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▶ ジメノ，インコーポレイテッド ディービーエー モナーク トラクターの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-04
(54)【発明の名称】植物および／または車両の位置特定
(51)【国際特許分類】
A01G 7/00 20060101AFI20240927BHJP
【ＦＩ】
A01G7/00 603
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519603
(86)(22)【出願日】2021-09-30
(85)【翻訳文提出日】2024-05-20
(86)【国際出願番号】 US2021052803
(87)【国際公開番号】W WO2023055367
(87)【国際公開日】2023-04-06
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523168548
【氏名又は名称】ジメノ，インコーポレイテッド ディービーエー モナーク トラクター
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ゴヤル， サンケット
(72)【発明者】
【氏名】ホイットニー， クリストファー トラヴィス
(57)【要約】
植物位置特定システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナと、単眼カメラとを支持する、車両を含んでもよい。本システムはさらに、植物位置特定ユニットであって、処理ユニットと、非一過性コンピュータ可読媒体であって、着目植物（ＰＯＩ）から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手し、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定し、ＰＯＩを含む、サンプル画像の選択される部分を識別し、選択される部分に基づいて、ＰＯＩと単眼カメラとの間の距離を決定し、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラとＰＯＩとの間の決定される距離に基づいて、ＰＯＩの地理的場所推定値を決定するように処理ユニットに指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体とを備える、植物位置特定ユニットを含んでもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
植物位置特定システムであって、車両であって、前記車両は、全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナと、車両から横方向に向く単眼カメラとを支持する、車両と、
植物位置特定ユニットであって、前記植物位置特定ユニットは、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、前記非一過性コンピュータ可読媒体は、命令を含み、前記命令は、前記処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、前記単眼カメラを用いてある時間において捕捉される着目植物のサンプル画像を入手することと、
前記時間における前記ＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定することと、
前記着目植物を含む前記サンプル画像の選択される部分を識別することと、
前記選択される部分に基づいて、前記着目植物と前記単眼カメラとの間の距離を決定することと、
前記時間における前記ＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および前記単眼カメラと前記着目植物との間の前記決定される距離に基づいて、前記着目植物の地理的場所推定値を決定することと
を行うように指示するためのものである、非一過性コンピュータ可読媒体と
を備える、植物位置特定ユニットと
を備える、植物位置特定システム。
【請求項2】
前記単眼カメラによって捕捉される画像を含む訓練画像のセットをさらに備え、前記訓練画像のそれぞれは、訓練部分を含み、前記処理ユニットは、前記訓練画像のそれぞれの訓練部分に基づいて前記サンプル画像の選択される部分を識別する、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項3】
前記訓練画像のそれぞれの訓練部分および前記サンプル画像の選択される部分はそれぞれ、窓を含む、請求項２に記載の植物位置特定システム。
【請求項4】
前記訓練画像のそれぞれの訓練部分は、人間によって定義される、請求項３に記載の植物位置特定システム。
【請求項5】
前記選択される部分は、窓を含む、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項6】
前記着目植物と前記単眼カメラとの間の前記距離は、前記窓のサイズおよび前記窓内の画像ピクセルの数に基づく、請求項５に記載の植物位置特定システム。
【請求項7】
前記窓は、前記植物の一部を封入し、前記訓練窓は、前記植物の茎の基端部から、前記植物が前記茎から外向きに分岐する場所まで延在する、請求項５に記載の植物位置特定システム。
【請求項8】
前記着目植物と前記単眼カメラとの間の前記距離は、前記選択される部分のサイズおよび前記選択される部分内の画像ピクセルの数に基づく、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項9】
前記処理ユニットおよび前記非一過性コンピュータ可読媒体は、前記単眼カメラによって捕捉される植物の画像の訓練セットの各画像内の対応する訓練部分からの前記着目植物を含む前記サンプル画像の選択される部分を識別するための方法を学習するニューラルネットワークを形成する、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項10】
前記命令は、前記処理ユニットに、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、前記着目植物の地理的場所推定値と、前記第２の着目植物の第２の地理的場所推定値とを含むマップを形成するように指示するためのものである、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項11】
前記着目植物は、植物の第１の列内にあり、サンプル画像は、前記着目植物と、植物の第２の列内の第２の着目植物との描写を含み、前記命令は、前記処理ユニットに、前記第２の着目植物を含む前記サンプル画像の第２の選択される部分を識別することと、
前記第２の選択される部分に基づいて、前記第２の着目植物と前記単眼カメラとの間の距離を決定することと、
前記時間における前記ＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および前記単眼カメラと前記第２の着目植物との間の前記決定される距離に基づいて、前記第２の着目植物の地理的場所推定値を決定することと
を行うように指示するためのものである、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項12】
前記命令は、前記処理ユニットに、前記着目植物から未知の距離において、前記単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される前記着目植物の第２のサンプル画像を入手することと、
前記第２の時間における前記ＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定することと、
前記着目植物を含む前記第２のサンプル画像の選択される部分を識別することと、
前記第２の選択される部分に基づいて、前記着目植物と前記単眼カメラとの間の第２の距離を決定することと、
前記第２の時間における前記ＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および前記単眼カメラと前記着目植物との間の前記決定される距離に基づいて、前記着目植物の第２の地理的場所推定値を決定することと、
前記着目植物の地理的場所推定値および前記着目植物の第２の地理的場所推定値の組み合わせに基づいて、前記着目植物の第３の地理的場所推定値を決定することと
を行うように指示するためのものである、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項13】
前記単眼カメラは、１１０ｃｍ以下の距離だけ前記車両の最下地面係合部分の上方に垂直に離間される、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項14】
前記命令は、前記処理ユニットに、前記着目植物から未知の距離において、前記単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される第２の着目植物の第２のサンプル画像を入手することであって、前記第２の着目植物の着目植物は、植物の列の一部である、ことと、
前記第２の時間における前記ＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定することと、
前記第２の着目植物を含む第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別することと、
前記第２の選択される部分に基づいて、前記第２の着目植物と前記単眼カメラとの間の距離を決定することと、
前記第２の時間における前記ＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および前記単眼カメラと前記第２の着目植物との間の前記決定される距離に基づいて、前記第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定することと、
前記着目植物の地理的場所推定値および前記第２の着目植物の第２の地理的場所推定値に基づいて、前記着目植物と前記第２の着目植物との間の植物脱落の存在を決定することと
を行うように指示するためのものである、請求項１に記載の植物位置特定システム。
【請求項15】
車両位置特定システムであって、カメラを支持する車両と、
車両位置特定ユニットであって、前記車両位置特定ユニットは、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、前記非一過性コンピュータ可読媒体は、命令を含み、前記命令は、前記処理ユニットに、
前記カメラによって捕捉され、地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手することと、
前記植物の地理的位置推定値に基づいて前記車両の地理的場所推定値を決定することと
を行うように指示するためのものである、非一過性コンピュータ可読媒体と
を備える、車両位置特定ユニットと
を備える、車両位置特定システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
植物は、多くの場合、畑、果樹園、ブドウ園、および同等物において成長される。個々の植物または畑、果樹園、またはブドウ園の個々の部分のカスタマイズされた手入れおよび管理は、課題となる。そのようなカスタマイズされた手入れおよび管理は、そのような手入れおよび管理が自動化された方式において行われる場合、特に課題となる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0002】
開示されるものは、個々の植物の自動化された位置特定およびマッピングを促進し、個々の植物の自動化され、カスタマイズされた手入れおよび管理を促進する、例示的植物位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体である。例示的植物位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体はさらに、列の端部および列自体の自動化された位置特定およびマッピングを促進し得る。開示されるものは、個々の植物の決定された地理的場所または位置に基づく車両の地理的場所の決定を促進する、例示的車両位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体である。
【0003】
例示的植物位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手することによって、個々の植物の地理的場所または座標を位置特定し、マッピングする。その時間におけるＧＰＳアンテナまたは車両の地理的場所推定値が、決定される。着目植物を含むサンプル画像の選択される部分（全体未満）が、識別される。着目植物と単眼カメラとの間の距離は、選択される部分の特性に基づいて決定される。例えば、単眼カメラから個々の植物までの距離および方向が、選択される部分のサイズおよび／または形状および／または選択される部分内のピクセルの色付けまたは数、選択される部分を含むトレースを形成する、ピクセルの数、選択される部分の外側のピクセルの数、または同等物に基づいて推定されてもよい。選択される部分は、個々の植物または個々の植物の一部を封入する、窓と、個々の植物の一部またはサンプル画像の他の部分をトレースする、輪郭とを含んでもよい。
【0004】
いくつかの実装では、例示的植物位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、サンプル画像内の選択される部分を確実に発生させる、形成する、または定義するようにプログラムまたは訓練される、処理ユニットを利用する。例えば、いくつかの実装では、例示的植物位置特定システム、方法、および可読媒体は、一連の訓練画像に基づいて、サンプル画像の選択される部分を定義するための方法を学習する、ニューラルネットワークを利用する、またはその一部である。訓練画像は、位置特定およびマッピングのために標的化されている、同一のタイプの植物の画像を含んでもよく、訓練画像はそれぞれ、人間によって定義される、またはコンピュータによって定義される、訓練部分を提供される。
【0005】
人間によって定義される、またはコンピュータによって定義される、訓練部分を伴う一連の訓練画像から、ニューラルネットワークは、サンプル画像の対応する選択される部分を選択するために同一の基準を使用するように、人間によって定義される、またはコンピュータによって定義される訓練部分に関して共通の特徴、要因、または基準を識別してもよい。例えば、ニューラルネットワークは、訓練画像内の人間によって定義される、またはコンピュータによって定義される、訓練部分間で共通である、特定のピクセル色、密度、クラスタ、境界、陰影付け、照明、または同等物を識別し、次いで、光学分析を通して、同一の特徴的ピクセル色、密度、クラスタ、境界、陰影付け、照明、または同等物を有する、サンプル画像のそれらの部分を識別し、着目植物を含むサンプル画像の選択される部分を識別してもよい。
【0006】
いくつかの実装では、例示的植物位置特定システム、方法、およびコンピュータ可読媒体は、後続の使用のために着目植物の識別される地理的場所推定値を記録してもよい。着目植物の記録された場所は、着目植物のカスタマイズされた手入れおよび管理を行うために使用されてもよい。トラクタまたは他の車両が、着目植物の以前に識別された場所に隣接すると、車両のためのＧＰＳ信号または他の位置特定方法からの車両の場所に基づいて、特定の管理または他の動作が、個々の着目植物上で行われてもよい。例えば、着目植物は、カスタマイズされた量またはタイプの除草剤、殺虫剤、肥料、灌水、耕作、および同等物を受け得る。着目植物は、着目植物の特定の特性に基づいて、着目植物の特定のタイプまたは種に基づいて、または車両搭載カメラ、衛星画像、または同等物からの着目植物に関して取得される他のデータから決定されるように、カスタマイズされた剪定、収穫動作、または同等物を受け得る。ブドウ園、果樹園、または畑における各個々の植物は、自動化された方式における異なるカスタマイズされた処置を受け得る。
【0007】
いくつかの実装では、各個々の植物のマッピングされた場所は、具体的には、ＧＰＳ信号が一時的に利用可能ではないとき等、車両を位置特定するための他の機構が利用可能ではない、それらの時間の間に、車両がブドウ園、果樹園、または畑を通して移動するにつれて、車両の場所を決定または検証するために使用されてもよい。例えば、例示的車両位置特定システムは、特定の個々の植物およびその関連付けられる、またはマッピングされる地理的場所を識別してもよい。いくつかの実装では、選択される部分および既知の地理的場所を有する植物のサンプル画像が、識別されてもよく、選択される部分の特性が、次いで、光学的に分析され、単眼カメラと、以前に識別およびマッピングされた地理的場所を有する、着目植物との間の距離および方向を決定してもよい。そのような情報に基づいて、単眼カメラの地理的場所ならびにトラクタ自体の地理的場所が、決定されてもよい。
【0008】
本開示の目的のために、明示的に対照的に列挙されない限り、ある情報または要因に「ｂａｓｅｄ ｏｎ（基づく）」または「ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ（基づく）」ものの決定は、その決定が、少なくともそのような情報および要因の結果として、またはそれを使用して行われることを意味するが、これは、必ずしも、その決定が、そのような情報または要因のみを使用して行われることを意味するわけではない。本開示の目的のために、明示的に対照的に列挙されない限り、ある情報または要因に「ｂａｓｅｄ ｏｎ（基づく）」または「ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ（基づく）」アクションまたは応答は、そのアクションが、そのような情報または要因に応答して、またはその結果として行われることを意味するが、これは、必ずしも、そのアクションがそのような情報または要因のみに応答して結果として生じることを意味するわけではない。
【0009】
本開示の目的のために、用語「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合される）」は、２つの部材の相互への直接または間接的な継合を意味するものとする。そのような継合は、本質的に定常または本質的に可動であってもよい。そのような継合は、単一の一体型本体として相互と一体的に形成されている、２つの部材または２つの部材と任意の付加的な介在部材、または相互に付着されている、２つの部材または２つの部材と任意の付加的な介在部材を用いて達成され得る。そのような継合は、本質的に恒久的であってもよい、または代替として、本質的に除去可能または解放可能であってもよい。用語「ｏｐｅｒａｂｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ（動作可能に結合される）」は、２つの部材が、運動が一方の部材から他方の部材に直接、または介在部材を介して伝達され得るように、直接または間接的に継合されることを意味するものとする。
【0010】
本開示の目的のために、用語「処理ユニット」は、非一過性メモリ内に含有される命令のシーケンスを実行する、現在開発されている、または将来開発されるコンピューティングハードウェアを意味するものとする。命令のシーケンスの実行は、処理ユニットに、制御信号を発生させること等のステップを実施させる。命令は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶デバイス、またはある他の永続記憶装置からの処理ユニットによる実行のために、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内にロードされてもよい。他の実施形態では、有線回路網が、ソフトウェア命令の代わりに、またはそれとの組み合わせにおいて使用され、説明される機能を実装してもよい。例えば、コントローラが、１つまたはそれを上回る特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部として具現化されてもよい。別様に具体的に記載されない限り、コントローラは、ハードウェア回路網およびソフトウェアのいかなる具体的組み合わせ、または処理ユニットによって実行される命令に関するいかなる特定のソースにも限定されない。
【0011】
開示されるものは、例示的植物位置特定システムである。植物位置特定システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナと、単眼カメラとを支持する、車両を含んでもよい。本システムはさらに、植物位置特定ユニットであって、処理ユニットと、非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、着目植物（ＰＯＩ）から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手し、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定し、ＰＯＩを含む、サンプル画像の選択される部分を識別し、選択される部分に基づいて、ＰＯＩと単眼カメラとの間の距離を決定し、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラとＰＯＩとの間の決定される距離に基づいて、ＰＯＩの地理的場所推定値を決定するように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体とを備える、植物位置特定ユニットを含んでもよい。
【0012】
開示されるものは、例示的植物位置特定方法である。例示的植物位置特定方法は、（１）着目植物から未知の距離において、車両によって支持される単眼カメラを用いて、ある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するステップと、（２）その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するステップと、（３）着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するステップと、（４）選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定するステップと、（５）その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するステップとを含んでもよい。
【0013】
開示されるものは、プロセッサに、個々の植物を位置特定するように指示するための命令を含有する、例示的非一過性コンピュータ可読媒体である。命令は、（１）着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するための、サンプル画像入手命令と、（２）その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するための、ＧＰＳアンテナ位置特定命令と、（３）着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するための、画像分析命令と、（４）選択される部分に基づいて、単眼カメラと着目植物との間の距離を識別するための、距離決定命令と、（５）その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するための、植物位置特定命令とを含んでもよい。
【0014】
開示されるものは、例示的車両位置特定方法である。本方法は、地理的位置推定値を有する植物の少なくとも１つの画像を入手するステップであって、少なくとも１つの画像は、車両によって搬送されるカメラによってある時間において捕捉される、ステップと、植物の地理的位置推定値に基づいて、その時間に関する車両の地理的場所推定値を決定するステップとを含んでもよい。
【0015】
開示されるものは、例示的車両位置特定システムである。例示的車両位置特定システムは、カメラと、車両位置特定ユニットとを支持する、車両を含んでもよい。車両位置特定ユニットは、処理ユニットと、非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、カメラによって捕捉され、地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手し、植物の地理的位置推定値に基づいて車両の地理的場所推定値を決定するように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体とを備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
図面の全体を通して、同じ参照番号は、類似するが、必ずしも同じではない要素を指定する。図は、必ずしも、縮尺通りではなく、いくつかの部分のサイズは、示される実施例をより明確に図示するために誇張される場合がある。また、図面は、本説明に一貫する実施例および／または実装を提供するが、しかしながら、本説明は、図面内に提供される実施例および／または実装に限定されない。
【発明を実施するための形態】
【0030】
実施例の詳細な説明
図１は、例示的植物位置特定システム２０の一部を図式的に図示する、略図である。植物位置特定システム２０は、個々の植物の自動化された位置特定およびマッピングを促進し、個々の植物の自動化され、カスタマイズされた手入れおよび管理を促進し得る。植物位置特定システム２０は、車両２４と、植物位置特定ユニット２８とを備える。
図１は、例示的植物位置特定システム２０の一部を図式的に図示する、略図である。植物位置特定システム２０は、個々の植物の自動化された位置特定およびマッピングを促進し、個々の植物の自動化され、カスタマイズされた手入れおよび管理を促進し得る。植物位置特定システム２０は、車両２４と、植物位置特定ユニット２８とを備える。
【0031】
車両２４は、ブドウ園、果樹園、または畑等の平面を含有する領域を通して走破するように構成される。いくつかの実装では、車両２４は、トラクタを含み得る。他の実装では、車両２４は、他の形態の車両を含み得る。いくつかの実装では、車両２４は、自己推進式である。他の実装では、車両２４は、別の車両によって押動または牽引される。車両２４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナ３２と、単眼カメラ３６とを備え、支持する。
【0032】
ＧＰＳアンテナ３２（時として、全地球ナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）アンテナとも称される）は、ＧＰＳまたはＧＮＳシステムからの明確に異なる周波数によって送信される、無線信号を受信し、拡張させる。信号は、関連付けられるＧＰＳ受信機によって、ＧＰＳアンテナの経度および緯度座標等の地理的場所を決定するために使用される、電子信号に転換される。
【0033】
単眼カメラ３６が、車両２４によって、車両２４から横方向に向くように搭載または搬送される。用語「ｓｉｄｅｗａｙｓ（横に）」は、車両２４の側面から離れるように向く方向を指し、車両２４の側面は、概して、（前および後車軸が、平行であるとき等に）車両２４の進行の直線方向に対して直角の平面内に延在する。単眼カメラ３６は、植物の列の側面に向くように、またはブドウ園、果樹園、または畑における植物の列の端部に向くように搭載される。ステレオカメラと対照的に、単眼カメラは、隻眼システムであり、概して、ステレオカメラより安価であり、それより複雑ではない。ステレオカメラと対照的に、単眼カメラ３６は、それ自体でカメラからの物体の距離を検出または測定するための能力を欠き得る。
【0034】
いくつかの実装では、植物位置特定システム２０は、個々の植物を、そのような植物の茎に基づいて位置特定するために構成される。例えば、いくつかの実装では、植物位置特定システム２０は、個々のブドウの茎の場所を位置特定またはマッピングするように構成される。そのような実装では、単眼カメラ３６は、基礎となる地形の上方または車両２４の最下地面接触点の上方１１０ｃｍ以下の高さに支持される。本高さにおいて、単眼カメラ３６は、樹冠が茎のビューを過度に妨害することなく、個々の着目植物の茎（地面レベルにおける樹冠から枝まで延在する部分）上に合焦される、サンプル画像を捕捉し得る。植物位置特定システム２０が他の種またはタイプの個々の植物を位置特定またはマッピングするように構成される、いくつかの実装では、単眼カメラ３６は、車両２４によって他の高さに支持されてもよい。
【0035】
植物位置特定ユニット２８は、ＧＰＳアンテナ３２およびカメラ３６からのデータ、信号、または情報を使用し、地理座標（着目植物の地理場所）を識別する。植物位置特定ユニット２８は、処理ユニット５０と、非一過性コンピュータ可読媒体５２とを備える。処理ユニット５０は、媒体５２内に含有される命令に追従する。
【0036】
非一過性コンピュータ可読媒体５２は、処理ユニット３０のための記録される命令を記憶する、永続記憶装置デバイスを含む。媒体５２の実施例は、限定ではないが、ソリッドステートメモリ（フラッシュメモリ）、ディスクメモリ、および同等物を含む。図２によって示されるように、媒体５２は、サンプル画像入手命令６０と、ＧＰＳアンテナ位置特定命令６２と、画像分析命令６４と、距離決定命令６６と、植物位置特定命令６８とを含む。命令６０－６８は、処理ユニット５０に、図３に概説される例示的植物位置特定方法１００を行うように指示する。
【0037】
図３に方法１００のブロック１０４によって示されるように、サンプル画像入手命令６０は、処理ユニット５０に、着目植物７２から未知の距離において、車両２４によって支持される単眼カメラ３６を用いてある時間において（図１および４に示される）着目植物７２の（図４に示される）サンプル画像７０を入手するように指示する。図示される実施例では、（図式的に図示される）着目植物７２は、茎７４と、枝の樹冠７６とを備える。図示される実施例では、着目植物７２は、他の植物の列７８の一部を形成する。いくつかの実装では、列は、単一の種またはタイプの植物の列から作製されてもよい。他の事例では、列は、複数の異なるタイプまたは異なる種もしくは様々な植物を備えてもよい。いくつかの実装では、列７８内の異なる植物が、異なる成長段階にあり得る。また、列７８内の異なる植物は、異なる土壌タイプ、水分レベル、または同等物等の異なる条件下で成長している場合がある。
【0038】
図３に方法１００のブロック１０６によって示されるように、ＧＰＳアンテナ位置特定命令６２は、処理ユニット５０に、時間、すなわち、サンプル画像が入手された同一の時間におけるＧＰＳアンテナ３２の地理的場所推定値を決定するように指示する。そのような決定は、ＧＰＳアンテナ３２から信号を入手し、次いで、アンテナ３２の地理座標を外挿するステップを伴ってもよい。いくつかの実装では、ＧＰＳアンテナ３２の決定される地理的座標はさらに、車両２４の位置に関する、座標系内の起点としての役割を果たす、車両２４の基部連結部に変換または置き換えられてもよい。いくつかの実装では、基部連結部は、車両２４の後車軸の中心である。他の実装では、アンテナ３２の地理的座標または場所のそのような置換は、省略されてもよい。
【0039】
図３に方法１００のブロック１０８によって示されるように、画像分析命令６４は、処理ユニット５０に、着目植物７２を含む、または包含する、サンプル画像７０の選択される部分８０を識別するように指示する。図示される実施例では、選択される部分８０は、サンプリング誤差７０の特定の部分を中心として延在する、窓または閉ループを含み、選択される部分８０は、サンプル画像７０の全体未満である。選択される部分８０は、サンプル画像７０の特定のコンテンツを被覆、オーバーレイ、囲繞、または封入するように定義されてもよい。選択される部分８０は、サンプル画像７０に示される特定の事前定義される部分または特徴を封入する、それにわたって延在する、その中に延在する、またはそれをオーバーレイするように定義されてもよい。図示される実施例では、選択される部分８０は、茎７４と、茎７４および樹冠７６の接合部とを包含するように発生または定義される。例示的な選択される部分８０は、事前定義される特徴を封入する、略長方形ループとして示されるが、他の実装では、選択される部分８０は、他の形状を有する、窓を含んでもよく、付加的または他の特徴を封入してもよい。他の実装では、選択される特徴を封入するのではなく、選択される部分８０は、選択される特徴のサイズおよび形状に合致する、サイズと、形状とを有してもよい。いくつかの実装では、選択される部分８０は、選択される特徴の周界をトレースしてもよい。
【0040】
いくつかの実装では、処理ユニット５０は、ピクセルの数、ピクセルの色または陰影付け、ピクセルのクラスタリング、および同等物を分析することによって画像分析を行う。いくつかの実装では、処理ユニット５０は、そのような分析を利用し、選択される部分８０のサイズおよび／または形状を定義する。いくつかの実装では、選択される部分８０が位置する場所、そのサイズ、および／または形状を定義する、特定の事前定義される特徴は、事前定義およびプログラムされてもよい。
【0041】
いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２８は、訓練画像のセットから選択される部分８０の場所および構成を定義する、事前定義される特徴または基準を「学習」する、ニューラルネットワークの一部であるべきであり、訓練画像はそれぞれ、訓練画像内の特徴に基づく場所、サイズ、および／または形状を有する、訓練部分を含む。例えば、異なる訓練画像は、異なる照明条件下にある、または異なる角度からの同一の訓練植物を描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分によって包含される。異なる訓練画像は、成長の同一または異なる段階、および訓練画像を捕捉する、カメラからの異なる距離またはベクトルにおける、異なる訓練植物を描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分によって包含される。ニューラルネットワークの一部を形成する、処理ユニット５０は、全ての異なる訓練画像および各訓練画像内の人間またはコンピュータ発生訓練部分から、サンプル画像内に選択される部分を発生させ、構成するための方法を学習する。処理ユニットは、ニューラルネットワークの一部として、訓練画像から、訓練部分を構成するために使用される、共通の基準を学習し、サンプル画像７０内に選択される部分８０を構成するときに同一の基準を適用する。
【0042】
図３に方法１００のブロック１１０によって示されるように、距離決定命令６６は、処理ユニット５０に、選択される部分８０に基づいて、着目植物７２と単眼カメラ３６との間の距離（可能性として、方向またはベクトル）を決定するように指示する。いくつかの実装では、（方向を含み得る）距離は、選択される部分８０の特性を評価する、処理ユニット５０によって決定される。そのような特性は、限定ではないが、選択される部分８０のサイズ、選択される部分８０によって包含される、またはそれを形成する、ピクセルの数、および／または、いくつかの実装では、選択される部分８０の形状を含んでもよい。いくつかの実装では、選択される部分の名称は、異なるサンプル画像間で事前定義される一定形状を有してもよく、カメラ３６からの着目植物７２の距離、可能性として、方向は、選択される部分８０のサイズおよび選択される部分８０内の画像７０のピクセルの数に基づいて決定される。
【0043】
図３に方法１００のブロック１１２によって示されるように、植物位置特定命令６８は、処理ユニット５０に、その時間における（ブロック１０６内で決定される）ＧＰＳアンテナ３２に関する地理的場所推定値および（ブロック１１０において決定される）決定される距離（可能性として、決定される方向）の両方に基づいて、着目植物７２の地理的場所推定値（地理的座標、例えば、経度および緯度の推定値）を決定するように指示する。例えば、サンプル画像７０がカメラ３６によって捕捉された時間におけるＧＰＳアンテナ３２の決定された地理的座標、アンテナ３２に対するカメラ３６の概して固定された既知の位置付け、およびカメラ３６と着目植物７２との間の決定される距離Ｄ（図１に示される）を前提として、処理ユニット５０は、着目植物７２の地理的場所または地理的座標を計算してもよい。
【0044】
いくつかの実装では、着目植物７２の地理的場所は、着目植物７２の特定の選択または事前定義される部分の地理的場所に基づく。例えば、ブドウまたは樹木の場合等、着目植物７２が茎７４と、樹冠または樹頭７６とを有する状況では、着目植物７２の地理的場所は、茎７４の地理的場所に基づいてもよい。茎７４は、着目植物７２の地理的場所を定義するためのより精密な一貫した特徴を提供し得る。樹冠または樹頭は、異なる到達範囲と、異なる形状とを有し得る一方、基礎となる地面から上昇する、茎７４は、略直線であり、列７８内の他の植物に対する着目植物７２の場所のより一貫したインジケーションを提供する。
【0045】
上記に議論されるように、図示される実施例では、カメラ３６は、茎７４、すなわち、茎が基礎となる地面から、植物が茎から外向きに分岐し、樹冠７６を形成する場所まで上昇する、茎７４の基端部の捕捉を促進するような高さに支持されてもよい。着目植物７２がブドウを含む、そのような実装では、カメラ３６は、地面の上方または車両２４の最下地面接触点の上方１１０ｃｍ以下の高さに支持されてもよく、カメラ３６は、地表面に対して平行かつ車両２４の車軸に対して平行な一般的方向に向く。他の実装では、カメラ３６は、車両２４の車軸に対して他の高さおよび他の相対角度に支持されてもよい。
【0046】
着目植物７２の地理的場所または座標を決定するステップに応じて、植物位置特定ユニット２８は、着目植物７２の後続のカスタマイズおよび自動化された管理および手入れのために植物７２の地理的場所を記録してもよい。車両２４または（地面によって支持される、または空中にある）異なる車両が、車両のためのＧＰＳ信号または他の位置特定方法からの車両の場所に基づいて、着目植物の以前に識別された場所に隣接すると、特定の管理または他の動作が、個々の着目植物７２上で行われてもよい。例えば、着目植物７２は、カスタマイズされた量またはタイプの除草剤、殺虫剤、肥料、灌水、耕作、および同等物を受け得る。着目植物７２は、着目植物の特定の特性に基づいて、着目植物の特定のタイプまたは種に基づいて、または車両搭載カメラ、衛星画像、または同等物からの着目植物に関して取得される他のデータから決定されるように、カスタマイズされた剪定、収穫動作、または同等物を受け得る。ブドウ園、果樹園、または畑における各個々の植物は、自動化された方式における異なるカスタマイズされた処置を受け得る。
【0047】
いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２８は、車両２４が、果樹園、ブドウ園、または畑を通して移動または通過するにつれて、複数の植物の地理的座標または場所を持続的に決定および記録してもよい。植物位置特定ユニット２８は、記録された場所を使用し、植物マップ８４を形成してもよく、その実施例が、図５に示される。植物マップ２８４は、具体的には、植物間、連続する列７８－１と７８－２等との間での車両２４または他の車両の通行を自動的に制御するために使用されてもよい。上記に記載されるように、植物マップ２８４は、列７８－１および７８－２のそれぞれにおける個々の植物のカスタマイズおよび自動化された手入れおよび管理を提供するために使用されてもよい。同一の列内の隣接する植物７２は、車両２４によって搬送されるカメラまたは他のセンサによって捕捉される、または地面ベースまたは空中にあるかのいずれかである、他の車両によって入手されるデータを使用して、個々に監視、感知、および区別されてもよい。同一の列内の隣接する植物の異なる属性に基づいて、隣接する植物は、それらの特定の条件、種、タイプ、または成長の段階に対してカスタマイズされた、異なる処置を受け得る。
【0048】
いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２８または他のコンピュータシステムは、植物７２のマッピングされる地理的座標を利用し、列７８内の間隙８６を識別してもよい。そのような間隙８６は、植付し損なった結果または生存できなかった以前の植物の結果であり得る。植物位置特定ユニット２８は、列内の連続する植物７２間の間隔の平均またはパターンを識別することによって、そのような間隙８６を識別してもよく、植物場所の一般的パターンが途絶される、または２つの連続する植物が、事前定義される閾値を上回る距離（平均間隔＋ある程度の公差を上回るもの等）で離間される場所は、間隙８６であると決定される。作物管理者が、作物管理者が間隙８６内で再植付等の是正アクションを行い得るように、間隙８６のそれぞれの地理的場所または座標を通知されてもよい。いくつかの状況では、作物管理者は、識別される間隙８６を利用し、特定の間隙８６における除草剤、殺虫剤、肥料、水、または同等物の適用を停止または調節してもよい。
【0049】
図５によってさらに示されるように、車両２４が、植物７２の領域を通して移動し、それらの個々の特定の地理的座標または場所を決定するにつれて、車両２４は、カメラおよび同等物等のセンサを用いて、周囲の果樹園、ブドウ園、または畑条件に関する付加的情報を採集してもよい。植物場所ユニット２８は、そのような検出される植物条件と、そのような面積に近接するそれらの植物７２を関連付けてもよい。結果として、植物場所ユニット２８はさらに、特定の識別される条件を有する、畑、果樹園、またはブドウ園の特定の面積をマッピングしてもよい。図示される実施例では、植物マップ８４は、加えて、湿潤領域８８と、雑草蔓延領域９０とを含む、またはマッピングする。土壌タイプ、栄養素レベル、および同等物等の他の条件もまた、マッピングされてもよい。
【0050】
図６および７は、植物位置特定ユニット２８が、加えて、図示される実施例における、個々の列７８－１、７８－２、７８－３等（集合的に、列７８と称される）と、それらの終点９２とを位置特定し得る方法のある実施例を図示し、列７８は、ブドウ園内のブドウの列を含み、列７８の端部は、ポール９４－１、９４－２、９４－３等（集合的に、ポール９４と称される）を用いてマーキングされる。図６によって示されるように、車両２４が、そのような列７８の端部９２に沿って進行するにつれて、カメラ３６は、特定の時間においてポール９４のサンプル画像を捕捉してもよい。そのような特定の時間のそれぞれにおいて、ＧＰＳアンテナ３２の場所がさらに、識別または決定される。
【0051】
図７は、カメラ３６によって撮影され、端部列ポール９４－２を含む、例示的サンプル画像９６を図示する。図７によってさらに示されるように、植物位置特定ユニット２８は、上記に説明されるサンプル画像７０内での選択される部分８０の選択に類似する方式において、画像９６の選択される部分９８を識別してもよい。例えば、画像分析命令６４は、処理ユニット５０に、端部列ポール９４－２を含む、またはそれを包含する、サンプル画像９６の選択される部分９８を識別するように指示してもよい。図示される実施例では、選択される部分９８は、サンプル画像９６の特定の部分を中心として延在する、窓または閉ループを含み、選択される部分９８は、サンプル画像９６の全体未満である。選択される部分は、サンプル画像９６のコンテンツに基づいて定義されてもよく、画像９６に示される特定の事前定義される部分または特徴を封入、それにわたって延在、その中に延在、またはそれをオーバーレイするように定義されてもよい。図示される実施例では、選択部分９８は、ポール９４－２の基部と、端部とを包含する。例示的な選択される部分９８は、事前定義される特徴を封入する、略長方形ループとして示されるが、他の実装では、選択される部分８０は、他の形状を有する、窓を含んでもよく、付加的または他の特徴を封入してもよい。他の実装では、選択される特徴を封入するのではなく、選択部分９８は、選択される特徴のサイズおよび形状に合致する、サイズと、形状とを有してもよい。いくつかの実装では、選択される部分９８は、選択される特徴の周界をトレースしてもよい。
【0052】
いくつかの実装では、処理ユニット５０は、ピクセルの数、ピクセルの色または陰影付け、ピクセルのクラスタリング、および同等物を分析することによって画像分析を行い、選択される部分９８のサイズおよび／または形状を定義する。いくつかの実装では、選択される部分９８が位置する場所、そのサイズ、および／または形状を定義する、特定の事前定義される特徴は、事前定義およびプログラムされてもよい。
【0053】
いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２８は、訓練画像のセットから選択される部分９８の構成を定義する、事前定義される特徴を「学習」する、ニューラルネットワークの一部であってもよく、訓練画像はそれぞれ、訓練画像内の特徴に基づく、場所、サイズ、および／または形状を有する、訓練部分を含む。例えば、異なる訓練画像は、異なる照明条件下にある、または異なる角度からの同一の端部列ポールを描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分によって包含される。異なる訓練器が、訓練画像を捕捉するカメラから異なる距離またはベクトルにおける、異なる訓練および列ポールを描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分によって包含される。ニューラルネットワークの一部を形成する、処理ユニット５０は、全ての異なる訓練画像および各訓練画像内の人間またはコンピュータ発生訓練部分から、サンプル画像内に選択される部分を発生させ、構成するための方法を学習する。処理ユニットは、ニューラルネットワークの一部として、訓練画像から、訓練部分を構成するために使用される、共通の基準を学習し、サンプル画像９６内に選択される部分９８を構成するときに同一の基準を適用する。
【0054】
距離決定命令６６は、処理ユニット５０に、選択される部分９８に基づいて、端部列ポール９４と単眼カメラ３６との間の距離（可能性として、方向またはベクトル）を決定するように指示してもよい。いくつかの実装では、（方向を含み得る）距離は、選択される部分８０の特性を評価する、処理ユニット５０によって決定される。そのような特性は、限定ではないが、選択される部分８０のサイズ、選択される部分９８によって包含される、またはそれを形成する、ピクセルの数、および／または、いくつかの実装では、選択される部分８０の形状を含んでもよい。いくつかの実装では、選択される部分の名称は、異なるサンプル画像間で事前定義される一定形状を有してもよく、カメラ３６からの端部列ポール９４－２の距離、可能性として、方向は、選択される部分９８のサイズおよび選択される部分９８内の画像９６のピクセルの数に基づいて決定される。
【0055】
植物位置特定命令６８は、処理ユニット５０に、その時間における（ブロック１０６内で決定される）ＧＰＳアンテナ３２に関する地理的場所推定値および（ブロック１１０において決定される）決定される距離（可能性として、決定される方向）の両方に基づいて、端部列ポール９４の地理的場所推定値（地理的座標、例えば、経度および緯度の推定値）を決定するように指示してもよい。例えば、サンプル画像９６がカメラ３６によって捕捉された時間におけるＧＰＳアンテナ３２の決定された地理的座標、アンテナ３２に対するカメラ３６の概して固定された既知の位置付け、およびカメラ３６と端部列ポールとの間の決定される距離Ｄ２の新しいもの（図１に示される）を前提として、処理ユニットは、端部列ポール９４－２の地理的場所または地理的座標を計算してもよい。
【0056】
図８は、大量の構成要素から成る例示的植物位置特定システム２２０を図示する。植物位置特定システムは、トラクタ２２４の形態にある、車両と、植物位置特定ユニット２２８とを備える。トラクタ２２４は、ＧＰＳアンテナ２３２と、単眼カメラ２３６とを備える。ＧＰＳアンテナ２３２は、上記に説明されるＧＰＳアンテナ３２に類似する。ＧＰＳアンテナ２３２は、トラクタ２２４の屋根３００上に搭載または支持される。屋根３００は、座席３０２の上方に支持され、運転席領域３０４を形成する。
【0057】
単眼カメラ２３６は、上記に説明される単眼カメラ３６に類似する。単眼カメラ２３６は、トラクタ２２４の左前隅柱３０６の中に組み込まれ、横方向に、後部タイヤ３０８の回転軸に対して略平行に向く。単眼カメラ２３６は、トラクタ２２４の最下地面接触点３１０、すなわち、タイヤ３０８の基部の上方１１０ｃｍ以下の高さにおいて延在する。結果として、単眼カメラ２３６は、トラクタ２２４の側面に沿って、位置特定またはマッピングされることになる、植物の茎を捕捉するために非常に好適である。
【0058】
植物位置特定ユニット２２８は、上記に説明される植物位置特定ユニット２８に類似する。植物位置特定ユニット２２８は、（図３に示される）方法１００を行うための上記に説明される命令６０－６８を伴う、非一過性コンピュータ可読媒体５２を含む。図示される実施例では、植物位置特定ユニット２２８は、ニューラルネットワークの一部であり、植物位置特定ユニット２２８は、訓練画像のセットから選択される部分８０の構成を定義する、事前定義される特徴を「学習」しており、訓練画像はそれぞれ、訓練画像内の特徴に基づく、場所、サイズ、および／または形状を有する、訓練部分を含む。
【0059】
図式的に示されるように、植物位置特定ユニット２２８は、訓練画像２６２、２６４のセット２６０を利用してもよい。異なる個々の訓練画像２６２は、異なる照明条件下にある、または異なる角度からの同一の訓練植物２６３を描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分２６６によって包含される。異なる個々の訓練画像２６４は、成長の同一または異なる段階、および訓練画像２６２、２６４を捕捉する、カメラ２３６からの異なる距離またはベクトルにおける、異なる訓練植物２６３を描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分２６６によって包含される。ニューラルネットワークの一部を形成する、処理ユニット５０は、全ての異なる訓練画像２６２、２６４および各訓練画像２６２、２６４内の人間またはコンピュータ発生訓練部分２６６から、サンプル画像７０内に選択される部分８０を発生させ、構成するための方法を学習する。処理ユニットは、ニューラルネットワークの一部として、訓練画像から、訓練部分を構成するために使用される、共通の基準を学習し、（図４に示される）サンプル画像７０内に選択される部分８０を構成するときに同一の基準を適用する。
【0060】
図８によってさらに示されるように、いったん植物位置特定ユニット２２８が、方法１００を行い、特定の着目植物および他の着目植物に関する地理的場所推定値または地理的座標を決定すると、植物位置特定ユニット２２８は、（上記に説明される）植物マップ８４を発生させ、記録してもよい。
【0061】
また、図６および７に関して上記に説明されるように、植物位置特定ユニット２２８は、加えて、方法１００を行い、端部列ポール９４を位置特定およびマッピングしてもよい。図８は、端部列ポール訓練画像３６２、３６３の例示的セット３６０を図式的に図示する。異なる個々の訓練画像３６２は、異なる照明条件下にある、または異なる角度からの同一の端部列ポール３６３を描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分３６６によって包含される。異なる個々の訓練画像３６４は、訓練画像３６２、３６４を捕捉する、カメラ２３６からの異なる距離またはベクトルにおける、異なる端部列ポールを描写してもよく、訓練画像の選択される部分は、訓練部分３６６によって包含される。ニューラルネットワークの一部を形成する、処理ユニット５０は、全ての異なる訓練画像３６２、３６４および各訓練画像３６２、３６４内の人間またはコンピュータ発生訓練部分３６６から、サンプル画像９６内に選択される部分９８を発生させ、構成するための方法を学習する。処理ユニットは、ニューラルネットワークの一部として、訓練画像から、訓練部分を構成するために使用される、共通の基準を学習し、（図７に示される）サンプル画像９６内に選択される部分９８を構成するときに同一の基準を適用する。
【0062】
図示される実施例では、植物位置特定ユニット２２８は、トラクタ２２４の形態にある、車両によって搬送される。それぞれ、訓練画像２６２、２６４、および３６２、３６４のセット２６０および３６０もまた、トラクタ２２４の形態にある、車両によって搬送される。他の実装では、セット２６０および３６０のうちの一方または両方は、トラクタ２２４から遠隔に位置する、または記憶されてもよく、そのようなセット２６０および／または３６０は、植物位置特定ユニット２２８によって、無線方式においてアクセス可能である。例えば、セット２６０および／または３６０は、クラウド内に記憶されてもよく、アクセスは、サーバによって提供される。そのような実装では、セット２６０および／または３６０は、異なる場所における、複数の異なる車両または複数の異なるトラクタ２２４に共有される、または利用可能にされてもよい。
【0063】
いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２２８は、トラクタ２２４から遠隔である。そのような実装では、個々の時間におけるＧＰＳアンテナ２３２の場所およびカメラ２３６によって捕捉される対応するサンプル画像が、無線方式において遠隔の植物位置特定ユニット２２８に伝送されてもよい。そのような実装では、遠隔場所は、拡張された帯域幅およびコンピューティング能力を提供されてもよく、複数の異なる果樹園、畑、またはブドウ園を走破する、異なるトラクタ２２４の一団に関して植物位置特定を行ってもよい。いくつかの実装では、植物位置特定ユニット２２８の異なる部分が、トラクタ２２４の形態にある、車両によって搬送される、第１の部分と、トラクタ２２４の形態にある、車両から遠隔である、第２の部分との間に分散されてもよい。そのような実装では、それらの第２の部分は、トラクタ２２４の形態にある車両と無線通信してもよい。
【0064】
例えば、いくつかの実装では、ＧＰＳアンテナ２３２の地理的場所推定値は、トラクタ２２４によって搬送されるプロセッサによってローカルで決定されてもよく、着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分の識別は、トラクタ２２４から遠隔の処理ユニットによって行われる。そのような実装では、そのような識別を行う、ニューラルネットワークは、トラクタ２２４から遠隔で位置特定されてもよく、その能力を異なるトラクタ２２４の一団と共有してもよい。そのような例示的実装では、着目植物と単眼カメラとの間の距離の決定、およびその時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および決定される距離に基づく、着目植物の地理的場所の決定は、トラクタ２２４によって搬送される、処理ユニットによって行われてもよい。他の実装では、ブロック１０４－１１２内で識別される、植物を位置特定するための異なるステップは、トラクタ２２４と、トラクタ２２４と無線通信する遠隔場所との間に他の分散を有する、処理ユニット（および関連付けられるコンピュータ可読媒体）によって行われてもよい。同様に、図６および７に関して上記に説明されるように端部列ポールを位置特定するために修正されるような、ブロック１０４－１１２内の異なるステップは、トラクタ２２４によって搬送される処理ユニットおよびコンピュータ可読媒体と、トラクタ２２４から遠隔にあり、トラクタ２２４と無線通信する、他の処理ユニットおよび関連付けられるコンピュータ可読媒体との間に種々の方式において分散されてもよい。
【0065】
図９は、植物位置特定システム２２０およびトラクタ２２４の左正面斜視図であり、トラクタ２２４は、植物の列７８－１と、７８－２と、７８－３と、７８－４とを含む、畑、果樹園、またはブドウ園２０２を通して進行している。図９によって示されるように、トラクタ２２４は、トラクタ２２４の他側において第２の単眼カメラ２３６’を具備してもよい。カメラ２３６’は、トラクタ２２４の左側における単眼カメラ２３６と同一の高さに、同一の構造によって支持されてもよい。カメラ２３６および２３６’は、トラクタ２２４の両側における２つの異なる列内に配列される、着目植物７２のサンプル画像７０の並行捕捉を促進する。結果として、植物位置特定ユニット２２８は、トラクタ２２４が連続する列７８間に沿って進行するにつれて、トラクタ２２４の両側における２つの異なる列７８内の着目植物７２の地理的座標を並行して位置特定または決定してもよい。結果として、異なる個々の植物のマッピングが、時宜を得た様式において行われ得る。
【0066】
いくつかの実装では、単眼カメラ２３６および２３６’によって捕捉される個々のサンプル画像は、植物の第１の列内の複数の着目植物と、トラクタ２２４から、植物の第１の列より遠い、植物の第２の列内の複数の着目植物とを含んでもよい。そのような実装では、植物位置特定ユニット２２８は、サンプル画像内で、各選択される部分８０が異なる着目植物７２と関連付けられる、複数の選択される部分８０を識別してもよい。個々のサンプル画像７０内の異なる選択される部分８０のそれぞれに関して、植物位置特定ユニット２２８は、特定の選択される部分８０の特性に基づいて、特定の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定してもよい。サンプル画像がカメラ２３６または２３６’によって捕捉された時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値、および単眼カメラ２３６または２３６’と特定の着目植物７２との間の決定される距離に基づいて、植物位置特定ユニット２２８は、並行して地理的座標を決定する、または並行して単一のサンプル画像から、同一の列内または複数の異なる列内の複数の異なる着目植物を位置特定し、さらに、畑、果樹園、またはブドウ園における植物が地理的に位置特定およびマッピングされ得る率を向上させ得る。
【0067】
図１０は、例示的訓練画像４６２、すなわち、セット２６０の一部であり得る、訓練画像のある実施例を図示する。訓練画像４６２は、茎３７４と、樹冠３７６とを有する、訓練ブドウ４６３を描写する。図１０はさらに、人間によって訓練植物４６３の特性に基づいて定義されている、例示的訓練部分４６６を図示する。訓練部分４６６は、茎４７４の基端部と、茎４７４と樹冠４７６の接合点とを封入するように定義されている。システム２２０に関して上記に説明されるように、セット２６０は、多数のそのようなサンプル画像４６２を含んでもよく、異なるサンプル画像４６２は、異なる距離において、異なる照明条件を伴って、異なるサイズと、成長の段階と、同等物とを有する異なる植物を伴って、撮影または捕捉されてもよい。
【0068】
図１１は、トラクタ２２４のカメラ２３６によって捕捉される、例示的サンプル画像５７０を図示する。サンプル画像５７０は、トラクタ２２４の片側における、複数の異なる列内の複数の着目植物７２を描写する。図１１はさらに、同一の個々のサンプル画像５７０内にあり、複数の異なる着目植物７２を囲繞する、複数の選択される部分８０－１、８０－２、８０－３、８０－４等（集合的に、選択される部分８０と称される）を図示する。選択される部分８０は、植物位置特定ユニット２２８によって識別される。図示される実施例では、植物位置特定ユニット２２８は、トラクタ２２４のＧＰＳアンテナ２３２のＧＰＳ場所、単眼カメラ２３６へのＧＰＳアンテナ２３２の既知の相対的位置付け、および（各選択される部分８０のサイズならびに各選択される部分８０内に含有されるピクセルの数等の）各選択される部分８０の分析される特性を利用し、画像５７０内に描写され、関連付けられる選択される部分８０内に一部を有する、着目植物７２のそれぞれの個々の地理的場所または座標を決定してもよい。
【0069】
図１１によって示されるように、サンプル画像５７０は、異なる列内の異なる着目植物の複数の識別される選択される部分８０を含む。列の第１の側に沿ったトラクタ２２４の第１の通過の間に、着目植物の第１のサンプル画像が、カメラ２３６、２３６’によって捕捉され、使用され、方法１００に関して上記に説明されるように、着目植物の地理的場所、すなわち、座標に関する第１の推定値を決定してもよい。第１の側の反対である、列の第２の側に沿ったトラクタ２２４の第２の通過の間に、着目植物の第２のサンプル画像が、捕捉および使用され、方法１００に関して上記に説明されるように、着目植物の地理的場所、すなわち、座標に関する第２の推定値を決定してもよい。いくつかの実装では、第１および第２のサンプル画像は、同一の単眼カメラ２３６、２３６’を使用して捕捉されてもよく、第１および第２のサンプル画像は、車両が反対方向に移動している間に捕捉される。いくつかの実装では、第１のサンプル画像は、トラクタ２２４が第１の方向に移動している間に単眼カメラ２３６を使用して捕捉されてもよく、第２のサンプル画像は、トラクタ２２４が第２の反対方向に移動している間に同一の単眼カメラ２３６を使用して捕捉されてもよい。
【0070】
そのような実装では、植物位置特定ユニット２２８は、第１の推定値および第２の推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の地理的場所に関する第３の推定値を決定してもよい。例えば、植物位置特定ユニット２２８は、着目植物に、第１および第２の推定値の経度座標の平均である、経度座標と、第１および第２の推定値の緯度座標の平均である、緯度座標とを割り当ててもよい。さらに他の実装では、他の組み合わせ技法または統計技法が、第１および第２の推定値の両方を使用し、着目植物の地理的場所に関する第３の推定値を決定するために使用されてもよい。いくつかの実装では、特定の着目植物に関する２つを上回る別個のサンプル画像および２つを上回る地理的場所推定値が、使用または組み合わせられ、着目植物に関する最終地理的場所推定値を決定してもよい。
【0071】
いくつかの実装では、植物位置特定システム２２０は、トラクタ２２４が植物の列の第１の対に沿って移動している、またはそれらの間に位置付けられるとき、着目植物の第１のサンプル画像を捕捉してもよく、第１のサンプル画像は、着目植物がトラクタ２２４の側にある間、第１のサンプル画像を捕捉するために使用される、単眼カメラ２３６、２３６’が、第１の方向に向く間に捕捉される。第１のサンプル画像を使用して、植物位置特定ユニット２２８は、方法１００を行い、着目植物に関する第１の地理的場所推定値を決定してもよい。植物の列の第２の対に沿った、またはそれらの間に位置付けられるトラクタ２２４の別の通過の間に、同一のカメラ２３６、２３６’が、着目植物がトラクタ２２４の同一の側にある間、第２のサンプル画像を捕捉するために使用される単眼カメラ２３６、２３６’が、同一の第１の方向に向く間に、同一の着目植物の第２のサンプル画像を捕捉してもよい。特定の着目植物が、第２のサンプル画像内では、第１のサンプル画像と比較してカメラ２３６、２３６’からより遠くに離れていてもよい。第２のサンプル画像を使用して、植物位置特定ユニット２２８は、方法１００を行い、同一の着目植物に関する第２の地理的場所推定値を決定してもよい。
【0072】
そのような実装では、植物位置特定ユニット２２８は、第１の推定値および第２の推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の地理的場所に関する第３の推定値を決定してもよい。例えば、植物位置特定ユニット２２８は、着目植物に、第１および第２の推定値の経度座標の平均である、経度座標と、第１および第２の推定値の緯度座標の平均である、緯度座標とを割り当ててもよい。さらに他の実装では、他の組み合わせ技法または統計技法が、第１および第２の推定値の両方を使用し、着目植物の地理的場所に関する第３の推定値を決定するために使用されてもよい。いくつかの実装では、特定の着目植物に関する２つを上回る別個のサンプル画像および２つを上回る地理的場所推定値が、使用または組み合わせられ、着目植物に関する最終地理的場所推定値を決定してもよい。
【0073】
図１２は、トラクタ２２４のカメラ２３６によって捕捉される、例示的サンプル画像５９６を図示する。サンプル画像５９６は、複数の端部列ポール９４－１、９４－２、９４－３、９４－４、９４－５（集合的に、ポール９４と称される）を描写する。図１１はさらに、同一の個々のサンプル画像５９６内にあり、複数の異なるポール９４を囲繞する、複数の選択される部分９８－１、９８－２、９８－３、９８－４、および９８－５（集合的に、選択される部分９８と称される）を図示する。選択される部分９８は、植物位置特定ユニット２２８によって識別される。図示される実施例では、植物位置特定ユニット２２８は、トラクタ２２４のＧＰＳアンテナ２３２のＧＰＳ場所、単眼カメラ２３６に対するＧＰＳアンテナ２３２の既知の相対的位置付け、および（各選択される部分９８のサイズならびに各選択される部分９８内に含有されるピクセルの数等の）各選択される部分８０の分析される特性を利用し、画像５９６内に描写され、関連付けられる選択される部分９８内に一部を有する、ポール９４のそれぞれの個々の地理的場所または座標を決定し、さらに、畑、果樹園、またはブドウ園における列の端部が地理的に位置特定およびマッピングされ得る率を向上させ得る。
【0074】
図１３は、例示的植物位置特定システム６２０の斜視図である。植物位置特定システム６２０は、トラクタ２２４のカメラ２３６がトラクタ２２４上のより低い場所に支持されることを除いては、植物位置特定システム２２０に酷似する。図示される実施例では、単眼カメラ２３６は、柱状部または柱３０６の下側端部に支持される。図１３に示される実施例では、単眼カメラ２３６は、横または横断方向に、後部タイヤ３０８の回転軸に対して略平行に向く。図１３に示される単眼カメラは、後輪３０８と前輪３０９との間に、トラクタ２２４のシャーシ３１１の底部に近接する、前輪３０９の上部の下方に位置する。カメラ２３６の本より低い相対的位置付けは、着目植物または複数の着目植物の特定の部分をより明瞭に描写し得るサンプル画像の捕捉を促進し得る。例えば、（図８のカメラ２３６に関する）カメラ２３６の本より低い相対的位置付けは、より低い相対高を有するより小さい着目植物の茎７４の捕捉を促進し得る。植物位置特定システム２２０の構成要素に対応する、植物位置特定システム６２０の両方の残りの構成要素も、同様に付番される。
【0075】
本開示の請求項は、概して、植物および車両位置特定システム、媒体、および方法を対象とするが、本開示は、加えて、以下の定義内に記載される特徴も対象とする。
１．植物位置特定システムであって、
全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナと、車両から横方向に向く、単眼カメラとを支持する、車両と、
植物位置特定ユニットであって、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定し、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別し、
選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体と、
を備える、植物位置特定ユニットと、
を備える、植物位置特定システム。
２．単眼カメラによって捕捉される画像を含む、訓練画像のセットをさらに備え、訓練画像はそれぞれ、訓練部分を含み、処理ユニットは、訓練画像のそれぞれの訓練部分に基づいてサンプル画像の選択される部分を識別する、定義１に記載の植物位置特定システム。
３．訓練画像のそれぞれの訓練部分およびサンプル画像の選択される部分はそれぞれ、窓を含む、定義２に記載の植物位置特定システム。
４．訓練画像のそれぞれの訓練部分は、人間によって定義される、定義３に記載の植物位置特定システム。
５．選択される部分は、窓を含む、定義１に記載の植物位置特定システム。
６．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、窓のサイズおよび窓内の画像ピクセルの数に基づく、定義５に記載の植物位置特定システム。
７．窓は、植物の一部を封入し、訓練窓は、植物の茎の基端部から、植物が茎から外向きに分岐する場所まで延在する、定義５に記載の植物位置特定システム。
８．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、選択される部分のサイズおよび選択される部分内の画像ピクセルの数に基づく、定義１に記載の植物位置特定システム。
９．処理ユニットおよび非一過性コンピュータ可読媒体は、単眼カメラによって捕捉される植物の画像の訓練セットの各画像内の対応する訓練部分からの着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するための方法を学習する、ニューラルネットワークを形成する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１０．単眼カメラは、車両の第１の側において支持され、車両は、車両から横方向に向く、車両の第２の側において第２の単眼カメラを支持する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１１．植物位置特定ユニットは、車両によって搬送される、定義１に記載の植物位置特定システム。
１２．植物位置特定ユニットは、車両から遠隔であり、車両と無線通信する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１３．植物位置特定ユニットは、車両によって搬送される、第１の部分と、車両から遠隔であり、車両と無線通信する、第２の部分との間に分散される、定義１に記載の植物位置特定システム。
１４．訓練画像のセットは、車両から遠隔である、データベース内に記憶され、車両の処理ユニットと、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定するために訓練画像のセットを使用することになる、第２の車両の第２の処理ユニットとによってアクセス可能である、定義９に記載の植物位置特定システム。
１５．命令は、処理ユニットに、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、着目植物の地理的場所推定値と、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値とを含む、マップを形成するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１６．命令は、処理ユニットに、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値に基づいて、その時間における車両の後車軸の中心の地理的場所推定値を決定するように指示するためのものであり、命令は、処理ユニットに、その時間における後車軸の中心の地理的推定場所、単眼カメラに対する後車軸の中心の位置付け、およびサンプル画像内の植物からの単眼カメラの決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１７．着目植物は、植物の第１の列内にあり、サンプル画像は、着目植物と、植物の第２の列内の第２の着目植物とを含み、描写し、命令は、処理ユニットに、
第２の着目植物を含む、サンプル画像の第２の選択される部分を識別し、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと第２の着目植物との間の決定される距離に基づいて、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１８．命令は、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、着目植物の第２のサンプル画像を入手し、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定し、
着目植物を含む、第２のサンプル画像の選択される部分を識別し、
第２の選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の第２の距離を決定し、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、
着目植物の地理的場所推定値および着目植物の第２の地理的場所推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の第３の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１９．着目植物のサンプル画像は、車両が植物列の第１の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉され、着目植物の第２のサンプル画像は、車両が植物列の第２の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉される、定義１８に記載の植物位置特定システム。
２０．サンプル画像および第２のサンプル画像は両方とも、単眼カメラが同一の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義１９に記載の植物位置特定システム。
２１．サンプル画像は、車両が第１の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉され、第２のサンプル画像は、車両が第１の方向の反対の第２の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義１９に記載の植物位置特定システム。
２２．単眼カメラは、１１０ｃｍ以下の距離だけ車両の最下地面係合部分の上方に垂直に離間される、定義１に記載の植物位置特定システム。
２３．命令は、処理ユニットに、着目植物を植物の列の端部を形成するものとして識別するように指示するためのものであり、着目植物に関する地理的場所推定値は、処理ユニットによって、植物の列の端部に関する地理的場所推定値として識別される、定義１に記載の植物位置特定システム。
２４．命令は、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、第２の着目植物の第２のサンプル画像を入手することであって、第２の着目植物の着目植物は、植物の列の一部である、第２の着目植物の第２のサンプル画像を入手することと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定することと、
第２の着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別することと、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定することと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと第２の着目植物との間の決定される距離に基づいて、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定することと、
着目植物の地理的場所推定値および第２の着目植物の第２の地理的場所推定値に基づいて、着目植物と第２の着目植物との間の植物脱落の存在を決定することと、
を行うように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２５．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値と、第２の着目植物に関する第２の地理的場所推定値と、植物脱落に関する第３の地理的場所とを含む、マップを形成するように指示するためのものである、定義２４に記載の植物位置特定システム。
２６．着目植物に関する地理的場所推定値は、着目植物の茎に関する地理的場所推定値である、定義１に記載の植物位置特定システム。
２７．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に対して車両を位置付けるための制御信号を出力するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２８．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物上で動作を行うための制御信号を出力するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２９．命令は、処理ユニットに、着目植物の評価を形成し、その評価と着目植物に関する地理的場所推定値を関連付けるように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
３０．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に関する植物管理計画を形成するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
３１．非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに指示するための命令であって、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するための、サンプル画像入手命令と、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するための、ＧＰＳアンテナ位置特定命令と、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するための、画像分析命令と、
選択される部分に基づいて、単眼カメラと着目植物との間の距離を識別するための、距離決定命令と、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するための、植物位置特定命令と、
を含む、命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体。
３２．方法であって、
着目植物から未知の距離において、車両によって支持される単眼カメラを用いて、ある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するステップと、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するステップと、
選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定するステップと、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するステップと、
を含む、方法。
３３．着目植物に関する地理的場所推定値と、植物脱落に関する第２の地理的場所とを含む、マップを形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３４．着目植物に関する地理的場所推定値は、着目植物の茎に関する地理的場所推定値である、定義３２に記載の方法。
３５．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に対して車両を位置付けるための制御信号を出力するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３６．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物上で動作を行うための制御信号を出力するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３７．着目植物の評価を形成し、その評価と着目植物に関する地理的場所推定値を関連付けるステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３８．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に関する植物管理計画を形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３９．単眼カメラを用いて第２の時間において第２のサンプル画像を入手するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
第２の着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別するステップと、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および第２のサンプル画像の第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物に関する第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物の地理的場所推定値および第２の着目植物の第２の地理的場所推定値に基づいて、着目植物と第２の着目植物との間の植物脱落の存在を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４０．
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、着目植物の第２のサンプル画像を入手するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別するステップと、
第２の選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の第２の距離を決定するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および着目植物と単眼カメラとの間の決定される第２の距離に基づいて、着目植物に関する第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物の地理的場所推定値および着目植物の第２の地理的場所推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の第３の地理的場所推定値を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４１．着目植物のサンプル画像は、車両が植物列の第１の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉され、着目植物の第２のサンプル画像は、車両が植物列の第２の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉される、定義４０に記載の方法。
４２．サンプル画像および第２のサンプル画像は両方とも、単眼カメラが同一の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義４０に記載の方法。
４３．サンプル画像は、車両が第１の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉され、第２のサンプル画像は、車両が第１の方向の反対の第２の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義４０に記載の方法。
４４．単眼カメラは、１１０ｍｍ以下の距離だけ車両の最下地面係合部分の上方に垂直に離間される、定義３２に記載の方法。
４５．
着目植物を、植物の列の端部を形成するものとして識別するステップと、
着目植物に関する地理的場所推定値を、植物の列の端部に関する地理的場所推定値として識別するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４６．車両は、トラクタを含み、着目植物は、植物の列の一部である、定義３２に記載の方法。
４７．選択される部分は、窓を含む、定義３２に記載の方法。
４８．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、窓のサイズおよび窓内の画像ピクセルの数に基づく、定義４７に記載の方法。
４９．窓は、植物の一部を封入し、窓は、植物の茎の基端部から植物が茎から外向きに分岐する場所まで延在する、定義４８に記載の方法。
５０．サンプル画像の選択される部分の識別は、ニューラルネットワークによって、単眼カメラによって捕捉される植物の画像の訓練セットの各画像内の対応する訓練部分に基づいて実施される、定義３２に記載の方法。
５１．訓練画像のセットは、車両から遠隔である、データベース内に記憶され、車両の処理ユニットと、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定するために訓練画像のセットを使用することになる、第２の車両の第２の処理ユニットとによってアクセス可能である、定義５０に記載の方法。
５２．第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、着目植物の地理的場所推定値と、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値とを含む、マップを形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
５３．
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値に基づいて、その時間における車両の後車軸の中心の地理的場所推定値を決定するステップと、
その時間における後車軸の中心の地理的推定場所、単眼カメラに対する後車軸の中心の位置付け、およびサンプル画像内の植物からの単眼カメラの測定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
５４．車両位置特定システムであって、
カメラを支持する、車両と、
車両位置特定ユニットであって、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、
カメラによって捕捉され、地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手し、
植物の地理的位置推定値に基づいて車両の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体と、
を備える、車両位置特定ユニットと、
を備える、車両位置特定システム。
５５．方法であって、
地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手するステップであって、少なくとも１つの画像は、車両によって搬送されるカメラによってある時間において捕捉される、ステップと、
植物の地理的位置推定値に基づいて、その時間に関する車両の地理的場所推定値を決定するステップと、
を含む、方法。
１．植物位置特定システムであって、
全地球測位システム（ＧＰＳ）アンテナと、車両から横方向に向く、単眼カメラとを支持する、車両と、
植物位置特定ユニットであって、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定し、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別し、
選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体と、
を備える、植物位置特定ユニットと、
を備える、植物位置特定システム。
２．単眼カメラによって捕捉される画像を含む、訓練画像のセットをさらに備え、訓練画像はそれぞれ、訓練部分を含み、処理ユニットは、訓練画像のそれぞれの訓練部分に基づいてサンプル画像の選択される部分を識別する、定義１に記載の植物位置特定システム。
３．訓練画像のそれぞれの訓練部分およびサンプル画像の選択される部分はそれぞれ、窓を含む、定義２に記載の植物位置特定システム。
４．訓練画像のそれぞれの訓練部分は、人間によって定義される、定義３に記載の植物位置特定システム。
５．選択される部分は、窓を含む、定義１に記載の植物位置特定システム。
６．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、窓のサイズおよび窓内の画像ピクセルの数に基づく、定義５に記載の植物位置特定システム。
７．窓は、植物の一部を封入し、訓練窓は、植物の茎の基端部から、植物が茎から外向きに分岐する場所まで延在する、定義５に記載の植物位置特定システム。
８．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、選択される部分のサイズおよび選択される部分内の画像ピクセルの数に基づく、定義１に記載の植物位置特定システム。
９．処理ユニットおよび非一過性コンピュータ可読媒体は、単眼カメラによって捕捉される植物の画像の訓練セットの各画像内の対応する訓練部分からの着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するための方法を学習する、ニューラルネットワークを形成する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１０．単眼カメラは、車両の第１の側において支持され、車両は、車両から横方向に向く、車両の第２の側において第２の単眼カメラを支持する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１１．植物位置特定ユニットは、車両によって搬送される、定義１に記載の植物位置特定システム。
１２．植物位置特定ユニットは、車両から遠隔であり、車両と無線通信する、定義１に記載の植物位置特定システム。
１３．植物位置特定ユニットは、車両によって搬送される、第１の部分と、車両から遠隔であり、車両と無線通信する、第２の部分との間に分散される、定義１に記載の植物位置特定システム。
１４．訓練画像のセットは、車両から遠隔である、データベース内に記憶され、車両の処理ユニットと、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定するために訓練画像のセットを使用することになる、第２の車両の第２の処理ユニットとによってアクセス可能である、定義９に記載の植物位置特定システム。
１５．命令は、処理ユニットに、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、着目植物の地理的場所推定値と、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値とを含む、マップを形成するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１６．命令は、処理ユニットに、その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値に基づいて、その時間における車両の後車軸の中心の地理的場所推定値を決定するように指示するためのものであり、命令は、処理ユニットに、その時間における後車軸の中心の地理的推定場所、単眼カメラに対する後車軸の中心の位置付け、およびサンプル画像内の植物からの単眼カメラの決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１７．着目植物は、植物の第１の列内にあり、サンプル画像は、着目植物と、植物の第２の列内の第２の着目植物とを含み、描写し、命令は、処理ユニットに、
第２の着目植物を含む、サンプル画像の第２の選択される部分を識別し、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定し、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと第２の着目植物との間の決定される距離に基づいて、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１８．命令は、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、着目植物の第２のサンプル画像を入手し、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定し、
着目植物を含む、第２のサンプル画像の選択される部分を識別し、
第２の選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の第２の距離を決定し、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、
着目植物の地理的場所推定値および着目植物の第２の地理的場所推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の第３の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
１９．着目植物のサンプル画像は、車両が植物列の第１の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉され、着目植物の第２のサンプル画像は、車両が植物列の第２の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉される、定義１８に記載の植物位置特定システム。
２０．サンプル画像および第２のサンプル画像は両方とも、単眼カメラが同一の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義１９に記載の植物位置特定システム。
２１．サンプル画像は、車両が第１の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉され、第２のサンプル画像は、車両が第１の方向の反対の第２の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義１９に記載の植物位置特定システム。
２２．単眼カメラは、１１０ｃｍ以下の距離だけ車両の最下地面係合部分の上方に垂直に離間される、定義１に記載の植物位置特定システム。
２３．命令は、処理ユニットに、着目植物を植物の列の端部を形成するものとして識別するように指示するためのものであり、着目植物に関する地理的場所推定値は、処理ユニットによって、植物の列の端部に関する地理的場所推定値として識別される、定義１に記載の植物位置特定システム。
２４．命令は、処理ユニットに、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、第２の着目植物の第２のサンプル画像を入手することであって、第２の着目植物の着目植物は、植物の列の一部である、第２の着目植物の第２のサンプル画像を入手することと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定することと、
第２の着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別することと、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定することと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと第２の着目植物との間の決定される距離に基づいて、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定することと、
着目植物の地理的場所推定値および第２の着目植物の第２の地理的場所推定値に基づいて、着目植物と第２の着目植物との間の植物脱落の存在を決定することと、
を行うように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２５．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値と、第２の着目植物に関する第２の地理的場所推定値と、植物脱落に関する第３の地理的場所とを含む、マップを形成するように指示するためのものである、定義２４に記載の植物位置特定システム。
２６．着目植物に関する地理的場所推定値は、着目植物の茎に関する地理的場所推定値である、定義１に記載の植物位置特定システム。
２７．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に対して車両を位置付けるための制御信号を出力するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２８．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物上で動作を行うための制御信号を出力するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
２９．命令は、処理ユニットに、着目植物の評価を形成し、その評価と着目植物に関する地理的場所推定値を関連付けるように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
３０．命令は、処理ユニットに、着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に関する植物管理計画を形成するように指示するためのものである、定義１に記載の植物位置特定システム。
３１．非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに指示するための命令であって、
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いてある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するための、サンプル画像入手命令と、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するための、ＧＰＳアンテナ位置特定命令と、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するための、画像分析命令と、
選択される部分に基づいて、単眼カメラと着目植物との間の距離を識別するための、距離決定命令と、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および単眼カメラと着目植物との間の決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するための、植物位置特定命令と、
を含む、命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体。
３２．方法であって、
着目植物から未知の距離において、車両によって支持される単眼カメラを用いて、ある時間において捕捉される、着目植物のサンプル画像を入手するステップと、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物を含む、サンプル画像の選択される部分を識別するステップと、
選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定するステップと、
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および決定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するステップと、
を含む、方法。
３３．着目植物に関する地理的場所推定値と、植物脱落に関する第２の地理的場所とを含む、マップを形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３４．着目植物に関する地理的場所推定値は、着目植物の茎に関する地理的場所推定値である、定義３２に記載の方法。
３５．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に対して車両を位置付けるための制御信号を出力するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３６．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物上で動作を行うための制御信号を出力するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３７．着目植物の評価を形成し、その評価と着目植物に関する地理的場所推定値を関連付けるステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３８．着目植物に関する地理的場所推定値に基づいて、着目植物に関する植物管理計画を形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
３９．単眼カメラを用いて第２の時間において第２のサンプル画像を入手するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
第２の着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別するステップと、
第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物と単眼カメラとの間の距離を決定するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および第２のサンプル画像の第２の選択される部分に基づいて、第２の着目植物に関する第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物の地理的場所推定値および第２の着目植物の第２の地理的場所推定値に基づいて、着目植物と第２の着目植物との間の植物脱落の存在を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４０．
着目植物から未知の距離において、単眼カメラを用いて第２の時間において捕捉される、着目植物の第２のサンプル画像を入手するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物を含む、第２のサンプル画像の第２の選択される部分を識別するステップと、
第２の選択される部分に基づいて、着目植物と単眼カメラとの間の第２の距離を決定するステップと、
第２の時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値および着目植物と単眼カメラとの間の決定される第２の距離に基づいて、着目植物に関する第２の地理的場所推定値を決定するステップと、
着目植物の地理的場所推定値および着目植物の第２の地理的場所推定値の組み合わせに基づいて、着目植物の第３の地理的場所推定値を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４１．着目植物のサンプル画像は、車両が植物列の第１の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉され、着目植物の第２のサンプル画像は、車両が植物列の第２の対間に位置付けられる間、単眼カメラを用いて捕捉される、定義４０に記載の方法。
４２．サンプル画像および第２のサンプル画像は両方とも、単眼カメラが同一の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義４０に記載の方法。
４３．サンプル画像は、車両が第１の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉され、第２のサンプル画像は、車両が第１の方向の反対の第２の方向に向いている間に単眼カメラによって捕捉される、定義４０に記載の方法。
４４．単眼カメラは、１１０ｍｍ以下の距離だけ車両の最下地面係合部分の上方に垂直に離間される、定義３２に記載の方法。
４５．
着目植物を、植物の列の端部を形成するものとして識別するステップと、
着目植物に関する地理的場所推定値を、植物の列の端部に関する地理的場所推定値として識別するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
４６．車両は、トラクタを含み、着目植物は、植物の列の一部である、定義３２に記載の方法。
４７．選択される部分は、窓を含む、定義３２に記載の方法。
４８．着目植物と単眼カメラとの間の距離は、窓のサイズおよび窓内の画像ピクセルの数に基づく、定義４７に記載の方法。
４９．窓は、植物の一部を封入し、窓は、植物の茎の基端部から植物が茎から外向きに分岐する場所まで延在する、定義４８に記載の方法。
５０．サンプル画像の選択される部分の識別は、ニューラルネットワークによって、単眼カメラによって捕捉される植物の画像の訓練セットの各画像内の対応する訓練部分に基づいて実施される、定義３２に記載の方法。
５１．訓練画像のセットは、車両から遠隔である、データベース内に記憶され、車両の処理ユニットと、第２の着目植物の地理的場所推定値を決定するために訓練画像のセットを使用することになる、第２の車両の第２の処理ユニットとによってアクセス可能である、定義５０に記載の方法。
５２．第２の着目植物の第２の地理的場所推定値を決定し、着目植物の地理的場所推定値と、第２の着目植物の第２の地理的場所推定値とを含む、マップを形成するステップをさらに含む、定義３２に記載の方法。
５３．
その時間におけるＧＰＳアンテナの地理的場所推定値に基づいて、その時間における車両の後車軸の中心の地理的場所推定値を決定するステップと、
その時間における後車軸の中心の地理的推定場所、単眼カメラに対する後車軸の中心の位置付け、およびサンプル画像内の植物からの単眼カメラの測定される距離に基づいて、着目植物の地理的場所推定値を決定するステップと、
をさらに含む、定義３２に記載の方法。
５４．車両位置特定システムであって、
カメラを支持する、車両と、
車両位置特定ユニットであって、
処理ユニットと、
非一過性コンピュータ可読媒体であって、処理ユニットに、
カメラによって捕捉され、地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手し、
植物の地理的位置推定値に基づいて車両の地理的場所推定値を決定する、
ように指示するための命令を含有する、非一過性コンピュータ可読媒体と、
を備える、車両位置特定ユニットと、
を備える、車両位置特定システム。
５５．方法であって、
地理的位置推定値を有する、植物の少なくとも１つの画像を入手するステップであって、少なくとも１つの画像は、車両によって搬送されるカメラによってある時間において捕捉される、ステップと、
植物の地理的位置推定値に基づいて、その時間に関する車両の地理的場所推定値を決定するステップと、
を含む、方法。
【0076】
上記の実施例はそれぞれ、カスタマイズされた管理のために個々の作物植物の地理的場所を位置特定し、潜在的にマッピングする文脈において説明されるが、他の実装では、同一の方法および装置は、畑、ブドウ園、果樹園内の非作物植物および／または非植物構造の地理的場所を位置特定し、潜在的にマッピングするためにも同様に使用され得る。例えば、本方法および装置は、畑、ブドウ園、または果樹園内の雑草または雑草の群の地理的場所を決定するためにも同様に使用され得る。本方法および装置は、畑、ブドウ園、または果樹園内の岩または同等物等の妨害物または障害物の地理的場所を決定するためにも同様に使用および利用され得る。雑草の潜在的に記憶またはマッピングされる地理的場所は、除草剤、栽培／耕作、または後続の植付決定の適用を通してそのような雑草に具体的に対処するために使用され得る。潜在的に記憶またはマッピングされる地理的植物妨害物は、妨害物から植物への損傷を回避する、または妨害物を位置特定し、続いて除去するために実装物の位置付けを制御することによって、そのような妨害物に対処するために使用され得る。
【0077】
本開示は、例示的実装を参照して説明されているが、当業者は、変更が、請求される主題の範囲から逸脱することなく、形態および詳細に行われ得ることを認識するであろう。例えば、異なる例示的実装が、恩恵を提供する特徴を含むものとして説明されている場合があるが、説明される特徴が、説明される例示的実装または他の代替実装では、相互と交換される、または、代替として、相互と組み合わせられ得ることが想定される。本開示の技術は、比較的に複雑であるため、本技術における全ての変化が、予測可能であるわけではない。例示的実装を参照して説明され、以下の請求項に記載される本開示は、可能な限り広義であることが明白に意図される。例えば、具体的に別様に述べられない限り、単一の特定の要素を列挙する請求項はまた、複数のそのような特定の要素も包含する。請求項内の用語「第１」、「第２」、「第３」等は、異なる要素を区別するにすぎず、別様に記載されない限り、本開示内の要素の特定の順序または特定の付番と具体的に関連付けられるべきではない。
【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】
【国際調査報告】