JP6466920B2 - 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
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Description
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (3)
- 動物の鼻柄を用いた動物個体認識装置であって、
動物の鼻紋イメージを、撮影部を用いて撮影し獲得するために、動物の動きを固定する動物モーション固定部に、被認識動物の肩を含める上体部位を固定する上体固定部を備えてなり、
前記上体固定部は、前記被認識動物の肩を含める上体部位を固定する上体固定部材と、及び、前記上体固定部材を固定するために使用する上体ロック部材を備えてなり、
前記撮影部は、前記撮影部前段に設置され、認識可能な鼻の模様のイメージを獲得するように用いられる撮影ガイド部を備えてなり、
前記撮影ガイド部の一側には光の反射を防止して鮮明な鼻の模様のイメージを得るために間接照明をする照明部を備えてなることを特徴とする、動物個体認識装置。 - 前記動物モーション固定部は、被認識動物の上体部位を固定する上体固定部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。
- 前記動物モーション固定部は、被認識動物の下半身を固定する下半身固定部を備えてなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の動物個体認識装置。
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