CN108780517A - 个体计数装置、个体计数方法及计算机可读记录介质 - Google Patents

Abstract

个体计数装置(10)是用于计测流经流路的个体的数量的装置。个体计数装置(10)具备：图像数据取得部(11)，从能够拍摄流路的摄像装置取得图像数据；设定信息指定部(12)，从取得的图像数据提取空开间隔配置于流路的两个图形，并根据提取到的两个图形，指定个体的流动方向和图像数据中的个体的检测区域；计数部(13)，从图像数据提取在指定的检测区域向指定的流动方向移动的个体，并计数提取到的个体的数量。

Description

个体计数装置、个体计数方法及计算机可读记录介质

技术领域

本发明涉及一种个体计数装置及个体计数方法，用于计测如鱼类、甲壳类、贝类这些水产资源的个体的数量，进一步涉及记录了用于实现这些的程序的计算机可读记录介质。

背景技术

一般地，在水产养殖中，养殖户从专门的行业人员处买入幼鱼。这是由于根据鱼的种类不同生态系统尚未阐明，从鱼卵人工孵化成幼鱼很困难，需要从自然界中采集幼鱼。

因此，在水产养殖中，在从行业人员处买入幼鱼时需要计数幼鱼的个数。但是，幼鱼的数量庞大，通过人目视计数十分困难。因此，在现有技术中公开有专用的个体计数装置(例如参照专利文献1)。

具体而言，专利文献1中公开的个体计数装置由用于计测的透明流路、对流经流路的个体进行拍摄的照相机、基于来自照相机的图像数据计测个体的数量的图像解析装置构成。根据专利文献1公开的个体计数装置，仅通过使幼鱼在流路上流过而自动准确地计数个体的数量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/080351号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1中公开的装置是专用的装置，因为设置空间较大所以能够设置的场所受到限制。因此，例如根据养殖场的现场不同，无法设置装置从而无法计数。另外，虽然有希望在船上进行个体数量计测的需求，但是由于在这样的场所也无法设置装置因而无法计数。

另一方面，近年由于照相机及计算机的小型化的发展，考虑到如果将专利文献1中公开的个体计数装置的组成部件小型化，能够解决上述问题。然而，即使将装置小型化，根据图像数据计数个数的情况下也需要将装置完全固定并设定个体的检测区域及个体的移动方向，因而在养殖场的现场或船上进行个体的计数依然困难。

本发明的目的的一例在于，提供一种个体计数装置、个体计数方法及计算机可读记录介质，其能够解决上述问题，缩小设置空间且能够容易地进行为了计数所需要的设定。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一个方面的个体计数装置，是用于计测流经流路的个体的数量的装置，其特征在于，具备：

图像数据取得部，从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据；

设定信息指定部，从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域；和

计数部，从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，并计数提取到的个体数量。

另外，为了达成上述目的，本发明的一个方面的个体计数方法，是用于计测流经流路的个体的数量的方法，其特征在于，具有以下步骤：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，计数提取到的个体的数量的步骤。

进一步地，为了达成上述目的，本发明的一个方面的计算机可读记录介质，是记录了用于通过计算机计测流经流路的个体的数量的程序的计算机可读记录介质，

其特征在于记录了包含使所述计算机执行以下步骤的指令的程序：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，计数提取到的个体的数量的步骤。

发明效果

如上根据本发明，能够缩小设置空间并且能够容易地进行为了计数所需要的设定。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的个体计数装置的概略结构的框图。

图2是表示本发明实施方式的个体计数装置的具体结构的框图。

图3是表示本实施方式的个体计数装置的计测对象的一例的图。

图4是表示本发明的实施方式的个体计数装置的动作的流程图。

图5是表示实现本发明实施方式的个体计数装置的计算机的一例的框图。

具体实施方式

(实施方式)

以下对于本发明的实施方式中的个体计数装置、个体计数方法及程序参照图1～图5进行说明。

<装置结构>

首先，使用图1对本实施方式中的个体计数装置的概略结构进行说明。图1是表示本发明的实施方式中的个体计数装置的概略结构的框图。

图1所示的本实施方式中的个体计数装置10是计测流经流路的个体的数量的装置。如图1所示，个体计数装置10具备图像数据取得部11、设定信息指定部12和计数部13。

图像数据取得部11从能够拍摄流路的摄像装置取得图像数据。设定信息指定部12从取得的图像数据提取空开间隔配置于流路的两个图形，并根据提取到的两个图形指定个体的流动方向和图像数据中的个体的检测区域。计数部13从图像数据提取在指定的检测区域向指定的流动方向移动的个体，并计数提取到的个体的数量。

这样，根据个体计数装置10，不需要在装置内设置流路，就能够计数流经装置外部的流路的个体，因此能够缩小设置空间。进一步地，在个体计数装置10中，可以根据从图像数据能够提取到的图形来指定计数所需要的信息。因此，根据个体计数装置10能够容易地进行计数所需要的设定。

在此，使用图2及图3对本实施方式中的个体计数装置的具体结构进行说明。图2是表示本发明的实施方式中的个体计数装置的具体结构的框图。图3是表示本实施方式中的个体计数装置的计测对象的一例的图。

如图2所示，在本实施方式中，个体计数装置10被配备于信息终端装置100。具体而言，个体计数装置10在装入信息终端装置100的操作系统(OS)上通过程序而构建。此外，关于程序稍后进行描述。

如图2所示，信息终端装置100还具备摄像装置30、存储装置40和显示装置50。作为信息终端装置100的具体示例可以列举智能手机、平板电脑型终端等。

摄像装置30具备镜头、摄像元件及输出回路等，根据用户的操作来拍摄被摄体并输出被摄体的图像数据。另外，摄像装置30在拍摄动画时将图像数据以设定间隔连续输出。存储装置40存储由摄像装置30输出的图像数据。显示装置50是液晶显示面板、有机EL(Electro Luminescence：电发光)面板等。

因此，在本实施方式中，用户在保持信息终端装置100的状态下，通过将摄像装置30的镜头朝向流路，进行图3所示的流路60的拍摄。由此，如图3所示，在信息终端装置100构建的个体计数装置10计测流经流路60的鱼80的数量。

在本实施方式中，流路60由透明的管状部件形成以能够从外部拍摄鱼80。并且两个图形70及71沿流路60的长度方向空有间隔地配置。

另外，图形70及图形71都是二维码，一方或双方含有指定流体的流动方向的第一信息和指定与流动方向垂直的方向(宽度方向)上的检测区域90的长度的第二信息。

具体而言，图形70及图形71是二维码(登录商标)，各二维码分别均含有第一信息和第二信息。另外，在第二信息中，宽度方向上的检测区域90的长度由在图像数据上的像素数来表现。

设定信息指定部12在本实施方式中根据第一信息指定流经流路60的鱼80的流动方向。另外，设定信息指定部12根据第二信息和两个二维码(图形70及71)的位置指定检测区域90。

具体而言，设定信息指定部12根据图形70及71的位置指定检测区域90的两端的位置，根据图形70和图形71的间隔指定检测区域90在长度方向上的像素数。另外，设定信息指定部12根据第二信息指定检测区域90在宽度方向上的像素数。并且设定信息指定部12根据第一信息指定检测区域90中的检测对象(鱼80)的移动方向。

另外如图2所示，在本实施方式中，个体计数装置10还配备有焦点控制部14。焦点控制部14将摄像装置30的焦点的位置设定于两个图形70及71。具体而言，焦点控制部14从由图像数据取得部11取得的图像数据提取作为图形70及71而预先给予的特征量，并以使焦点设定于提取了特征量的区域的方式对摄像装置30进行指示。

在本实施方式中，计数部13从图像数据提取存在于检测区域90且向指定的流动方向移动的鱼80的图像。此时，计数部13通过利用现有的物体追踪技术追踪鱼80的图像。并且，当成为追踪对象的鱼80的图像移动到检测区域90的外部时，计数部13使个体数量加1并将计数结果存储于存储装置40。

另外，作为在本实施方式中可利用的物体追踪技术，可以列举利用追踪对象的特征分布来进行追踪的技术、通过包含追踪对象的用模板区分的区域的匹配而进行追踪的技术。

<装置动作>

接下来，使用图4对本发明的实施方式中的个体计数装置10的动作进行说明。图4是表示本发明的实施方式中的个体计数装置的动作的流程图。在以下的说明中适当参考图1～图3。另外，在本实施方式中，通过使个体计数装置10动作来实施个体计数方法。因此，本实施方式中的个体计数方法的说明代替以下的个体计数装置10的动作说明。

首先作为前提，用户起动个体计数装置10，在保持信息终端装置100的状态下，将摄像装置30的镜头朝向流路60。另外，用户在两个图形70及71进入了拍摄区域的状态下开始拍摄。在该状态下执行以下的各步骤。

如图4所示，首先图像数据取得部11访问存储装置40，取得1帧在存储装置40中存储的图像数据(步骤A1)。另外，图像数据取得部11将取得的图像数据输入设定信息指定部12。

接下来，设定信息指定部12从在步骤A1中取得的图像数据提取图形70及71，进一步地，指定提取到的图形70及71的位置并且指定图形70及71中包含的第一信息及第二信息(步骤A2)。

接下来，设定信息指定部12基于在步骤A2中指定的图形70及71的位置、第一信息及第二信息，来指定流经流路60的鱼80的流动方向、检测区域90的位置和检测区域90的大小(步骤A3)。

接下来，计数部13提取在检测区域90中并且向在步骤A3中指定的流动方向移动的鱼80(步骤A4)。具体而言，计数部13使用物体追踪技术，参照之前的帧的图像数据来提取存在于检测区域90并向指定的流动方向移动的鱼80的图像。

接下来，计数部13计测在步骤A4中提取的鱼80的数量(步骤A5)。具体而言，在步骤A4中提取的鱼80移动到检测区域90的外部时，计数部13使个体数量加1并更新在存储装置40中存储的计数结果。

接下来，焦点控制部14判定是否需要调整焦点位置(步骤A6)。具体而言，在图像数据的焦点与图形70及71不一致、上述步骤A2～A4的某一个无法执行或执行得不充分的情况下，焦点控制部14判定为需要调整焦点位置。

在步骤A6的判定结果为需要调整焦点位置的情况下，焦点控制部14执行对摄像装置30进行焦点位置的调整(步骤A7)。其后执行步骤A8。另一方面，在步骤A6的判定的结果为不需要调整焦点位置的情况下，跳过步骤A7执行步骤A8。

在步骤A8中，图像数据取得部11判定是否从用户指示了处理的结束。在步骤A8的判定结果为从用户指示了处理的结束的情况下，个体计数装置10中的处理结束。另一方面，在步骤A8的判定结果为未从用户指示处理的结束的情况下，图像数据取得部11再次执行步骤A1进而取得新一帧的图像数据。

<实施方式的效果>

在如上的本实施方式中，能够仅通过将内置于信息终端装置100的摄像装置30的镜头对向流路60，而简单地计测流经流路60的鱼80的条数。另外，用户在拍摄的时候不必指定检测区域及检测对象，只需将图形70及71纳入拍摄范围中即可。根据本实施方式中的个体计数装置10能够简单地进行计数所需的设定。

另外，有在流路60的背景中存在别的物体的可能性。在这种情况下，在本实施方式中，由于流路60由透明的部件形成，可能对鱼80的检测产生不良影响。因此，在本实施方式中，优选的是将流路60放置于颜色一致的场所，或在流路60的背景配置白色的板状部件。

在上述示例中，作为两个图形70及71虽然使用了二维码，但本实施方式不限定于此方式。在本实施方式中，图形70及71只要是能够指定个体的流动方向和图像数据中的个体的检测区域90的图形即可，例如即使是简单的形状如星形、圆形、三角形也可以。例如，在一方的图形是星形或圆形，另一方的图形是三角形的情况下，通过三角形的图形顶点的朝向，流动方向的指定变为可能。

另外，上述情况由施加了颜色的半透明的部件形成流路60，作为流路60的背景只需配置与流路60颜色完全不同的部件即可。据此，因为设定信息指定部12能够将位于一方的图形和另一方的图形之间的施加了流路的色彩的区域作为检测区域来指定，所以计数部13能够进行个体的计数。

另外，即使在流路60的背景色彩和流路60的色彩无法区分的情况下，只要预先登记两个图形的宽度方向的长度和此长度及流路60的宽度方向的长度的比率即可。这种情况下，由于设定信息指定部12能够根据两个图形的宽度方向的像素数和上述的比率，指定检测区域90的宽度方向上的像素数，因而能够指定检测区域90。此外，检测区域90的位置和检测区域90的长度方向上的像素数，能够和图2及图3的示例一样来指定。

另外，在图3的示例中，虽然对流经流路60的个体是鱼80的情况进行了说明，但是在本实施方式中当作计数对象的个体不限定于鱼80。作为计数对象，除鱼(鱼类)以外也可以是甲壳类、贝类。另外，只要计数对象在流体中流动并且能够视觉识别即可，即使是生物以外的对象也可。

<程序>

本实施方式中的程序只要是使信息终端装置100即计算机执行图4所示的步骤A1～A8的程序即可。通过将此程序安装于信息终端装置100并执行此程序能够实现本实施方式中的个体计数装置10和个体计数方法。这种情况下，信息终端装置100的CPU(中央处理单元)作为图像数据取得部11、设定信息指定部12、计数部13及焦点控制部14发挥功能，进行处理。

另外，本实施方式中的程序也可以通过由多个的计算机构建的计算机系统执行。在该情况下，例如各计算机可以分别作为图像数据取得部11、设定信息指定部12、计数部13及焦点控制部14的任意一个发挥功能。

<物理结构>

在此，使用图5对于通过执行本实施方式中的程序来实现个体计数装置10的信息终端装置100进行说明。图5是表示实现本发明实施方式中的个体计数装置的计算机的一例的框图。

如图5所示，信息终端装置100是计算机，具备：CPU101、主存储器102、闪存(存储装置)103、输入界面104、显示控制器105、触摸面板106、显示面板(显示装置)107和摄像装置108。这些各部分通过总线109以能够互相进行数据通信的方式连接。

CPU101将存储于闪存103中的本实施方式中的程序(代码)在主存储器102中展开，通过以规定的顺序执行这些程序而实施各种运算。主存储器102典型地为DRAM(动态随机存取存储器)等易失性存储装置。

另外，输入界面104调节CPU101和触摸面板106之间的数据传送。显示控制器105与显示面板107连接，控制在显示面板107的显示。

另外，本实施方式的程序例如在存储于计算机可读记录介质中的状态下被提供。另外，本实施方式的程序也可以是在互联网上发送来的程序。作为记录介质的具体示例，可以列举CF(金士顿(注册商标))及SD(安全数字卡)等的通用的半导体存储设备、软盘(软磁盘)等的磁性存储介质或CD-ROM(致密光盘只读存储器)等的光学存储介质。

此外，本实施方式中的信息终端装置100可以不通过使用安装有程序的计算机而是通过使用与各部分对应的硬件来实现。进一步地，信息终端装置100也可以部分通过程序实现，其余部分通过硬件实现。

上述的实施方式的一部分或全部，虽然可以通过以下记载的(附记1)～(附记9)表现，但不限定于以下记载。

(附记1)

个体计数装置，是用于计测流经流路的个体的数量的装置，其特征在于，具备：

图像数据取得部，从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据；

设定信息指定部，从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域；和

计数部，从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，计数提取到的个体的数量。

(附记2)

根据附记1所述的个体计数装置，还具备：

焦点控制部，将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形。

(附记3)

根据附记1或2所述的个体计数装置，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定与所述流动方向垂直的方向上的所述检测区域的长度的第二信息，

所述设定信息指定部根据所述第一信息指定所述流动方向，根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。

(附记4)

个体计数方法，是用于计测流经流路的个体的数量的方法，其特征在于，具有以下步骤：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，计数提取到的个体的数量的步骤。

(附记5)

根据附记4所述的个体计数方法，还具有：

(d)将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形的步骤。

(附记6)

根据附记4或5所述的个体计数方法，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定与所述流动方向垂直的方向上的所述检测区域的长度的第二信息，

在所述(b)的步骤中，根据所述第一信息指定所述流动方向，根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。

(附记7)

计算机可读记录介质是通过计算机记录用于计测流经流路的个体的数量的程序的计算机可读记录介质，

所述计算机可读记录介质记录了包含使所述计算机执行以下步骤的指令的程序：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，并根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，计数提取的个体的数量的步骤。

(附记8)

根据附记7所述的计算机可读记录介质，使所述计算机进一步执行以下步骤：

(d)将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形的步骤。

(附记9)

根据附记7或8所述的计算机可读记录介质，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定垂直于所述流动方向的方向上的所述检测区域的长度的第二信息，

在所述(b)的步骤中，根据所述第一信息指定所述流动方向，根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。本发明的结构或详细内容在本发明的范围内能够进行本领域技术人员能够理解的各种变更。

本发明主张基于2016年3月25日申请的日本专利申请2016-061565，在此收入其公开的全部内容。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，在计测鱼类、甲壳类、贝类这些水产资源中的个体数量时，能够缩小设置空间并且能够容易地进行计数所需的设定。本发明在需要计测水产资源的个体数量的各种领域中是有用的。

标号说明

10：个体计数装置

100：信息终端装置

11：图像数据取得部

12：设定信息指定部

13：计数部

14：焦点控制部

20：操作系统

30：摄像装置

40：存储装置

50：显示装置

100：信息终端装置

101：CPU

102：主存储器

103：闪存(存储装置)

104：输入界面104

105：显示控制器

106：触摸面板

107：显示面板(显示装置)

108：摄像装置

109：总线

Claims (9)

1.一种个体计数装置，是用于计测流经流路的个体的数量的装置，其特征在于，具备：

图像数据取得部，从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据；

设定信息指定部，从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，并根据提取到的所述两个图形指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域；和

计数部，从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，并计数提取到的个体的数量。

2.根据权利要求1所述的个体计数装置，其中，

还具备焦点控制部，所述焦点控制部将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形。

3.根据权利要求1或2所述的个体计数装置，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定与所述流动方向垂直的方向上的所述检测区域的长度的第二信息，

所述设定信息指定部根据所述第一信息指定所述流动方向，并根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。

4.一种个体计数方法，是用于计测流经流路的个体的数量的方法，其特征在于，具有以下步骤：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，并根据提取到的所述两个图形，指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，并计数提取到的个体的数量的步骤。

5.根据权利要求4所述的个体计数方法，还具有：

(d)将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形的步骤。

6.根据权利要求4或5所述的个体计数方法，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定与所述流动方向垂直的方向上的所述检测区域的长度的第二信息，

在所述(b)的步骤中，根据所述第一信息指定所述流动方向，并根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。

7.一种计算机可读记录介质，记录有用于通过计算机来计测流经流路的个体的数量的程序，

所述计算机可读记录介质记录有包含命令的程序，该命令使所述计算机执行以下步骤：

(a)从能够拍摄所述流路的摄像装置取得图像数据的步骤；

(b)从取得的所述图像数据提取空开间隔配置于所述流路的两个图形，并根据提取到的所述两个图形指定所述个体的流动方向和所述图像数据中的所述个体的检测区域的步骤；和

(c)从所述图像数据提取在指定的所述检测区域向指定的所述流动方向移动的个体，并计数提取到的个体的数量的步骤。

8.根据权利要求7所述的计算机可读记录介质，使所述计算机还执行以下步骤：

(d)将所述摄像装置的焦点的位置设定于所述两个图形的步骤。

9.根据权利要求7或8所述的计算机可读记录介质，

所述两个图形各自为二维码，

所述两个二维码的一方或双方包含指定所述流体的流动方向的第一信息和指定与所述流动方向垂直的方向上的所述检测区域的长度的第二信息；

在所述(b)的步骤中，根据所述第一信息指定所述流动方向，并根据所述第二信息和所述两个二维码的位置指定所述检测区域。