JP2020103042A - 推定装置、及び、推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
水が収容された水槽と、
上記水槽の内部の水面よりも鉛直下方の検出領域にて支持面を有するとともに、上記水槽の外部から、魚が上記支持面上を通過するように上記魚を上記水槽の内部へ案内する案内部と、
上記検出領域において上記支持面に露出するとともに、超音波を送信し、且つ、上記超音波が上記魚の内部にて反射されることにより到来する反射波としての超音波を受信する超音波検出部と、
上記受信された超音波に基づいて上記魚の内部の器官を推定する処理部と、
を備える。
水が収容された水槽の外部から、上記水槽の内部の水面よりも鉛直下方の検出領域にて魚が支持面上を通過するように上記魚を上記水槽の内部へ案内し、
上記検出領域において上記支持面に露出する超音波検出部が超音波を送信し、
上記超音波が上記魚の内部にて反射されることにより到来する反射波としての超音波を上記超音波検出部が受信し、
上記受信された超音波に基づいて上記魚の内部の器官を推定する、
ことを含む。
(概要)
第1実施形態の推定装置は、水が収容された水槽と、案内部と、超音波検出部と、処理部と、を備える。案内部は、水槽の内部の水面よりも鉛直下方の検出領域にて支持面を有するとともに、水槽の外部から、魚が支持面上を通過するように魚を水槽の内部へ案内する。
処理部は、受信された超音波に基づいて魚の内部の器官を推定する。
次に、第1実施形態の推定装置について、図1乃至図14を参照しながら詳細に説明する。
以下、図1乃至図9、図12、及び、図13に表されるように、x軸、y軸、及び、z軸を有する右手系の直交座標系を用いて、第1実施形態の推定装置1を説明する。推定装置1は、超音波を用いて、魚の内部の器官を推定する。本例では、魚は、鮭である。なお、魚は、鮭と異なる魚(例えば、鱈、又は、鱒等)であってもよい。本例では、魚は、生体、又は、死骸である。なお、本明細書において、後述の図15乃至図29においても同様の座標系が用いられる。
第1床部12a、第2床部12b、及び、第3床部12cの短辺は、x軸方向における水槽11の内壁面間の距離よりも短い。第1床部12a、第2床部12b、及び、第3床部12cは、x軸方向において水槽11の中央部に位置する。換言すると、第1床部12a、第2床部12b、及び、第3床部12cのうちの、x軸方向における両端面は、水槽11の内壁面のうちの、x軸に直交する一対の内壁面から、それぞれ隔てられる。
第1床部12a、第2床部12b、及び、第3床部12cの長辺は、y軸方向における水槽11の内壁面間の距離と等しい。
一対の入口壁部121a,121bは、第1床部12a、第2床部12b、及び、第3床部12cの、x軸方向における中心を通り且つx軸に直交する平面(換言すると、対称基準面)に対して、面対称である。
なお、第1床部12a、第2床部12b、第3床部12c、第1検出壁部122a、及び、第2検出壁部122cのそれぞれは、鉛直上方向に向かって窪むように湾曲していてもよい。
一対のローラ142a,143aは、同一の直径を有する。一対のローラ142a,143aのそれぞれは、回転の中心軸がz軸方向にて延在するように、回転可能に支持される。一対のローラ142a,143aは、回転の中心軸が、y軸方向にて延在する同一の直線上に位置する。本例では、ローラ142aは、制御部15により回転駆動される。
なお、探触子は、リニア型と異なる型(例えば、コンベックス型、又は、セクタ型等)であってもよい。
図11に表されるように、処理部30の機能は、推定部310と、出力部320と、を含む。
以下、魚の種別の推定について説明を加える。
本例では、推定部310は、魚の種別を推定するために、規格化処理、適応二値化処理、及び、種別推定処理を実行する。
なお、推定部310は、対象領域基準位置として選択する位置を、検出処理領域の端部を除いた領域内に制限してもよい。
このようにして、推定部310は、J個の対象領域を決定する。
以下、魚の種別の推定について説明を加える。
なお、推定装置1は、出力部320により出力された種別情報に基づいて魚を選別する選別装置を備えていてもよい。また、推定装置1は、出力部320により出力された種別情報に基づいて魚を加工する加工装置を備えていてもよい。
次に、推定装置1の動作について、図12乃至図14を参照しながら説明する。
図12は、水槽11に水が充填されるとともに、魚FSが搬送されている場合において、図5のXII−XII線により表される平面により切断された推定装置1の断面をy軸の正方向にて見た図である。図13は、水槽11に水が充填されるとともに、魚FSが搬送されている場合において、図5のXIII−XIII線により表される平面により切断された推定装置1の断面をy軸の正方向にて見た図である。
なお、推定装置1は、ステップS105の処理と、ステップS106の処理と、を図14に表される順序と逆の順序にて実行してもよい。
また、本例では、推定装置1は、魚FSに対して、種別が卵巣を有する魚であると推定された回数が、所定の第2種別閾値以上である場合、魚FSの種別が卵巣を有する魚であることを表す種別情報を出力装置33を介して出力する。
案内部は、水槽11の内部の水面WSよりも鉛直下方の検出領域にて支持面(本例では、第2床部12b、第1検出壁部122a、及び、第2検出壁部122c)を有するとともに、水槽11の外部から、魚FSが支持面上を通過するように魚FSを水槽11の内部へ案内する。
処理部30は、受信された超音波に基づいて魚FSの内部の器官を推定する。
次に、第1実施形態の第1変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第1変形例の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、一対の搬送面が付勢される点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第1変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
図15は、推定装置1Aの斜視図である。図16は、推定装置1Aの上面図である。
第2搬送面付勢部42は、第1搬送面付勢部41よりもy軸の正方向の位置を有する点、及び、アーム部の揺動の中心軸と、ローラの回転の中心軸と、の相対的な位置が第1搬送面付勢部41と逆である点を除いて、第1搬送面付勢部41と同様の構成を有する。
また、第1搬送面付勢部41、及び、第2搬送面付勢部42のそれぞれは、一対の搬送体14a,14bがそれぞれ備える一対の搬送面のうちの一方のみを付勢するように構成されていてもよい。
更に、第1実施形態の第1変形例の推定装置1Aにおいて、案内部は、一対の搬送面の間の距離を短くする方向へ一対の搬送面の少なくとも一方を付勢する搬送面付勢部(本例では、第1搬送面付勢部41、及び、第2搬送面付勢部42)を備える。
これに対し、推定装置1Aによれば、一対の搬送面の間の距離を短くする方向へ一対の搬送面の少なくとも一方が付勢される。これにより、一対の搬送体14a,14bが、魚FSの鉛直上方向における端部を挟持する可能性を高めることができる。この結果、魚FSの背部が鉛直上方に位置するとともに魚FSの腹部が鉛直下方に位置する状態が維持される可能性を高めることができる。
図17は、第1搬送面付勢部41Aの斜視図である。図18は、第1搬送面付勢部41Aの上面図である。
ローラ部412aAは、基板4121aと、一対のローラ4122a,4123aと、を備える。
次に、第1実施形態の第2変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第2変形例の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、探触子の外周に突出部を備える点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第2変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
筐体211は、z軸方向にて延在する直方体状である。
更に、第1実施形態の第2変形例の推定装置1において、超音波検出部(本例では、超音波検出器21bA)は、探触子212の外周の少なくとも一部にて、支持面から突出する方向へ突出する一対の突出部213a,213bを備える。
次に、第1実施形態の第3変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第3変形例の推定装置は、第1実施形態の第2変形例の推定装置に対して、突出部が転動体を含む点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第3変形例の説明において、第1実施形態の第2変形例にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
更に、第1実施形態の第3変形例の推定装置1において、超音波検出部は、探触子212の外周の少なくとも一部にて、支持面から突出する方向へ突出する一対の転動体214a,214bを備える。
次に、第1実施形態の第4変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第4変形例の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、超音波検出器が付勢される点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第4変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
検出器支持部22aCは、基板221と、弾性体222と、を備える。本例では、検出器支持部22aCは、検出付勢部を構成する。
基板221は、基板221のうちの、x軸の負方向における端部において、揺動の中心軸がy軸方向(換言すると、魚FSが案内される方向である案内方向)にて延在するように揺動可能に、超音波検出器21aを支持する。
更に、第1実施形態の第4変形例の推定装置1は、超音波検出部(本例では、超音波検出器21a)を、支持面から突出する長さを長くする方向へ付勢する検出付勢部(本例では、検出器支持部22aC)を備える。
次に、第1実施形態の第5変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第5変形例の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、支持面が付勢される点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第5変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
図27は、検出壁部122Dの斜視図である。図28は、検出壁部122Dの正面図である。
同様に、第2壁板1221cは、第2壁板1221cをy軸の正方向にて見た場合において、時計方向へ回転する方向(換言すると、支持面と水平面とにより形成される角度を大きくする方向)RCへ付勢される。
更に、第1実施形態の第5変形例の推定装置1は、支持面(本例では、第1壁板1221a及び第2壁板1221cの鉛直上方向における端面)と水平面とにより形成される角度を大きくする方向へ支持面を付勢する支持面付勢部(本例では、検出壁部122D)を備える。
次に、第1実施形態の第6変形例の推定装置について説明する。第1実施形態の第6変形例の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、一対の搬送面が水平面に対して傾斜する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第6変形例の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
なお、推定装置1Bは、一対の搬送面が水平面に対して傾斜する角度を調整する機構を備えていてもよい。
更に、第1実施形態の第6変形例の推定装置1Bにおいて、一対の搬送体14aB,14bBがそれぞれ有する一対の搬送面は、当該一対の搬送面の間の距離が鉛直上方向に向かうにつれて長くなるように水平面に対して傾斜する。
これに対し、推定装置1Bによれば、一対の搬送面の間の距離が鉛直上方向に向かうにつれて長くなるように、一対の搬送面が水平面に対して傾斜する。これにより、一対の搬送体14aB,14bBから魚FSが脱落することを抑制できる。この結果、魚FSの背部が鉛直上方に位置するとともに魚FSの腹部が鉛直下方に位置する状態を維持しながら魚FSを移動させることができる。
次に、第2実施形態の推定装置について説明する。第2実施形態の推定装置は、第1実施形態の推定装置に対して、魚の長さに基づいて推定を行う点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。
なお、物体検出器51は、出射部及び受光部に加えて、又は、出射部及び受光部に代えて、一対の搬送体14a,14bに加えられる力を検出し、検出された力に基づいて物体を検出してもよい。また、推定装置1は、物体検出器51に加えて、又は、物体検出器51に代えて、複数の超音波検出器21a,21b,21cにより検出された反射波の強度に基づいて物体を検出してもよい。
推定部310Aは、物体検出器51による物体の検出が開始した検出開始時点と、物体検出器51による物体の検出が終了した検出終了時点と、を取得する。
本例では、推定部310Aは、魚長Lを数式1に基づいて取得する。
魚長Lと、第1距離k1Lと、第2距離k2Lと、の関係は、例えば、図31に表される通りである。
このように、推定部310Aは、魚FSの長さである魚長Lを取得し、取得された魚長Lに基づいて、魚FSの長さ方向における推定対象領域を選択し、選択された推定対象領域に含まれる位置に対して送信された超音波に基づいて、魚の種別の推定を行う。
なお、推定装置1は、推定対象期間外における超音波の送信を停止してもよい。
更に、第2実施形態の推定装置1は、魚FSの長さである魚長Lを取得し、取得された魚長Lに基づいて、魚FSの長さ方向における推定対象領域を選択し、選択された推定対象領域に含まれる位置に対して送信された超音波に基づいて、魚の種別の推定を行う。
11 水槽
12 支持体
12a 第1床部
12b 第2床部
12c 第3床部
121a,121b 入口壁部
122a 第1検出壁部
122c 第2検出壁部
122D 検出壁部
1221a 第1壁板
1221c 第2壁板
1222 弾性体
1223 規制板
13 枠体
131 天板
141a,141b ベルト
142a,143a,142b,143b ローラ
14a,14b,14aB,14bB 搬送体
15 制御部
21a,21b,21c,21bA,21bB 超音波検出器
211 筐体
212 探触子
213a,213b 突出部
214a,214b 転動体
22a,22b,22c,22aC 検出器支持部
221 基板
221a,221b 規制部
222 弾性体
23 ベース部
30 処理部
31 処理装置
32 記憶装置
33 出力装置
310,310A 推定部
320 出力部
41,41A 第1搬送面付勢部
411a,411b アーム部
4121a,4121b 基板
4122a,4123a,4122b,4123b ローラ
412a,412b ローラ
412aA,412bA ローラ部
413 弾性体
42 第2搬送面付勢部
421a,421b アーム部
422a,422b ローラ
423 弾性体
51 物体検出器
BU バス
FS 魚
WS 水面
Claims (13)
- 水が収容された水槽と、
前記水槽の内部の水面よりも鉛直下方の検出領域にて支持面を有するとともに、前記水槽の外部から、魚が前記支持面上を通過するように前記魚を前記水槽の内部へ案内する案内部と、
前記検出領域において前記支持面に露出するとともに、超音波を送信し、且つ、前記超音波が前記魚の内部にて反射されることにより到来する反射波としての超音波を受信する超音波検出部と、
前記受信された超音波に基づいて前記魚の内部の器官を推定する処理部と、
を備える、推定装置。 - 請求項1に記載の推定装置であって、
前記案内部は、前記魚の背部が鉛直上方に位置するとともに前記魚の腹部が鉛直下方に位置する状態にて前記魚が前記支持面上を通過するように、前記魚の案内を行う、推定装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の推定装置であって、
前記案内部は、前記支持面の鉛直上方において、水平方向にて互いに対向するとともに、前記魚を搬送する一対の搬送体を備える、推定装置。 - 請求項3に記載の推定装置であって、
前記一対の搬送体は、水平方向にて互いに対向する一対の搬送面を有し、
前記一対の搬送面は、前記一対の搬送面の間の距離が鉛直上方向に向かうにつれて長くなるように水平面に対して傾斜する、推定装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の推定装置であって、
前記一対の搬送体は、水平方向にて互いに対向する一対の搬送面を有し、
前記案内部は、
前記一対の搬送面を、前記魚が搬送される方向である搬送方向にて移動させるとともに、
前記一対の搬送面の間の距離を短くする方向へ前記一対の搬送面の少なくとも一方を付勢する搬送面付勢部を備える、推定装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記処理部は、前記魚の長さである魚長を取得し、前記取得された魚長に基づいて、前記魚の長さ方向における推定対象領域を選択し、前記選択された推定対象領域に含まれる位置に対して送信された超音波に基づいて前記推定を行う、推定装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記超音波検出部は、
前記超音波の送信及び受信を行う送受信部と、
前記送受信部の外周の少なくとも一部にて、前記支持面から突出する方向へ突出する突出部と、
を備える、推定装置。 - 請求項7に記載の推定装置であって、
前記突出部は、前記魚と接することにより前記魚の移動に伴って転動する転動体を含む、推定装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記超音波検出部を、前記支持面から突出する長さを長くする方向へ付勢する検出付勢部を備える、推定装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記超音波検出部は、前記魚が案内される方向である案内方向にて揺動の中心軸が延在するように揺動可能である、推定装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の推定装置であって、
前記支持面は、水平面に対して傾斜する、推定装置。 - 請求項11に記載の推定装置であって、
前記支持面と水平面とにより形成される角度を大きくする方向へ前記支持面を付勢する支持面付勢部を備える、推定装置。 - 水が収容された水槽の外部から、前記水槽の内部の水面よりも鉛直下方の検出領域にて魚が支持面上を通過するように前記魚を前記水槽の内部へ案内し、
前記検出領域において前記支持面に露出する超音波検出部が超音波を送信し、
前記超音波が前記魚の内部にて反射されることにより到来する反射波としての超音波を前記超音波検出部が受信し、
前記受信された超音波に基づいて前記魚の内部の器官を推定する、
ことを含む、推定方法。
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-
2018
- 2018-12-25 JP JP2018241887A patent/JP6969719B2/ja active Active
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