JP2023157321A - 情報処理装置、情報処理システム、飼育対象管理方法及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理システム、飼育対象管理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】飼育対象の状態を個体毎に管理する。【解決手段】飼育施設に設置された撮影装置とネットワークを介して通信可能な情報処理装置が、カラーコードが付着された飼育対象を撮影した映像を撮影装置から受信する映像受信部と、映像から飼育対象の状態を判定する状態判定部と、映像から認識されたカラーコードにより飼育対象を識別する個体識別部と、飼育対象毎の状態を表示するための画面データを生成する画面データ生成部と、を備える。【選択図】図6

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理システム、飼育対象管理方法及びプログラムに関する。
畜産業界において、飼育対象である家畜の健康管理は重要である。従来から、家畜の飼育員は飼育施設の見回りの際に、目視で家畜の健康観察を行っている。家畜の健康観察を効率的に行うために、家畜の健康状態を監視する情報処理システムの検討が行われている。
例えば、特許文献1には、家畜に装着した通信機で計測した時間帯毎の歩数を記憶しておき、発病が確認された家畜と同じ群れに属する他の家畜が同じ病気を発症しているか否かを歩数の変化から判定する発明が開示されている。
しかしながら、飼育対象の状態を個体毎に管理することが困難である、という課題がある。例えば、特許文献1に開示された発明では、IC(Integrated Circuit)タグを用いた通信機により家畜の歩数を収集しているため、家畜が密集する飼育形態では電波の干渉等により飼育対象の状態の収集に失敗することがある。
本発明の一実施形態は、上記のような技術的課題に鑑みて、飼育対象の状態を個体毎に管理することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明の一実施形態である情報処理装置は、飼育施設に設置された撮影装置とネットワークを介して通信可能な情報処理装置であって、カラーコードが付着された飼育対象を撮影した映像を撮影装置から受信する映像受信部と、映像から飼育対象の状態を判定する状態判定部と、映像から認識されたカラーコードにより飼育対象を識別する個体識別部と、飼育対象毎の状態を表示するための画面データを生成する画面データ生成部と、を備える。
本発明の一実施形態によれば、飼育対象の状態を個体毎に管理することができる。
一実施形態におけるカラーコードの一例を示す図である。 一実施形態における飼育対象管理システムの全体構成の一例を示す図である。 一実施形態におけるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施形態におけるスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施形態における全天球撮影装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施形態における飼育対象管理システムの機能構成の一例を示す図である。 一実施形態における飼育対象管理方法の処理手順の一例を示す図である。 一実施形態における個体情報テーブルの一例を示す図である。 一実施形態における特徴情報テーブルの一例を示す図である。 一実施形態における状態情報テーブルの一例を示す図である。 一実施形態における状態一覧画面の一例を示す図である。 一実施形態における状態表示画面の一例を示す図である。 一実施形態におけるプロフィール表示画面の一例を示す図である。 一実施形態における映像再生画面の一例を示す図である。 一実施形態における肥育成績比較画面の一例を示す図である。 一実施形態における豚種比較画面の一例を示す図である。 一実施形態における母豚比較画面の一例を示す図である。 一実施形態における兄弟豚比較画面の一例を示す図である。 一実施形態における検索結果比較画面の一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、図面中において同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
[概要]
畜産業界において、飼育対象である家畜の健康管理は重要である。例えば、家畜が豚の場合、病気の発見が1日遅れると治癒率が50%以下に低下すると言われている。したがって、病気の早期発見は重要である。例えば、参考文献1には、豚の健康観察基準を明確化することで、病気を早期発見するための試みが開示されている。
〔参考文献1〕ゾエティス・ジャパン株式会社,"IPC(豚の個体診療)とは?",[online],[令和4年3月18日検索],インターネット<URL: https://www.zoetis.jp/ls/swine/ipc/topics/0001/>
従来から、家畜の飼育員は、定期的に行う飼育施設の見回りの際に、目視で家畜の健康観察を行っている。したがって、家畜の不調を発見できるのは、見回りの時間帯に限られている。また、家畜の病気の判断は、属人的なスキルである。そのため、経験の浅い飼育員が見回りを担当した場合、家畜の不調を見逃すことがあり、病気の発見が遅れる一因になる。さらに、大規模な飼育施設では、飼育員一人当たりの飼養頭数が膨大であり、すべての家畜の健康状態を常時把握することは困難である。
家畜の健康観察を効率的に行うために、家畜の健康状態を監視する情報処理システムの検討が行われている。例えば、特許文献1に開示された発明では、家畜に通信機を装着し、通信機で計測した歩数に基づいて、家畜の群れの中で病気が伝染している可能性がある場合に報知する。
しかしながら、家畜の飼育形態は、家畜の種類によって様々である。例えば、牛のように広大な土地に放牧して飼育されるものもあれば、豚や鶏のように飼育施設内で密集しやすい状況で飼育されるものもある。特許文献1のように通信機を用いた方法の場合、家畜が密集した状況では、電波の干渉等により、家畜の状態を正常に収集できないことがある。
本発明の一実施形態では、家畜にカラーコードを付着することで、飼育施設に設置された撮影装置で撮影した家畜の映像から個体を識別可能とする。また、家畜の映像から状態を判定し、各家畜の状態を個体毎に管理可能とする。
カラーコードを付着する方法は、家畜の種類によって異なる。例えば、豚、牛又は羊等であれば、家畜の個体識別に利用されている耳標にカラーコードを付着することが可能である。耳標にカラーコードを付着する方法は、耳標に直接カラーコードを印刷してもよいし、カラーコードを印刷したシールを耳標に貼付してもよい。また、家畜に直接カラーコードが印字されていてもよい。また、例えば、鶏等であれば、鳥類の個体識別に利用されている足環等にカラーコードを付着することが可能である。
カラーコードとは、色の配列で情報を表現する二次元コードである。カラーコードは、画像解析により読み取りを行うことができるため、ICタグのように専用の機材を導入する必要がなく、導入コストを低減することができる。
上記のとおり、ICタグのように電波を用いて識別情報を発信する手法では、家畜が近接している状態では個々の家畜を識別することが困難である。二次元コードのように画像情報から識別情報を認識する手法であれば、複数の家畜が近接していても個々の家畜を識別することが可能である。
カラーコードは、いわゆるQRコード(登録商標)のようなモノクロの二次元コードと比べて、以下のような特長がある。まず、カラーコードは、長距離からの認識が可能である。また、カラーコードは、1つのカメラで複数のコードを同時に認識することができる。さらに、カラーコードは、傾き又は湾曲等の歪みに強いこと、認識角度が広いこと、表現可能な情報量が多いこと等の特長がある。
一実施形態では、特に、カラーコードの一例としてくし型カラーコードを用いる(参考文献2参照)。図1は、くし型カラーコードの一例を示す図である。図1に示されているように、くし型カラーコード900は、二色の構成マークを繰り返す主コード901と、主コードの両端を除く構成マークからぶら下がる副コード902とからなる、くし型形状のデータ構造となっている。なお、くし型カラーコードはあくまでカラーコードの一例であるため、他の形態のカラーコードに置き換えて実施することが可能である。
〔参考文献2〕片山紘, 工藤宏一, 及川研, 貞末多聞, "くし型カラーコードを用いた回収機管理システムの開発", Ricoh Technical Report, No.43, pp. 40-47, 2018.
[実施形態]
本発明の実施形態は、飼育施設で飼育される飼育対象の状態を管理する飼育対象管理システムである。本実施形態における飼育対象は、豚、牛又は鶏等の農用動物でもよいし、犬又は猫等の愛玩動物であってもよい。したがって、本実施形態における飼育対象は、農用動物及び愛玩動物を含む。本実施形態における飼育対象は豚とする。本実施形態における飼育施設は豚舎である。
<飼育対象管理システムの全体構成>
まず、本実施形態における飼育対象管理システム1の全体構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態における飼育対象管理システム1の全体構成の一例を示す図である。
図2に示されているように、本実施形態における飼育対象管理システム1は、管理サーバ10、利用者端末20及び撮影装置30を含む。管理サーバ10、利用者端末20及び撮影装置30は、それぞれ通信ネットワークN1に接続している。
通信ネットワークN1は、接続されている各装置が相互に通信可能となるように構成されている。通信ネットワークN1は、例えば、インターネット、LAN(Local Area Network)又はWAN(Wide Area Network)等の有線通信によるネットワークによって構築されている。
通信ネットワークN1は、有線通信だけでなく、例えば、無線LAN、又は近距離無線通信等の無線通信、もしくはWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、LTE(Long Term Evolution)、又は5G(5th Generation)等の移動体通信によるネットワークが含まれていてもよい。
撮影装置30は、豚が飼育される豚舎に設置される。本実施形態において、豚舎は複数であってもよい。豚舎が複数ある場合、各豚舎に1台以上の撮影装置30が設置される。
管理サーバ10は、豚舎で飼育される豚の状態を管理する情報処理装置である。管理サーバ10の一例は、コンピュータである。
管理サーバ10は、撮影装置30から豚を撮影した映像を受信する。管理サーバ10は、受信した映像から豚の耳標に付着されたカラーコードを認識する。管理サーバ10は、カラーコードの認識結果に基づいて、映像に撮影されている豚の識別情報を取得する。
また、管理サーバ10は、受信した映像から豚の状態を判定する。管理サーバ10は、映像から認識した豚の識別情報と豚の状態とを関連付けて時系列に記憶する。さらに、管理サーバ10は、利用者端末20からの要求に応じて、豚の個体毎に状態を表示するための画面データを生成し、利用者端末20に送信する。
利用者端末20は、利用者が用いる情報処理端末である。利用者端末20の一例は、コンピュータである。利用者端末20の他の一例は、スマートフォンである。
利用者端末20を用いる利用者は、例えば、飼育対象管理システム1を利用して豚の状態を監視する飼育員である。利用者は、豚の個体情報を管理サーバ10に登録し、利用者端末20に表示される画面で豚の状態を確認する。
利用者端末20は、利用者の操作に応じて、豚の個体情報を管理サーバ10に送信する。利用者端末20は、管理サーバ10から受信した画面データに基づいて豚の状態を利用者に対して出力する。
撮影装置30は、豚舎において飼育されている豚を撮影する電子機器である。撮影装置30の一例は、全天球撮影装置である。
撮影装置30は、豚舎で飼育されている豚の耳標を撮影可能な位置に設置される。撮影装置30は、例えば、豚舎の天井に設置される。
なお、利用者端末20及び撮影装置30は、通信機能を備えた装置であれば、コンピュータ、スマートフォン又は全天球撮影装置に限られない。利用者端末20及び撮影装置30は、例えば、PJ(Projector:プロジェクタ)、IWB(Interactive White Board:相互通信が可能な電子式の黒板機能を有する白板)、デジタルサイネージ等の出力装置、HUD(Head Up Display)装置、産業機械、撮像装置、集音装置、医療機器、ネットワーク家電、自動車(Connected Car)、ノートPC(Personal Computer)、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機、PDA(Personal Digital Assistant)、デジタルカメラ、ウェアラブルPCまたはデスクトップPC等であってもよい。
<飼育対象管理システムのハードウェア構成>
次に、本実施形態における飼育対象管理システム1に含まれる各装置のハードウェア構成について、図3から図5を参照しながら説明する。
≪コンピュータのハードウェア構成≫
図3は、管理サーバ10又は利用者端末20がコンピュータで実現される場合のハードウェア構成の一例を示す図である。
図3に示されているように、一実施形態におけるコンピュータは、CPU501、ROM502、RAM503、HD504、HDD(Hard Disk Drive)コントローラ505、ディスプレイ506、外部機器接続I/F(Interface)508、ネットワークI/F509、バスライン510、キーボード511、ポインティングデバイス512、DVD-RW(Digital Versatile Disk Rewritable)ドライブ514、メディアI/F516を備えている。
これらのうち、CPU501は、コンピュータ全体の動作を制御する。ROM502は、IPL等のCPU501の駆動に用いられるプログラムを記憶する。RAM503は、CPU501のワークエリアとして使用される。HD504は、プログラム等の各種データを記憶する。HDDコントローラ505は、CPU501の制御にしたがってHD504に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。
ディスプレイ506は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示する。外部機器接続I/F508は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリやプリンタ等である。ネットワークI/F509は、通信ネットワークN1を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン510は、図3に示されているCPU501等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
また、キーボード511は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス512は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行う入力手段の一種である。DVD-RWドライブ514は、着脱可能な記録媒体の一例としてのDVD-RW513に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。なお、DVD-RWに限らず、DVD-R等であってもよい。メディアI/F516は、フラッシュメモリ等の記録メディア515に対するデータの読み出し又は書き込み(記憶)を制御する。
≪スマートフォンのハードウェア構成≫
図4は、利用者端末20がスマートフォンで実現される場合のハードウェア構成の一例を示す図である。
図4に示されているように、一実施形態におけるスマートフォンは、CPU401、ROM402、RAM403、EEPROM404、CMOSセンサ405、撮像素子I/F406、加速度・方位センサ407、メディアI/F409、GPS受信部411を備えている。
これらのうち、CPU401は、スマートフォン全体の動作を制御する。ROM402は、CPU401やIPL等のCPU401の駆動に用いられるプログラムを記憶する。RAM403は、CPU401のワークエリアとして使用される。EEPROM404は、CPU401の制御にしたがって、スマートフォン用プログラム等の各種データの読み出し又は書き込みを行う。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ405は、CPU401の制御に従って被写体(主に自画像)を撮像して画像データを得る内蔵型の撮像手段の一種である。なお、CMOSセンサではなく、CCD(Charge Coupled Device)センサ等の撮像手段であってもよい。
撮像素子I/F406は、CMOSセンサ405の駆動を制御する回路である。加速度・方位センサ407は、地磁気を検知する電子磁気コンパスやジャイロコンパス、加速度センサ等の各種センサである。メディアI/F409は、フラッシュメモリ等の記録メディア408に対するデータの読み出し又は書き込み(記憶)を制御する。GPS受信部411は、GPS衛星からGPS信号を受信する。
また、スマートフォンは、遠距離通信回路412、CMOSセンサ413、撮像素子I/F414、マイク415、スピーカ416、音入出力I/F417、ディスプレイ418、外部機器接続I/F(Interface)419、近距離通信回路420、近距離通信回路420のアンテナ420a、及びタッチパネル421を備えている。
これらのうち、遠距離通信回路412は、通信ネットワークN1を介して、他の機器と通信する回路である。CMOSセンサ413は、CPU401の制御に従って被写体を撮像して画像データを得る内蔵型の撮像手段の一種である。撮像素子I/F414は、CMOSセンサ413の駆動を制御する回路である。マイク415は、音を電気信号に変える内蔵型の回路である。スピーカ416は、電気信号を物理振動に変えて音楽や音声などの音を生み出す内蔵型の回路である。音入出力I/F417は、CPU401の制御に従ってマイク415及びスピーカ416との間で音信号の入出力を処理する回路である。
ディスプレイ418は、被写体の画像や各種アイコン等を表示する液晶や有機EL(Electro Luminescence)などの表示手段の一種である。外部機器接続I/F419は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。近距離通信回路420は、NFC(Near Field Communication)やBluetooth(登録商標)等の通信回路である。タッチパネル421は、利用者がディスプレイ418を押下することで、スマートフォンを操作する入力手段の一種である。
また、スマートフォンは、バスライン410を備えている。バスライン410は、図4に示されているCPU401等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
≪全天球撮影装置のハードウェア構成≫
図5は、撮影装置30が全天球撮影装置で実現される場合のハードウェア構成の一例を示す図である。以下では、全天球撮影装置は、2つの撮像素子を使用した全天球(全方位)撮影装置とするが、撮像素子は2つ以上であればいくつでもよい。また、必ずしも全方位撮影専用の装置である必要はなく、通常のデジタルカメラやスマートフォン等に後付けの全方位の撮像ユニットを取り付けることで、実質的に全天球撮影装置と同じ機能を有するようにしてもよい。
図5に示されているように、一実施形態における全天球撮影装置は、撮像ユニット601、画像処理ユニット604、撮像制御ユニット605、マイク608、音処理ユニット609、CPU(Central Processing Unit)611、ROM(Read Only Memory)612、SRAM(Static Random Access Memory)613、DRAM(Dynamic Random Access Memory)614、操作部615、外部機器接続I/F616、通信部617、アンテナ617a、加速度・方位センサ618、ジャイロセンサ619、加速度センサ620、及びMicro USB用の凹状の端子621によって構成されている。
このうち、撮像ユニット601は、各々半球画像を結像するための180°以上の画角を有する広角レンズ(いわゆる魚眼レンズ)602a,602bと、各広角レンズに対応させて設けられている2つの撮像素子603a,603bを備えている。撮像素子603a,603bは、魚眼レンズ602a,602bによる光学像を電気信号の画像データに変換して出力するCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやCCD(Charge Coupled Device)センサなどの画像センサ、この画像センサの水平又は垂直同期信号や画素クロックなどを生成するタイミング生成回路、この撮像素子の動作に必要な種々のコマンドやパラメータなどが設定されるレジスタ群などを有している。
撮像ユニット601の撮像素子603a,603bは、各々、画像処理ユニット604とパラレルI/Fバスで接続されている。一方、撮像ユニット601の撮像素子603a,603bは、撮像制御ユニット605とは、シリアルI/Fバス(I2Cバス等)で接続されている。画像処理ユニット604、撮像制御ユニット605及び音処理ユニット609は、バス610を介してCPU611と接続される。さらに、バス610には、ROM612、SRAM613、DRAM614、操作部615、外部機器接続I/F(Interface)616、通信部617、及び加速度・方位センサ618なども接続される。
画像処理ユニット604は、撮像素子603a,603bから出力される画像データをパラレルI/Fバスを通して取り込み、それぞれの画像データに対して所定の処理を施した後、これらの画像データを合成処理して、正距円筒射影画像のデータを作成する。
撮像制御ユニット605は、一般に撮像制御ユニット605をマスタデバイス、撮像素子603a,603bをスレーブデバイスとして、I2Cバスを利用して、撮像素子603a,603bのレジスタ群にコマンド等を設定する。必要なコマンド等は、CPU611から受け取る。また、撮像制御ユニット605は、同じくI2Cバスを利用して、撮像素子603a,603bのレジスタ群のステータスデータ等を取り込み、CPU611に送る。
また、撮像制御ユニット605は、操作部615のシャッターボタンが押下されたタイミングで、撮像素子603a,603bに画像データの出力を指示する。全天球撮影装置によっては、ディスプレイ(例えば、スマートフォンのディスプレイ)によるプレビュー表示機能や動画表示に対応する機能を持つ場合もある。この場合は、撮像素子603a,603bからの画像データの出力は、所定のフレームレート(フレーム/分)によって連続して行われる。
また、撮像制御ユニット605は、後述するように、CPU611と協働して撮像素子603a,603bの画像データの出力タイミングの同期をとる同期制御手段としても機能する。なお、本実施形態では、全天球撮影装置にはディスプレイが設けられていないが、表示部を設けてもよい。
マイク608は、音を音(信号)データに変換する。音処理ユニット609は、マイク608から出力される音データをI/Fバスを通して取り込み、音データに対して所定の処理を施す。
CPU611は、全天球撮影装置の全体の動作を制御すると共に必要な処理を実行する。ROM612は、CPU611のための種々のプログラムを記憶している。SRAM613及びDRAM614はワークメモリであり、CPU611で実行するプログラムや処理途中のデータ等を記憶する。特にDRAM614は、画像処理ユニット604での処理途中の画像データや処理済みの正距円筒射影画像のデータを記憶する。
操作部615は、シャッターボタン615aなどの操作ボタンの総称である。ユーザは操作部615を操作することで、種々の撮影モードや撮影条件などを入力する。
外部機器接続I/F616は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリやPC(Personal Computer)等である。DRAM614に記憶された正距円筒射影画像のデータは、この外部機器接続I/F616を介して外付けのメディアに記録されたり、必要に応じて外部機器接続I/F616を介してスマートフォン等の外部端末(装置)に送信されたりする。
通信部617は、全天球撮影装置に設けられたアンテナ617aを介して、Wi-Fi、NFC(Near Field Communication)やBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信技術によって、スマートフォン等の外部端末(装置)と通信を行う。この通信部617によっても、正距円筒射影画像のデータをスマートフォン等の外部端末(装置)に送信することができる。
加速度・方位センサ618は、地球の磁気から全天球撮影装置の方位を算出し、方位情報を出力する。この方位情報はExifに沿った関連情報(メタデータ)の一例であり、撮影画像の画像補正等の画像処理に利用される。なお、関連情報には、画像の撮影日時、及び画像データのデータ容量の各データも含まれている。また、加速度・方位センサ618は、全天球撮影装置6の移動に伴う角度の変化(Roll角、Pitch角、Yaw角)を検出するセンサである。角度の変化はExifに沿った関連情報(メタデータ)の一例であり、撮像画像の画像補正等の画像処理に利用される。
更に、加速度・方位センサ618は、3軸方向の加速度を検出するセンサである。全天球撮影装置は、加速度・方位センサ618が検出した加速度に基づいて、自装置(全天球撮影装置)の姿勢(重力方向に対する角度)を算出する。全天球撮影装置に、加速度・方位センサ618が設けられることによって、画像補正の精度が向上する。
<飼育対象管理システムの機能構成>
次に、本実施形態における飼育対象管理システム1の機能構成の一例について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施形態における飼育対象管理システム1に含まれる各装置の機能構成を例示するブロック図である。
≪管理サーバの機能構成≫
図6に示されているように、本実施形態における管理サーバ10は、個体情報登録部101、個体情報記憶部102、映像受信部103、個体識別部104、映像情報記憶部105、状態判定部106、状態情報記憶部107及び画面データ生成部108を備える。
個体情報登録部101、映像受信部103、個体識別部104、状態判定部106及び画面データ生成部108は、例えば、図3に示されているHD504からRAM503上に展開されたプログラムがCPU501及びHDDコントローラ505に実行させる処理によって実現される。
個体情報記憶部102、映像情報記憶部105及び状態情報記憶部107は、例えば、図3に示されているHD504を用いて実現される。HD504が記憶するデータの読み込み又は書き込みは、例えば、HDDコントローラ505を介して行われる。
個体情報登録部101は、利用者端末20から豚の個体情報を受信する。個体情報は、各豚舎で飼育されている豚に関する情報である。個体情報登録部101は、受信した個体情報を個体情報記憶部102に記憶する。
個体情報記憶部102には、個体情報登録部101が受信した個体情報が記憶される。個体情報は、個体情報テーブルに格納される。個体情報テーブルの詳細は、後述する。
映像受信部103は、撮影装置30から映像情報を受信する。映像情報は、撮影装置30が設置された豚舎において飼育されている豚を撮影した映像信号である。映像受信部103は、受信した映像情報を個体識別部104に送る。
個体識別部104は、映像受信部103から受け取った映像情報に基づいて、当該映像情報に撮影されているカラーコードを認識する。個体識別部104は、カラーコードの認識結果に基づいて、豚の識別情報を取得する。個体識別部104は、取得した豚の識別情報と映像情報とを関連付けて映像情報記憶部105に記憶する。個体識別部104は、豚の識別情報及び映像情報を状態判定部106に送る。
映像情報記憶部105には、豚の識別情報と映像情報とが関連付けられて時系列に記憶される。
状態判定部106は、個体識別部104から受け取った映像情報に基づいて、当該映像情報に撮影されている豚の特徴を認識する。状態判定部106は、認識された豚の特徴に基づいて、当該映像情報に撮影されている豚の状態を判定する。状態判定部106は、豚の特徴及び状態と豚の識別情報とを関連付けて状態情報記憶部107に記憶する。
状態情報記憶部107には、豚の特徴を表す特徴情報、及び豚の状態を表す状態情報が記憶される。特徴情報は、特徴情報テーブルに格納される。状態情報は、状態情報テーブルに格納される。特徴情報テーブル及び状態情報テーブルの詳細は、後述する。
画面データ生成部108は、状態情報記憶部107に記憶されている状態情報に基づいて、豚の個体毎に状態を表示するための画面データを生成する。当該画面データには、状態情報記憶部107に記憶されている特徴情報、個体情報記憶部102に記憶されている個体情報及び映像情報記憶部105に記憶されている映像情報を表示するための画面データを含んでもよい。画面データは、例えば、HTML(HyperText Markup Language)等で記述された画面データであり、JavaScript(登録商標)等で記述されたアプリケーションを含んでもよい。
≪利用者端末の機能構成≫
図6に示されているように、本実施形態における利用者端末20は、個体情報入力部201及び表示制御部202を備える。
個体情報入力部201は、利用者の操作に応じて、個体情報の入力を受け付ける。個体情報入力部201は、受け付けた個体情報を管理サーバ10に送信する。個体情報入力部201は、例えば、図3に示されているHD504からRAM503上に展開されたプログラムがCPU501及びネットワークI/F509に実行させる処理によって実現される。
表示制御部202は、管理サーバ10から受信した画面データに基づいて、当該画面データに表された画面をディスプレイ506に出力する。表示制御部202は、例えば、図3に示されているHD504からRAM503上に展開されたプログラムがディスプレイ506に実行させる処理によって実現される。
≪撮影装置の機能構成≫
図6に示されているように、本実施形態における撮影装置30は、撮影部301及び映像送信部302を備える。
撮影部301は、当該撮影装置30が設置されている豚舎において飼育されている豚を撮影した映像を取得する。撮影部301は、例えば、図5に示されているROM612からSRAM613上に展開されたプログラムがCPU611及び撮像制御ユニット605に実行させる処理によって実現される。
映像送信部302は、撮影部301が取得した映像の内容を表す映像情報を管理サーバ10に送信する。映像送信部302は、例えば、図5に示されているROM612からSRAM613上に展開されたプログラムがCPU611及び外部機器接続I/F616に実行させる処理によって実現される。
<飼育対象管理方法の処理手順>
次に、本実施形態における飼育対象管理システム1が実行する飼育対象管理方法の詳細について、図7を参照しながら説明する。図7は、本実施形態における飼育対象管理方法の一例を示すシーケンス図である。
ステップS1において、利用者端末20が備える個体情報入力部201は、利用者の操作に応じて、個体情報の入力を受け付ける。次に、個体情報入力部201は、個体情報の登録要求を管理サーバ10に送信する。当該登録要求には、受け付けた個体情報が含まれる。
本実施形態における個体情報には、例えば、豚を識別する識別情報、血統情報(具体的には、母豚の識別情報)、豚種及び出生日等が含まれる。個体情報は、豚に付着されるカラーコードに設定される。例えば、血統情報は主コードに設定され、豚種及び出生日は副コードに設定される。
個体情報は、利用者端末20に表示された入力画面において、利用者が手作業で識別情報、血統情報、豚種及び出生日等を入力することで生成される。ただし、個体情報は、外部の管理システム等から自動的に取得するように構成してもよい。
ステップS2において、管理サーバ10が備える個体情報登録部101は、利用者端末20から個体情報の登録要求を受信する。次に、個体情報登録部101は、受信した登録要求に含まれる個体情報を、個体情報記憶部102の個体情報テーブルに格納する。
≪個体情報テーブル≫
ここで、本実施形態における個体情報テーブルについて、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施形態における個体情報テーブルの一例を示す概念図である。
図8に示されているように、本実施形態における個体情報テーブル1020は、データ項目として、コード、主コード、副コード1及び副コード2等を有する。コードには、個体情報に含まれる豚の識別情報が格納される。主コードには、個体情報に含まれる血統情報が格納される。副コード1には、個体情報に含まれる豚種が格納される。副コード2には、個体情報に含まれる出生日が格納される。
図7に戻って説明する。ステップS3において、撮影装置30が備える撮影部301は、当該撮影装置30が設置されている豚舎において飼育されている豚を撮影した映像(すなわち、画像の時系列)を取得する。当該映像には、音声情報が含まれていてもよい。次に、撮影部301は、撮影した映像の内容を表す映像情報を映像送信部302に送る。
撮影部301は、所定の時間間隔で定期的に静止画を取得し、取得した静止画を時系列に並べて映像情報を生成してもよい。撮影部301は、常時映像を取得していてもよいし、撮影可能範囲に移動する物体を検知したときに撮影を開始してもよい。
ステップS4において、撮影装置30が備える映像送信部302は、撮影部301から映像情報を受け取る。次に、映像送信部302は、受け取った映像情報を管理サーバ10に送信する。映像情報には、撮影部301が取得した映像、及び当該撮影装置30が設置された豚舎を表す情報が含まれる。
ステップS5において、管理サーバ10が備える映像受信部103は、撮影装置30から映像情報を受信する。次に、映像受信部103は、受信した映像情報を個体識別部104に送る。
ステップS6において、管理サーバ10が備える個体識別部104は、映像受信部103から映像情報を受け取る。次に、個体識別部104は、受け取った映像情報から、当該映像情報に撮影されている豚のカラーコードを認識する。次に、個体識別部104は、カラーコードの認識結果に基づいて、豚の識別情報を取得する。
続いて、個体識別部104は、取得した豚の識別情報と映像情報とを関連付けて映像情報記憶部105に記憶する。次に、個体識別部104は、豚の識別情報及び映像情報を状態判定部106に送る。
ステップS7において、管理サーバ10が備える状態判定部106は、個体識別部104から豚の識別情報及び映像情報を受け取る。次に、状態判定部106は、受け取った映像情報から、当該映像情報に撮影されている豚の特徴を認識する。続いて、状態判定部106は、認識された豚の特徴と、受け取った豚の識別情報とを関連付けて状態情報記憶部107に記憶する。
本実施形態における豚の特徴は、健康状態及び肥育状態を判断するための情報である。健康状態を判断するための情報は、例えば、活動量及び身体部位の状態等である。活動量は、例えば、単位時間あたりに豚が移動した距離である。身体部位の状態は、例えば、目、鼻、耳、姿勢、被毛、脚、呼吸等の状態が含まれる。肥育状態を判断するための情報は、例えば、体重等である。
映像情報から豚の特徴を認識する方法は、例えば、豚の映像に各特徴の正解値を付与した学習データを用いて学習した機械学習モデルに、映像情報を入力することで行う。ただし、豚の特徴を認識する方法は、機械学習モデルを用いた方法に限定されず、豚の映像から各特徴を認識可能な種々の方法を用いることができる。
≪特徴情報テーブル≫
ここで、本実施形態における特徴情報テーブルについて、図9を参照しながら説明する。図9は、本実施形態における特徴情報テーブルの一例を示す概念図である。
図9に示されているように、本実施形態における特徴情報テーブル1071は、データ項目として、日時、体重及び活動量等を有する。特徴情報テーブル1071は、豚の識別情報毎に時系列に特徴情報を格納する。日時には、映像情報が取得された日時が格納される。体重には、状態判定部106が認識した豚の体重が格納される。活動量には、状態判定部106が認識した豚の活動量が格納される。
続いて、状態判定部106は、状態情報記憶部107に記憶されている特徴情報の時系列に基づいて、当該映像情報に撮影されている豚の状態を判定する。続いて、状態判定部106は、判定した豚の状態と、受け取った識別情報とを関連付けて状態情報記憶部107に記憶する。
本実施形態における豚の状態は、豚の健康状態である。豚の健康状態は、例えば、良好、軽度、中度、重度、回復見込なし等の複数段階で表すことができる。また、例えば、豚の健康状態は、例えば、0以上100以下のスコアで表してもよい。豚の健康状態に問題がある場合(例えば、良好以外の場合)、豚の状態は、症状を表す情報を含んでもよい。
特徴情報から健康状態を判定する方法は、例えば、特徴情報の時系列に健康状態の正解値を付与した学習データを用いて学習した機械学習モデルに、特徴情報の時系列を入力することで行う。ただし、豚の健康状態を判定する方法は、機械学習モデルを用いた方法に限定されず、豚の特徴情報の時系列から健康状態を判定可能な種々の方法を用いることができる。
≪状態情報テーブル≫
ここで、本実施形態における状態情報テーブルについて、図10を参照しながら説明する。図10は、本実施形態における状態情報テーブルの一例を示す概念図である。
図10に示されているように、本実施形態における状態情報テーブル1072は、データ項目として、名前、コード、診断結果及び症状等を有する。名前には、豚を表す表示名が格納される。コードには、個体識別部104が取得した豚の識別情報が格納される。診断結果には、状態判定部106が判定した豚の健康状態が格納される。症状には、状態判定部106が判定した豚の症状が格納される。
図7に戻って説明する。ステップS8において、管理サーバ10が備える画面データ生成部108は、個体情報記憶部102に記憶されている個体情報、映像情報記憶部105に記憶されている映像情報、及び状態情報記憶部107に記憶されている特徴情報並びに状態情報に基づいて、豚の状態を表示するための画面データを生成する。次に、画面データ生成部108は、生成した画面データを利用者端末20に送信する。
ステップS9において、利用者端末20が備える表示制御部202は、管理サーバ10から豚の状態を表示するための画面データを受信する。次に、表示制御部202は、受信した画面データに基づいて、豚の健康状態を一覧表示する状態一覧画面をディスプレイ506に出力する。
≪状態一覧画面≫
ここで、本実施形態における状態一覧画面について、図11を参照しながら説明する。図11は、本実施形態における状態一覧画面の一例を示す概念図である。
図11に示されているように、本実施形態における状態一覧画面2000は、健康状態表示欄2001及び比較ボタン2002を有する。
健康状態表示欄2001には、各豚舎における各豚の識別情報(ID)、健康情報(診断結果)、症状及び豚舎番号等が一覧で表示される。健康状態表示欄2001は、診断結果欄の降順で(すなわち、健康状態が悪い豚ほど上位に)表示するとよい。また、健康状態表示欄2001は、識別情報又は豚舎番号等でフィルタリングして表示できるように構成してもよい。
健康状態表示欄2001のID欄は、状態表示画面へのリンクになっている。状態表示画面は、特定の豚の状態を表示するための画面である。利用者が健康状態表示欄2001のID欄を押下すると、表示制御部202は、当該識別番号で識別される豚に関する状態表示画面をディスプレイ506に出力する。
利用者が比較ボタン2002を押下すると、表示制御部202は、肥育成績比較画面をディスプレイ506に出力する。肥育成績比較画面は、複数の豚の肥育状態を比較するための画面である。
≪状態表示画面≫
ここで、本実施形態における状態表示画面について、図12を参照しながら説明する。図12は、本実施形態における状態表示画面の一例を示す概念図である。
図12に示されているように、本実施形態における状態表示画面2100は、カラーコード表示欄2101、症状表示欄2102、プロフィール表示ボタン2103、特徴表示欄2104及び個体情報表示欄2105を有する。
カラーコード表示欄2101には、豚のカラーコード及び識別情報が表示される。症状表示欄2102には、状態情報テーブル1072に格納されている豚の症状が表示される。特徴表示欄2104には、特徴情報テーブル1071に格納されている豚の特徴がグラフ表示される。個体情報表示欄2105には、個体情報テーブル1020に格納されている豚の個体情報が表示される。
利用者がプロフィール表示ボタン2103を押下すると、表示制御部202は、プロフィール表示画面をディスプレイ506に出力する。プロフィール表示画面は、特定の豚のプロフィール情報を表示するための画面である。
特徴表示欄2104のグラフは、映像再生画面へのリンクになっている。映像再生画面は、当該豚を撮影した映像を表示するための画面である。利用者が特徴表示欄2104のグラフ上の任意の箇所を押下すると、表示制御部202は、押下された箇所に対応する日時に撮影された豚の映像に関する映像再生画面をディスプレイ506に出力する。
≪プロフィール表示画面≫
ここで、本実施形態におけるプロフィール表示画面について、図13を参照しながら説明する。図13は、本実施形態におけるプロフィール表示画面の一例を示す概念図である。
図13に示されているように、本実施形態におけるプロフィール表示画面2200は、カラーコード表示欄2201及びプロフィール表示欄2202を有する。
カラーコード表示欄2201には、豚のカラーコード及び識別情報が表示される。プロフィール表示欄2202には、豚のプロフィール情報が表示される。プロフィール情報は、個体情報及び養育履歴等を含む。養育履歴は、例えば、母豚の出産回数及びワクチン接種の履歴等を含む。養育履歴は、外部の管理システム等から予め取得し、個体情報記憶部102等に記憶しておけばよい。
≪映像再生画面≫
ここで、本実施形態における映像再生画面について、図14を参照しながら説明する。図14は、本実施形態における映像再生画面の一例を示す概念図である。
図14に示されているように、本実施形態における映像再生画面2300は、映像表示領域2301を有する。映像表示領域2301には、特定の日時に撮影された特定の豚の映像が表示される。
≪肥育成績比較画面≫
ここで、本実施形態における肥育成績比較画面について、図15を参照しながら説明する。図15は、本実施形態における肥育成績比較画面の一例を示す概念図である。
図15に示されているように、本実施形態における肥育成績比較画面2400は、豚種比較ボタン2411、母豚比較ボタン2412、兄弟豚比較ボタン2413、識別番号入力欄2421、識別番号検索ボタン2422及び条件検索ボタン2423を有する。
利用者が豚種比較ボタン2411を押下すると、表示制御部202は、豚種比較画面をディスプレイ506に出力する。豚種比較画面は、豚種毎の肥育状態を比較するための画面である。
利用者が母豚比較ボタン2412を押下すると、表示制御部202は、母豚比較画面をディスプレイ506に出力する。母豚比較画面は、母豚の肥育状態を比較するための画面である。
利用者が兄弟豚比較ボタン2413を押下すると、表示制御部202は、兄弟豚比較画面をディスプレイ506に出力する。兄弟豚比較画面は、兄弟豚の肥育状態を比較するための画面である。
利用者が識別番号入力欄2421に複数の識別番号を入力し、識別番号検索ボタン2422を押下すると、表示制御部202は、当該識別番号で識別される複数の豚の肥育状態を比較するための検索結果比較画面を表示する。
利用者が条件検索ボタン2423を押下すると、表示制御部202は、検索条件を入力するための条件入力画面を表示する。さらに、利用者が条件入力画面に検索条件を入力すると、表示制御部202は、検索された豚の肥育状態を比較するための検索結果比較画面を表示する。
≪豚種比較画面≫
ここで、本実施形態における豚種比較画面について、図16を参照しながら説明する。図16は、本実施形態における豚種比較画面の一例を示す概念図である。
図16に示されているように、本実施形態における豚種比較画面2500は、肥育状態表示欄2501を有する。肥育状態表示欄2501には、特徴情報テーブル1071に格納されている豚の体重が豚種毎にグラフ表示される。グラフに表示される豚種の体重は、同じ豚種である豚の体重を日時毎に平均した値である。
≪母豚比較画面≫
ここで、本実施形態における母豚比較画面について、図17を参照しながら説明する。図17は、本実施形態における母豚比較画面の一例を示す概念図である。
図17に示されているように、本実施形態における母豚比較画面2600は、肥育状態表示欄2601を有する。肥育状態表示欄2601には、特徴情報テーブル1071に格納されている豚の体重が母豚毎にグラフ表示される。グラフに表示される豚の体重は、同じ母豚から生まれたすべての子豚の体重を日時毎に平均した値である。母豚の識別番号は、個体情報テーブル1020の主コードを抽出すればよい。
≪兄弟豚比較画面≫
ここで、本実施形態における兄弟豚比較画面について、図18を参照しながら説明する。図18は、本実施形態における兄弟豚比較画面の一例を示す概念図である。
図18に示されているように、本実施形態における兄弟豚比較画面2700は、肥育状態表示欄2701を有する。肥育状態表示欄2701には、特徴情報テーブル1071に格納されている兄弟豚の体重がグラフ表示される。兄弟豚の識別番号は、個体情報テーブル1020において、主コードが同一である識別番号を抽出すればよい。なお、図18には、各兄弟豚の出生日が表示されているが、識別番号又は名前が表示されてもよい。
≪検索結果比較画面≫
ここで、本実施形態における検索結果比較画面について、図19を参照しながら説明する。図19は、本実施形態における検索結果比較画面の一例を示す概念図である。
図19に示されているように、本実施形態における検索結果比較画面2800は、肥育状態表示欄2801を有する。肥育状態表示欄2801には、識別番号検索又は条件検索で検索条件に合致した豚の体重がグラフ表示される。
<実施形態の効果>
本実施形態における飼育対象管理システムは、飼育対象にカラーコードが付着されており、飼育施設に設置された撮影装置が豚を撮影した映像に基づいて各飼育対象を識別する。また、飼育対象管理システムは、映像に基づいて飼育対象の状態を判定し、識別番号と関連付けて記憶部に記憶する。したがって、本実施形態における飼育対象管理システムによれば、飼育対象の状態を個体毎に管理することができる。
特に、本実施形態における飼育対象管理システムは、飼育対象の健康状態を表示する画面から飼育対象の映像を再生するための画面を表示する。これにより、利用者は健康状態が悪化している飼育対象の特徴を映像で確認することができる。したがって、本実施形態における飼育対象管理システムによれば、飼育施設内で健康状態が悪化している飼育対象を容易に特定することができる。
さらに、本実施形態における飼育対象管理システムは、飼育対象の識別情報に、種類及び血統情報を関連付けてカラーコードに設定する。また、飼育対象管理システムは、種類又は血統情報等に基づいて、飼育対象の肥育状態を比較するための画面を表示する。したがって、本実施形態における飼育対象管理システムによれば、様々な観点から飼育対象の肥育状態を比較することが可能である。
[補足]
上記各実施形態において、飼育対象管理システム1は情報処理システムの一例である。管理サーバ10は情報処理装置の一例である。豚は飼育対象の一例である。豚舎は飼育施設の一例である。
上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(digital signal processor)、FPGA(field programmable gate array)や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。
実施形態に記載された装置群は、本明細書に開示された実施形態を実施するための複数のコンピューティング環境のうちの1つを示すものにすぎない。ある実施形態では、管理サーバは、サーバクラスタといった複数のコンピューティングデバイスを含む。複数のコンピューティングデバイスは、ネットワークや共有メモリなどを含む任意のタイプの通信リンクを介して互いに通信するように構成されており、本明細書に開示された処理を実施する。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
1 飼育対象管理システム
10 管理サーバ
101 個体情報登録部
102 個体情報記憶部
103 映像受信部
104 個体識別部
105 映像情報記憶部
106 状態判定部
107 状態情報記憶部
108 画面データ生成部
20 利用者端末
201 個体情報入力部
202 表示制御部
30 撮影装置
301 撮影部
302 映像送信部
国際公開第2013/145328号

Claims (9)

  1. 飼育施設に設置された撮影装置とネットワークを介して通信可能な情報処理装置であって、
    カラーコードが付着された飼育対象を撮影した映像を前記撮影装置から受信する映像受信部と、
    前記映像から前記飼育対象の状態を判定する状態判定部と、
    前記映像から認識された前記カラーコードにより前記飼育対象を識別する個体識別部と、
    前記飼育対象毎の前記状態を表示するための画面データを生成する画面データ生成部と、
    を備える情報処理装置。
  2. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記状態判定部は、前記映像から認識された前記飼育対象の特徴の時系列から前記状態を判定し、
    前記状態は、前記飼育対象の健康状態及び肥育状態の少なくとも一方を含む、
    情報処理装置。
  3. 請求項2に記載の情報処理装置であって、
    前記カラーコードは、前記飼育対象の種類及び前記飼育対象の血統情報の少なくとも一方を含む、
    情報処理装置。
  4. 請求項3に記載の情報処理装置であって、
    前記画面データは、前記種類又は前記血統情報に基づいて前記特徴の変化を比較するための画面データを含む、
    情報処理装置。
  5. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記画面データは、前記飼育対象が撮影された前記映像を再生するための画面データを含む、
    情報処理装置。
  6. 請求項1に記載の情報処理装置であって、
    前記飼育対象は、豚を含む、
    情報処理装置。
  7. 飼育施設に設置された撮影装置、利用者が用いる利用者端末及び情報処理装置がネットワークを介して通信可能な情報処理システムであって、
    前記撮影装置は、
    カラーコードが付着された飼育対象を撮影する撮影部と、
    前記飼育対象を撮影した映像を前記情報処理装置に送信する映像送信部と、
    を備え、
    前記情報処理装置は、
    前記映像を前記撮影装置から受信する映像受信部と、
    前記映像から前記飼育対象の状態を判定する状態判定部と、
    前記映像から認識された前記カラーコードにより前記飼育対象を識別する個体識別部と、
    前記飼育対象毎の前記状態を表示するための画面データを前記利用者端末に送信する画面データ生成部と、
    を備え、
    前記利用者端末は、
    前記情報処理装置から受信した前記画面データに基づいて前記飼育対象毎の前記状態を表示する表示制御部を備える、
    情報処理システム。
  8. 飼育施設に設置された撮影装置とネットワークを介して通信可能なコンピュータが、
    カラーコードが付着された飼育対象を撮影した映像を前記撮影装置から受信する映像受信手順と、
    前記映像から前記飼育対象の状態を判定する状態判定部と、
    前記映像から認識された前記カラーコードにより前記飼育対象を識別する個体識別部と、
    前記飼育対象毎の前記状態を表示するための画面データを生成する画面データ生成手順と、
    を実行する飼育対象管理方法。
  9. 飼育施設に設置された撮影装置とネットワークを介して通信可能なコンピュータに、
    カラーコードが付着された飼育対象を撮影した映像を前記撮影装置から受信する映像受信手順と、
    前記映像から前記飼育対象の状態を判定する状態判定部と、
    前記映像から認識された前記カラーコードにより前記飼育対象を識別する個体識別部と、
    前記飼育対象毎の前記状態を表示するための画面データを生成する画面データ生成手順と、
    を実行させるためのプログラム。
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