日本岡山大學利用AI成功開發採收蔬果用的空間感測器
2024/08/24 @國際
摘要
過去，機器人在戶外空間測量時，仍會受到周圍環境的風吹草動或因太陽晝夜及季節運行的陽光角度與光源影響，因此戶外空間測量的精準度是一直以來的難題。
示意圖
日本岡山大學的產學新創團隊Visual-Servo，主要研究立體視覺的空間測量，目前已利用雙眼相機成功建立電腦視覺系統，可為任意目標物進行３Ｄ測量，包括可測量游動中的魚尺寸。由於雙眼相機拍攝時，光源環境變化參數可同時且同等反應在左右相機，藉此不受時間產生的光源變化而影響，達到精準測量。
本次進一步應用AI影像處理技術，以形狀不規則的蔬果為標的物，研究其判斷位置及尺寸測量之手法，並建立一個測量系統，只要事先登錄目標作物的照片，後續更換照片時，即可測量照片中目標作物的位置和尺寸。【延伸閱讀】- 應用AI圖像識別技術於水產養殖業
由於為了確保農業用機器人不受室外光源的變化，進而影響測量結果。研發團隊準備16種蔬果和日用品實測其尺寸，並分別在戶外陽光下（照明度52,000 lux）和陰影下（1,530 lux）兩種光源進行實驗，以及準確掌握3D定位，其結果證實測量過程並不受照明度差異而有所影響。
根據上述實驗結果，得出以下結論：（1）在戶外可以非接觸性的方式，測量蔬果和日用品的尺寸和3D位置；（2）尺寸測量結果不受戶外陽光和陰影的照明度環境影響；（3）校正後的尺寸平均誤差在1mm以下，標準差約為3mm。
由於測量裝置體積小，可安裝在機器人的手部，藉由機器人的移動，將相機視角移動到蔬果等目標作物附近，執行高精準度的空間測量，並準確掌握正確位置進行採收。現階段，Visual-Servo與SEC公司合作共同研發蔬果採收機器人。目標成為一台可自動判斷水果成熟度、掌握尺寸、自動分揀的多功能機器人。目前這項成果已在農場開始實地測試。【延伸閱讀】- 邁向商業生產的花椰菜採收機器人
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