WO2017208436A1 - 動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラム - Google Patents

動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラム Download PDF

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WO2017208436A1
WO2017208436A1 PCT/JP2016/066602 JP2016066602W WO2017208436A1 WO 2017208436 A1 WO2017208436 A1 WO 2017208436A1 JP 2016066602 W JP2016066602 W JP 2016066602W WO 2017208436 A1 WO2017208436 A1 WO 2017208436A1
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weight
weight estimation
cow
data
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俊二 菅谷
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Optim Corp
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G17/00—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property
    • G01G17/08—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing livestock
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Definitions

  • the present invention relates to an animal weight estimation system, an animal weight estimation method, and a program for estimating the weight of animals such as cows, chickens, and pigs.
  • Patent Document 1 it is necessary to acquire three-dimensional dimension data by a projector when measuring the dimension of an animal. In such a configuration, particularly when measuring the weight of a large animal, there is a possibility that the apparatus becomes large and the apparatus becomes expensive. In addition, when placing an animal on a scale, if the animal goes wild, there is a risk that the animal, the breeder, or the measurer may be injured. As a result, there were high costs and safety issues.
  • An object of the present invention is to provide an animal weight estimation system, an animal weight estimation method, and a program that suppress an increase in cost and improve safety when measuring the weight of an animal.
  • the present invention provides the following solutions.
  • the invention according to the first feature is an animal weight estimation system for estimating the weight of an animal, Imaging means for imaging the animal; Contour data acquisition means for acquiring contour data of the animal from the captured image, Distance measuring means for measuring a distance between the animal and an imaging position where the animal is imaged; Weight estimation means for estimating the weight of the animal from the acquired contour data and the measured distance; An animal weight estimation system is provided.
  • an animal weight estimation system for estimating the weight of an animal images the animal, acquires contour data of the animal from the captured image, and The distance between the imaging position where the animal is imaged is measured, and the weight of the animal is estimated from the acquired contour data and the measured distance.
  • the invention according to the first feature is a category of the animal weight estimation system, but the same actions and effects according to the category are exhibited in other categories such as a method or a program.
  • the invention according to the second feature is an animal weight estimation system for estimating the weight of an animal, Imaging means for imaging the animal; Feature amount acquisition means for acquiring the feature amount of the animal from the captured image; A weight estimating means for estimating the weight of the animal from the acquired feature amount; An animal weight estimation system is provided.
  • the animal weight estimation system for estimating the weight of an animal images the animal, acquires the feature amount of the animal from the captured image, and acquires the acquired feature amount. From this, the body weight of the animal is estimated.
  • the invention according to the second feature is a category of the animal weight estimation system, but the same actions and effects according to the category are exhibited in other categories such as a method or a program.
  • the weight estimating means estimates by comparing with a database in which sample data acquired in advance is stored.
  • an animal weight estimation system which is an invention according to any one of the first and second characteristics.
  • the animal weight estimation system makes an estimation by collating with a database storing previously acquired sample data.
  • the invention according to a fourth aspect includes temperature measuring means for measuring the temperature of the animal, With The weight estimation means estimates the weight by taking into account the muscle mass or fat mass of the animal from the measured temperature, There is provided an animal weight estimation system which is an invention according to any one of the first and second characteristics.
  • the animal weight estimation system measures the temperature of the animal, and calculates the muscle mass of the animal from the measured temperature.
  • the body weight is estimated with the amount of fat taken into account.
  • the weight estimation means estimates a weight by creating a 3D model of the animal.
  • an animal weight estimation system which is an invention according to any one of the first and second characteristics.
  • the animal weight estimation system creates a 3D model of the animal and estimates the weight.
  • the invention according to a sixth aspect is an animal weight estimation method for estimating the weight of an animal, Imaging the animal; Obtaining contour data of the animal from the captured image, Measuring a distance between the animal and an imaging position where the animal is imaged; Estimating the weight of the animal from the acquired contour data and the measured distance; An animal weight estimation method is provided.
  • the invention according to the seventh aspect is an animal weight estimation method for estimating the weight of an animal, Imaging the animal; Obtaining the feature amount of the animal from the captured image, Estimating the weight of the animal from the acquired feature amount; An animal weight estimation method is provided.
  • the invention according to the eighth feature provides an animal weight estimation system for estimating the weight of an animal, Imaging the animal; Acquiring contour data of the animal from the captured image, Measuring a distance between the animal and an imaging position where the animal is imaged; Estimating the weight of the animal from the acquired contour data and the measured distance; Provide a program that executes
  • the invention according to the ninth feature provides an animal weight estimation system for estimating the weight of an animal, Imaging the animal; Acquiring the feature amount of the animal from the captured image, Estimating the weight of the animal from the acquired feature amount; Provide a program that executes
  • an animal weight estimation system it is possible to provide an animal weight estimation system, an animal weight estimation method, and a program that suppress the increase in cost and improve safety when measuring the weight of an animal.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an animal weight estimation system 1.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of the animal weight estimation system 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a contour sample DB creation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a feature amount sample DB creation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating 3D model sample DB creation processing executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a first animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a first animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an animal weight estimation system 1.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of the animal weight estimation system 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the server
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a first animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a second animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a second animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a second animal weight estimation process executed by the server 10 and the information terminal 100.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of an animal weight estimation system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the animal weight estimation system 1 includes a server 10 and an information terminal 100.
  • the number of information terminals 100 is not limited to one and may be plural. Further, the server 10 or the information terminal 100 is not limited to a real device, and may be a virtual device. Moreover, each process mentioned later may be implement
  • the server 10 is a server device capable of data communication with the information terminal 100.
  • the information terminal 100 is a terminal device capable of data communication with the server 10.
  • the information terminal 100 is, for example, a cellular phone, a portable information terminal, a tablet terminal, a personal computer, an electric appliance such as a netbook terminal, a slate terminal, an electronic book terminal, a portable music player, a smart glass, a head mounted display, or the like Wearable terminals and other items.
  • the information terminal 100 captures a captured image such as a still image or a moving image of an animal such as a cow or a chicken (step S01).
  • a captured image such as a still image or a moving image of an animal such as a cow or a chicken
  • the animal to be imaged is a cow.
  • the information terminal 100 may be configured to capture a thermography indicating a heat distribution image in addition to the captured image.
  • the information terminal 100 may be configured to acquire thermography captured by an external device or the like, or may be configured to capture thermography using an application or the like.
  • the information terminal 100 measures the distance between the cow and the imaging position where the cow is imaged using a distance sensor or the like (step S02). Note that the processing in step S02 can be omitted when the feature amount is acquired in step S04 described later.
  • the information terminal 100 transmits captured image data that is information of the captured image and distance data that is information of the distance to the server 10 (step S03).
  • the information terminal 100 transmits only the captured image data to the server 10 when acquiring the feature amount in the process of step S04 described later.
  • the server 10 receives captured image data.
  • the server 10 analyzes the received captured image data, and acquires cow contour data or feature values (step S04).
  • step S04 when the server 10 acquires the contour data, the server 10 estimates the weight of the cow from the acquired contour data and the measured distance (step S05).
  • step S05 the server 10 collates the contour sample DB (database) that stores the sample data in which the contour data and the actual weight are associated with each other in advance, thereby matching the sample data that matches or approximates the contour data acquired this time.
  • the contour data is extracted, and the weight associated with the contour data is estimated as the weight of the cow.
  • the server 10 may be configured to improve the accuracy of estimating the weight by adding the muscle mass or fat mass determined based on the thermographic heat distribution to the estimated body weight.
  • the server 10 is configured to create a 3D model and to estimate the weight based on the 3D model of the sample data stored in the 3D model sample DB and the 3D model created based on the acquired contour data. May be.
  • step S04 when the server 10 acquires the feature amount, the server 10 estimates the weight of the animal from the acquired feature amount (step S06).
  • step S06 the server 10 collates a feature amount sample DB that stores sample data in which the feature amount and the actual weight are associated with each other in advance, thereby matching the feature amount of the sample data acquired this time with the feature amount. Is extracted, and the weight associated with the feature amount is estimated as the weight of the cow.
  • the server 10 may be configured to improve the accuracy of estimating the weight by adding the muscle mass or fat mass determined based on the thermographic heat distribution to the estimated body weight. Further, the server 10 creates a 3D model and estimates the weight based on the 3D model of the sample data stored in the 3D model sample DB and the 3D model created based on the acquired feature amount. May be.
  • FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the animal weight estimation system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the animal weight estimation system 1 includes a server 10, an information terminal 100, and a public line network (Internet network, third and fourth generation communication network, etc.) 5.
  • the number of information terminals 100 is not limited to one and may be plural.
  • the server 10 and the information terminal 100 may be realized by either or both of a real device and a virtual device. Each process described below may be realized by either or both of the server 10 and the information terminal 100.
  • the server 10 is the server device described above having the functions described below.
  • the information terminal 100 is the above-described terminal device having the functions described below.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the server 10 and the information terminal 100.
  • the server 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), etc. as the control unit 11, and a device for enabling communication with other devices as the communication unit 12.
  • a WiFi (Wireless Fidelity) compatible device compliant with IEEE 802.11 is provided.
  • the server 10 also includes a data storage unit such as a hard disk, a semiconductor memory, a recording medium, or a memory card as the storage unit 13.
  • the storage unit 13 stores various DBs to be described later.
  • control unit 11 reads a predetermined program, thereby realizing the data transmission / reception module 20 in cooperation with the communication unit 12.
  • control unit 11 reads a predetermined program, thereby realizing the DB creation module 30, the 3D model creation module 31, and the weight estimation module 32 in cooperation with the storage unit 13.
  • the information terminal 100 includes a CPU, RAM, ROM, and the like as the control unit 110, and a WiFi compatible device for enabling communication with other devices as the communication unit 120.
  • the information terminal 100 serves as an input / output unit 140 that displays and displays data and images controlled by the control unit 110, an input unit such as a touch panel, a keyboard, and a mouse that receives input from the user, and a captured image.
  • An image pickup device that picks up an image, a distance measurement device that measures a distance to an object using a distance sensor, a temperature measurement device that measures a temperature distribution of the object, and the like are provided.
  • the control unit 110 when the control unit 110 reads a predetermined program, the data transmission / reception module 150 is realized in cooperation with the communication unit 120. In the information terminal 100, the control unit 110 reads a predetermined program, thereby realizing the imaging module 170, the distance measurement module 171, and the display module 172 in cooperation with the input / output unit 140.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flowchart of a contour sample DB creation process executed by the server 10 and the information terminal 100. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the imaging module 170 images an animal using an imaging device such as a camera that the imaging module 170 has (step S10).
  • the imaging module 170 will be described as imaging a cow.
  • the animals to be imaged are not limited to cows and may be various animals such as chickens and pigs.
  • the data transmission / reception module 150 transmits captured image data that is information of the captured image to the server 10 (step S11).
  • the data transmission / reception module 20 receives captured image data.
  • the data transmission / reception module 20 acquires measurement data that is information on the body weight of the captured animal actually measured with a scale (step S12).
  • the data transmission / reception module 20 acquires information on the weight of the cow imaged in step S10, which is measured by a scale connected so as to be capable of data communication.
  • the data transmission / reception module 20 has a configuration in which the information terminal 100 acquires measurement data by receiving input of measurement data of the imaged cow and transmitting the received measurement data to the server 10. May be. Further, the data transmission / reception module 20 may be configured to acquire cow measurement data by other configurations.
  • the distance measurement module 171 measures the distance between the imaged cow and the imaging position where the cow is imaged (step S13). In step S ⁇ b> 13, the distance measurement module 171 measures the distance using the distance sensor that the distance measurement module 171 has. In step S13, the distance measurement module 171 may measure the distance using another configuration.
  • the data transmission / reception module 150 transmits distance data, which is information on the measured distance, to the server 10 (step S14). Note that the processing of step S13 and step S14 may be executed simultaneously in step S10 and step S11 described above. For example, when the imaging module 170 images a cow, the distance measurement module 171 measures the distance. In step S11, the data transmission / reception module 150 may be configured to transmit distance data in addition to the captured image data.
  • the DB creation module 30 acquires the contour of the cow reflected in the captured image data (step S15).
  • the DB creation module 30 acquires the contour of the cow by recognizing the captured image data.
  • the outline is, for example, the shape of a cow.
  • the DB creation module 30 calculates the area of the captured cow based on the acquired cow contour and the distance data (step S16).
  • the DB creation module 30 calculates the area of the cow contour from the acquired cow contour.
  • the DB creation module 30 calculates the captured cow area based on the calculated cow contour area and the distance data.
  • the DB creation module 30 creates and stores a contour sample DB in which the calculated cow area and cow measurement data are associated (step S17).
  • the DB creation module 30 may be configured to create and store a contour sample DB by associating the acquired contour and cow measurement data in place of the calculated area.
  • the information terminal 100 executes the contour sample DB creation process on a sufficient number, for example, around 100 cows, and creates the contour sample DB.
  • the contour sample DB is not limited to the number of samples described above, but may be at least more than that. As the number increases, the accuracy can be improved when estimating the weight described later.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of a feature quantity sample DB creation process executed by the server 10 and the information terminal 100. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the server 10 and the information terminal 100 execute the same processing as the processing from step S10 to step S12 described above (step S20 to step S22).
  • the DB creation module 30 acquires the feature amount of the cow reflected in the captured image data (step S23). In step S23, the DB creation module 30 extracts the feature amount of the cow by recognizing the captured image data.
  • the feature amount is, for example, a physical feature, each part, or the like.
  • the DB creation module 30 creates and stores a feature quantity sample DB in which the acquired cow feature quantity is associated with the cow measurement data (step S24). In step S24, the DB creation module 30 summarizes all the feature values of the cow as one feature value, and associates the collected feature value with the measurement data.
  • the DB creation module 30 may be configured to associate individual feature amounts with measurement data.
  • the information terminal 100 executes this feature quantity sample DB creation process on a sufficient number, for example, around 100 cows, and creates a feature quantity sample DB.
  • the feature amount sample DB is not limited to the number of samples described above, and may be at least more than that. As the number increases, the accuracy can be improved when estimating the weight described later.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating 3D model sample DB creation processing executed by the server 10 and the information terminal 100. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the server 10 and the information terminal 100 execute the same process as the process of step S10 to step S12 described above (step S30 to step S32).
  • the 3D model creation module 31 recognizes the captured image data and creates a 3D model of the cow included in the captured image data (step S33). In step S33, the 3D model creation module 31 converts the cow image into 3D data and creates a 3D model.
  • the DB creation module 30 creates and stores a 3D model sample DB that associates the created 3D model of the cow with the measurement data of the cow (step S34).
  • the information terminal 100 executes this 3D model sample DB creation processing on a sufficient number, for example, about 100 cows, and creates a 3D model sample DB.
  • the 3D model sample DB is not limited to the number of samples described above, and may be at least more than that. As the number increases, the accuracy can be improved when estimating the weight described later.
  • the imaging module 170 images an animal (step S40).
  • the process of step S40 is the same as the process of step S10 described above.
  • the data transmission / reception module 150 transmits the captured image data to the server 10 (step S41).
  • the process of step S41 is the same as the process of step S11 described above.
  • the data transmission / reception module 20 receives captured image data.
  • the distance measuring module 171 measures the distance between the imaged cow and the imaging position where the cow is imaged (step S42).
  • the process of step S42 is the same as the process of step S13 described above.
  • the data transmission / reception module 150 transmits the distance data to the server 10 (step S43).
  • the process of step S43 is the same as the process of step S14 described above.
  • the process of step S42 and step S43 may be performed simultaneously in the process of step S40 and step S41 mentioned above.
  • the distance measurement module 171 measures the distance.
  • the data transmission / reception module 150 may be configured to transmit distance data in addition to the captured image data.
  • the imaging module 170 acquires a thermography of the cow (Step S44).
  • the information terminal 100 images the cow by using a dedicated application, obtains the thermography of the cow, or connects the device for imaging the thermography with a wired or wireless connection, thereby imaging the cow. Performing a thermography acquisition.
  • the data transmission / reception module 150 transmits thermographic data, which is thermographic information, to the server 10 (step S45).
  • the process of step S44 and step S45 may be the structure performed simultaneously in the process of step S40 and step S41 mentioned above similarly to acquisition and transmission of the distance data mentioned above.
  • the imaging module 170 images a cow
  • the thermography of the cow is also acquired.
  • the data transmission / reception module 150 may be configured to transmit thermographic data in addition to the captured image data.
  • the order of the processes of Step S42 and Step S43 and the processes of Step S44 and Step S45 may be interchanged.
  • the data transmission / reception module 20 receives thermographic data.
  • the 3D model creation module 31 recognizes the captured image data and creates a 3D model of the cow included in the captured image data (step S46).
  • the process in step S46 is the same as the process in step S33 described above.
  • the weight estimation module 32 calculates a ratio of a predetermined part based on the created 3D model (step S47). In step S47, the weight estimation module 32 determines the ratio of the distance from the ear to the nose and the distance from the nose to the trunk, the distance from the front leg to the rear leg, the length of the front leg, and the rear leg. The ratio with the length of the leg is calculated.
  • the weight estimation module 32 determines the direction in which the cow is facing based on the calculated ratio (step S48). In step S ⁇ b> 48, the weight estimation module 32 determines which direction it is facing based on the ratio of the parts in a predetermined direction such as front, back, front, etc. stored in advance and the calculated ratio. Note that the weight estimation module 32 may determine the direction in which the cow is facing by using another configuration.
  • the weight estimation module 32 collates the determined direction, the created 3D model, and the 3D model of the cow stored in the 3D model sample DB, and acquires estimated data of the weight of the cow associated with the 3D model. (Step S49). In step S49, the weight estimation module 32 extracts the 3D model stored in the 3D model sample DB that approximates or matches the created 3D model. The approximation is, for example, that the error is within a few percent. The weight estimation module 32 acquires weight measurement data associated with the extracted 3D model. By doing so, the weight estimation module 32 estimates the weight of the cow from the created 3D model of the cow.
  • steps S46 to S49 described above is not necessarily executed. In this case, it is only necessary to omit these processes and execute the subsequent processes.
  • the weight estimation module 32 acquires the contour of the cow in the captured image data (step S50).
  • the process of step S50 is the same except that the weight estimation module 32 executes the process of step S15 described above.
  • the weight estimation module 32 calculates the area of the cow based on the acquired cow outline and the distance data (step S51).
  • the process of step S51 is the same except that the weight estimation module 32 executes the process of step S16 described above.
  • the weight estimation module 32 collates the calculated area of the cow with the area of the cow stored in the contour sample DB, and acquires measurement data of the weight of the cow associated with this area (step S52).
  • the weight estimation module 32 extracts the area stored in the contour sample DB that approximates or matches the calculated cow area. The approximation is, for example, that the error is within a few percent.
  • the weight estimation module 32 acquires weight measurement data associated with the extracted area. By doing so, the weight estimation module 32 estimates the weight of the cow from the calculated cow area.
  • the weight estimation module 32 may be configured to acquire the measurement data of the weight of the cow from the contour of the cow instead of acquiring the measurement data of the weight of the cow from the area of the cow. In this case, it is only necessary to store cow contour data in the contour sample DB and to associate weight measurement data with the contour data.
  • the weight estimation module 32 collates the extracted cow contour with the contour data stored in the contour sample DB, and extracts the contour data stored in the contour sample DB that matches or approximates.
  • the weight estimation module 32 may be configured to acquire weight estimation data associated with the extracted contour data.
  • the weight estimation module 32 extracts the temperature distribution of the cow based on the thermographic data (step S53).
  • the body weight estimation module 32 discriminates the muscle mass and the fat mass in each part and the whole of the cow based on the extracted temperature distribution, and calculates the body fat percentage (step S54). Since there is a temperature difference between muscle and fat, it is possible to determine the amount of muscle and fat based on criteria such as whether or not the temperature is below a predetermined temperature.
  • step S53 and step S54 are not necessarily executed. In this case, it is only necessary to omit these processes and execute the subsequent processes.
  • the body weight estimation module 32 estimates the body weight of the cow by adding the calculated body fat percentage to the body weight measurement data acquired from the 3D model and the body weight measurement data acquired from the contour (step S55).
  • the weight estimation module 32 estimates the weight of the cow by adding the body fat percentage to the average value of the weight measurement data acquired from the 3D model and the weight measurement data acquired from the contour. To do.
  • the weight estimation module 32 can improve accuracy when estimating the weight of a cow by taking into account the body fat percentage.
  • the weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight by adding either or both of the muscle mass and the fat mass to the measurement data instead of the body fat percentage. In this case, for example, the muscle mass and the fat mass may be calculated, and the calculated muscle mass and fat mass may be added to the measurement data. Other configurations may also be used.
  • the weight estimation module 32 may execute a process in which the corresponding information is deleted. For example, when the process regarding the 3D model is omitted, the weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight of the cow by adding the calculated body fat percentage to the weight measurement data acquired from the contour. In addition, the weight estimation module 32 is configured to estimate the weight of the cow based on the weight measurement data acquired from the 3D model and the weight measurement data acquired from the contour when the process relating to the body fat percentage is omitted. do it. The weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight measurement data acquired from the contour as the weight of the cow when the processing related to the 3D model and the body fat percentage is omitted.
  • the data transmission / reception module 20 transmits the weight data that is the estimated weight to the information terminal 100 (step S56).
  • the data transmission / reception module 150 receives weight data.
  • the display module 172 displays the weight of the cow based on the weight data (step S57).
  • the display module 172 displays the captured image, and displays the weight of the cow based on the weight data in a region different from the region superimposed on the captured image or the region where the captured image is displayed. .
  • the above is the first animal weight estimation process.
  • the imaging module 170 images an animal (step S60).
  • the process of step S60 is the same as the process of step S10 described above.
  • the data transmission / reception module 150 transmits the captured image data to the server 10 (step S61).
  • the process of step S61 is the same as the process of step S11 described above.
  • the data transmission / reception module 20 receives captured image data.
  • the imaging module 170 acquires a thermography of the cow (Step S62).
  • the process in step S62 is the same as the process in step S44 described above.
  • the data transmission / reception module 150 transmits the thermographic data to the server 10 (step S63).
  • the process in step S63 is the same as the process in step S45 described above.
  • the process of step S62 and step S63 may be the structure performed simultaneously in the process of step S60 and step S61 mentioned above.
  • the data transmission / reception module 150 may be configured to transmit thermographic data in addition to the captured image data.
  • the data transmission / reception module 20 receives thermographic data.
  • the 3D model creation module 31 recognizes the captured image data and creates a 3D model of the cow included in the captured image data (step S64).
  • the process of step S64 is the same as the process of step S33 described above.
  • the weight estimation module 32 calculates a ratio of a predetermined part based on the created 3D model (step S65).
  • the process of step S65 is the same as the process of step S47 described above.
  • the weight estimation module 32 determines the direction in which the cow is facing based on the calculated ratio (step S66).
  • the process of step S66 is the same as the process of step S48 described above.
  • the weight estimation module 32 collates the determined direction, the created 3D model, and the 3D model of the cow stored in the 3D model sample DB, and acquires estimated data of the weight of the cow associated with the 3D model. (Step S67).
  • the process of step S67 is the same as the process of step S49 described above.
  • steps S64 to S67 described above is not necessarily executed. In this case, it is only necessary to omit these processes and execute the subsequent processes.
  • the weight estimation module 32 acquires the characteristic amount of the cow reflected in the captured image data (step S68).
  • the process of step S68 is the same except that the weight estimation module 32 executes the process of step S23 described above.
  • the weight estimation module 32 collates the acquired feature value of the cow with the feature value of the cow stored in the feature value sample DB, and acquires measurement data of the weight of the cow associated with the feature value (step S69). ).
  • the weight estimation module 32 extracts the feature quantity stored in the feature quantity sample DB that approximates or matches the acquired cow feature quantity. The approximation is, for example, that the error is within a few percent.
  • the weight estimation module 32 acquires weight measurement data associated with the extracted feature amount. By doing in this way, the weight estimation module 32 estimates the weight of this cow from the extracted feature-value.
  • the weight estimation module 32 extracts the temperature distribution of the cow based on the thermographic data (step S70).
  • the process of step S70 is the same as the process of step S53 described above.
  • the body weight estimation module 32 discriminates the muscle mass and the fat mass in each part and the whole of the cow based on the extracted temperature distribution, and calculates the body fat percentage (step S71).
  • the process of step S71 is the same as the process of step S54 described above.
  • step S70 and step S71 does not necessarily need to be performed. In this case, it is only necessary to omit these processes and execute the subsequent processes.
  • the weight estimation module 32 estimates the weight of the cow by adding the calculated body fat percentage to the weight measurement data acquired from the 3D model and the weight measurement data acquired from the feature amount (step S72).
  • the weight estimation module 32 estimates the weight of the cow by adding the body fat percentage to the average value of the weight measurement data acquired from the 3D model and the weight measurement data acquired from the feature amount. To do.
  • the weight estimation module 32 can improve accuracy when estimating the weight of a cow by taking into account the body fat percentage.
  • the weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight by adding either or both of the muscle mass and the fat mass to the measurement data instead of the body fat percentage. In this case, any structure may be used as long as the muscle mass and the fat mass are calculated and the calculated muscle mass and fat mass are added to the measurement data. Other configurations may also be used.
  • the weight estimation module 32 may execute a process in which the corresponding information is deleted. For example, when the process regarding the 3D model is omitted, the weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight of the cow by adding the calculated body fat percentage to the weight measurement data acquired from the feature amount. . The weight estimation module 32 is configured to estimate the weight of the cow based on the weight measurement data acquired from the 3D model and the weight measurement data acquired from the feature amount when the process relating to the body fat percentage is omitted. And it is sufficient. Further, the weight estimation module 32 may be configured to estimate the weight measurement data acquired from the feature amount as the weight of the cow when the processing related to the 3D model and the body fat percentage is omitted.
  • the data transmission / reception module 20 transmits the weight data to the information terminal 100 (step S73).
  • the process in step S73 is the same as the process in step S56 described above.
  • the data transmission / reception module 150 receives weight data.
  • the display module 172 displays the weight of the cow based on the weight data (step S74).
  • the process of step S74 is the same as the process of step S57 described above.
  • each process mentioned above is performed by the server 10 and the information terminal 100, it may be performed only by the information terminal 100. In this case, what is necessary is just to set it as the structure which the information terminal 100 performs the process which the server 10 performs.
  • the means and functions described above are realized by a computer (including a CPU, an information processing apparatus, and various terminals) reading and executing a predetermined program.
  • the program is provided in a form recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, CD (CD-ROM, etc.), DVD (DVD-ROM, DVD-RAM, etc.).
  • the computer reads the program from the recording medium, transfers it to the internal storage device or the external storage device, stores it, and executes it.
  • the program may be recorded in advance in a storage device (recording medium) such as a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk, and provided from the storage device to a computer via a communication line.

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Abstract

【課題】動物の体重の測定に際し、費用の高騰を抑制するとともに、安全性を向上させた動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラムを提供することを目的とする。 【解決手段】動物の体重を推測する動物体重推測システム１は、動物を撮像し、撮像した撮像画像から、動物の輪郭データ又は特徴量を取得し、輪郭データを取得した場合、動物とこの動物の撮像位置との間の距離を計測し、取得した輪郭データと計測した距離とから動物の体重を推測し、特徴量を取得した場合、特徴量から動物の体重を推測する。

Description

動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラム
　本発明は、牛や鶏や豚等の動物の体重を推測する動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラムに関する。
　従来、動物の健康管理の一環として、飼育者は動物の体重を知る必要があった。このような体重を測定する方法として、体重計等に測定対象の動物を乗せることにより、体重の測定を行う方法がある。
　また、動物の体重の測定において、動物の寸法を測定し、体重を推定する構成が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０１４－０４４０７８号公報
　しかしながら、特許文献１の構成では、動物の寸法を測定する際、投光器により３次元の寸法データを取得する必要がある。このような構成では、特に大型の動物の体重を測定する際、装置が大型化してしまい、装置が高額になってしまうおそれがあった。また、動物を体重計に乗せる際、動物が暴れたりした場合、動物や飼育者や測定者がけがをしてしまうおそれもあった。そのため、費用の高騰や安全性の問題があった。
　本発明の目的は、動物の体重の測定に際し、費用の高騰を抑制するとともに、安全性を向上させた動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明では、以下のような解決手段を提供する。
　第１の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測システムであって、
　前記動物を撮像する撮像手段と、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得する輪郭データ取得手段と、
　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測する距離計測手段と、
　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測する体重推測手段と、
　を備えることを特徴とする動物体重推測システムを提供する。
　第１の特徴に係る発明によれば、動物の体重を推測する動物体重推測システムは、前記動物を撮像し、前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得し、前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測し、前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測する。
　ここで、第１の特徴に係る発明は、動物体重推測システムのカテゴリであるが、方法又はプログラム等の他のカテゴリにおいても、そのカテゴリに応じた同様の作用・効果を発揮する。
　第２の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測システムであって、
　前記動物を撮像する撮像手段と、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得する特徴量取得手段と、
　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測する体重推測手段と、
　を備えることを特徴とする動物体重推測システムを提供する。
　第２の特徴に係る発明によれば、動物の体重を推測する動物体重推測システムは、前記動物を撮像し、前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得し、前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測する。
　ここで、第２の特徴に係る発明は、動物体重推測システムのカテゴリであるが、方法又はプログラム等の他のカテゴリにおいても、そのカテゴリに応じた同様の作用・効果を発揮する。
　第３の特徴に係る発明は、前記体重推測手段が、予め取得したサンプルデータが格納されたデータベースと照合して推測する、
　ことを特徴とする第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムを提供する。
　第３の特徴に係る発明によれば、第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムは、予め取得したサンプルデータが格納されたデータベースと照合して推測する。
　第４の特徴に係る発明は、前記動物の温度を計測する温度計測手段と、
　を備え、
　前記体重推測手段が、前記計測した温度から前記動物の筋肉量又は脂肪量を加味して、体重を推測する、
　ことを特徴とする第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムを提供する。
　第４の特徴に係る発明によれば、第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムは、前記動物の温度を計測し、前記計測した温度から前記動物の筋肉量又は脂肪量を加味して、体重を推測する。
　第５の特徴に係る発明は、前記体重推測手段が、前記動物の３Ｄモデルを作成して体重を推測する、
　ことを特徴とする第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムを提供する。
　第５の特徴に係る発明によれば、第１又は第２のいずれかの特徴に係る発明である動物体重推測システムは、前記動物の３Ｄモデルを作成して体重を推測する。
　第６の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測方法であって、
　前記動物を撮像するステップと、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得するステップと、
　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測するステップと、
　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測するステップと、
　を備えることを特徴とする動物体重推測方法を提供する。
　第７の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測方法であって、
　前記動物を撮像するステップと、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得するステップと、
　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測するステップと、
　を備えることを特徴とする動物体重推測方法を提供する。
　第８の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測システムに、
　前記動物を撮像するステップ、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得するステップ、
　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測するステップ、
　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測するステップ、
　を実行させるプログラムを提供する。
　第９の特徴に係る発明は、動物の体重を推測する動物体重推測システムに、
　前記動物を撮像するステップ、
　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得するステップ、
　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測するステップ、
　を実行させるプログラムを提供する。
　本発明によれば、動物の体重の測定に際し、費用の高騰を抑制するとともに、安全性を向上させた動物体重推測システム、動物体重推測方法及びプログラムを提供することが可能となる。
図１は、動物体重推測システム１の概要を示す図である。 図２は、動物体重推測システム１の全体構成図である。 図３は、サーバ１０、情報端末１００の機能ブロック図である。 図４は、サーバ１０、情報端末１００が実行する輪郭サンプルＤＢ作成処理を示す図である。 図５は、サーバ１０、情報端末１００が実行する特徴量サンプルＤＢ作成処理を示す図である。 図６は、サーバ１０、情報端末１００が実行する３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理を示す図である。 図７は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第１の動物体重推測処理を示す図である。 図８は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第１の動物体重推測処理を示す図である。 図９は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第１の動物体重推測処理を示す図である。 図１０は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第２の動物体重推測処理を示す図である。 図１１は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第２の動物体重推測処理を示す図である。 図１２は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第２の動物体重推測処理を示す図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
　［動物体重推測システム１の概要］
　本発明の好適な実施形態の概要について、図１に基づいて、説明する。図１は、本発明の好適な実施形態である動物体重推測システム１の概要を説明するための図である。図１において、動物体重推測システム１は、サーバ１０、情報端末１００から構成される。
　なお、図１において、情報端末１００は、１つに限らず、複数であってもよい。また、サーバ１０又は情報端末１００は、実在する装置に限らず、仮想的な装置であってもよい。また、後述する各処理は、サーバ１０又は情報端末１００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
　サーバ１０は、情報端末１００とデータ通信可能なサーバ装置である。
　情報端末１００は、サーバ１０とデータ通信可能な端末装置である。情報端末１００は、例えば、携帯電話、携帯情報端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータに加え、ネットブック端末、スレート端末、電子書籍端末、携帯型音楽プレーヤ等の電化製品や、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル端末や、その他の物品である。
　はじめに、情報端末１００は、牛や鶏等の動物の静止画又は動画等の撮像画像を撮像する（ステップＳ０１）。以下の説明において、撮像対象とする動物は、牛であるものとして説明する。なお、情報端末１００は、撮像画像に加え、熱分布画像を示すサーモグラフィーを撮像する構成であってもよい。このとき、情報端末１００は、外部装置等が撮像したサーモグラフィーを取得する構成であってもよいし、アプリケーション等によりサーモグラフィーを撮像する構成であってもよい。
　情報端末１００は、距離センサ等により、牛とこの牛を撮像した撮像位置との間の距離を計測する（ステップＳ０２）。なお、ステップＳ０２の処理は、後述するステップＳ０４において、特徴量を取得する場合、省略することも可能である。
　情報端末１００は、撮像画像の情報である撮像画像データ及び距離の情報である距離データを、サーバ１０に送信する（ステップＳ０３）。情報端末１００は、後述するステップＳ０４の処理において、特徴量を取得する場合、撮像画像データのみをサーバ１０に送信する。
　サーバ１０は、撮像画像データを受信する。サーバ１０は、受信した撮像画像データを画像解析し、牛の輪郭データ又は特徴量を取得する（ステップＳ０４）。
　ステップＳ０４において、サーバ１０は、輪郭データを取得した場合、取得した輪郭データと、計測した距離とから牛の体重を推測する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５において、サーバ１０は、予め輪郭データと実際の体重とが関連付けられたサンプルデータを格納した輪郭サンプルＤＢ（データベース）を照合することにより、今回取得した輪郭データと一致又は近似するサンプルデータの輪郭データを抽出し、この輪郭データに関連付けられた体重を、この牛の体重として推測する。なお、サーバ１０は、推測した体重に、サーモグラフィーの熱分布に基づいて判別した筋肉量又は脂肪量を加味することにより、体重の推測の精度を向上させる構成であってもよい。また、サーバ１０は、３Ｄモデルを作成し、３ＤモデルサンプルＤＢに格納されたサンプルデータの３Ｄモデルと、取得した輪郭データに基づいて作成した３Ｄモデルとに基づいて、体重を推測する構成であってもよい。
　また、ステップＳ０４において、サーバ１０は、特徴量を取得した場合、取得した特徴量から、動物の体重を推測する（ステップＳ０６）。ステップＳ０６において、サーバ１０は、予め特徴量と実際の体重とが関連付けられたサンプルデータを格納した特徴量サンプルＤＢを照合することにより、今回取得した特徴量と一致又は近似するサンプルデータの特徴量を抽出し、この特徴量に関連付けられた体重を、この牛の体重として推測する。なお、サーバ１０は、推測した体重に、サーモグラフィーの熱分布に基づいて判別した筋肉量又は脂肪量を加味することにより、体重の推測の精度を向上させる構成であってもよい。また、サーバ１０は、３Ｄモデルを作成し、３ＤモデルサンプルＤＢに格納されたサンプルデータの３Ｄモデルと、取得した特徴量に基づいて作成した３Ｄモデルとに基づいて、体重を推測する構成であってもよい。
　以上が、動物体重推測システム１の概要である。
　［動物体重推測システム１のシステム構成］
　図２に基づいて、本発明の好適な実施形態である動物体重推測システム１のシステム構成について説明する。図２は、本発明の好適な実施形態である動物体重推測システム１のシステム構成を示す図である。動物体重推測システム１は、サーバ１０、情報端末１００、公衆回線網（インターネット網や、第３、第４世代通信網等）５から構成される。なお、情報端末１００は、１つに限らず、複数であってもよい。また、サーバ１０、情報端末１００は、実在する装置又は仮想的な装置のいずれか又は双方により実現されてもよい。また、後述する各処理は、サーバ１０、情報端末１００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
　サーバ１０は、後述の機能を備えた上述したサーバ装置である。
　情報端末１００は、後述の機能を備えた上述した端末装置である。
　［各機能の説明］
　図３に基づいて、本発明の好適な実施形態である動物体重推測システム１の機能について説明する。図３は、サーバ１０、情報端末１００の機能ブロック図を示す図である。
　サーバ１０は、制御部１１として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、通信部１２として、他の機器と通信可能にするためのデバイス、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）対応デバイスを備える。また、サーバ１０は、記憶部１３として、ハードディスクや半導体メモリ、記録媒体、メモリカード等によるデータのストレージ部を備える。記憶部１３には、後述する各種ＤＢが記憶される。
　サーバ１０において、制御部１１が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部１２と協働して、データ送受信モジュール２０を実現する。また、サーバ１０において、制御部１１が所定のプログラムを読み込むことにより、記憶部１３と協働して、ＤＢ作成モジュール３０、３Ｄモデル作成モジュール３１、体重推測モジュール３２を実現する。
　情報端末１００は、サーバ１０と同様に、制御部１１０として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、通信部１２０として、他の機器と通信可能にするためのＷｉＦｉ対応デバイス等を備える。また、情報端末１００は、入出力部１４０として、制御部１１０で制御したデータや画像を出力表示する表示部や、ユーザからの入力を受け付けるタッチパネルやキーボード、マウス等の入力部や、撮像画像を撮像する撮像デバイス、距離センサ等により対象物までの距離を計測する距離計測デバイス、対象物の温度分布を測定する温度計測デバイス等を備える。
　情報端末１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部１２０と協働して、データ送受信モジュール１５０を実現する。また、情報端末１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、入出力部１４０と協働して、撮像モジュール１７０、距離計測モジュール１７１、表示モジュール１７２を実現する。
　［輪郭サンプルＤＢ作成処理］
　図４に基づいて、動物体重推測システム１が実行する輪郭サンプルＤＢ作成処理について説明する。図４は、サーバ１０、情報端末１００が実行する輪郭サンプルＤＢ作成処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　はじめに、撮像モジュール１７０は、自身が有するカメラ等の撮像装置により、動物を撮像する（ステップＳ１０）。本実施形態において、撮像モジュール１７０は、牛を撮像するものとして説明する。なお、撮像対象とする動物は、牛に限らず、鶏、豚等様々な動物であってもよい。
　データ送受信モジュール１５０は、撮像した撮像画像の情報である撮像画像データを、サーバ１０に送信する（ステップＳ１１）。
　データ送受信モジュール２０は、撮像画像データを受信する。
　データ送受信モジュール２０は、この撮像した動物を実際に体重計で測定した体重の情報である測定データを取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、データ送受信モジュール２０は、データ通信可能に接続された体重計が測定した、ステップＳ１０において撮像した牛の体重の情報を取得する。なお、ステップＳ１２において、データ送受信モジュール２０は、情報端末１００が、この撮像した牛の測定データの入力を受け付け、受け付けた測定データをサーバ１０に送信することにより、測定データを取得する構成であってもよい。また、データ送受信モジュール２０は、その他の構成により、牛の測定データを取得する構成であってもよい。
　距離計測モジュール１７１は、撮像した牛とこの牛を撮像した撮像位置との間の距離を計測する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、距離計測モジュール１７１は、自身が有する距離センサにより、距離を計測する。なお、ステップＳ１３において、距離計測モジュール１７１は、その他の構成により距離を計測してもよい。
　データ送受信モジュール１５０は、計測した距離の情報である距離データを、サーバ１０に送信する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理は、上述したステップＳ１０及びステップＳ１１において、同時に実行されてもよい。例えば、撮像モジュール１７０が牛を撮像するときに、距離計測モジュール１７１が距離を計測する。そして、ステップＳ１１において、データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データに加え、距離データをも送信する構成であってもよい。
　ＤＢ作成モジュール３０は、この撮像画像データに映っている牛の輪郭を取得する（ステップＳ１５）。ＤＢ作成モジュール３０は、撮像画像データを、画像認識することにより、牛の輪郭を取得する。輪郭とは、例えば、牛の概形をかたどったものである。
　ＤＢ作成モジュール３０は、取得した牛の輪郭と、距離データとに基づいて、撮像した牛の面積を算出する（ステップＳ１６）。ＤＢ作成モジュール３０は、取得した牛の輪郭から、この牛の輪郭の面積を算出する。ＤＢ作成モジュール３０は、算出した牛の輪郭の面積と、距離データとに基づいて、撮像した牛の面積を算出する。
　ＤＢ作成モジュール３０は、算出した牛の面積と、牛の計測データとを関連付けた輪郭サンプルＤＢを作成し、記憶する（ステップＳ１７）。なお、ＤＢ作成モジュール３０は、算出した面積に替えて、取得した輪郭と牛の計測データとを関連付けて輪郭サンプルＤＢを作成し、記憶する構成であってもよい。
　情報端末１００は、この輪郭サンプルＤＢ作成処理を十分な数、例えば、１００頭前後の牛に対して実行し、輪郭サンプルＤＢを作成する。なお、輪郭サンプルＤＢは、上述した数のサンプル数に限らず、それよりも多くとも少なくともよい。多ければ多いほど、後述する体重の推測の際に、精度の向上を図ることができる。
　以上が、輪郭サンプルＤＢ作成処理である。
　［特徴量サンプルＤＢ作成処理］
　次に、図５に基づいて、動物体重推測システム１が実行する特徴量サンプルＤＢ作成処理について説明する。図５は、サーバ１０、情報端末１００が実行する特徴量サンプルＤＢ作成処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　サーバ１０及び情報端末１００は、上述したステップＳ１０乃至ステップＳ１２の処理と同様の処理を実行する（ステップＳ２０乃至ステップＳ２２）。
　ＤＢ作成モジュール３０は、この撮像画像データに映っている牛の特徴量を取得する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、ＤＢ作成モジュール３０は、撮像画像データを、画像認識することにより、牛の特徴量を抽出する。特徴量とは、例えば、身体的な特徴、各部位等である。
　ＤＢ作成モジュール３０は、取得した牛の特徴量と、牛の計測データとを関連付けた特徴量サンプルＤＢを作成し、記憶する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４において、ＤＢ作成モジュール３０はこの牛の全ての特徴量を一の特徴量としてまとめ、まとめた一の特徴量と計測データとを関連付ける。なお、ＤＢ作成モジュール３０は、個々の特徴量と計測データとを関連付ける構成であってもよい。
　情報端末１００は、この特徴量サンプルＤＢ作成処理を、十分な数、例えば、１００頭前後の牛に対して実行し、特徴量サンプルＤＢを作成する。なお、特徴量サンプルＤＢは、上述した数のサンプル数に限らず、それよりも多くとも少なくともよい。多ければ多いほど、後述する体重の推測の際に、精度の向上を図ることができる。
　以上が、特徴量サンプルＤＢ作成処理である。
　［３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理］
　次に、図６に基づいて、動物体重推測システム１が実行する３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理について説明する。図６は、サーバ１０、情報端末１００が実行する３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　サーバ１０及び情報端末１００は、上述したステップＳ１０乃至ステップＳ１２の処理と同様の処理を実行する（ステップＳ３０乃至ステップＳ３２）。
　３Ｄモデル作成モジュール３１は、撮像画像データを画像認識し、撮像画像データに含まれる牛の３Ｄモデルを作成する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３において、３Ｄモデル作成モジュール３１は、牛の画像を、３Ｄデータ化し、３Ｄモデルを作成する。
　ＤＢ作成モジュール３０は、作成した牛の３Ｄモデルと、牛の計測データとを関連付けた３ＤモデルサンプルＤＢを作成し、記憶する（ステップＳ３４）。
　情報端末１００は、この３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理を、十分な数、例えば、１００頭前後の牛に対して実行し、３ＤモデルサンプルＤＢを作成する。なお、３ＤモデルサンプルＤＢは、上述した数のサンプル数に限らず、それよりも多くとも少なくともよい。多ければ多いほど、後述する体重の推測の際に、精度の向上を図ることができる。
　以上が、３ＤモデルサンプルＤＢ作成処理である。
　［第１の動物体重推測処理］
　図７乃至図９に基づいて、動物体重推測システム１が実行する輪郭に基づく第１の動物体重推測処理について説明する。図７乃至図９は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第１の動物体重推測処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　はじめに、撮像モジュール１７０は、動物を撮像する（ステップＳ４０）。ステップＳ４０の処理は、上述したステップＳ１０の処理と同様である。
　データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データを、サーバ１０に送信する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１の処理は、上述したステップＳ１１の処理と同様である。
　データ送受信モジュール２０は、撮像画像データを受信する。
　距離計測モジュール１７１は、撮像した牛と、この牛を撮像した撮像位置との間の距離を計測する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２の処理は、上述したステップＳ１３の処理と同様である。
　データ送受信モジュール１５０は、距離データをサーバ１０に送信する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３の処理は、上述したステップＳ１４の処理と同様である。なお、ステップＳ４２及びステップＳ４３の処理は、上述したステップＳ４０及びステップＳ４１の処理において、同時に実行されてもよい。例えば、撮像モジュール１７０が牛を撮像するときに、距離計測モジュール１７１が距離を計測する。データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データに加え、距離データを送信する構成であってもよい。
　撮像モジュール１７０は、牛のサーモグラフィーを取得する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４において、情報端末１００は、専用のアプリケーションにより牛を撮像し、この牛のサーモグラフィーを取得することや、サーモグラフィーを撮像する装置を有線又は無線接続することにより、この装置により撮像されたこの牛のサーモグラフィーを取得することを実行する。
　データ送受信モジュール１５０は、サーモグラフィーの情報であるサーモグラフィーデータを、サーバ１０に送信する（ステップＳ４５）。なお、ステップＳ４４及びステップＳ４５の処理は、上述した距離データの取得及び送信と同様に、上述したステップＳ４０及びステップＳ４１の処理において、同時に実行される構成であってもよい。例えば、撮像モジュール１７０が牛を撮像するとき、この牛のサーモグラフィーも取得する。データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データに加え、サーモグラフィーデータを送信する構成であってもよい。また、ステップＳ４２及びステップＳ４３の処理と、ステップＳ４４及びステップＳ４５の処理とは、順序が入れ替わってもよい。
　データ送受信モジュール２０は、サーモグラフィーデータを受信する。
　３Ｄモデル作成モジュール３１は、撮像画像データを画像認識し、撮像画像データに含まれる牛の３Ｄモデルを作成する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理は、上述したステップＳ３３の処理と同様である。
　体重推測モジュール３２は、作成した３Ｄモデルに基づいて、所定の部位の比率を算出する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７において、体重推測モジュール３２は、耳から鼻までの間の距離と、鼻から胴体までの間の距離との比率や、前脚から後脚までの間の距離と、前脚の長さと、後脚の長さとの比率等を算出する。
　体重推測モジュール３２は、算出した比率に基づいて、牛の向いている方向等を判断する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８において、体重推測モジュール３２は、予め記憶された前、後ろ、正面等の所定の向きにおける部位の比率と、算出した比率とに基づいて、どの方向を向いているのかを判断する。なお、体重推測モジュール３２は、その他の構成により、牛の向いている方向を判断してもよい。
　体重推測モジュール３２は、判断した向きと、作成した３Ｄモデルと、３ＤモデルサンプルＤＢに格納された牛の３Ｄモデルとを照合し、この３Ｄモデルに関連付けられた牛の体重の推測データを取得する（ステップＳ４９）。ステップＳ４９において、体重推測モジュール３２は、作成した３Ｄモデルと近似又は一致する３ＤモデルサンプルＤＢに格納された３Ｄモデルを抽出する。近似とは、例えば、誤差数％以内であること等である。体重推測モジュール３２は、この抽出した３Ｄモデルに関連付けられた体重の計測データを取得する。このようにすることにより、体重推測モジュール３２は、作成した牛の３Ｄモデルから、この牛の体重を推測する。
　なお、上述したステップＳ４６乃至ステップＳ４９の処理は、必ずしも実行されなくてもよい。この場合、これらの処理を省略し、以降の処理を実行する構成であればよい。
　体重推測モジュール３２は、撮像画像データにおける牛の輪郭を取得する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の処理は、上述したステップＳ１５の処理を体重推測モジュール３２が実行する点を除けば同様である。
　体重推測モジュール３２は、取得した牛の輪郭と、距離データとに基づいて、牛の面積を算出する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１の処理は、上述したステップＳ１６の処理を、体重推測モジュール３２が実行する点を除けば同様である。
　体重推測モジュール３２は、算出した牛の面積と、輪郭サンプルＤＢに格納された牛の面積とを照合し、この面積に関連付けられた牛の体重の計測データを取得する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２において、体重推測モジュール３２は、算出した牛の面積と近似又は一致する輪郭サンプルＤＢに格納された面積を抽出する。近似とは、例えば、誤差数％以内であること等である。体重推測モジュール３２は、この抽出した面積に関連付けられた体重の計測データを取得する。このようにすることにより、体重推測モジュール３２は、算出した牛の面積から、この牛の体重を推測する。
　なお、体重推測モジュール３２は、牛の面積により牛の体重の計測データを取得する代わりに、牛の輪郭により牛の体重の計測データを取得する構成であってもよい。この場合、輪郭サンプルＤＢに、牛の輪郭データを格納し、この輪郭データに体重の計測データが関連付けられていればよい。体重推測モジュール３２は、抽出した牛の輪郭と、輪郭サンプルＤＢに格納された輪郭データとを照合し、一致又は近似する輪郭サンプルＤＢに格納された輪郭データを抽出する。体重推測モジュール３２は、この抽出した輪郭データに関連付けられた体重の推測データを取得する構成にすればよい。
　体重推測モジュール３２は、サーモグラフィーデータに基づいて、牛の温度分布を抽出する（ステップＳ５３）。
　体重推測モジュール３２は、抽出した温度分布に基づいて、牛の各部位や全体における筋肉量と脂肪量とを判別し、体脂肪率を算出する（ステップＳ５４）。筋肉と脂肪とは、温度差が存在するため、所定の温度以下であるか否か等の判断基準に基づいて、筋肉と脂肪の量を判別することが可能である。
　なお、ステップＳ５３及びステップＳ５４の処理は、必ずしも実行されなくてもよい。この場合、これらの処理を省略し、以降の処理を実行する構成であればよい。
　体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルから取得した体重の計測データ及び輪郭から取得した体重の計測データに、算出した体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する（ステップＳ５５）。ステップＳ５５において、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルから取得した体重の計測データと、輪郭から取得した体重の計測データとの平均値等に、体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する。体重推測モジュール３２は、体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する際、その精度を向上させることが可能となる。なお、ステップＳ５５において、体重推測モジュール３２は、体脂肪率に替えて、筋肉量又は脂肪量のいずれか又は双方を、計測データに加味することにより、体重を推測する構成であってもよい。この場合、例えば、筋肉量と脂肪量を其々算出し、この算出した筋肉量と脂肪量とを計測データに加味する構成であればよい。また、他の構成であってもよい。
　なお、ステップＳ５５において、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデル又は体脂肪率に関する処理を省略した場合、対応する情報を削除した処理を実行すればよい。例えば、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルに関する処理を省略した場合、輪郭から取得した体重の計測データに、算出した体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する構成とすればよい。また、体重推測モジュール３２は、体脂肪率に関する処理を省略した場合、３Ｄモデルから取得した体重の計測データと、輪郭から取得した体重の計測データとに基づいて、牛の体重を推測する構成とすればよい。また、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデル及び体脂肪率に関する処理を省略した場合、輪郭から取得した体重の計測データを、牛の体重として推測する構成とすればよい。
　データ送受信モジュール２０は、推測した体重である体重データを、情報端末１００に送信する（ステップＳ５６）。
　データ送受信モジュール１５０は、体重データを受信する。表示モジュール１７２は、体重データに基づいて牛の体重を表示する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７において、表示モジュール１７２は、撮像した撮像画像を表示するとともに、この撮像画像に重畳させた領域又は撮像画像を表示する領域とは異なる領域に、体重データに基づいた牛の体重を表示する。
　以上が、第１の動物体重推測処理である。
　［第２の動物体重推測処理］
　次に、図１０乃至図１２に基づいて、動物体重推測システム１が実行する特徴量に基づく第２の動物体重推測処理について説明する。図１０乃至図１２は、サーバ１０、情報端末１００が実行する第２の動物体重推測処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　撮像モジュール１７０は、動物を撮像する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の処理は、上述したステップＳ１０の処理と同様である。
　データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データを、サーバ１０に送信する（ステップＳ６１）。ステップＳ６１の処理は、上述したステップＳ１１の処理と同様である。
　データ送受信モジュール２０は、撮像画像データを受信する。
　撮像モジュール１７０は、牛のサーモグラフィーを取得する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２の処理は、上述したステップＳ４４の処理と同様である。
　データ送受信モジュール１５０は、サーモグラフィーデータを、サーバ１０に送信する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３の処理は、上述したステップＳ４５の処理と同様である。なお、ステップＳ６２及びステップＳ６３の処理は、上述したステップＳ６０及びステップＳ６１の処理において、同時に実行される構成であってもよい。例えば、撮像モジュール１７０が牛を撮像するとき、この牛のサーモグラフィーも取得する。データ送受信モジュール１５０は、撮像画像データに加え、サーモグラフィーデータを送信する構成であってもよい。
　データ送受信モジュール２０は、サーモグラフィーデータを受信する。
　３Ｄモデル作成モジュール３１は、撮像画像データを画像認識し、撮像画像データに含まれる牛の３Ｄモデルを作成する（ステップＳ６４）。ステップＳ６４の処理は、上述したステップＳ３３の処理と同様である。
　体重推測モジュール３２は、作成した３Ｄモデルに基づいて、所定の部位の比率を算出する（ステップＳ６５）。ステップＳ６５の処理は、上述したステップＳ４７の処理と同様である。
　体重推測モジュール３２は、算出した比率に基づいて、牛の向いている方向等を判断する（ステップＳ６６）。ステップＳ６６の処理は、上述したステップＳ４８の処理と同様である。
　体重推測モジュール３２は、判断した向きと、作成した３Ｄモデルと、３ＤモデルサンプルＤＢに格納された牛の３Ｄモデルとを照合し、この３Ｄモデルに関連付けられた牛の体重の推測データを取得する（ステップＳ６７）。ステップＳ６７の処理は、上述したステップＳ４９の処理と同様である。
　なお、上述したステップＳ６４乃至ステップＳ６７の処理は、必ずしも実行されなくてもよい。この場合、これらの処理を省略し、以降の処理を実行する構成であればよい。
　体重推測モジュール３２は、撮像画像データに映っている牛の特徴量を取得する（ステップＳ６８）。ステップＳ６８の処理は、上述したステップＳ２３の処理を体重推測モジュール３２が実行する点を除けば同様である。
　体重推測モジュール３２は、取得した牛の特徴量と、特徴量サンプルＤＢに格納された牛の特徴量とを照合し、この特徴量に関連付けられた牛の体重の計測データを取得する（ステップＳ６９）。ステップＳ６９において、体重推測モジュール３２は、取得した牛の特徴量と近似又は一致する特徴量サンプルＤＢに格納された特徴量を抽出する。近似とは、例えば、誤差数％以内であること等である。体重推測モジュール３２は、この抽出した特徴量に関連付けられた体重の計測データを取得する。このようにすることにより、体重推測モジュール３２は、抽出した特徴量から、この牛の体重を推測する。
　体重推測モジュール３２は、サーモグラフィーデータに基づいて、牛の温度分布を抽出する（ステップＳ７０）。ステップＳ７０の処理は、上述したステップＳ５３の処理と同様である。
　体重推測モジュール３２は、抽出した温度分布に基づいて、牛の各部位や全体における筋肉量と脂肪量とを判別し、体脂肪率を算出する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１の処理は、上述したステップＳ５４の処理と同様である。
　なお、ステップＳ７０及びステップＳ７１の処理は、必ずしも実行されなくてもよい。この場合、これらの処理を省略し、以降の処理を実行する構成であればよい。
　体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルから取得した体重の計測データ及び特徴量から取得した体重の計測データに、算出した体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する（ステップＳ７２）。ステップＳ７２において、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルから取得した体重の計測データと、特徴量から取得した体重の計測データとの平均値等に体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する。体重推測モジュール３２は、体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する際、その精度を向上させることが可能となる。なお、ステップＳ７２において、体重推測モジュール３２は、体脂肪率に替えて、筋肉量又は脂肪量のいずれか又は双方を、計測データに加味することにより、体重を推測する構成であってもよい。この場合、筋肉量と脂肪量とを其々算出し、この算出した筋肉量と脂肪量とを計測データに加味する構成であればよい。また、他の構成であってもよい。
　なお、ステップＳ７２において、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデル又は体脂肪率に関する処理を省略した場合、対応する情報を削除した処理を実行すればよい。例えば、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデルに関する処理を省略した場合、特徴量から取得した体重の計測データに、算出した体脂肪率を加味することにより、牛の体重を推測する構成とすればよい。また、体重推測モジュール３２は、体脂肪率に関する処理を省略した場合、３Ｄモデルから取得した体重の計測データと、特徴量から取得した体重の計測データとに基づいて、牛の体重を推測する構成とすればよい。また、体重推測モジュール３２は、３Ｄモデル及び体脂肪率に関する処理を省略した場合、特徴量から取得した体重の計測データを、牛の体重として推測する構成とすればよい。
　データ送受信モジュール２０は、体重データを、情報端末１００に送信する（ステップＳ７３）。ステップＳ７３の処理は、上述したステップＳ５６の処理と同様である。
　データ送受信モジュール１５０は、体重データを受信する。表示モジュール１７２は、体重データに基づいて、牛の体重を表示する（ステップＳ７４）。ステップＳ７４の処理は、上述したステップＳ５７の処理と同様である。
　以上が、第２の動物体重推測処理である。
　なお、上述した各処理は、サーバ１０と情報端末１００とにより実行されているが、情報端末１００のみにより実行されてもよい。この場合、サーバ１０が実行する処理を情報端末１００が実行する構成とすればよい。
　上述した手段、機能は、コンピュータ（ＣＰＵ、情報処理装置、各種端末を含む）が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（ＣＤ－ＲＯＭなど）、ＤＶＤ（ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭなど）等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
　１　動物体重推測システム、１０　サーバ、１００　情報端末

Claims (9)

  1. 　動物の体重を推測する動物体重推測システムであって、
    　前記動物を撮像する撮像手段と、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得する輪郭データ取得手段と、
    　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測する距離計測手段と、
    　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測する体重推測手段と、
    　を備えることを特徴とする動物体重推測システム。
  2. 　動物の体重を推測する動物体重推測システムであって、
    　前記動物を撮像する撮像手段と、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得する特徴量取得手段と、
    　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測する体重推測手段と、
    　を備えることを特徴とする動物体重推測システム。
  3. 　前記体重推測手段は、予め取得したサンプルデータが格納されたデータベースと照合して推測する、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動物体重推測システム。
  4. 　前記動物の温度を計測する温度計測手段と、
    　を備え、
    　前記体重推測手段は、前記計測した温度から前記動物の筋肉量又は脂肪量を加味して、体重を推測する、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動物体重推測システム。
  5. 　前記体重推測手段は、前記動物の３Ｄモデルを作成して体重を推測する、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動物体重推測システム。
  6. 　動物の体重を推測する動物体重推測方法であって、
    　前記動物を撮像するステップと、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得するステップと、
    　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測するステップと、
    　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測するステップと、
    　を備えることを特徴とする動物体重推測方法。
  7. 　動物の体重を推測する動物体重推測方法であって、
    　前記動物を撮像するステップと、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得するステップと、
    　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測するステップと、
    　を備えることを特徴とする動物体重推測方法。
  8. 　動物の体重を推測する動物体重推測システムに、
    　前記動物を撮像するステップ、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の輪郭データを取得するステップ、
    　前記動物と、当該動物を撮像した撮像位置との間の距離を計測するステップ、
    　前記取得した輪郭データと、前記計測した距離とから前記動物の体重を推測するステップ、
    　を実行させるプログラム。
  9. 　動物の体重を推測する動物体重推測システムに、
    　前記動物を撮像するステップ、
    　前記撮像した撮像画像から、前記動物の特徴量を取得するステップ、
    　前記取得した特徴量から、前記動物の体重を推測するステップ、
    　を実行させるプログラム。
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