JPH09224481A

JPH09224481A - 苗の判別装置

Info

Publication number: JPH09224481A
Application number: JP3106596A
Authority: JP
Inventors: Takashi Onosaka; 孝志小野坂; Kenji Tomomitsu; 健二友光; Kenji Okuno; 健治奥野; Atsuo Yasuda; 敦夫安田; Toshiro Wada; 俊郎和田; Yukinobu Ishihara; 幸信石原
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd; Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd; Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の苗判別装置では、苗トレーの全部また
は半分または一列ずつ画像処理していたので、隣の苗の
葉が交錯したり、一つのポットに二つ以上の種子が蒔か
れて発芽したり、中心よりズレて発芽しても良と判定す
ることがあった。【解決手段】セル成形苗を供給コンベア１０で搬送
し、該供給コンベアから苗抜取部Ｂによってセンシング
コンベアＣへ移載し、該センシングコンベアから適正苗
を苗補完コンベア１１上の苗トレーＳに苗装填部Ｅによ
り装填する構成において、前記センシングコンベアの搬
送途中にセル成形苗を映す複数のＣＣＤカメラ５５を配
置し、該ＣＣＤカメラにて撮影したセル成形苗の画像を
処理して、苗の胚軸の出芽位置、胚軸の本数、苗の全
高、苗の全幅、軸径、子葉の高さのそれぞれが設定範囲
にあるかの良否を判別するように構成し、前記判別項目
の優先項目を切換可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、花卉や野菜等の種
をセル成形苗トレーに播種し、育苗して発芽した後のセ
ル成形苗が、規定のセル成形苗に成育したかを判別する
判別装置の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、碁盤の目状に凹部（ポット）を形
成した苗トレーの各凹部に花卉や野菜等の種子を播種
し、育苗して発芽後の葉が２〜６枚程度の大きさとなる
と、苗トレーの凹部よりやや大きい凹部を有する仮植ト
レーや仮植ポット（ビニポット）に仮植して、更に育苗
して機械植えを可能としたり、仮植ポットで出荷したり
していた。前記仮植装置は例えば特開平７−７５４５０
号の技術の如く、苗トレーで育苗したセル成形苗を順次
搬送して、それぞれの苗トレーの上方よりＣＣＤカメラ
等によって苗トレーを映し出し、苗トレーの全部または
半分または一列ずつ画像処理して、欠苗や萎縮苗等を検
出して、適正なセル成形苗のみを装填ロボットによって
取り出し、仮植ポットに一つずつ仮植し、この仮植ポッ
トを碁盤の目状に載置するカゴへ収納するように構成し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセル成
形苗の良否の判定は、苗トレーの上方よりＣＣＤカメラ
等によって苗トレーを映し出し、苗トレーの全部または
半分または一列ずつ画像処理していたので、隣の苗の葉
が交錯したり、一つのポットに二つ以上の種子が蒔かれ
て発芽したり、斜め方向に出芽したり、中心よりズレて
発芽した場合等は正確に判別できなかったのである。こ
のような不良苗が次の工程へ搬送されてそのまま仮植さ
れると、正常に成育しなかったり、弱い苗となったり、
また、接ぎ木できなかったりしていたのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に上記課題を解決するた
めの手段を説明する。即ち、セル成形苗を供給コンベア
で搬送し、該供給コンベアから苗抜取部によってセンシ
ングコンベアへ移載し、該センシングコンベアから適正
苗を苗補完コンベア上の苗トレーに苗装填部により装填
する構成において、前記センシングコンベアの搬送途中
にセル成形苗を映すＣＣＤカメラを配置し、該ＣＣＤカ
メラにて撮影したセル成形苗の画像を処理して、苗の良
否を判別するように構成したものである。

【０００５】また、ＣＣＤカメラを複数配置し、撮影対
象物をそれぞれのＣＣＤカメラで異方向より撮影し、そ
れぞれの画像毎に良否を判別するように構成した。ま
た、一つのＣＣＤカメラで複数のセル成形苗を撮影し、
同時に複数のセル成形苗の良否を判別するように構成し
た。

【０００６】また、苗の判別装置において、苗の胚軸の
出芽位置、胚軸の本数、苗の全高、苗の全幅、軸径、子
葉の高さのそれぞれが設定範囲にあるかの良否を判別す
るように構成した。また、前記苗の良否判別項目につい
て、選択及び優先項目の切り換えを可能に構成した。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に実施例を説明する。図１は苗
補填装置の全体正面図、図２は同じく苗補填装置の全体
平面図、図３は同じく苗補填装置の左側面図、図４は苗
判別センシングコンベアの正面図、図５は苗認識部の側
面図、図６は同じく平面図、図７は胚軸中心がズレ歪ん
で発芽したセル成形苗の側面図、図８は胚軸が撮影方向
に一列に二本並んで出芽した状態の平面図、図９はカメ
ラを３台設けて判別するようにした苗補填装置の平面
図、図１０はセル成形苗の正面図、図１１は二つのセル
成形苗を同時に撮影した状態の正面図である。

【０００８】図１、図２、図３において、本発明の苗の
判別装置を装備した自動苗補填装置の全体的な構成から
説明する。枠組みしたフレーム台Ｈの下部には移動用の
キャスター輪を配置し、該フレーム台Ｈ上部に前後方向
に一対のコンベアが左右平行に配置されており、一方は
育苗後のセル成形苗を収容した苗トレーＰを搬送する供
給コンベア１０とし、他方は判別後に正常なセル成形苗
のみ収容する補完トレーＳを搬送する補完コンベア１１
として配設されている。該供給コンベア１０の後部左側
にコントローラを収納し、操作パネルを有する制御盤１
が配置され、苗トレーＰの大きさやセル成形苗の大きさ
の設定等ができ、後述するセル成形苗の移し替えの制御
を行うようにしている。前記フレーム台Ｈの前後略中央
部において、供給コンベア１０と補完コンベア１１の両
コンベアの上方を直角（左右）方向に横切って跨ぐセン
シングコンベアＣが配設され、該センシングコンベアＣ
の左右中央部に苗判別装置Ｆが配置されている。

【０００９】前記苗トレーＰには種子を育苗した後のセ
ル成形苗Ｇが収容され、該苗トレーＰが前記供給コンベ
ア１０の後部に順次載置されて、苗抜取部Ｂの駆動と同
期して前方へ搬送される。該供給コンベア１０と補完コ
ンベア１１は平ベルトより構成されて図示しないモータ
ーによって駆動される。補完コンベア１１は補完トレー
Ｓを載置して前部より後方へ、センシングコンベアＣの
駆動に同期して搬送される。

【００１０】前記フレーム台Ｈ上の供給コンベア１０と
補完コンベア１１と間の前後には柱２・２・・・が立設
されて、該柱２・２・・・の上端間に横フレーム３・３
が横設されて、該左側の横フレーム３の側面に苗抜取部
Ｂが配置され、右側の横フレーム３の側面に苗装填部Ｅ
が配置される。苗抜取部Ｂは前記センシングコンベアＣ
と供給コンベア１０が交差する上方に位置し、供給コン
ベア１０により搬送された苗トレーＰとセンシングコン
ベアＣ上のカップ９との間で、苗抜取部Ｂが前後上下同
時に移動して、苗トレーＰ上のセル成形苗を抜き取り、
カップ９に移載するようにしている。また、苗装填部Ｅ
がセンシングコンベアＣと補完コンベア１１が交差する
上方に配置されて、センシングコンベアＣ上のカップ９
と、補完コンベア１１によって搬送された苗補完トレー
Ｓとの間で、苗装填部Ｅが前後上下同時に移動して、カ
ップ９内の正常なセル成形苗を把持して苗補完トレーＳ
のポットに移し替えるようにしている。

【００１１】前記苗抜取部ＢはセンシングコンベアＣ後
側の供給コンベア１０の前工程側からカップ９へセル成
形苗Ｇを搬送するように配置し、苗装填部Ｅはセンシン
グコンベアＣのカップ９から後側の補完コンベア１１上
の苗補完トレーＳへセル成形苗Ｇを後工程側へ搬送する
ように配置して、トレイ上の苗がセンシングコンベアＣ
の下部を通過してセル成形苗Ｇが当たらないようにし
て、チェーン２０上部の高さを、供給コンベア１０及び
補完コンベア１１の上面にできるだけ近づけて、高さを
抑えて低重心となるように構成している。

【００１２】そして、前記苗抜取部Ｂ及び苗装填部Ｅの
構成は略同じ構成なので、苗抜取部Ｂについて説明す
る。苗抜取部Ｂの前後昇降機構は、図３に示すように、
前記柱２・２上部の間に前後方向に横設した横フレーム
３の側面に、側面視で円弧状に構成したローラーガイド
と前後方向にガイドレールが配置され、該ローラーガイ
ドに苗取り支持体２１に付設したローラーを嵌合し、前
記ガイドレールと苗取り支持体２１との間に前後上下摺
動自在にスライダを嵌合し、該苗取り支持体２１と柱２
との間に移動シリンダー１６を介装している。よって、
前記移動シリンダー１６を伸縮させることによって、苗
取りローラーガイド及びガイドレールに沿って苗取り支
持体２１が平行に斜め上下方向に移動して、苗抜取部Ｂ
が上下動と前後動が同時に行われて、センシングコンベ
アＣの上方と、苗トレーＰの上方の間を往復動できるよ
うにしている。なお、移動シリンダー１６の縮小位置と
伸長位置はセンサーによって検知され、苗抜取時と苗仮
置き時を検知するようにしている。

【００１３】そして、前記苗取り支持体２１にピッチ変
更機構や苗取り用のチャック装置等を装着している。チ
ャック装置は苗トレーＰの一列のポット数と同数または
半分または数分の１の数だけ横方向に配置され、ピッチ
変更機構によって苗トレーＰのポットのピッチ及びセン
シングコンベアＣのカップ９のピッチに合わせられるよ
うに構成している。ピッチ変更機構１３は昇降シリンダ
ー１７のピストンロッド先端に取り付けられ、該昇降シ
リンダー１７は苗取り支持体２１に固定される。チャッ
ク装置には先端に４本のチャック爪５・５が二本ずつ開
閉するように突出されている。

【００１４】前記センシングコンベアＣは図１〜図４に
示すように、前記フレーム台Ｈの上部に支持フレーム３
６を横架して、一側（左側）に従動スプロケット３４・
３４を回転自在に枢支し、他側（右側）に駆動スプロケ
ット３５と従動スプロケット３４を配置し、該駆動スプ
ロケット３５はモーター７によって回動駆動され、前記
従動スプロケット３４・３４・３４と駆動スプロケット
３５の間にチェーン（又はベルト）２０を巻回し、該チ
ェーン２０の外周囲上にカップ９・９・・・を一定間隔
をおいて固定している。該センシングコンベアＣは供給
コンベア１０と補完コンベア１１の両コンベアを囲むよ
うに、両コンベアの搬送方向と直角方向に配置して左右
方向に回動するようにしている。

【００１５】また、図４に示すように、カップ９の左右
一側面に仕切り板６が搬送方向と直角に設けられてお
り、該仕切り板６が隣接するカップ９・９の中間位置に
立設するように配置することで、カップ９内にセル成形
苗Ｇを挿入して後述する苗判別装置Ｆで良否の判別を行
う時に、隣のセル成形苗Ｇが判別しているカップ上方に
位置して二つの苗が混在しないようにして、確実に一つ
のセル成形苗を判別できるようにしている。

【００１６】そして、供給コンベア１０と補完コンベア
１１の間の位置でセンシングコンベアＣに臨んで本発明
の判別装置Ｆが配置されている。該判別装置Ｆは図５、
図６に示すように、二組のカメラ５５と照明装置５６
と、カメラ５５・５５からの映像信号を処理する画像処
理装置５７からなり、該カメラ５５と照明装置５６はそ
れぞれセンシングコンベアＣを挟んで対向して配置し、
センシングコンベアＣのカップ９と略同じ高さの位置に
配置している。該カメラ５５とカメラ５５は被写体（セ
ル成形苗Ｇ）に向かって配置し、該被写体の中心位置か
ら左右対称の位置に配置している。厳密にはカメラ５５
・５５の光軸がポット中心Ｏで交差し、胚軸６０を撮影
する高さとなるように配置して、二方向から撮影するよ
うにしている。

【００１７】つまり、一方向から撮影すると、図７に示
すように、セル成形苗Ｇが歪んで成長していたり、ポッ
トの中心Ｏよりズレて出芽したりしても、撮影する方向
によっては正常である判断することがあり、また、図８
に示すように、撮影方向と平行に二本の苗が出芽した場
合も、一本と判断して正常な苗と判別することがある。
そこで、本発明では二方向から撮影して、前後方向に偏
ったり、重なったりした不適正なセル成形苗Ｇを検出で
きるようにしている。但し、カメラ５５は二方向からに
限定するものではなく、図９に示すように、３台のカメ
ラを配置して３方向、またはそれ以上のカメラを配置し
てその数の方向より撮影して、正確に判別できるように
することができる。また、撮影方向は二台のカメラは水
平方向であるが、他のカメラは水平方向に限定するもの
でばなく、上方からや、後方から撮影するように配置し
てもよい。また、図１１に示すように、一つのカメラ５
５で二つのカップ９・９上のセル成形苗Ｇ・Ｇを撮影し
て、同時に二つ（またはそれ以上の数）のセル成形苗Ｇ
・Ｇを判別することも可能であり、この場合には、判別
スピードをアップすることかできる。

【００１８】また、前記カメラ５５はＣＣＤカメラ等よ
りなり、デジタルの映像信号をマイクロコンピューター
よりなる画像処理装置５７に入力して、画像処理できる
ようにし、照明装置５６は高周波蛍光灯等の光源と、苗
に光を拡散して当てるための白色アクリル板等からなる
半透明板５９を被写体側に配置している。そして、撮影
時に風等の影響でセル成形苗Ｇが揺れたり、また、外乱
光により誤判定しないようにケース６２で覆っている。

【００１９】また、前記画像処理装置５７は撮影した映
像信号から、セル成形苗Ｇが設定した位置から芽が出
て、設定した大きさに成長しているか等を演算して適正
苗かどうかを判断するものであり、具体的な判別項目
は、カメラ５５で撮影した映像が図１０に示すような場
合とすると、胚軸６０が苗トレーＰのポット中心Ｏか
ら設定距離以内より出芽しているかを判断する。つま
り、苗トレーＰのポット中心Ｏから出芽した胚軸６０の
位置までの距離Ｌ１を演算して、設定半径以内に位置し
ているかを判断し、セル成形苗Ｇが倒れていたり、中心
よりズレて出芽した場合のセル成形苗を除去するように
している。セル成形苗Ｇの全高が設定した高さの範囲
に育っているかを判断する。つまり、セル成形苗Ｇの全
高Ｌ２を測定演算し、最低高さと最高高さの範囲に納ま
っているかを判断する。セル成形苗Ｇの全幅が設定し
た幅の範囲に育っているかを判断する。つまり、セル成
形苗Ｇの全幅Ｌ３を測定演算し、最低幅と最高幅の範囲
内に納まっているかを判断する。小さ過ぎると成長しな
いことがあり、大きくなり過ぎていると、茎が折れたり
軸が長くなりすぎたり、また、移植のときにうまく植え
つけることができないことがあり、適正範囲外のセル成
形苗を除去するようにしている。

【００２０】また、胚軸６０の直径が細くないかを判
断する。つまり、設定高さでの胚軸６０の直径Ｌ４を演
算して、設定した直径以上に育っているかを判断して、
規定の高さや幅の苗でも細い軸の苗を除去するようにし
ている。子葉６１が設定した高さ以上で分岐している
かを判断する。つまり、胚軸６０から子葉６１が分岐し
ている高さＬ５を演算して、萎縮した苗かどうかを判断
している。また、子葉６１の高さが低いと接ぎ木ができ
ないことがあり、これらを除去するようにしている。更
に、胚軸６０が複数存在していないかを判断する。つ
まり、胚軸６０の位置で複数の胚軸があるかを演算し
て、複数出芽した苗を除去するようにしている。なお、
カメラ５５をカラーの撮影を可能とするように構成し
て、画像処理装置できるようにすると、葉が枯れていた
り、病気になっていたり、虫が付いていたりした場合に
も除去することができる。

【００２１】上記〜の判別項目は、優先順位をつけ
ることができ、更に、この優先順位を制御盤１の操作パ
ネルで変更したり、判別項目を選択したりできるように
している。現実には特に、の胚軸位置、胚軸の直
径、子葉の高さが重要であり、これらが適正と判断す
ると、その他の項目の設定範囲を広げて精度を落として
もよい。また、カメラ５５で撮影した映像を画像処理し
て判断する過程は、センシングコンベアＣを停止させず
に瞬間的に判別するようにしても良く、また、センシン
グコンベアＣを間欠駆動して、停止させたときに撮影し
て判別するようにしてもよい。また、停止させるか、停
止させないかを切り換えるようにすることもできる。

【００２２】このように、供給コンベア１０によって搬
送されてくる苗トレーＰから苗抜取部Ｂによってセル成
形苗Ｇを抜き取り、センシングコンベアＣのカップ９に
収納し、センシングコンベアＣにより搬送する途中で、
二つのカメラ５５・５５で撮影し、その画像をそれぞれ
処理して、両方の画像が適正であると判断すると、適正
なセル成形苗として、苗装填部Ｅによって補完トレーＳ
に移載し、不適正のセル成形苗は苗装填部Ｅにおいて、
取り上げられることなく、チェーン２０が回転されて不
適正苗は放出される。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、従来のように苗ト
レー全体や一列を画像処理して不適正苗を判別する方法
では、隣のセル成形苗が大きいと誤認することがあった
が、本発明では、セル成形苗をセンシングコンベアで搬
送する途中で、ＣＣＤカメラによって撮影して、セル成
形苗の画像を処理して、苗の良否を判別するようにした
ので、搬送しながら連続的に苗の良否を一本ずつ判別で
きるようになり、判別精度を向上して、判別時間を短縮
し、選別効率も向上できる。

【００２４】また、ＣＣＤカメラを複数配置し、撮影対
象物をそれぞれのＣＣＤカメラで異方向より撮影し、そ
れぞれの画像毎に良否を判別する構成としたので、複数
方向から判別するようになり、２粒播種による発芽苗で
一列に並んで重なった苗を判別して除去でき、また、胚
軸の中心がズレた苗も判別して除去できるようになり、
選別精度を向上できるようになった。

【００２５】また、一つのＣＣＤカメラで複数のセル成
形苗を撮影し、同時に複数のセル成形苗の良否を判別す
るようにしたので、複数のセル成形苗の判別が同時にで
きて判別時間を短くでき、全体の処理時間も短くできる
ようになり、大量のセル成形苗を処理できスピードアッ
プを図ることができる。

【００２６】また、苗の胚軸の出芽位置、胚軸の本数、
苗の全高、苗の全幅、軸径、子葉の高さのそれぞれが設
定範囲にあるかの良否を判別するようにしたので、苗の
有無だけでなく、苗の大きさや形状等が細部にわたり判
別ができるようになり、大き過ぎる苗や萎縮苗や位置が
ズレた苗等を除去でき、均一なセル成形苗を得ることが
でき、製品価値が上がり、次の工程が仮植や接ぎ木等の
作業において、確実に行えるようになる。

【００２７】また、前記苗の良否判別項目について、優
先項目を切換可能に構成したので、優先的に判別を行っ
た判別項目が良となると、後から判別する項目が殆ど良
となる場合があり、このようなときには、後からの判別
を省略して判別時間を短くすることができる。また、苗
の種類によっては、いずれかの項目が不良と判断されて
も正常に成育する苗もあり、項目を選択することで、選
別精度も調整できて、厳格な選別を行って除去するセル
成形苗が多くなって、逆に効率を低下させることも防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の苗補填装置の全体正面図である。

【図２】同じく苗補填装置の全体平面図である。

【図３】同じく苗補填装置の左側面図である。

【図４】センシングコンベアの正面図である。

【図５】苗認識部の側面図である。

【図６】同じく平面図である。

【図７】胚軸中心がズレ歪んで発芽したセル成形苗の側
面図である。

【図８】胚軸が撮影方向に一列に二本並んで出芽した状
態の平面図である。

【図９】カメラを３台設けて判別するようにした苗補填
装置の平面図である。

【図１０】セル成形苗の正面図である。

【図１１】二つのセル成形苗を同時に撮影した状態の正
面図である。

【符号の説明】

Ｂ苗抜取部ＣセンシングコンベアＥ苗装填部Ｆ苗判別装置Ｇセル成形苗Ｐ苗トレー１０供給コンベア１１補完コンベア５５カメラ５７画像処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥野健治兵庫県尼崎市猪名寺２丁目18番１号株式会社神崎高級工機製作所内 (72)発明者安田敦夫大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (72)発明者和田俊郎大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (72)発明者石原幸信大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セル成形苗を供給コンベアで搬送し、該
供給コンベアから苗抜取部によってセンシングコンベア
へ移載し、該センシングコンベアから適正苗を苗補完コ
ンベア上の苗トレーに苗装填部により装填する構成にお
いて、前記センシングコンベアの搬送途中にセル成形苗
を映すＣＣＤカメラを配置し、該ＣＣＤカメラにて撮影
したセル成形苗の画像を処理して、苗の良否を判別する
ことを特徴とする苗の判別装置。
【請求項２】請求項１記載の苗の判別装置において、
ＣＣＤカメラを複数配置し、撮影対象物（セル成形苗）
をそれぞれのＣＣＤカメラで異方向より撮影し、それぞ
れの画像毎に良否を判別することを特徴とする苗の判別
装置。
【請求項３】請求項１記載の苗の判別装置において、
一つのＣＣＤカメラで複数のセル成形苗を撮影し、同時
に複数のセル成形苗の良否を判別することを特徴とする
苗の判別装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３記載の苗の判別装
置において、苗の胚軸の出芽位置、胚軸の本数、苗の全
高、苗の全幅、軸径、子葉の高さのそれぞれが設定範囲
にあるかの良否を判別することを特徴とする苗の判別装
置。
【請求項５】請求項４記載の苗の良否判別項目につい
て、選択及び優先項目の切り換えを可能に構成したこと
を特徴とする苗の判別装置。