JP2001519661A - 動物の部位の位置を認識して決定するための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、動物の部位の位置を認識して決定するための装置と方法に関する。本装置は、少なくとも１つの前記部位を含むことが予測される区域を、構造化された光（１２）によって同時に或いは別々に照射される対象が少なくとも２つの照射領域に分割され、２つの照射領域の各々が非照射領域によって分離されるような方法で照射するための構造化された光（１２）のソース（３１）と、前記光（１２）によって形成される少なくとも１つの画像を捕捉して画像信号を供給するように配置された画像捕捉手段（３２）とを備え、本装置はさらに、前記捕捉された画像信号に応答する画像信号処理手段（３５）と、照射された対象の画像を異なる対象を定義した参照基準と比較して照射された対象が前記部位であるかどうかを決定し、前記照射された対象が動物の前記部位であることが確定されればその位置を確定する制御手段（３９）と、動物関連装置と、前記動物関連装置を前記部位の位置へと案内する手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 動物の部位の位置を認識して決定するための装置と方法発明の属する技術分野 本発明は、動物の部位の位置を認識して決定するための装置に関する。本発明 はまた、動物の部位の位置を認識して決定するための方法に関する。関連技術の説明 約２０から３０年間に渡り、搾乳器に接続された乳頭カップと、乳頭クリーニ ング装置と、乳頭検査装置とを含む構成の搾乳装置を、牛等の乳汁を分泌する動 物の乳頭に自動的に装着することが可能であって、動物の搾乳手順を通じて作業 者による介在の必要性をなくするような技術に関して多くの提案がなされてきた 。 その他の搾乳手順に関してはかなり長い間自動技術が利用可能となっているこ とから、人による常時介在が不要であって、いわゆる「オンデマンド式搾乳」体 制を可能にする乳頭カップの装着段階の自動化が搾乳手順の完全自動化の開発に おける主たる障害となっている。 動物側の安全性及び快適さ、乳汁の衛生状態及び経済効果といった多くの理由 から、装着段階は極めて高信頼性でなければならない。即ち、動物が搾乳のため に存在するあらゆる状況において、乳頭カップは乳頭に迅速かつ正確に装着され なければならない。また、装着段階を実行する器具は、困難な状況においても作 動しなければならず、頑丈であることが要求され、同時にあまり高価でないもの でなければならない。 欧州特許公開第３０６５７９号公報は、全体センサと局部センサとの組み合わ せによって乳頭カップを乳頭に案内することを開示している。全体センサは畜舎 に沿って取り付けられ、レーザからの光のシートを畜舎内の搾乳用の動物の乳房 及び乳頭が存在していると思われる区域に向けて投射する。光のシートは乳房及 び乳頭が存在すればその上に投じ、乳房及び乳頭上に光の線を生成する。光のシ ートは、その区域を通って任意の位置にまで至ることが可能である。センサには その一部としてカメラが取り付けられており、光線による画像を形成する。画像 は、光シートに照射された乳頭の不連続線を含んでいる。こうした線は制御装置 において解析され、（１つ又は複数の）乳頭の位置が発見されて、三角法により 縦軸及び横軸の座標が算出される。制御装置に記憶されている座標の基準値は、 探索及び計算時間を制限して解析を支援する。算出された座標は、局部センサを 乳頭の区域へ持っていくために使用される。基準座標の認識を使用すれば、画像 解析を画像において乳頭の発見が予測される部分に限定することが可能であるた め、計算時間が短縮される。 欧州特許公開第６４７３９３号公報は、牛等の動物を搾乳するための器具を開 示している。本器具は、乳頭カップを運搬可能なロボットアームと、レーザ送信 機要素と受信機要素とを含んでいる。受信機要素はダイオード検出器を含み、ダ イオード検出器は、３つのパラメータ、即ちセンサ手段から対象物までの距離ｄ 、各々対象物に沿って移動するレーザビームの初期角度と最終角度を示す角度α₁ 及びα₂によって決定される信号を供給する。この器具は、従来型の動物認識デ ータソースを使用して搾乳場に到達した動物を識別する。動物が認識されれば、 各動物に関してその動物の固定点に対する乳房の乳頭の位置が分かるため、本器 具にとって動物の認識は重要である。 第１の開示（欧州特許公開第３０６５７９号公報）は、２つのセンサが必要で ある、またそのうちの１つは畜舎に沿った露呈された位置に取り付けられなけれ ばならない、という欠点を有している。 上述の開示は全て、動物に関するいわゆる経歴データ、即ち前回の搾乳時には 乳頭が乳房のどこに位置していたかに関するデータを使用しなければならない。 これらはまた、動物が入る畜舎を使用しなければならない。発明の要約 本発明の目的は、自動搾乳手順のための改善された乳頭配置技術を提供するこ とにある。 本発明によれば、動物の少なくとも１つの部位の位置を認識して決定するため の装置が提供される。本装置は構造化された光のソースを含み、前記光によって 同時に或いは別々に照射される対象が少なくとも２つの照射領域に分割され、照 射される２つの領域が各々非照射領域によって分離されるような方法で前記少な くとも１つの部位を含むことが予測される区域を照射する。本装置はまた、前記 光によって形成される少なくとも１つの画像を捕捉して画像信号を供給するよう に配置された画像捕捉手段と、前記捕捉された画像信号に応答する画像信号処理 手段と、照射された対象の画像を異なる対象を定義した参照基準と比較して照射 された対象が前記部位であるかどうかを決定し、前記照射された対象が動物の前 記部位であることが確定されればその位置を確定する制御手段とを備えている。 本装置はさらに、動物関連装置と、前記動物関連装置を決定された前記部位の位 置へと案内する手段とを備えている。本発明による装置の主たる利点は、それが 動物に関するいわゆる経歴データの使用を必要としないことにある。動物は特別 の畜舎に入る必要がなく、勝手に歩き回ることができる。他の利点としては、動 物の異なる部位の識別が容易であることがある。 構造化された光のソースは発光装置であり、前記少なくとも２つの照射された 領域の各々は線又は点の形式であり、線又は点の数は制御手段が照射された対象 を識別できるようなものとするのが有利である。これにより、照射された対象の 容易な識別が達成される。 本発明の装置の他の実施形態によれば、構造化された光のソースは少なくとも ２つの発光装置であって、各発光装置は発光ビームを発生させ、２つの連続する 発光ビームはそれぞれ角度αによって分離され、また前記少なくとも２つの照射 された領域の各々は線又は点の形式であり、線又は点の数は制御手段が照射され た対象を識別できるようなものである。 本発明の装置のさらに他の実施形態によれば、構造化された光のソースは少な くとも２つの発光装置であって、各発光装置は発光面を発生させ、垂直面におけ る２つの連続する発光面はそれぞれ角度αによって分離され、また前記少なくと も２つの照射された領域の各々は線の形式であり、線の数は制御手段が照射され た対象を識別できるようなものである。 好適には、垂直面において、最下位の発光ビーム又は発光面は支持された乳頭 カップの口部の中心より僅かに距離ｄだけ上を通るように配置される。 発光ビーム又は発光面の数は２つであり、前記角度αは好適には８°であり、 また前記距離ｄは好適には８．５ｍｍであるのが有利である。 本装置はまた発光ビームの走査動作のために供給された支持手段を備えていれ ば好適である。 本発明の装置の第１の実施形態によれば、発光ビームは、前記支持手段によっ て実質的な水平面において走査動作を実行する。 本発明の装置の第２の実施形態によれば、発光ビームは、前記支持手段によっ て実質的な垂直面において走査動作を実行する。 本発明の装置の第３の実施形態によれば、発光ビームは、前記支持手段によっ て実質的な傾斜面において走査動作を実行する。 本発明の装置の第４の実施形態によれば、支持手段は主としてジグザグ式に動 作する。 １つ又は複数の走査面又は発光面は、連続する２つの走査面又は発光面間の距 離が発光ビームの幅よりも大きくなるような方法で順次移動する。これにより、 線の供給が達成される。 好適には、対象の照射時に異なる走査面又は発光面から取得される画像信号は 、完成画像内に平行線を発生させる。 対象の照射時に異なる走査面又は発光面から取得される画像信号は、完成画像 内に発散する線を発生させるのが有利である。 本発明の第３の実施形態によれば、上記装置はまた、発光装置の前に配置され たスリット又はラスターを有するスクリーンを備えている。このため、可動部品 なしに、即ち走査動作なしに線が供給される。 好適には、対象の照射時にスリットを有するスクリーン又はラスターから取得 される画像信号は、画像に複数の線又は発散する線もしくは複数の傾斜線を発生 させる。 本発明の装置の他の実施形態では、効果的には、本装置はまた、予め決められ たパターンで配置された複数の貫通穴を有する、発光装置の前に配置されたスク リーンを備えている。これにより、点の供給が達成される。 好適には、対象の照射時に予め決められたパターンで配置された貫通穴を有す るスクリーンから取得される画像信号は、画像内に配置される複数の点を発生さ せる。 好適には、画像処理手段は異なる画像信号を処理して関係のある線又は点と関 係のない線又は点とを区別し、これにより関係のある線は２ｃｍ〜７ｃｍの長さ を有する線として限定され、関係のある点は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する虚線 上に配置された点として限定されて照射された対象の完成画像が供給され、完成 画像は制御手段によって完成画像と異なる対象を定義する参照基準との比較に使 用される。本装置はまた、画像信号を濾波して関係のない線又は点を除去するた めのフィルタ手段を備えている。これにより、動物の部位の位置の認識及び決定 におけるより高い品質が達成される。 制御手段は、前記線又は点を各線又は点の平面における位置、及び前記平面に おける各線又は点の前記平面における長さに依存して異なるグループに纏めるの が有利である。 好適には、制御手段は各グループの位置を計算するが、この位置は前記グルー プ内の各線又は点の位置の平均値であり、各グループは１つの対象を表している 。これにより、動物が移動している場合であっても、動物の探索されている部位 の位置の認識及び決定がより高い品質で達成される。 好適には、支持手段は前記グループの位置動作に対応して動かされる。 動物関連装置は乳頭搾乳カップ、乳頭クリーニング装置及び乳頭検査装置のう ちの１つであり、部位は乳汁を分泌する動物の乳頭であるのが有利である。 部位はまた、乳汁を分泌する動物の臀部である場合もある。 構造化された光のソースは支持された乳頭カップの口部より上を通るように配 置されており、画像捕捉手段は構造化された光を通じてカップの口部を見渡すよ うに配置されたビデオカメラである。 好適には、ビデオカメラはＣＣＤ（電荷結合素子）タイプのカメラである。 画像処理手段は、捕捉された画像信号から乳頭画像信号である可能性のあるも のを含む部分を選択し、選択された部分のみを処理する手段を含むのが有利であ り、これにより乳頭画像信号の連続処理間の時間が短縮される。 好適には、画像信号処理手段は、選択された乳頭の乳頭カップ入口点の位置を 前記捕捉された画像信号に供給する。 画像信号処理手段は、乳頭画像である可能性のある信号及び乳頭カップ入口点 信号を含む選択された部分によって表される空間離隔距離を定量化し、前記ガイ ド手段に適正な制御情報を提供する手段を含んでいれば有利である。 好適には、前記空間離隔距離が大きいほど、制御情報はガイド手段をより高速 で動作させる。これにより、本発明の装置によるより高速の作動が達成される。 支持手段は、ロボットアームと、ロボットアーム上に配置された少なくとも１ つの発光装置とを備えているのが有利である。 他の実施形態によれば、支持手段は、ロボットアームと、ロボットアーム上に 配置された少なくとも１つの発光装置と、（１つ又は複数の）発光ビームに走査 動作を行わせるピボット手段とを備えている。 好適には、線の数は２つである。 発光装置はレーザ発射装置であるのが有利である。 他の実施形態によれば、発光装置は赤外線発射装置である。 さらなる実施形態によれば、発光装置は電球であり、本発明装置はまた電球か らの光を分散させる１つ又は複数のレンズを備えている。 さらに他の実施形態によれば、各発光装置はレーザ発射装置であり、本発明装 置はまたレーザ発射ビームを各レーザ発射装置からレーザ発射面へと分散させる １つ又は複数のレンズを備えており、最下位のレーザ発射面を使用して前記部位 の先端の位置が決定される。 本発明の他の目的は、動物の少なくとも１つの部位の位置を認識して決定する ための方法を提供することにある。本方法は、以下のような段階を含んでいる。 即ち、 − 前記光によって同時に或いは別々に照射される対象が少なくとも２つの照射 領域に分割され、２つの照射領域が各々非照射領域によって分離されるような方 法で、前記少なくとも１つの部位を含むことが予測される区域を構造化された光 によって照射する段階と、 − 前記光によって形成される少なくとも１つの画像を捕捉して画像信号を供給 する段階と、 − 前記画像信号を処理し、照射された対象の画像を異なる対象を定義した参照 基準と比較することによって照射された対象が前記部位であるかどうかを決定し 、前記照射された対象が動物の前記部位であることが確定されればその位置を確 定する段階と、 − 動物関連装置を前記部位の決定された位置へと案内するための情報を提供す る段階とを含んでいる。本発明による方法の主たる優位点は、それが動物に関す るいわゆる経歴データの使用を必要としないことにある。動物は特別の畜舎に入 る必要がなく、勝手に歩き回ることができる。他の優位点としては、動物の異な る部位の識別が容易であることがある。 上記方法は、 − 前記対象を発光ビームによって照射する段階を含み、前記少なくとも２つの 照射領域はそれぞれ線又は点の形式であり、また、 − 線又は点の数は、それが照射される対象の識別を可能にするようなものであ ればさらに有利である。これにより、照射された対象の容易な識別が達成される 。 本発明の他の実施形態によれば、上記方法は、 − 前記対象を少なくとも２つの発光ビームによって照射する段階を含み、垂直 面における２つの連続する発光ビームはそれぞれ角度αによって分離され、前記 少なくとも２つの照射された領域の各々は線又は点の形式であり、また、 − 線又は点の数は照射された対象の識別を可能にするようなものである。 本発明のさらに他の実施形態によれば、上記方法は、 − 前記対象を少なくとも２つの発光面によって照射する段階を含み、垂直面に おける２つの連続する発光面はそれぞれ角度αによって分離され、前記少なくと も２つの照射された領域の各々は線の形式であり、また、 − 線の数は照射された対象の識別を可能にするようなものである。 好適には、上記方法はまた、 − 垂直面において、支持された乳頭カップの口部の中心より僅かに距離ｄだけ 上を最下位として発光ビーム又は発光面を通す段階を含んでいる。 発光ビーム又は発光面の数は２つであるのが有利である。 好適には、上記方法はまた、 − 発光ビームを主としてジグザク式の動作を行うように動かす段階を含んでい る。 上記方法はまた、 − 実質的な水平面において走査動作を行うように発光ビームを旋回させる段階 と、 − 走査中、走査面を部位より下の位置から部位の位置として決定可能な位置へ と上向きに移動させる段階とを含んでいると有利である。 本発明の他の実施形態によれば、上記方法は、 − 実質的な垂直面において走査動作を行うように発光ビームを旋回させる段階 を含んでいる。上記方法はまた、 − １つ又は複数の走査面又は発光面を、連続する走査面又は発光面間の距離が 発光ビームの幅より大きくなるように順次移動させる段階を含んでいる。これに より、線の供給が達成される。 好適には、上記方法は、 − 対象の照射時に異なる走査面又は発光面から完成画像内に平行線又は発散す る線を発生させる画像信号を取得する段階を含んでいる。 本発明の有利な第２の実施形態では、上記方法はまた、 − 発光ビームの前にスリットを有するスクリーン又はラスターを配置する段階 と、 − 対象の照射時に画像内に複数の線又は発散する線もしくは複数の傾斜線を発 生させる画像信号を取得する段階とを含んでいる。これにより、線を供給する他 の方法が達成される。 好適には、上記方法は、 − 予め決められたパターンで配置された複数の貫通穴を有するスクリーンを発 光ビームの前に配置する段階と、 − 対象の照射時に画像内に配置される複数の点を発生させる画像信号を取得す る段階とを含んでいる。これにより、点の供給が達成される。 好適には、上記方法はまた、 − 異なる画像信号を処理して関係のある線又は点と関係のない線又は点とを区 別し、これにより関係のある線は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する線として限定さ れ、関係のある点は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する虚線上に配置された点として 限定されて照射された対象の完成画像が供給される段階と、また、 − 画像信号を濾波して関係のない線又は点を除去し、完成画像は異なる対象を 定義する参照基準と完成画像との比較に使用される段階とを含んでいる。これに より、動物の部位の位置の認識及び決定におけるより高い品質が達成される。 上記方法はまた、 − 前記線又は点を、各線又は点の平面における位置、及び前記平面における各 線又は点の前記平面における長さに依存して異なるグループに纏める段階を含ん でいるの有利である。 好適には、上記方法はまた、 − 各グループの位置を計算する段階を含み、この位置は前記グループ内の各線 又は点の位置の平均値であり、各グループは１つの対象を表している。これによ り、動物が移動している場合であっても、動物の探索されている部位の位置の認 識及び決定がより高い品質で達成される。 好適には、上記方法はまた、 − １グループの前記位置の動きに依存して発光ビーム又は発光面を移動させる 段階を含んでいる。 本方法はまた、 − 捕捉された画像信号から部位である可能性のある画像信号を含む部分を選択 する段階と、 − 選択された部分のみを処理する段階と、 − 選択された乳頭の乳頭カップ入口点の位置を前記捕捉された画像信号に供給 する段階とを含み、前記部位は乳頭であり、 − 乳頭である可能性のある画像信号及び乳頭カップ入口点信号を含む選択され た部位によって表される空間離隔距離を定量化する段階と、 − 前記離隔距離の量を基礎として前記ガイド情報を供給する段階と、 − 離隔距離が大きいほど、より高速で動作させるためのガイド情報を供給する 段階とを含んでいるのが有利である。これにより、本発明の方法によるより高速 の作動が達成される。 好適には、上記方法は、 − ビデオカメラで区域を見ることによって画像を捕捉する段階を含んでいる。 有利には、上記方法はまた、 − ビデオカメラを観察軸に沿って下から構造化された光へと方向付ける段階を 含んでいる。 好適には、線の数は２つである。 有利には、上記方法は、 − 前記対象をレーザ発射ビームで照射する段階を含んでいる。 他の実施形態によれば、上記方法は、 − 前記対象を赤外線ビームで照射する段階を含んでいる。 さらなる実施形態によれば、本発明は、 − 前記対象を電球で照射する段階を含み、電球からの光は１つ又は複数のレン ズによって回折される。 他の実施形態によれば、上記方法は、 − 前記対象を少なくとも２つのレーザ発射ビームで照射する段階を含み、各レ ーザ発射ビームは１つ又は複数のレンズによってレーザ発射面へと回折され、ま た、 − 垂直面における最下位のレーザ発射面を使用して前記部位の先端の位置を決 定する段階を含んでいる。 本発明の基本は、対象を一瞬或いはしばらくの間照射して対象上に数本の水平 のレーザ線等をつけるように、レーザビーム等を使って異なる対象を「仮想塗装 」することにある。この技術を使用すれば、異なる対象の輪郭を容易に識別する ことができる。こうして識別された対象の輪郭と乳頭等を定義する参照基準とを 使用して、照射された対象が乳頭であるかどうかが決定される。次いで、確定さ れた乳頭の位置が決定される。 次に、添付の図面を参照しながら本発明について説明する。図面の簡単な説明 図１は、乳頭識別画像を形成する装置の略図である。 図２は、走査動作を実行する第１の方法の略図である。 図３は、走査動作を実行する第２の方法の略図である。 図４は、画像処理ハードウェアのブロック図である。 図５ａ、ｂ、ｃは、本発明の装置に接続して使用される異なる動物関連装置を 示している。 図６ａは、カメラによって捉えられた画像の第１の例である。 図６ｂは、カメラによって捉えられた画像の一例であり、線の数は２つである 。 図７は、カメラによって捉えられた画像の第２の例である。 図８ａは、カメラによって捉えられた画像の第３の例である。 図８ｂは、カメラによって捉えられた画像の一例であり、線の数は２つである 。 図９は、本発明の方法のフローチャートである。 図１０は、キャリアを有するロボットアームの動作の線図である。 図１１は、照射される対象とカメラによって捉えられる画像との関係を示す線 図である。 図１２は、牛の識別された乳頭の位置を示す図である。 図１３は、乳頭識別画像を形成する装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図 である。 図１４は、図１３に開示された装置の側面図である。 図１５は、照射される対象と乳頭カップの口部との関係を示す線図である。 図１６は、対象が傾斜している場合の照射される対象と乳頭カップの口部との 関係を示す線図である。 図１７は、図１３及び１４に開示された装置を使用している場合の照射される 対象と乳頭カップの口部との関係を示す線図である。実施形態の詳細な説明 図１は、乳頭識別画像を形成する装置の略図である。本装置は、開光角度が約 ６０°〜８０°で照度が均一な光のシート１２を供給する、本例ではレンズ１１ の付いたイギリスのベクトルテクノロジー社製の５ミリワット装置等の小型レー ザ１０である構造化された光１２のソース１０を備えている。この種のレーザは 極めて薄い接続ケーブルを有する直径約１２ミリメートル、長さ７５ミリメート ルの管であるため、ロボットアーム１３の外端に取り付けられたとしても乳頭カ ップキャリアのロボットアーム１３にとってさほど苛酷な追加負荷とはならない 。レーザ１０は、ロボットアーム１３のキャリア１６内にある場合の乳頭カップ １５の口部１４より少し上に光のシート１２を当てるように配置されている。ロ ボットアーム１３のキャリア１６はまた、図５ａ、ｂ及びｃのような他の異なる 動物関連装置を載せることができる。 動物関連装置キャリア１６上には、小型のソリッドステートカメラ１７等の画 像捕捉手段１７もまた取り付けられている。このカメラ１７は、レンズ１８の付 いた１／２インチ（１２ｍｍ）の電荷結合素子カメラ（ＣＣＤカメラ）であり、 垂直面において１００°の画角を供給する。カメラ１７は、画角の一方の最端が 例えば乳頭カップ１５の口部１４の上又はその下、従って光のシート１２よりも 下となり、もう一方の最端が光のシート１２の面の垂線よりも後側にくるように 、光のシート１２に対して一定角度を成して配置されている。カメラの画角のこ うした配置は、カメラ１７から異なる距離にある対象間の識別を促進する。 本装置はまた支持手段を備えており、（レーザ発射ビームの形式である）光の シート１２はこの支持手段によって実質的な水平面において走査動作を実行する 。本発明の装置の他の実施形態によれば、本装置はまた支持手段を備えており、 （レーザ発射ビームの形式である）光のシート１２はこの支持手段によって実質 的な垂直面において走査動作を実行する。図２及び３は、走査動作の異なる実行 方法を示している。図２には、構造化された光１２は１つ又は複数の線の形式で あり、走査動作はロボットアーム１３の昇降によって、つまり結果的にはレーザ 発射装置等である構造化された光１２のソース１０の昇降によって実行されるよ うな状況が開示されている。図３には、構造化された光１２が点形状のビームの 形式であるような状況が開示されている。走査動作は、２つの段階によって実行 される。まず第１に、レーザ発射装置１０が軸Ａの回りを回転され、レーザ発射 装置１０の回転が十分に高速で実行されれば直線が発生する。第２に、ロボット アーム１３、延てはレーザ発射装置１０を昇降させてこの直線に走査動作を実行 させる。 図１にはまた、レーザ発射装置１０の前に配置されたスクリーン６又はラスタ ー６が点線によって示されている。スクリーン６には、スリット又は複数の貫通 穴を供給することができる（図６及び７参照）。 レーザ１０を生かすための接続は２０で示され、カメラ１７の信号接続及び加 圧接続は２１で、また乳頭カップ１５用の真空ラインは２２で示されている。ロ ボットアーム１３は、英国特許第２，２２６，９４１号又は英国特許第２，２５ ８，３８２号に示されているタイプ又は他の適正タイプのものとすることができ る。ロボットアームの制御指示は、ビデオカメラ情報からもたらされる。 図４は、画像捕捉ユニット及び処理装置ユニットのブロック図である。図４で は、レーザストライプ発生器が３１で指示され、レーザストライプによって生成 される画像を見るカメラが３２で指示されている。これらは共に、一部が３６で 示されているロボットアーム上に存在している。電源ユニット３３は、電子回路 ユニット３４及び３５、及び必要であればカメラ３２を加圧する。ユニット３５ は、カメラ３２からの画像情報を処理して画像位置情報をユニット３４に供給し 、ユニット３４は、制御情報をロボット（全体は示されていない）への出力３７ に供給する。電力ケーブルと信号ケーブルは、ロボットアーム上の３８に纏めて 保持されている。 図４にはまた、乳頭等を定義した参照基準を使用して照射された対象が例えば 乳頭であるかどうかを決定するように配置された制御手段３９が開示されており 、ここでは、照射された対象の画像が前記動物の異なる部位を定義した参照基準 と比較される。 図５ａ、ｂ、ｃは、本発明の装置に接続して使用される異なる動物関連装置を 示している。図５ａは、乳房及び／又は乳頭上の傷の検査に使用可能なビデオカ メラ４０を示している。図５ｂは、クリーニング等のために乳房及び乳頭にスプ レーするスプレー装置４２を示している。図５ｃが示すカップ４４にはある程度 までヨウ素が充填されており、搾乳が終了するとこの中に乳頭が浸される。 動物の部位の位置を認識して決定するための本発明の装置はまた、異なる画像 信号を記憶するためのメモリ装置（図示されていない）を備えることができる。 メモリ装置は例えば画像信号処理ユニット３５内に包含されることが可能であり 、画像信号処理ユニット３５は、異なる画像信号を処理して関係のある線又は点 と 関係のない線又は点とを区別し、これにより関係のある線は２ｃｍ〜７ｃｍの長 さを有する線として限定され、関係のある点は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する虚 線上に配置された点として限定されて照射された対象の完成画像が供給される。 本装置はさらに、画像信号を濾波して関係のない線又は点を除去するフィルタ手 段（図示されていない）を備えている。フィルタ手段もまた、例えば画像信号処 理ユニット３５内にメモリ装置より前に接続配置して包含されることが可能であ る。本装置にはまたピボット手段が供給されることが可能であり、レーザ発射ビ ームはこのピボット手段によって実質的な水平面又は実質的な垂直面において走 査動作を実行する。ピボット手段は、例えば双方向制御式のステッパモータによ って構成することができる。本装置はまた、走査中に走査面を乳頭より下の位置 から乳頭の位置を決定可能な位置まで上向きに移動させる手段を備えることがで きる。走査面は、連続する２つの走査面間の距離がレーザ発射ビームの幅よりも 大きくなるように順次移動される。 図６ａは、カメラ１７、３２によって捉えられた画像の第１の例である。図６ ａは、照射された対象が乳頭５０である場合の一例を示している。図６ａは、画 像信号処理手段３５における処理の後の完成画像を示している。この場合、本発 明による装置はピボット手段と走査面を移動させる手段とを備えており、レーザ 発射ビームは実質的な水平面において走査動作を実行する。第１の走査面では、 レーザ発射装置１０、３１は第１の線５２₁で乳頭５０を照射する。この線５２₁ の画像信号はカメラ１７、３２によって捕捉され、メモリ装置に記憶される。次 いで走査面は上へと移動され、レーザ発射装置１０、３１が第２の線５２₂で乳 頭５０を照射する。この第２の線５２₂の画像信号もカメラ１７、３２によって 捕捉され、メモリ装置に記憶される。この工程は、対象が例えば乳頭として識別 可能になるまで継続される。この場合、乳頭５０はｎ本の線によって照射される 。但し、ｎ≧２である。異なる線５２₁，．．．，５２_nの画像信号はメモリ装置 に記憶され、画像信号処理手段３５において完成画像へと「バッファ」される。 異なる画像信号はまた、外乱による関係のない線５４₁，．．．，５４_nも含んで いる。こうした関係のない線５４₁，．．．，５４_nはフィルタ手段によって除去 されるため、実際には完成画像から除去されている。これらは、図４において単 に工程 の説明上示されているだけである。完成画像においては、異なる線５２₁，．． ．，５２_nは照射されていない領域５６₁，．．．，５６_n-1によって隔絶されて いる。完成画像は明白なコントラストを有しており、異なる対象は制御手段３９ によって容易に識別が可能である。制御手段３９は、例えば乳頭を定義する参照 基準を使用して対象が乳頭であるかどうかを決定する。次いで、画像信号処理手 段３５が確定された乳頭の位置を決定する。 図６ａでは、乳頭５０が、この場合は少なくとも６本であるｎ本の線によって 照射されている。しかしながら、僅か２本であっても、十分な結果を達成可能で あること、即ち対象の乳頭等としての識別が可能であることが経験によって証明 されている。図６ｂには、こうした状況及び好適な実施形態が開示されている。 図６ａ又は６ｂの完成画像はまた、ピボット手段の代わりにレーザ発射装置の 前に配置されたスリット付きのスクリーン６又はラスター６を備えた装置を使用 して達成することができる。こうした場合、レーザ発射ビームは走査動作を実行 しない。 図６ａ又は６ｂに開示されている線５２₁，．．．，５２_nは、発散する線（図 示されていない）ともすることができる。これは、スリット付きのスクリーン又 はラスター、もしくはピボット手段の双方によって達成することができる。 図７は、カメラ１７、３２によって捉えられた画像の第２の例である。図７は 、照射された対象が乳頭６０である場合の一例を示している。図７は、画像信号 処理手段３５における処理の後の完成画像を示している。この場合、本発明によ る装置は、予め決められたパターンで配置された複数の貫通穴を有する、レーザ 発射装置１０、３１の前に配置されたスクリーンを備えている。レーザ発射ビー ム１２によって乳頭６０が照射されると、複数の点６２₁，．．．，６２_nが画像 内に配置されて発生する。 以後の工程は、図６ａ及び６ｂに関連して記述したものと同様である。 図８ａは、カメラ１７、３２によって捉えられた画像の第３の例である。図８ ａは、照射された対象が牛の臀部５１である場合の一例を示している。図８ａは 、画像処理手段３５における処理の後の完成画像を示している。この場合、牛の 臀部５１はｎ本の線によって照射される。但し、ｎ≧２である。異なる線５２₁ ，．．．， ５２_nの画像信号はメモリ装置に記憶され、画像信号処理手段３５において完成 画像へと「バッファ」される。この場合の参照基準は、図６ａ及び６ｂによる場 合よりも線が長い。以後の工程は、図６ａ及び６ｂに関連して記述したものと同 様である。 図８ｂには、線が２本である場合の好適な実施形態が開示されている。経験上 、僅か２本であっても十分な結果を達成可能であること、即ち対象を臀部５１と して識別可能であることが証明されている。 図９は、本発明の方法のフローチャートである。本方法は、ブロック７０で開 始される。続くブロック７２で、本方法は、構造化された光によって少なくとも １つの乳頭を含むことが予測される区域を、前記光によって同時に或いは別々に 照射される対象が少なくとも２つの照射領域に分割され、２つの照射領域の各々 が非照射領域によって隔絶されるような方法で照射する。レーザを使用する文脈 における「領域」という表現は、ここでは極めて明確な輪郭を有する十分に限定 された区域を意味するものとして使用されている。レーザによって供給される点 及び線は極めて明確であり、十分に限定されている。続いて本方法は、ブロック ７４で、前記光によって形成された少なくとも１つの画像を捕捉し、画像信号を 供給する。次の段階であるブロック７６は、前記画像信号を処理し、乳頭等を定 義した参照基準を使用することにより照射された対象が前記部位であるかどうか を決定することで構成される。照射された対象の画像は制御手段３９によって異 なる対象を定義した参照基準と比較され、前記照射された対象が動物の部位であ ればその位置が確定される。参照基準は、画像信号処理装置３５に記憶されるこ とが可能である。続くブロック７８で、本方法は確定された部位の位置を決定す る。次のブロック８０は、動物関連装置を前記部位の決定された位置へと案内す るための情報を提供することで構成される。本方法は、ブロック８２で完了する 。 図１０は、キャリアを有するロボットアームの動作の線図である。図１０には 、一頭の牛の４つの乳頭９０、９２、９４、９６が示されている。キャリア１６ を有するロボットアーム１３（図１参照）及び延てはレーザ発射装置１０及びカ メラ１７は、矢印Ｃが示すように図の向かって右から左へと、実質的にジグザク であるパターン９８を描いて移動している。ロボットアーム１３によるこのジグ ザ グ動作と同時に、レーザ発射装置１０は走査動作等を実行する。 図１１は、照射される対象とカメラによって捉えられる画像との関係を示す線 図である。１００は、カメラ及びレーザ発射装置を示している。この場合、レー ザ発射装置１００は２つの乳頭Ａ、Ｂを照射している。光は乳頭Ａ、Ｂからカメ ラ１００へと反射されて戻り、これによって線Ａ’、Ｂ’（図１１の右側）の位 置及び線Ａ’、Ｂ’の幅を測定することができる。図１１から明らかなように、 カメラ１００によって捉えられた画像１０２では線Ａ’が線Ｂ’より上に位置し ている。これは、乳頭Ａの方が乳頭Ｂよりカメラ１００に近いことを意味してい る。カメラ１００が画像を捉える場合、画像は多くの線を包含する。その各線が ｘ、ｙ位置及び長さｄを有している。これらの線は全て、制御手段により、面に おける各線の位置及び前記面における各線の長さに依存して異なるグループに纏 められる。既存のグループに近い線はそのグループに加えられ、当該グループの 新規位置は、加えられた線の位置と当該グループの旧位置との平均値位置に移動 される。制御手段は、各グループのこの平均値位置の計算を実行する。但し、各 グループは１つの対象を表す。各グループのこの平均値位置の計算は、牛等が動 けば各グループの位置が移動することを意味している。各グループは、探索され る部位に依存して許容範囲を有している。この許容範囲の中にある線は全てその グループに加えられ、この許容範囲の外にある線は新規グループを限定する。線 が複数のグループに帰属可能である場合、その線は最近のグループに加えられる 。 図１２は、識別された牛の乳頭の位置を示す図である。この図には、異なる数 の線を含む４つの異なるグループ１０４、１０６、１０８、１１０が示されてい る。この場合、各グループが１つの乳頭を表している。 図１３は、乳頭識別画像を形成する装置の第２の実施形態の一部を示す斜視図 である。本装置は、開光角度が約６０°〜８０°で照度が均一な光のシート又は 光の面（図示されていない）を供給する、本例では各々１つ又は複数のレンズの 付いた２つの小型レーザ１０₁、１０₂である構造化された光のソース１０を備え ている。本装置はまた、構造化された光のソース１０を運ぶためのロボットアー ム１３と、口部１４の付いた乳頭カップ１５を運ぶロボットアーム１３のキャリ ア１６とを備えている。キャリア１６上には、小型のソリッドステートカメラ１ ７等である画像捕捉手段１７も、この場合は２つのレーザ１０₁、１０₂と同じハ ウジング内に入って取り付けられている。２つのレーザ１０₁、１０₂は、光の面 を僅かに異なる方向に当てる（図１４参照）。 図１４には、図１３に開示された装置の側面図が示されている。この図では、 第１のレーザ１０₁が第１の光の面１２₁を供給し、第２のレーザ１０₂が第２の 光の面１２₂を供給していることが分かる。垂直面では、こうした２つの光の面 １２₁、１２₂は角度αだけずれている。第２のレーザ１０₂は、第２の光の面１ ２₂が乳頭カップ１５の口部１４より僅か距離ｄだけ上を通るように配置されて いる。α及びｄの値は、装置の形状によって決定される。αの一例は８°であり 、ｄの一例は８．５ｍｍである。この第２の光の面１２₂を使用する本実施形態 は、かえって乳頭上への口部１４の配置をより迅速かつ安全にする。但し、本実 施形態は単に２つのレーザには限定されない。垂直面において最下位の光の面１ ２_Nが口部１４の中心より僅か距離ｄだけ上を通るように配置される限り、本装 置はＮ個、但しＮ≧２、のレーザを備えることができる。各レーザに１つ又は複 数のレンズを供給する必要はない。この場合、１２₁及び１２₂はレーザビームを 示しており、本装置は支持手段を備え、レーザビームはこの支持手段によって実 質的な水平面において走査動作を実行する。以下、図１５−１７に関連してさら に説明を行う。 図１５は、照射される対象と乳頭カップの口部との関係を示す線図である。向 かって左の状況では、乳頭５０は第１の光の面１２₁によって照射されているの みであり、線５０₁が発生している。本装置は、既に乳頭カップの口部１４を明 示された位置まで案内している。これについては図１−１２に関して説明されて おり、説明は繰り返さない。右側の状況では、ソース１０（図１３及び１４参照 ）が既に上に移動し、乳頭５０は第２の光の面１２₂によっても照射されて線５ ０₂が発生している。この第２の線５０₂は、乳頭５０の先端の正確な位置の決定 をより容易にする。 図１６は、対象が傾斜している場合の照射される対象と乳頭カップの口部との 関係を示した線図である。この図から明白なように、乳頭５０はかなり傾斜して いる。乳頭５０が線５０₁を発生させる第１の光の面１２₁によって照射されるだ けであれば、状況は左側の口部１４のようなものであって、口部１４は乳頭５０ の先端から離れるように案内される。反対に乳頭５０が第２の線５０₂を発生さ せる第２の光の面１２₂によっても照射されれば、右側の口部の位置から明らか なように、口部１４は乳頭５０の先端の方に案内される。 図１７は、図１３及び１４に開示された装置を使用している場合の照射される 対象と乳頭カップの口部との関係を示した線図である。この図では、第１の光の 面１２₁は上側に移動していて第１の線５０₁が乳頭５０ではなく乳房に配置され て発生している。第１の線５０₁は、乳頭５０の先端から既に移動している。乳 頭５０上に配置された第２の線５０₂のために、口部１４は図が示すように案内 されて配置される。 説明で言及されている構造化された光は、これまでのところ図中ではレーザ光 としてしか開示されていないが、構造化された光は、線又は点等の任意の形状を 有する赤外線又は操作された光の形式でもあり得る。操作は、光が例えばレンズ とスクリーンとの組合せを通過するということを包含することができる。 本発明は、これまでに記述した実施形態に限定されるものではなく、添付の請 求項の範囲内で多くの異なる修正が可能であることは明白である。さらに、説明 された装置及び方法が動物の経歴データの使用を必要としない場合でも、前記装 置及び方法の性能を強化する可能性があるため、こうした使用は除外されていな いことに留意しなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 動物の少なくとも１つの部位の位置を認識して決定するための装置であっ て、前記装置は、前記少なくとも１つの部位を含むことが予測される区域を照射 するための構造化された光（１２）のソース（１０；３１）を備え、前記光（１ ２）によって同時に或いは別々に照射される対象は少なくとも２つの照射領域（ ５２₁，５２₂；６２₁，６２₂）に分割され、２つの照射領域（５２₁，５２₂；６ ２₁，６２₂）は各々非照射領域（５６₁）によって分離され、画像捕捉手段（１ ７；３２）は少なくとも１つの画像を捕捉して画像信号を供給するように配置さ れ、本装置はさらに、前記捕捉された画像信号に応答する画像信号処理手段（３ ５）と、照射された対象の画像を異なる対象を定義した参照基準と比較して照射 された対象が前記部位であるかどうかを決定し、前記照射された対象が動物の前 記部位であることが確定されればその位置を確定する制御手段（３９）と、動物 関連装置（１５；４０；４２,４４）と、前記動物関連装置（１５；４０；４２, ４４）を前記部位の決定された位置に向かって案内する手段とを備えることを特 徴とする装置。 ２． 前記画像捕捉手段（１７；３２）によって捕捉される前記少なくとも１つ の画像は、前記光（１２）によって形成されることを特徴とする請求項１に記載 の装置。 ３． 構造化された光（１２）のソース（１０；３１）は発光装置（１０；３１ ）であることと、前記少なくとも２つの照射領域（５２₁，５２₂；６２₁，６２₂ ）の各領域は線又は点の形式であり、線又は点の数は制御手段による照射された 対象の識別を可能にするようなものであることを特徴とする請求項２に記載の装 置。 ４． 構造化された光（１２）のソース（ ）は少なくとも２つの発光装置（ ）であって、各発光装置は発光ビームを発生させ、２つの連続する発光ビームは 各々垂直面において角度αで分離されることと、前記少なくとも２つの照射領域 （５２₁，５２₂；６２₁，６２₂）は各々線又は点の形式であり、線又は点の数は 制御手段による照射された対象の識別を可能にするようなものであることを特徴 とする請求項２に記載の装置。 ５． 構造化された光（１２）のソース（ ）は少なくとも２つの発光装置（ ）であって、各発光装置は発光面を発生させ、２つの連続する発光面は各々垂直 面において角度αで分離されることと、前記少なくとも２つの照射領域（５２₁ ，５２₂）は線の形式であり、線の数は制御手段による照射された対象の識別を 可能にするようなものであることを特徴とする請求項２に記載の装置。 ６． 垂直面において、最下位の発光ビーム又は発光面は支持された乳頭カップ （１５）の口部（１４）の中心より僅かに距離ｄだけ上を通るように配置される ことを特徴とする請求項４又は５に記載の装置。 ７． 発光ビーム又は発光面の数は２であることと、前記角度αは好適には８° であり、前記距離ｄは好適には８．５ｍｍであることを特徴とする請求項６に記 載の装置。 ８． 前記装置はまた、少なくとも１つの発光ビームの走査動作のために供給さ れた支持手段を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の装置。 ９． 発光ビームは実質的な水平面において前記支持手段によって走査動作を行 うことを特徴とする請求項８に記載の装置。 １０． 発光ビームは実質的な垂直面において前記支持手段によって走査動作を 行うことを特徴とする請求項７に記載の装置。 １１． 発光ビームは実質的な傾斜面において前記支持手段によって走査動作を 行うことを特徴とする請求項７に記載の装置。 １２． 支持手段は主としてジグザグ形に動作することを特徴とする請求項８に 記載の装置。 １３． １つ又は複数の走査面又は発光面は、２つの連続する走査面又は発光面 間の距離が発光ビームの幅より大きくなるように順次移動されることを特徴とす る請求項５〜１２の何れか１つに記載の装置。 １４． 対象の照射時に異なる走査面から取得される画像信号は、完成画像内に 平行線（５２₁，．．．，５２₂）を発生させることを特徴とする請求項１３に記 載の装置。 １５． 対象の照射時に異なる走査面又は発光面から取得される画像信号は、完 成画像内に発散する線を発生させることを特徴とする請求項１３に記載の装置。 １６． 前記装置はまた、発光装置（１０；３１）の前に配置されたスリットを 有するスクリーン（６）又はラスターを備えることを特徴とする請求項３に記載 の装置。 １７． 対象の照射時にスリットを有するスクリーン（６）又はラスター（６） から取得される画像信号は、画像内に複数の線（５２₁，．．．，５２_n)を発生 させることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 １８． 対象の照射時にスリットを有するスクリーン又はラスター（６）から取 得される画像信号は、画像内に発散する線を発生させることを特徴とする請求項 １６に記載の装置。 １９． 対象の照射時にスリットを有するスクリーン（６）又はラスター（６） から取得される画像信号は、画像内に複数の傾斜線を発生させることを特徴とす る請求項１６に記載の装置。 ２０． 前記装置はまた、予め決められたパターンで配置された複数の貫通穴を 有する、発光装置（１０；３１）の前に配置されたスクリーン（６）を備えるこ とを特徴とする請求項３に記載の装置。 ２１． 対象の照射時に予め決められたパターンで配置された貫通穴を有するス クリーン（６）から取得される画像信号は、画像内に配置される複数の点（６２₁ ，．．．，６２_n）を発生させることを特徴とする請求項２０に記載の装置。 ２２． 画像信号処理手段（３５）は異なる画像信号を処理して関係のある線又 は点と関係のない線又は点とを区別し、これにより関係のある線は２ｃｍ〜７ｃ ｍの長さを有する線として限定され、関係のある点は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有 する虚線上に配置された点として限定されて照射された対象の完成画像が供給さ れ、完成画像は、制御手段（３９）によって完成画像と異なる対象を定義した参 照基準との比較に使用されることを特徴とする請求項３〜２１の何れか１つに記 載の装置。 ２３． 前記装置はまた、画像信号を濾波して関係のない線又は点を除去するフ ィルタ手段を備えることを特徴とする請求項２２に記載の装置。 ２４． 制御手段（３９）は、各線又は点の平面における位置、及び前記平面に おける各線又は点の前記平面における長さに依存して、前記線又は点を異なるグ ループに纏めることを特徴とする請求項１〜２３の何れか１つに記載の装置。 ２５． 制御手段２（３９）は各グループの位置を計算し、前記位置は前記グル ープにおける各線又は点の位置の平均値であり、各グループは１つの対象を表す ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。 ２６． グループの前記位置が移動すると、これに対応して前記支持手段が移動 することを特徴とする請求項２５に記載の装置。 ２７． 部位は乳汁を分泌する動物の乳頭であることと、動物関連装置（１５； ４０；４２，４２）は乳頭搾乳カップ（１５）、乳頭クリーニング装置（４２） 及び乳頭検査装置（４０）のうちの１つであることを特徴とする請求項１〜２６ の何れか１つに記載の装置。 ２８． 部位は乳汁を分泌する動物の臀部であることを特徴とする請求項１〜２ ６の何れか１つに記載の装置。 ２９． 構造化された光（１２）のソース（１０；３１）は支持された乳頭カッ プ（１５）の口部（１４）より上を通るように配置され、画像捕捉手段（１７； ３２）は構造化された光（１２）を通してカップ（１５）の口部全体を観るよう に配置されたビデオカメラ（１７；３２）であることを特徴とする請求項１〜２ ８の何れか１つに記載の装置。 ３０． ビデオカメラ（１６；３２）はＣＣＤ（電荷結合素子）タイプのカメラ であることを特徴とする請求項１〜２９の何れか１つに記載の装置。 ３１． 画像信号処理手段（３５）は捕捉された画像信号から乳頭である可能性 のある画像信号を含む部位を選択し、その選択された部位のみを処理する手段を 含み、これにより乳頭画像信号の後続処理間の時間が短縮されることを特徴とす る請求項２７〜３０の何れか１つに記載の装置。 ３２． 画像信号処理手段（３５）は前記捕捉された画像信号内に選択された乳 頭の乳頭カップ（１５）の入口点の位置を供給することを特徴とする請求項３１ に記載の装置。 ３３． 画像信号処理手段（３５）は、乳頭である可能性のある画像信号及び乳 頭カップ入口点信号を含む選択された部位によって表された空間離隔距離を定量 化して前記ガイド手段に適切な制御情報を供給する手段を含むことを特徴とする 請求項３１又は３２に記載の装置。 ３４． 制御情報は、前記離隔距離が大きいほどガイド手段をより迅速に動作さ せることを特徴とする請求項３３に記載の装置。 ３５． 前記支持手段は、ロボットアーム（１３）と、ロボットアーム（１３） 上に配置された発光装置（１０；３１）とを備えることを特徴とする請求項８〜 ３４の何れか１つに記載の装置。 ３６． 前記支持手段は、ロボットアーム（１３）と、ロボットアーム（１３） 上に配置された発光装置（１０；３１）と、レーザ発射ビームが走査動作を行う 際の手段であるピボット手段とを備えることを特徴とする請求項８〜３４の何れ か１つに記載の装置。 ３７． 線の数は２であることを特徴とする請求項３〜３６の何れか１つに記載 の装置。 ３８． 発光装置（１０；３１）はレーザ発射装置（１０；３１）であることを 特徴とする請求項３〜３７の何れか１つに記載の装置。 ３９． 発光装置（１０；３１）は赤外線発射装置であることを特徴とする請求 項３〜３７の何れか１つに記載の装置。 ４０． 発光装置（１０；３１）は電球であることと、前記装置はまた電球から の光を回折させる１つ又は複数のレンズを備えることを特徴とする請求項３〜３ ７の何れか１つに記載の装置。 ４１． 各発光装置はレーザ発射装置であることと、前記装置はまた、レーザ発 射ビームを各レーザ発射装置からレーザ発射面へと回折させる１つ又は複数のレ ンズを備え、最下位のレーザ発射面は前記部位の先端の位置を決定するために使 用されることを特徴とする請求項５〜７、１３〜１５、２２〜３５の何れか１つ に記載の装置。 ４２． 動物の少なくとも１つの部位の位置を認識して決定するための方法であ って、 − 前記光によって同時に或いは別々に照射される対象が少なくとも２つの照射 領域に分割され、２つの照射領域が各々非照射領域によって分離されるような方 法で、前記少なくとも１つの部位を含むことが予測される区域を構造化された光 によって照射する段階と、 − 少なくとも１つの画像を捕捉して画像信号を供給する段階と、 − 前記画像信号を処理し、照射された対象の画像を異なる対象を定義した参照 基準と比較することによって照射された対象が前記部位であるかどうかを決定し 、前記照射された対象が動物の前記部位であることが確定されればその位置を確 定する段階と、 − 動物関連装置を前記部位の決定された位置へと案内するための情報を提供す る段階とを特徴とする方法。 ４３． 前記光によって形成された少なくとも１つの画像を捕捉することを特徴 とする請求項４２に記載の方法。 ４４． − 前記対象を少なくとも１つの発光ビームによって照射し、前記少な くとも２つの照射領域は各々線又は点の形式であり、また、 − 線又は点の数は、照射された対象の識別を可能にするようなものであること を特徴とする請求項４３に記載の方法。 ４５． − 前記対象を少なくとも１つの発光ビームによって照射し、連続する ２つの発光ビームは各々垂直面において角度αで分離され、前記少なくとも２つ の照射領域は各々線又は点の形式であり、 − 線又は点の数は、照射された対象の識別を可能にするようなものであること を特徴とする請求項４３に記載の方法。 ４６． − 前記対象を少なくとも１つの発光面によって照射し、連続する２つ の発光面は各々垂直面において角度αで分離され、前記少なくとも２つの照射領 域は各々線の形式であり、 − 線の数は、照射された対象の識別を可能にするようなものであることを特徴 とする請求項４３に記載の方法。 ４７． 乳頭カップ（１５）の口部（１４）の中心より僅かに距離ｄだけ上を垂 直面における最下位として発光ビーム又は発光面を通すことを特徴とする請求項 ４５又は４６に記載の方法。 ４８． 発光ビーム又は発光面の数は２であることを特徴とする請求項４７に記 載の方法。 ４９． − 発光ビームを主としてジグザグ式の動作を行うように移動させるこ とを特徴とする請求項４４又は４５に記載の方法。 ５０． − 実質的な水平面において走査動作を行うように発光ビームを旋回さ せることと、 − 走査中、走査面を部位より下の位置から部位の位置として決定可能な位置へ と上向きに移動させること、を特徴とする請求項４９に記載の方法。 ５１． − 発光ビームを実質的な垂直面において走査動作を行うように旋回さ せることを特徴とする請求項４９に記載の方法。 ５２． １つ又は複数の走査面又は発光面を、連続する２つの走査面又は発光面 間の距離が発光ビームの幅より大きくなるように順次移動させることを特徴とす る請求項４６、５０又は５１に記載の装置。 ５３． 対象の照射時に異なる走査面又は発光面から完成画像内に平行線を発生 させる画像信号を取得することを特徴とする請求項５２に記載の装置。 ５４． 対象の照射時に異なる走査面又は発光面から完成画像内に発散する線を 発生させる画像信号を取得することを特徴とする請求項５２に記載の装置。 ５５． − 発光ビームの前にスリットを有するスクリーン又はラスターを配置 することと、 − 対象の照射時に画像内に複数の線を発生させる画像信号を取得することと、 − 対象の照射時に画像内に発散する線を発生させる画像信号を取得することと 、 − 対象の照射時に画像内に複数の線である傾斜線を発生させる画像信号を取得 することを特徴とする請求項４４に記載の方法。 ５６． − 予め決められたパターンで配置された複数の貫通穴を有するスクリ ーンを発光ビームの前に配置することと、 − 対象の照射時に画像内に配置される複数の点を発生させる画像信号を取得 することを特徴とする請求項４４に記載の方法。 ５７． − 異なる画像信号を処理して関係のある線又は点と関係のない線又は 点とを区別し、これにより関係のある線は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する線とし て限定され、関係のある点は２ｃｍ〜７ｃｍの長さを有する虚線上に配置された 点として限定されて照射された対象の完成画像が供給されることと、 − 画像信号を濾波して関係のない線又は点を除去し、完成画像は異なる対象を 定義した参照基準と完成画像との比較に使用されることを特徴とする請求項４３ 〜５６の何れか１つに記載の方法。 ５８． − 前記線又は点を、各線又は点の平面における位置、及び前記平面に おける各線又は点の前記平面における長さに依存して異なるグループに纏めるこ とを特徴とする請求項４３〜５７の何れか１つに記載の方法。 ５９． 各グループの位置を計算することを特徴とし、前記位置は前記グループ 内の各線又は点の位置の平均値であり、各グループは１つの対象を表す請求項５ ８に記載の方法。 ６０． １グループの前記位置の動きに依存して発光ビーム又は発光面を移動さ せることを特徴とする請求項５９に記載の方法。 ６１． − 捕捉された画像信号から部位である可能性のある画像信号を含む部 分を選択することと、 − 選択された部位のみを処理することを特徴とする請求項４３〜６０の何れか １つに記載の方法。 ６２． 選択された乳頭の乳頭カップ入口点の位置を前記捕捉された画像信号に 供給することを特徴とし、当該部位は乳頭である請求項６１に記載の方法。 ６３． − 乳頭である可能性のある画像信号及び乳頭カップ入口点信号を含む 選択された部位によって表される空間離隔距離を定量化することと、 − 前記離隔距離の量を基礎として前記ガイド情報を供給することを特徴とする 請求項６２に記載の方法。 ６４． − 離隔距離が大きいほど、より高速で移動させるためのガイド情報を 供給することを特徴とする請求項６３に記載の方法。 ６５． − ビデオカメラで区域を観ることによって画像を捕捉することを特徴 とする請求項４３〜６４の何れか１つに記載の方法。 ６６． ビデオカメラを観察軸に沿って下から構造化された光へと方向付けるこ とを特徴とする請求項４３〜６５の何れか１つに記載の方法。 ６７． 線の数は２であることを特徴とする請求項４４〜６６の何れか１つに記 載の方法。 ６８． 前記対象を発光ビームで照射することを特徴とする請求項４４〜６７の 何れか１つに記載の方法。 ６９． 前記対象を赤外線ビームで照射することを特徴とする請求項４４〜６７ の何れか１つに記載の方法。 ７０． 前記対象を電球で照射することを特徴とし、電球からの光は１つ又は複 数のレンズによって回折される請求項４４〜６７の何れか１つに記載の方法。 ７１． − 前記対象を少なくとも２つのレーザ発射ビームで照射し、各レーザ 発射ビームは１つ又は複数のレンズによってレーザ発射面へと回折されることと 、 − 垂直面における最下位のレーザ発射面を使用して前記部位の先端の位置を決 定することを特徴とする請求項４５〜４８、５２〜５４、５７〜６６の何れか１ つに記載の方法。