JP2019003669A - 動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動物たちの鼻柄を利用して、動物個体を認識する装置及び方法を提供する。【解決手段】動物の個体認識装置は、動物個体を認識するために必要な識別可能な鼻柄イメージを獲得するために動物の個体の動きを停止させるための動物モーション固定部１０１と動物モーション固定部１０１によって動きが停止された動物個体の鼻柄イメージを獲得して保存するためのイメージ獲得部１０２と、イメージ獲得部１０２から獲得した鼻柄イメージ又は補正された鼻柄イメージから鼻柄コードを生成、登録、認証及び識別するためのイメージ認識部１０３を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、動物たちの鼻柄を利用して、動物個体を認識する装置と方法に関するものである。さらに詳しくは、動物個体を認識するために必要な識別可能な鼻柄イメージを獲得するために動物個体の動きを停止させるための動物モーション固定部と動物モーション固定部によって動きが停止された動物個体の鼻柄イメージを獲得して保存するためのイメージ獲得部と、イメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージ又は補正された鼻柄イメージから鼻柄コードを生成、登録、認証及び識別するためのイメージ認識部を含む動物の個体認識装置及び方法に関するものである。

動物たちの個体を認識する方法は、3800年前ハンムラビ法典で動物の体の一部に表示をした記録が残っており、歴史的に古くから使用されてきた。特に、当時には馬（horse）
のように、非常に価値のある動物の盗難を防ぐために多く使用された。最近では、従来の泥棒や窃盗などから防御するための所有権の確認を目的に加え、家畜動物の生産管理、農場での動物の疾病発生の制御、絶滅と保護動物の管理だけでなく、様々な動物を輸出入する過程で義務的な検疫にも利用されている。単一化されているグローバル経済によって一国のみで限定されたものではなく、世界的に肉の消費が増加しており、食用以外にもペットや観賞などの様々な目的のために動物の使用が増大している。

これにより、多くの動物が飼育されたり、移動しているが、これにより、従来は特定の農場又は地域、特定の国でのみ限定されていた狂牛病（mad cow disease）のような伝染
病が全地球的に発生している。したがってUNを含むそれぞれの国では、国内だけでなく、国際的に動物の生産、流通、移動などの過程で発生し得るすべてのリスクを制御するために、効果的でありながら信頼性の高い動物の個体追跡（tracking）及び識別システムに関する制度を運営しようと努力しており、最近になって、従来の伝統的方法に加え、発達された情報化技術を通し、より良いシステムを構築しようと様々な試みと研究を進めている。

動物個体を管理する伝統的な方法としては主に豚に使用する耳引き裂く（ear notching）方法、牛や羊の耳にプラスチックやバーコードがある耳タグ（plastic and bar-coded ear tag）を付ける方法、乳牛の首に数字の書かれたタグがあるチェーンを巻く方法、動
物の体に数字や文字模様金属などを液化窒素やドライアイス及びアルコールなどで冷却させて模様を刻む方法(freezebranding)、動物の体にペイントを塗ったり(paint branding)、入れ墨をする方法（tattooing）が使用された。

20世紀後半には、主に牛や羊の鼻柄（muzzle print、nose print）をインクをつけて紙に拓本を採取して比較する方法（muzzle printing）が試みたりした。しかし従来の方法
は、原始的な手段を使用する特徴によりいくつかの欠点がある。

鼻柄を採取したり、ペイントを塗りする方法を除く大体の方法は作業の過程で動物個体の特定の部位の損傷を伴って動物個体の苦痛や発作及び拒否行動により作業者と動物の安全に重要な影響を与える可能性があり、多くの作業時間が必要となる。だけでなく、専門家の協力なしに非専門家が利用することはほとんど不可能であり、また動物の福祉の面でも多くの問題がある。

また、作業が完了した場合でも、周囲の環境が暗くて数字や文字を識別しにくい、又は動物たちの領域を表示するため行う行動によって、既存の表示方法が損傷になる場合には
、本来目的である個体区別が不可能になるという欠点がある。
また、伝統的な方法で表示された文字、数字及び特定部位が人によってわざと毀損されたり、偽造された場合でも個体区別が不可能になるという限界がある。

伝統的な方法の中で、牛の鼻柄を利用する方法は前記のいくつかの方法が持っている欠点を克服できると知られている。牛の鼻柄が人の指紋のように個体別に固有性を持っていることが広く知られていた20世紀の後半からは、これを利用した様々な試みが行われた。この方法は、牛の鼻柄を採取するために人の指紋を採取するのと同じ方法を用いた。牛の鼻の部分を拭いて異物を除去して、その部位にインクをつけて紙に拓本を取る段階を経て鼻柄を獲得した。しかし、ユーザーの熟練度によってインクが滲んだり、鼻を押す圧力によって拓本イメージが変わったり、同じ人が行っても拓本を取る方向によって、毎回異なる拓本イメージが出る問題点があった。

また、動物の鼻の部分がほとんど水に濡れていて、鼻の周りに異物が触れた場合、舌で舐める行動をするせいで、拓本を取るたび作業を繰り返さざるを得ないため、時間がかかるという問題点がある。これらの既存の伝統的な方法の限界を克服するために多くの試みと研究が進められている中、大きく2つの方向に分類できる。最初の方向は、電子識別装
置を使用する方法を研究すること、第二には動物個体固有の生体情報を利用する方法の研究である。

電子識別装置を使用する方法は、動物個体にマイクロチップとアンテナを耳タグに挿入するか、（electronic ear tag）、皮膚組織に注入するか（injectable transponder）、飲み込まようにして消化機関の胃に位置させて（ruminal boluse）、マイクロチップに含まれている情報をスキャンして認識リーダーを通して認識区分するのである。

しかし、この方法もまた、マイクロチップやアンテナが毀損されたり、スキャンできる機器がないと認識が不可能で、 伝統的な方法と同様にわざわざ毀損したり、偽変造した
場合には個体の区別が不可能であることが弱点である。また、いくつかの研究によると、動物個体内に挿入されたマイクロチップとアンテナを取り巻く物質が動物個体の体に腫瘍や組織壊死のような現象を引き起こすと知らされており、動物に100％安全ではないとい
う問題点がある。これにより農場の所有者または、自分のペットを飼う人はひどい拒否感が出て、好まない傾向がある。

動物個体の固有の生体情報を利用する方法は、前述の伝統的な方法と電子識別装置を用いたものとは比較できないほど高い信頼性を持っている。なぜなら、動物個体が独自に持っている固有で、生まれつきの特徴を利用したものであり、基本的に偽変造が不可能だからである。最近では、虹彩イメージを用いた分析（iris imaging）、網膜イメージを用いた分析（retina imaging）、DNAの分析（DNA pattern）、牛鼻柄イメージパターン解析（muzzle pattern imaging）の研究が進められている。しかし、虹彩イメージを用いた分析（iris imaging）、網膜イメージを用いた分析（retina imaging）、DNAの分析（DNA pattern）は、まだ現場で適用可能程度の技術的、コスト的な面で満足出来るレベルに達していないのが現実である。

本願発明に関連する別の従来技術として、韓国公開特許公報第10-2004-0008072号には
、牛に適用した携帯型情報端末と方法に関する技術的構成が開示されており、韓国公開特許公報第10-2004-0006822号には、スキャンした牛の鼻柄データを遠距離から牛の状態確
認や認識ができるように、インターネットやネットワーク網を利用する技術的構成が開示されているが、牛の鼻柄を獲得する方法が伝統的方法の拓本で、まずイメージを取った後、そのイメージをスキャンする方式であるため、拓本を取る過程で発生出来る、インクが滲むなどのユーザーの熟練度によるいくつかの伝統的方法の欠点を克服出来ないという限
界がある。そして被認識動物が牛に限定されており、鼻柄の大きさと形が異なる他の動物の場合には、適用が不可能だという問題点がある。

本願発明に関連する別の従来技術として、韓国公開特許公報第10-2002-0066771号では
、犬の鼻柄情報を利用して、身元確認をするために、ネットワーク通信網を利用したシステムに関する技術的構成が開示されているが、犬の鼻柄イメージを獲得する技術的装置及び方法の構成に関する言及がないのが限界である。

本願発明に関連する別の従来技術として、米国公開特許公報10/770,120号では、ペット（pet）であるの犬の鼻柄を獲得する技術的構成が開示されている。まず、接写撮影（close-up photograph）が出来つつ、接写撮影の際発生する焦点調整の難しい短所を克服した特定製品のカメラを使用して犬の鼻の部分を人の手で握った後、鼻柄を獲得したり、予め特定物質で構成されたインクの付いたよく曲げるプラスティック物質やインクの代わりに２つの化学成分で構成された物質層のある紙やカードなどを鼻に当てて、既存の拓本と同じ方法で鼻柄を獲得することである。

一回目の接写撮影に犬の鼻のイメージを獲得する場合には、実際のイメージとは異なって、大きさや間隔が歪曲される現象が発生できるし、上記特許公報に記載されたように、一般人がデジタルカメラやビデオカメラで焦点を当てるのが非常に困難であるという問題点がある。また、上記特許公報に記載されたポラロイドカメラでピントを合わせるために二つのビームを照射して一つのビームに合わせる作業を進めている間、犬が光に反応して首を回したり、体を動かす可能性が非常に高く、人の手で鼻の部分をつかんでいるだけで犬を停止した姿勢で維持するのが非常に難しい。現場でカメラ撮影をする場合、犬の体の大きさに応じて、光に対する反応が異なり、特に小柄な犬はカメラを恐れてカメラを見つめさせる自体が非常に難しいという問題点がある。また、光を鼻の部分と一定の距離を置いて正面に調査する場合、皮膚組織や水気により反射が起こり認識に必要なイメージを獲得できない現象が現れる問題点がある。

二番目に、事前に特定の物質で構成されたインクが付いたよく曲がるプラスチック材料やインクの代わりに2つの化学成分で構成された物質層のある紙やカードなどを鼻に当て
る方法は、既存の拓本と同じ方法で、前述した拓本方式と同様の問題が発生出来る。また、犬は鼻の部分に触る瞬間自然に舌で鼻を舐めるので、早い時間内に作業を完了しなければならない問題点がある。また犬以外の他の動物に適用できない限界がある。

本願発明に関連する別の従来技術として、日本公開特許公報2003-346148号では、ガラ
スのような透明な撮影用フレームに牛の鼻を当てて、デジタルカメラでイメージを撮影し、そのイメージを解析する方法に関する技術的構成が開示されているが、これもインクをつけずに拓本を取るため紙の代わりに撮影用フレームに鼻を当てる以外には従来の方法と同じである。したがって、前述した動物の鼻に当てる場合に生じる同じ問題が発生出来るし、また、牛以外の他の動物に適用できない限界がある。

したがって、これらの欠点を克服しながら、小規模の農場や畜産環境だけでなく、動物の登録制度など国家間の輸出入のような大規模の検疫などの制度環境でも本質的に適用が可能であり、物理的にも経済的にその適用に困難がなく、また、ユーザーの専門性とは無関係に、非専門家でも簡単に動物個体を識別して認識できる技術的な装置及び方法に関する要求が増大している実情である。

本発明の技術的課題は動物の鼻柄がある部位を接触せずに、動物の鼻柄をイメージとし
て獲得し、認識することにある。

本発明が解決しようとするもう一つの技術的課題は、動物の鼻柄を獲得する作業を実行する場合、被認識動物が検査自体を拒否して動かなかったり、光に対する拒否感により首を回したり、ひどくは攻撃的な行動で脅威をかけたり、顔を後ろに抜いたり、身体の一部がツールなどにぶつかってなどの行動によりイメージを獲得することが非常に難しいが、動物モーション固定部を利用して、 鼻柄イメージ獲得に必要な時間の間、被認識動物の
動きを停止させて被認識動物の鼻の部分からレンズを眺める角度がレンズ正面方向から大きくずれることなく最大限にレンズの正面方向に位置するようにして認識に必要な鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、異なる種の様々な動物に合う、動物モーション固定部を使用して、それぞれの種に対しての認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、光を鼻の部分と一定の距離を置いて正面に調査する場合、皮膚組織や水気により反射が起こり、認識に必要な良質のイメージを獲得し難しい欠点を克服するために、照明通路部材、反射加減部材とガイドボディに設置された種の鼻柄の特徴に合わせ、特定の波長領域間の間接照明を調査することにより、反射を最大限減らした、認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、 異なる種の様々な動物に合うイメージ撮影部を使
用してそれぞれの種について認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、非専門家もイメージ獲得部を使用して簡単にイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように良好な鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、被認識動物の種と品種に応じて異なる鼻柄の特性と関係なく、鼻柄が存在する場合は、認証又は識別が可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、水気にによる光反射とその他の異物や鼻毛などの身体特性に影響を受けずに認証又は識別が可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、鼻柄イメージ獲得する際、被認識動物の鼻の部分の方向によって変化する鼻柄の形に影響を受けずに認証又は識別を可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、特定の種や品種に関係なく、普遍的な鼻柄コードを生成して、認証又は識別を可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、特定の種や品種に限定して認証又は識別する際にも、特定の種や品種に最も適した方法を使用できるようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、異なる種の様々な動物に合った動物モーション固定部、イメージ獲得部、イメージ認識部を使用して獲得した認証用鼻柄イメージを既登録保存した鼻柄イメージと比較して、それぞれの種に対する認識率を高くすることにある。

〔本発明の一の態様〕
〔１〕
動物の鼻柄を用いた動物の個体認識装置において、
動物の鼻柄イメージを撮影獲得するために、動物の動きを固定する動物モーション固定部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２〕
〔１〕において、
前記動物モーション固定部は被認識動物のボディを固定するための姿勢固定部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔３〕
〔１〕において、
前記動物モーション固定部は姿勢固定部によって姿勢を固定する際に必要な動物の高さ、歩幅、平衡の位置を調節する位置調節部をさらに付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔４〕
〔２〕において、
前記姿勢固定部は被認識動物の上体を固定する上体固定部と被認識動物の顔面を固定する顔面固定部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔５〕
〔２〕において、
前記姿勢固定部は被認識動物の下半身を固定する下半身固定部をさらに付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔６〕
〔３〕において、
前記位置調整部は被認識動物の高さに合うように調節するための高さ調整部、被認識動物の歩幅の広さを調節するための歩幅調整部、被認識動物の顔面が平衡に置くことができるよう左、右、上、下を調節する平衡調節部のいずれか以上を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔７〕
〔１〕において、
前記動物モーション固定部は動物の種または品種の大きさや骨格の構造に応じて、姿勢固定部と位置調整部の構成を異にすることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８〕
〔４〕において、
前記上体固定部は被認識動物の上体部位を固定させる上体固定部材；及び
前記上体固定部材を固定させるために使用される上体ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔９〕
〔８〕において、
前記上体固定部材は上体部位を覆うカバー、上体部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルのいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０〕
〔８〕において、
前記上体ロック部材はカバー、上体部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルを固定するために手動ロック部材または電子ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１〕
〔８〕において、
前記上体固定部材が上体を圧迫できるように、圧力を加えるための上体圧力調整部材を付加することを特徴とする動物個体認識装置
〔１２〕
〔１１〕において、
前記上体圧力調整部材は圧力を加えるために、上体固定部材の体積と長さを減らすか、空気または液体を注入する圧力注入器を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１３〕
〔４〕において、
前記顔面固定部は被認識動物の顔面を固定する台座を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１４〕
〔１３〕において、
前記台座は被認識動物の顔面部位の重量に耐えながら顔面部位の顎が密着するように種と品種によって様々な形態の形状と付着物を有し、木材、プラスチック、ゴム、金属のいずれか以上を材質として選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１５〕
〔６〕乃至〔１４〕のいずれか一項において、
前記台座の高さを調節するための台座高さ調整部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１６〕
〔１５〕において、
前記台座高さ調整部の底を支持する支持台；
支持台と台座を連結する連結部材；及び
連結部材の高さを調節する台座高さ調整部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１７〕
〔４〕において、
前記顔面固定部は被認識動物の鼻または口の周りを固定するための顔面固定部材；及び
前記顔面固定部材を固定するために使用される顔面ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１８〕
〔１７〕において、
前記顔面固定部材は、顔面部位を覆うカバー、顔面部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルのいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１９〕
〔１７〕において、
前記顔面ロック部材は、カバー、上体部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルを固定するために手動ロック部材または電子ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２０〕
〔１７〕において、
前記顔面固定部材が顔面部位に圧力を加えるための顔面圧力調整部材を付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔２１〕
〔２０〕において、
前記顔面圧力調整部材は圧力を加えるために顔面固定部材の体積と長さを減らすか、空気又は液体を注入する圧力インジェクターを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２２〕
〔４〕において、
前記顔面固定部は被認識動物の顔面が水平になるように左、右、上、下を調節する平衡調整部とを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２３〕
〔６〕乃至〔１４〕又は〔１７〕乃至〔２２〕のいずれか一項において、
前記平衡調整部は水平を感知する平衡感知センサー；及び
水平度を表示するためのディスプレイ部に構成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔２４〕
〔２３〕において、
前記平衡感知センサーは重力が移動する方向を感知して信号を発生させる重力センサー、傾きの変化を感知して信号を発生するジャイロセンサー、微細な圧力変化を感知して信号を発生圧力センサーの単数または複数に選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔２５〕
〔５〕において、
前記下半身固定部は被認識動物の下半身部位を固定する下半身固定部材；及び
前記下半身固定部材を固定するために使用される下半身ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２６〕
〔２５〕において、
前記下半身固定部材は下半身部位を覆うカバー、下半身部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルのいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔２７〕
〔２５〕において、
前記下半身ロック部材はカバー、下半身部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルを固定するために手動ロック部材または電子ロック部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔２８〕
〔２５〕において、
前記下半身固定部材が下半身に圧力をかけるための下半身圧力調整部材を付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔２９〕
〔２８〕において、
前記下半身圧力調整部材は圧力をかけるために下半身固定部材の体積と長さを減らすか、空気又は液体を注入する圧力インジェクターを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔３０〕
〔５〕において、
前記下半身固定部を地表面や作業ツールの特定位置に固定させる下半身固定部支持部材を付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔３１〕
〔３０〕において、
前記下半身固定部支持部材は、下半身固定部を地表面や作業ツールの特定位置に固定させる下半身支持部材；及び
下半身支持部材を下半身固定部と連結する連結部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔３２〕
〔３１〕において、
前記下半身支持部材と連結部材は下半身固定部がしっかりと固定されるように種と品種によって環状をはじめとする様々な形状を有し、鉄のような金属材料、簡単に破れていない合成繊維、ゴム、布等の材料のいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔３３〕
〔５〕において、
前記下半身固定部は動物の種と大きさによって異なる前足の歩幅に合わせて歩幅を調節する歩幅調整部を付加設置されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔３４〕
〔６〕乃至〔１４〕、〔１７〕乃至〔２２〕又は〔２５〕乃至〔３３〕のいずれか一項において、
前記歩幅調整部は歩幅を調節するための連結部材と連結部材の長さを調節する調整部材からなることを特徴とする動物個体認識装置。
〔３５〕
〔３４〕において、
前記連結部材は両方の下半身部分を連結するベルト、ストラップ、ケーブルのいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔３６〕
〔６〕において、
前記高さ調整部は上体固定部と下半身固定部を連結する高さ調整部を付加設置することを特徴とする動物個体認識装置。
〔３７〕
〔３６〕において、
前記上体固定部と下半身固定部を連結する高さ調整部は上体固定部と下半身固定部を連結する連結部材；と
連結部材の長さを調節する長さ調整部材を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔３８〕
〔３７〕において、
前記連結部材はベルト、ストラップ、ケーブルのいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔３９〕
動物の鼻柄を用いた動物個体認識装置において、
動物の鼻柄イメージを撮影獲得して、撮影獲得した鼻柄イメージを保存するイメージ獲得部とを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔４０〕
〔３９〕において、
前記イメージ獲得部は被認識動物の鼻柄イメージを撮影するイメージ撮影部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔４１〕
〔３９〕において、
前記イメージ獲得部はイメージ撮影部によって撮影された鼻柄イメージを解析保存し、鼻柄イメージを撮影獲得する過程で発生する一連の各種情報と信号を保存するイメージ分析部をさらに付加するを特徴とする動物個体認識装置。
〔４２〕
〔４０〕において、
前記イメージ撮影部は被認識動物の鼻柄イメージを撮影する撮影部；及び
前記撮影部の前段に設置され、認識可能な鼻柄イメージが獲得できるようにする撮影ガイド部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔４３〕
〔４０〕において、
前記イメージ撮影部は照明部が撮影ガイド部の一側にさらに付加設置されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔４４〕
〔４２〕において、
前記撮影部は鼻柄イメージを撮影するためのレンズモジュールとイメージセンサーを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔４５〕
〔４２〕において、
前記撮影部はレンズモジュールとイメージセンサーとの間の距離を調節したり、レンズモジュール内のレンズの間の距離を調節して鮮明な鼻柄イメージを得るための距離調整モジュールを付加設定することを特徴とする動物個体認識装置。
〔４６〕
〔４５〕において、
前記距離調整モジュールはレンズモジュール又はイメージセンサー又はレンズモジュール内の複数のレンズ内部の一側に設置され、撮影モードの選択によってレンズモジュールとイメージセンサーを自動的に移動させるための動力として使用されている回転モータ；
回転モータの回転軸に締結されたギア；及び
前記回転軸に締結されたギアと接続されて回転運動を直線運動に変換するラックギアに構成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔４７〕
〔４５〕において、
前記距離調整モジュールはラックギアによって直線往復運動をするレンズモジュール又はイメージセンサ又はレンズモジュール内の複数のレンズ内部を常に一定の位置で直線往復運動できるように、外部フレームとレンズモジュール又はイメージセンサ又はレンズモジュール内の複数のレンズ内部にガイドレールが付加設定されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔４８〕
〔４７〕において、
前記直線往復運動は動物の種に合わせて事前に設定された値を基準に一定の範囲内で変化するようにすることを特徴とする動物個体認識装置。
〔４９〕
〔４５〕において、
前記距離調整モジュールは鮮明な鼻柄イメージを得るために、短い時間内に画角と焦点距離を調節して複数の鼻柄イメージを撮影できるように構成された動物個体認識装置。
〔５０〕
〔４２〕において、
前記撮影ガイド部は撮影部の前段に設置され、外部からの光が入らないよう遮断するために、動物の鼻の周りの部分が皮膚と接触する部位を覆うカバー；
カバーの後端に設置されて鮮明な鼻柄イメージを得るために画角を調節するための画角調整レンズ；及び
鼻と画角調整レンズの間の距離を調節するガイドボディを含むことを特徴する動物個体認識装置。
〔５１〕
〔５０〕において、
前記カバー、画角調整レンズとガイドボディは動物の種及び鼻の部位の大きさによって、個別に製作され、撮影ガイド部は動物の種及び鼻の部位の大きさによって、該動物の種及び鼻の部位の大きさに合うように分離交換できるように構成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔５２〕
〔４３〕において、
前記照明部は紫外線の波長領域台を避け、赤外線に該当する領域の光が吸収されることを考慮した種の鼻柄の特徴に合った特定波長領域の光源を使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５３〕
〔４３〕において、
前記照明部は被認識動物の鼻の部分に間接的に光を照らす間接照明を使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５４〕
〔４３〕において、
前記照明部は動物の鼻の部分にある鼻孔領域が他の領域と陰影に区分されるよう、被認識動物の鼻の部分に間接的に光を照らす間接照明を使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５５〕
〔４３〕において、
前記照明部は光量を調節して鮮明な鼻柄イメージを得るための反射調節部材；及び
被認識動物の鼻の部分に光が反射して進行できるように照明通路部材をさらに付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５６〕
〔５５〕において、
前記反射調整部材は照明通路部材を基準にして内側に位置し、光量調節のできる光源と、光源から出た光が吸収、反射され、一部透過する材質の膜で構成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔５７〕
〔５６〕において、
前記吸収反射され、一部透過する材質の膜は韓紙、半透明トレーシングペーパーとガラス材質のいずれか一つ以上を選択して構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５８〕
〔５５〕において、
前記照明通路部材は反射調節部材の材質であり、全体又は一部を使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔５９〕
〔５２〕乃至〔５７〕のいずれか一項において、
前記光源や膜は鮮明な鼻柄イメージを得るために動物の種によって光量や膜の材質を変えて製作することを特徴とする動物個体認識装置。
〔６０〕
〔４１〕において、
前記イメージ分析部はイメージ撮影部から送信された複数の鼻柄イメージを保存するバッファ；
バッファに保存されたそれぞれのイメージが事前に設定された基準値を満たしているかどうかを判断する演算を実行する注演算部；
注演算部で使用する事前に設定された基準値の情報を保存する参照データベース；及び
イメージ撮影部とイメージ分析部で発生する情報を提供し、受信する通信部を含むことを特徴する動物個体認識装置。
〔６１〕
〔４１〕において、
前記イメージ分析部は、イメージ撮影部に鏡またはＬＣＤディスプレイに構成されたディスプレイ部をさらに付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔６２〕
〔４１〕において、
前記イメージ分析部はイメージ撮影部から獲得した複数の鼻柄イメージのいずれも事前に設定された品質基準を満たしていない場合は、鼻柄イメージの再獲得のための要求信号をイメージ撮影部に伝達する手段を備えることを特徴とする動物個体認識装置。
〔６３〕
〔６２〕において、
前記事前に設定された品質基準は動物種別の特性と関係ない一般的なイメージの選択に必要な品質項目と鼻柄イメージに動物の種別特性と関連して適用される品質を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔６４〕
〔６３〕において、
前記動物種別の特性と関係のない一般的なイメージの選択に必要な品質項目はシャープネス、コントラスト比、ノイズレベルのいずれか一つ以上を選択含まれており、鼻柄イメージに動物の種別特性と関連して適用される品質は、鼻柄イメージの鼻孔シャープネス、コントラスト比、光の反射程度、キャプチャ範囲とノイズのいずれか一つ以上を選択使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔６５〕
〔６２〕において、
前記鼻柄イメージの再獲得のための要求信号をイメージ撮影部に伝達する手段は、鼻柄イメージ獲得のために鼻柄イメージ獲得のための撮影部のモードを自動モードと手動モードに区分して、自動モードと手動モードで撮影ボタンを押して撮影部のイメージセンサから獲得した複数の鼻柄イメージをバッファに保存する手段；
バッファに保存した複数の鼻柄イメージを注演算部が品質項目を測定し、測定された鼻柄イメージ品質と参照ＤＢに事前に保存されている基準の品質条件と比較して基準品質条件を満しているものの中で最も良い品質の鼻柄イメージを選択する手段；
動物の種による撮影を終了する基準を満たしていれば終了する手段；及び
前記で基準品質条件を満たしていない場合は、鼻柄イメージを再撮影する信号を通信部を通じてイメージ撮影部に伝達する手段を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔６６〕
〔６５〕において、
撮影終了のための動物種による基準は、撮影時間間隔、撮影の間に撮影される鼻柄イメージ数と事前に保存されている基準の品質条件を満たしている鼻柄イメージの数のいずれかを選択して行うことを特徴とする動物個体認識装置。
〔６７〕
〔６２〕において、
前記イメージ分析部は事前に設定された品質基準を満たしている鼻柄イメージが複数個存在するときに、これらの中で最も品質の高い鼻柄イメージを選択することを特徴とする動物個体認識装置。
〔６８〕
〔６７〕において、
前記最も総合品質度の高いイメージを計算する方法は下記数式（１）で決まる加重合計を通じて利用して決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、総合的品質度は、イメージのシャープネスの数値をａ１とし、これに対する加重値をｗ１とし、イメージのコントラスト比の数値をａ２とし、これに対する加重値をｗ２とし、イメージのノイズレベルの数値をａ３とし、これに対する加重値をｗ３とし、鼻柄イメージ領域のキャプチャ範囲の数値をａ４とし、これに対する加重値をｗ４とし、光の反射程度の数値をａ５とし、これに対する加重値をｗ５と呼ばれ、鼻孔の位置の数値をａ６とし、これに対する加重値をｗ６とし、鼻孔シャープネスの数値をａ７とし、これに対する加重値をｗ７とし、鼻孔コントラスト比の数値をａ８とし、これに対する加重値をｗ８とし、鼻孔ノイズ程度の数値をａ９とし、これに対する加重値をｗ９とし、鼻孔と関心領域の境界シャープネスの数値をａ１０とし、これに対する加重値をｗ１０とし、鼻孔と関心領域の境界のコントラスト比の数値をａ１１とし、これに対する加重値をｗ１１とし、鼻孔と関心領域の境界ノイズ程度の数値をａ１２とし、これに対する加重値をｗ１２とするとき、ｗ１にａ１を乗じた値、ｗ２にａ２を乗じた値、ｗ３にａ３を乗じた値、ｗ４にａ４を乗じた値、ｗ５にａ５を乗じた値、ｗ６にａ６を乗じた値、ｗ７にａ７を乗じた値、ｗ８にａ８を乗じた値、ｗ９にａ９を乗じた値、ｗ１０にａ１０を掛けた値、ｗ１１にａ１１を掛けた値、ｗ１１にａ１２を掛けた値のすべてを足した値。
〔６９〕
〔６３〕乃至〔６７〕のいずれか１項において、
前記動物個体認識装置の測定品質項目及び品質基準は鮮明な鼻柄イメージを獲得するために動物の種によって設定をことにすることを特徴とする動物個体認識装置。
〔７０〕
動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置において、
動物の鼻柄イメージから鼻柄コードを生成、比較及び判断するイメージ認識部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔７１〕
〔７０〕において、
前記イメージ認識部は鼻柄イメージから関心領域を設定する関心領域設定部；
設定された関心領域から鼻柄コードを生成する鼻柄コード生成部；
生成された鼻柄コードで被認識動物の認証や識別を実行する鼻柄コードの比較判断部；及び
認識に必要な鼻柄コードが登録保存された鼻柄コードデータベースを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔７２〕
〔７０〕において、
前記イメージ認識部はイメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージを補正するイメージ補正部がさらに付加されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔７３〕
〔７１〕において、
前記イメージ補正部はイメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージのノイズ除去またはシャープ化を実施することを特徴とする動物個体認識装置。
〔７４〕
〔７１〕において、
前記イメージ補正部はイメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージの認識率を高めるためにヒストグラムの標準化を実施することを特徴とする動物個体認識装置。
〔７５〕
〔７０〕において、
前記関心領域設定部はイメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージから鼻孔の境界を抽出する境界抽出部；
境界抽出部から抽出した内側境界点を基準に鼻孔の境界に適した曲線を近似する曲線近似部；及び
曲線近似部において近似した曲線の内部を除いた曲線領域の間の四角形領域を設定する関心領域分割部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔７６〕
〔７５〕において、
前記境界抽出部の鼻孔ごとに個別に境界点を見つけ、これら点を近似する曲線を鼻孔を境に設定することを特徴とする動物個体認識装置。
〔７７〕
〔７６〕において、
前記境界点は、鼻柄イメージの陰影情報から鼻孔の内部の点を複数に定め、その点を中心に様々な方向にいく半直線に沿ってグレースケールで急激な明るさの変化が起こる点を表示し、これらの点を鼻孔の形状や位置情報を考慮した統計分析を通して最も適切な点を検出することを特徴とする動物個体認識装置。
〔７８〕
〔７７〕において、
前記の統計分析を通して鼻孔ではなく、他の部分を境に見つけることを事前に防止することを特徴とする動物個体認識装置。
〔７９〕
〔７５〕において、
前記曲線近似部は境界抽出部から抽出した鼻孔の内側境界点を基準に、様々な回帰分析（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ）を通して見出した点らを最もよく代表する鼻孔の境界に適した曲線を見つけることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８０〕
〔７９〕において、
前記抽出された鼻孔の境界として近似する曲線は円形や楕円にして近似させることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８１〕
〔７９〕乃至〔８０〕において、
前記近似する曲線は左、右を個別に近似をすることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８２〕
〔７５〕において、
前記関心領域分割部は曲線近似部で近似された鼻孔の境界曲線に区分される鼻孔の間の鼻柄領域のいずれかの部分を関心領域として選択して認識に使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔８３〕
〔８２〕において、
前記関心領域分割部において選択する関心領域は四角形領域に形成して認識に使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔８４〕
〔８３〕において、
前記四角形領域は、前記近似した二つの曲線との間に位置して、各鼻孔の反対側にある領域を区分する手段；及び
この領域に含まれる四角形領域を関心領域に設定される手段に形成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８５〕
〔８３〕乃至〔８４〕において、
前記四角形領域を長方形領域に設定することを特徴とする動物個体認識装置。
〔８６〕
〔８０〕において、
前記近似した曲線が楕円である場合、二つの楕円の中心の連結線が各楕円の頂点を通るようにする制限事項を置いて個々の近似ではなく、同時に対称近似させることを特徴とする動物個体認識装置。
〔８７〕
〔７０〕において、
前記イメージ認識部において、関心領域設定部で選択された四角形領域を高い認識率を有するように標準化する標準関心領域設定部をさらに付加することを特徴とする動物個体認識装置。
〔８８〕
〔８７〕において、
前記標準関心領域設定部は近似曲線の形状に関係なく、同じ結果が出るように、標準形の長方形の形に変換する標準領域演算部を含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔８９〕
〔８８〕において、
前記標準領域演算部は下記式（２）によって標準関心領域を変換することを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、四角形の関心領域の境界線らの交点である4つの頂点であるO、A、B、Cが存在する一般長方形の形が大きさが横の長さがWであり、縦の長さがHな長方形の形に変換される。
〔９０〕
〔７１〕において、
前記鼻柄コード生成部は選択された関心領域に対して周波数変換コードを作成する周波数変換コード生成部とを含むことを特徴とする動物個体認識装置。
〔９１〕
〔９０〕において、
前記周波数変換コードはフーリエ変換、サイン変換、コサイン変換、ガボール変換、ハール変換、ガボールサイン変換、ガボールコサイン変換、ウェーブレット変換のいずれか一つ以上を組み合わせて生成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔９２〕
〔７１〕において、
前記鼻柄コード生成部は関心領域内で光の反射または異物によって傷付けられたり、隠された鼻柄の部分を表示するマスキングコードを作るマスキングコード生成部がさらに付加されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔９３〕
〔９２〕において、
前記マスキングコードは光の反射マスキング段階；及び
追加マスキング段階のいずれか一つ以上の段階を経て生成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔９４〕
〔９３〕において、
前記光の反射マスキング段階は被認識動物の鼻の部位の水気や予期せぬ照明に関連する問題が発生して、光の反射が発生したとき、光の反射により鼻柄イメージが損傷を受けた場合と、そうでない場合を区別する値を付与することを特徴とする動物個体認識装置。
〔９５〕
〔９３〕において、
前記追加マスキング段階は被認識動物の鼻の部分は鼻毛や長いヒゲのような身体的特性または鼻の水気によりついている異物などで鼻柄イメージが損傷を受けた場合と、そうではない、通常の場合を区別する値を付与する手段を含む動物個体認識装置。
〔９６〕
〔９１〕において、
前記周波数変換コードを生成するときに、ガボール変換の実数部であるガボールコサイン変換と虚数部であるガボールサインのうち、１つだけ使用するか、両方をすべて使用する場合、周波数を異に設定して使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔９７〕
〔９６〕において、
前記ガボール変換はする下記式（４）に従って計算されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、I（a、b）は、二次元領域上の位置（a、b）における関心領域のイメージの明るさを表し、a₀、b₀は2次元領域上の位置を示し、α、βはガボール変換の際に考慮するガウス分布の性質を借用する方式の加重平均方式を定める母数（parameter）であり、ωｘ,ωｙはそれぞれ水平方向、垂直方向の周波数を決定する母数（parameter）を表す。
〔９８〕
〔９６〕において、
前記ガボールコサイン変換は下記式（５）によって計算されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、I（a、b）は、二次元領域上の位置（a、b）における関心領域のイメージの明るさを表し、a₀、b₀は2次元領域上の位置を示し、α、βはガボール変換の際に考慮するガウス分布の性質を借用する方式の加重平均方式を定める母数（parameter）であり、ωｘ,ωｙはそれぞれ水平方向、垂直方向の周波数を決定する母数（parameter）を表す。
〔９９〕
〔９６〕において、
前記ガボールサイン変換は下記式（６）に従って計算されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、I（a、b）は、二次元領域上の位置（a、b）における関心領域のイメージの明るさを表し、a₀、b₀は2次元領域上の位置を示し、α、βはガボール変換の際に考慮するガウス分布の性質を借用する方式の加重平均方式を定める母数（parameter）であり、ωｘ,ωｙはそれぞれ水平方向、垂直方向の周波数を決定する母数（parameter）を表す。
〔１００〕
〔９１〕において、
前記周波数変換コードは２進ビット列からなり、ビット列の各成分は定められた周波数変換方法及び母数（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）値によって構成を異にすることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０１〕
〔９３〕において、
前記マスキングコードは２進ビット列からなり、ビット列の各成分は周波数変換方法を利用して生成された周波数変換コードの２進ビット列のそれぞれ一対一に対応して１つのビット値を有することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０２〕
〔９７〕乃至〔９９〕のいずれか一項において、
前記計算式で連続関数を離散化して重要な離散値の値のみを合算する離散近似方式で積分することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０３〕
〔７１〕において、
前記鼻柄の比較判断部は
認証用の鼻柄コードを利用して鼻柄コードデータベースに保存された既登録鼻柄コードとの比較を通して認証（一対一の比較）する鼻柄コード認証部；及び
認証用鼻柄コードを利用して鼻柄コードデータベースに保存された複数の既登録鼻柄コードと比較する一対多比較識別する鼻柄コード識別部のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする動物オブジェクト認識装置。
〔１０４〕
〔１０３〕において、
前記の比較を通じて認証を行うとき、獲得された鼻柄イメージから生成された鼻柄コードとデータベースに登録された鼻柄コードとの距離を比較計算して設定された識別基準以下であれば認証に成功（同じオブジェクトである）したと判断し、識別基準よりも大きい場合は認証に失敗したと判断することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０５〕
〔１０４〕において、
前記距離を比較計算するために基本マッチング方法、移動マッチング方法、領域分割移動マッチング方法のいずれかを選択構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０６〕
〔１０５〕において、
前記基本マッチング方法は関心領域を使用して鼻柄コードを生成し、生成された鼻柄コードを使用して距離を計算し、これを比較して認証することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０７〕
〔１０５〕において、
前記移動マッチング方法は関心領域の局所領域を左、右、上、下に移しながら生成する局所領域の鼻柄コード値を生成し、生成された局所領域との間の鼻柄コード値の距離を計算し、この中から最小値を選択比較して認証することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０８〕
〔１０５〕において、
前記領域分割移動マッチング方法は関心領域の局所領域を任意の数に分割した彫刻領域を左、右、上、下に移しながら生成する彫刻領域鼻柄コード値を生成し、彫刻領域との間の鼻の柄コード値から生成された鼻柄コードの距離から彫刻距離を計算した後、彫刻距離から最終の距離を計算して比較認証することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１０９〕
〔１０８〕において、
前記彫刻距離は彫刻領域を左、右、上、下に移しながら生成する彫刻領域鼻柄コード値を生成し、生成された彫刻領域間の鼻柄コード値の距離を計算し、この中で最小値に決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１０〕
〔１０８〕において、
前記最終距離は彫刻領域ごとに求めた彫刻距離の値から特定の値を計算したり、選択することで決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１１〕
〔１１０〕において、
前記彫刻領域ごとに求めた彫刻距離の値から特定の値を計算することは、彫刻距離の幾何平均や算術平均のいずれか一つを選択して演算することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１２〕
〔１１０〕において、
前記彫刻領域ごとに求めた彫刻距離の値から特定の値を選択することは、彫刻距離の最小値を選択することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１３〕
〔１０６〕乃至〔１０８〕のいずれか一項において、
前記鼻柄コード値を生成するときに、セルグループを基本単位として生成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１４〕
〔１１３〕において、
前記セルグループは１つ又は複数のセル領域に構成されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１５〕
〔１１４〕において、
前記セル領域は１つ又は複数のピクセルで構成され、複数のピクセルで構成された場合は、一つの代表ピクセル値に構成することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１６〕
〔１１３〕において、
前記セルグループは他のセルグループと１つ又は複数のセル領域を共有することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１７〕
〔１１３〕において、
前記セルグループの数とセルグループを構成するセル領域の数は動物種、周波数変換方法、周波数変換母数（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）によって決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１１８〕
〔１１５〕において、
前記セル領域を構成する画素領域の数及び大きさは鼻柄イメージの大きさ、動物種、周波数変換方法、周波数変換母数（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）によって決定されることを特徴とする動物個体認識装置
〔１１９〕
〔１０６〕において、
前記距離は二つの比較対象の関心領域Ａ、Ｂのうち、Ａの鼻柄コードはＮビットの周波数変換コードＣ１と、これに対応するＮビットマスクコードＭ１に、Ｂの鼻柄コードはＮビットの周波数変換コードＣ２と、これに対応されるＮビットのマスキングコードＭ２に構成されるとすると、下記数式（７）によって決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味し、 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を表す。
〔１２０〕
〔１０７〕において、
前記距離は、二つの比較対象の局所領域ａ、ｂのうち、ａの鼻柄コード値に該当する周波数変換コード値Ｃ１と、これに対応するマスキングコード値Ｍ１に、局所領域ｂの鼻柄コード値は、周波数変換コード値Ｃ２とこれに対応するマスキングコード値Ｍ２に構成されるとすると、下記数式（８）によって決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、前記局所領域aの範囲がＲ₁で固定され、前記局所領域bの範囲がＲ₂であり、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味し、 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を表す。
〔１２１〕
〔１０８〕において、
前記彫刻距離は、二つの比較対象の彫刻領域αと彫刻領域βのうち、彫刻領域αの鼻柄コード値は、周波数変換コード値Ｃ１と、これに対応するマスキングコード値Ｍ１に構成され、彫刻領域βの鼻柄コード値は、周波数変換コード値Ｃ２と、これに対応するマスキングコード値Ｍ２に構成されるとすると、下記数式（９）によって決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、前記の彫刻領域αの範囲がＲ₁で固定され、前記の彫刻領域βの範囲がＲ₂であり、、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味し、 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を表す。
〔１２２〕
〔１０８〕において、
前記最終距離は、二つの比較対象の彫刻領域αと彫刻領域βのうち、彫刻領域αの鼻柄コード値は、周波数変換コード値Ｃ１と、これに対応するマスキングコード値Ｍ１に構成され、彫刻領域βの鼻柄コード値は、周波数変換コード値Ｃ２と、これに対応するマスキングコード値Ｍ２に構成されるとすると、下記数式（９）によって計算された彫刻距離の幾何平均又は算術平均を計算するか、彫刻距離の中から最小値を選択することを特徴とする動物個体認識装置。
このとき、前記の彫刻領域αの範囲がＲ₁で固定され、前記の彫刻領域βの範囲がＲ₂であり、、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味する。 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を表す。
〔１２３〕
〔１０３〕において、
前記の比較を通じて識別するとき、獲得された鼻柄イメージから生成された鼻柄コードとデータベースに登録された鼻柄コードとの距離を比較計算して設定された識別基準以下であれば識別に成功したと判断し、識別基準より大きければ識別に失敗したと判断することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２４〕
〔１２１〕において、
前記距離は任意の認証用鼻柄コードを既登録の鼻柄コードのデータベース（ＤＢ）に登録保存された複数の既登録鼻柄コードとのそれぞれ一対一マッチングを通じて決定されることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２５〕
〔１２１〕において、
前記計算された距離値の比較を通じて、降順または昇順に整列し、事前に設定された基準に沿って、同じ固体であると判断される単数または複数の候補群を決めることを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２６〕
〔１２３〕において、
前記事前に設定された基準を識別基準以下のすべての既登録鼻柄コードを整列した値の中で、距離が最小である既登録鼻柄コードを選択することを使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２７〕
〔１２３〕において、
前記事前に設定された基準を識別基準以下のすべての既登録鼻柄コードを選択することを使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２８〕
〔１２３〕において、
前記事前に設定された基準を識別基準以下の既登録鼻柄コードを整列して、最小値に近い順に指定された個数に使用することを特徴とする動物個体認識装置。
〔１２９〕
動物個体認識方法において、
動物個体認識のために、被認識動物に合った動物モーション固定部を利用して、該被認識動物が動かないように固定する段階；
固定された被認識動物の鼻柄イメージを得るために、被認識動物の鼻柄イメージをイメージ獲得部から撮影獲得する段階；
イメージ獲得部でから得した鼻柄イメージに基づいて、イメージ認識部から鼻柄コードを生成する段階；及び
生成された鼻柄コードをデータベースに登録保存し、既に登録された鼻柄コードと認証用の鼻柄コードを利用して、イメージ認識部で被認識動物の固体を認証して識別する段階を含む動物個体認識方法。
〔１３０〕
動物個体認識方法において、
動物モーション固定部とイメージ獲得部を用いて、被認識動物の鼻柄イメージを獲得する段階；
イメージ認識部から獲得した鼻柄イメージから分析対象領域である関心領域を設定する段階；
イメージ認識部で前記設定された関心領域から鼻柄コードを生成する段階；
イメージ認識部で前記生成された鼻柄コードをデータベースに登録保存する段階；及び
イメージ認識部で登録保存された鼻柄コードと、新しく生成した認証用の鼻柄コードとの距離を測定して、マッチングする認証識別する段階を含む動物個体認識方法。
〔１３１〕
〔１２９〕において、
前記動物モーション固定部を利用して、被認識動物が動かないように固定する段階は、被認識動物の撮影対象のある顔面を固定するために、顔面固定部を利用して顔面を固定する段階をさらに含むことを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３２〕
〔１２９〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階では、撮影部の前段に設置されて認識可能な鼻柄イメージを獲得するようにする撮影ガイド部；及び
撮影部に含まれているレンズモジュールとイメージセンサーを利用して鼻柄イメージを獲得することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３３〕
〔１３２〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階では、前記撮影部に距離調整モジュールを付加して、レンズモジュールとイメージセンサーとの間の距離を調節したり、レンズモジュール内の複数のレンズ間の距離を調節して、鼻柄イメージがイメージセンサーに鮮明に結ぶようにして認識可能な鼻柄イメージを獲得するように構成された動物個体認識方法。
〔１３４〕
〔１３３〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階では、距離調整モジュールを認識可能な鼻柄イメージを得るために、短時間内に画角と焦点距離を調節して、複数の鼻柄イメージを獲得できるように構成された、動物固体認識方法。
〔１３５〕
〔１３２〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部は、前段に設置されて動物の鼻の周りの部分が皮膚と接触する部位をカバーに覆って、外部からの光が入らないようにブロックし、
カバーの後端に設置され鮮明な鼻柄イメージを得るために画角調整レンズの画角を調節し、ガイドボディを利用して鼻と画角調整レンズの間の距離を調節することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３６〕
〔１３５〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部のカバー、画角調整レンズ及びガイドボディは、動物の種及び鼻の部位の大きさによって個別に製作され、撮影ガイド部からこれらを分離交替できるように構成されることを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３７〕
〔１３２〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階において、前記撮影ガイド部の一側に照明部を設置して、鮮明な鼻柄イメージを獲得することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３８〕
〔１３７〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される照明装置の光源は、紫外線の波長領域台を避け、赤外線に該当する領域の光が吸収されることを考慮した、種の鼻柄の特徴に合った特定の波長領域の光源を使用することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１３９〕
〔１３７〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される照明部は、動物の鼻の部分にある水気による反射を防止して、鮮明な鼻柄イメージを得るために間接照明を使用して被認識動物の鼻の部分に間接的に光を照らすことを特徴とする動物個体認識装置。
〔１４０〕
〔１３７〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される照明部は、反射調節不在で光量を調節して、鮮明な鼻柄イメージを得て、間接照明のために照明通路部材に光が移動するように構成して被認識動物の鼻の部分に一部の光が選択透過されるように構成されることを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４１〕
〔１４０〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される反射調整部材は、照明通路部材を基準として内側に位置し、光量調節が可能な光源；及び
光源から出た光を吸収、反射する材質の膜で構成されることを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４２〕
〔１４１〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される反射調整部材の光を吸収、反射する材質の膜は、韓紙、半透明トレーシングペーパー及びガラス材質のいずれか一つ以上を選択して構成することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４３〕
〔１３７〕において、
前記イメージ獲得部で撮影獲得する段階における撮影ガイド部の一側に設置される照明部は、認識可能な鼻柄イメージを得るために動物種によって光量や膜の材質を異にするすることを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４４〕
〔１３７〕において、
前記動物個体認識方法はイメージ認識部にイメージ補正部を付加して、撮影部で撮影獲得した鼻柄イメージを補正する段階をさらに含むことを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４５〕
〔１４４〕において、
前記鼻柄イメージを補正する段階は撮影部で撮影獲得した鼻柄イメージのノイズ除去またはシャープ化を実施することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４６〕
〔１４４〕において、
前記動物個体認識方法は撮影部で撮影獲得した鼻柄イメージから鼻孔境界抽出部で鼻孔の境界を抽出する段階；及び
関心領域選択部は撮影部で撮影獲得した鼻柄イメージから動物の認識に必要な関心領域を抽出する段階をさらに含むことを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４７〕
〔１４６〕において、
前記動物個体認識方法は鼻孔の境界抽出部で鼻孔ごとに個別に境界点を見つけ、この点を近似する曲線を鼻孔を境に設定することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４８〕
〔１４７〕において、
前記動物個体認識方法はイメージの陰影情報から鼻孔の内部の点を単数または複数に定め、その点を中心に半直線に沿って明るさの変化から鼻孔の境界点を見つけることを特徴とする動物個体認識方法。
〔１４９〕
〔１４６〕乃至〔１４８〕のいずれか一項において、
前記動物個体認識方法は抽出された鼻孔の境界を円形または楕円に近似することを特徴とする動物個体認識方法。
〔１５０〕
〔１４６〕乃至〔１４９〕のいずれか一項において、
前記動物個体認識方法は関心領域選択部において鼻柄イメージから抽出された鼻孔の境界曲線らに区分され、鼻孔の間の鼻柄領域のうち、いずれかの部分を関心領域に選択して認識に使用することを特徴とする動物個体認識方法。
本発明の技術的解決方法は、被認識動物を識別認識するために必要な鼻柄イメージを獲得するために被認識動物の姿勢を固定するための動物モーション固定部と、動物モーション固定部によって姿勢が固定された被認識動物の鼻柄イメージを撮影獲得し、これを保存するイメージ獲得部と、イメージ獲得部で獲得した鼻柄イメージを補正したり、鼻柄イメージ又は補正鼻柄イメージからイメージコードを生成、登録、認証及び識別するイメージ認識部で構成された動物個体認識装置を提供することにある。

本発明のもう一つの技術的解決方法は、動物個体認識をために被認識動物に合う動物モーション固定部を選定する段階と、選定された動物モーション固定部を利用してその被認識動物が動かないように固定する段階と、動物モーション固定部によって固定された被認識動物の鼻柄イメージを獲得するためにイメージ獲得部で獲得する段階と、イメージ獲得部で撮り獲得した鼻柄イメージを保存する段階と、イメージ獲得部で獲得した鼻柄イメージをもとに、鼻柄コードを生成する段階と、生成された鼻柄コードを登録して、既登録された鼻柄コードと認証用鼻柄コードを利用して、被認識動物の個体を認証し、識別する段階を含む動物個体認識方法を提供することにある。

本発明のもう一つの技術的解決方法は、動物モーション固定部とイメージ獲得部を利用して被認識動物の鼻柄イメージを獲得する段階と、上記鼻柄イメージ又は補正鼻柄イメージから分析対象領域である関心領域を設定する段階と、上記生成された関心領域又は標準関心領域で鼻柄コードを生成する段階と、上記生成された鼻柄コードを登録する段階と、登録段階で保存された鼻柄コードと、新しく生成された鼻柄コードとの距離を測定してマッチングする、認証識別する段階を含む動物個体認識方法を提供することにある。

本発明は動物の鼻柄がある部位を接触させずに、動物の鼻柄をイメージとして獲得し、迅速かつ正確に認識する有利な効果がある。

本発明のもう一つの効果は、動物の鼻柄を獲得する作業を実行する場合、被認識動物が検査自体を拒否して動かなかったり、光に対する拒否感により首を回す行動をしたり、ひどくは攻撃的な行動で脅威をかけたり、顔を後ろに抜いたり、身体の一部がツールなどにぶつかってなどの行動によりイメージを獲得することが非常に難しいが、動物モーション固定部を利用して、 鼻柄イメージ獲得に必要な時間の間、被認識動物の動きを停止させ
て被認識動物の鼻の部分からレンズを眺める角度がレンズ正面方向から大きくずれることなく最大限にレンズの正面方向に位置するようにして認識に必要な鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの効果は、異なる種の様々な動物に合う、動物モーション固定部を使用して、それぞれの種に対しての認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの効果は、 光を鼻の部分と一定の距離を置いて正面に調査する場合
、皮膚組織や水気により反射が起こり、認識に必要な良質のイメージを獲得し難しい欠点を克服するために、照明通路部材、反射加減部材とガイドボディに設置された種の鼻柄の特徴に合わせ、特定の波長領域間の間接照明を調査することにより、反射を最大限減らした、認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの効果は、 異なる種の様々な動物に合うイメージ撮影部を使用して
それぞれの種について認識に必要な良質の鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、非専門家もイメージ獲得部を使用して簡単にイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように良好な鼻柄イメージを獲得することにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、被認識動物の種と品種に応じて異なる鼻柄の特性と関係なく、鼻柄が存在する場合は、認証又は識別が可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、水気にによる光反射とその他の異物や鼻毛などの身体特性に影響を受けずに認証又は識別が可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、鼻柄イメージ獲得する際、被認識動物の鼻の部分の方向によって変化する鼻柄の形に影響を受けずに認証又は識別を可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、特定の種や品種に関係なく、普遍的な鼻柄コードを生成して、認証又は識別を可能ようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、特定の種や品種に限定して認証又は識別する際にも、特定の種や品種に最も適した方法を使用できるようにすることにある。

本発明のもう一つの技術的課題は、異なる種の様々な動物に合った動物モーション固定部、イメージ獲得部、イメージ認識部を使用して獲得した認証用鼻柄イメージを既登録保存した鼻柄イメージと比較して、それぞれの種に対する認識率を高くすることにある。

図１は本発明による一実施例であり、動物個体認識装置の概念図を示したものである。 図２は本発明による一実施例であり、特定の動物種（鹿）の鼻柄の模様を例として示したものである。 図３は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬）の鼻柄の模様を例として示したものである。 図４は本発明による一実施例であり、動物の鼻の部分の生理学的な特徴である水に覆われた部位が光に反射した映像を例として示したものである。 図５は本発明による一実施例であり、動物個体認識装置を利用して、実際に被認識動物の動物個体認識を実施することを簡単に例示した図である。 図６は本発明による一実施例であり、図５で使用される動物個体認識装置の形態を容易に理解できるように、複数の側面から見た外観を例示した図である。 図７は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部とイメージ獲得部及びイメージ認識部がそれぞれ独立した形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。 図８は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部とイメージ獲得部が一つの連動がされてイメージ認識部と独立した形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。 図９は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部とイメージ認識部が一つの連動がされてイメージ獲得部と独立した形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。 図１０は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部とイメージ獲得部及びイメージ認識部が一つの連動する形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。 図１１は本発明による一実施例であり、動物個体認識装置の実行方法を説明するためのフローチャートである。 図１２は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部を概略的に示すブロック構成図である。 図１３は本発明による一実施例であり、姿勢固定部を概略的に示すブロック構成図である。 図１４は本発明による一実施例であり、位置調節部を概略的に示すブロック構成図である。 図１５は本発明による一実施例であり、特定の動物種（牛、鹿）に合わせて上体固定部と下半身固定部の装置の構成を例示した図である。 図１６は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬、猫）に合わせて上体固定部と下半身固定部の装置の構成を例示した図である。 図１７は本発明による一実施例であり、顔面固定部の構成を例示した図である。 図１８は本発明による一実施例であり、特定の動物種（牛）に合わせて姿勢固定部と位置調節部の構成を例示した図である。 図１９は本発明による一実施例であり、特定の動物種（鹿）に合わせて姿勢固定部と位置調節部の構成を例示した図である。 図２０は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬、猫）に合わせて姿勢固定部と位置調節部の構成を例示した図である。 図２１は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部の実行方法を説明するためのフローチャートである。 図２２は本発明による一実施例であり、イメージ獲得部を概略的に示すブロック構成図である。 図２３は本発明による一実施例であり、イメージ撮影部を概略的に示すブロック構成図である。 図２４は本発明による一実施例であり、距離調整モジュールの距離調節原理に基づいて、レンズモジュールと、センサを動かす撮影部の装置構成を例示した図である。 図２５は本発明による一実施例であり、距離調整モジュールの距離調節原理に基づいて、レンズモジュール内のレンズ間の距離を調節する撮影部の構成を例示した図である。 図２６は本発明による一実施例であり、撮影ガイド部の装置の構成を例示したブロック構成図である。 図２７は本発明による一実施例であり、照明部の装置の構成を例示したブロック構成図である。 図２８は本発明による一実施例であり、イメージ認識部で認識できるようにする鼻柄イメージを得るための撮影部の方法について例示した図である。 図２９は本発明による一実施例であり、撮影部のレンズモジュール又はセンサを移動させて画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。 図３０は本発明による一実施例であり、撮影部のレンズモジュール内のレンズを移動させて画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。 図３１は本発明による一実施例であり、特定の動物種（牛、鹿）に合わせて撮影ガイド部の画角調整レンズとガイドボディの長さを調節して画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。 図３２は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬）に合わせて撮影ガイド部の画角調整レンズとガイドボディの長さを調節して画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。 図３３は本発明による一実施例であり、特定の動物種（猫）に合わせて撮影ガイド部の画角調整レンズとガイドボディの長さを調節して画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。 図３４は本発明による一実施例であり、同じ被認識動物（犬）をそれぞれ別の撮影ガイドを使用して撮影したイメージを例示した図である。 図３５は本発明による一実施例であり、同じ被認識動物（犬）の鼻柄イメージを一般的なカメラ照明方式（直接照明）と照明部の照明方式（間接照明）を利用して獲得したものを比較例示した図である。 図３６は本発明による一実施例であり、イメージ分析部を概略的に示すブロック構成図である。 図３７は本発明による一実施例であり、撮影モードの場合、鼻柄スナップショットを獲得する方法を例示した図である。 図３８は本発明による一実施例であり、イメージ獲得部の鼻柄イメージを獲得する方法を説明するためのフローチャートである。 図３９は本発明による一実施例であり、イメージ認識部を概略的に示すブロック構成図である。 図４０は本発明による一実施例であり、動物の鼻柄イメージを解析して、それを認識する方法を説明するためのフローチャートである。 図４１は本発明による一実施例であり、関心領域設定部を概略的に示すブロック構成図である。 図４２は本発明による一実施例であり、鼻孔の境界を曲線（円、楕円）で近似する方法を例示した図である。 図４３は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の内部を除いた曲線領域の間の領域を区分する方法を例示した図である。 図４４は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の内部を除いた曲線の間に位置して、それぞれの鼻孔の反対側にある領域を区分する方法を例示した図である。 図４５は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の間の四角形領域を関心領域に設定する方法を例示した図である。 図４６は本発明による一実施例であり、同じ鼻柄イメージの関心領域が近似した曲線（円、楕円）によって変わることを説明するために例示した図である。 図４７は本発明による一実施例であり、事前に設定され関心領域から標準関心領域を生成する過程を例示した図である。 図４８は本発明による一実施例であり、鼻柄コード生成部を概略的に示すブロック構成図である。 図４９は本発明による一実施例であり、関心領域から鼻柄コードを生成する過程を例示した図である。 図５０は本発明による一実施例であり、関心領域を特定の大きさの領域に分割し、分割されたセル領域から周波数変換鼻柄コードを生成する過程を例示した図である。 図５１は本発明による一実施例であり、ガボール（Ｇａｂｏｒ）変換、ガボールコサイン変換、ガボールサイン変換によって周波数変換コードを生成するときに、使用する理論的な計算領域と実際の計算領域を比較例示した図である。 図５２は本発明による一実施例であり、鼻柄コード比較判断部を概略的に示すブロック構成図である。 図５３は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを基本マッチング（Ｓｉｍｐｌｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）で認証する方法を例示した図である。 図５４は本発明による一実施例であり、同じ個体の鼻柄からの鼻柄コードを比較するために選択した関心領域の位置が異なる場合を例示した図である。 図５５は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを移動マッチング（Ｓｈｉｆｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ）で認証する方法を例示した図である。 図５６は本発明による一実施例であり、同じ個体の鼻柄からの鼻柄コードを比較するために選択した関心領域が上下と左右の比率が異なって生成された場合を例示した図である。 図５７は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを領域分割移動マッチング（Ｂｌｏｃｋｗｉｓｅ ｓｈｉｆｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ）で認証する方法を例示した図である。 図５８は本発明による一実施例であり、ガボールサイン変換によって変換された鼻柄コードを移動マッチング（Ｓｈｉｆｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ）で認証する過程を例示した図である。 図５９は本発明による一実施例であり、ガボールサイン変換によって変換された鼻柄コードを 領域分割移動マッチング（Ｂｌｏｃｋｗｉｓｅ ｓｈｉｆｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ）で認証する過程を例示した図である。 図６０は本発明による一実施例であり、鼻柄コードで識別（１対多マッチング）する方法を例示した図である。

以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例の構成と作用を説明し、図面に示され、説明されている本発明の構成と作用は少なくとも一つ以上の実施例として説明されているものであり、これによって上記本発明の技術的思想とその核心構成及び作用が制限されることはない。したがって、本発明の一実施例に属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の一実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で動物個体認識装置の主要な構成要素について様々な修正及び変形が適用可能である。

また、本発明の構成要素を説明するに当って、A、B、（a）、（b）などの用語を使用できる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものだけで、その用語によって当該構成要素の本質や順序などは限定されない。いくつかの構成要素が他の構成要素に「接続」、「含む」又は「構成」と記載されている場合、その構成要素は、他の構成要素に直接連結されるか、又は接続出来るが、各構成要素の間に別の構成要素が「接続」、「含む」又は「構成」されるかもしれないと理解すべきである。
また、本発明では、異なる図面では、容易な理解のために同じ構成要素の場合でも、互い異なる図面符号を付与する。

また、本発明では、認識という意味で、一般的に使用されるVerification、Identification、Recognition用語を区別して使用する。これは、区別して使用しないと、他の意味
にもかかわらず、同じ意味で混沌を起こす可能性があるので、これを防止するためだ。具体的には、一対一（1：1）マッチングの場合には、認証（Verification）を使用して、一対多（1：N）マッチングの場合には、識別（Identification, Searching）を使用する。
また、前記の認証と識別を含む全体の大規模なシステムの認識の意味ではRecognitionを
使用する（例えば、イメージ認識部など）。

また、本発明では、動物の鼻柄を有するいくつかの種の中から、実際に色々なの文献で頻繁に言及され、周囲から容易に見ることができる代表的な種で牛、鹿、犬、猫を中心に例を挙げ、動物種に関係なく適用する方式が同じである場合は、最も説明しやすい種を例として説明をする。従ってたとえ一つの種を例として挙げても、牛、鹿、犬、猫はもちろん、動物の鼻柄を有するすべての動物も例として挙げた種と同じ方法で適用可能であることを理解すべきである。

また、本発明では、動物の鼻柄は鼻柄ビーズ形と鼻柄ゴール形を有する柄を意味し、同じ種でも体の大きさによって、鼻の部分の大きさが異なると鼻柄大きさが変わる特性がある。

本発明の実施のための具体的な内容を説明する。

本発明は、鼻柄で識別可能な動物たちの鼻柄を利用して、認識対象動物個体（「被認識動物」という）を認識する装置及び方法に関するもので、動物個体を認識（Recognition
）するために必要な識別可能な鼻柄イメージ（Nose-Pattern Image、「鼻柄イメージ」という）を獲得するために、動物個体の動きを固定することを実行する補助装置（「動物モーション固定部」という。）と、動物モーション固定部によって動きが固定された動物個体の鼻柄イメージを撮影して、これを獲得することを実行するイメージ獲得装置（「イメージ獲得部」という）と、イメージ獲得部で獲得した鼻柄イメージをノイズ除去、ノイズの鮮明度補強などの技法を使用して補正したイメージ（Augmented Nose-Pattern Image、「補正鼻柄イメージ」という）を生成したり、鼻柄イメージ（又は補正鼻柄イメージ）からイメージコード（Nosecode、「鼻柄コード」という）を生成し、登録、認証及び識別する装置（「イメージ認識部」という）を含むことを特徴とする動物たちの個体認識装置及び方法に関するものである。
図１は本発明による一実施例であり、動物個体認識装置の概念図を示したものである。

本発明による一実施例であり、動物個体認識装置（100）は、被認識動物を認識するた
めに必要な識別可能な鼻柄イメージを獲得するために被認識動物の姿勢を固定するための
動物モーション固定部（101）と、動物モーション固定部（101）によって姿勢が固定さ
れた被認識動物の鼻柄イメージを撮影して、これを獲得するイメージ獲得部（102）と、
イメージ獲得部（102）から獲得した 鼻柄イメージを補正したり、 鼻柄イメージ（又は 鼻柄イメージ）からイメージコードを生成、登録、認証及び識別するイメージ認識部（103）を含んで構成されることができる。

イメージ獲得部（102）は、後述するイメージ分析部を含むことができる。また、イメ
ージ分析部は、イメージ認識部（103）に含めることができる。つまり、これらの構成は
、ユーザーのニーズや設計者の目的に応じて種々の変形が可能である。
次は、前記で述べた動物の鼻柄模様について説明する。
ほとんどの動物は、独自の鼻柄模様を持っていると知られている。

図2は本発明による一実施例であり、特定の動物種（鹿）の鼻柄の模様を例として示し
たものである。

図2の通り、本発明による―実施例であり、被認識動物の中、鹿の鼻の部分をイメージ
獲得部で撮影したもので、概略的に鼻孔と鼻柄模様がある領域で構成される。鼻柄の撮影対象領域は、表面からビーズ形にそびえた部分のビーズ（beads、「鼻柄ビーズ形」とい
う）と、ビーズ部分の境界部分に対応するリッジ（ridge、「鼻柄ゴール形」という）で
構成される。

図3は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬）の鼻柄の模様を例として示し
たものである。

図3において、本発明による一実施例であり、被認識動物の中、犬の鼻の部分をイメー
ジ獲得部で撮影したもので、図2の鹿と比較して大きさは異なるが、形は鼻柄ビーズ形と
鼻柄ゴール形で構成される。

前記図2、図3で示すように、鹿の場合は牛と同様に鼻柄ビーズ形が非常に大きく、犬は猫のように牛、鹿に比べて大きが比較的非常に小さい鼻柄ビーズ形を持っている。

また、同じ種でも体の大きさに応じて、鼻の部分の大きさが異なる場合、鼻柄大きが変わる特性がある。従って、動物の鼻柄を獲得して認識するためには、動物の種（species
）と品種（breed）によって鼻柄の大きさが変わる特性を考慮した方法と装置が必要であ
る。
次は、上記の動物の鼻柄を獲得する対象部位である鼻の部分の生理的特徴について調べ
てみる。

図4は本発明による一実施例であり、動物の鼻の部分の生理的な特徴である、水に覆わ
れた部位が光に反射した映像を例として示したものである。
図4において、動物の鼻の部分が水気に濡れていることを示して、実際獣医学的にも健
康な動物の鼻には日常生活中のほとんど、水気（湿気）があると知られている。従って、既存の伝統的な方法と同じに、インクなしでガラスや紙のような材質を鼻の部分に近づけた場合は、鼻の水気により拓本したイメージが滲む、又は鼻の水気が碑文と一緒に著しく現れる可能性が高いという問題点がある。

また、イメージを撮影する場合、鼻の水気により赤外線に当該する領域の光が吸収されたり、水気による光の反射の恐れがある問題がある。従って、動物の鼻柄を認識するためには、これを考慮して、鼻柄ビーズ形と鼻柄ゴール形を鮮明に獲得できる方法と装置が必要である。

次は、動物の鼻柄を獲得するために考慮されるべき動物の身体の特徴について見てみる。
動物の種に応じて、同じ種でも品種によって鼻の全体の大きさが異なり、鼻の長さも異なり、足の長さと顔の大きさも異なる。従って、動物の鼻柄獲得際、これを考慮した方法と装置が必要である。

次は、動物の鼻柄を獲得するために考慮されるべき動物の性質に対して見てみる。
動物は、同じ品種であっても、個体ごとに性格が違う。実際に鼻柄の獲得作業をする際、例外的に非常に大人しい性格の個体の場合には、容易に出来るが、大体の個体は、新しい作業ツールや検査人を恐れ、これを避けるため、抵抗したり、逆に攻撃的な行動をする恐れがあり、飼育者や専門家の助けがあってもタスクには多くの困難が発生するしかない。

例えば、画像獲得作業自体を拒否して動かなかったり、光に対する拒否感で頭を回す行動をし、ひどくは作業ツール又は検査人に対し攻撃的な行動をとり、作業の安全に深刻な影響を与えることもある。従って、動物の鼻柄を認識するためには、これを考慮した方法と装置が先行しなければならない。

次は、前記の動物の特性を考慮した動物個体認識装置の技術的構成について見てみる。
前記図1で示すように、本発明による―実施例であり、動物個体認識装置は、被認識動
物を認識するために必要な識別可能な鼻柄イメージを獲得するために被認識動物の動きを固定することを実行する動物モーション固定部と、動物モーション固定部によって動物の動きが固定された被認識動物の鼻柄イメージを撮影して、これを獲得するイメージ獲得部と、イメージ獲得部から獲得した鼻柄イメージを補正したり、鼻柄イメージ（又は補正鼻柄イメージ）からイメージコードを生成、登録、認証及び識別するイメージ認識部を含んで構成できる。

動物モーション固定部は、様々な種類の動物の鼻柄イメージを撮影する際に、動物が動かないように固定する装置全体を意味し、イメージ獲得部は、本発明によって様々な種類の動物から鼻柄イメージを獲得するためのソフトウェアとハードウェアを含むすべての装置を意味し、イメージ認識部は、イメージ認識のために必要なソフトウェア及びハードウェアを含むすべてのデバイスを意味する。

図５は本発明による一実施例であり、動物個体認識装置を利用して、実際に被認識動物の動物個体認識を実施することを簡単に例示した図である。
図６は本発明による一実施例であり、図5で使用する動物個体認識装置の形態を容易に
理解できるように、複数の側面から見た外観を例示した図である。

前記図５、図６を参照すると、本発明の一実施例であり、図1に例示した動物個体認識
装置を実際に被認識動物に作業アテンダントがどのように適用するかを理解できる。

図７は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部（７０１）とイメージ獲得部（７０２）及びイメージ認識部（７０３）がそれぞれ独立した形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。図8は本発明による一実施例であり、動物モーシ
ョン固定部（８０１）とイメージ獲得部（８０２）が一つで連動され、イメージ認識部（８０３）と独立した形の動物個体認識装置の構成を例示したブロック構成図である。

また、図９は本発明による一実施例であり、イメージ獲得部（９０２）とイメージ認識部（９０３）が一つに連動され、動物モーション固定部（９０１）と独立された形の動物個体認識装置の構成を例示した図面である。図１0は本発明による一実施例であり、動物
モーション固定部（１００１）とイメージ獲得部（１００２）及びイメージ認識部（１００３）が一つに連動された形の動物個体認識装置の構成を例示した図面である。

前述のように、動物個体認識装置は、動物の種と実行場所及び目的と必要等に応じて、
動物モーション固定部とイメージ獲得部及びイメージ認識部が一つ構成することもでき
、また、各部分に独立して構成することもでき、特定の部分が一緒に結合されて構成されることができるなど、様々な形で多様に変形可能である。

図1１は、本発明による一実施例であり、動物個体認識装置の実行方法を説明するため
のフローチャートである。
図１１で示すように、本発明による―実施例であり、動物個体認識装置の実行方法は、次のような順序で進行する。動物個体認識のために被認識動物に合った動物モーション固定部を選定する（S1101）。選定された動物モーション固定部で当該被認識動物が動かな
いように固定する（S1102）。動物モーション固定部で固定された被認識動物の鼻の部分
は、鼻柄イメージを得るために、イメージ獲得部と接続した後（S1103）、イメージ獲得
部で被認識動物の鼻柄イメージを獲得する（S1104）。この際に獲得した鼻柄イメージは
、イメージ認識部に伝達されるか、イメージ認識部で補正鼻柄イメージに変換することもできる。イメージ認識部は、イメージ獲得部で獲得した後伝達され鼻柄イメージから鼻柄コードを生成する（S1105）。イメージ認識部は生成された鼻柄コードを登録して、予め
事前に登録された鼻柄コードと認識のために獲得した鼻柄コードを利用して、被認識動物の個体を認証して、識別する（S1106）。

図１１は、段階S１１０１乃至段階S１１０６を順次実行することを記載しているが、これは本発明の一実施例の技術思想を例示的に説明したにすぎない物で、本発明の一実施例の属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明の一実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で、図11に記載された順序を変更して実行するか、段階S1101乃至段階S1106の中で一つ以上の段階を並列的に実行することで、様々な修正及び変形が適用可能だあるため、図11は、際に時系列な順序に限定されるものではない。

次は、前述の動物モーション固定部の詳細な構成について見てみる。
動物モーション固定部は、前述のように、被認識動物の動きを鼻柄イメージを獲得する一定の時間の間、停止させることを目的とする。

一般的に、イメージ獲得作業際に発生する作業ツールや検査人の接触に対してほとんどの動物は友好的でない。検査自体を拒否して動かなかったり、光に対する拒否感で頭を回
す行動をしたり、ひどくは攻撃的な行動で脅威を与えることもある。

また、作業中に顔を後ろに抜いたり、身体の一部がツールなどにぶつかるなどの予想出来ない事故により被認識動物が怪我をすることもある。従って、これらの予想出来ない動作と事故が作業の難易度を増加させ、経済的コストの増加をもたらす恐れがある。

また、イメージ獲得部がイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを得るためには、一般的に被認識動物の鼻の部分からレンズを眺める角度がレンズ正面方向から大きく外れないようにし、可能な限りレンズの正面方向に位置したほうが、良好な鼻柄イメージを獲得できる。前述のように、被認識動物の協調がない状況で、別途の装置なしに被認識動物がこれらの条件に満足するように被認識動物の姿勢を停止させることは非常に難しい。

従って、動物モーション固定部は、次のように4つの必須目的が実行されるように構成
する。
最初は、被認識動物の動きが動物の鼻柄イメージ獲得に必要な時間の間停止されるようにすることである。
第二は、作業を実行する場合に発生し得る検査人員及び装備の安全確保である。
第三に検査人員及び装備だけでなく、作業実行の対象の被認識動物の安全確保である。
第四に、鼻の部分を固定してイメージ認識部で被認識動物の認識ができるように良好な鼻柄イメージをイメージ獲得部で簡単に獲得できるようにするものである。

図１２は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部を概略的に示したブロック構成図である。

図１２で示すように、本発明による―実施例であり、前述の目的を達成するために、動物モーション固定部は、被認識動物の姿勢を固定することを目的とする姿勢固定部（1201）を含んでおり、被認識動物の身体的特徴に合わせるよう、姿勢固定部の歩幅や高さ又は平衡を調節する位置調節部（1202）を追加して構成することもできる。

図１３は本発明による一実施例であり、姿勢固定部を概略的に示すブロック構成図である。

鼻柄イメージの獲得際、単に顔の部位（以下「顔面部位」という）のみ固定すれば可能だと思うが、前述のように、被認識動物の顔面部位が固定されても、動物個体の性格により、顔を後ろに抜いたり、もがく行動の可能性がある。これにより被認識動物の首（首筋）や肩の部分（以下「上体部位」という）、前肢（足）や後ろ肢（足）（以下「下半身部位」という）などがひどく動く可能性もある。

一般的に、動物病院で獣医師が検査や手術、他の目的などのために麻酔をせずに、動物の動きを最小限に抑える必要がある場合には、主に背面部位の首（首筋）や肩の部位を圧迫したり、握る。

従って、上体部位を固定した後、顔面部位を固定し、イメージ獲得部が認識に必要な鼻柄イメージを獲得する時間の間、被認識動物の顔面部位を楽な形でおいて、顔面部位の動きを防止する。実際に上体部位と顔面部位が固定された場合、ほとんどの動物は動きが固定される。

また、下半身部位の動きを防止するため、前足と脚部を固定する必要がある。特に牛や鹿の場合、下半身部位を検査人員及び装備に使用する場合、被認識動物の負傷だけでなく
、検査人員及び装備の安全に深刻な危険が発生し得る。

図１３で示すように、本発明による―実施例であり、前述の目的を達成するため、姿勢固定部は、被認識動物の上体部位の固定を目的とする上体固定部（1301）と顔面部位の固定を目的とする顔面固定部（1302）を含んでおり、被認識動物の下半身部位を固定する下半身固定部（1303）を追加して構成することもできる。

図１４は本発明による一実施例であり、位置調節部を概略的に示すブロック構成図である。

図１４において、本発明による一実施例であり、姿勢固定部の構成に応じて、位置調節部の構成も変わることができる。上体固定部（1401）は、被認識動物の高さに合わせるように調節するための高さ調整部（1404）が追加構成できる、下半身固定部（1403）は、被認識動物の歩幅の大きを調節するための歩幅調整調部（1406）が追加構成できる。

また、顔面固定部（1402）は、イメージ獲得部と平衡になるよう被認識動物の顔面部位を調節する平衡調節部（1405）、被認識動物の大きさ（高さ）に合わせて調節する高さ調整部（1407）が追加構成できる。

また、 姿勢固定部と位置調整部を被認識対象動物種の体の形と大きに応じて、前述の
いくつかの部分が追加、又除外されるなどの様々な形で構成できる。

次は、前述の姿勢固定部の詳細な構成について見てみる。
図１５は本発明による一実施例であり、特定の動物種（牛、鹿）に合う上体固定部と下半身固定部の装置構成を例示した図面である。図16は本発明による一実施例であり、特定の動物種（犬、猫）に合う上体固定部と下半身固定部の装置構成を例示した図である。前記で述べたように、動物の種に応じて、上体固定部と下半身固定部が一つに構成でき、また、各部分に独立して構成でき、特定の部分が一緒に結合されて構成できるなど、様々な形で多様に変形可能である。

図15、図16で示すように、動物（牛と鹿）の上体固定部は、動物の上体を固定する装置として、被認識動物の上体部位を固定する上体固定部材（1501、1601）と上体固定部材を固定させる役割の上体ロック部材（1502、1602）で構成される。

また、被認識動物の上体を固定させる上体固定部材に圧力をかける役割の上体圧力調整部材（1503、1603）が追加で構成できる。

上体固定部材（1501、1601）は、上体部位を覆うカバー又は上体部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成できる。カバーは簡単に破れていない合成繊維やゴム、布等の材質で構成され、被認識動物の上体大きに合わせて長さ調節が可能なベルトやストラップ、ケーブルなどで上体を固定できる。

また、被認識動物を固定した後、上体固定部材の解放を防ぐために、上体固定部材をロックする上体ロック部材（1502、1602）は、手動ロック部材や電子ロック部材などで構成できる。

また、上体圧力調整部材（1503、1603）は、上体固定部材が被認識動物の上体を圧迫出来るよう圧力などを加圧（上体固定部材の体積と長さを減らすか、空気又は液体を注入）する加圧注入器と加えた圧力を監視できる圧力計測部材で構成できる。

また、上記図１５、図１６で示すように、下半身固定部は、動物の下半身を固定するためのものであって、被認識動物の下半身部位を固定する下半身固定部材（1504、1604）と下半身固定部材を固定させる役割をする下半身ロック部材（1505、1605）で構成される。

また、被認識動物の下半身を固定させる下半身固定部材に圧力をかける役割をする下半身圧力調整部材（1506、1606）が追加され、構成されることができる。

また、被認識動物の下半身部位の力がとても強いので、これを考慮して、下半身固定部を地表面や作業ツールの特定の位置に固定できるようにする下半身固定部支持部材（1507、1607）も構成できる。

下半身固定部材（1504、1604）は、下半身部位を覆うカバー又は下半身部位の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成できる。カバーは簡単に破れない合成繊維やゴム、布等の材質で構成され、被認識動物の下半身の大きさに合わせて長さ調節が可能なベルトやストラップ、ケーブルなどで下半身が固定できる。

また、被認識動物を固定した後、下半身固定部材が解放されれることを防ぐために、下半身固定部材をロックする下半身ロック部材（1505、1605）は、手動式ロック部材や電子式ロック部材などで構成できる。

また、下半身圧力調整部材（1506、1606）は、下半身固定部材が被認識動物の下半身を圧迫できるよう、圧力などを加圧（下半身固定部材の体積と長さを減らすか、空気又は液体を注入）する加圧注入器と加えた圧力を監視できる圧力計測部材で構成できる。

また、下半身固定部支持部材（1507、1607）は、下半身固定部を地表面や作業ツールの特定の位置に固定させる下半身支持部材と、下半身支持部材と接続する接続部材で構成できる。下半身支持部材と連結部材は、種と品種に応じて輪形など、様々な形を持つことができ、主に鉄のような金属材質はもちろん、下半身固定部と同様に、簡単に破れない合成繊維やゴム、布等の材質で構成できる。

図１７は本発明による一実施例であり、顔面固定部の構成を例示した図面である。
図１７において、顔面固定部は、被認識動物の顔面部位を載せる据え置き（1701）で構成される。また、被認識動物の鼻の部分を固定する顔面固定部材（1702）が構成できる。

据え置き（1701）は、木やプラスチック、ゴム、金属など、様々な材質で構成され、被認識動物の顔面部位の重量に耐えながら顔面部位の顎が安易に密着できるよう、種と品種に応じて様々な形や付着物を有することができる。

顔面固定部材（1702）は、被認識動物の鼻の部分を据え置きのみで掴めない場合に使用し、鼻の部分（又は口の部分）を覆うカバーまたは、鼻の部分（又は口の部分）の一部を覆うベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成できる。カバーは簡単に破れない合成繊維やゴム、布等の材質で構成され、被認識動物の鼻の大きさに合わせて長さ調節が可能なベルト、ストラップ、ケーブルなどで鼻の部分が固定できる。

また、被認識動物を固定した後、顔面固定部材の解放を防ぐために、顔面固定部材をロックする顔面ロック部材（1703）は、手動式顔面ロック部材や電子式顔面ロック部材などで構成できる。

また、顔面圧力調整部材（1704）は、顔面固定部材が被認識動物の鼻の部分を圧迫できるよう、圧力などを加圧（顔面固定部材の体積と長さを減らすか、空気又は液体を注入）
する加圧注入器と加えた圧力を監視できる圧力計測部材で構成できる。

顔面固定部は、顔面固定部の底を地表面や作業ツールの特定の位置に固定させて被認識動物の顔面部位の重量を支持する支持台（1705）が追加されて構成でき、種と品種に応じて顔面部位の重量が異なるため、重量が支持できる鉄や岩石、木のような材質で主に構成され、輪形をはじめとする様々な形を持つことができる。

次は、前記で述べた位置調整部の詳細な構成について見てみる。
位置調節部は、被認識動物の身体的特徴を考慮して被認識動物がリラックスした姿勢を維持できるように姿勢固定部を調節する装置で高さ調整部、平衡調整部、歩幅調整部で構成される。

図18、図19、図20は、本発明による―実施例であり、動物種に応じた姿勢固定部と位置調整部の様々な装置の構成を示したものである。

図18で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（牛）に合わせた高さ調整部（1801、1804）は、上体固定部と下半身固定部を接続する場合に被認識動物の大きさ(高さ)に合わせて長さを調節したり、顔面固定部（据え置き）を被認識動物の顔面部位までの高さに合うように調節する装置である。

下半身固定部と上体固定部を接続する高さ調整部（1801）は、上体固定部と下半身固定部を接続するベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成された連結部材（1802）と、連結部材の長さを調節する調整部材（1803）で構成できる。

また、顔面固定部の高さを調節する据え置き高さ調整部（1804）は、顔面固定部の据え置きと底を支持する支持台と接続する接続部材（1805）と接続部材の高さを調節する据え置き高さ調整部材（1806）で構成できる。

また、図18で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（牛）に合わせた平衡調整部（1807）は、顔面固定部の据え置きから被認識動物の顔面がイメージ獲得部を正面に眺めるよう、顔面固定部の据え置きの左、右、上、下を調節するものである。

平衡調整部（1807）は、顔面固定部の据え置きの内側や外側に設置されており、水平を感知する平衡感知センサーと平衡水平度を表示するディスプレイ部で構成される。

平衡感知センサーは、重力の移動する方向を感知して信号を発生する重力センサー、傾きの変化を感知して信号を発生するジャイロセンサー、微細な圧力変化を感知して信号を発生する圧力センサーなどで構成できる。

また、図18で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（牛）に合わせた歩幅調整部（1808）は、下半身固定部から下半身部位を固定する場合、動物の種と個体の大きさに応じて歩幅を合わせるように調節する装置として、下半身固定部の両側下半身部分を接続するベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成される接続部材（1809）と接続部の長さを調節する調整部材（1810）で構成できる。

図１９で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（鹿）に合わせた高さ調整部（1901、1904)は、上体固定部と下半身固定部を接続する場合に被認識動物の大
きさ（高さ）に合わせて長さを調節したり、顔面固定部（据え置き）を被認識動物の顔面部位までの高さに合わせるように調節する装置である。

下半身固定部と上体固定部を接続する高さ調整部（1901）は、上体固定部と下半身固定部を接続するベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成された連結部材（1902）と、連結部材の長さを調節する調整部材（1903）で構成できる。

また、顔面固定部の高さを調節する据え置き高さ調整部（1904）は、顔面固定部の据え置きと底を支持する支持台と接続する接続部材（1905）と接続部材の高さを調節する据え置き高さ調整部材（1906）で構成できる。

また、図1９で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（鹿）に合わ
せた平衡調整部（1907）は、顔面固定部の据え置きから被認識動物の顔面がイメージ獲得部を正面に眺めるよう、顔面固定部の据え置きの左、右、上、下を調節するものである。

平衡調整部（1907）は、顔面固定部の据え置きの内側や外側に設置されており、水平を感知する平衡感知センサーと平衡水平度を表示するディスプレイ部で構成される。

平衡感知センサーは、重力の移動する方向を感知して信号を発生する重力センサー、傾きの変化を感知して信号を発生するジャイロセンサー、微細な圧力変化を感知して信号を発生する圧力センサーなどで構成できる。

また、図１９で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（牛）に合わせた歩幅調整部（1908）は、下半身固定部から下半身部位を固定する場合、動物の種と個体の大きさに応じて歩幅を合わせるように調節する装置として、下半身固定部の両側下半身部分を接続するベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成される接続部材（1909）と接続部の長さを調節する調整部材（1910）で構成できる。

図２０で示すように、本発明による―実施例であり、特定の動物種（犬、猫）に合わせた高さ調整部（2001)は、上体固定部と下半身固定部を接続する場合に被認識動物の大き
さ（高さ）に合わせて長さを調節したり、顔面固定部（据え置き）を被認識動物の顔面部位までの高さに合わせるように調節する装置である。

犬や猫などの特定の種の場合には、下半身固定部が顔面固定部の据え置と一緒に構成できる。その際、調整部材が顔面固定部の据え置きの正面や上部に構成できる。

顔面固定部の高さを調節する据え置き高さ調整部（2001）は、顔面固定部の据え置きと底を支持する支持台と接続する接続部材（2002）と接続部材の高さを調節する据え置き高さ調整部材（2003）で構成できる。

図20で示すように、特定の動物種（犬、猫）に合わせて平衡調整部（2004）は、顔面固定部の据え置きから被認識動物の顔面がイメージ獲得部を正面に眺めるように顔面固定部の据え置きの左、右、上、下を調節するものである。

平衡調整部（2004）は、顔面固定部の据え置きの内側や外側に設置されており、水平を検出する平衡感知センサーと水平度を表示するディスプレイ部で構成される。

平衡感知センサーは、重力が移動する方向を感知して信号を発生する重力センサー、傾きの変化を感知して信号を発生するジャイロセンサー、微細な圧力変化を感知して信号を発生する圧力センサなどで構成できる。

図20で示すように、特定の動物種（犬、猫）に合わせた歩幅調整部（2005）は、下半身固定部から下半身部位を固定する場合、動物の種と個体の大きさに応じて歩幅を合わせて
調節する装置として、下半身固定部の両側下半身部分を接続するベルト、ストラップ、ケーブルなどで構成された接続部材（2006）と接続部の長さを調節する調整部材（2007）で構成できる。

次は、前記で述べた動物モーション固定部の実行方法について詳細に見てみる。
図2１は本発明による一実施例であり、動物モーション固定部の実行方法を説明するた
めのフローチャートである。

図21において、動物モーション固定部の実行方法は、次のような順序で進行する。動物個体認識のために被認識動物に合った動物モーション固定部を選定する（S2101）。この
とき、 被認識動物の全体の大きさ、足の長さ、足の大きさ、顔の大きさ、鼻の位置など
を考慮して選定する。選定された動物モーション固定部の中で、まず上体固定部を被認識動物にインストールする（S2102）。インストールされた上体固定部に被認識動物の上体
を固定させる（S2103）。このとき、被認識動物の肩の長さに合わせて上体固定部材と上
体圧力調整部材を通じて上体固定部材の長さと加わる圧力を調節する。上体固定部によって上体部位が固定された被認識動物に下半身固定部をインストールする（S2104）。イン
ストールされて下半身固定部を利用して被認識動物の下半身部位を固定させる（S2105）
。このとき、被認識動物の足や足の円の長さに合わせて下半身固定部材と下半身圧力調整部材を利用して下半身固定部材の長さと圧力を調節する。また、歩幅調整部を利用して被認識動物の歩幅に合わせて調節し、上体固定部と下半身固定部を接続する必要がある場合には、高さ調整部を利用して被認識動物の高さを調節する。上体固定部と下半身固定部によって固定された被認識動物に顔面固定部をインストールする（S2106）。インストール
されて顔面固定部を利用して被認識動物の顔面部位を固定させる（S2107）。このとき、
高さ調整部を利用して顔面部位までの高さを調節し、平衡調整部を利用して被認識動物の鼻の部分がイメージ獲得部と最大限正面方向に位置するように調節する。

図21は、段階S2101乃至段階S2107を順次実行することで記載しているが、これは本発明の
―実施例であり、本発明の属する技術思想を例示的に説明したにすぎないものであって
、本発明の一実施例の属する技術分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の一実施形態の本質的な特性から逸脱しない範囲で図21に記載された順序を変更して実行するか、段階S2101乃至段階S2107のいずれか又は複数の段階を並列的に実行することで、様々な修正及び変形が適用可能なので、図21は、時系列な順序に限定されるものではない。
次は、前記で述べたイメージ獲得部の詳細な構成について見てみる。

イメージ獲得部は、被認識動物の鼻柄イメージを撮影し、獲得することを目的とする。一般的に、被認識動物の種に応じて、鼻柄が異なり、鼻柄の模様である鼻柄ビーズ形と鼻柄ゴール形の大きさも非常に異なっている。また、動物の種に応じて、同じ動物種でも品種によって鼻の全体の大きさが異なり、鼻の長さも異なる身体的特徴を持っている。従って、デジタルカメラやビデオカメラの使い方の訓練を受けていない非専門家が、これらの装置を使用してイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得するのが非常に難しいという問題点がある。

また、獣医学に健康な動物の鼻は大体、水気に濡れていて、鼻の水気により赤外線当該する領域の光が吸収されたり、水気による光の反射が表示されることがある問題がある。
従って、イメージ獲得部は、6つの必須の目的が実行されるように構成される。

最初は、従来の方法と異なり、被認識動物の鼻柄がある部位を直接接触させずに、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。
第二は、被認識動物の種に応じて、異なる鼻柄をイメージ認識部で被認識動物の認識が
可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。
第三は、被認識動物の鼻の身体的特徴と関係なく、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。
第四は、水気を考慮した光源を選択して、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。

第五は、水気による光の反射を考慮した間接照明を選択して、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。
第六は、前記の5つの目的を達成するために、非専門家でも簡単にイメージ認識部で被
認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを獲得することである。

図22は本発明による一実施例であり、イメージ獲得部を概略的に示すブロック構成図である。

図20で示すように、イメージ獲得部は被認識動物の鼻柄イメージを撮影することを目的とするイメージ撮影部（2201）で構成され、イメージ撮影部で撮影した鼻柄イメージを解析して、獲得することだけでなく、これらの過程で発生する一連の各種情報と信号を管理するイメージ分析部（2202）を追加して構成することもできる。

図23は本発明による一実施例であり、イメージ撮影部を概略的に示すブロック構成図である。

図23で示すように、本発明による―実施例であり、イメージ撮影部は、被認識動物の鼻柄イメージを撮影する撮影部（2301）、被認識動物の鼻柄イメージ撮影際にの鼻柄の特徴と物理的特性に合わせて画角（Field of view）と被認識動物の鼻の部分とまでの距離を
調節して、外部の光を遮断する役割を実行する撮影ガイド部（2302）で構成される。また、鼻の水気を考慮した光源と反射を調節するために間接照明を使用する照明部（2303）が追加されて構成されることができる。

図24、図25は本発明による一実施例であり、距離調整モジュールの距離調節原理に基づいて、撮影部の装置構成を例示した図である。

図2４で示すように、本発明による―実施例であり、撮影部は、鼻柄イメージを直接撮
影する装置として、1つ以上の複数のレンズで構成されるレンズモジュール（2401）（以
下「レンズモジュール」という）と鼻柄イメージを検出するメガピクセルのCMOS、CCDな
どのイメージセンサー（2402）（以下「センサー」という）、画角と焦点調節をするために、レンズモジュールと、センサを動かして撮影ガイド部（2404）内のレンズとの距離、レンズモジュールと、センサまでの距離を調節する距離調整装置（2403）（以下「距離調整モジュール」という）で構成できる。

距離調整モジュール（2403）は、レンズモジュール又はレンズモジュール内の複数のレンズを移動させるための小型の回転モーターが装置の一側に固定設置され、回転モータの回転軸にギアが接続されており、前記モータの回転軸に設置されたギアと接続され、モータの回転運動を直線運動に変換するラックギアで構成できる。

また、ラックギアによって直線往復運動をするレンズモジュール（2401）とセンサ（2402）を常に一定の位置で直線往復運動できるように案内するガイドレールが構成されることもある。

図25で示すように、本発明による―実施例であり、レンズモジュール（2501）とセンサ
（2502）は、固定されて動かず、レンズモジュール内のレンズ間の距離を調節する距離調整モジュール（2503）で構成された撮影部が構成できる。

図26は本発明による一実施例であり、撮影ガイド部の装置の構成を例示した図面である。

図26で示すように、本発明による―実施例であり、撮影ガイド部は、動物の鼻の部分が撮影ガイド部の内部に入るとき、鼻の周りの部分の皮膚と接触するカバー（2601）と画角を調節する画角調整レンズ（2603）と被認識動物の鼻の部分と画角調整レンズ（2603）の間の距離を調節するガイドボディ（2602）で構成される。カバー（2601）と画角調整レンズ（2603）及びガイドボディ（2602）は、動物の種に応じて、異なって構成できる。

カバー（2601）は、動物の鼻の周りの部分が皮膚と接触する部位を覆う装置として、外部からの光が入らないように光を遮断する色（黒などの暗い色系）を有し、被認識動物が嫌がらない合成繊維やゴム、布、プラスチックなどの材質で構成される。

また、カバーは、動物の種に応じて好きな匂いがにじむように構成されることができ、カバーを簡単に変えるためにボディと簡単に取り外しが可能よう、脱着型で構成できる。

画角調整レンズ（2603）は、犬を基準に鼻の部分領域が大きい種の被認識動物は画角調整レンズを縮小レンズで、鼻の部分領域が小さい被認識動物は拡大レンズで、鼻の部分が犬の同じ大きさの被認識動物は標準レンズで構成される。

本発明において、前記記述した標準レンズは、鼻柄イメージで犬の鼻の部分の領域が認識できるように、必要な領域をキャプチャすることができるようにする単数又は複数の画角調整レンズを言って、縮小レンズと拡大レンズは標準レンズを基準に、画角の範囲が縮小（例えば、広角レンズ）又は拡大されたレンズ（例えば、接写レンズ）を意味する。

ガイドボディ（2602）は、外部から入ってくる光を遮断する外側部と動物の鼻の部分が入ってくる内側部で構成されるが、内側部には照明部が構成できる。ガイドボディの長さに応じて画角調整レンズと被認識動物の鼻の部分までの距離が調節され、実験によって得た画角調整レンズの種類に合わせた最適な長さが適用されて構成できる。

また、図26で示すように、画角調整レンズの種類とガイドボディの長さを、実験によって、各動物種に最も適合するように設計された撮影ガイド部を事前に製作して動物種に応じて脱着して使用するように構成できる。

図27は本発明による一実施例であり、照明部の装置の構成を例示した図面である。

図27で示すように、本発明による一実施例であり、照明部は鼻の部分の水気が原因で発生することがある光の吸収と皮膚組織の損傷のような副次的な問題を考慮した種の特徴に合った特定の波長領域の光源のみを使用する光源（2701）と直接照明を使用せずに間接照明を使用するために照明が進行する空間である照明通路部材（2703）と鼻の部分の水気による光の反射を低減するための特殊な材料の膜を利用して間接照明をする反射調整部材（2702）で構成される。光源（2701）と反射調整部材（2702）と照明通路部材（2703）は、動物の種に応じて、異なって構成できる。

光源（2701）は、光量が調節可能で、鼻の水気により赤外線に当該する領域の光が吸収されたり、皮膚組織の損傷をもたらす可能性のある紫外線の波長領域台を避け、種の鼻柄の特徴に合うように特定の波長領域の光源を使用する。光源の種類は、本発明では、 前
記で述べた趣旨に合致する限りどの光源を使用しても構わない。

反射調整部材（2702）は、光量調節が可能な光源と、光源から出た光を一部は吸収又は、反射し、残りの一部を透過させて、撮影ガイド部の内側に入ってきた被認識動物の鼻の部分全体に透過された光で間接照明をする。このとき、吸収されたり、反射と透過される光の量は韓紙又は、半透明トレーシングペーパーか、ガラス材質のような特殊な材料の膜の中から選択して調節することができ、反射調整部材に使用される材質の膜は、照明通路部材（2703）の内部空間でも使用できる。

照明通路部材（2703）は、被認識動物の鼻の部分に光源が直接光を照らす直接照明の代わりに、光源から出た光が照明通路部材を通じて反射されたり、吸収されて、反射加減部材でいくつかの光を透過する間接照明を使用するために、内部には反射加減部材に使用される材料の膜の中から選択して組み合わせる。

次は、前記で述べたイメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な小柄イメージを得るため、イメージ撮影部で実行する方法に対して詳細に調べてみる。

一般的に、カメラで高品質のイメージを得るために、カメラの被写界深度（Depth of Field）を調節するべきだが、代表的にカメラ開口(Aperture)の調整、画角調整、焦点（距離）調整、被写体との焦点（距離）調整が必要である。

図28は本発明による一実施例であり、イメージ認識部で認識できるよう良好な小柄イメージを得るため、イメージ撮影部の方法に対して例示した図面である。

図28で示すように、イメージ撮影部（2801）は、様々な方法によってイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを得る。

撮影部（2802）では、距離調整モジュール（2805）を利用して画角と焦点（距離）を調節する。撮影部（2802）は、画角と焦点（距離）調整のために（A）のレンズモジュール
（2811）、又はセンサー（2812）を移動させたり、（B）レンズモジュール（2811）とセ
ンサ（2812）は固定してレンズモジュール内のレンズの（複数のレンズ）（2813）を移動させる。

撮影ガイド部（2803）は、画角調整レンズ（2806）を利用して画角を調節し、ガイドボディ（2807）の長さを種に応じて変えて、画角調整レンズ（2806）とレンズモジュール（2815）との間の距離を合わせて焦点（距離）を調節する。

照明部（2804）は、光源（2808）を種の鼻柄の特徴に合った特定の波長領域の光源を使用して、照明通路部材（2809）と反射調整部材（2810）を利用し、間接照明を使用する、間接照明を利用し、光の反射を防止、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な鼻柄イメージを得る。

次は、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な小柄イメージを得るため、イメージ撮影部で画角と焦点（距離）を調節する方法に対して詳細に調べてみる。

（A）レンズモジュール又はセンサを移動させて調節する方法について説明する。
図29は本発明による一実施例であり、撮影部のレンズモジュール（2901）又はセンサ（2902）を移動させて画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図面である。

図29で示すように、本発明による一実施例であり、画角と焦点（距離）を調節するため
に、レンズモジュール（2901）とセンサー（2902）をそれぞれ単独で、又はレンズモジュール（2901）とセンサ（2902）を一緒に距離調整モジュールによって直線往復運動をするようにする。

レンズモジュール又はセンサーの動きにより、レンズモジュール（2901）とセンサ（2902）までの距離（a）とレンズモジュールと撮影ガイド部（2903）は撮影ガイド部内の画
角調整レンズまでの距離（b）が変われ、これによって画角と焦点（距離）を調節するこ
とになる。一方、撮影ガイド部（2903）の長さ（c）は、被認識動物の種に合わせて、事
前に定められており、固定された値を持つことになり、レンズモジュール内のレンズ（2904）間の距離（d1、d2）も固定されてある。

また、距離調整モジュールが、レンズモジュール（2901）を単独で、又はセンサー（2902）と一緒に直線往復運動をして、aとbの値を調節できるよう構成できる。

また、aとbの値は、非専門家でもイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを簡単に得ることができるようにイメージ分析部によって動物の種に合わせて事前に設定された値（以下「基準設定値」という）に合わせて設定し、これを基準に一定の範囲内で調節できるように構成できる。

（B）レンズモジュール内のレンズの（複数のレンズ）を移動させて調節する方法につい
て説明します。

図30は本発明による一実施例であり、撮影部のレンズモジュール内のレンズを移動させて画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。

図30で示すように、画角と焦点（距離）を調節するために、レンズモジュール内のレンズ（3004）を距離調整モジュールによって直線往復運動をするようにする。レンズモジュール内の複数のレンズの動きにより、レンズモジュール内のレンズ（3004）間の距離（d1、d2）がそれぞれ変化し、これにより画角と焦点（距離）を調節することになる。

一方、撮影ガイド部（3003）の長さ（c）は、被認識動物の種に合わせて、事前に定め
られており、固定された値を持つことになり、レンズモジュール（3001）とセンサ（3002）までの距離（a）とレンズモジュールと撮影ガイド部（3003）内の画角調整レンズまで
の距離（b）も固定されている。

また、距離調整モジュールが、レンズモジュール内のレンズの（3004）と一緒に動いて、レンズ（複数のレンズ）が直線往復運動をしてd1、d2の値だけをそれぞれ調節できるように構成できる。

また、aとbの値は、非専門家でもイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを簡単に得ることができるようにイメージ分析部によって基準設定値で固定されるよう設定できる。

次は、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な小柄イメージを得るため、撮影ガイド部での画角と焦点（距離）を調節する方法に対して詳細に調べてみる。

撮影ガイド部では、画角と焦点距離の調整のために画角調整レンズとガイドボディの長さを使用する。

図3１、図32、図33は本発明による一実施例であり、特定の動物種（牛、鹿、犬、猫）
に合わせるよう撮影ガイド部の画角調整レンズとガイドボディの長さを調節して画角と焦点（距離）を調節する方法を説明するための図である。

画角調整レンズは、犬を基準に鼻の部分領域が大きい種の被認識動物は画角調整レンズを縮小レンズで、鼻の部分領域が小さい被認識動物は拡大レンズで、鼻の部分が犬の同じ大きさの被認識動物は標準レンズで構成される。

また、ガイドボディの長さを、動物の種に応じて変えて、被認識動物の鼻の部分（被写体）との焦点（距離）を調節するように構成できる。

(A)犬を基準に鼻の部分領域が大きい動物種（牛、鹿）
図31で示すように、本発明による一実施例であり、鼻の部分の領域が大きい動物種の場合には、犬の場合に使用する標準レンズを使用する場合に画角が狭くなり、獲得した鼻柄イメージのキャプチャ範囲が小さくなり、イメージ認識部でこれを認識することができないか、認識率が低下する。従って鼻の部分が大きい動物種に合わせて画角と焦点（距離）を調節するために画角調整レンズ（3101）を縮小レンズで、被認識動物の鼻の部分（被写体）との焦点（距離）を調節するため、焦点（距離）に合わせるよう長さが事前に設定されたガイドボディ（3102）を使用する。

また、ガイドボディ（3102）の長さ（c）が変わるため、撮影部でレンズモジュール（3103）とセンサ（3104）までの距離（a）と、レンズモジュール（3103）と撮影ガイド部内の画角調整レンズ（3101）までの距離（b）も一緒に調節することができる。

(B)鼻の部分領域が犬と似た動物種
図32で示すように、鼻の部分の領域が犬と似たような動物種の場合には、縮小レンズを使用する場合に画角が広くなって、獲得した鼻柄イメージのキャプチャ範囲が鼻の部分からあまりにも離れて、イメージ認識部でこれを認識することができないか、認識率が低下し、エラーの発生率が高くなる。逆に、 拡大レンズを使用する場合には、画角が狭くな
り、獲得した鼻柄イメージのキャプチャ範囲が小さくなり、イメージ認識部でこれを認識することができない。従って鼻の部分が犬と似たような動物種に合わせるよう画角と焦点（距離）を調節するために画角調整レンズ（3201）を標準レンズで使用し、被認識動物の鼻の部分（被写体）との焦点（距離）を調節するため、焦点（距離）に合わせるよう長さが事前に設定されたガイドボディ（3202）を使用する。

また、撮影ガイドボディ（3102）の長さ（c“”）が変わるため、撮影部でレンズモジ
ュール（3203）とセンサ（3204）までの距離（a‘“）と、レンズモジュール（3203）と
撮影ガイド部内の画角調整レンズ（3201）までの距離（b””）も一緒に調節する。

図34は本発明による一実施例であり、同じ被認識動物（犬）をそれぞれ別の撮影ガイドを使用して撮影したイメージを例示した図である。

最初のイメージは、鼻の部分の領域が小さい動物種（猫）に合わせて撮影ガイド部を使用して撮影されたイメージであり、第二のイメージは、鼻の部分の領域が犬と似たような動物種に応じた撮影ガイド部を使用して撮影されたイメージであり、第三のイメージは、鼻の部分の領域が大きい動物種（牛、鹿）に合わせて撮影ガイド部を使用して撮影されたイメージである。この図面は、動物種に応じた撮影ガイドを使用することが非常に重要であることを例示した図である。

図34で示すように、同じ被認識動物（犬）の鼻の部分の領域を猫に合った撮影ガイド部で撮影したときは、鼻柄がある部分の中で、一部分だけ獲得される。犬に合った撮影ガイ
ド部で撮影したときは、鼻柄イメージが完全に獲得がされ、牛や鹿に合った撮影ガイド部で獲得したときは、顔の部位の範囲まで獲得となる。従って、同じ被認識動物（犬）であっても、撮影ガイド部異なるに応じて獲得する鼻柄イメージの範囲が異なることがわかる。画角の比較を容易にすることができるように、図34で大人の指（スケール比較）を一緒に撮った。

次は、イメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な小柄イメージを得るため、前述の照明部での証明と光の反射を調節する方法に対して詳細に調べてみる。

図35は本発明による一実施例であり、同じ被認識動物（犬）の鼻柄イメージを一般的なカメラ照明方式（直接照明）と照明部の照明方式（間接照明）を利用して獲得したものを比較例示した図である。

図35で示すように、本発明による―実施例であり、照明は間接照明を使用して、光の反射を調節するために、光源と照明通路部材と反射加減部材を使用する。照明部は、鼻の水気により赤外線に当該する領域の光が吸収されたり、皮膚組織の損傷をもたらす可能性のある紫外線の波長領域台を避け、種の特徴に合った特定の波長領域の光源と間接照明を使用することが好ましい。

また、図35において、同じ被認識動物（犬）の鼻柄イメージを獲得するために一般的なカメラのフラッシュを利用した直接光で鼻柄イメージを獲得した場合には、鼻の部分水これにより、光の反射がひどく起こり、明るく見える部分（白い部分）が多いことがわかる。この部分は、後でイメージ認識部で認識に非常に大きな障害要因として作用するため、可能な場合は、これらの光の反射がないイメージを獲得することが認識率を高めることになる。

逆に、間接照明で同じ鼻柄イメージを獲得した場合には、直接照明で鼻柄イメージを獲得した場合の光の反射がひどく起こる部分でも光の反射がほとんど起こらなかったことを見ることができる。

また、図35において、 同じ被認識動物（犬）の鼻柄イメージを獲得するために一般的
なカメラのフラッシュを利用した直接光で鼻柄イメージを獲得した場合には、鼻孔の領域が周辺領域と陰影に区分ができないことを見ることができる。逆に、間接照明で同じ鼻柄イメージを獲得した場合には、直接照明に鼻柄イメージを獲得した鼻孔の領域と異なり、周辺領域と陰影で確実に区別されていることを見ることができる。

この部分は、後でイメージ認識部で認識したときに、鼻孔の部分を見つける時、非常に大きな障害要因として作用するため、可能な場合は、これらの光の反射がないイメージを獲得することが認識率を高めることになる。

次は、前記で述べたイメージ分析部の詳細な構成について見てみる。
イメージ分析部は、イメージ撮影部で獲得した鼻柄イメージを分析して、獲得することだけでなく、これらの過程で発生する一連の各種情報と信号を管理し、イメージ獲得部だけでなく、イメージ認識部に追加して構成できることもある。

図36は本発明による一実施例であり、イメージ分析部を概略的に示すブロック構成図である。
図36で示すように、イメージ分析部は、注処理部(3601)、バッファ(3602)、参照DB(Database)、通信部で構成できる。

また、イメージ撮影部に撮影した被認識動物の鼻柄イメージを見ることができるようして、ユーザーが迅速に良好な鼻柄イメージを獲得することができるよう、ディスプレイ部（3605）を追加で構成できる。

注処理部は、イメージ撮影部で撮影した鼻柄イメージの中からイメージ認識部で被認識動物の認識が可能ように、良好な鼻柄イメージを選択する。

次は、前記で述べた注処理部でイメージ認識部で被認識動物の認識が可能よう、良好な鼻柄イメージを選択すについて詳細に見てみる。

イメージ撮影部で複数の鼻柄イメージ（以下「鼻柄スナップショット」という）を得た後、得られた鼻柄イメージのスナップショットの中からイメージ認識部が被認識動物の認識（認証と識別）が可能ように撮影した鼻柄イメージを測定項目（以下「特性項目」という）によって、イメージの品質（以下「項目品質度」という。）を計算して、項目品質度がイメージ分析部に事前に設定保存された鼻柄イメージの画質の基準となるしきい値（以下「基準品質度」という）を満足するイメージを選択する。もし鼻柄イメージのスナップショットの中から基準品質度を満足する鼻柄イメージがない場合は、全体の鼻柄イメージのスナップショットを捨て、イメージ撮影部から新しい鼻柄イメージのスナップショットの撮影を依頼する。これらの選択の過程では、撮影した鼻柄イメージのスナップショットのそれぞれの鼻柄イメージに対する個々の特性項目の基準品質度で鼻柄イメージの品質を評価する。例えば、イメージに過度の光の反射がいるかどうか（光の反射程度）、イメージが鮮明か（鮮明度）、イメージのコントラスト（contrast）が適しているか（コントラスト）、鼻柄イメージの識別に使用し鼻柄イメージ領域が十分に現れているか（キャプチャ範囲）、鼻柄イメージのノイズレベルなどを評価して、それぞれの基準品質度をすべて満足している鼻柄イメージがあれば選択して、それ以外の場合鼻柄イメージをの再撮影を要求する。

もしそれぞれの基準品質度を満足する鼻柄イメージが一つではなく、複数がある場合には、複数の鼻柄イメージの中から項目品質度を評価した値（以下「総合品質度」という）を計算して、その中で最も高い総合品質度の鼻柄イメージを選択する。これらの 鼻柄イ
メージの評価過程は、イメージ分析部やイメージ認識部で構成されてイメージ獲得過程でリアルタイムに実行することができる。

次は、前記で述べた特性項目について詳細に見てみる。特性項目は、動物種別の特性と関係ない一般的なイメージの選択に必要な項目（A1-A3）と動物種別の特性と関連してい
る項目（A4-A12）で構成される。

最初は（A1）鮮明度（sharpness）、（A2）コントラスト比（contrast ratio）、（A3
）ノイズレベル（noise level）などがある。第二は、（A4）鼻柄イメージ領域のキャプ
チャ範囲、（A5）光の反射程度、（A6）鼻孔の位置、（A7）鼻孔鮮明度、（A8）鼻孔コントラスト比、（A9）鼻孔ノイズレベル、 （A10）鼻孔と関心領域の境界の明瞭さ、（A11
）鼻孔と関心領域の境界のコントラスト比、（A12）鼻孔と関心領域の境界ノイズレベル
などがある。加えて、動物種別の特性に応じて、様々な測定項目が付加されることもあり、前記の項目が除外されることがあり、前記の項目は例示にすぎない（表1参照）。

次は、前記で述べた鼻柄イメージを選択する方法について詳細に見てみる。
鼻柄スナップショットのすべての鼻柄イメージを前記各項目について、 項目品質度を
測定する。このとき、 項目品質度はすべて数値で表現された値であり、これらの測定結
果の数値を基に、事前に設定保存されている基準品質度と比較して鼻柄イメージを選択する。このとき、選択したイメージが単数ではなく、複数の場合には、項目品質度が基準品質度を満足する複数の鼻柄イメージの総合品質度をそれぞれ計算して総合品質度が最も高いイメージを選択する。前記総合品質度を計算する方法は、項目品質度を加重加算することにより測定する。

前記の総合品質度は、イメージの鮮明度の数値をa1とし、これに対する加重値をw1とし、イメージのコントラスト比の数値をa2とし、これに対する加重値をw2とし、イメージのノイズレベルの数値をa3とし、これに対する加重値をw3とし、鼻柄イメージ領域のキャプチャ範囲の数値をa4とし、これに対する加重値をw4とし、光の反射程度の数値をa5とし、これに対する加重値をw5と呼ばれ、鼻孔の位置の数値をa6とし、これに対する加重値をw6とし、鼻孔鮮明度の数値をa7とし、これに対する加重値をw7とし、鼻孔コントラスト比の数値をa8とし、これに対する加重値をw8とし、鼻孔ノイズレベルの数値をa9とし、これに対する加重値をw9とし、鼻孔と関心領域の境界鮮明度の数値をa10とし、これに対する加
重値をw10とし、鼻孔と関心領域の境界のコントラスト比の数値をa11とし、これに対する加重値をw11とし、鼻孔と関心領域の境界ノイズレベルの数値をa12とし、これに対する加重値をw12とするとき、w1にa1を乗じた値、w2にa2を乗じた値、w3にa3を乗じた値、w4にa4を乗じた値、w5にa5を乗算した値、w6にa6を乗じた値、w7にa7を乗じた値、w8にa8を乗
じた値、w9にa9を乗じた値、w10にa10を掛けた値、w11にa11を掛けた値、w11にa12を掛けた値の両方を加えた値であり、これは式（1）と同じである。

前記の総合品質度は、各項目の品質もに負ではない加重値を乗算した後、その結果を合わせて得られた値で特性項目の重要度に応じて加重値を調節することができる。従って
項目品質度が基準品質度を満足する複数の鼻柄イメージの中から、前記総合的品度の値が最大であることを選択する。

次は、前記で述べた鼻柄スナップショットを撮影する方法について詳細に見てみる。
イメージ獲得部で鼻柄スナップショットを撮影する方法は2つのモードで構成できる。
動物の鼻柄イメージを撮影するための撮影モードでは、撮影部の待機状態であるスリープモード（sleep mode）を除けば、撮影モードの自動モードと手動モードがあり、すべての撮影部によって起こる。自動モードでは、参照DBから動物の種及び品種に応じて既に設定された基準品質度を渡し受けて、その値を基準に鼻柄イメージの個々の特性項目の項目品質度との違いを注処理部から計算する。逆に、手動モードでは、ユーザーがすべての特性項目の基準品質度を満足するために、個々の特性項目の項目品質度をディスプレイ部で調節する。

スリープモードは、撮影モードに入るための準備モードであり、撮影モードは、最終的な鼻柄イメージを獲得するためのモードである。スリープモードから撮影モードへの切り替えは、ユーザーがディスプレイ部のボタンを押して撮影意思があることを直接教えてイメージ獲得部の撮影モードに進入することになる。
図37は本発明による一実施例であり、撮影モードの場合、鼻柄スナップショットを獲得する方法を例示した図である。

図37で示すように、撮影モードに入るようになれば、撮影部のレンズモジュール又はセンサーが基準設定値に合わせて位置を調節することになる。撮影モードでスリープモードへの移行は、撮影モードでバッファに保存される鼻柄スナップショットに対する注処理部の計算を利用して基準品質度を満足する最適の鼻柄イメージを獲得する瞬間に起こる。このとき、撮影を開始する時間をT_start、終了時間をT_endとすると、両時間の差異の間、1秒あたり一定の速度でn個の鼻柄スナップショットを獲得することになる。このとき、秒あたりのフレームレートは、イメージの解像度に応じて異なり、また、カメラのハードウェア構成と種別に応じて変わることができる。このとき注処理部は、ディスプレイ部でユーザーに本格的に撮影が終了したことを知らせる信号を発生させることができる。

注処理部を構成する装置の最小限のハードウェア構成要素は、中央処理装置（CPU）、RAM、不揮発性メモリ（ROM、フラッシュメモリなど）で構成される。中央処理装置は、イ
メージ分析部で実行されるすべての演算を実行する。不揮発性メモリには、事前に保存された基準品質度の値が変動されない常駐プログラムに搭載させることで、撮影した鼻柄イメージの項目品質度を計算し、これに基づいて選択した鼻柄イメージに関連するすべての情報をバッファから保存できるようにアルゴリズムが保存されている。

また、鼻柄イメージを選択する計算が複雑であったり、又はイメージ獲得部で撮影した鼻柄イメージの物理的な数が多い場合に、不揮発性メモリを利用することは演算速度の実行において非常に非効率的である。このような場合のために注処理部に揮発性メモリ（RAM）を構成できる。

バッファは、 注処理部が基準品質度を満足する鼻柄イメージを選択する過程で発生す
る各種情報を保存する。

バッファは、フラッシュメモリ又は記録保存のためのデータベース（DB）が構成されることができる。バッファのデータベースは、ユーザーによっていくらでも変動が可能なので、イメージ分析部で生成されたバッファのデータベースは、フラッシュメモリに保存されていることが望ましい。

参照データベース（DB）は、注処理部が選択したイメージ獲得部の基準設定値と項目品質度の関連情報を保存する。
通信部は、イメージ撮影部とイメージ分析部との間に発生する情報を提供して受信する。

通信部は、ユーザーにモード転置信号を送信したり、撮影のための動き指示のための信号を出力する役割を担当し、これらの役割を実行するための指示信号を出力する信号送出部を基本的に備え、また、通信部の信号送出部は音又は音声のように聴覚的信号を発生させる手段、LED、フラッシュなどによる視覚的な信号を発生させる手段、振動を生成させ
る手段のいずれか、又は複数の構成される。

また、さらに、イメージ撮影部に撮影した被認識動物の鼻柄イメージを見れるようして、ユーザーが迅速に良好な鼻柄イメージを選択できるようにするディスプレイ部を追加で構成することができ、ディスプレイ部は、鏡やLCDなどのディスプレイをインストールす
ることができる。

前記で述べたイメージ分析部を実行する過程は、すべて別途の運営プログラム（OS）を必要としなくても具現が可能であり、メモリなどのリソースの管理と時間同期化、CPUの
時間スケジューリングなどの作業が必要な場合には、これに適当な運営プログラムが一緒に搭載されて実行されることができる。

また、 前記で述べたすべてのハードウェアは、一つのチップセットに含まれて運営さ
れているワンチップ・ソリューション（One chip solution、One chip microprocessor）で構成することもできる。

図38は本発明による一実施例であり、イメージ獲得部の鼻柄イメージを獲得する方法を説明するためのフローチャートである。
図38で示すように、ユーザーがディスプレイ部のボタンを押して被認識動物の種を選択するか（自動モード）、手動モードを選択する（S3801）。自動モードの場合には、被認
識動物の種の選択が完了したら、撮影ボタンが押され、撮影意思がいることを知らせ、その時点を基準に撮影部のレンズモジュールを基準設定値の範囲内で移動しながら（a、bの値の調整）、毎秒nフレームの鼻柄スナップショットを獲得する（S3802）。このとき、自動モードの場合には、イメージ分析部の撮影のための動きの指示を動物の種に合った基準設定値（参照DB）として選択使用する撮影部と、撮影ガイド部と照明部は、被認識動物に合わせて画角と焦点（距離）と照明などが調節される。しかし、手動モードの場合には、ディスプレイ部で、個々の特性項目の項目品質度を確認しながら、ユーザーが鼻柄スナップショットに対する判断を直接実行して、選択する。

撮影部のセンサで獲得した鼻柄スナップショットは、バッファに保存され、バッファに保存された鼻柄スナップショットから項目品質度を注処理部から計算して参照DBから事前に設定された項目品質度を満足するかどうかを判断する（S3803）。項目品質度を満足す
る鼻柄イメージが選択されると、その鼻柄イメージをバッファに保存する（S3804）。

図38は、段階S3801乃至段階S3804を順次実行することで記載しているが、これは本発明の一実施形態の技術思想を例示的に説明したにすぎないものであって、本発明の一実施例の属する技術分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の一実施形態の本質的な特性から逸脱しない範囲で図38に記載された順序を変更して実行するか、段階S3801乃至段階S3804のいずれか又は複数の段階を並列的に実行することで、様々な修正及び変形が適用可能なので、図38は、際に時系列な順序に限定されるものではない。

次は、前記で述べたイメージ認識部の詳細な構成について見てみる。
イメージ認識部は、イメージ獲得部で獲得した鼻柄イメージを補正したり、鼻柄イメージ（又は補正鼻柄イメージ）から鼻柄コードを生成し、登録、認証及び識別することを目的とする。

一般的に、被認識動物の種に応じて、鼻柄が異なり、鼻柄の核心形である鼻柄ビーズ形
と鼻柄ゴール形の大きさも非常に異なっている。また、獣医学的に健康な動物の鼻はほ
とんど水気に濡れていて、これにより、イメージを撮影する場合、水気による光の反射が常に現れることがあるという問題点がある。

また、カメラを見つめる被認識動物の鼻の部分の方向に応じて、同じ被認識動物で獲得した鼻柄イメージであっても、異なる鼻柄イメージとして認識されることがあるという問題点がある。

従って、イメージ認識部は、5つの必須の目的が実行されるように構成される。
最初は、被認識動物の種と品種に応じて異なる鼻柄の特性と関係なしに鼻柄が存在する場合、認証又は識別が可能ようにするのである。
第二は、水気による光の反射やその他の異物や鼻毛のような身体的特性に影響を受けずに認証又は識別を可能にするものである。
第三は、鼻柄イメージを獲得するとき、被認識動物の鼻の部分の方向によって変更する鼻柄の形に影響を受けずに認証又は識別を可能にするものである。
第四は、特定の種や品種に関係なく、普遍的な鼻柄コードを生成して、認証又は識別を可能にするものである。
第五は、特定の種や品種に限定して認証又は識別する際にも、特定の種や品種に最も適した方法を使用できるようにするものである。

図39は本発明による一実施例であり、イメージ認識部を概略的に示すブロック構成図である。
図39で示すように、イメージ認識部は、鼻柄イメージから関心領域を設定する関心領域設定部（3901）、関心領域設定部（3901）で設定された関心領域から鼻柄コードを生成する鼻柄コード生成部（3902）、鼻柄コード生成部（3902）から生成された鼻柄コードを認証して識別するための鼻柄コードの比較判断部（3903）、鼻柄コードを生成した後、認証して識別する過程で鼻柄コードを登録して保存する鼻柄コードデータベース（DB）（3904）で構成される。

また、鼻柄イメージから関心領域を設定する前に鼻柄イメージを補正する必要がある場合には、鼻柄イメージを補正するイメージ補正部（3905）を追加して構成できる。

また、関心領域を設定し、鼻柄コードを生成する前に関心領域を標準化する必要がある場合には、関心領域を標準化するための標準関心領域設定部（3906）を追加して構成できる。

また、 前記で述べたイメージ獲得部のイメージ分析部をイメージ認識部に構成するこ
ともできる。

次は、前記で述べたイメージ認識部で鼻柄イメージ分析して、これを認識する方法について詳細に見てみる。

図40は本発明による一実施例であり、動物の鼻柄イメージを解析して、それを認識する方法を説明するためのフローチャートである。

図40で示すように、鼻柄イメージを分析して、これを認識する方法は、動物モーション固定部とイメージ獲得部を用い、被認識動物の鼻柄イメージを獲得する段階（S4001）と
、上記鼻柄イメージ（補正鼻柄イメージ）から分析対象領域ある関心領域（Region of Interest、「ROI」又は「関心領域」という）を設定する段階（S4003）と、前記生成された関心領域から鼻柄コードを生成する段階（S4005）と、前記生成された鼻柄コードを登録
する段階（S4006）と、登録段階で保存された鼻柄コード（以下「既登録鼻柄コード」と
いう）と、新しく生成された鼻柄コード(以下「認証用鼻柄コード」という）との距離を
測定して一対一（1：1）マッチングする認証段階（S4007）と、測定された距離に応じて
、一対多（1：N）マッチングして被認識動物の個体を識別する段階（S4008）で構成され
る。

このとき、段階S4001で獲得した鼻柄イメージから補正過程を経たイメージ（「補正鼻
柄イメージ」という）に変換して、これを保存する段階（S4002）が追加できるし、段階S4003で設定された関心領域から標準化された関心領域（Standardized Region of Interest、以下「標準の関心領域」という。）を生成する段階（S4004）が追加できる。

図40は、段階S4001乃至段階S4008を順次実行することで記載しているが、これは本発明の一実施形態の技術思想を例示的に説明したにすぎないものであって、本発明の一実施例の属する技術分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の一実施形態の本質的な特性から逸脱しない範囲で図40に記載された順序を変更して実行するか、段階S4001乃至段階S4008のいずれか又は複数の段階を並列的に実行することで、様々な修正及び変形が適用可能なので、図40は、 時系列な順序に限定されるものではない。

次は、前記で述べたイメージ補正部について詳細に見てみる。
イメージ補正部は、獲得した鼻柄イメージから被認識動物の認識率を高めるために必要になる可能性のある補正処理を実行して、補正された補正鼻柄イメージを保存する。

獲得された鼻柄イメージの中には、撮影環境に応じてノイズ（noise）レベル、ブラー
リング（blurring）程度などが異なる場合がある。また、コントラスト比調整（contrast
adjustment）を実行してコントラスト領域が同じ範囲内にあるようしたり、コントラス
ト分布を同じ基準で合わせる作業が必要になることもある。

本発明では、コントラスト分布を同じ基準に合わせるため、ヒストグラム均一化（histogram equalization）技法を使用する。つまり、すべての鼻柄イメージに対して同じコントラスト分布基準を付与するための変換関数（transformation function）を決定し、前
記変換関数を各鼻柄イメージのコントラスト値に対する相対度数（relative frequency）分布に適用させることで、鼻柄イメージに対するヒストグラムの標準化を行う。

また、ノイズレベル及びブラーなどの問題を解決するために、イメージのフィルタリングを実行するが、ノイズレベルの調節のためにガウスフィルタ（gaussian filter）又は
メディアンフィルタ（median filter）などを使用し、周波数ドメインでは、様々な種類
のローパスフィルタ（lowpass filter）を使用して削除することもある。

また、鼻の部分が目立つようにするため、導関数を用いたシャープ（sharping）技法を適用して、他の毀損のイメージ復元のためにはディーコンボリューション（deconvolution）技法などを適用することもできる。

本発明では、鼻柄イメージと補正鼻柄イメージで特別に区分して表現する場合を除いては、言語の統一性を期するための補正鼻柄イメージも通常の鼻柄イメージに称する。

次は、前記で述べた関心領域設定部について詳細に見てみる。
図4１は本発明による一実施例であり、関心領域設定部を概略的に示すブロック構成図
である。
図41で示すように、関心領域設定部は境界抽出部（4101）、曲線近似部（4102）、関心領域分割部（4103）を含んで構成されることができる。
境界抽出部鼻柄イメージから関心領域を設定するために、基準となる領域である鼻孔の境界を設定する。

図42は本発明による一実施例であり、鼻孔の境界を設定する方法を例示した図である。

図42で示すように、鼻柄イメージの鼻孔の部分は、間接照明により陰影（shade）が現
れる。この陰影の境界が鼻孔の境界になり、境界の形はほとんど円又は楕円などの一部の形態を有する。これらの鼻孔の境界を見つけるために、まず、イメージの陰影情報から鼻孔の内部の点を一つ又は複数に設定し、その点を中心に半直線に沿って明るさの変化から鼻孔の境界点を見つける。このとき、複数の方向に行く半直線に沿ってグレースケールで急激な明るさの変化が起こる地点を表示し、これらの地点を鼻孔の形や位置情報を考慮した統計分析などを利用して最も適切な点として区別する。

前記で述べた統計分析の際に、複数の方向に鼻孔の内側境界線上のすべての点を抽出することもできるが、一部だけを抽出することもできる。

このとき間接照明により陰影が現れる部分が鼻孔ではなく、他の領域である可能性もあるので、複数の点を選択して、鼻孔の形や位置情報を考慮した統計分析を利用して、鼻孔ではなく、他の部分を境に探すことを事前に防止することができる。

曲線近似部は境界抽出部で抽出された鼻孔の内側境界点を基準に鼻孔の境界に適した曲線で近似する。このときの曲線は、様々な回帰分析（regression analysis）などを通じ
て探した点を最もよく代表する曲線を見つけ出すが、このとき、ほとんど円又は楕円で近似される。

図43は本発明による一実施例であり、 鼻孔の境界を曲線（円、楕円）で近似する方法
を例示した図である。

図43で示すように、左・右の鼻孔の境界は鼻の正面から見たとき、対称的に見れるが、鼻柄イメージ獲得の際に、鼻の正面から少し外れたり、傾いた位置で獲得された場合は、近似した2つの左、右の曲線が楕円であることもある。

また左、右の境界を個別に近似するため、近似する曲線が片側が円であり、もう片方が楕円である場合も発生できる。

また、近似する曲線が左、右同じ円又楕円であっても円又は楕円の大きさがそれぞれ異なることがある。

関心領域分割部は、曲線近似部で近似した曲線の内部を除いた曲線領域の間の四角形領域を設定する。そのため、a）まず、 近似した二の曲線の間に位置して、各鼻孔の反対側にある領域を区分する段階を経て、b）ここで区切られた曲線の間の領域に含まれる四角
形領域を関心領域に設定する。

（A）近似した二の曲線の間に位置して、各鼻孔の反対側にある領域を区分する段階

図44は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の内部を除いた曲線の間に位置して、それぞれの鼻孔の反対側にある領域を区分する方法を例示した図である。

図44で示すように、曲線近似部で近似された左、右の曲線に対して、左、右曲線の中心を接続して、中心接続線と曲線が合う点を抽出し、抽出された点から接線（左接線をT_L
に、右接線をT_Rに表記）をそれぞれの鼻孔の間に上下に描く。このとき接線は左、右曲
線が対称である場合には、中心接続線に垂直にあることもあり、対称でない場合、垂直ではないかもしれない。また、選択した鼻孔の境界点の位置に応じて異なってくる可能回もあり、これにより関心領域の形や範囲も変わることができる。

また、前記近似した二の曲線の上、下の頂点を接続する線分（上部直線をT_Uに、下部
直線をT_Dで表記）を描く。

もしこの際に、近似した曲線が円である場合には、共通の接線は、両方の円の共通外接線を意味し、近似した曲線が楕円である場合には、楕円の4つの頂点の中で、楕円の中心
を基準に、上、下にある点を結んだ線をいう。このとき接線は、選択した上、下点の位置に応じて異なってくる可能回もあり、これにより関心領域の形や範囲も変わることができる。

（B）区分された曲線の間の領域に含まれる四角形領域を関心領域に設定する手順

図45は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の間の四角形領域を関心領域に設定する方法を例示した図である。

図45で示すように、上記（A）段階で生じた4つの接線からなる四角形領域を関心領域に設定する。このとき四角形の形はイメージ獲得部を眺める被認識動物の鼻の部分の方向に応じて、同じ被認識動物であっても、異なる形になることがあり、これにより関心領域も変わることができる。

一方、 前記（A）、（B）段階で近似した曲線が楕円である場合には、 鼻孔の境界を、前記 で例示したように、左、右の曲線を個別に近似した後に、頂点を見つける方法を使
用せずに、両方の楕円の中心接続線が各楕円の頂点を通るようにする制限事項を置いて二つの楕円を近似することもできる。

つまり、鼻の両方の内部境界は正面から鼻を見たとき、対称的な形を持つと仮定すると、正面から見たときは両方の楕円の中心接続線が楕円と合う点は、楕円の頂点となる。従って、中心接続線と頂点で楕円を近似することもできる。

次は、前記で述べた標準関心領域設定部について詳細に見てみる。

標準関心領域設定部は、関心領域設定部で設定された関心領域を標準化する必要がある場合に、標準化するために関心領域を標準関心領域に変換することを実行する。

図46は本発明による一実施例であり、同じ鼻柄イメージからの関心領域が近似した曲線（円、楕円）によって変わることを説明するために例示した図である。

図46で示すように、同じ被認識動物の鼻柄イメージでも、関心領域を設定するために近似する曲線が異なる場合に得られた四角形の関心領域が異なり、また、前記で得られた四角形の形の関心領域は、イメージ獲得部眺める被認識動物の鼻の部分の方向に応じて、同じ被認識動物であっても、異なる形になることができる。

これは、被認識動物を識別し、認識したときに精度を低下させる要因にたるため、鼻柄イメージ獲得方向と近似曲線の形に構わず、同じ結果が出てくることができるよう、標準形に変換する段階と手段が必要になることもある。

標準領域演算部は、近似曲線の形に構わず、同じ結果が出てくることができるよう、標準形の長方形の形に変換をして、その変換過程は、数式（2）を利用して行われる。

図47は本発明による一実施例であり、事前に設定され関心領域から標準関心領域を生成する過程を例示した図である。

図47で示すように、四角形の関心領域の境界線の交点である4つの頂点P、A、B、Cが存
在する一般的な四角形の形が、式（2）によって大きさのが横の長さがWであり、縦の長さがHの長方形の形に変換される。

このときも、 図47から標準関心領域での座標（a、b）で与えられた点は整数座標a、b
を持つが、これに対応する点Xの座標は、一般的に、整数にならない。この場合、Xの明るさは、周辺の整数座標を有する点の明るさから補間法（interpolation）を利用して定義
することができ、この際に点（a、b）の明るさI（a、b）は、式（3）のように定義する。

前記のような変換によって様々な形の四角形の関心領域から長方形の形に変換される。

本発明では、関心領域と標準関心領域を特別に区分して表現する場合を除いては、言語の統一性を期するため、標準関心領域も通常の関心領域に称する。

次は、前記で述べた鼻柄コード生成部について詳細に見てみる。
図48は本発明による一実施例であり、鼻柄コード生成部を概略的に示すブロック構成図である。
図48で示すように、鼻柄コード生成部は、周波数変換コード生成部（4801）、マスキングコード生成部（4802）を含んで構成されることができる。

鼻柄コードは関心領域のa）周波数変換コード生成部から周波数変換コードを作成する
段階、b）マスキングコード生成部でマスキング（Masking）コードを作成する段階を経て周波数変換コードとマスキングコードで構成される鼻柄コードを生成する。

次は、前記で述べた関心領域から鼻柄コードを生成する方法について詳細に見てみる。
図49は本発明による一実施例であり、関心領域から鼻柄コードを生成する過程を例示した図である。

図49で示すように、関心領域の全領域でa）周波数変換コード生成部で周波数変換コー
ドを作成する段階 、b）マスキングコード生成部でマスキング（Masking）コードを作成
する段階を経て周波数変換コードとマスキングコードを一緒に含んでいる鼻柄コードを生成する。このとき鼻柄コードは2進ビット列で構成されており、そのビット列の成分の値
は、事前に決められた周波数変換方法と母数（parameter）によって決まる。

代表的な周波数変換方法では、Gabor変換（以下「ガボール変換」という）を含むハー
ル（Harr）変換、Gabor cosine変換（以下「ガボールコサイン変換」という）、Gabor sine変換（以下「ガボールサイン変換」とする）、フーリエ（Fourier）変換、サイン（Sine）変換、コサイン（Cosine）変換、その他ウェーブレット変換（ウェーブレット変換の
場合、マザーウェーブレット(mother wavelet)に応じて様々な形態の変換方法が存在する）などがあり、これらの中で必要に応じて使用する。

本発明でのガボール変換は実数部と虚数部を一つの統一された同じ周波数を使用して変換せずに、それぞれ別の周波数に違う設定をして変換することもできる。また、ガボール変換の実数部分変換（ガボールコサイン変換）と虚部部分変換（ガボールサイン変換）を別々に分離して一つのみ適用できることもあり、これを区別して使用する。これらの周波数変換方法の選択は、イメージ認識部の性能及び演算の処理速度などを考慮して決定することができる。

次は、前記で述べた周波数変換コード生成部で関心領域から周波数変換コードを作成する方法について詳細に見てみる。

図50は本発明による一実施例であり、関心領域を特定の大きさ(以下「セル(cell)領域
」という)は、一つのピクセル(pixel)で構成されたり、複数のピクセルで構成されることができる。イメージの大きさが大きい場合、いくつかのピクセルを平均して1つのピクセ
ルに減らし表現できるが、このような過程で使用されたピクセルの集合をセル領域に見ることができる。つまり、それぞれのセル領域は、適切な方法により一つの代表ピクセル値で表現することもできる。）の領域に分割し、分割されたセル領域から周波数変換鼻柄コードを生成する過程を例示した図である。

図50で示すように、まず、横×縦のピクセル（pixel）がW×Hでなされたものと仮定す
ると、各ピクセルは、0から255までのグレー（gray）の値を持っている。前記ピクセルを横方向にM等分、縦方向にL等分して、合計n（= M*L）個のセル領域に分ける。このとき、セル領域の数と大きさは、実際のイメージの大きさ、動物種、周波数変換方法、周波数変換母数（parameter）などにより異なって定めることができる。

また、前記周波数変換コードは、図50で示されるように、いくつかのセル領域の集まり（以下「セルグループ」という）からの周波数変換の値で構成される。つまり、セルグループは、周波数変換の値を計算する基本単位となる。このとき、異なるセルグループは、いくつかのセル領域を共有することもできる。

このとき、セルグループの数と各セルグループを構成するセル領域の数は、動物種、周波数変換方法、周波数変換母数（parameter）などにより異なって定めることができる。
各セルグループに対して周波数変換の値は、事前に設定された周波数変換方法とその周波数変換の母数（parameter）に基づいて決まるようになり、その値は2進ビット値（0又は1）を有する。

このときに1つのセルグループについて通常、1つの周波数変換値が生成され、全周波数変換コードの長さは、通常、セルグループの数と同じだが、変換方法及び変換方法の数、変換方法の母数（parameter）などにより一つのセルグループから複数の周波数変換値が
生成されることもある。

例えば、ガボール変換の場合、各セルグループから周波数変換の実数部の値と虚数部の値が生成され、2つの周波数変換値が生成される。

前記で述べた各セルグループから2進ビットを計算する周波数変換方法は多様にあるが
、変換方法による式と母数（parameter）などを除いては、差がほとんどないため、本発
明では、関連する数式と母数（parameter）をガボール変換、ガボールコサイン変換、ガ
ボールサイン変換を例示として記述する。

次は、前記で述べた関心領域から周波数変換コードを作成する段階に使用されるガボール変換、ガボールコサイン変換、ガボールサイン変換を例として詳細に見てみる。

[例]ガボール変換、ガボールコサイン変換、ガボールサイン変換

周波数変換方法及び母数（parameter）の例としてガボール変換の場合は、数式（4）のように決まる。もしガボールコサイン変換とガボールサイン変換を行う場合は、それぞれ式（5）と式（6）を用いて周波数変換コードの各成分値（2進ビット値）を計算する。

前記の式（4）、（5）、（6）でI（a、b）は、二次元領域上の位置（a、b）での関心領域のイメージの明るさを表し、a₀、b₀は2次元領域上の位置を示し、α、βはガボール変
換の際、考慮すべきガウス分布の性質を借用する方法の加重平均方式を定める母数（parameter）であり、ω_x、ω_yはそれぞれ平衡方向、垂直方向の周波数を決定する母数（parameter）である。

しかし、 前記の式（4）、（5）、（6）では、関心領域のすべての部分を連続関数として積分する必要があるため、本発明では、前記の式（4）、（5）、（6）での連続関数を
離散化して重要な離散値のみを合算する離散近似方式で積分を計算する方法を選択する。

次は、前記で述べた関心領域から周波数変換コードを生成するために、式（4）、（5）、（6）で積分を計算するときに、連続関数を離散化して重要な離散値のみを合算する離
散近似方式で積分を計算する方法について詳細に見てみる。

離散近似方式で積分を計算する場合に使用される実際の計算領域と式（4）、（5）、（6）での理論的な積分領域は差がある。図51は、本発明の一実施例としてガボール変換、
ガボールコサイン変換、ガボールサイン変換を利用して周波数変換コードを生成する際に、使用する理論的な計算領域と実際の計算領域を比較例示した図である。

図51で示すように、前記の式（4）、（5）、（6）での積分領域は、関心領域全体（横
×縦のピクセル（pixel）がW×H）となっているが、実際の計算の際には、
の値が非常に小さいと、計算値に大きな差がないため、離散近似方式で積分を計算する場合には、
が特定の値以上に出てくる領域でのみ計算をする。このような側面で、セルグループを構成するとき
の値がどれ以上になるセル領域を束ね、一つのセルグループで構成する。

これらのセルグループは、点（a₀,b₀）と母数（parameter）α、βによって決まる領域（「R（a₀,b₀,α,β）」という）であるが、離散近似計算の際、点（a₀,b₀）を含むR（a₀,b₀,α,β）のみ積分計算をする。つまり、セルグループ、R（a₀,b₀,α,β）が実際の積
分計算領域となる。図51で、点（a₀,b₀）を含むセルグループR（a₀,b₀,α,β）は、点線
四角形の領域に該当する。

従って、 前記式（4）、（5）、（6）は、実際に式（4-1）、（5-1）、（6-1）を使用
して計算することができる。

ガボールコサイン変換又はガボールサイン変換を計算するために、事前に設定されたa₀,b₀,α,β,ω_x,ω_yについてセルグループR（a₀,b₀,α,β）の前記の式（4-1）のVを計算
する。ガボールコサイン変換を使用している場合には、式（5-1）のRe（V）の符号に応じてRe（V）≧０であれば1、なければ0にビット値を定め、ガボールサイン変換を使用して
いる場合、数式（6 -1）のIm（V）の符号に応じてＩｍ（Ｖ）≧０であれば1、なければ0
にビット値を定める。

従って、周波数変換方法（例えば、ガボールコサイン変換又はガボールサイン変換）とa₀,b₀,α,β,ω_x,ω_yの値のN個の組み合わせについてビット値を生成するNビットのバイ
ナリコードが生成される。このときNは、周波数変換コードの長さを示す。周波数変換方
法及び周波数変換母数（parameter）に基づいて、各セルグループごとに複数の周波数変
換値が計算されることがありますので、周波数変換コードの長さNは、セルグループの数
とは異なる別個の値である。

前記で述べた周波数変換コード全体の2進ビット列の各成分は、事前に設定された周波
数変換方法及び母数（parameter）値を成分に応じて変えて構成する。

つまり、1つの周波数変換方法のみを使用したり、1つの統一された周波数値を使用して全体の2進ビット列を構成するのではなく、各ビットを構成するときに使用する周波数変
換方法及び母数（parameter）を各ビットごとに異なるように構成する。このように2進ビット列を構成する理由は、特定の周波数変換又は特定の母数（parameter）に制限する場
合に比べて、鼻柄イメージの様々な特性をコードで構成することができ、これにより、被認識動物の認識率を高めることができるからである。

鼻柄コードを生成するための周波数変換方法及び母数（parameter）は、適切なものを
選択して種に関係なく、同じものを使用することができる。しかし種別特性を鼻柄コードに反映して、他の種 の間の識別性を高めたい場合は、周波数変換の方法と母数を種に応
じて別に定めることができる。

たとえば、各個体又は種の鼻柄の大きさを反映するために、入力イメージから鼻柄大きさを計算し、その結果に応じて、入力された鼻柄イメージから鼻柄コードを作成するときに、そのイメージに最も適した、つまり、鼻柄の大きさを反映した周波数変換方法と母数（parameter）（例えば、周波数）を使用することができる。これにより、鼻柄の大きさ
が多くの違いがある個体、つまり、他の種の間の区別性を増加させることができる。

次は、前記で述べた関心領域からマスキング（Masking）コード生成部でマスキング（Masking）コードを作成する方法について詳細に見てみる。

マスキングコードは前記の周波数変換方法を利用して生成された周波数変換コードの各ビットの値に一対一対応して構成される。たとえばガボールコサイン変換又はガボールサイン変換の変換方法及びa₀,b₀,α,β,ω_x,ω_yの値のN個の組み合わせについてNビットの
周波数変換コードが生成された場合は、マスキングコードの各マスキングビットはNビッ
トの周波数変換コードの各ビットに対応して、それぞれ1つのビット値を定める。これに
より、周波数変換コードの長さとマスキングコードの長さは同じになる。

前記で述べたマスキングコード生成部でマスキングコードを生成するときa）光の反射
マスキング段階と、b）追加のマスキング段階を経て、獲得した鼻柄イメージのマスキン
グを適用する方法に応じて、同時に両方の段階を踏むこともあり、一つの段階のみ踏むこともできる。

a）光の反射マスキング段階

被認識動物の鼻の部分の水気や予想出来ない照明関連問題が発生して光の反射が大きく発生すると、鼻柄の特性が正しく現れないことがある。このようにコ柄の特性が正しく現れない領域は、マスキングして表示しておく。

より具体的に述べると、光の反射により、特定の周波数に変換する方法と母数（parameter）値に基づく周波数変換値が損傷を受けた場合と、そうではなく、通常の場合を区別
するために値を付与してマスキングコードを構成する。例えば、図50に示すように、実際の積分領域R（a₀,b₀,α,β）が光の反射により、破損した領域を含んでいれば0を付与し
て損傷を受けたことを表示して、そうではなく、通常の場合には、1を付与することがで
きる。

b）追加のマスキング段階

被認識動物の鼻の部分は、鼻毛や長いひげのような身体的特性又は、鼻の水気によってついた異物などにより鼻柄の特性が正しく現れない恐れがある。このようにの鼻柄の特性が正しく表示されない領域は、マスキングして表示しておく。つまり、周波数変換コードの各ビットの値を計算するときに使用した領域が、鼻柄の特性が正しく表示されない領域を含んでいれば0を付与して、これを示し、そうではなく、通常の場合には、1を付与することができる。

また、前記の周波数変換コードとマスキングコードで構成された鼻柄コードを生成する
と、生成した鼻柄コードをイメージ認識部の鼻柄コードデータベース（DB）に登録する。

次は、前記で述べた鼻柄コード比較判断部について詳細に見てみる。
図52は本発明による一実施例であり、鼻柄コード比較判断部を概略的に示すブロック構成図である。

図52で示すように、鼻柄コード比較判断部は、鼻柄コード認証部（5201）、鼻柄コード識別部（5202）を含んで構成されることができる。

鼻柄コード認証部は認証をするために生成された鼻柄コード（以下「認証用鼻柄コード」という）と、以前に生成され、鼻柄コードデータベースに保存されている鼻柄コード（以下「既登録鼻柄コード」という）との比較を通して認証（一対一の比較）する。

鼻柄コードを認証する方法で鼻柄コード値の非類似度（dissimilarity、以下「距離」
という）を計算して比較する方法を使用して、比較する方法の中でa）基本マッチング（Simple matching）方法、b）移動マッチング（Shift matching）方法、c）領域分割移動マッチング（Blockwise shift matching）方法のいずれかを選択して使用することができる。

（A）基本マッチング（Simple matching）方法

図53は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを基本マッチング(Simple matching)
で認証する方法を例示した図である。

図53で示すように、関心領域Aの全領域と関心領域Bの領域全体を比較する。関心領域A
のA1からAnまでのセルグループに対応する鼻柄コード値を生成し、関心領域BのB1からBn
までのセルグループに対応する鼻柄コード値を生成した後、関心領域Aの鼻柄コードと関
心領域Bの鼻柄コードとの間の距離を比較して、事前に設定されたしきい値（以下「識別
基準」という）よりも小さい場合、同じ個体で、大きければ、他の個体と判断する。

図54は本発明による一実施例であり、同じ個体の鼻柄から鼻柄コードを比較するために選択した関心領域の位置が異なる場合を例示した図である。

しかし、 図54で示すように、基本マッチング方法では、同じ個体であっても、選択し
た関心領域の位置が変われば異なる鼻柄に判断するので、同じ場所からの関心領域を選択することが認識率を高めるカギになる。つまり基本的なマッチング方法は、関心領域を正確に同じ位置から選択することが容易でない場合には、認識にエラーが発生する可能性が高い。

（B）移動マッチング（Shift matching）方法

前記の図54で示されるように、関心領域Aと関心領域Bを基本マッチングに比較をすると、同じ個体にもかかわらず、他の個体であると判断する可能性が非常に高い。例えば関心領域A内のセルグループA1及び関心領域B内のセルグループB1は関心領域を基準にすると、同じ位置にあるセルグループであるため、基本マッチングでは、セルグループA1とセルグループB1を比較することになる。従って、他の個体に判断をすることになる。

しかし、関心領域A内のセルグループA1及び関心領域B内のセルグループB2を比較すると、同じ柄を持っているので、同じ周波数変換値が作成されることになる。従って、関心領域全体を互いに比較することではなく、鼻柄の特徴が似たような関心領域内の一部の領域
（以下「局所領域」という。）を選択して、互いに比較することが認識エラーが発生する可能性が低い。

図55は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを移動マッチング(Shift matching)で認証する方法を例示した図である。

図55で示すように、関心領域Aの局所領域aと関心領域B内の局所領域bを比較する。局所領域aのa1からanまでのセルグループを使用して構成された鼻柄コードと局所領域bのb1からbnまでのセルグループを使用して構成された鼻柄コードとの間の距離を計算する。

このとき、移動マッチング方法は、比較対象の関心領域Aの局所領域aと関心領域B内の
局所領域bを全体の関心領域内での移動（平行移動）させながら、これに該当する鼻柄コ
ード値の距離を計算する。従って、 基本マッチングのように一本の距離の値が出てくる
のではなく、移動（平行移動）された局所領域に対応する複数の距離値が計算される。計算された複数の距離値の中から最小値を選択して、識別基準より小さい場合、同じ個体で、大きければ、他の個体と判断する。

そのため、各局所領域ごとに鼻柄コードを設定する必要がある。つまり、局所領域ごとに、その局所領域内の各セルグループごとに周波数変換値を設定する必要がある。そのために、異なる局所領域内の各セルグループごとに周波数変換値を計算することが必要となる。これらの計算で計算の効率化のため、各局所領域内のセルグループごとに周波数変換値を計算せずに、事前に計算されたセルグループからの周波数変換値を利用することもできる。つまり、特定の局所領域のセルグループと他の局所領域のセルグループが同じ場合、再計算をせずに既存の計算結果を利用することである。局所領域とセルグループを構成するときに、これらの計算の効率を念頭に置いて構成できる。これらの効率的な計算が可能な場合、可能なすべての（異なるすべて局所領域の）セルグループに対して周波数変換値を計算しておき、特定の局所領域を比較するときに、その局所領域に対応する周波数変換値を利用して、当該局所領域の鼻柄コードを構成する。

図56は本発明による一実施例であり、同じ個体の鼻柄からの鼻柄コードを比較するために選択した関心領域が上下と左右の比率が異なって生成された場合を例示した図である。

しかし、図56で示すように、移動マッチング方法では、同じ個体であっても、選択された関心領域が別の形式に変換（上下と左右の比率が異なる）が起これば、局所領域の全体を平行移動しながら比較しても、異なる鼻柄として判断するため、変換が起こった形を考慮することが認識率を高めるカギになる。即ち、移動マッチング方法は、局所領域の全体を移動（平行移動）しても、比較しようとする局所領域と一致しない場合や、関心領域を選定する際の各領域が同じ形に変換しない場合には、認識にエラーが発生する可能性が非常に高い。

（C）領域分割移動マッチング（Blockwise shift matching）方法

前記の図56で示されるように、関心領域Aの局所領域aと関心領域Bの局所領域bを移動（平行移動）して比較すると、同じ個体として認識する可能性がない。

しかし、局所領域全体を比較せずに鼻柄の特徴が似てる局所領域の一部の領域（以下「彫刻領域」という）を選択して、最適領域別に移動（平行移動）しながら相互に比較すると、同じ個体として認識することができ、認識エラーが発生する可能性が低い。例えば、局所領域a内の彫刻領域のセルグループA3と局所領域b内の彫刻領域のセルグループB2、局所領域a内の彫刻領域のセルグループA5と局所領域b内の彫刻領域のセルグループB5、局所
領域a内の彫刻領域のセルグループA7と局所領域b内の彫刻領域のセルグループB8は、それぞれ互いに同じ柄を持っているので、対応するセルグループを利用して計算された周波数変換値が互いに等しくなる。従ってピースごとに移動（平行移動）していくと彫刻で同じ鼻柄として認識することができるようになる。

図57は本発明による一実施例であり、鼻柄コードを領域分割移動マッチング(Blockwise
shift matching)で認証する方法を例示した図である。

図57で示すように、関心領域Aの局所領域aの彫刻領域αと関心領域B内の局所領域bの彫刻領域βを比較する。関心領域Aの局所領域aと関心領域Bの局所領域bをそれぞれ横n個の
、縦m個に分けてn* m個の断片に分割します。局所領域aの各部分について、対応するコ柄コード値と局所領域bの各部分に対応する鼻柄コード値との間の距離を計算する。

領域分割移動マッチング方法は、比較対象の彫刻領域αと彫刻領域βを定められた範囲内で移動（平行移動）させながら、これに該当する鼻柄コード値の距離を計算する。従って、移動マッチング方法では、移動（平行移動）された局所領域の各ペアに１つの距離値が計算されるが、領域分割移動マッチング方法では、移動（平行移動）された彫刻領域の各ペアに対し、1つの距離値が計算される。つまり、局所領域間の距離の値ではなく、彫
刻領域との間の距離の値が計算されるため、識別基準と比較するためには、彫刻領域との間の距離を利用して1つの距離（以下「最終距離」という）を計算することが必要である
。

領域分割移動マッチング方法では、最終距離を求めるために、まず各彫刻ごとに彫刻距離を計算する。つまり、各部分について前記の彫刻領域を移動（平行移動）して生成される彫刻領域と、これに対応する比較関心領域上の彫刻領域との距離を求め、この値の最小値（以下「彫刻距離」という）を計算する。これらの彫刻距離が各彫刻ごとに計算されると、これらの彫刻距離の幾何平均又は算術平均値や彫刻距離の中で最小値を最終距離とする。この最終距離が識別基準より小さい場合、同じ個体で、大きければ、他の個体と判断する。

これらの鼻柄コード認証の過程（基本マッチング、移動マッチング、領域分割移動マッチング）で、前記関心領域Aは既登録鼻柄コードを生成する関心領域であり、前記関心領
域Bは、認証用鼻柄コードを生成する関心領域でもあるし、また、その逆も可能である。

次は、前記で述べた鼻柄コードを認証する方法で距離を計算して比較する方法についてガボールサイン変換を例として詳細に見てみる。

[例]ガボールサイン変換

（A）基本マッチング（Simple matching）方法

ガボールサイン変換を利用して生成された周波数変換コードをCとし、マスキングコー
ド生成部で生成したマスキングコードをMとすると、二つの比較対象の関心領域A、B、中Aの鼻柄コードはNビットの周波数変換コードC1と、これに対応するNビットマスクコードM1で構成される。また、Bの鼻柄コードはNビットの周波数変換コードC2と、これに対応するNビットマスクコードM2で構成される。
この場合は、二つの鼻柄コードの間の距離（D）は、式（7）を使用して計算することができる。

このとき、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味する。 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を示す。

前記計算された距離が識別基準よりも小さい場合、2つの鼻柄イメージが表す個体は同
一であると判断し、そうでなければ互いに異なるものと判断する。

（B）移動マッチング（Shift matching）方法

ガボールサイン変換を利用して生成された関心領域の局所領域での周波数変換コード値をCとし、マスキングコードの値をMとすると、二つの比較対象の局所領域a、bの中で、a
の鼻柄コード値に対応する周波数変換コード値C1と、これに対応するマスキングコード値M1で構成される。また、局所領域bの鼻柄コード値は、周波数変換コード値C2と、これに
対応するマスキングコード値M2で構成される。

図58は本発明による一実施例であり、ガボールサイン変換によって変換された鼻柄コードを移動マッチング(Shift matching)で認証する過程を例示した図である。

局所領域aに対応する四角形の左下座標（δx,δy)の範囲で可能な値のセットをＲ₁とし、局所領域bに対応する四角形の左下座標（Δ_x、Δ_y）の範囲で可能な値のセットをＲ₂とすると、図58は、
R₁＝｛(1,1)｝、
R₂＝[(0,0),(1,0),(2,0),(0,1),(1,1),(2,1),(0,2),(1,2),(2,2)]である場合を示して
いる。このとき、前記セットの元素（a、b）は、局所領域に対応する四角形の四つの頂点のうち、左下に該当する位置を示す。

このとき、前記局所領域 R1で生成された花柄コード値（a（1,1））と局所領域R₂で生
成された鼻柄コード値9個（b（0,0）、b（1,0）、b（2,0）、b（0,1）、b（1,1）、b（2,1）、b（0,2）、b（1,2）、b（2,2）が生じ、1つずつ比較すると、9つの距離が計算され
る。前記の計算された距離値の中から最小値である距離を選択して、識別基準と比較すればいい。

従って、任意の関心領域Aの局所領域aと関心領域Bの局所領域bの鼻柄コード値をそれぞれ、下記式とするとき、両方の局所領域の距離は式（8）を使用して計算することができ
る。

このとき、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味す
る。 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を示す。

（C）領域分割移動マッチング（Blockwise shift matching）方法

ガボールサイン変換を利用して生成された関心領域の局所領域の彫刻領域での周波数変換コード値をCとし、マスキングコードの値をMとすると、二つの比較対象の彫刻領域αと彫刻領域βで、彫刻領域αの鼻柄コード値は、周波数変換コード値C1と、これに対応するマスキングコード値M1で構成される。また、彫刻領域βの鼻柄コード値は、周波数変換コード値C2と、これに対応するマスキングコード値M2で構成される。

図59は本発明による一実施例であり、ガボールサイン変換によって変換された鼻柄コードを 領域分割移動マッチング(Blockwise shift matching)で認証する過程を例示した図
である。

彫刻領域αに対応する四角形の左側の下部座標（δx,δy)で可能な値のセットをＲ₁と
し、彫刻領域βに対応する 四角形の左側の下部座標（Δ_x、Δ_y）’に可能な値のセット
をＲ₂とする図58は、
R₁＝｛(1,1)｝、
R₂＝[(0,0),(1,0),(2,0),(0,1),(1,1),(2,1),(0,2),(1,2),(2,2)]である場合を示して
いる。
このとき、前記セットの元素（a、b）は、彫刻領域に対応する長方形の四つの頂点の中で左側の下部座標に該当する位置を示す。

このとき、前記Ｒ₁で生成された彫刻領域の鼻柄コード値（α（1,1））とＲ₂で生成さ
れた彫刻領域の鼻柄コード値9個（β（0,0）、β（1,0）、β（2,0）、β（0,1）、β（1,1）、β（2,1）、β（0,2）、β（1,2）、β（2,2））が生じ、1つずつ比較すると、9つの距離が計算される。この9つの距離の中で最小値が彫刻距離となる。各彫刻ごとにこれ
らの彫刻距離を求めると、算術平均、幾何平均、最小値などで、最終距離を算出する。

従って、任意の関心領域Aのk番目の部分αを(δx,δy)だけ移動（平行移動）して構成
した鼻柄コードを C1(k,δx,δy ), M1(k,δx,δy)とし、関心領域Bのk番目の部分βを（Δx,Δy)だけ移動（平行移動）して構成した鼻柄コードを C2(k,Δx,Δy), M2（k,Δｘ、Δy)とするとき、対応するk番目の二つの彫刻の間の彫刻距離は式（9）を使用して計算することができる。

このとき、XORはbitwise Exclusive-OR演算を意味し、AND はbitwise AND演算を意味する。 | A |はビット値が1であるビット列Aのビットの数を示す。

最終距離は、前記の式（9）によって計算されたそれぞれの彫刻距離の幾何平均又は算
術平均を計算したり、彫刻距離の中から最小値を選択したものである。前記で計算された最終距離が識別基準より小さい場合、同じ個体で、大きければ、他の個体と判断する。

これらの鼻柄コード認証の過程（基本マッチング、移動マッチング、領域分割移動マッチング）で、前記関心領域Aは既登録鼻柄コードを生成する関心領域であり、前記関心領
域Bは、認証用鼻柄コードを生成する関心領域でもあるし、また、その逆も可能である。

次は、前記で述べた鼻柄コード識別部について詳細に見てみる。
鼻柄コード識別部は、認証用鼻柄コードを利用して、鼻柄コードデータベースに保存された複数の既登録鼻柄コードとの比較を通して識別（一対多比較）する。

前記の認証用距離を測定する段階で述べた基本マッチング方法、移動マッチング方法、領域分割移動マッチング方法は、単数の認証用鼻柄コードと単数の既登録鼻柄コードとの距離を測定（一対一マッチング）したものであり、実際には、単数の既登録鼻柄コードより無数の種と品種の既登録の鼻柄コードとの距離を測定（一対多マッチング）して認識する。

図60は本発明による一実施例であり、鼻柄コードで識別（1対多マッチング)する方法を例示した図である。

図60で示すように、任意の認証用鼻柄コードを既登録鼻柄コードデータベース（DB）に登録保存された複数の既登録鼻柄コードk個（既登録鼻柄コード_1、既登録鼻柄コード_2
、...、既登録鼻柄コード_k）と一対一のマッチングをする。このとき、それぞれの鼻柄
コードは、前記で述べたように、周波数変換コード（Ck）とマスキングコード（Mk）で構成され、既登録鼻柄コードのデータベース（DB）は、イメージ認識部に設置することができる。

任意の認証用鼻柄コードと、任意の既登録鼻柄コード_kとの距離をDkと表現すると、それぞれの距離D1、D2、D3、...、Dkに表示することができ、その値は多様に出てくるだろ
う。

このとき、認証用鼻柄コードと既登録鼻柄コードとの距離を計算して、その距離の値を比較して降順又は昇順にソートが可能である。ここで識別基準に基づいて単数又は複数の候補群を定められるが、a）識別基準以下のすべての既登録鼻柄コードをソートした値の
中で距離が最小である既登録鼻柄コードを選択することもでき、b）識別基準以下すべて
の既登録鼻柄コードを選択することもでき、c）識別基準以下の既登録鼻柄コードをソー
トして最小値に近い順に、少なくともいくつかのなどで選択することもできる。

例えば図60で示したように、任意の認証用鼻柄コードと、任意の既登録鼻柄コード_kとの距離の値がD3<D1<Dk<D2<......の順に降順でソートがされ、D3、D1、Dk、D2の全ての識別基準に満たしていると仮定したとき、（A）方法で候補群を決めればD3が満足するので
、D3を選択することができる。また、（B）方法で候補群を決めればD3、D1、Dk、D2の全
てに満足するので、 全て選択することができる。また、（C）方法で、少なくとも3つの
候補群を限定するとD3、D1、Dkまで満足するためD3、D1、Dkを選択することができる。

前述のように、 イメージ認識部は、プログラムとして具現され、コンピュータで読み
取られる記録媒体に記録することができる。イメージ認識部を具現するためのプログラムが記録され、コンピュータが読み取られるな記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるすべての種類の記録装置を含む。

このようなコンピュータが読み取られる記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD-ROM、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含まれる。また、コンピュータが読み取られる記録媒体は、ネットワークに接続されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが読み取られるコードが保存され、実行もできる。また、本発明の一実施例を具現するための機能的な（Functional）プログラム、コード
及びコードセグメントは、本発明の一実施例の属する技術分野のプログラマーたちによって容易に推論することができるだろう。

次は、前記で述べた動物の特性を考慮した動物個体認識方法の技術的構成について見てみる。

動物個体認識装置の実行方法は、次のような順序で進行する（図11参照）。動物個体認識のために被認識動物に合った動物モーション固定部を選定する（S1101）。選定された
動物モーション固定部で、当該被認識動物が動かないように固定する（S1102）。動物モ
ーション固定部によって固定された被認識動物の鼻の部分は、鼻柄イメージを得るために、イメージ獲得部と接続した後（S1103）、イメージ獲得部で被認識動物の鼻柄イメージ
を獲得する（S1104）。この際に獲得した鼻柄イメージは、イメージ認識部に伝達がされ
たり、イメージ認識部で補正鼻柄イメージに変換することもできる。イメージ獲得部で獲得した後、転送された鼻柄イメージからイメージ認識部は鼻柄コードを生成する（S1105
）。イメージ認識部は生成された鼻柄コードを登録して、あらかじめ事前に登録された鼻柄コードと認識のために獲得した鼻柄コードを利用して、被認識動物の個体を認証して、識別する（S1106）。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

動物モーション固定部の実行方法は、次のような順序で進行する（図21参照）。動物個体認識のために被認識動物に合う動物モーション固定部を選定する（S2101）。このとき
、対象動物の全体の大きさ、足の長さ、足の大きさ、顔の大きさ、鼻の位置などを考慮して選定する。選定した動物モーション固定部の中で、まず上体固定部を被認識動物にインストールする（S2102）。インストールされた上体固定部に被認識動物の上体を固定させ
る（S2103）。このとき、被認識動物の肩周囲の長さに合わせて上体固定部材と上体圧力
調整部材を利用して 上体固定部材の長さと加わる圧力を調節する。上体固定部によって
上体部位が固定された被認識動物に下半身固定部をインストールする（S2104）。

この際、インストールされた下半身固定部を利用して被認識動物の下半身部位を固定させる（S2105）。このとき、被認識動物の足や足の長さに合わせて下半身固定部材と下半
身圧力調整部材を利用して下半身固定部材の長さと加わる圧力を調節する。また、歩幅調整部を利用して被認識動物の歩幅に合わせて調節し、上体固定部と下半身固定部を接続する必要がある場合には、高さ調整部を利用して被認識動物の背を考慮し、高さを調節する。

上体固定部と下半身固定部によって固定された被認識動物に顔面固定部をインストールする（S2106）。インストールした顔面固定部を利用して被認識動物の顔面部位を固定さ
せる（S2107）。このとき、高さ調整部を利用して顔面部位までの高さを調節し、平衡調
整部を利用して被認識動物の鼻の部分がイメージ獲得部と最大限に正面方向に位置するように調節する。

これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。
イメージ獲得部の鼻柄イメージを獲得する方法は、次のような順序で進行する（図38参照）。
ユーザーがディスプレイ部のボタンを押して被認識動物の種を選択するか（自動モード）、手動モードを選択する（S3801）。

自動モードの場合には、被認識動物の種の選択が完了したら、撮影ボタンを押し、撮影
意思がいることを知らせ、その時点を基準に撮影部のレンズモジュールを基準設定値の範囲内で移動しながら（a、bの値の調整）、毎秒nフレームの鼻柄スナップショットを獲得
する（S3802）。このとき、自動モードの場合には、イメージ分析部の撮影のための動き
の指示を動物の種に合った基準設定値（参照DB）として選択使用する撮影部と、撮影ガイド部と照明部は、被認識動物に合わせて画角と焦点（距離）と照明などが調節される。

しかし、手動モードの場合には、ディスプレイ部を通して、個々の特性項目の項目品質度を確認しながら、ユーザーが鼻柄スナップショットに対する判断を直接実行して選択する。

撮影部のセンサで獲得した鼻柄スナップショットは、バッファに保存され、バッファに保存された鼻柄スナップショットから項目品質度を注処理部から計算して参照DBから事前に設定された項目品質度を満足するかどうかを判断する（S3803）。項目品質度を満足す
る鼻柄イメージが選択されると、その鼻柄イメージをバッファに保存する（S3804）。

これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、動物の鼻柄イメージを解析して、これを認識する方法は、次のような順序で進行する（図40参照）。動物モーション固定部とイメージ獲得部を用い、被認識動物の鼻柄イメージを獲得する段階（S4001）と、前記鼻柄イメージ（補正鼻柄イメージ）から分析対
象領域ある関心領域（Region of Interest、以下「ROI」又は「関心領域」という）を設
定する段階（S4003）と、上記生成された関心領域から鼻柄コードを生成する段階（S4005）と、上記生成された鼻柄コードを登録する段階（S4006）と、登録段階で保存された鼻
柄コード（「既登録鼻柄コード」という）と、新しく生成された鼻柄コード(以下「認証
用鼻柄コード」という）との距離を測定して一対一（1：1）マッチングする認証段階（S4007）と、測定された距離に応じて、一対多（1：N）マッチングして被認識動物の個体を
識別するための段階（S4008）で構成される。

このとき、段階S4001で獲得した鼻柄イメージで補正過程を経たイメージ（「補正鼻柄
イメージ」という）に変換して、これを保存する段階（S4002）が追加できるし、段階S4003で設定された関心領域から標準化した関心領域（Standardized Region of Interest、
以下「標準の関心領域」という。）を生成する段階（S4004）が追加できる。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。
次は、前記で述べた鼻柄イメージを選択する方法について詳細に見てみる。

イメージ撮影部で複数の鼻柄スナップショットを得た後、得られた鼻柄イメージのスナップショットの中からイメージ認識部が被認識動物の認識（認証と識別）が可能ように、撮影した鼻柄イメージを特性項目に基づいて、イメージの項目品質度を計算して、項目品質度が基準品質度を満足するイメージを選択する。もし鼻柄イメージのスナップショットの中から基準品質度を満足する鼻柄イメージがない場合は、全体の鼻柄イメージのスナップショットを捨て、イメージ撮影部から新しい鼻柄イメージのスナップショットの撮影を依頼する。これらの選択の過程では、撮影した鼻柄イメージのスナップショットのそれぞれの鼻柄イメージに対する個々の特性項目の基準品質度で鼻柄イメージの品質を評価する。例えば、イメージに過度の光の反射がいるかどうか（光の反射程度）、イメージが鮮明か（鮮明度）、イメージのコントラスト（contrast）が適しているか（コントラスト）、鼻柄イメージの識別に使用し鼻柄イメージ領域が十分に現れているか（キャプチャ範囲）、鼻柄イメージのノイズレベルなどを評価して、それぞれの基準品質度をすべて満足している鼻柄イメージがあれば選択して、それ以外の場合鼻柄イメージをの再撮影を要求する
。

もしそれぞれの基準品質度を満足する鼻柄イメージが一つではなく、複数がある場合には、複数の鼻柄イメージの中から総合品質度を計算して、その中で最も高い総合品質度を有する鼻柄イメージを選択する。この鼻柄イメージの評価過程は、イメージ分析部やイメージ認識部構成され、イメージ獲得過程でリアルタイムに実行することができる。

もしそれぞれの基準品質度を満足する鼻柄イメージが一つではなく、複数がある場合には、複数の鼻柄イメージの中から総合品質度を計算して、その中で最も高い総合品質度を有する鼻柄イメージを選択する。この鼻柄イメージの評価過程は、イメージ分獲得部やイメージ認識部構成され、イメージ獲得過程でリアルタイムに実行することができる。

次は、前記で述べた特性項目について詳細に見てみる。特性項目は、動物種別の特性と関係ない一般的なイメージの選択に必要な項目（A1-A3）と動物種別の特性と関連してい
る項目（A4-A12）で構成される。

最初は（A1）鮮明度（sharpness）、（A2）コントラスト比（contrast ratio）、（A3
）ノイズレベル（noise level）などがある。第二は、（A4）鼻柄イメージ領域のキャプ
チャ範囲、（A5）光の反射程度、（A6）鼻孔の位置、（A7）鼻孔鮮明度、（A8）鼻孔コントラスト比、（A9）鼻孔ノイズレベル、 （A10）鼻孔と関心領域の境界の明瞭さ、（A11
）鼻孔と関心領域の境界のコントラスト比、（A12）鼻孔と関心領域の境界ノイズレベル
などがある。加えて、動物種別の特性に応じて、様々な測定項目が付加されることもあり、前記の項目が除外されることがあり、前記の項目は例示にすぎない。

次は、前記で述べた鼻柄イメージを選択する方法について詳細に見てみる。鼻柄スナップショットのすべての鼻柄イメージを上記各項目について、項目品質度を測定する。このときに 項目品質度はすべて数値で表現された値であり、これらの測定結果の数値を基に
事前に設定保存されている基準品質度と比較して鼻柄イメージを選択する。このとき、選択したイメージが単数ではなく、複数の場合には、項目品質度が基準品質度を満足する複数の鼻柄イメージの総合品質度をそれぞれ計算して総合品質度が最も高いイメージを選択する。前記総合品質度を計算する方法は、項目品質度を加重加算することにより測定する。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、鼻柄イメージで補正鼻柄イメージに変換する方法について詳細に見てみる。
鼻柄イメージが選択されると被認識動物の識別性能を向上させるため獲得した鼻柄イメージの補正が必要になる可能性がある。獲得された鼻柄イメージの中には、撮影環境に応じてノイズ（noise）レベル、ブラーリング（blurring）程度などが異なる場合がある。
また、コントラスト比調整（contrast adjustment）を実行してコントラスト領域が同じ
範囲内にあるようにしたり、コントラスト分布を同じ基準で合わせる作業が必要になることもある。

本発明では、コントラスト分布を同じ基準で合わせるためにヒストグラム均一化（histogram equalization）技法を使用する。つまり、すべての鼻柄イメージに対して同じコントラスト分布基準を付与するための変換関数（transformation function）を決定し、上
記変換関数を各鼻柄イメージのコントラスト値に対する相対度数（relative frequency）分布に適用させることで、鼻柄イメージに対するヒストグラムの標準化を行う。

また、ノイズレベルとブラーなどの問題を解決するために、イメージのフィルタリング
を実行するが、ノイズレベルの調節のためにガウスフィルタ（gaussian filter）又はメ
ディアンフィルタ（median filter）などを使用して、周波数ドメインでは、様々な種類
のローパスフィルタ（lowpass filter）を使用して削除することもある。

また、鼻の部分が目立つようにするため、導関数を用いたシャープ（sharping）技法を適用して、他の毀損のイメージ復元のためにはディーコンボリューション（deconvolution）技法などを適用することもできる。

次は、鼻柄イメージ（補正鼻柄イメージ）から関心領域を設定する方法について詳細に見てみる。
まず、鼻柄イメージから関心領域を設定するため、基準になる領域の鼻孔の境界を設定する。
図４２は本発明の実施例として鼻孔の境界を設定する方法を例示した図面である。
境界抽出部鼻柄イメージから関心領域を設定するために、基準となる領域である鼻孔の境界を設定する。

図42で示すように、鼻柄イメージの鼻孔の部分は、間接照明により陰影（shade）が表
示される。この陰影の境界が鼻孔の境界になり、境界の形は、大体円又は楕円などの一部の形態を有する。これらの鼻孔の境界を見つけるために、まず、イメージの陰影情報から鼻孔の内部の点を一つ又は複数に設定し、その点を中心に半直線に沿って明るさの変化から鼻孔の境界点を見つけ出す。このとき、複数の方向に行く半直線に沿って、グレースケールで急激な明るさの変化が起こる点を表示し、これらの点を鼻孔の形や位置情報を考慮した統計分析などを利用して最も適切な点として区別する。
前記で述べた統計分析の際、複数の方向に鼻孔の内側境界線上のすべての点を抽出することもできるが、一部だけを抽出することもできる。

この時、間接照明により陰影が現れる部分が鼻孔ではなく、他の領域である可能性もあるので、複数の点を選択して、鼻孔の形や位置情報を考慮した統計分析を利用して、鼻孔ではなく、他の部分を境に探すことを事前に防止することができる。

上記段階で抽出した鼻孔の内側境界点を基準に鼻孔の境界に適した曲線で近似する。このときの曲線は、様々な回帰分析（regression analysis）などを通じて探した点を最も
よく代表する曲線を見つけ出すが、このとき、ほとんど円又は楕円で近似される。左、右の鼻孔の境界は鼻の正面から見たとき、対称的に見れるが、鼻柄イメージ獲得の際に鼻の正面から少し外れたり、傾いた位置で獲得された場合は、近似した2つの左、右の曲線が
楕円であることもある。
また左、右の境界を個別に近似するので、近似する曲線が片側が円であり、もう片方が楕円である場合も発生することもできる。
また、近似する曲線が左、右同じ円又楕円であっても円又は楕円の大きさがそれぞれ異なることがある。

上記段階で近似した曲線の内部を除いた曲線領域の間の四角形領域を設定する。そのため、a）まず、 近似した二の曲線の間に位置して、各鼻孔の反対側にある領域を区分する段階を経て、b）ここで区切られた曲線の間の領域に含まれる四角形領域を関心領域に設
定する。

（A）近似した二の曲線の間に位置して、各鼻孔の反対側にある領域を区分する段階

図44は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の内部を除いた曲線の間に位置して、それぞれの鼻孔の反対側にある領域を区分する方法を例示した図である。

図44で示すように、曲線近似部で近似された左、右の曲線に対して、左、右曲線の中心を接続して、中心接続線と曲線が合う点を抽出し、抽出された点から接線（左接線をT_L
に、右接線をT_Rに表記）をそれぞれの鼻孔の間に上下に描く。このとき接線は左、右曲
線が対称である場合には、中心接続線に垂直にあることもあり、対称でない場合、垂直ではないかもしれない。また、選択した鼻孔の境界点の位置に応じて異なってくる可能回もあり、これにより関心領域の形や範囲も変わることができる。

また、本発明の実施例による上記近似した二の曲線の上、下の頂点を接続する線分（上部直線をT_Uに、下部直線をT_Dで表記）を描く。

もしこの際に、近似した曲線が円である場合には、共通の接線は、両方の円の共通外接線を意味し、近似した曲線が楕円である場合には、楕円の4つの頂点の中で、楕円の中心
を基準に、上、下にある点を結んだ線をいう。このとき接線は、選択した上、下点の位置に応じて異なってくる可能回もあり、これにより関心領域の形や範囲も変わることができる。

（B）区分された曲線の間の領域に含まれる四角形領域を関心領域に設定する手順

図45は本発明による一実施例であり、近似した曲線（円、楕円）の間の四角形領域を関心領域に設定する方法を例示した図である。

図45で示すように、上記（A）段階で生じた4つの接線からなる四角形領域を関心領域に設定する。このとき四角形の形はイメージ獲得部を眺める被認識動物の鼻の部分の方向に応じて、同じ被認識動物であっても、異なる形になることがあり、これにより関心領域も変わることができる。

一方、 前記（A）、（B）段階で近似した曲線が楕円である場合には、 鼻孔の境界を、前記 で例示したように、左、右の曲線を個別に近似した後に、頂点を見つける方法を使
用せずに、両方の楕円の中心接続線が各楕円の頂点を通るようにする制限事項を置いて二つの楕円を近似することもできる。

つまり、鼻の両方の内部境界は正面から鼻を見たとき、対称的な形を持つと仮定すると、正面から見たときは両方の楕円の中心接続線が楕円と合う点は、楕円の頂点となる。従って、中心接続線と頂点で楕円を近似することもできる。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、前記で述べた関心領域を標準化した標準関心領域を生成する段階について詳細に見てみる。
上記関心領域設段階で設定された関心領域を標準化する必要がある場合に標準化するため、関心領域を標準関心領域に変換する。

図46は本発明による一実施例であり、同じ鼻柄イメージからの関心領域が近似した曲線（円、楕円）によって変わることを説明するために例示した図である。

図46で示すように、同じ被認識動物の鼻柄イメージでも関心領域を設定するために近似する曲線が異なる場合に得た四角形の関心領域が異なり、また、前記で得た四角形の形の関心領域は、イメージ獲得部を眺める被認識動物の鼻の部分の方向に応じて、同じ被認識動物であっても、異なる形になれる。

これは、被認識動物を識別し、認識したときに精度を低下させる要因となるので、鼻柄イメージ獲得方向と近似曲線の形に構わず、同じ結果が出てくるよう、標準形に変換する段階と手段が必要になることもある。

標準領域演算部は、近似曲線の形に構わず、同じ結果が出てくることができるよう、標準形の長方形の形に変換をして、その変換過程は、数式（2）を利用して行われる。

前記のような変換によって様々な形の四角形関心領域から長方形の形に変換されるが、変換された四角形領域を標準関心領域とし、これをメモリ又はデータベースに保存する。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、前記で述べた鼻柄コード生成する段階について詳細に見てみる。
鼻柄コードは関心領域のa）周波数変換コードを作成する段階、b）マスキング（Masking）コードを作成する段階を経て周波数変換コードとマスキングコードで構成される鼻柄
コードを生成する。
次は、前述した関心領域から周波数変換コードを作成する段階について詳細に見てみる。

図49は本発明による一実施例であり、関心領域から鼻柄コードを生成する過程を例示した図である。
図４9で示すように、関心領域の全体領域でa）周波数変換コードを作成する段階、b）
マスキング（Masking）コードを作成する段階を経て周波数変換コードとマスキングコー
ドで構成される鼻柄コードを生成する。このとき鼻柄コードは2進ビット列で構成され、
そのビット列の成分の値は、事前に決められた周波数変換方法と母数（parameter）によ
って決まる。

代表的な周波数変換方法では、Gabor変換（以下「ガボール変換」という）を含むハー
ル（Harr）変換、Gabor cosine変換（以下「ガボールコサイン変換」という）、Gabor sine変換（以下「ガボールサイン変換」とする）、フーリエ（Fourier）変換、サイン（Sine）変換、コサイン（Cosine）変換、その他ウェーブレット変換（ウェーブレット変換の
場合、マザーウェーブレット(mother wavelet)に応じて様々な形態の変換方法が存在する）などがあり、これらの中で必要に応じて使用する。

本発明でのガボール変換は実数部と虚数部を一つの統一された同じ周波数を使用して変換せずに、それぞれ別の周波数に違う設定をして変換することもできる。また、ガボール変換の実数部分変換（ガボールコサイン変換）と虚部部分変換（ガボールサイン変換）を別々に分離して一つのみ適用できることもあり、これを区別して使用する。これらの周波数変換方法の選択は、イメージ認識部の性能及び演算の処理速度などを考慮して決定することができる。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、前記で述べた関心領域からマスキング（Masking）コードを作成する段階につい
て詳細に見てみる。

マスキングコードは前記の周波数変換方法を利用して生成された周波数変換コードの各ビットの値に一対一対応して構成される。たとえばガボールコサイン変換又はガボールサイン変換の変換方法とa₀,b₀,α,β,ωx,ωyの値のN個の組み合わせについてNビットの周
波数変換コードが生成されたとすると、マスキングコードの各マスキングビットはNビッ
トの周波数変換コードの各ビットに対応して、それぞれ1つのビット値を定める。これに
より、周波数変換コードの長さとマスキングコードの長さは同じになる。

前記で述べたマスキングコードを生成するときa）光の反射マスキング段階と、b）追加のマスキング段階を経て、獲得した鼻柄イメージのマスキングを適用する方法に応じて、同時に両方の段階を踏むこともあり、一つの段階のみ踏むこともできる。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、認証用鼻柄コードを利用し、鼻柄データベースに保存された既登録鼻柄コードとの比較を通して、認証（一対一の比較）する方法について詳細に見てみる。

鼻柄コードを認証する方法で鼻柄コード値の非類似度（dissimilarity、以下「距離」
という）を計算して比較する方法を使用して、比較する方法の中でa）基本マッチング（Simple matching）方法、b）移動マッチング（Shift matching）方法、c）領域分割移動マッチング（Blockwise shift matching）方法のいずれかを選択して使用することができる。

これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

次は、識別のため、認証用鼻柄コードを利用して、複数の既登録鼻柄コードとの距離を測定する方法について詳細に見てみる。
前記の認証用距離を測定する段階で述べた基本マッチング方法、移動マッチング方法、領域分割移動マッチング方法は、単数の認証用鼻柄コードと単数の既登録鼻柄コードとの距離を測定（一対一マッチング）したものであり、実際には、単数の既登録鼻柄コードより数えきれない種と品種の既登録の鼻柄コードとの距離を測定（一対多マッチング）して認識する。

図60は本発明による一実施例であり、鼻柄コードで識別（1対多マッチング)する方法を例示した図である。

図60で示すように、任意の認証用鼻柄コードを既登録鼻柄コードデータベース（DB）に登録保存された複数の既登録鼻柄コードk個（既登録鼻柄コード_1、既登録鼻柄コード_2
、...、既登録鼻柄コード_k）と一対一のマッチングをする。このとき、それぞれの鼻柄
コードは、 前記で述べたように、周波数変換コード（Ck）とマスキングコード（Mk）で
構成され、既登録鼻柄コードのデータベース（DB）は、イメージ認識部に設置することができる。

任意の認証用鼻柄コードと、任意の既登録鼻柄コード_kとの距離をDkと表現すると、それぞれの距離D1、D2、D3、...、Dkに表示することができ、その値は多様に出てくるだろ
う。

このとき、認証用鼻柄コードと既登録鼻柄コードとの距離を計算して、その距離の値の比較 して降順又は昇順にソートが可能である。ここで識別基準によって単数又は複数の
候補群を定められるが、a）識別基準以下のすべての既登録鼻柄コードをソートした値の
中で距離が最小である既登録鼻柄コードを選択することもでき、b）識別基準以下すべて
の既登録鼻柄コードを選択することもでき、c）識別基準以下の既登録鼻柄コードをソー
トして最小値に近い順に、少なくともいくつかのなどで選択することもできる。
これに対する詳細な技術的構成に対しては、本発明の明細書で述べた動物たちの鼻柄を用いた動物個体認識装置で記述した内容と同じなので省略する。

以上、本発明の実施例を構成するすべての構成要素が一つに結合されたり、結合されて動作することで説明されたとして、本発明が必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。

つまり、本発明の目的の範囲内であれば、そのすべての構成要素が一つ以上の選択的な結合で動作することもできる。また、そのすべての構成要素がそれぞれ一つの独立したハードウェアで具現できるがが、各構成要素の一部又は全部が選択的に結合され一つ又は複数のハードウェアで組み合わせた一部又は全部の機能を実行するプログラムモジュールを有するコンピュータプログラムとして具現されることもできる。

そのコンピュータプログラムを構成するコード及びコードセグメントは、本発明の技術分野の当業者によって容易に推論されることができるだろう。これらのコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取れる記憶媒体（Computer Readable Media）に保存され
、コンピュータによって読み取れ、実行されることにより、本発明の実施例を具現することができる。コンピュータプログラムの記憶媒体としては、磁気記録媒体、光記録媒体、キャリアウェーブ媒体などが含まれることができる。

また、以上から記載された「含む」、「構成である」又は「有する」などの用語は、特に反対となる記載がない限り、その当該構成要素が内在される可能性のあることを意味するので、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるものと解釈されるべきである。

技術的又は科学的な用語を含むすべての用語は、別の方法で定義されていない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を持つ。事前に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものとして解釈されるべきである。

本発明は動物たちの鼻柄を利用して、動物個体を認識する装置と方法に関するものである。さらに詳細には、動物個体を認識するために必要な識別可能な鼻柄イメージを獲得するために動物個体の動きを停止させるための動物モーション固定部、動物モーション固定部によって動きが停止された動物個体の鼻柄イメージを獲得して保存するためのイメージ獲得部と、イメージ獲得部で獲得した鼻柄イメージ又は補正された鼻柄イメージから鼻柄コードを生成、登録、認証及び識別するためのイメージ認識部を含む動物の個体認識装置及び方法を提供するので、物理的及び経済的に適用が容易で、ユーザーの専門性と関係なく、簡単に動物個体を識別して認識することができますので、産業上の利用可能性が非常に高い。

100: 動物個体認識装置 101: 動物モーション固定部
102: イメージ獲得部 103: イメージ認識部
701: 動物モーション固定部 702: イメージ獲得部
703: イメージ分析部
801: 動物モーション固定部 802: イメージ獲得部
803: イメージ分析部
901: 動物モーション固定部 902: イメージ獲得部
903: イメージ分析部
1001: 動物モーション固定部 1002: イメージ獲得部
1003: イメージ分析部
1201: 姿勢固定部 1202: 位置調整部
1301: 上体固定部 1302: 顔面固定部
1303: 下半身固定部
1401: 上体固定部 1402: 顔面固定部
1403: 下半身固定部 1404: 高さ調整部
1405: 平衡調整部 1406: 歩幅調整部
1407: 高さ調整部
1501: 上体固定部材 1502: 上体ロック部材
1503: 上体圧力調整部材 1504: 下半身固定部材
1505: 下半身ロック部材 1506: 下半身圧力調整部材
1507: 下半身固定部支持部材
1601: 上体固定部部材 1602: 上体ロック部材
1603: 上体圧力調整部材 1604: 下半身固定部材
1605: 下半身ロック部材 1606: 下半身圧力調整部材
1607: 下半身固定部支持部材
1701: 据え置き 1702: 顔面固定部材
1703: 顔面ロック部材 1704: 顔面圧力調整部材
1705: 支持台
1801: 高さ調整部 1802: 接続部材
1803: 調整部材 1804: 据え置き高さ調整部
1805: 接続部材 1806: 据え置き高さ調整部材
1807: 平衡調整部 1808: 歩幅調整部
1809: 接続部材 1810: 調整部材
1901: 高さ調整部 1902: 接続部材
1903: 調整部材 1904: 据え置き高さ調整部
1905: 接続部材 1906: 据え置き高さ調整部材
1907: 平衡調整部 1908: 歩幅調整部
1909: 接続部材 1910: 調整部材
2001: 高さ調整部 2002: 接続部材
2003: 高さ調整部材 2004: 平衡調整部
2005: 歩幅調整部 2006: 接続部材
2007: 調整部材
2201: イメージ撮影部 2202: イメージ分析部
2301: 撮影部 2302: 撮影ガイド部
2303: 照明部 2304: イメージ分析部
2401: レンズモジュール 2402: センサー
2403: 距離調整モジュール 2404: 撮影ガイド部
2405: イメージ分析部
2501: レンズモジュール 2502: センサー
2503: 距離調整モジュール 2504: 撮影ガイド部
2505: イメージ分析部
2601: カバー 2602: ガイドボディ
2603: 画角調整レンズ 2604: 撮影部
2701: 光源 2702: 反射加減レンズ
2703: 照明通路部材 2704: 撮影部
2801: イメージ撮影部 2802: 撮影部
2803: 撮影ガイド部 2804: 照明部
2805: 距離調整モジュール 2806: 画角調整レンズ
2807: ガイドボディ
2808: 光源
2809: 照明通路部材 2810: 反射加減部材
2811: レンズモジュール 2812: センサー
2813: レンズモジュール内のレンズ 2814: 画角調整レンズ
2815: レンズモジュール
2901: レンズモジュール 2902: センサー
2903: 撮影ガイド部 2904: レンズモジュール内のレンズ
3001: レンズモジュール 3002: センサー
3003: 撮影ガイド部 3004: レンズモジュール内のレンズ
3101: 画角調整レンズ 3102: ガイドボディ
3103: レンズモジュール 3104: センサー
3201: 画角調整レンズ 3202: ガイドボディ
3203: レンズモジュール 3204: センサー
3301: 画角調整レンズ 3302: ガイドボディ
3303: レンズモジュール 3304: センサー
3601: 注処理部 3602: バッファ
3603: 参照DB 3604: 通信部
3605: ディスプレイ部
3901: 関心領域設定部 3902: 鼻柄コード生成部
3903: 鼻柄コード比較判断部 3904: 鼻柄コードDB
3905: イメージ補正部 3906: 標準関心領域設定部
4101: 境界抽出部 4102: 曲線近似部
4103: 関心領域分割部
4801: 周波数変換コード生成部 4802: マスキングコード 生成 部
5201: 鼻柄コード認証部 5202: 鼻柄コード識別部

Claims (17)

1. 動物の鼻柄を用いた動物個体認識装置であって、
   被認識動物の鼻紋イメージを撮影するイメージ撮影部；
   前記イメージ撮影部の前段に設置されて認識可能な鼻柄イメージを獲得するのに役立つ撮影ガイド部；及び
   被認識動物の鼻の光の反射を低減するための間接照明をする照明部が備えられたイメージ獲得部；を備えてなることを特徴とする、動物個体認識装置。
2. 前記イメージ獲得部は、イメージ撮影部によって撮影された鼻柄イメージを解析して、保存するだけでなく、鼻紋イメージを撮影して獲得する過程で発生する一連の各種情報と信号を保存するイメージ分析部をさらに備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の動物個体認識装置。
3. 前記撮影部の鼻紋イメージを撮影するための、レンズモジュールとイメージセンサーを備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の動物個体認識装置。
4. 前記撮影部のレンズモジュールとイメージセンサーの間の距離を調節して、及び／又は、レンズモジュール内のレンズの間の距離を調節して、鮮明な鼻紋イメージを得るための距離調整モジュールをさらにインストールすることを特徴とする、請求項１に記載の動物個体認識装置。
5. 前記距離調整モジュールは鮮やかな鼻紋イメージを得るために、短い時間内に画角又は焦点距離を調節して、複数の鼻紋イメージを撮影できるように構成されてなることを特徴とする、請求項４に記載の動物個体認識装置。
6. 前記撮影ガイド部は撮影部の前段に設置され、外部からの光が入らないように遮断するために、動物の鼻の周りの部分が皮膚と接触する部位を覆うカバー；
   カバーの後端に設置されて鮮やかな鼻紋イメージを得るために画角を調節するための画角調整レンズ；及び
   鼻と画角調整レンズの間の距離を調節するガイドボディ；を備えてなることを特徴する、請求項１に記載の動物個体認識装置。
7. 前記カバー、画角調整レンズ、及びガイドボディは動物種及び鼻の部位の大きさに応じて、個別に製作されたものであり、
   撮影ガイド部は、動物種及び鼻の部位の大きさに応じて、動物種及び鼻の部位の大きさに合うように分離交換できるように構成されたものであることを特徴とする、請求項６に記載の動物個体認識装置。
8. 前記照明部は、光量を調節して鮮明な鼻紋イメージを得るための反射加減部材；及び
   被認識動物の鼻の部分に光が反射して進行することができる照明通路部材；をさらに備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の動物個体認識装置。
9. 前記反射調整部材は、
   照明通路部材を基準にし、内側に位置して光量調節が可能な光源と、
   光源から出た光を吸収、反射され、一部の透過する材質の膜とを備えてなることを特徴とする、請求項８に記載の動物個体認識装置。
10. 前記イメージ分析部は、
    イメージ撮影部から送信された複数の鼻柄イメージを保存するバッファ；
    バッファに保存されたそれぞれのイメージが事前に設定された基準値を満たしているかどうかを判断する演算を実行する注処理部；
    注処理部で使用する事前に設定された基準値の情報を保存する参照データベース；及び
    イメージ撮影部とイメージ分析部で発生する情報を提供して受信する通信部；を備えてなることを特徴する、請求項２に記載の動物個体認識装置。
11. 前記イメージ分析部は、イメージ撮影部で獲得した複数の鼻紋イメージどちらも事前に設定された品質基準を満たしていない場合、鼻柄イメージの再獲得のための要求信号をイメージ撮影部伝達する手段を備えてなることを特徴とする、請求項２に記載の動物個体認識装置。
12. 前記事前に設定された品質基準は、
    動物種別の特性と関係がない一般的なイメージの選択に必要な品質項目と、
    鼻柄イメージに動物種別の特性と関連して適用される品質とを備えてなることを特徴とする、請求項１１に記載の動物個体認識装置。
13. 前記動物種別の特性と関係がない一般的なイメージの選択に必要な品質項目は、シャープネス、コントラスト比、又はノイズレベルの何れかを選択に備えてなり、
    鼻柄イメージに動物種別の特性と関連して適用される品質は、鼻紋イメージの鼻孔シャープネス、コントラスト比、光の反射程度、キャプチャ範囲、又はノイズの何れかを選択し使用することを特徴とする、請求項１２に記載の動物個体認識装置。
14. 前記鼻柄イメージの再獲得のための要求信号をイメージ撮影部伝達する手段は、鼻紋イメージ獲得のために鼻紋イメージ獲得のための撮影部のモードを自動モードと手動モードに区分して、自動モードと手動モードで撮影ボタンを押して撮影部のセンサで獲得した複数の鼻紋イメージをバッファに保存する手段；
    バッファに保存された複数の鼻柄イメージを注処理部が品質項目を測定し、測定された鼻柄イメージ品質と参照ＤＢから事前に保存された基準の品質条件と比較して基準の品質条件を満足するもの中に最も良い品質の鼻柄イメージを選択する手段；
    動物種に応じた撮影を終了する基準を満たしていれば終了するための手段；及び
    前記手段において基準の品質条件を満たしていない場合、鼻紋イメージを再撮影する信号を通信部を利用してイメージ撮影部に伝達する手段；を備えてなることを特徴とする、請求項１１に記載の動物個体認識装置。
15. 前記動物個体認識装置の測定品質項目と品質基準は、鮮やかな鼻紋イメージを獲得するために動物の種に応じて異なる設定をすることを特徴とする、請求項１２に記載の動物個体認識装置。
16. 動物個体認識方法であって、
    動物個体認識のために被認識動物に合った動物モーション固定部を利用して、被認識動物が動かないように固定する段階；
    固定された被認識動物の鼻紋イメージを得るために被認識動物の鼻紋イメージをイメージ獲得部で撮影獲得する段階；
    イメージ獲得部で獲得した鼻紋イメージをもとにイメージ認識部で鼻柄コードを生成する段階；及び
    生成された鼻柄コードをデータベースに登録し保存して、既登録された鼻柄コードと認証用の鼻柄コードを利用して、イメージ認識部で被認識動物のオブジェクトを認証して識別するための段階；を含んでなる、動物個体認識方法。
17. 動物個体認識方法であって、
    動物モーション固定部とイメージ獲得部用い被認識動物の鼻紋イメージを獲得する段階；
    イメージ認識部で獲得した鼻柄イメージから対象領域である関心領域を設定する段階；
    イメージ認識部で、前記設定された関心領域から鼻柄コードを生成する段階；
    イメージ認識部で前記生成された鼻柄コードをデータベースに登録し保存する段階；及び
    イメージ認識部で登録保存した鼻柄コードと、新しく生成された認証用の鼻柄コードとの距離を測定してマッチングする認証識別する段階；を含んでなる、動物個体認識方法。