JP6671579B2 - 推定装置、推定方法、情報処理装置、及び、情報処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、推定装置、推定方法、情報処理装置、及び、情報処理方法に関する。
超音波を魚体に向けて照射するとともに、その魚体からの反射波を受信し、受信した反射波に基づいて取得される反射波信号に含まれるハーモニクス成分及びサブハーモニクス成分のピークレベルを検出する魚類雌雄判別装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。魚類雌雄判別装置は、検出されたピークレベルに基づいて、魚体が魚卵を有するか否かを推定する。
しかしながら、上記ピークレベルは、超音波を発射する装置が魚体を押圧する力の大きさ、及び、発射される超音波の強度等に応じて変動しやすい。このため、上記魚類雌雄判別装置においては、魚体が魚卵を有するか否かを高い精度にて推定できないことがある。
また、このような課題は、魚以外の生物の内部の、魚卵以外の器官を推定する場合においても同様に生じる。
また、このような課題は、魚以外の生物の内部の、魚卵以外の器官を推定する場合においても同様に生じる。
本発明の目的の一つは、生物の内部の器官を高い精度にて推定することにある。
一つの側面では、推定装置は、
生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、上記少なくとも１つの超音波が、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、上記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する検出手段と、
上記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える。
生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、上記少なくとも１つの超音波が、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、上記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する検出手段と、
上記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える。
他の一つの側面では、推定方法は、
生物に対して少なくとも１つの超音波を発射し、
上記少なくとも１つの超音波が、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、上記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
上記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する。
生物に対して少なくとも１つの超音波を発射し、
上記少なくとも１つの超音波が、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、上記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
上記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する。
他の一つの側面では、情報処理装置は、
生物に対して発射され、且つ、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、上記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得する取得手段と、
上記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える。
生物に対して発射され、且つ、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、上記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得する取得手段と、
上記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える。
他の一つの側面では、情報処理方法は、
生物に対して発射され、且つ、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、上記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得し、
上記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する。
生物に対して発射され、且つ、上記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、上記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得し、
上記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、上記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、上記対象領域のうちの、上記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、上記対象領域の器官を推定する。
生物の内部の器官を高い精度にて推定できる。
以下、本発明の、推定装置、推定方法、情報処理装置、及び、情報処理方法、に関する各実施形態について図１乃至図１６を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
（概要）
第１実施形態の推定装置は、生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、少なくとも１つの超音波が、生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する。
（概要）
第１実施形態の推定装置は、生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、少なくとも１つの超音波が、生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する。
更に、推定装置は、検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、対象領域のうちの、強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、対象領域の器官を推定する。
これによれば、生物の内部の器官を高い精度にて推定できる。
以下、第１実施形態の推定装置について、より詳細に説明する。
以下、第１実施形態の推定装置について、より詳細に説明する。
（構成）
図１に表されるように、第１実施形態の推定装置１は、本体２と、棒状体３と、を備える。本体２は、２つの底面を有するとともに軸方向に沿って延びる柱体状である。本体２は、本体２の２つの底面のうちの１つの底面に、後述する探触子４を備える。棒状体３は、本体２の２つの底面のうちの、探触子４を備える底面と異なる底面から、本体２の軸方向に沿って延びる。
図１に表されるように、第１実施形態の推定装置１は、本体２と、棒状体３と、を備える。本体２は、２つの底面を有するとともに軸方向に沿って延びる柱体状である。本体２は、本体２の２つの底面のうちの１つの底面に、後述する探触子４を備える。棒状体３は、本体２の２つの底面のうちの、探触子４を備える底面と異なる底面から、本体２の軸方向に沿って延びる。
推定装置１は、探触子４が生物ＬＯの表面に接した状態にて使用される。本例では、生物ＬＯは、水生生物である。なお、生物ＬＯは、水生生物と異なる動物であってもよい。本例では、水生生物は、魚である。なお、水生生物は、魚と異なる水生生物（例えば、貝、エビ、又は、カニ等）であってもよい。本例では、魚は、鱈である。なお、魚は、鱈と異なる魚（例えば、鮭、又は、鱒等）であってもよい。本例では、生物ＬＯは、生体、又は、死骸である。
推定装置１は、バスＢＵを介して互いに接続された、検出器１１、処理装置１２、記憶装置１３、及び、出力装置１４を備える。本例では、検出器１１、処理装置１２、記憶装置１３、及び、出力装置１４は、本体２に収容される。
検出器１１は、探触子４を含む。探触子４は、プローブ、又は、送受波器と表されてもよい。本例では、探触子４は、圧電素子を含み、圧電素子を用いることにより超音波を生成する。
探触子４は、検出処理において、Ｎ個の超音波を発射するとともに、各超音波がＭ個の位置のそれぞれにて反射されることにより到来するＭ個の反射波の強度を、当該Ｍ個の位置とそれぞれ関連付けて検出する。Ｎは、１以上の整数を表す。本例では、Ｎは、１２８を表す。Ｍは、２以上の整数を表す。本例では、Ｍは、５１２を表す。
本例では、各超音波が反射されるＭ個の位置は、当該超音波が伝搬される伝搬方向において所定の間隔を有する。本例では、各超音波が反射されるＭ個の位置は、当該超音波が伝搬される方向である伝搬方向に沿って延びる伝搬方向領域を形成する。換言すると、本例では、Ｎ個の超音波のそれぞれに対して、伝搬方向領域が形成される。
本例では、探触子４は、超音波が発射されてから、当該超音波が反射された反射波が到来するまでの時間に基づいて、当該反射波が反射された位置を決定し、当該決定した位置と関連付けて当該反射波の強度を検出する。
本例では、探触子４は、リニア型である。従って、探触子４は、検出処理において、探触子４の端面における所定の配列方向にて所定の間隔を有するＮ個の位置から、Ｎ個の超音波をそれぞれ発射する。更に、探触子４は、各超音波を所定の伝搬方向に発射する。本例では、伝搬方向は、探触子４の端面に直交する方向である。加えて、本例では、探触子４は、検出処理において、Ｎ個の超音波を１つずつ順に発射する。
このようにして、本例では、探触子４は、検出処理において、Ｍ行Ｎ列の、矩形格子状又は正方格子状に位置するＭ・Ｎ個の位置のそれぞれと関連付けて反射波の強度を検出する。本例では、当該Ｍ・Ｎ個の位置に対応する領域は、検出領域と表されてもよい。本例では、当該Ｍ・Ｎ個の位置のうちの、各列に対応する領域は、伝搬方向領域である。
なお、探触子４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。
なお、探触子４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。
処理装置１２は、記憶装置１３に記憶されているプログラムを実行することにより、検出器１１、記憶装置１３、及び、出力装置１４を制御する。これにより、処理装置１２は、後述する機能を実現する。
本例では、処理装置１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。なお、処理装置１２は、ＣＰＵに代えて、又は、ＣＰＵに加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含んでもよい。
本例では、記憶装置１３は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。例えば、記憶装置１３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ、有機メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、及び、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）の少なくとも１つを含む。
出力装置１４は、後述する、エラー情報、及び、種別情報を出力する。本例では、出力装置１４は、推定装置１の表面に少なくとも１つの表示灯を備える。例えば、表示灯は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含む。本例では、出力装置１４は、出力される情報の種類の数と同じ数の表示灯を備える。本例では、出力装置１４は、出力装置１４が備える表示灯のうちの、出力される情報の種類に関連付けられた表示灯のみを点灯させることにより、当該情報を出力する。
本例では、エラー情報は、種別の推定が失敗した旨を表す。なお、エラー情報は、探触子４の位置の変更を促す旨を表してもよい。本例では、種別情報は、魚の種別を表す。本例では、魚の種別は、精巣を有する魚、卵巣を有する魚、並びに、精巣及び卵巣のいずれも有しない魚の中から選択される。また、魚の種別は、精巣を有する魚、及び、精巣を有しない魚の中から選択されてもよい。また、魚の種別は、卵巣を有する魚、及び、卵巣を有しない魚の中から選択されてもよい。なお、鱈の精巣は、白子と表されてもよい。また、鱈の卵巣は、鱈子、又は、真子と表されてもよい。
なお、出力装置１４は、スピーカーを備えるとともに、スピーカーを介して情報を表す音（例えば、音声、音楽、又は、ビープ音等）を出力してもよい。また、出力装置１４は、ディスプレイを備えるとともに、ディスプレイに情報を表示することにより当該情報を出力してもよい。例えば、出力装置１４は、情報に関連付けられた画像を表示することにより当該情報を出力してもよい。また、出力装置１４は、バイブレータを備えるとともに、情報に関連付けられた態様にてバイブレータを振動させることにより当該情報を出力してもよい。
（機能）
図３に表されるように、推定装置１の機能は、検出部１１０と、推定部１２０と、出力部１３０と、を含む。本例では、検出部１１０は、検出手段に対応する。本例では、推定部１２０は、推定手段に対応する。本例では、出力部１３０は、出力手段に対応する。
図３に表されるように、推定装置１の機能は、検出部１１０と、推定部１２０と、出力部１３０と、を含む。本例では、検出部１１０は、検出手段に対応する。本例では、推定部１２０は、推定手段に対応する。本例では、出力部１３０は、出力手段に対応する。
検出部１１０は、検出器１１により実現される。
検出部１１０は、検出処理において、Ｎ個の超音波を発射するとともに、Ｎ個の超音波のそれぞれに対して、当該超音波が、Ｍ個の位置のそれぞれにて反射されることにより到来するＭ個の反射波の強度を、当該Ｍ個の位置とそれぞれ関連付けて検出する。
検出部１１０は、検出処理において、Ｎ個の超音波を発射するとともに、Ｎ個の超音波のそれぞれに対して、当該超音波が、Ｍ個の位置のそれぞれにて反射されることにより到来するＭ個の反射波の強度を、当該Ｍ個の位置とそれぞれ関連付けて検出する。
推定部１２０は、処理装置１２及び記憶装置１３により実現される。
なお、推定部１２０は、処理装置１２及び記憶装置１３に代えて、又は、処理装置１２及び記憶装置１３に加えて、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）回路、又は、プログラム可能な論理回路（例えば、ＰＬＤ、又は、ＦＰＧＡ）により実現されてもよい。ＰＬＤは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略記である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略記である。
なお、推定部１２０は、処理装置１２及び記憶装置１３に代えて、又は、処理装置１２及び記憶装置１３に加えて、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）回路、又は、プログラム可能な論理回路（例えば、ＰＬＤ、又は、ＦＰＧＡ）により実現されてもよい。ＰＬＤは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略記である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略記である。
推定部１２０は、検出部１１０により検出された反射波の強度に基づいて、生物ＬＯの種別を推定する。
以下、生物ＬＯの種別の推定について説明を加える。
本例では、推定部１２０は、生物ＬＯの種別を推定するために、規格化処理、接触推定処理、多重反射推定処理、及び、種別推定処理を実行する。
以下、生物ＬＯの種別の推定について説明を加える。
本例では、推定部１２０は、生物ＬＯの種別を推定するために、規格化処理、接触推定処理、多重反射推定処理、及び、種別推定処理を実行する。
規格化処理は、検出部１１０により検出された強度を規格化する処理である。本例では、推定部１２０は、検出処理において検出された強度のうちの最大値を取得し、検出処理において検出された強度のそれぞれを、当該取得した最大値により除した値に所定の係数（本例では、０よりも大きい値、例えば、２５５）を乗じることにより、当該強度を規格化する。規格化は、正規化と表されてもよい。
接触推定処理は、探触子４が生物ＬＯの表面に接しているか否かを推定する処理である。本例では、推定部１２０は、規格化処理によって規格化された強度に基づいて、Ｎ個の伝搬方向領域のそれぞれに対して接触パラメータを算出する。
本例では、伝搬方向領域に対する接触パラメータは、当該伝搬方向領域に含まれるＭ個の位置に関連付けられ且つ規格化された強度の総和である。なお、伝搬方向領域に対する接触パラメータは、当該伝搬方向領域に含まれるＭ個の位置に関連付けられ且つ規格化された強度を位置に関して積分した値であってもよい。
推定部１２０は、算出された接触パラメータに基づいて接触条件が満足されるか否かを判定する。接触条件が満足される場合、推定部１２０は、探触子４が生物ＬＯの表面に接していると推定する。一方、接触条件が満足されない場合、推定部１２０は、探触子４が生物ＬＯの表面に接していないと推定する。
接触条件は、接触パラメータが予め定められた接触閾値よりも大きい伝搬方向領域の数が、予め定められた接触判定数よりも大きい、という条件である。本例では、接触判定数は、１である。なお、接触判定数は、２以上であってもよい。
推定部１２０は、接触推定処理によって、探触子４が生物ＬＯの表面に接している（換言すると、接触）と推定された場合、多重反射推定処理を実行する。
推定部１２０は、接触推定処理によって、探触子４が生物ＬＯの表面に接している（換言すると、接触）と推定された場合、多重反射推定処理を実行する。
ところで、強い反射が起こる２つの反射面の間で、超音波が繰り返し反射される現象が多重反射として知られている。例えば、生物ＬＯの内部に空気が存在している場合、超音波を発射する探触子４が形成する反射面と、当該空気が形成する反射面と、の間で多重反射が発生しやすい。
多重反射が発生すると、超音波が伝搬される経路が長くなるので、探触子４から超音波が発射されてから、反射波が探触子４に到来するまでに要する時間が長くなる。この結果、伝搬方向領域において、超音波が反射された回数に応じた位置と関連付けて、相対的に強い強度が検出されることがある。
多重反射によって生じた強度は、生物ＬＯの内部の器官を反映しにくい。このため、多重反射が発生した場合、生物ＬＯの内部の器官を高い精度にて推定できないことがある。
多重反射によって生じた強度は、生物ＬＯの内部の器官を反映しにくい。このため、多重反射が発生した場合、生物ＬＯの内部の器官を高い精度にて推定できないことがある。
そこで、推定部１２０は、多重反射が発生しているか否かを推定する多重反射推定処理を実行し、多重反射が発生していないと推定された場合にのみ、種別推定処理を実行する。換言すると、本例では、推定部１２０は、多重反射が発生していると推定された場合、種別推定処理の実行を中止する。換言すると、本例では、推定部１２０は、多重反射が発生しているか否かの推定の結果に応じて、生物ＬＯの内部の器官の推定を中止するか否かを決定する。
多重反射推定処理は、適応二値化処理と、各伝搬方向領域に対するフーリエ変換処理と、各伝搬方向領域に対する領域毎条件判定処理と、を含む。
適応二値化処理において、推定部１２０は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置のそれぞれに対して、補正閾値を算出する。本例では、ある位置（換言すると、着目位置）に対する補正閾値は、当該着目位置から延びる第１基準位置範囲に含まれる複数の位置のそれぞれに関連付けられ且つ規格化された強度の平均値である。例えば、第１基準位置範囲は、着目位置の近傍の領域であると捉えられてよい。本例では、補正閾値の算出は、補正閾値の決定に対応する。
本例では、第１基準位置範囲は、伝搬方向にて含まれる位置の数が、第１の基準数であり、且つ、伝搬方向と直交する方向にて含まれる位置の数が、第２の基準数である、矩形状又は正方形状の領域である。
適応二値化処理において、推定部１２０は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置のそれぞれに対して、当該位置と関連付けられ且つ規格化された強度が、当該位置に対して算出された補正閾値以上である場合、当該強度を第１の強度に補正し、一方、当該位置と関連付けられた強度が、当該補正閾値よりも小さい場合、当該強度を第２の強度に補正する。本例では、第１の強度は、第２の強度よりも大きい。第１の強度及び第２の強度は、予め定められる。
フーリエ変換処理は、各伝搬方向領域に含まれるＭ個の位置と関連付けられ且つ適応二値化処理によって補正された強度の、伝搬方向における位置に対する変化を表す関数（換言すると、第１の関数）を、フーリエ変換（本例では、離散フーリエ変換）することにより第２の関数を取得する。
領域毎条件判定処理において、推定部１２０は、各伝搬方向領域に対して、領域毎条件が満足される場合、当該伝搬方向領域に対して多重反射が発生していると推定し、一方、領域毎条件が満足されない場合、当該伝搬方向領域に対して多重反射が発生していないと推定する。本例では、各伝搬方向領域に対する領域毎条件は、当該伝搬方向領域に対して取得された第２の関数の、基準波数範囲に対する値が、予め定められた関数閾値以上である、という条件である。本例では、基準波数範囲は、波数の大きさが、０よりも大きい所定の下限値以上であり、且つ、所定の上限値以下である、波数の範囲である。
推定部１２０は、検出領域条件が満足される場合、検出領域に対して多重反射が発生していると推定し、一方、検出領域条件が満足されない場合、検出領域に対して多重反射が発生していないと推定する。本例では、検出領域条件は、判定数（本例では、２以上の整数）の伝搬方向領域のそれぞれに対して、多重反射が発生していると推定され（換言すると、領域毎条件が満足され）、且つ、当該判定数の伝搬方向領域のそれぞれが、当該判定数の伝搬方向領域のうちの他の少なくとも１つの伝搬方向領域に隣接する、という条件である。なお、判定数は、１であってもよい。
本例では、推定部１２０は、検出領域に対して多重反射が発生していないと推定された場合にのみ、種別推定処理を実行する。
種別推定処理は、規格化処理によって規格化された強度に基づいて、生物ＬＯの種別を推定する処理である。種別推定処理は、領域決定処理と、パラメータ算出処理と、器官推定処理と、を含む。
種別推定処理は、規格化処理によって規格化された強度に基づいて、生物ＬＯの種別を推定する処理である。種別推定処理は、領域決定処理と、パラメータ算出処理と、器官推定処理と、を含む。
領域決定処理において、推定部１２０は、Ｊ個の対象領域を決定する。Ｊは、１以上の整数を表す。以下、対象領域の決定について説明を加える。
推定部１２０は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置の中から、Ｊ個の対象領域基準位置を選択する。本例では、Ｊ個の対象領域基準位置は、Ｋ行Ｌ列の、矩形格子状又は正方格子状に位置する。Ｋは、１以上の整数（本例では、２以上の整数）を表す。Ｌは、１以上の整数（本例では、２以上の整数）を表す。従って、本例では、対象領域基準位置の数Ｊは、値Ｋと値Ｌとの積Ｋ・Ｌに等しい。
なお、推定部１２０は、対象領域基準位置として選択する位置を、検出領域の端部を除いた領域内に制限してもよい。
なお、推定部１２０は、対象領域基準位置として選択する位置を、検出領域の端部を除いた領域内に制限してもよい。
推定部１２０は、選択したＪ個の対象領域基準位置のそれぞれに対して、当該対象領域基準位置から延びる第２基準位置範囲を対象領域として決定する。例えば、対象領域は、対象領域基準位置の近傍の領域であると捉えられてよい。
本例では、各対象領域基準位置に対する対象領域は、当該対象領域基準位置が当該対象領域の中心であるとともに、伝搬方向にて含まれる位置の数が、第３の基準数であり、且つ、伝搬方向と直交する方向にて含まれる位置の数が、第４の基準数である、矩形状又は正方形状の領域である。
各対象領域は、他の対象領域と重複してもよい。また、各対象領域は、他の対象領域と隔てられていてもよい。また、領域決定処理において決定されたＪ個の対象領域は、対象領域群と表されてもよい。
このようにして、推定部１２０は、Ｊ個の対象領域を決定する。
このようにして、推定部１２０は、Ｊ個の対象領域を決定する。
ところで、分布特定パラメータは、生物ＬＯの内部の器官と強い相関を有することがある。分布特定パラメータは、対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられた複数の反射波の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定するパラメータである。
本例では、分布特定パラメータは、頻度分布の、平均（換言すると、期待値）、標準偏差、歪度、及び、尖度を含む。
図４乃至図７は、鱈の内部の対象領域にて反射された反射波の強度に基づいて取得された頻度分布の、平均、標準偏差、歪度、及び、尖度の一例をそれぞれ表す。図４乃至図７において、対象領域は、精巣、卵巣、筋肉、及び、他器官のそれぞれである。他器官は、精巣、卵巣、及び、筋肉以外の器官（例えば、肝臓等）である。
図４乃至図７に表されるように、平均、標準偏差、歪度、及び、尖度のそれぞれは、生物ＬＯの内部の器官と強い相関を有する。特に、図６及び図７に表されるように、歪度及び尖度のそれぞれは、精巣と強い相関を有する。
図４乃至図７は、鱈の内部の対象領域にて反射された反射波の強度に基づいて取得された頻度分布の、平均、標準偏差、歪度、及び、尖度の一例をそれぞれ表す。図４乃至図７において、対象領域は、精巣、卵巣、筋肉、及び、他器官のそれぞれである。他器官は、精巣、卵巣、及び、筋肉以外の器官（例えば、肝臓等）である。
図４乃至図７に表されるように、平均、標準偏差、歪度、及び、尖度のそれぞれは、生物ＬＯの内部の器官と強い相関を有する。特に、図６及び図７に表されるように、歪度及び尖度のそれぞれは、精巣と強い相関を有する。
また、境界長パラメータは、生物ＬＯの内部の器官と強い相関を有することがある。境界長パラメータは、対象領域のうちの、予め定められた強度閾値よりも小さい反射波の強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、当該対象領域のうちの、当該強度閾値以上である反射波の強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す。本例では、境界長パラメータは、粒度と表されてもよい。
図８は、鱈の内部の対象領域にて反射された反射波の強度に基づいて取得された粒度の一例をそれぞれ表す。図８において、対象領域は、精巣、卵巣、筋肉、及び、他器官のそれぞれである。
図８に表されるように、粒度は、卵巣と強い相関を有する。
図８に表されるように、粒度は、卵巣と強い相関を有する。
そこで、推定部１２０は、分布特定パラメータ、及び、境界長パラメータを算出し、算出した、分布特定パラメータ、及び、境界長パラメータに基づいて生物ＬＯの内部の器官を推定する。
本例では、パラメータ算出処理において、推定部１２０は、領域決定処理によって決定されたＪ個の対象領域のそれぞれに対して、当該対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられ且つ規格化された複数の反射波の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を取得し、取得した頻度分布に基づいて分布特定パラメータを算出する。
更に、本例では、パラメータ算出処理において、推定部１２０は、領域決定処理によって決定されたＪ個の対象領域のそれぞれに対して、当該対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられ且つ適応二値化処理によって補正された複数の反射波の強度に基づいて境界長パラメータを算出する。なお、推定部１２０は、規格化処理によって規格化された反射波の強度（換言すると、適応二値化処理が行なわれる前の反射波の強度）に基づいて境界長パラメータを算出してもよい。
また、推定部１２０は、モルフォロジー演算（例えば、膨張処理、及び、収縮処理等）を行なうことにより、各対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられた強度を補正し、補正された強度に基づいて境界長パラメータを算出してもよい。
器官推定処理において、推定部１２０は、領域決定処理によって決定されたＪ個の対象領域のそれぞれに対して、パラメータ算出処理によって算出された、分布特定パラメータ、及び、境界長パラメータに基づいて、当該対象領域の器官を推定する。本例では、推定される器官は、精巣、卵巣、筋肉、及び、他器官の中から選択される。
本例では、推定部１２０は、機械学習を用いることにより対象領域の器官を推定する。本例では、機械学習は、教師あり学習である。なお、機械学習は、教師あり学習以外の機械学習（例えば、半教師あり学習、又は、教師なし学習等）であってもよい。また、本例では、教師あり学習は、サポートベクターマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ；ＳＶＭ）である。なお、教師あり学習は、ＳＶＭ以外の教師あり学習（例えば、ニューラルネットワーク、又は、線形分類器等）であってもよい。
種別推定処理において、推定部１２０は、器官推定処理によって対象領域毎に推定された器官に基づいて、生物ＬＯの種別を推定する。本例では、推定される種別は、精巣を有する魚、卵巣を有する魚、並びに、精巣及び卵巣のいずれも有しない魚の中から選択される。
以下、生物ＬＯの種別の推定について説明を加える。
以下、生物ＬＯの種別の推定について説明を加える。
推定部１２０は、無生殖巣条件が満足される場合、生物ＬＯの種別を、精巣及び卵巣のいずれも有しない魚であると推定する。無生殖巣条件は、Ｊ個の対象領域のうちの、器官推定処理によって器官が精巣であると推定された対象領域の数（換言すると、精巣領域数）が、予め定められた精巣閾値数よりも小さく、且つ、Ｊ個の対象領域のうちの、器官推定処理によって器官が卵巣であると推定された対象領域の数（換言すると、卵巣領域数）が、予め定められた卵巣閾値数よりも小さい、という条件である。
推定部１２０は、無生殖巣条件が満足されず、且つ、精巣領域数が卵巣領域数よりも大きい場合、生物ＬＯの種別を、精巣を有する魚であると推定し、一方、無生殖巣条件が満足されず、且つ、精巣領域数が卵巣領域数以下である場合、生物ＬＯの種別を、卵巣を有する魚であると推定する。
なお、無生殖巣条件は、第１の無生殖巣条件、及び、第２の無生殖巣条件の少なくとも１つが満足される、という条件であってもよい。第１の無生殖巣条件は、精巣領域数が卵巣領域数よりも大きく、且つ、卵巣領域数に所定の係数（例えば、１よりも大きい値）を乗じた値よりも精巣領域数が小さい、という条件である。第２の無生殖巣条件は、卵巣領域数が精巣領域数よりも大きく、且つ、精巣領域数に所定の係数（例えば、１よりも大きい値）を乗じた値よりも卵巣領域数が小さい、という条件である。
また、推定部１２０は、種別推定処理において、精巣領域数及び卵巣領域数に代えて、精巣領域割合及び卵巣領域割合を用いてもよい。精巣領域割合は、所定の領域に含まれる対象領域の数に対する、当該領域に含まれる対象領域のうちの、器官推定処理によって器官が精巣であると推定された対象領域の数の割合である。卵巣領域割合は、当該領域に含まれる対象領域の数に対する、当該領域に含まれる対象領域のうちの、器官推定処理によって器官が卵巣であると推定された対象領域の数の割合である。
このようにして、推定部１２０は、生物ＬＯの種別を推定する。
このようにして、推定部１２０は、生物ＬＯの種別を推定する。
出力部１３０は、出力装置１４により実現される。
出力部１３０は、推定部１２０により検出領域に対して多重反射が発生していると推定された場合、エラー情報を出力する。一方、出力部１３０は、推定部１２０により検出領域に対して多重反射が発生していないと推定された場合、推定部１２０により推定された生物ＬＯの種別を表す種別情報を出力する。
出力部１３０は、推定部１２０により検出領域に対して多重反射が発生していると推定された場合、エラー情報を出力する。一方、出力部１３０は、推定部１２０により検出領域に対して多重反射が発生していないと推定された場合、推定部１２０により推定された生物ＬＯの種別を表す種別情報を出力する。
（動作）
次に、推定装置１の動作について、図９乃至図１１を参照しながら説明する。
先ず、推定装置１のユーザは、探触子４が生物ＬＯの表面に接する位置に推定装置１を移動させる。そして、例えば、推定装置１のユーザによって、図示されないボタン又はスイッチ等の入力装置が操作されることにより、推定装置１は、図９に表される推定処理を実行する。なお、推定装置１は、起動時に当該推定処理を実行してもよい。
以下、図９の推定処理について説明を加える。
次に、推定装置１の動作について、図９乃至図１１を参照しながら説明する。
先ず、推定装置１のユーザは、探触子４が生物ＬＯの表面に接する位置に推定装置１を移動させる。そして、例えば、推定装置１のユーザによって、図示されないボタン又はスイッチ等の入力装置が操作されることにより、推定装置１は、図９に表される推定処理を実行する。なお、推定装置１は、起動時に当該推定処理を実行してもよい。
以下、図９の推定処理について説明を加える。
推定装置１は、検出処理を実行する（図９のステップＳ１０１）。本例では、推定装置１は、検出処理において、Ｎ個の超音波を発射するとともに、Ｎ個の超音波のそれぞれに対して、当該超音波が、Ｍ個の位置のそれぞれにて反射されることにより到来するＭ個の反射波の強度を、当該Ｍ個の位置とそれぞれ関連付けて検出する。
次いで、推定装置１は、規格化処理を実行する（図９のステップＳ１０２）。本例では、推定装置１は、検出処理において検出された強度のうちの最大値を取得し、検出処理において検出された強度のそれぞれを、当該取得した最大値により除した値に所定の係数を乗じることにより、当該強度を規格化する。
そして、推定装置１は、接触推定処理を実行する（図９のステップＳ１０３）。本例では、推定装置１は、規格化処理によって規格化された強度に基づいて、Ｎ個の伝搬方向領域のそれぞれに対して接触パラメータを算出する。更に、推定装置１は、算出された接触パラメータに基づいて接触条件が満足されるか否かを判定することにより、探触子４が生物ＬＯの表面に接しているか否かを推定する。
次いで、推定装置１は、探触子４が生物ＬＯの表面に接していると推定されたか否かを判定する（図９のステップＳ１０４）。
探触子４が生物ＬＯの表面に接していないと推定された場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０４の処理を繰り返し実行する。
探触子４が生物ＬＯの表面に接していないと推定された場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０４の処理を繰り返し実行する。
探触子４が生物ＬＯの表面に接していると推定された場合、推定装置１は、「Ｙｅｓ」と判定し、多重反射推定処理を実行する（図９のステップＳ１０５）。本例では、推定装置１は、多重反射推定処理として図１０に表される処理を実行する。
以下、図１０の多重反射推定処理について説明を加える。
以下、図１０の多重反射推定処理について説明を加える。
推定装置１は、適応二値化処理を実行する（図１０のステップＳ２０１）。本例では、推定装置１は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置のそれぞれに対して、補正閾値を算出する。更に、推定装置１は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置のそれぞれに対して、当該位置と関連付けられ且つ規格化された強度が、当該位置に対して算出された補正閾値以上である場合、当該強度を第１の強度に補正し、一方、当該位置と関連付けられた強度が、当該補正閾値よりも小さい場合、当該強度を第２の強度に補正する。
次いで、推定装置１は、Ｎ個の伝搬方向領域のそれぞれを１つずつ順に処理対象として用いるループ処理（ステップＳ２０２乃至ステップＳ２０７）を実行する。
以下、ループ処理について説明を加える。
推定装置１は、処理対象である伝搬方向領域に対して、フーリエ変換処理を実行する（図１０のステップＳ２０３）。本例では、推定装置１は、処理対象である伝搬方向領域に含まれるＭ個の位置と関連付けられ且つ適応二値化処理によって補正された強度の、伝搬方向における位置に対する変化を表す関数（換言すると、第１の関数）を、フーリエ変換することにより第２の関数を取得する。
推定装置１は、処理対象である伝搬方向領域に対して、フーリエ変換処理を実行する（図１０のステップＳ２０３）。本例では、推定装置１は、処理対象である伝搬方向領域に含まれるＭ個の位置と関連付けられ且つ適応二値化処理によって補正された強度の、伝搬方向における位置に対する変化を表す関数（換言すると、第１の関数）を、フーリエ変換することにより第２の関数を取得する。
次いで、推定装置１は、取得された第２の関数に基づいて、領域毎条件が満足されるか否かを判定する（図１０のステップＳ２０４）。
領域毎条件が満足されない場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、処理対象である伝搬方向領域に対して多重反射が発生していないと推定する（図１０のステップＳ２０５）。
一方、領域毎条件が満足される場合、推定装置１は、「Ｙｅｓ」と判定し、処理対象である伝搬方向領域に対して多重反射が発生していると推定する（図１０のステップＳ２０６）。
領域毎条件が満足されない場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、処理対象である伝搬方向領域に対して多重反射が発生していないと推定する（図１０のステップＳ２０５）。
一方、領域毎条件が満足される場合、推定装置１は、「Ｙｅｓ」と判定し、処理対象である伝搬方向領域に対して多重反射が発生していると推定する（図１０のステップＳ２０６）。
そして、推定装置１は、Ｎ個の伝搬方向領域のすべてに対して、上記ループ処理（ステップＳ２０２乃至ステップＳ２０７）を実行した後、図１０の処理を終了し、図９のステップＳ１０６へ進む。
次いで、推定装置１は、多重反射推定処理における、各伝搬方向領域に対して多重反射が発生しているか否かの推定の結果に基づいて、検出領域条件が満足される場合、検出領域に対して多重反射が発生していると推定し、一方、検出領域条件が満足されない場合、検出領域に対して多重反射が発生していないと推定する。
次いで、推定装置１は、多重反射推定処理における、各伝搬方向領域に対して多重反射が発生しているか否かの推定の結果に基づいて、検出領域条件が満足される場合、検出領域に対して多重反射が発生していると推定し、一方、検出領域条件が満足されない場合、検出領域に対して多重反射が発生していないと推定する。
そして、推定装置１は、検出領域に対して多重反射が発生していると推定されたか否かを判定する（図９のステップＳ１０６）。
検出領域に対して多重反射が発生していないと推定された場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、種別推定処理を実行する（図９のステップＳ１０７）。本例では、推定装置１は、種別推定処理として図１１に表される処理を実行する。
以下、図１１の種別推定処理について説明を加える。
検出領域に対して多重反射が発生していないと推定された場合、推定装置１は、「Ｎｏ」と判定し、種別推定処理を実行する（図９のステップＳ１０７）。本例では、推定装置１は、種別推定処理として図１１に表される処理を実行する。
以下、図１１の種別推定処理について説明を加える。
推定装置１は、領域決定処理を実行する（図１１のステップＳ３０１）。本例では、推定装置１は、検出領域に含まれるＭ・Ｎ個の位置の中から、Ｊ個の対象領域基準位置を選択し、選択したＪ個の対象領域基準位置のそれぞれに対して、当該対象領域基準位置から延びる第２基準位置範囲を対象領域として決定する。
次いで、推定装置１は、Ｊ個の対象領域のそれぞれに対して、当該対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられ且つ規格化された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を取得し、取得した頻度分布に基づいて分布特定パラメータを算出する（図１１のステップＳ３０２）。
そして、推定装置１は、Ｊ個の対象領域のそれぞれに対して、当該対象領域に含まれる複数の位置と関連付けられ且つ適応二値化処理によって補正された複数の強度に基づいて境界長パラメータを算出する（図１１のステップＳ３０３）。
なお、推定装置１は、ステップＳ３０２の処理と、ステップＳ３０３の処理と、を図１１に表される順序と逆の順序にて実行してもよい。
なお、推定装置１は、ステップＳ３０２の処理と、ステップＳ３０３の処理と、を図１１に表される順序と逆の順序にて実行してもよい。
次いで、推定装置１は、器官推定処理を実行する（図１１のステップＳ３０４）。本例では、推定装置１は、Ｊ個の対象領域のそれぞれに対して、算出された、分布特定パラメータ、及び、境界長パラメータに基づいて、当該対象領域の器官を推定する。
そして、推定装置１は、種別推定処理を実行する（図１１のステップＳ３０５）。本例では、推定装置１は、Ｊ個の対象領域のそれぞれに対して推定された器官に基づいて、生物ＬＯの種別を推定する。次いで、推定装置１は、図１１の処理を終了し、図９のステップＳ１０８へ進む。
そして、推定装置１は、推定された種別を表す種別情報を出力装置１４を介して出力する（図９のステップＳ１０８）。その後、推定装置１は、ステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０９の処理を繰り返し実行する。
なお、検出領域に対して多重反射が発生していると推定された場合、推定装置１は、図９のステップＳ１０６にて、「Ｙｅｓ」と判定し、エラー情報を出力装置１４を介して出力する（図９のステップＳ１０９）。その後、推定装置１は、ステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０９の処理を繰り返し実行する。
なお、推定装置１は、ステップＳ１０８の処理、又は、ステップＳ１０９の処理を実行した後に、ステップＳ１０１へ戻ることなく、図９の処理を終了してもよい。
以上、説明したように、第１実施形態の推定装置１は、生物ＬＯに対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、少なくとも１つの超音波が、生物ＬＯの内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、当該複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する。更に、推定装置１は、分布特定パラメータと、境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、対象領域の器官を推定する。
分布特定パラメータ及び境界長パラメータのそれぞれは、特定の器官と強い相関を有することがある。従って、推定装置１によれば、生物ＬＯの内部の器官を高い精度にて推定できる。
更に、第１実施形態の推定装置１は、頻度分布の歪度及び尖度の少なくとも１つに基づいて、対象領域の器官が精巣であるか否かを判定する。
これによれば、水生生物の精巣を高い精度にて推定できる。
更に、第１実施形態の推定装置１は、境界長パラメータに基づいて、対象領域の器官が卵巣であるか否かを判定する。
これによれば、水生生物の卵巣を高い精度にて推定できる。
更に、第１実施形態の推定装置１は、対象領域の一部を含むとともに、伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて超音波が反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、当該複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する。加えて、推定装置１は、伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度の、伝搬方向における位置に対する変化を表す第１の関数をフーリエ変換することにより得られる第２の関数に基づいて、対象領域のうちの伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づく器官の推定を中止するか否かを決定する。
これによれば、低い精度にて器官が推定されることを抑制できる。
更に、第１実施形態の推定装置１は、判定数の伝搬方向領域のそれぞれに対して、第２の関数の、所定の波数に対する値が、関数閾値以上である場合、対象領域に含まれるとともに当該判定数の伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づく器官の推定を中止する。
多重反射が発生した場合、伝搬方向に沿って特定の間隔を有する複数の位置と関連付けられた強度が相対的に大きくなりやすい。従って、推定装置１によれば、伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づく推定を中止するか否かの決定に、多重反射が発生しているか否かを高い精度にて反映できる。
更に、第１実施形態の推定装置１において、上記判定数の伝搬方向領域のそれぞれは、当該判定数の伝搬方向領域のうちの他の少なくとも１つの伝搬方向領域に隣接する。
互いに隣接する判定数の伝搬方向領域にて、多重反射が発生していると推定された場合、実際に多重反射が発生している確率が高い。従って、推定装置１によれば、生物ＬＯの内部の器官を高い精度にて推定できる確率を高めることができる。
更に、第１実施形態の推定装置１は、伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置から延びる所定の範囲に含まれる複数の位置のそれぞれにて少なくとも１つの超音波が反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、当該複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する。更に、推定装置１は、伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置から延びる当該範囲に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて、補正閾値を決定する。加えて、推定装置１は、伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置と関連付けられた強度が、当該位置に対して決定された補正閾値以上である場合、当該強度を第１の強度に補正し、一方、当該位置と関連付けられた強度が、当該位置に対して決定された当該補正閾値よりも小さい場合、当該強度を第２の強度に補正する。更に、推定装置１は、補正された強度の、伝搬方向における位置に対する変化を表す関数を上記第１の関数として用いる。
ところで、超音波は、伝搬に伴って減衰しやすい。従って、検出される反射波の強度は、超音波が伝搬された距離が長くなるほど小さくなる。このため、伝搬方向領域に含まれる位置に関連付けられた強度は、当該位置と探触子との間の距離に応じて変化しやすい。その結果、多重反射が発生しているか否かを推定する精度は、低下しやすい。
そこで、推定装置１は、上記のように、各位置の近傍の範囲と関連付けられた強度に基づいて、当該位置に関連付けられた強度を第１の強度又は第２の強度に補正し、補正した強度に基づく関数を第１の関数として用いる。これにより、多重反射が発生しているか否かを、第２の関数に高い精度にて反映できる。
なお、推定装置１は、分布特定パラメータと、境界長パラメータと、のうちの一方のパラメータのみに基づいて対象領域の器官を推定してもよい。
例えば、推定装置１は、分布特定パラメータと、境界長パラメータと、のうちの境界長パラメータのみに基づいて対象領域の器官を推定する場合、対象領域の器官が卵巣であるか否かを判定することが好適である。
例えば、推定装置１は、分布特定パラメータと、境界長パラメータと、のうちの境界長パラメータのみに基づいて対象領域の器官を推定する場合、対象領域の器官が卵巣であるか否かを判定することが好適である。
また、推定装置１は、分布特定パラメータに含まれる、平均、標準偏差、歪度、及び、尖度、のうちの、１つ、又は、２つ以上の任意の組み合わせに基づいて対象領域の器官を推定してもよい。例えば、推定装置１は、歪度、及び、尖度の一方又は両方に基づいて対象領域の器官を推定してもよい。この場合、推定装置１は、歪度、及び、尖度の一方又は両方に基づいて、対象領域の器官が精巣であるか否かを判定することが好適である。
なお、推定装置１は、規格化処理、接触推定処理、多重反射処理、及び、適応二値化処理、の少なくとも１つの実行を省略してもよい。
また、本体２は、図１に表される形状と異なる形状であってもよい。例えば、本体２は、平板状であってもよく、直方体状であってもよい。また、推定装置１は、棒状体３を備えなくてもよい。
また、図１２に表されるように、推定装置１は、棒状体３に代えて、握持部３Ａを備えていてもよい。握持部３Ａは、本体２の側面から、本体２の軸方向に直交する方向に沿って延びる柱体状である。
これによれば、推定装置１のユーザが、握持部３Ａを握持することにより、探触子４の位置を容易に移動させることができる。
これによれば、推定装置１のユーザが、握持部３Ａを握持することにより、探触子４の位置を容易に移動させることができる。
なお、推定装置１は、探触子４が生物ＬＯの表面に接していない状態にて使用されてもよい。この場合、生物ＬＯの表面と探触子４との間に液体（例えば、水）が介在することが好適である。
これによれば、生物ＬＯの表面と探触子４との間に空気が介在する場合よりも、生物ＬＯの表面にて過度に強い反射が生じることを抑制できる。この結果、超音波を用いた検出処理を適切に実行できる。
また、この場合において、生物ＬＯが水生生物である場合、生物ＬＯの形状及び鮮度を維持することができる。
また、この場合において、生物ＬＯが水生生物である場合、生物ＬＯの形状及び鮮度を維持することができる。
ところで、貝又はカニ等のように生物ＬＯの表面が固く且つ凹凸を有する場合、生物ＬＯの表面と探触子４との間に隙間が形成されやすい。従って、この場合、生物ＬＯの表面と探触子４との間に液体（例えば、水）を介在させることにより、超音波を用いた検出処理を適切に実行できる。
なお、推定装置１は、出力装置１４を介して情報を出力することなく、通信可能に接続された他の装置へ情報を送信してもよい。この場合、推定装置１は、出力装置１４を備えなくてよい。
＜第１実施形態の第１変形例＞
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、対象領域のうちの、多重反射が発生していると推定された伝搬方向領域以外の部分に基づいて器官の推定を行な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。
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、対象領域のうちの、多重反射が発生していると推定された伝搬方向領域以外の部分に基づいて器官の推定を行な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。
推定装置１は、図９に表される推定処理に代えて、図１３に表される推定処理を実行する。図１３の推定処理は、図９におけるステップＳ１０６乃至ステップＳ１０９の処理を、ステップＳ１０７Ａ及びステップＳ１０８の処理に置換した処理である。
更に、推定装置１は、図１１に表される種別推定処理に代えて、図１４に表される種別推定処理を実行する。図１４の種別推定処理は、図１１における、ステップＳ３０１の処理とステップＳ３０２の処理との間に、ステップＳ３０６Ａの処理を追加した処理である。
更に、推定装置１は、図１１に表される種別推定処理に代えて、図１４に表される種別推定処理を実行する。図１４の種別推定処理は、図１１における、ステップＳ３０１の処理とステップＳ３０２の処理との間に、ステップＳ３０６Ａの処理を追加した処理である。
推定装置１は、図９のステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５の処理と同様に、図１３のステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５の処理を実行した後、種別推定処理を実行する（図１３のステップＳ１０７Ａ）。本例では、推定装置１は、種別推定処理として図１４に表される処理を実行する。
推定装置１は、図１１のステップＳ３０１の処理と同様に、図１４のステップＳ３０１の処理を実行した後、ステップＳ３０１にて決定されたＪ個の対象領域のそれぞれに対して、当該対象領域から多重反射発生領域を削除する（図１４のステップＳ３０６Ａ）。多重反射発生領域は、図１３のステップＳ１０５にて、多重反射が発生していると推定された伝搬方向領域である。
そして、推定装置１は、多重反射発生領域が削除された対象領域（換言すると、ステップＳ３０１にて決定された対象領域のうちの、多重反射発生領域以外の部分）に対して、図１４のステップＳ３０２以降の処理を実行する。
以上、説明したように、第１実施形態の第１変形例の推定装置１によれば、第１実施形態の推定装置１と同様の作用及び効果が奏される。
更に、第１実施形態の第１変形例の推定装置１は、判定数の伝搬方向領域のそれぞれに対して、第２の関数の、所定の波数に対する値が、関数閾値以上である場合、対象領域のうちの、当該判定数の伝搬方向領域以外の部分に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて生物ＬＯの内部の器官の推定を実行する。
更に、第１実施形態の第１変形例の推定装置１は、判定数の伝搬方向領域のそれぞれに対して、第２の関数の、所定の波数に対する値が、関数閾値以上である場合、対象領域のうちの、当該判定数の伝搬方向領域以外の部分に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて生物ＬＯの内部の器官の推定を実行する。
これによれば、対象領域のうちの多重反射が発生していない領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて、生物ＬＯの内部の器官を推定できる。従って、生物ＬＯの内部の器官を高い精度にて推定できる。また、器官の推定が中止されることを抑制できる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の推定システムについて説明する。第１実施形態の第１変形例の推定システムは、第１実施形態の推定装置に対して、反射波の強度を検出する装置と、生物の内部の器官を推定する装置と、が独立に設けら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。
次に、第２実施形態の推定システムについて説明する。第１実施形態の第１変形例の推定システムは、第１実施形態の推定装置に対して、反射波の強度を検出する装置と、生物の内部の器官を推定する装置と、が独立に設けら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。
図１５に表されるように、第２実施形態の推定システム５は、検出装置６と、情報処理装置７と、を備える。検出装置６と情報処理装置７とは、通信回線ＮＷを介して互いに通信可能に接続される。通信回線ＮＷは、有線、及び、無線の少なくとも一方により形成される。
検出装置６は、バスＢＵ１を介して互いに接続された、検出器６１、処理装置６２、記憶装置６３、出力装置６４、及び、通信装置６５、を備える。検出器６１、処理装置６２、記憶装置６３、及び、出力装置６４は、第１実施形態の、検出器１１、処理装置１２、記憶装置１３、及び、出力装置１４とそれぞれ同様に構成される。
通信装置６５は、通信回線ＮＷを介して、情報を送信するとともに情報を受信する。
通信装置６５は、通信回線ＮＷを介して、情報を送信するとともに情報を受信する。
情報処理装置７は、バスＢＵ２を介して互いに接続された、通信装置７１、処理装置７２、及び、記憶装置７３、を備える。通信装置７１、処理装置７２、及び、記憶装置７３は、通信装置６５、処理装置６２、及び、記憶装置６３とそれぞれ同様に構成される。
例えば、情報処理装置７は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、又は、サーバ装置である。また、情報処理装置７は、互いに通信可能に接続された複数の装置により構成されていてもよい。
例えば、情報処理装置７は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、又は、サーバ装置である。また、情報処理装置７は、互いに通信可能に接続された複数の装置により構成されていてもよい。
図１６に表されるように、検出装置６の機能は、検出部６１０と、通信部６２０と、出力部６３０と、を備える。情報処理装置７の機能は、通信部７１０と、推定部７２０と、を備える。本例では、検出部６１０は、検出手段に対応する。本例では、出力部６３０は、出力手段に対応する。本例では、通信部７１０は、取得手段に対応する。本例では、推定部７２０は、推定手段に対応する。
検出部６１０は、検出器６１により実現される。通信部６２０は、通信装置６５により実現される。出力部６３０は、出力装置６４により実現される。
通信部７１０は、通信装置７１により実現される。推定部７２０は、処理装置７２及び記憶装置７３により実現される。
通信部７１０は、通信装置７１により実現される。推定部７２０は、処理装置７２及び記憶装置７３により実現される。
検出部６１０は、第１実施形態の検出部１１０と同様の機能を有する。
通信部６２０は、検出部６１０によりＭ・Ｎ個の位置とそれぞれ関連付けて検出されたＭ・Ｎ個の反射波の強度と、当該Ｍ・Ｎ個の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報（換言すると、検出情報）を情報処理装置７へ送信する。
通信部６２０は、検出部６１０によりＭ・Ｎ個の位置とそれぞれ関連付けて検出されたＭ・Ｎ個の反射波の強度と、当該Ｍ・Ｎ個の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報（換言すると、検出情報）を情報処理装置７へ送信する。
通信部７１０は、検出装置６により送信された検出情報を受信する。
推定部７２０は、通信部７１０により受信された検出情報を用いる点を除いて、第１実施形態の推定部１２０と同様の機能を有する。
通信部７１０は、推定部７２０により生物ＬＯの種別が推定された場合、当該推定された生物ＬＯの種別を表す種別情報を検出装置６へ送信する。また、通信部７１０は、推定部７２０により生物ＬＯの種別が推定されなかった場合、エラー情報を検出装置６へ送信する。
推定部７２０は、通信部７１０により受信された検出情報を用いる点を除いて、第１実施形態の推定部１２０と同様の機能を有する。
通信部７１０は、推定部７２０により生物ＬＯの種別が推定された場合、当該推定された生物ＬＯの種別を表す種別情報を検出装置６へ送信する。また、通信部７１０は、推定部７２０により生物ＬＯの種別が推定されなかった場合、エラー情報を検出装置６へ送信する。
通信部６２０は、情報処理装置７により送信された種別情報又はエラー情報を受信する。
出力部６３０は、通信部６２０により受信された種別情報又はエラー情報を出力する。
出力部６３０は、通信部６２０により受信された種別情報又はエラー情報を出力する。
以上、説明したように、第２実施形態の推定システム５によれば、第１実施形態の推定装置１と同様の作用及び効果が奏される。
更に、第２実施形態の推定システム５によれば、検出装置６の処理の負荷を抑制できる。
更に、第２実施形態の推定システム５によれば、検出装置６の処理の負荷を抑制できる。
なお、推定システム５は、複数の搬送先の中から選択された搬送先へ生物ＬＯを搬送する搬送装置を備えるとともに、生物ＬＯの種別を推定し、推定した種別に応じて、生物ＬＯの搬送先を選択するように構成されていてもよい。この場合、搬送装置は、生物ＬＯの少なくとも一部を液体（例えば、水）に浸した状態にて生物ＬＯを搬送してもよい。
これによれば、生物ＬＯを種別毎に分類することができる。
これによれば、生物ＬＯを種別毎に分類することができる。
また、推定システム５は、検出装置６が情報を出力しないように構成されていてもよい。この場合、検出装置６は、出力装置６４を備えなくてよい。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。例えば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
１ 推定装置
２ 本体
３ 棒状体
４ 探触子
１１ 検出器
１２ 処理装置
１３ 記憶装置
１４ 出力装置
１１０ 検出部
１２０ 推定部
１３０ 出力部
３Ａ 握持部
５ 推定システム
６ 検出装置
６１ 検出器
６２ 処理装置
６３ 記憶装置
６４ 出力装置
６５ 通信装置
６１０ 検出部
６２０ 通信部
６３０ 出力部
７ 情報処理装置
７１ 通信装置
７２ 処理装置
７３ 記憶装置
７１０ 通信部
７２０ 推定部
ＢＵ，ＢＵ１，ＢＵ２ バス
ＬＯ 生物
ＮＷ 通信回線
２ 本体
３ 棒状体
４ 探触子
１１ 検出器
１２ 処理装置
１３ 記憶装置
１４ 出力装置
１１０ 検出部
１２０ 推定部
１３０ 出力部
３Ａ 握持部
５ 推定システム
６ 検出装置
６１ 検出器
６２ 処理装置
６３ 記憶装置
６４ 出力装置
６５ 通信装置
６１０ 検出部
６２０ 通信部
６３０ 出力部
７ 情報処理装置
７１ 通信装置
７２ 処理装置
７３ 記憶装置
７１０ 通信部
７２０ 推定部
ＢＵ，ＢＵ１，ＢＵ２ バス
ＬＯ 生物
ＮＷ 通信回線
Claims (12)
- 生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、前記少なくとも１つの超音波が、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する検出手段と、
前記対象領域のうちの、前記検出された強度であって強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、前記対象領域のうちの、前記検出された強度であって前記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える、推定装置。 - 生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、前記少なくとも１つの超音波が、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する検出手段と、
前記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備え、
前記生物は、水生生物であり、
前記分布特定パラメータは、前記頻度分布の歪度及び尖度を含み、
前記推定手段は、前記頻度分布の歪度及び尖度の少なくとも１つに基づいて、前記対象領域の器官が精巣であるか否かを判定する、推定装置。 - 生物に対して少なくとも１つの超音波を発射するとともに、前記少なくとも１つの超音波が、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出する検出手段と、
前記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータと、前記対象領域のうちの、強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、前記対象領域のうちの、前記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータと、の少なくとも１つに基づいて、前記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記対象領域の一部を含むとともに、前記超音波が伝搬される方向である伝搬方向に沿って延びる伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて前記超音波が反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
前記推定手段は、前記伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度の、前記伝搬方向における位置に対する変化を表す第１の関数をフーリエ変換することにより得られる第２の関数に基づいて、前記対象領域のうちの前記伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づく前記推定を中止するか否かを決定する、推定装置。 - 請求項３に記載の推定装置であって、
前記推定手段は、判定数の伝搬方向領域のそれぞれに対して、前記第２の関数の、所定の波数に対する値が、関数閾値以上である場合、前記対象領域に含まれるとともに前記判定数の伝搬方向領域に含まれる位置と関連付けられた強度に基づく前記推定を中止する、推定装置。 - 請求項３に記載の推定装置であって、
前記推定手段は、判定数の伝搬方向領域のそれぞれに対して、前記第２の関数の、所定の波数に対する値が、関数閾値以上である場合、前記対象領域のうちの、前記判定数の伝搬方向領域以外の部分に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて前記推定を実行する、推定装置。 - 請求項３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、
前記検出手段は、前記伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置から延びる所定の範囲に含まれる複数の位置のそれぞれにて前記少なくとも１つの超音波が反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
前記推定手段は、
前記伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置から延びる前記範囲に含まれる位置と関連付けられた強度に基づいて、補正閾値を決定し、
前記伝搬方向領域に含まれる複数の位置のそれぞれに対して、当該位置と関連付けられた強度が、当該位置に対して決定された前記補正閾値以上である場合、当該強度を第１の強度に補正し、一方、当該位置と関連付けられた強度が、当該位置に対して決定された前記補正閾値よりも小さい場合、当該強度を第２の強度に補正し、且つ、
前記補正された強度の、前記伝搬方向における位置に対する変化を表す関数を前記第１の関数として用いる、推定装置。 - 生物に対して少なくとも１つの超音波を発射し、
前記少なくとも１つの超音波が、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
前記対象領域のうちの、前記検出された強度であって強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、前記対象領域のうちの、前記検出された強度であって前記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する、推定方法。 - 生物に対して少なくとも１つの超音波を発射し、
前記少なくとも１つの超音波が、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射されることにより到来する複数の反射波の強度を、前記複数の位置とそれぞれ関連付けて検出し、
前記検出された複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する、
ことを含み、
前記生物は、水生生物であり、
前記分布特定パラメータは、前記頻度分布の歪度及び尖度を含み、
前記推定は、前記頻度分布の歪度及び尖度の少なくとも１つに基づいて、前記対象領域の器官が精巣であるか否かを判定することを含む、推定方法。 - 生物に対して発射され、且つ、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、前記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得する取得手段と、
前記対象領域のうちの、前記取得された情報が表す強度であって強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、前記対象領域のうちの、前記取得された情報が表す強度であって前記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備える、情報処理装置。 - 生物に対して発射され、且つ、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、前記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得する取得手段と、
前記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する推定手段と、
を備え、
前記生物は、水生生物であり、
前記分布特定パラメータは、前記頻度分布の歪度及び尖度を含み、
前記推定手段は、前記頻度分布の歪度及び尖度の少なくとも１つに基づいて、前記対象領域の器官が精巣であるか否かを判定する、情報処理装置。 - 生物に対して発射され、且つ、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、前記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得し、
前記対象領域のうちの、前記取得された情報が表す強度であって強度閾値よりも小さい強度と関連付けられた位置を含む第１の領域と、前記対象領域のうちの、前記取得された情報が表す強度であって前記強度閾値以上である強度と関連付けられた位置を含む第２の領域と、の間の境界の長さを表す境界長パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する、情報処理方法。 - 生物に対して発射され、且つ、前記生物の内部の対象領域に含まれる複数の位置のそれぞれにて反射された少なくとも１つの超音波である複数の反射波の強度と、前記複数の位置と、をそれぞれ関連付けて表す情報を取得し、
前記取得された情報が表す複数の強度に対する、強度毎に当該強度が出現する頻度を表す分布である頻度分布を特定する分布特定パラメータに基づいて、前記対象領域の器官を推定する、
ことを含み、
前記生物は、水生生物であり、
前記分布特定パラメータは、前記頻度分布の歪度及び尖度を含み、
前記推定は、前記頻度分布の歪度及び尖度の少なくとも１つに基づいて、前記対象領域の器官が精巣であるか否かを判定することを含む、情報処理方法。
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