壁面、天井等の記載は図示省略されている。図1には、基本的に同じ構造を有するワイヤーターゲット300,400,500および600が示されている。ワイヤーターゲット400は、柔軟性のある長手形状の部材であるワイヤー410、ワイヤー410の長手方向に沿って既知の間隔で配置され、個別に識別可能な複数のコード化ターゲット401~404を備えている。ワイヤーターゲット300,400,500および600は、計測対象物である作物201~203を囲むように設置されている。
農業ハウス100では、作物201,202,203が育成される。育成される作物の種類は、特に限定されない。作物としては、例えば、茄子やキュウリ等の野菜、イチゴ等の果物、観賞用の植物等が挙げられる。なお、作物の成長の段階は特に限定されない。
以下、ワイヤーターゲット300,400,500,600について説明する。ワイヤーターゲット300,400,500,600は、同じ構造を有する。ただし、各ワイヤーターゲットが備えるコード化ターゲットは、個別に識別が可能である。また、コード化ターゲットのコードの内容は、各ワイヤーターゲットにおいて異なる。
図1の例では、作物201,202,203を囲むように、縦にワイヤーターゲット300,400,500,600を配置し、横(水平)にワイヤーターゲット700,800,900を配置している。
以下、カメラの標定処理(カメラの外部標定要素を求める処理)について説明する。図5は、本実施形態における標定および三次元測量の原理図である。
図5(B)において、A1とA2が隣接するカメラ位置、B3がカメラ位置A1から撮影した画像とカメラ位置A2から撮影した画像において共通する点であるとする。共通する点は、2枚の画像中から抽出された特徴点の対応関係を求めることで得られる。また、A1とA2のカメラ位置は、標定において予め求められているとする。
特徴点を用いて標定を行うこともできる。この場合、位置を特定した特徴点を標定点として用い、図6の後方交会法により、カメラの位置および姿勢を求める。この特徴点を利用する標定とコード化ターゲットを用いた標定とを組み合わせて、カメラの位置および姿勢を求める処理も可能である。
複数のコード化ターゲットおよびランダムドットターゲットの少なくとも一方を、柔軟性のあるテープ状(リボン状)の基材の上に設けたテープ状ターゲットも可能である。図8(A)には、テープ状ターゲット250が示されている。テープ状ターゲット250は、平たいテープ状(リボン状)の基材260、基材260に印刷されたコード化ターゲット251,253,255、ランダムドットターゲット252,254を有する。
ワイヤーターゲットを折り曲げて設置する形態も可能である。図9には、折り曲げて設置されたワイヤーターゲット350が示されている。ワイヤーターゲット350は、ワイヤー360、ワイヤー360に固定されたコード化ターゲット351,353,355、ランダムドットターゲット352,354を有する。
コード化ターゲットおよび/またはランダムドットターゲットとして、光反射性のものを採用することもできる。例えば、これらターゲットの表示を光反射性のもので構成、特定の光を反射するもので構成、蛍光材で構成、蓄光材で構成することもできる。
本発明は、野外における作物の栽培、すなわち野外の圃場において適用することもできる。
地上走行型のカメラを用いる構成も可能である。この場合、1または複数のカメラを地上で走行可能な架台(支持台)に取り付けものを用意する。この架台は、農地上で走行が可能であり、例えば作物の列(例えば畝)に沿って移動させつつ、搭載したカメラによる作物の連続撮影が行われる。この構成において、アームを用いてカメラを支持(保持)することで、作物の上方等の任意の視点からの撮影も可能である。この方法は、野外での利用や図1のような移動式カメラの設備がない農業ハウスでの利用に好適である。また カメラを手で持った状態で移送しつつ、撮影を行う形態も可能である。
Claims (10)
- 柔軟性のある長手形状の部材と、
前記長手形状の部材の長手方向に沿って既知の間隔で配置され、個別に識別可能な複数のコード化ターゲットと
を備え、
前記コード化ターゲットは、板材の表裏に2次元コードが表示された構造を有する作物の三次元計測用ターゲット装置。 - 長手形状の部材と、
前記長手形状の部材の長手方向に沿って既知の間隔で配置され、個別に識別可能な複数のコード化ターゲットと
を備え、
前記コード化ターゲットは、板材の表裏に2次元コードが表示された構造を有し、
前記長手形状の部材の少なくとも一端に前記長手形状の部材を相手部材に引っかけて固定するためのフックが設けられている作物の三次元計測用ターゲット装置。 - 前記コード化ターゲットが3以上配置されている請求項1または2に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置。
- 前記長手形状の部材の少なくとも一端に、前記長手形状の部材を固定するためのフックを備える請求項1に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置。
- 前記長手形状の部材は、平行に配置された一対を有し、
前記複数のコード化ターゲットは、前記一対の長手形状の部材の間に保持されている請求項1~4のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置の複数を計測対象物である作物に対して縦横に設置した上で前記計測対象物の三次元写真計測を行う作物の三次元写真計測方法。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置の複数を、計測対象物である作物を取り囲むように配置した状態で前記計測対象物に対する三次元写真計測が行なわれる作物の三次元写真計測方法。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置を折り曲げて計測対象物である作物を囲むように設置した上で前記計測対象物の三次元写真計測を行う作物の三次元写真計測方法。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置を辺とする立体形状が形成され、
計測対象物である作物が前記立体形状の内側に収まった状態で前記計測対象物に対する三次元写真計測が行なわれる作物の三次元写真計測方法。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の作物の三次元計測用ターゲット装置を互いに交差する3軸方向に沿って配置した状態で計測対象物である作物に対する三次元写真計測が行なわれる作物の三次元写真計測方法。
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