WO2019146416A1 - 養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラム - Google Patents

養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラム Download PDF

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WO2019146416A1
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image
unit
poultry
chickens
monitoring unit
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PCT/JP2019/000539
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山本　泰子
聡 杉野
田代　義和
国彦 蓑島
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20021—Dividing image into blocks, subimages or windows

Definitions

  • the present invention relates to a poultry farming system used in poultry houses and the like.
  • Patent Document 1 discloses a method of automatically determining the mortality rate of chickens from an image captured by a thermograph.
  • chicken feeding status can be corrected by correcting the environment around feeders when there are few chickens around feeders. It is possible to improve and promote chicken gain.
  • the present invention provides a poultry farming system, a poultry farming method, and a program capable of monitoring the density of chickens in a poultry house.
  • a poultry farming system includes an imaging unit configured to capture an image in a poultry house, and a variation in density of chickens present in a specific region that is at least a partial region of the image captured by the imaging unit. And a monitoring unit that monitors the found variation.
  • the method for raising poultry captures an image in a poultry house, obtains variation in density of chickens present in a specific region that is at least a partial region of the captured image, and determines the obtained variation Monitor.
  • a program according to an aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the chicken raising method.
  • the chicken breeding system, the chicken breeding method, and the program of the present invention can monitor the density of chickens in a poultry house.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a poultry farming system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a poultry farming system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of the first monitoring operation.
  • FIG. 4A is a view showing an example of an image in the poultry house captured by the imaging unit.
  • FIG. 4B is a view showing another example of the image in the poultry house captured by the imaging unit.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an image showing that the eating condition has deteriorated.
  • FIG. 6 is a flowchart of the second monitoring operation.
  • FIG. 7 is a diagram showing various states of chickens in a poultry house.
  • FIG. 8 is a diagram showing temporal changes in density deviation and activity.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a water supply device.
  • FIG. 10 is a diagram showing an outline of a poultry farming system provided with a plurality of imaging devices.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a poultry farming system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a poultry farming system according to the embodiment.
  • a poultry farming system 10 is installed in a poultry house 100, for example.
  • the breeds of chickens reared in the poultry house 100 are, for example, broilers (more specifically, chunky, cobb, or arbor aqua etc.), but may be other breeds such as so-called ground chickens.
  • a feeder 50, a water feeder (not shown) and the like are arranged in the poultry house 100.
  • the poultry farming system 10 monitors the feeding condition of the chickens in the poultry house 100 by performing image processing on the image in the poultry house 100 captured by the imaging device 20. If it is determined that the eating condition of the chicken is deteriorating, an image for notifying of the deterioration of the eating condition is displayed on the display device 40. That is, the display device 40 notifies the administrator of the poultry house 100 of the deterioration of the eating condition. As a result, the manager of the poultry house 100 can efficiently gain chickens by improving the feeding condition.
  • the poultry farming system 10 specifically includes an imaging device 20, an information terminal 30, and a display device 40. Each device will be described in detail below.
  • the imaging device 20 captures an image in the poultry house 100.
  • the imaging device 20 is attached to, for example, the ceiling of the poultry house 100, and the imaging unit 21 captures an image of the inside of the poultry house 100.
  • the image here means a still image, and the imaging device 20 constantly captures, for example, a moving image composed of a plurality of images (in other words, frames).
  • the imaging device 20 includes an imaging unit 21.
  • the imaging unit 21 is an imaging module including an image sensor and an optical system (such as a lens) that guides light to the image sensor.
  • the image sensor is a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor or a charge coupled device (CCD) sensor.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • the information terminal 30 is an information terminal used by a manager of the poultry house 100 or the like.
  • the information terminal 30 monitors the feeding condition of the food in the chicken house 100 by performing image processing on the image in the chicken house 100 captured by the imaging device 20.
  • the information terminal 30 is, for example, a personal computer, but may be a smartphone or a tablet terminal.
  • the information terminal 30 may be a dedicated device used for the poultry farming system 10.
  • the information terminal 30 includes a communication unit 31, a monitoring unit 32, and a storage unit 33.
  • the communication unit 31 is an example of an acquisition unit, and acquires an image captured by the imaging unit 21 included in the imaging device 20. Further, the communication unit 31 transmits, to the display device 40, image information for displaying an image indicating that the eating state has deteriorated, based on the control of the monitoring unit 32.
  • the communication unit 31 is a communication module that performs wired communication or wireless communication.
  • the communication module is, in other words, a communication circuit.
  • the communication method of the communication unit 31 is not particularly limited.
  • the communication unit 31 may include two types of communication modules for communicating with each of the imaging device 20 and the display device 40.
  • a relay device such as a router may be interposed between the communication unit 31 and the imaging device 20 and the display device 40.
  • the monitoring unit 32 is an information processing unit that performs image processing on the image acquired by the communication unit 31 in order to monitor the feeding state of the chicken in the poultry house 100. Specifically, the monitoring unit 32 monitors the feeding condition of the chicken in the poultry house 100 by regularly or periodically performing at least one of a first monitoring operation and a second monitoring operation described later.
  • the monitoring unit 32 is realized by a microcomputer, but may be realized by a processor or a dedicated circuit.
  • the monitoring unit 32 may be realized by a combination of two or more of a microcomputer, a processor, and a dedicated circuit. The details of the image processing performed by the monitoring unit 32 and the determination of the eating state will be described later.
  • the storage unit 33 stores a control program executed by the monitoring unit 32. In addition, the storage unit 33 also stores a threshold value used to determine the eating state.
  • the storage unit 33 is realized by, for example, a semiconductor memory.
  • the display device 40 notifies the administrator or the like of the poultry house 100 of the feeding condition of the chicken in the poultry house 100 by the display of the image.
  • the display device 40 has a display unit 41.
  • the display unit 41 displays an image based on the image information transmitted from the communication unit 31.
  • the display unit 41 is an example of a notification unit, and notifies that the state of eating has deteriorated by displaying an image.
  • the display device 40 is, for example, a monitor for a personal computer, but may be a smartphone or a tablet terminal.
  • the information terminal 30 may include the display unit 41 instead of the display device 40.
  • the display unit 41 is realized by a liquid crystal panel or an organic EL panel.
  • the chicken breeding system 10 may be provided with a sound output unit such as a speaker as a notification unit instead of the display unit 41.
  • FIG. 3 is a flowchart of the first monitoring operation.
  • FIG. 4A is a view showing an example of an image in the poultry house 100 captured by the imaging unit 21. As shown in FIG.
  • the monitoring unit 32 of the information terminal 30 acquires an image in the poultry house 100 captured by the imaging unit 21 and converts the acquired image into a black and white image (S12).
  • the image captured by the imaging unit 21 is a color image
  • the monitoring unit 32 converts the acquired color image into a grayscale image, and each of the pixel values of the plurality of pixels included in the grayscale image and the threshold value The image is binarized by comparison with. That is, the monitoring unit 32 converts the grayscale image into a black and white image.
  • a black and white image is an image in which each of a plurality of pixels is either white or black. In other words, the black and white image is an image captured by the imaging unit 21 and binarized.
  • the white part in the black and white image is the part presumed to be a chicken.
  • the purpose is to determine the density of chickens in the vicinity of the feeder 50. Therefore, the accuracy of density determination can be enhanced by distinguishing between the portion where chickens appear and the other portion. . Therefore, the threshold value used for the binarization is appropriately determined so that the portion where the chicken appears is selectively white.
  • positioned in the poultry house 100 to be a thing of the color arrangement which becomes as black as possible in binarization. That is, the feeder 50 may have a different color from that of chickens.
  • the monitoring unit 32 determines a specific area which is at least a partial area of the black and white image (S13).
  • the specific area is an area of a part of the black and white image, and an area including the part where the feeder 50 is shown.
  • FIG. 4A a long specific area A around the feeder 50 along the horizontal direction of the image is illustrated.
  • the area around the feeder 50 is selectively taken as the specific area A.
  • the specific area may be divided into a plurality.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of an image in the poultry house 100 captured by the imaging unit 21 when the specific region is divided into a plurality.
  • a specific area A2 is shown in addition to the specific area A1.
  • Which part in the image is to be the specific region is empirically or experimentally determined by an installer or the like when the imaging device 20 is installed, for example. When the imaging range by the imaging unit 21 is narrow, the specific region may be the entire image.
  • the monitoring unit 32 divides the specific area into a plurality of unit areas (S14).
  • a rectangular unit area a obtained by dividing the specific area into a grid is illustrated.
  • the division method (the size of the unit area, the number of divisions, etc.) of the specific area is, for example, empirically or experimentally determined by the installer or the like.
  • the monitoring unit 32 calculates, for each of the plurality of unit areas, the proportion of the part estimated to reflect chickens in the unit area (S15). Specifically, the monitoring unit 32 calculates the ratio of the area of the white part to the total area of the unit area as the ratio of the part estimated to be a chicken in the unit area. More specifically, the monitoring unit 32 divides the total number of white pixels included in the unit area by the total number of pixels included in the unit area to calculate the ratio of the area of the white portion.
  • the monitoring unit 32 calculates the variation of the proportion of the part estimated to be reflected in the chicken calculated for each of the plurality of unit areas (S16). In other words, the monitoring unit 32 obtains the spatial variation of the density of chickens present in the specific area.
  • the variation here is specifically a standard deviation, but may be a variance.
  • the variation in the proportion of the portion estimated to be a chicken, which is calculated for each of the plurality of unit regions, is also described as a density deviation.
  • a relatively low density deviation means that the fed state is good. According to the inventors' experiments, chickens can be effectively increased by continuing the relatively small density deviation. Therefore, the monitoring unit 32 determines whether the density deviation (that is, the variation calculated in step S16) exceeds the first threshold (S17).
  • the monitoring unit 32 displays an image showing that the feeding condition has deteriorated.
  • the communication unit 31 is caused to transmit image information to be displayed.
  • the display device 40 receives the image information, and the display unit 41 displays an image indicating that the eating state has deteriorated based on the received image information (S18).
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an image showing that the eating condition has deteriorated. In other words, when the variation monitored by the monitoring unit 32 exceeds the first threshold, the display unit 41 notifies that the eating state has deteriorated due to the display of an image as shown in FIG. 5.
  • the display unit 41 may display an image indicating that the eating state is good.
  • the image which shows that the eating condition by the display part 41 deteriorated is performed more specifically, when the state in which a density deviation exceeds a 1st threshold value continues for a fixed period or more. That is, the process is performed when the density deviation does not return to the first threshold or less for a predetermined period or more.
  • the first threshold is appropriately determined empirically or experimentally by the installer or the like.
  • the first threshold may not be a fixed threshold, and may be changed according to the age of the chicken, for example.
  • the denseness of chickens in the vicinity of the feeder 50 in the poultry house 100 is monitored, and when the density of chickens in the vicinity of the feeder 50 decreases, the fact is notified. Can.
  • the poultry farming system 10 may monitor the amount of activity of chickens around the feeder 50.
  • the monitoring unit 32 may calculate the amount of activity of chickens in the specific area by image processing using the image captured by the imaging unit 21 and monitor the calculated amount of activity.
  • FIG. 6 is a flowchart of the second monitoring operation.
  • the imaging unit 21 of the imaging device 20 captures an image in the poultry house 100 (S21).
  • the monitoring unit 32 of the information terminal 30 converts the image in the poultry house 100 captured by the imaging unit 21 into a black and white image (S22), and determines at least a part of the black and white image as a specific area (S23).
  • the monitoring unit 32 calculates the amount of activity based on the number of pixels in which the color has changed from the image one frame before, which is included in the specific region of the black and white image to be processed (S24). Specifically, the monitoring unit 32 compares the black-and-white image to be processed with the black-and-white image one frame before the black-and-white image, and the pixels of the one-frame previous color changed Count the number. Here, the pixels whose color has changed include both pixels whose color has changed from black to white and pixels whose color has changed from white to black. Then, the monitoring unit 32 calculates the number of counted pixels as the amount of activity. The monitoring unit 32 may calculate the ratio of the number of counted pixels to the total number of pixels included in the specific area as the activity amount.
  • the monitoring unit 32 determines whether the calculated amount of activity falls below the second threshold (S25). If the amount of activity falls below the second threshold (Yes in S25), that is, if it is estimated that the feeding condition of the chicken is poor, the monitoring unit 32 displays an image showing that the feeding condition has deteriorated.
  • the communication unit 31 is caused to transmit image information to be displayed.
  • the display device 40 receives the image information, and the display unit 41 displays an image indicating that the eating state has deteriorated based on the received image information (S26). In other words, when the amount of activity monitored by the monitoring unit 32 falls below the second threshold, the display unit 41 notifies that the eating state has deteriorated due to the display of an image as shown in FIG. 5.
  • the display unit 41 may display an image indicating that the eating state is good.
  • the image which shows that the eating condition by the display part 41 deteriorated is more specifically performed, when the state in which an active mass is less than a 2nd threshold continues for a fixed period or more. That is, it is performed when the amount of activity does not return to the second threshold or more for a predetermined period or more.
  • the second threshold is appropriately determined empirically or experimentally by the installer or the like.
  • the second threshold may not be a fixed threshold, and may be changed according to the age of the chicken, for example.
  • FIG. 7 is a view showing various states of the chicken in the poultry house 100. As shown in FIG.
  • the poultry farming system 10 can estimate the feeding condition of the chickens in the poultry house 100.
  • the time deviation of the density deviation and the amount of activity by the monitoring unit 32 is, for example, as shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing temporal changes in density deviation and activity.
  • the monitoring unit 32 may monitor a moving average of density deviations and a moving average of activity amounts.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the water feeder 60. As shown in FIG. That is, the specific region may be a partial region of the image captured by the imaging unit 21 and may include a portion in which at least one of the feeder 50 and the water dispenser 60 is displayed.
  • the water feeding device 60 may also be of such a color scheme as possible to be as black as possible in the binarization. In other words, it is preferable that the water dispenser 60 has a color different from that of chickens.
  • the specific area includes a portion in which at least one of the feeder 50 and the water dispenser 60 is reflected.
  • the specific region may not include the portion in which the feeder 50 and the water dispenser 60 appear.
  • FIG. 10 is a diagram showing an outline of such a poultry farming system.
  • the poultry farming system 10a shown in FIG. 10 includes two imaging devices, an imaging device 20 and an imaging device 20a. That is, the poultry farming system 10a includes a plurality of imaging devices. In such a poultry farming system 10a, for example, the first monitoring operation and the second monitoring operation are performed using each of an image captured by the imaging device 20 and an image captured by the imaging device 20a. It will be.
  • the poultry farming system 10 a can expand the monitoring target range in the poultry house 100 as compared to the poultry farming system 10.
  • Such a poultry farming system 10 can monitor the density of chickens in the poultry house 100.
  • the monitoring unit 32 calculates, for each of a plurality of unit areas obtained by dividing the specific area, the ratio of the part estimated to be considered to include chickens in the unit area, and the calculated ratio Monitor the variability of
  • Such a poultry farming system 10 can monitor the density of chickens in the poultry house 100.
  • the specific region is a partial region of the image, and includes a portion in which at least one of the feeder 50 and the water dispenser 60 is shown.
  • Such a poultry farming system 10 can monitor the density of chickens in the area around the feeder 50 and the water feeder 60 as feeding status of the chickens.
  • the poultry breeding system 10 further includes a notification unit that performs notification when the variation monitored by the monitoring unit 32 exceeds a threshold.
  • the notification unit is, for example, a display unit 41 that notifies by displaying an image.
  • Such a poultry farming system 10 can report an increase in the density deviation of the chickens in the poultry house 100.
  • the monitoring unit 32 converts the image into a black and white image, and calculates the ratio of the white part occupying in the unit area as the proportion of the part estimated that chickens occupy in the unit area.
  • Such a poultry farming system 10 can calculate the density deviation by regarding the white part of the black and white image as the part where the chicken is reflected.
  • the monitoring unit 32 further calculates the activity amount of chickens in the specific area by image processing using the image captured by the imaging unit 21 and monitors the calculated activity amount.
  • Such a poultry farming system 10 can monitor the amount of activity of chickens in the poultry house 100.
  • the poultry farming system 10 further includes a notification unit that performs notification when the amount of activity monitored by the monitoring unit 32 falls below a threshold.
  • the notification unit is, for example, a display unit 41 that notifies by displaying an image.
  • Such a poultry farming system 10 can report a decrease in the amount of activity of chickens in the poultry house 100.
  • the monitoring unit 32 converts the image into a black and white image, and calculates the amount of activity based on the number of pixels in which the color has changed from the image one frame before, included in the specific region of the black and white image.
  • Such a poultry farming system 10 can calculate an activity amount based on a change in color of a pixel of a black and white image.
  • At least one of the feeder 50 and the water dispenser 60 has a color different from that of chicken.
  • the feeder 50 and the water dispenser 60 are color-coded so as to be distinguished from chickens in binarization, the determination accuracy of the dense state is enhanced.
  • the poultry farming system 10 a includes a plurality of imaging units 21.
  • Such a poultry farming system 10 a can expand the monitoring target range in the poultry house 100.
  • the present invention may be realized as a system directed to day-to-day poultry.
  • diurnal poultry include, for example, ducks, turkeys, or guinea fowl.
  • the poultry-housing system was implement
  • the other device may include the components included in one device.
  • the information terminal may include a display unit instead of the display device, and the display device may be omitted.
  • a comprehensive or specific aspect of the present invention may be realized by an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer readable CD-ROM, and the apparatus, the system, the method. It may be realized by any combination of integrated circuit, computer program and recording medium.
  • the present invention may be realized as a method of raising chickens, may be realized as a program for causing a computer to execute the method of raising chickens, or is realized as a non-temporary recording medium in which the program is recorded. It is also good.
  • another processing unit may execute the processing executed by a specific processing unit.
  • movement of the poultry farming system demonstrated in the said embodiment is an example.
  • the order of the plurality of processes may be changed, or the plurality of processes may be performed in parallel.
  • the component such as the monitoring unit may be realized by executing a software program suitable for the component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • components such as the monitoring unit may be realized by hardware.
  • the component such as the monitoring unit may be specifically realized by a circuit or an integrated circuit. These circuits may constitute one circuit as a whole or may be separate circuits. Each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.

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Abstract

養鶏システム（１０）は、鶏舎（１００）内の画像を撮像する撮像部（２１）と、撮像部（２１）によって撮像された画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めたばらつきを監視する監視部（３２）とを備える。

Description

養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラム
　本発明は、鶏舎などにおいて用いられる養鶏システムに関する。
　養鶏は、産業として、日本を含めた世界各国において盛んに行われている。養鶏に関連する技術として、特許文献１には、サーモグラフで撮影した画像から鶏の死亡率を自動判定する死亡率自動判定方法が開示されている。
特開２００６－５０９８９号公報
　食肉用の鶏の飼育においては、効果的に鶏を増体させることが求められている。例えば、鶏舎内の給餌器の周辺の鶏の密集状態の監視が実現されれば、給餌器の周辺にいる鶏が少ない場合に給餌器の周辺の環境を是正することで鶏の摂食状態を改善し、鶏の増体を促進することが可能である。
　本発明は、鶏舎内の鶏の密集状態を監視することができる養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラムを提供する。
　本発明の一態様に係る養鶏システムは、鶏舎内の画像を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めた前記ばらつきを監視する監視部とを備える。
　本発明の一態様に係る養鶏方法は、鶏舎内の画像を撮像し、撮像された前記画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めた前記ばらつきを監視する。
　本発明の一態様に係るプログラムは、前記養鶏方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本発明の養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラムは、鶏舎内の鶏の密集状態を監視することができる。
図１は、実施の形態に係る養鶏システムの概要を示す図である。 図２は、実施の形態に係る養鶏システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、第一監視動作のフローチャートである。 図４Ａは、撮像部によって撮像される鶏舎内の画像の一例を示す図である。 図４Ｂは、撮像部によって撮像される鶏舎内の画像の別の一例を示す図である。 図５は、摂食状態が悪化したことを示す画像の一例を示す図である。 図６は、第二監視動作のフローチャートである。 図７は、鶏舎内の鶏の様々な状態を示す図である。 図８は、密度偏差及び活動量の時間変化を示す図である。 図９は、給水器を示す模式図である。 図１０は、複数の撮像装置を備える養鶏システムの概要を示す図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
　（実施の形態）
　［構成］
　まず、実施の形態に係る養鶏システムの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る養鶏システムの概要を示す図である。図２は、実施の形態に係る養鶏システムの機能構成を示すブロック図である。
　図１に示されるように、実施の形態に係る養鶏システム１０は、例えば、鶏舎１００に設置される。鶏舎１００で飼育される鶏の品種は、例えば、ブロイラー（より具体的には、チャンキー、コッブ、または、アーバーエーカなど）であるが、いわゆる地鶏など、他の品種であってもよい。鶏舎１００内には給餌器５０及び給水器（図示せず）などが配置される。
　養鶏システム１０は、撮像装置２０によって撮像される鶏舎１００内の画像を画像処理することにより、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を監視する。鶏の摂食状態が悪化していると判定されると、摂食状態の悪化を報知するための画像が表示装置４０に表示される。つまり、表示装置４０によって鶏舎１００の管理者に摂食状態の悪化が報知される。これにより、鶏舎１００の管理者は、摂食状態の改善を図ることにより、鶏を効率的に増体させることができる。
　図１及び図２に示されるように、養鶏システム１０は、具体的には、撮像装置２０と、情報端末３０と、表示装置４０とを備える。以下、各装置について詳細に説明する。
　［撮像装置］
　撮像装置２０は、鶏舎１００内の画像を撮像する。撮像装置２０は、例えば、鶏舎１００の天井に取り付けられ、撮像部２１は、鶏舎１００内を俯瞰した画像を撮像する。ここでの画像は、静止画を意味し、撮像装置２０は、例えば、複数の画像（言い換えれば、フレーム）によって構成される動画像を常時撮影する。撮像装置２０は、撮像部２１を備える。
　撮像部２１は、イメージセンサと、イメージセンサに光を導く光学系（レンズ等）とからなる撮像モジュールである。イメージセンサは、具体的には、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサまたはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）センサなどである。撮像部２１によって撮像された画像は、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を監視するために情報端末３０によって画像処理される。
　［情報端末］
　情報端末３０は、鶏舎１００の管理者等によって使用される情報端末である。情報端末３０は、撮像装置２０によって撮像される鶏舎１００内の画像を画像処理することにより、鶏舎１００内の鶏の餌の摂食状態を監視する。情報端末３０は、例えば、パーソナルコンピュータであるが、スマートフォン、または、タブレット端末であってもよい。また、情報端末３０は、養鶏システム１０に用いられる専用装置であってもよい。情報端末３０は、具体的には、通信部３１と、監視部３２と、記憶部３３とを備える。
　通信部３１は、取得部の一例であって、撮像装置２０が有する撮像部２１が撮像した画像を取得する。また、通信部３１は、監視部３２の制御に基づいて、摂食状態が悪化したことを示す画像を表示するための画像情報を表示装置４０に送信する。
　通信部３１は、具体的には、有線通信または無線通信を行う通信モジュールである。通信モジュールは、言い換えれば、通信回路である。通信部３１の通信方式は、特に限定されない。通信部３１には、撮像装置２０及び表示装置４０のそれぞれと通信を行うための２種類の通信モジュールが含まれてもよい。また、通信部３１と、撮像装置２０及び表示装置４０との間には、ルータなどの中継装置が介在してもよい。
　監視部３２は、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を監視するために、通信部３１によって取得された画像を画像処理する情報処理部である。監視部３２は、具体的には、後述の第一監視動作、及び、第二監視動作の少なくとも一方を定常的または定期的に行うことにより、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を監視する。
　監視部３２は、具体的には、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサまたは専用回路によって実現されてもよい。監視部３２は、マイクロコンピュータ、プロセッサ、及び、専用回路のうち２つ以上の組み合わせによって実現されてもよい。なお、監視部３２によって行われる画像処理、及び、摂食状態の判定の詳細については後述する。
　記憶部３３は、監視部３２によって実行される制御プログラムが記憶される。また、記憶部３３には、摂食状態の判定に用いられる閾値なども記憶される。記憶部３３は、例えば、半導体メモリによって実現される。
　［表示装置］
　表示装置４０は、画像の表示によって、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を鶏舎１００の管理者等に報知する。表示装置４０は、表示部４１を有する。表示部４１は、通信部３１から送信される画像情報に基づいて画像を表示する。表示部４１は、報知部の一例であり、画像の表示により、摂食状態が悪化したことを報知する。
　表示装置４０は、具体的には、例えば、パーソナルコンピュータ用のモニタであるが、スマートフォン、または、タブレット端末であってもよい。情報端末３０がスマートフォン等である場合、表示装置４０に代わって情報端末３０が表示部４１を備えてもよい。表示部４１は、具体的には、液晶パネル、または、有機ＥＬパネルなどによって実現される。
　なお、摂食状態が悪化したことが画像によって報知されることは必須ではない。摂食状態が悪化したことは、音声などによって報知されてもよく、この場合、養鶏システム１０は、表示部４１に代えてスピーカ等の出音部を報知部として備えればよい。
　［第一監視動作］
　鶏舎１００内において、給餌器５０の周辺に鶏が集まっている状態は、摂食状態が良いと考えられる。そこで、養鶏システム１０は、給餌器５０の周辺における鶏の密集状態を監視する。以下、このような第一監視動作の詳細について説明する。図３は、第一監視動作のフローチャートである。
　まず、撮像装置２０の撮像部２１は、鶏舎１００内の画像を撮像する（Ｓ１１）。図４Ａは、撮像部２１によって撮像される鶏舎１００内の画像の一例を示す図である。
　次に、情報端末３０の監視部３２は、撮像部２１によって撮像された鶏舎１００内の画像を取得し、取得した画像を白黒画像に変換する（Ｓ１２）。撮像部２１によって撮像される画像がカラー画像である場合、監視部３２は、取得したカラー画像をグレースケールの画像に変換し、グレースケールの画像に含まれる複数の画素の画素値のそれぞれと閾値との比較により、画像を二値化する。つまり、監視部３２は、グレースケールの画像を白黒画像に変換する。白黒画像は、複数の画素のそれぞれが白色及び黒色のいずれかとなる画像である。白黒画像は、言い換えれば、撮像部２１によって撮像され、かつ、二値化された画像である。
　鶏の体は、白色であるため、白黒画像において白色の部分は、鶏が映っていると推定される部分となる。第一監視動作では、給餌器５０の周辺における鶏の密集状態の判定が目的であるため、鶏が映っている部分とそれ以外の部分とが区別されることで密集状態の判定精度が高められる。したがって、二値化に用いられる閾値は、鶏が映っている部分が選択的に白色となるように適宜定められる。また、鶏舎１００内に配置される給餌器５０などは、二値化においてなるべく黒色になるような配色のものであるとよい。つまり、給餌器５０は、鶏とは異なる配色がなされているとよい。
　次に、監視部３２は、白黒画像の少なくとも一部の領域である特定領域を決定する（Ｓ１３）。特定領域は、具体的には、白黒画像の一部の領域であり、かつ、給餌器５０が映っている部分を含む領域である。図４Ａでは、給餌器５０の周辺の、画像の水平方向に沿って長い特定領域Ａが例示されている。図４Ａでは、給餌器５０の周辺の領域が選択的に特定領域Ａとされている。なお、特定領域は、複数に分かれていてもよい。図４Ｂは、特定領域が複数に分かれる場合の、撮像部２１によって撮像される鶏舎１００内の画像の一例を示す図である。図４Ｂでは、特定領域Ａ１に加えて特定領域Ａ２が示されている。画像内のどの部分を特定領域とするかは、例えば、撮像装置２０の設置時に設置者等によって経験的または実験的に定められる。撮像部２１による撮像範囲が狭いような場合には、特定領域は画像の全部であってもよい。
　次に、監視部３２は、特定領域を複数の単位領域に分割する（Ｓ１４）。図４Ａ（または図４Ｂ）では、特定領域を格子状に分割することによって得られる矩形の単位領域ａが例示されている。特定領域の分割方法（単位領域の大きさ、及び、分割数など）は、例えば、設置者等によって経験的または実験的に定められる。
　次に、監視部３２は、複数の単位領域のそれぞれについて当該単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合を算出する（Ｓ１５）。監視部３２は、具体的には、単位領域の全面積に占める白色の部分の面積の割合を、単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合として算出する。監視部３２は、より具体的には、単位領域に含まれる白色の画素の総数を単位領域に含まれる総画素数によって除算することで白色の部分の面積の割合を算出する。
　次に、監視部３２は、複数の単位領域のそれぞれについて算出された鶏が映っていると推定される部分の割合のばらつきを算出する（Ｓ１６）。言い換えれば、監視部３２は、特定領域に存在する鶏の密度の空間的なばらつきを求める。ここでのばらつきは、具体的には、標準偏差であるが、分散であってもよい。以下では、複数の単位領域のそれぞれについて算出された鶏が映っていると推定される部分の割合のばらつきは、密度偏差とも記載される。
　密度偏差が比較的小さい状態は、摂食状態が良好であることを意味する。発明者らの実験によれば、密度偏差が比較的小さい状態が継続されることで、鶏を効果的に増体できる。そこで、監視部３２は、密度偏差（つまり、ステップＳ１６において算出されたばらつき）が第一閾値を上回ったか否かを判定する（Ｓ１７）。
　監視部３２は、密度偏差が第一閾値を上回る場合（Ｓ１７でＹｅｓ）、つまり、鶏の餌の摂食状態が悪いと推定される場合には、摂食状態が悪化したことを示す画像を表示するための画像情報を通信部３１に送信させる。表示装置４０は、画像情報を受信し、表示部４１は、受信した画像情報に基づいて摂食状態が悪化したことを示す画像を表示する（Ｓ１８）。図５は、摂食状態が悪化したことを示す画像の一例を示す図である。表示部４１は、言い換えれば、監視部３２によって監視されるばらつきが第一閾値を上回った場合に図５のような画像の表示によって摂食状態が悪化した旨の報知を行う。
　一方、密度偏差が第一閾値以下である場合（Ｓ１７でＮｏ）、つまり、鶏の餌の摂食状態が良好であると推定される場合には、摂食状態が悪化したことを示す画像の表示は行われない。この場合、表示部４１は、摂食状態が良好であることを示す画像を表示してもよい。
　なお、表示部４１による摂食状態が悪化したことを示す画像は、より具体的には、密度偏差が第一閾値を上回る状態が一定期間以上続く場合に行われる。つまり、密度偏差が一定期間以上の間、第一閾値以下に復帰しない場合に行われる。第一閾値については、設置者等によって経験的または実験的に適宜定められる。第一閾値は、固定の閾値でなくてもよく、例えば、鶏の日齢に応じて変更されてもよい。
　以上のような第一監視動作によれば、鶏舎１００内の給餌器５０周辺における鶏の密集状態を監視し、給餌器５０の周辺における鶏の密集状態が低下した際にその旨を報知することができる。
　［第二監視動作］
　また、給餌器５０の周辺で活動している鶏は、単に給餌器５０の周辺に滞在しているのではなく餌を摂取していると推定される。したがって、給餌器５０の周辺における鶏の活動量が多いほど、摂食状態が良いと考えられる。そこで、養鶏システム１０は、給餌器５０の周辺における鶏の活動量を監視してもよい。具体的には、監視部３２は、撮像部２１によって撮像された画像を用いた画像処理により、特定領域における鶏の活動量を算出し、算出した活動量を監視してもよい。以下、このような第二監視動作の詳細について説明する。図６は、第二監視動作のフローチャートである。
　まず、撮像装置２０の撮像部２１は、鶏舎１００内の画像を撮像する（Ｓ２１）。情報端末３０の監視部３２は、撮像部２１によって撮像された鶏舎１００内の画像を白黒画像に変換し（Ｓ２２）、白黒画像の少なくとも一部の領域を特定領域として決定する（Ｓ２３）。これらのステップＳ２１～ステップＳ２３については、図３のステップＳ１１～ステップＳ１３と同様である。
　次に、監視部３２は、処理対象の白黒画像の特定領域に含まれる、１フレーム前の画像から色が変化した画素の数に基づいて活動量を算出する（Ｓ２４）。監視部３２は、具体的には、処理対象の白黒画像と当該白黒画像の１フレーム前の白黒画像とを比較し、特定領域に含まれる、１フレーム前の白黒画像から色が変化した画素の数をカウントする。ここでの色が変化した画素には、黒色から白色に変化した画素、及び、白色から黒色に変化した画素の両方が含まれる。そして、監視部３２は、カウントされた画素の数を活動量として算出する。なお、監視部３２は、特定領域に含まれる総画素数に対するカウントされた画素の数の割合を活動量として算出してもよい。
　次に、監視部３２は、算出された活動量が第二閾値を下回ったか否かを判定する（Ｓ２５）。監視部３２は、活動量が第二閾値を下回る場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、つまり、鶏の餌の摂食状態が悪いと推定される場合には、摂食状態が悪化したことを示す画像を表示するための画像情報を通信部３１に送信させる。表示装置４０は、画像情報を受信し、表示部４１は、受信した画像情報に基づいて摂食状態が悪化したことを示す画像を表示する（Ｓ２６）。表示部４１は、言い換えれば、監視部３２によって監視される活動量が第二閾値を下回った場合に図５のような画像の表示によって摂食状態が悪化した旨の報知を行う。
　一方、活動量が第二閾値以上である場合（Ｓ２５でＮｏ）、つまり、鶏の餌の摂食状態が良好であると推定される場合には、摂食状態が悪化したことを示す画像の表示は行われない。この場合、表示部４１は、摂食状態が良好であることを示す画像を表示してもよい。
　なお、表示部４１による摂食状態が悪化したことを示す画像は、より具体的には、活動量が第二閾値を下回る状態が一定期間以上続く場合に行われる。つまり、活動量が一定期間以上の間、第二閾値以上に復帰しない場合に行われる。第二閾値については、設置者等によって経験的または実験的に適宜定められる。第二閾値は、固定の閾値でなくてもよく、例えば、鶏の日齢に応じて変更されてもよい。
　以上のような第二監視動作によれば、鶏舎１００内の給餌器５０の周辺における鶏の活動量を監視し、活動量が低下した際にその旨を報知することができる。
　［摂食状態についてのまとめ］
　以上説明したように、監視部３２によって密度偏差及び活動量が定常的または定期的に監視されれば、養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を推定することができる。図７は、鶏舎１００内の鶏の様々な状態を示す図である。
　図７の（ａ）に示されるように、給餌器５０の周辺に鶏が均等に分布し、かつ、活動している場合には、摂食状態は良好である。このような場合には、密度偏差は小さくなり、かつ、活動量は大きくなる。
　また、図７の（ｂ）に示されるように、給餌器５０の周辺において鶏がバラバラに動きまわっている場合には、摂食状態はあまりよくない。このような場合には、密度偏差は大きくなり、かつ、活動量は大きくなる。
　また、図７の（ｃ）に示されるように、給餌器５０の周辺にある程度鶏が集まっているが、寝ている鶏が多いような場合には、摂食状態はあまりよくない。このような場合には、密度偏差は小さくなり、かつ、活動量は小さくなる。
　また、図７の（ｄ）に示されるように、給餌器５０の周辺に鶏が集まっておらず、鶏が鶏舎１００内で分散して寝ているような場合、摂食状態はよくない。このような場合には、密度偏差は大きくなり、かつ、活動量は小さくなる。
　以上説明したように、監視部３２によって密度偏差及び活動量が定常的または定期的に監視されれば、養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の摂食状態を推定することができる。監視部３２による密度偏差及び活動量の時間変化は、例えば、図８のようになる。図８は、密度偏差及び活動量の時間変化を示す図である。なお、監視部３２は、密度偏差の移動平均及び活動量の移動平均を監視してもよい。
　［変形例１］
　上記実施の形態では、給餌器５０の周辺の領域が選択的に特定領域とされたが、図９に示されるような給水器６０の周辺の領域が選択的に特定領域とされてもよい。図９は、給水器６０を示す模式図である。つまり、特定領域は、撮像部２１によって撮像された画像の一部の領域であり、かつ、給餌器５０及び給水器６０の少なくとも一方が映っている部分を含めばよい。
　給餌器５０と同様に、給水器６０も二値化においてなるべく黒色になるような配色のものであるとよい。つまり、給水器６０は、鶏とは異なる配色がなされているとよい。
　また、特定領域に給餌器５０及び給水器６０の少なくとも一方が映っている部分が含まれることは必須ではない。例えば、鶏舎１００内の鶏の密集状態に基づいて鶏舎１００内の異常を判定するような場合、特定領域には、給餌器５０及び給水器６０が映っている部分が含まれなくてもよい。
　［変形例２］
　鶏舎１００内には複数の撮像装置２０が設置されてもよい。図１０は、このような養鶏システムの概要を示す図である。
　図１０に示される養鶏システム１０ａは、撮像装置２０及び撮像装置２０ａの２つの撮像装置を備える。つまり、養鶏システム１０ａは、複数の撮像装置を備える。このような養鶏システム１０ａでは、例えば、撮像装置２０によって撮像された画像、及び、撮像装置２０ａによって撮像された画像のそれぞれを用いて、上記第一監視動作、及び、上記第二監視動作が行われる。養鶏システム１０ａは、養鶏システム１０に比べて、鶏舎１００内における監視対象範囲を拡張することができる。
　［効果等］
　以上説明したように、養鶏システム１０は、鶏舎１００内の画像を撮像する撮像部２１と、撮像部２１によって撮像された画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めた前記ばらつきを監視する監視部３２とを備える。
　このような養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の密集状態を監視することができる。
　また、例えば、監視部３２は、特定領域を分割することで得られる複数の単位領域のそれぞれについて当該単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合を算出し、算出された割合のばらつきを監視する。
　このような養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の密集状態を監視することができる。
　また、例えば、特定領域は、画像の一部の領域であり、かつ、給餌器５０及び給水器６０の少なくとも一方が映っている部分を含む。
　このような養鶏システム１０は、給餌器５０及び給水器６０の周辺の領域における鶏の密集状態を、鶏の摂食状態として監視することができる。
　また、例えば、養鶏システム１０は、さらに、監視部３２によって監視されるばらつきが閾値を上回った場合に報知を行う報知部を備える。報知部は、例えば、画像の表示によって報知を行う表示部４１である。
　このような養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の密度偏差の上昇を報知することができる。
　また、例えば、監視部３２は、画像を白黒画像に変換し、単位領域に占める白色の部分の割合を、単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合として算出する。
　このような養鶏システム１０は、白黒画像の白色の部分を鶏が映っている部分とみなして密度偏差を算出することができる。
　また、例えば、監視部３２は、さらに、撮像部２１によって撮像された画像を用いた画像処理により、特定領域における鶏の活動量を算出し、算出した活動量を監視する。
　このような養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の活動量を監視することができる。
　また、例えば、養鶏システム１０は、さらに、監視部３２によって監視される活動量が閾値を下回った場合に報知を行う報知部を備える。報知部は、例えば、画像の表示によって報知を行う表示部４１である。
　このような養鶏システム１０は、鶏舎１００内の鶏の活動量の低下を報知することができる。
　また、例えば、監視部３２は、画像を白黒画像に変換し、白黒画像の特定領域に含まれる、１フレーム前の画像から色が変化した画素の数に基づいて活動量を算出する。
　このような養鶏システム１０は、白黒画像の画素の色の変化に基づいて活動量を算出することができる。
　また、例えば、給餌器５０及び給水器６０の少なくとも一方は、鶏とは異なる配色がなされている。
　これにより、給餌器５０及び給水器６０が二値化において鶏と区別されるように配色されれば、密集状態の判定精度が高められる。
　また、例えば、養鶏システム１０ａは、複数の撮像部２１を備える。
　このような養鶏システム１０ａは、鶏舎１００内における監視対象範囲を拡張することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上、実施の形態に係る養鶏システムについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。
　例えば、本発明は、昼行性家禽類を対象としたシステムとして実現されてもよい。昼行性家禽類には、鶏の他に、例えば、アヒル、七面鳥、またはホロホロチョウなどが含まれる。
　また、上記実施の形態では、養鶏システムは、複数の装置を含むシステムとして実現されたが、単一の装置として実現されてもよいし、クライアントサーバシステムとして実現されてもよい。
　また、養鶏システムが備える構成要素の複数の装置への振り分けは、一例である。例えば、一の装置が備える構成要素を他の装置が備えてもよい。例えば、表示装置に代えて情報端末が表示部を備え、表示装置が省略されてもよい。
　また、本発明の包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本発明は、養鶏方法として実現されてもよいし、養鶏方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、当該プログラムが記録された非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
　また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、上記実施の形態において説明された養鶏システムの動作における複数の処理の順序は一例である。複数の処理の順序は、変更されてもよいし、複数の処理は、並行して実行されてもよい。
　また、上記実施の形態において、監視部などの構成要素は、当該構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　また、監視部などの構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。監視部などの構成要素は、具体的には、回路または集積回路によって実現されてもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１０、１０ａ　養鶏システム
　２０、２０ａ　撮像装置
　２１　撮像部
　３２　監視部
　４１　表示部
　５０　給餌器
　６０　給水器
　１００　鶏舎

Claims (13)

  1. 　鶏舎内の画像を撮像する撮像部と、
    　前記撮像部によって撮像された前記画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めた前記ばらつきを監視する監視部とを備える
    　養鶏システム。
  2. 　前記監視部は、前記特定領域を分割することで得られる複数の単位領域のそれぞれについて当該単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合を算出し、算出された前記割合のばらつきを監視する
    　請求項１に記載の養鶏システム。
  3. 　前記特定領域は、前記画像の一部の領域であり、かつ、給餌器及び給水器の少なくとも一方が映っている部分を含む
    　請求項１または２に記載の養鶏システム。
  4. 　さらに、前記監視部によって監視される前記ばらつきが閾値を上回った場合に報知を行う報知部を備える
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の養鶏システム。
  5. 　前記監視部は、
    　前記画像を白黒画像に変換し、
    　前記単位領域に占める白色の部分の割合を、前記単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合として算出する
    　請求項２に記載の養鶏システム。
  6. 　前記監視部は、さらに、前記撮像部によって撮像された前記画像を用いた画像処理により、前記特定領域における鶏の活動量を算出し、算出した前記活動量を監視する
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の養鶏システム。
  7. 　さらに、前記監視部によって監視される前記活動量が閾値を下回った場合に報知を行う報知部を備える
    　請求項６に記載の養鶏システム。
  8. 　前記監視部は、
    　前記画像を白黒画像に変換し、
    　前記白黒画像の前記特定領域に含まれる、１フレーム前の画像から色が変化した画素の数に基づいて前記活動量を算出する
    　請求項６または７に記載の養鶏システム。
  9. 　前記給餌器及び前記給水器の少なくとも一方は、鶏とは異なる配色がなされている
    　請求項３に記載の養鶏システム。
  10. 　前記養鶏システムは、複数の前記撮像部を備える
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の養鶏システム。
  11. 　鶏舎内の画像を撮像し、
    　撮像された前記画像の少なくとも一部の領域である特定領域に存在する鶏の密度のばらつきを求め、求めた前記ばらつきを監視する
    　養鶏方法。
  12. 　前記特定領域を分割することで得られる複数の単位領域のそれぞれについて当該単位領域に占める鶏が映っていると推定される部分の割合を算出し、算出された前記割合のばらつきを監視する
    　請求項１１に記載の養鶏方法。
  13. 　請求項１１または１２に記載の養鶏方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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