JP2022106354A - 遠隔収穫システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のシステム1は、収穫物を含む風景を撮像可能な収穫側撮像部10と、収穫側撮像部10が撮像した風景画像を表示する収穫側画像表示部11とを備え、第2のシステム3は、通信手段を介して、収穫側撮像部10が撮像した風景画像を取得する画像受信部32と、画像受信部32が受信した風景画像を表示する顧客側画像表示部33とを備える。更に、収穫側撮像部10が撮像した風景画像中の収穫物を抽出する抽出部21と、抽出部21の抽出情報に基づき、抽出部21が抽出処理を行った風景画像に対し、収穫物の画像を強調表示する加工を行う強調処理部22と、を有し、顧客側画像表示部33が表示する風景画像は、強調処理部22の処理で収穫物を強調表示された風景画像である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、果物や野菜などを作る農場、果樹園などに撮像装置を設置し、撮影した農作物(収穫物)の画像を顧客に送信することで、顧客が遠隔で疑似的に好みの農作物を刈り取る経験を行うための技術である。
なお、本明細書で顧客とは、一般消費者に限定されず、収穫物を収穫者する者以外を指す。
これに対し、特許文献1には、消費者やバイヤーが栽培農家に出向くことなく、温室や果樹園等の栽培圃場で選択しながら果実を収穫する形に近い形で購入できる果実の遠隔収穫システムが記載されている。この従来のシステムでは、映像を用いて一般消費者等が遠隔地から映像IDや座標軸を指定することで、所望の農作物を入手することができる。
しかし、この従来技術にあっては、果実を含む風景を撮像した映像からだけでは、素人である一般消費者には、風景画像中における選択対象となる果実の存在が分かり難かったり、各果実の適正な収穫時期か否かの判断が難しかったりするという問題があった。
この結果、本発明の対象によれば、例えば、一般消費者でも農作物の存在や、適正な収穫時期の判断がしやすくなる。
ここで、同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付けて説明する。また、各図面において、各構成要素は誇張されて記載されていることがあり、構成要素の構想なども実際のシステムとは相違させて図示していることがある。また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない限りにおいて、適宜の組合せや変形によって具体化でき、そのような変更や改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
ただし、本発明が対象とする収穫物は、リンゴなどの樹に成る農作物に限定されず、地面近傍に成るイチゴや白菜などの農作物であっても良い。また、収穫物は、農作物に限定されず、家畜などの動物や魚類、卵、自生のキノコなどでもよい。
また、本実施形態では、撮像する収穫物は収穫前の収穫物とするが、本発明は、掘り起こしたサツマイモのなどの、収穫後の農作物を含む風景を撮像対象としても良い。
第1のシステム1は、農家側(収穫者側)に設けられたシステムである。
第2のシステム3は、受信した風景画像からリンゴ(収穫物)を選択して第1のシステム1に収穫指示を行う顧客側のシステムである。なお、顧客は、収穫物を購入したい一般消費者でも良いし、農家の管理者でも良い。
サーバー2は、第1のシステム1と第2のシステム3とのデータの授受を仲介するシステムである。サーバー2は、第1のシステム1に統合されて入れも良い。
第1のシステム1は、図2に示すように、収穫側撮像部10、収穫側画像表示部11、収穫物特定部12、報知部14、及び収穫側通信部13を備える。
[収穫側撮像部10]
収穫側撮像部10は、収穫物を含む風景を撮像可能な装置である。収穫側撮像部10は、スマートグラスのカメラ部、携帯カメラ、携帯端末のカメラ部などから構成される。収穫側撮像部10を2以上有していてもよい。
収穫物撮像部は、例えば、5fpsのフレームレートで連続的に撮像する静止画(風景画像)を、収穫側通信部13を介してサーバー2に連続的に送信すると共に、当該風景画像を、収穫側画像表示部11に供給する。撮像した風景画像を不図示の記憶部に記憶しておいてもよい。撮像した風景画像はカラー画像とする。3D画像であってもよい。また、送信する風景画像は、これらに限るものではなく、フレームレートを30fps以上としたいわゆる動画などを用いてもよい。
収穫側画像表示部11は、収穫側撮像部10から取得した風景画像を表示するディスプレイ装置である。収穫側画像表示部11が2以上あってもよい。本実施形態では、収穫側撮像部10と共に収穫側画像表示部11を移動させる場合を例示するが、収穫側画像表示部11を収穫側撮像部10とは別の者が有していても良い。
収穫側画像表示部11は、例えば、収穫側撮像部10が取得した最新の風景画像を表示する。また、例えば、収穫側画像表示部11は、最新の風景画像と共に、第2のシステム3で選択された風景画像を表示可能としてもよい。
収穫側画像表示部11は、スマートグラスの表示部、携帯端末の表示部などから構成される。
収穫物特定部12は、第2のシステム3の位置情報送信部35が送信した収穫物の位置特定情報に基づき、当該位置特定情報に対応する収穫物の特定情報を収穫側画像表示部11に表示する処理を行う。
例えば、収穫物特定部12は、収穫側画像表示部11が表示する、第2のシステム3で選択された風景画像(第1の風景画像と呼ぶ)、若しくは最新の風景画像(第2の風景画像と呼ぶ)に対し、上記位置特定情報で特定された収穫物の位置にポインタ画像を重ねる(付加する)処理を実行する。この場合、ポインタ画像が収穫物の特定情報となる。
ここで、第1の風景画像は、第2のシステム3に送った風景画像を第1のシステム1が保存したものを用いることができる。
第2の風景画像を用いる場合、画像の位置合わせ処理を行う手法を用いることで実現できる。例えば以下の方法を用いればよい。
すなわち、複数コマ前の画像(タブレットに送った画像)と現在の画像の差分をスマートグラス側(第1のシステム1)、タブレット側(第2のシステム3)、又はサーバー2で算出を行い、その結果を鑑みてポインタ座標を動かす処理を行い、第2の風景画像にポインタを重ねる。画像同士の差分は公知の画像処理で行うことができる。このとき、「ポインタを動かす」処理でも良いし、ポインタの座標を固定し「画像自体を動かす」処理でも良い。
なお、風景画像とポインタを重ねる作業は第1のシステムで行わなくてもよく、第2のシステムで風景画像とポインタを重ねて第1のシステムに送信しても良い。
また、スマートグラスとは別に、収穫側画像表示部11としてタブレットを有していても良い。
報知部14は、第1のシステム1が上記の位置特定情報を取得すると、停止指示を報知する。報知指示は、例えば、音声によって、「停止して下さい」となどと、収穫側画像表示部11の操作者に通報する。収穫側画像表示部11に「一時停止」などの警告画像を表示するようにしても良い。
これによって、収穫側撮像部10が撮像している最新の風景画像中に、顧客が選択したリンゴが映っている可能性を高めることができる。
<サーバー2>
サーバー2は、図3に示すように、画像提供部20及びデータベース24を備える。本実施形態のサーバー2は、更に、抽出部21、強調処理部22、及び情報付加部23を備える。
画像提供部20は、収穫側撮像部10が撮像した風景画像を受信し、受信した風景画像を第2のシステム3に提供する処理を行う。受信した画像は、適宜データベース24に格納する。
なお、画像提供部20は、抽出部21、強調処理部22、情報付加部23の処理が実行された風景画像については、抽出部21、強調処理部22、情報付加部23の処理で加工後の風景画像を、受信した風景画像として第2のシステム3に提供する処理を行う。
抽出部21は、収穫側撮像部10が撮像した風景画像中の収穫物を抽出する処理を実行する。
本実施形態の抽出部21は、画像提供部20が受信した風景画像について、風景画像中の収穫物を抽出する処理を実行する。
本実施形態の抽出部21では、りんごの色(赤色:成熟度を表現する色)に基づき、HSVの数値の範囲を指定して画像中のリンゴの抽出処理をしている。収穫物の抽出は、輪郭での判断に基づく抽出など、公知の抽出技術を用いれば良い。
ここで、風景画像から、機械学習に基づき、リンゴの抽出を行ったり、リンゴの画像からリンゴの成熟度などの表示(差別化情報の表示)を行ったりしても良い。
なお、風景画像中において、部分的に見えているリンゴは、その一部露出している部分のみで1つのりんごとして扱ってもよいし、リンゴの形状を復元するように推定してリンゴを抽出するようにしてもよい。
強調処理部22は、抽出部21の抽出情報に基づき、抽出部21が抽出処理を行った風景画像に対し、収穫物の画像を強調表示する加工を行う。
本実施形態の強調処理部22は、画像提供部20が受信した風景画像について、風景画像中の収穫物を強調表示する処理を実行する。
強調表示としては、例えば、図5に示すように、タブレット4の表示部に表示される風景画像に対し、抽出したリンゴ101を枠102で囲む強調表示や、抽出したリンゴ101以外の風景(背景)を、カラー画像から白黒画像にしたり全面的に白や灰色にしたりする強調表示や、リンゴである旨の注釈をつけるような強調表示がある。これにより、選択可能なリンゴを浮き上がられる強調処理が実行される。
他の強調表示としては、例えば、リンゴを囲む枠が揺れたり、動いたり、色が変わったり、点滅させたりしても良い。また抽出したリンゴ(収穫物)を擬人化して、リンゴから吹き出しが出たり、リンゴに表情を付けたりしても良い。
情報付加部23は、抽出部21が抽出処理を行った風景画像に対し、風景画像中の各リンゴ(収穫物)について選択判断情報を付加する処理を実行する。
例えば、抽出したリンゴを囲む枠内の赤色(農作物の成熟部の色)の面積を演算し、演算した面積を枠に紐付けて数字表示を行う(図5の符号103を参照、図5では数字は省略されている)。演算した面積に基づき、風景画像中における、面積の大きいリンゴ順の番号を選択判断情報として表示させるようにしても良いし、符号103の位置に、色区分により選択情報を表示しても良い。この情報が、リンゴ選択の判断情報(差別化情報)となる。
・画像認識により、各リンゴの外傷を強調する。
・画像認識により、形によりランク付けを行う。
・光透過からクロロフィル含有量を推定して、熟度を表示する。
・光透過から近赤外光Brix値を推定して、糖度を表示する。
・光透過からリンゴの密の状態を表示する。
・光透過からリンゴ内部の内部褐変の状態を表示する。
・香りセンサーが取得した情報を用いて、リンゴの香りの情報を表示する。
・超音波センサーが取得した情報を用いて、叩いたときの音の情報を表示する。
・温度が判断材料とされる収穫物であれば温度(サーモ)情報を表示する。
・摩擦センサーで取得した情報を用いて、収穫物の手触りの情報を表示する。
なお、収穫物を選択する判断情報(差別化情報)は、対象とする収穫物に応じて、その収穫物の判断情報(差別化情報)を提示するようにすればよい。
なお、抽出部21、強調処理部22、情報付加部23の処理は、例えば、図6に示すように、第2のシステム3が有し、第2のシステム3で実行しても良いし、第1のシステム1が有していても良い。
第2のシステム3は、タブレットやPCのアプリケーションで構成される。
第2のシステム3は、図4に示すように、顧客側通信部31、画像受信部32、顧客側画像表示部33、収穫物指定部34、位置情報送信部35を備える。
顧客側通信部31は、通信手段を介してサーバー2との間でデータの授受を実行する。
画像受信部32は、顧客側通信部31を介して、サーバー2から、収穫側撮像部10が撮像した風景画像を取得する。
[顧客側画像表示部33]
顧客側画像表示部33は、画像受信部32が受信した風景画像を表示する。
ここで、画像受信部32が取得した風景画像は、抽出部21、強調処理部22、情報付加部23の処理が施された後の風景画像であるが、これに限定されない。
例えば、連続的に画像受信部32が取得し、顧客側画像表示部33が連続的に表示する風景画像から、顧客の選択で特定の風景画像を特定し、その特定した画像情報をサーバー2側に送り、その特定した風景画像に対してのみ、抽出部21、強調処理部22、情報付加部23の処理を実行し、画像受信部32が加工後の賦形画像を再度、サーバー2側から取得する構成であって良い。
収穫物指定部34は、顧客側画像表示部33が表示する風景画像から、当該画像中の特定の収穫物を選択する処理を実行する。
例えば、収穫物指定部34は、図5のように、連続的に変化する風景画像中の特定のリンゴ(収穫物)を棒5などでタッチされたと判定すると、そのタッチされたリンゴが選択されたと判定する。
位置情報送信部35は、収穫物指定部34によって収穫物が選択されたと判定すると、選択された収穫物の座標(風景画像における接触した位置の座標)を、収穫物指定部34が選択した収穫物の位置特定情報として、通信手段を介して第1のシステム1に送信する。
座標は、収穫場所の特定位置を起点からのユニバーサル座標であることが好ましい。例えば、リンゴを指定した画像のユニバーサル座標から指定したリンゴのユニバーサル座標を演算する。また、収穫物の位置特定情報は、例えばリンゴを指定した風景画像を特定する画像特定情報と、その風景画像中の指定した収穫物の相対位置情報とから構成されていてもよい。
第1の風景画像を用いる場合、第2のシステム3から取得したポインタの座標を、第1のシステム1から受信してデータベース24で保存している画像に重ねることで実現する。
第2の風景画像を用いる場合、例えば、複数コマ前の画像(タブレットに送った画像)と現在の画像の差分をサーバー2で算出を行い、その結果を鑑みてポインタ座標を動かすことで処理する。画像同士の差分は公知の画像処理で行うことができる。このとき、「ポインタを動かす」処理でも良いし、ポインタの座標を固定し「画像自体を動かす」処理でも良い。
本実施形態では、収穫者が、収穫可能なリンゴを含む風景を収穫側撮像部10で連続的に撮像し、その撮像した風景画像が連続的に、顧客側に提示される。
顧客は顧客側画像表示部33に連続して表示される風景画像を見て、欲しいリンゴが見つかったら、そのリンゴを指や棒5でタッチすることで、そのリンゴを選択する。リンゴの選択がなされると、選択されたことが第1のシステム1に送信され、収穫者に、リンゴが選択されたことが通知されると共に、選択されたリンゴの情報が収穫側画像表示部11で特定される。そして、収穫者は、選択されたリンゴを収穫する。
更に本実施形態では、各リンゴに対して差別化情報を付与しているために、顧客は、どのリンゴを選べばよいか、判断基準を得ることもできて、リンゴの選択がより容易となる。
これによって、一般消費者でも、移り変わる風景画像中のリンゴの存在を視認しやすくなり、且つ、顧客(一般消費者)が、連続的に送られてくる風景画像に基づき、遠隔で疑似的に好みのリンゴを刈り取りのための指示を行うことが可能となる。
また、顧客がリンゴの選択を行った際に、停止指示を収穫者側に報知することで、現在撮像中の風景画像に、顧客が選択したリンゴが位置するようになって、より精度良く指定されたリンゴの収穫が可能となる。
なお、収穫前に、「このリンゴを収穫するか否か」の問い合わせを第1のシステム1から第2のシステム3に送るようにして、より確実に指定されたリンゴを収穫可能としてもよい。
すなわち、第1のシステム1と第2のシステム3とで、風景画像の同期を必ずしも取らなくても良い。例えば、所定時間(例えば数時間)単位に、第1のシステム1で風景画像を撮像して、順次、サーバー2のデータベース24に格納しておき、第2のシステム3では、データベース24に格納されている風景画像を順次、受信してリンゴの選択処理を実行するようにしてもよい。この場合には、顧客が、好きな時間に、じっくりと時間を掛けてリンゴの選択が可能となる。
このとき、例えば、スマートグラスの右目側に現在のリアル画像を映し、左目側にリンゴ選択がなされた風景画像を映すようにしてもよい。
また、収穫者側における収穫側画像表示部11として、スマートグラスとは別に、タブレットを有していても良い。すなわち、収穫側画像表示部11が2つ以上あっても良い。
また、収穫者側で、収穫側撮像部10を有する収穫者と、収穫側画像表示部11を見ている収穫者が別の者であってもよい。
本実施形態では、以下のような構成も取ることができる。
(1)収穫者側の第1のシステム1と顧客側の第2のシステム3とが通信手段を介してデータの授受を行うシステムであって、第1のシステム1は、収穫物を含む風景を撮像可能な収穫側撮像部10と、上記収穫側撮像部10が撮像した風景画像を表示可能な収穫側画像表示部11と、を備え、上記第2のシステム3は、通信手段を介して、上記収穫側撮像部10が撮像した風景画像を取得する画像受信部32と、上記画像受信部32が受信した風景画像を表示する顧客側画像表示部33とを備え、更に、上記収穫側撮像部10が撮像した風景画像中の収穫物を抽出する抽出部21と、上記抽出部21の抽出情報に基づき、上記抽出部21が抽出処理を行った風景画像に対し、収穫物の画像を強調表示する加工を行う強調処理部22と、を有し、上記顧客側画像表示部33が表示する風景画像は、上記強調処理部22の処理で収穫物を強調表示された風景画像である、ことを特徴とする遠隔収穫システム。
(3)上記風景画像はカラー画像であり、上記強調表示は、風景画像中の収穫物以外の画像を白黒画像にする、収穫物を枠で囲む表示とする、又は注釈を付けることで行うことを特徴とする遠隔収穫システム。
(4)更に、風景画像中の各収穫物の選択判断情報を風景画像上に付加する情報付加部23を備え、上記顧客側画像表示部33が表示する風景画像は、上記選択判断情報が付加された風景画像である、ことを特徴とする遠隔収穫システム。
(7)上記第1のシステム1は、上記位置特定情報を取得すると、停止指示を報知する報知部14を備える、ことを特徴とする遠隔収穫システム。
(8)上記抽出部21及び上記強調処理部22は、第2のシステム3が有することを特徴とする遠隔収穫システム。
2 サーバー
3 第2のシステム
4 タブレット
5 棒
10 収穫側撮像部
11 収穫側画像表示部
12 収穫物特定部
13 収穫側通信部
14 報知部
20 画像提供部
21 抽出部
22 強調処理部
23 情報付加部
24 データベース
31 顧客側通信部
32 画像受信部
33 顧客側画像表示部
34 収穫物指定部
35 位置情報送信部
101 リンゴ
102 枠
Claims (9)
- 収穫者側の第1のシステムと顧客側の第2のシステムとが通信手段を介してデータの授受を行うシステムであって、
第1のシステムは、収穫物を含む風景を撮像可能な収穫側撮像部と、上記収穫側撮像部が撮像した風景画像を表示可能な収穫側画像表示部と、を備え、
上記第2のシステムは、通信手段を介して、上記収穫側撮像部が撮像した風景画像を取得する画像受信部と、上記画像受信部が受信した風景画像を表示する顧客側画像表示部とを備え、
更に、上記収穫側撮像部が撮像した風景画像中の収穫物を抽出する抽出部と、
上記抽出部の抽出情報に基づき、上記抽出部が抽出処理を行った風景画像に対し、収穫物の画像を強調表示する加工を行う強調処理部と、を有し、
上記顧客側画像表示部が表示する風景画像は、上記強調処理部の処理で収穫物を強調表示された風景画像である、
ことを特徴とする遠隔収穫システム。 - 上記風景画像はカラー画像であり、上記強調表示は、風景画像中の収穫物以外の画像を白黒画像にする、収穫物を枠で囲む表示とする、又は注釈を付けることで行うことを特徴とする請求項1に記載した遠隔収穫システム。
- 更に、風景画像中の各収穫物の選択判断情報を風景画像上に付加する情報付加部を備え、
上記顧客側画像表示部が表示する風景画像は、上記選択判断情報が付加された風景画像である、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した遠隔収穫システム。 - 上記第2のシステムは、上記顧客側画像表示部が表示する風景画像から、当該風景画像中の特定の収穫物を選択する収穫物指定部と、上記収穫物指定部が選択した収穫物の位置特定情報を、通信手段を介して第1のシステムに送信する位置情報送信部と、を備え、
上記第1のシステムは、上記位置情報送信部が送信した収穫物の位置特定情報に基づき、当該位置特定情報に対応する収穫物の特定情報を上記収穫側画像表示部に表示する収穫物特定部を備える、
ことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載した遠隔収穫システム。 - 上記収穫物特定部は、上記収穫側画像表示部に表示される風景画像に、上記収穫物の特定情報を付加することを特徴とする請求項4に記載した遠隔収穫システム。
- 上記第1のシステムは、上記位置特定情報を取得すると、停止指示を報知する報知部を備える、ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載した遠隔収穫システム。
- 上記抽出部及び上記強調処理部は、第2のシステムが有することを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載した遠隔収穫システム。
- 上記第1のシステムと第2のシステムとのデータの授受を仲介するサーバーを有し、
上記サーバーは、上記収穫側撮像部が撮像した風景画像を受信し、受信した風景画像を、上記第2のシステムに提供する画像提供部を備え、
上記抽出部及び強調処理部は、上記サーバーに設けられ、
上記画像提供部は、上記抽出部及び強調処理部での処理で加工後の風景画像を、第2のシステムに提供する、
ことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか1項に記載した遠隔収穫システム。 - 請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の遠隔収穫システムに用いられ、上記第1のシステムと第2のシステムとのデータの授受を仲介するサーバーであって、
上記収穫側撮像部が撮像した風景画像を受信し、受信した風景画像を、上記第2のシステムに提供する画像提供部を備えると共に、上記抽出部及び上記強調処理部を有し、
上記画像提供部は、上記抽出部及び強調処理部での処理で加工後の風景画像を、第2のシステムに提供する、遠隔収穫システム用のサーバー。
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