WO2020158307A1 - 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム - Google Patents

畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム Download PDF

Info

Publication number
WO2020158307A1
WO2020158307A1 PCT/JP2020/000219 JP2020000219W WO2020158307A1 WO 2020158307 A1 WO2020158307 A1 WO 2020158307A1 JP 2020000219 W JP2020000219 W JP 2020000219W WO 2020158307 A1 WO2020158307 A1 WO 2020158307A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
livestock
image
monitoring
images
monitoring method
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/000219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真吾 長友
雄一 稲葉
保 尾崎
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to CN202080007270.9A priority Critical patent/CN113273178A/zh
Priority to JP2020569465A priority patent/JP7209269B2/ja
Priority to US17/416,569 priority patent/US20220061272A1/en
Priority to EP20747700.1A priority patent/EP3920531A4/en
Publication of WO2020158307A1 publication Critical patent/WO2020158307A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K45/00—Other aviculture appliances, e.g. devices for determining whether a bird is about to lay
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2614—HVAC, heating, ventillation, climate control

Definitions

  • the present invention relates to a livestock house monitoring method used in a livestock house.
  • Patent Document 1 discloses a mortality automatic determination method for automatically determining the mortality of chickens from an image taken by a thermograph.
  • the present invention provides a livestock monitoring system, a program, and a livestock monitoring method capable of presenting the distribution of livestock in the livestock.
  • a livestock shed monitoring method includes an imaging step of capturing a moving image in a livestock shed, a conversion step of converting each of a plurality of images included in the captured moving image into a monochrome image, and a monochrome image. Generating a monitoring image showing the distribution of livestock in the barn by statistically processing the plurality of images converted into.
  • a program according to one aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the above-mentioned livestock building monitoring method.
  • a livestock shed monitoring system converts each of a plurality of images included in the moving image picked up by the image pickup unit and the moving image picked up by the image pickup unit into a black and white image, and a black and white image.
  • An information processing unit that generates a monitoring image indicating the distribution of livestock in the livestock house by statistically processing the plurality of images converted into images.
  • the livestock monitoring method, program, and livestock monitoring system of the present invention can present the distribution of livestock within the livestock.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a livestock shed monitoring system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of a monitoring image generation operation of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of generating a monitoring image of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 5: is a figure which shows an example of the moving image in a poultry house imaged by the imaging part.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the monitoring image.
  • FIG. 7 is a flowchart of the stay rate calculation operation of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the specific area.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a livestock shed monitoring system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 3
  • FIG. 9 is a flowchart of the operation of calculating the stay rate change of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a display screen on which a monitoring image and environmental data are simultaneously displayed.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a display screen on which the temporal change of the stay rate and the temporal change of the environmental data are simultaneously displayed.
  • FIG. 12 is a figure which shows the outline
  • FIG. 13 is a figure which shows an example of the image in the poultry house imaged by the imaging device which functions as a fisheye camera.
  • FIG. 14 is a figure which shows an example of the image which corrected the image in the poultry house imaged by the imaging device which functions as a fisheye camera.
  • each diagram is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Further, in each drawing, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and overlapping description may be omitted or simplified.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a livestock shed monitoring system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the livestock shed monitoring system according to the embodiment.
  • a livestock house monitoring system 10 is a chicken house monitoring system installed in a chicken house 100.
  • the breed of chickens raised in the poultry house 100 is, for example, broiler (more specifically, chunky, cobb, arbor acre, or the like), but may be other breeds such as so-called local chicken.
  • a feeder and a water feeder are arranged in the poultry house 100.
  • the poultry house 100 is an example of a livestock house, and the chicken is an example of livestock in the poultry house 100.
  • the livestock building monitoring system 10 generates an image for monitoring showing the distribution of chickens in the poultry house 100 by image-processing the image of the inside of the poultry house 100 captured by the imaging device 20, and the generated monitoring image is displayed on the display device 40. To display. Thereby, the administrator of the poultry house 100 can easily understand the distribution of chickens in the poultry house 100.
  • the barn monitoring system 10 specifically includes an imaging device 20, an information terminal 30, a display device 40, and an environment sensor 50.
  • an imaging device 20 specifically includes an information terminal 30, a display device 40, and an environment sensor 50.
  • the imaging device 20 captures a moving 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 a moving image of the inside of the poultry house 100.
  • the moving image is composed of a plurality of images (in other words, a plurality of frames).
  • the imaging device 20 includes an imaging unit 21.
  • the image pickup unit 21 is an image pickup module including an image sensor and an optical system (lens or the like) that guides light to the image sensor.
  • the image sensor is specifically a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor or a CCD (Charge Coupled Device) sensor.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device
  • the information terminal 30 is an information terminal used by a manager or the like of the poultry house 100.
  • the information terminal 30 monitors the distribution of chickens in the poultry house 100 by image-processing the moving image in the poultry 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 in the livestock building monitoring system 10.
  • the information terminal 30 specifically includes a communication unit 31, an information processing unit 32, a storage unit 33, and an operation reception unit 34.
  • the communication unit 31 is an example of an acquisition unit, and acquires the moving image captured by the imaging unit 21 included in the imaging device 20. Further, the communication unit 31 transmits image information for displaying a monitoring image showing the distribution of chickens in the poultry house 100 to the display device 40 under the control of the information processing unit 32.
  • the communication unit 31 acquires environmental data from the environmental sensor 50.
  • the communication unit 31 is specifically a communication module that performs wired communication or wireless communication. In other words, the communication module is a communication circuit.
  • the communication system of the communication unit 31 is not particularly limited.
  • the communication unit 31 may include three types of communication modules for communicating with each of the imaging device 20, the display device 40, and the environment sensor 50. A relay device such as a router may be interposed between the communication unit 31 and each of the imaging device 20, the display device 40, and the environment sensor 50.
  • the information processing unit 32 is an information processing unit that performs image processing on the moving image acquired by the communication unit 31 in order to generate a monitoring image indicating the distribution of chickens in the poultry house 100.
  • the information processing unit 32 is specifically realized by a microcomputer, but may be realized by a processor or a dedicated circuit.
  • the information processing section 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 information processing unit 32 will be described later.
  • the storage unit 33 stores the control program executed by the information processing unit 32. Further, the storage unit 33 also stores a moving image and the like acquired by the communication unit 31.
  • the storage unit 33 is realized by, for example, a semiconductor memory.
  • the operation reception unit 34 is a user interface device that receives an operation of an administrator of the poultry house 100 or the like.
  • the operation reception unit 34 is realized by, for example, a mouse and a keyboard.
  • the operation reception unit 34 may be realized by a touch panel or the like.
  • the display device 40 displays the monitoring image generated by the information processing unit 32.
  • the display device 40 has a display unit 41.
  • the display unit 41 displays the monitoring image based on the image information transmitted from the communication unit 31.
  • the display device 40 is specifically, 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 specifically realized by a liquid crystal panel, an organic EL panel, or the like.
  • the environmental sensor 50 is a sensor that measures environmental data around the chicken.
  • the environment sensor 50 specifically measures the environmental data inside the poultry house 100 and the environmental data outside the poultry house 100.
  • the environment sensor 50 is, for example, a temperature sensor that measures at least one of temperature data inside the poultry house 100 and temperature data outside the poultry house 100, but measures at least one of humidity data inside the poultry house 100 and humidity data outside the poultry house 100. It may be a humidity sensor.
  • the environment sensor 50 is a brightness sensor that measures the brightness in the poultry house 100, an odor sensor that measures the odor in the poultry house 100, a microphone that measures the noise in the poultry house 100, and the CO 2 concentration in the poultry house 100.
  • a CO 2 concentration sensor or the like may be used. That is, the environmental data may be brightness data, odor data, noise data, CO 2 concentration data, or the like.
  • FIG. 3 is a flowchart of a monitoring image generation operation of the livestock shed monitoring system 10.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of generating a monitoring image.
  • FIG. 5 is a figure which shows an example of the moving image in the poultry house 100 imaged by the imaging part 21. As shown in FIG.
  • the information processing unit 32 of the information terminal 30 acquires the moving image in the poultry house 100 imaged by the imaging unit 21 in a predetermined period, and converts each of the plurality of images forming the acquired moving image into a monochrome image.
  • the plurality of images are a plurality of images whose image capturing times are different from each other, in other words, a plurality of frames or a plurality of still images.
  • 4A shows a plurality of images captured during the predetermined period T
  • FIG. 4B shows a plurality of images converted into black and white images.
  • a plurality of images (frames) imaged during a predetermined period T whose end point is time t are used.
  • a plurality of images captured during a predetermined period with t as an intermediate point may be used, or a plurality of images captured during a predetermined period with time t as a start point may be used.
  • the predetermined period is, for example, 1 hour, but may be 24 hours and is not particularly limited.
  • the plurality of images are, for example, temporally continuous images, but some of the temporally continuous images may be thinned out during the averaging process.
  • the information processing unit 32 converts the color image into a grayscale image, and sets the pixel values of a plurality of pixels included in the grayscale image and the threshold value.
  • the image is binarized by comparing That is, the information processing section 32 converts the grayscale image into a monochrome image.
  • a monochrome image is an image in which each of a plurality of pixels is either white or black.
  • the black and white image is an image captured by the image capturing unit 21 and binarized.
  • the threshold value used for binarization is appropriately determined so that the part where the chicken is reflected is selectively white.
  • p-tile method, mode method, discriminant analysis method, and the like are known as methods for calculating a threshold value used for general image binarization, and the threshold value is determined using such a method. You may be asked.
  • the feeder or the like arranged in the poultry house 100 has a color scheme that is as black as possible in binarization. In other words, the feeder should have a different color scheme from chicken.
  • the information processing section 32 generates a monitoring image showing the distribution of chickens in the poultry house 100 by averaging a plurality of black and white images (S13).
  • FIG. 4C shows a monitoring image.
  • Coordinates of pixels (vertical, horizontal) (i, j) when expressed in the pixel value y i of the generated monitoring image, j is averaged multiple monochrome images each pixel value y i, a j It becomes a value.
  • the pixel value of the pixel included in the monochrome image is either 0 (for example, black) or 1 (for example, white), but the pixel value of the pixel included in the monitoring image is an arbitrary value between 0 and 1 inclusive.
  • step S13 instead of the averaging process, a process of calculating an intermediate value of pixel values of a plurality of black and white images, a process of calculating a root mean square of pixel values of a plurality of black and white images, and the like may be performed. .. In step S13, a plurality of black and white images may be statistically processed.
  • the information processing unit 32 causes the communication unit 31 to transmit image information for displaying the monitoring image.
  • the display device 40 receives the image information, and the display unit 41 displays the monitoring image based on the received image information (S14).
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the monitoring image.
  • the monitoring image is, for example, a heat map color image.
  • a portion where the pixel value is closer to 1 is a place where chickens are more likely to stay, and a portion where the pixel value is closer to 0 is a region where chickens are less likely to stay. Therefore, if the monitoring image is displayed in the heat map format (for example, the pixel value 1 is red and the pixel value 0 is blue), the administrator of the poultry house 100 can easily grasp the distribution of chickens in the poultry house 100. be able to.
  • the monitoring image is displayed as a still image, but may be displayed as a moving image.
  • the livestock building monitoring system 10 may calculate the stay rate, which is a parameter indicating the stay status of the chickens in the poultry house 100, using the monitoring image.
  • the stay rate is a parameter indicating how many chickens stay in a specific area in the image compared to other areas in the image, and is an example of a first parameter.
  • FIG. 7 is a flowchart of the operation of calculating the stay rate of the livestock building monitoring system 10.
  • the operation receiving unit 34 receives the operation of designating a specific area such as the administrator of the poultry house 100.
  • the information processing section 32 receives the designation of the specific area (S21).
  • the specific area is a partial area in the image.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the specific area. The positions of the feeder and the water feeder in FIG. 8 substantially correspond to those in FIG.
  • the specific area A1 is a peripheral area of the water feeder
  • the specific area A2 is a peripheral area of the water supply apparatus (more specifically, the water supply apparatus on the upper side of FIG. 5).
  • the specific area A3 is a peripheral area of the water supplier (more specifically, the lower water supplier in FIG. 5)
  • the specific area A4 is a central area of the poultry house 100.
  • at least one of the specific areas A1 to A4 may be designated.
  • the specific area may be designated in any manner. Although the specific area is described as an area in the image, it can be considered as an area in the poultry house 100 shown in the image. That is, it can be said that the specific area is an area within the poultry house 100.
  • the information processing section 32 calculates the stay rate in the specific area of the monitoring image (S22). Specifically, the information processing unit 32 calculates the stay rate by dividing the sum of pixel values of pixels included in the specific region by the sum of pixel values of pixels included in the target region.
  • the stay rate r k is represented by the following formula.
  • the target area is an area that includes the specific area and is larger than the specific area.
  • the entire monitoring image may be the target area, in the example of FIG. 8, the upper portion of the image (that is, the area in which the chickens are densely shown in FIG. 5) is the exclusion area. That is, the upper part of the image is excluded from the target area.
  • the region in which the chickens are densely reflected and reflected due to the mounting angle of the imaging unit 21 is excluded from the target region, so that the accuracy of stay rate calculation is improved.
  • the administrator of the poultry house 100 or the like distributes chickens according to time zones. Can be easily grasped.
  • the livestock building monitoring system 10 may calculate the stay rate change, which is a parameter indicating the amount of activity of the chicken in the poultry house 100, using the monitoring image.
  • the stay rate change is an example of the second parameter.
  • FIG. 9 is a flowchart of the operation of calculating the stay rate change of the livestock building monitoring system 10.
  • the operation receiving unit 34 receives the operation of designating a specific area such as the administrator of the poultry house 100.
  • the information processing section 32 receives the designation of the specific area (S31).
  • the specific area is a partial area in the image.
  • the information processing section 32 calculates the change in stay rate in the specific area (S32). Specifically, the information processing unit 32 specifies the total sum of absolute values of pixel value differences between corresponding pixels in specific areas of a plurality of monitoring images (first monitoring image and second monitoring image). Divide by the number of pixels included in the area.
  • the stay rate change c k is represented by the following equation. Note that
  • the stay rate change is calculated for each of the specific areas A1 to A4 and the change over time of the stay rate change is graphed and displayed on the display unit 41, the administrator of the poultry house 100, etc. It is possible to easily grasp the change in the stay rate (that is, the amount of activity) of.
  • the display unit 41 may display the environmental data measured by the environmental sensor 50 while the monitoring image is displayed.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a display screen on which a monitoring image and environmental data are simultaneously displayed.
  • temperature data inside the poultry house 100 and temperature data outside the poultry house 100 are displayed as environmental data.
  • the communication unit 31 acquires the environmental data measured by the environmental sensor 50, and the display unit 41 of the display device 40 displays the acquired environmental data under the control of the information processing unit 32. It is realized by doing.
  • the humidity data measured by the environment sensor 50 may be displayed as the environmental data on the display screen.
  • at least one of brightness data, odor data, noise data, and CO 2 concentration data may be displayed as other environmental data.
  • the administrator of the poultry house 100 can grasp the distribution and environmental data of the chickens in the poultry house 100 at a glance.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a display screen on which the temporal change of the stay rate and the temporal change of the environmental data are simultaneously displayed.
  • the change over time of the stay rate change is also displayed. As shown in FIG. 11, if the change over time of the stay rate and the change over time of the environmental data are displayed in a graph on the display unit 41, the manager of the poultry house 100 can determine the amount of activity of the chicken. The relationship with environmental data can be easily grasped.
  • the display screen of FIG. 10 shows the age of the chickens in the poultry house 100, the number of breeding, the breeding rate, the average weight, and the weight gain (how much the weight of one chicken increases from the day before). Data showing the training status such as Taka) is also displayed.
  • a prescribed value in other words, a standard value
  • the prescribed value may be displayed in addition to the measured value.
  • the administrator of the poultry house 100 can grasp the distribution and breeding data of the chickens in the poultry house 100 at a glance.
  • the training data may be displayed together with the stay rate or may be displayed together with the change in the stay rate.
  • the imaging device installed in the poultry house 100 may be a fisheye camera.
  • FIG. 12 is a figure which shows the outline
  • the imaging device 20a included in the livestock building monitoring system 10a shown in FIG. 12 is a fisheye camera. Such an imaging device 20a is realized, for example, when an imaging unit (not shown) included in the imaging device 20a includes a fisheye lens.
  • the imaging device 20a is attached to the ceiling of the poultry house 100 and images the inside of the poultry house 100 from directly above.
  • FIG. 13: is a figure which shows an example of the moving image in the poultry house 100 imaged by the imaging device 20a.
  • the chickens When the inside of the poultry house 100 is imaged from diagonally above like the livestock building monitoring system 10, the chickens appear to be dense at a position far from the imaging device 20 in the image. Then, when calculating parameters such as the stay rate as described above, it may be necessary to take measures such as excluding such regions.
  • FIG. 14 is a figure which shows an example of the image which corrected the image in the poultry house 100 imaged by the imaging device 20a (namely, the projective transformation).
  • the imaging device 20a is suitable for generating a monitoring image and calculating parameters using the monitoring image.
  • the conversion processing to the monochrome image may be performed after the projection conversion processing is performed, or the projection processing is performed after the conversion processing to the monochrome image is performed.
  • the conversion process may be performed.
  • the livestock house monitoring method executed by the computer such as the livestock house monitoring system 10 includes an imaging step (S11) of capturing a moving image in the poultry house 100 and a plurality of images included in the captured moving images. Is converted into a black and white image (S12), and a generation step (S13) is performed to statistically process the plurality of images converted into the black and white image to generate a monitoring image showing the distribution of chickens in the poultry house 100.
  • the poultry house 100 is an example of a livestock house, and the chicken is an example of livestock.
  • the distribution of chickens in the poultry house 100 can be presented to the manager of the poultry house 100 and the like by means of the monitoring image.
  • the livestock building monitoring method further calculates a first parameter indicating the staying status of the chicken in a specific area, which is a partial area in the monitoring image, based on the generated monitoring image.
  • the calculation step (S22) is included.
  • the first parameter is, for example, the stay rate in the above embodiment.
  • the first parameter may be any parameter that indicates the staying status of chickens, and may be calculated by a method different from the method of changing the staying rate in the above embodiment.
  • Such a livestock house monitoring method can quantify the stay status of chickens in a specific area within the poultry house 100 and present it to the poultry house 100 administrator or the like.
  • the first parameter is calculated by dividing the sum of pixel values of pixels included in the specific region by the sum of pixel values of pixels included in the target region that is larger than the specific region including the specific region. To calculate.
  • the staying status of chickens in a specific area within the poultry house 100 can be quantified by calculation using pixel values.
  • a plurality of monitoring images are generated, and the barn monitoring method further calculates a second parameter indicating the amount of activity of the chicken in the specific area based on the generated plurality of monitoring images.
  • the second calculation step (S32) is included.
  • the second parameter is, for example, the stay rate change in the above embodiment.
  • the second parameter may be a parameter indicating the amount of activity, and may be calculated by a method different from the change in the stay rate in the above-described embodiment.
  • Such a livestock house monitoring method can quantify the amount of chicken activity in a specific area within the poultry house 100 and present it to the poultry house 100 administrator or the like.
  • the second parameter is calculated by dividing the total sum of the absolute values of the pixel value differences between the corresponding pixels in the specific region of the plurality of monitoring images by the number of pixels included in the specific region. calculate.
  • the amount of activity of chickens in a specific area in the poultry house 100 can be quantified by calculation using the pixel value and the number of pixels.
  • the livestock building monitoring method further includes a receiving step (S21, S31) for receiving the designation of the specific area.
  • Such a livestock house monitoring method can calculate the first parameter and the second parameter in the specified specific area.
  • the livestock building monitoring method further includes a display step (S14) for displaying the generated monitoring image.
  • Such a livestock building monitoring method can display the distribution of chickens in the poultry house 100.
  • the livestock house monitoring method further includes an acquisition step of acquiring environmental data around the chicken, and in the display step (S14), the monitoring image and the acquired environmental data in the chicken house 100 are simultaneously acquired. indicate.
  • the distribution of chickens in the chicken house 100 can be displayed together with the state of the surrounding environment of the chickens.
  • a moving image of the entire poultry house 100 is captured.
  • the distribution of chickens in the entire chicken house 100 can be presented to the manager of the chicken house 100.
  • the livestock building monitoring system 10 converts each of a plurality of images included in the moving image picked up by the image pickup unit 21 that picks up a moving image in the poultry house 100 into a monochrome image, and then into a monochrome image.
  • the information processing unit 32 that generates a monitoring image indicating the distribution of livestock in the poultry house 100 by statistically processing the acquired plurality of images.
  • the livestock building monitoring system 10 as described above can present the distribution of the chickens in the poultry house 100 to the manager or the like of the poultry house 100 by the monitoring image.
  • the arithmetic processing performed for each pixel in the above-described embodiment may be performed for each unit area configured by a plurality of pixels.
  • the representative value of the pixel values of the pixels included in the unit area is used as the value corresponding to the pixel value in the above embodiment.
  • the representative value is, for example, an average value of pixel values of pixels included in the unit area.
  • the present invention may also be realized as a method and system for diurnal poultry.
  • diurnal poultry include, for example, ducks, turkeys, or guinea fowls.
  • the present invention may be realized as a method and system for livestock other than diurnal poultry and a barn.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly useful as a method and system used for monitoring livestock managed in large numbers (in other words, managed in group units).
  • the livestock building monitoring system is realized as a system including a plurality of devices, but it may be realized as a single device. Further, the barn monitoring system may be realized as a client server system.
  • the distribution of the components of the livestock building monitoring system to multiple devices is an example.
  • a component included in one device may be included in another device.
  • the information terminal may include a display unit instead of the display device, and the display device may be omitted.
  • the comprehensive or specific aspects of the present invention may be realized by a recording medium such as an apparatus, system, method, integrated circuit, computer program or computer-readable CD-ROM, and the apparatus, system, method, It may be realized by any combination of an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.
  • the present invention may be realized as a program for causing a computer to execute the livestock building monitoring method, or as a non-transitory recording medium in which the program is recorded.
  • the processing executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit.
  • the order of the plurality of processes in the operation of the livestock shed monitoring system described in the above embodiment is an example.
  • the order of the plurality of processes may be changed, and the plurality of processes may be executed in parallel.
  • the constituent elements such as the information processing section may be realized by executing a software program suitable for the constituent elements.
  • the components such as the information processing unit 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 information processing unit may be realized by hardware.
  • the components such as the information processing 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. Further, each of these circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)

Abstract

畜舎監視方法は、鶏舎内の動画像を撮像する撮像ステップ（Ｓ１１）と、撮像された動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換する変換ステップ（Ｓ１２）と、白黒画像に変換された複数の画像を統計処理することにより鶏舎内の鶏の分布を示す監視用画像を生成する生成ステップ（Ｓ１３）とを含む。鶏舎は、畜舎の一例であり、鶏は、家畜の一例である。

Description

畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム
　本発明は、畜舎において用いられる畜舎監視方法に関する。
　畜産は、日本を含めた世界各国において盛んに行われている。畜産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
　ところで、カメラを用いて畜舎内の画像を撮像し、撮像された画像を家畜の監視に使用する場合がある。しかしながら、撮像された画像を視認するだけでは家畜の状況を適切に把握することは難しい。
　本発明は、畜舎内の家畜の分布を提示することができる畜舎監視システム、プログラム、及び、畜舎監視方法を提供する。
　本発明の一態様に係る畜舎監視方法は、畜舎内の動画像を撮像する撮像ステップと、撮像された前記動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換する変換ステップと、白黒画像に変換された前記複数の画像を統計処理することにより前記畜舎内の家畜の分布を示す監視用画像を生成する生成ステップとを含む。
　本発明の一態様に係るプログラムは、前記畜舎監視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。
　本発明の一態様に係る畜舎監視システムは、畜舎内の動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動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換し、白黒画像に変換された前記複数の画像を統計処理することにより前記畜舎内の家畜の分布を示す監視用画像を生成する情報処理部とを備える。
　本発明の畜舎監視方法、プログラム、及び、畜舎監視システムは、畜舎内の家畜の分布を提示することができる。
図１は、実施の形態に係る畜舎監視システムの概要を示す図である。 図２は、実施の形態に係る畜舎監視システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係る畜舎監視システムの監視用画像の生成動作のフローチャートである。 図４は、実施の形態に係る畜舎監視システムの監視用画像の生成方法を説明するための図である。 図５は、撮像部によって撮像される鶏舎内の動画像の一例を示す図である。 図６は、監視用画像の一例を示す図である。 図７は、実施の形態に係る畜舎監視システムの滞在率の算出動作のフローチャートである。 図８は、特定領域の一例を示す図である。 図９は、実施の形態に係る畜舎監視システムの滞在率変化の算出動作のフローチャートである。 図１０は、監視用画像及び環境データが同時に表示された表示画面の一例を示す図である。 図１１は、滞在率の経時変化及び環境データの経時変化が同時に表示された表示画面の一例を示す図である。 図１２は、変形例２に係る畜舎監視システムの概要を示す図である。 図１３は、魚眼カメラとして機能する撮像装置によって撮像された鶏舎内の画像の一例を示す図である。 図１４は、魚眼カメラとして機能する撮像装置によって撮像された鶏舎内の画像を補正した画像の一例を示す図である。
　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、実施の形態に係る畜舎監視システムの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る畜舎監視システムの概要を示す図である。図２は、実施の形態に係る畜舎監視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、実施の形態に係る畜舎監視システム１０は、鶏舎１００に設置される鶏舎監視システムである。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内には給餌器及び給水器（図１で図示せず）などが配置される。鶏舎１００は、畜舎の一例であり、鶏は、鶏舎１００内の家畜の一例である。
　畜舎監視システム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内の鶏の分布を示す監視用画像を生成し、生成した監視用画像を表示装置４０に表示する。これにより、鶏舎１００の管理者等は、鶏舎１００内の鶏の分布を容易に把握することができる。
　図１及び図２に示されるように、畜舎監視システム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、環境センサ５０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内の動画像を撮像する。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内を俯瞰した動画像を撮像する。動画像は、複数の画像（言い換えれば、複数のフレーム）によって構成される。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、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内の動画像を画像処理することにより、鶏舎１００内の鶏の分布を監視する。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、畜舎監視システム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、情報処理部３２と、記憶部３３と、操作受付部３４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が撮像した動画像を取得する。また、通信部３１は、情報処理部３２の制御に基づいて、鶏舎１００内の鶏の分布を示す監視用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、環境センサ５０から環境データを取得する。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、表示装置４０、及び、環境センサ５０のそれぞれと通信を行うための３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、表示装置４０、及び、環境センサ５０のそれぞれとの間には、ルータなどの中継装置が介在してもよい。
　情報処理部３２は、鶏舎１００内の鶏の分布を示す監視用画像を生成するために、通信部３１によって取得された動画像を画像処理する情報処理部である。情報処理部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。情報処理部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、情報処理部３２によって行われる画像処理の詳細については後述する。
　記憶部３３は、情報処理部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、通信部３１によって取得された動画像なども記憶される。記憶部３３は、例えば、半導体メモリによって実現される。
　操作受付部３４は、鶏舎１００の管理者などの操作を受け付けるユーザインターフェース装置である。操作受付部３４は、例えば、マウス及びキーボードなどによって実現される。操作受付部３４は、タッチパネルなどによって実現されてもよい。
　［表示装置］
　表示装置４０は、情報処理部３２によって生成された監視用画像を表示する。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監視用画像を表示する。
　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。
　［環境センサ］
　環境センサ５０は、鶏の周辺の環境データを計測するセンサである。環境センサ５０は、具体的には、鶏舎１００内の環境データ、及び、鶏舎１００外の環境データを計測する。環境センサ５０は、例えば、鶏舎１００内の温度データ及び鶏舎１００外の温度データの少なくとも一方を計測する温度センサであるが、鶏舎１００内の湿度データ及び鶏舎１００外の湿度データの少なくとも一方を計測する湿度センサであってもよい。
　また、環境センサ５０は、鶏舎１００内の明るさを計測する明るさセンサ、鶏舎１００内のにおいを計測するにおいセンサ、鶏舎１００内の騒音を計測するマイクロフォン、鶏舎１００内のＣＯ２濃度を計測するＣＯ２濃度センサなどであってもよい。つまり、環境データは、明るさデータ、においデータ、騒音データ、ＣＯ２濃度データなどであってもよい。
　［監視用画像の生成動作］
　上述のように、畜舎監視システム１０は、鶏舎１００内の鶏の分布を示す監視用画像を生成する。このような畜舎監視システム１０の監視用画像の生成動作について説明する。図３は、畜舎監視システム１０の監視用画像の生成動作のフローチャートである。図４は、監視用画像の生成方法を説明するための図である。
　まず、撮像装置２０の撮像部２１は、鶏舎１００内の動画像を撮像する（Ｓ１１）。図５は、撮像部２１によって撮像される鶏舎１００内の動画像の一例を示す図である。
　次に、情報端末３０の情報処理部３２は、撮像部２１によって所定期間に撮像された鶏舎１００内の動画像を取得し、取得した動画像を構成する複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換する（Ｓ１２）。複数の画像は、より詳細には、撮像された時刻が互いに異なる複数の画像であり、言い換えれば、複数のフレームまたは複数の静止画像である。図４の（ａ）は、所定期間Ｔに撮像された複数の画像を示し、図４の（ｂ）は、白黒画像に変換された複数の画像を示す。
　なお、図４に示されるように、時刻ｔにおける監視用画像を生成するためには、例えば、時刻ｔを終点とする所定期間Ｔに撮像された複数の画像（フレーム）が用いられるが、時刻ｔを中間点とする所定期間に撮像された複数の画像が用いられてもよいし、時刻ｔを始点とする所定期間に撮像された複数の画像が用いられてもよい。所定期間は、例えば、１時間であるが、２４時間であってもよく、特に限定されない。複数の画像は、例えば、時間的に連続する画像であるが、平均化処理に際して時間的に連続する画像のうちの一部の画像が間引かれてもよい。
　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、情報処理部３２は、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、情報処理部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。撮像部２１によって撮像される画像がグレースケールの画像である場合には、カラー画像からグレースケールの画像への変換処理は省略される。
　白黒画像においては、鶏が映っている部分が白色となり、それ以外の部分が黒色となることが望ましい。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。なお、一般的な画像の二値化に用いられる閾値を算出する方法として、ｐ－タイル法、モード法、及び、判別分析法などが知られており、閾値はこのような方法を用いて定められてもよい。また、鶏舎１００内に配置される給餌器などは、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、給餌器は、鶏とは異なる配色がなされているとよい。
　次に、情報処理部３２は、複数の白黒画像を平均化処理することにより鶏舎１００内の鶏の分布を示す監視用画像を生成する（Ｓ１３）。図４の（ｃ）は、監視用画像を示す。
　画素の座標を（縦、横）＝（ｉ、ｊ）で表現した場合、生成された監視用画像の画素値ｙｉ、ｊは、複数の白黒画像それぞれの画素値ｙｉ、ｊを平均した値となる。白黒画像に含まれる画素の画素値は０（例えば、黒）または１（例えば、白）のいずれかであるが、監視用画像に含まれる画素の画素値は、０以上１以下の任意の値となる。なお、ステップＳ１３においては、平均化処理に代えて、複数の白黒画像の画素値の中間値を算出する処理、複数の白黒画像の画素値の二乗平均を算出する処理などが行われてもよい。ステップＳ１３においては、複数の白黒画像が統計処理されればよい。
　そして、情報処理部３２は、監視用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監視用画像を表示する（Ｓ１４）。図６は、監視用画像の一例を示す図である。
　監視用画像は、例えば、ヒートマップ形式のカラー画像である。監視用画像においては、画素値が１に近い部分ほど鶏が滞在しやすい場所であり、画素値が０に近いところほど鶏が滞在しにくい部分であるといえる。したがって、監視用画像がヒートマップ形式（例えば、画素値１が赤、画素値０が青）で表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、容易に鶏舎１００内の鶏の分布を把握することができる。なお、監視用画像は、例えば、静止画像として表示されるが、動画像として表示されてもよい。
　［滞在率の算出動作］
　畜舎監視システム１０は、監視用画像を用いて鶏舎１００内の鶏の滞在状況を示すパラメータである滞在率を算出してもよい。滞在率は、画像内の他の領域に比べて画像内の特定領域にどの程度鶏が滞在しているかを示すパラメータであり、第一パラメータの一例である。図７は、このような畜舎監視システム１０の滞在率の算出動作のフローチャートである。
　まず、操作受付部３４は、鶏舎１００の管理者等の特定領域の指定操作を受け付ける。この結果、情報処理部３２は、特定領域の指定を受け付ける（Ｓ２１）。特定領域は、画像内の一部の領域である。図８は、特定領域の一例を示す図である。図８における給餌器及び給水器の位置は、図５とほぼ対応している。
　図８に示されるように、特定領域Ａ１は、給餌器の周辺領域であり、特定領域Ａ２は、給水器（より詳細には、図５の上側の給水器）の周辺領域である。特定領域Ａ３は、給水器（より詳細には、図５の下側の給水器）の周辺領域であり、特定領域Ａ４は、鶏舎１００の中央領域である。ステップＳ２１においては、特定領域Ａ１～Ａ４の少なくとも１つの領域が指定されればよい。特定領域は、どのように指定されてもよい。なお、特定領域は、画像内の領域として説明されるが、画像に映った鶏舎１００内の領域と考えることもできる。つまり、特定領域は、鶏舎１００内の領域ともいえる。
　次に、情報処理部３２は、監視用画像の特定領域における滞在率を算出する（Ｓ２２）。情報処理部３２は、具体的には、特定領域に含まれる画素の画素値の総和を、対象領域に含まれる画素の画素値の総和で除算することにより滞在率を算出する。特定領域に含まれる画素の集合をＳｋ、対象領域に含まれる画素の集合をＳＲＯＩとすると、滞在率ｒｋは、以下の式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、対象領域は、特定領域を含む領域であって、特定領域よりも大きい領域である。監視用画像の全部が対象領域とされてもよいが、図８の例では、画像の上部（つまり、図５で鶏が密集して映っている領域）が除外領域とされている。つまり、画像の上部が対象領域から除外されている。このように撮像部２１の取り付け角度に起因して鶏が密集して映ってしまっている領域が対象領域から除外されることで、滞在率の算出精度が高められる。
　例えば、特定領域Ａ１～Ａ４のそれぞれについて滞在率が算出され、滞在率の経時変化がグラフ化されて表示部４１に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏の時間帯ごとの分布を容易に把握することができる。
　［滞在率変化の算出動作］
　畜舎監視システム１０は、監視用画像を用いて鶏舎１００内の鶏の活動量を示すパラメータである滞在率変化を算出してもよい。滞在率変化は、第二パラメータの一例である。図９は、このような畜舎監視システム１０の滞在率変化の算出動作のフローチャートである。
　滞在率変化の算出には、複数の監視用画像が用いられる。以下では、時刻ｔ１における第一監視用画像、及び、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２における第二監視用画像が用いられるものとして説明が行われる。
　まず、操作受付部３４は、鶏舎１００の管理者等の特定領域の指定操作を受け付ける。この結果、情報処理部３２は、特定領域の指定を受け付ける（Ｓ３１）。特定領域は、画像内の一部の領域である。
　次に、情報処理部３２は、特定領域における滞在率変化を算出する（Ｓ３２）。情報処理部３２は、具体的には、複数の監視用画像（第一監視用画像及び第二監視用画像）の特定領域における対応する画素間の画素値の差の絶対値の総和を、特定領域に含まれる画素数で除算する。
　第一監視用画像の画素値をｘ１ｉ，ｊ、第二監視用画像の画素値をｘ２ｉ，ｊとすると、対応する画素間の差の絶対値ｃｉ，ｊは、ｃｉ，ｊ＝｜ｘ１ｉ，ｊ－ｘ２ｉ，ｊ｜と表現できる。特定領域に含まれる画素の集合をＳｋとすると、滞在率変化ｃｋは、以下の式で表される。なお、｜Ｓｋ｜は、特定領域に含まれる画素数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　例えば、特定領域Ａ１～Ａ４のそれぞれについて滞在率変化が算出され、滞在率変化の経時変化がグラフ化されて表示部４１に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏の時間帯ごとの滞在率変化（つまり、活動量）を容易に把握することができる。
　［変形例１］
　表示部４１は、監視用画像が表示されているときに環境センサ５０によって計測された環境データを表示してもよい。図１０は、監視用画像及び環境データが同時に表示された表示画面の一例を示す図である。
　図１０の表示画面には、環境データとして、鶏舎１００内の温度データ、及び、鶏舎１００外の温度データ（言い換えれば、外気温）が表示されている。このような環境データの表示は、環境センサ５０によって計測された環境データを通信部３１が取得し、情報処理部３２の制御に基づいて表示装置４０の表示部４１が取得された環境データを表示することにより実現される。なお、表示画面には、温度データに代えて、または、温度データに加えて環境センサ５０によって計測された湿度データが環境データとして表示されてもよい。また、表示画面には、その他の環境データとして、明るさデータ、においデータ、騒音データ、及び、ＣＯ２濃度データなどの少なくとも１つが表示されてもよい。
　このように、監視用画像及び環境データが同時に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏舎１００内の鶏の分布及び環境データを一目で把握することができる。
　なお、環境データは、滞在率とともに表示されてもよい。図１１は、滞在率の経時変化及び環境データの経時変化が同時に表示された表示画面の一例を示す図である。
　図１１に示されるように、例えば、滞在率の経時変化と、環境データの経時変化とがそれぞれグラフ化されて表示部４１に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏の分布と環境データとの関連性を容易に把握することができる。
　また、図１１の例では、滞在率変化の経時変化も表示されている。図１１に示されるように、滞在率変化の経時変化と、環境データの経時変化とがそれぞれグラフ化されて表示部４１に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏の活動量と環境データとの関連性を容易に把握することができる。
　また、図１０の表示画面には、環境データの他に、鶏舎１００内の鶏の日齢、飼育数、育成率、平均体重、及び、増体重（１日前から１羽の体重がどの程度増えたか）などの育成状況を示すデータも表示されている。なお、育成マニュアルなどによって規定値（言い換えれば、標準的な値）が定められている場合には、実測値に加えて規定値が表示されてもよい。
　このように、監視用画像及び育成データが同時に表示されれば、鶏舎１００の管理者等は、鶏舎１００内の鶏の分布及び育成データを一目で把握することができる。
　なお、育成データは、滞在率とともに表示されてもよいし、滞在率変化とともに表示されてもよい。
　［変形例２］
　鶏舎１００内に設置される撮像装置は、魚眼カメラであってもよい。図１２は、このような変形例２に係る畜舎監視システムの概要を示す図である。
　図１２に示される畜舎監視システム１０ａが備える撮像装置２０ａは、魚眼カメラである。このような撮像装置２０ａは、例えば、当該撮像装置２０ａが備える撮像部（図示せず）が魚眼レンズを備えることによって実現される。撮像装置２０ａは、鶏舎１００の天井に取り付けられ、鶏舎１００内を真上から撮像する。図１３は、撮像装置２０ａによって撮像された鶏舎１００内の動画像の一例を示す図である。
　畜舎監視システム１０のように鶏舎１００内を斜め上方から撮像すると、画像内の撮像装置２０から遠い位置においては鶏が密集しているように映る。そうすると、上述のように滞在率などのパラメータを算出する際にこのような領域を除外するなどの工夫が必要となる場合がある。
　これに対し、図１３に示されるような魚眼カメラによって撮像された動画像は、画像処理（より具体的には、等距離射影の画像を中心射影の画像に変換する射影変換処理）により、図１３に示されるような鶏舎１００内の全体を真上から撮像した画像に補正することが容易である。つまり、撮像装置２０ａは、鶏舎１００内の全体を容易に撮像することができる。図１４は、撮像装置２０ａによって撮像された鶏舎１００内の画像を補正した（つまり、射影変換した）画像の一例を示す図である。このように撮像装置２０ａは、監視用画像の生成、及び、監視用画像を用いたパラメータの算出に適しているといえる。
　なお、撮像装置２０ａを用いて監視用画像を生成する場合、射影変換処理が行われた後に白黒画像への変換処理が行われてもよいし、白黒画像への変換処理が行われた後に射影変換処理が行われてもよい。
　［効果等］
　以上説明したように、畜舎監視システム１０などのコンピュータが実行する畜舎監視方法は、鶏舎１００内の動画像を撮像する撮像ステップ（Ｓ１１）と、撮像された動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換する変換ステップ（Ｓ１２）と、白黒画像に変換された複数の画像を統計処理することにより鶏舎１００内の鶏の分布を示す監視用画像を生成する生成ステップ（Ｓ１３）とを含む。鶏舎１００は、畜舎の一例であり、鶏は、家畜の一例である。
　このような畜舎監視方法は、監視用画像によって、鶏舎１００内の鶏の分布を鶏舎１００の管理者等に提示することができる。
　また、例えば、畜舎監視方法は、さらに、生成された監視用画像に基づいて、当該監視用画像内の一部の領域である特定領域における鶏の滞在状況を示す第一パラメータを算出する第一算出ステップ（Ｓ２２）を含む。第一パラメータは、例えば、上記実施の形態の滞在率である。第一パラメータは、鶏の滞在状況を示すパラメータであればよく、上記実施の形態の滞在率変化とは異なる方法で算出されてもよい。
　このような畜舎監視方法は、鶏舎１００内の特定領域における鶏の滞在状況を定量化し、鶏舎１００の管理者等に提示することができる。
　また、第一算出ステップにおいては、特定領域に含まれる画素の画素値の総和を、特定領域を含む特定領域よりも大きい対象領域に含まれる画素の画素値の総和で除算することにより第一パラメータを算出する。
　このような畜舎監視方法は、画素値を用いた演算により、鶏舎１００内の特定領域における鶏の滞在状況を定量化することができる。
　また、生成ステップにおいては、複数の監視用画像を生成し、畜舎監視方法は、さらに、生成された複数の監視用画像に基づいて、特定領域における鶏の活動量を示す第二パラメータを算出する第二算出ステップ（Ｓ３２）を含む。第二パラメータは、例えば、上記実施の形態の滞在率変化である。第二パラメータは、活動量を示すパラメータであればよく、上記実施の形態の滞在率変化とは異なる方法で算出されてもよい。
　このような畜舎監視方法は、鶏舎１００内の特定領域における鶏の活動量を定量化し、鶏舎１００の管理者等に提示することができる。
　また、第二算出ステップにおいては、複数の監視用画像の特定領域における対応する画素間の画素値の差の絶対値の総和を、特定領域に含まれる画素数で除算することにより第二パラメータを算出する。
　このような畜舎監視方法は、画素値及び画素数を用いた演算により、鶏舎１００内の特定領域における鶏の活動量を定量化することができる。
　また、例えば、畜舎監視方法は、さらに、特定領域の指定を受け付ける受付ステップ（Ｓ２１、Ｓ３１）を含む。
　このような畜舎監視方法は、指定された特定領域における第一パラメータ及び第二パラメータを算出することができる。
　また、例えば、畜舎監視方法は、さらに、生成された監視用画像を表示する表示ステップ（Ｓ１４）を含む。
　このような畜舎監視方法は、鶏舎１００内の鶏の分布を表示することができる。
　また、例えば、畜舎監視方法は、さらに、鶏の周辺の環境データを取得する取得ステップを含み、表示ステップ（Ｓ１４）においては、監視用画像、及び、取得された鶏舎１００内の環境データを同時に表示する。
　このような畜舎監視方法は、鶏舎１００内の鶏の分布を、鶏の周辺環境の状態と合わせて表示することができる。
　また、例えば、撮像ステップ（Ｓ１１）においては、鶏舎１００内の全体の動画像を撮像する。
　このような畜舎監視方法は、鶏舎１００内全体の鶏の分布を鶏舎１００の管理者等に提示することができる。
　また、畜舎監視システム１０は、鶏舎１００内の動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動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換し、白黒画像に変換された複数の画像を統計処理することにより鶏舎１００内の家畜の分布を示す監視用画像を生成する情報処理部３２とを備える。
　このような畜舎監視システム１０は、監視用画像によって、鶏舎１００内の鶏の分布を鶏舎１００の管理者等に提示することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上、実施の形態に係る畜舎監視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、上記実施の形態において画素ごとに行われた演算処理は、複数の画素によって構成される単位領域ごとに行われてもよい。この場合、単位領域に含まれる画素の画素値の代表値が、上記実施の形態における画素値に相当する値として使用される。代表値は、例えば、単位領域に含まれる画素の画素値の平均値である。
　また、本発明は、昼行性家禽類を対象とした方法及び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、本発明は、昼行性家禽類以外の家畜、及び、畜舎を対象とした方法及びシステムとして実現されてもよい。本発明は、多頭管理される（言い換えれば、群単位で管理される）家畜の監視に用いられる方法及びシステムとして特に有用である。
　また、上記実施の形態では、畜舎監視システムは、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。また、畜舎監視システムは、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、畜舎監視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、畜舎監視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畜舎監視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、情報処理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。情報処理部などの構成要素は、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、情報処理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。情報処理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　畜舎監視システム
　２０、　２０ａ　撮像装置
　２１　撮像部
　３２　情報処理部
　５０　環境センサ
　１００　鶏舎（畜舎）

Claims (11)

  1. 　畜舎内の動画像を撮像する撮像ステップと、
    　撮像された前記動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換する変換ステップと、
    　白黒画像に変換された前記複数の画像を統計処理することにより前記畜舎内の家畜の分布を示す監視用画像を生成する生成ステップとを含む
    　畜舎監視方法。
  2. 　さらに、生成された前記監視用画像に基づいて、当該監視用画像内の一部の領域である特定領域における前記家畜の滞在状況を示す第一パラメータを算出する第一算出ステップを含む
    　請求項１に記載の畜舎監視方法。
  3. 　前記第一算出ステップにおいては、前記特定領域に含まれる画素の画素値の総和を、前記特定領域を含む前記特定領域よりも大きい対象領域に含まれる画素の画素値の総和で除算することにより前記第一パラメータを算出する
    　請求項２に記載の畜舎監視方法。
  4. 　前記生成ステップにおいては、複数の前記監視用画像を生成し、
    　前記畜舎監視方法は、さらに、生成された複数の前記監視用画像に基づいて、特定領域における前記家畜の活動量を示す第二パラメータを算出する第二算出ステップを含む
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の畜舎監視方法。
  5. 　前記第二算出ステップにおいては、複数の前記監視用画像の前記特定領域における対応する画素間の画素値の差の絶対値の総和を、前記特定領域に含まれる画素数で除算することにより前記第二パラメータを算出する
    　請求項４に記載の畜舎監視方法。
  6. 　さらに、前記特定領域の指定を受け付ける受付ステップを含む
    　請求項２～５のいずれか１項に記載の畜舎監視方法。
  7. 　さらに、生成された前記監視用画像を表示する表示ステップを含む
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の畜舎監視方法。
  8. 　さらに、前記家畜の周辺の環境データを取得する取得ステップを含み、
    　前記表示ステップにおいては、前記監視用画像、及び、取得された前記畜舎内の環境データを同時に表示する
    　請求項７に記載の畜舎監視方法。
  9. 　前記撮像ステップにおいては、前記畜舎内の全体の動画像を撮像する
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の畜舎監視方法。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の畜舎監視方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  11. 　畜舎内の動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動画像に含まれる複数の画像のそれぞれを白黒画像に変換し、白黒画像に変換された前記複数の画像を統計処理することにより前記畜舎内の家畜の分布を示す監視用画像を生成する情報処理部とを備える
    　畜舎監視システム。
PCT/JP2020/000219 2019-01-30 2020-01-08 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム WO2020158307A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080007270.9A CN113273178A (zh) 2019-01-30 2020-01-08 畜舍监视方法和畜舍监视系统
JP2020569465A JP7209269B2 (ja) 2019-01-30 2020-01-08 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム
US17/416,569 US20220061272A1 (en) 2019-01-30 2020-01-08 Livestock house monitoring method and livestock house monitoring system
EP20747700.1A EP3920531A4 (en) 2019-01-30 2020-01-08 METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING A HOUSING FOR FARM ANIMALS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019014721 2019-01-30
JP2019-014721 2019-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020158307A1 true WO2020158307A1 (ja) 2020-08-06

Family

ID=71842030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/000219 WO2020158307A1 (ja) 2019-01-30 2020-01-08 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220061272A1 (ja)
EP (1) EP3920531A4 (ja)
JP (1) JP7209269B2 (ja)
CN (1) CN113273178A (ja)
WO (1) WO2020158307A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023037397A1 (ja) * 2021-09-07 2023-03-16 株式会社ハイテム 死亡トリ検出方法
CN116340801A (zh) * 2023-05-31 2023-06-27 烟台市福山区动物疫病预防控制中心 一种畜牧养殖环境数据异常智能监控方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020110616A1 (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラム
CN115968813A (zh) * 2021-10-15 2023-04-18 智逐科技股份有限公司 家禽健康监测系统及其方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002281853A (ja) * 2001-03-26 2002-10-02 Noritz Corp 家畜監視装置および家畜の出産監視方法
JP2005058056A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Mitsubishi Electric System & Service Co Ltd 乳牛の管理システム
JP2006050989A (ja) 2004-08-13 2006-02-23 Fujitsu Ltd サーモグラフによる死亡率自動判定方法および死亡率自動判定装置
JP2017192316A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 異常判定システム、異常判定装置、及び、異常判定方法
WO2018061976A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 株式会社日立国際電気 画像処理装置
JP2018142039A (ja) * 2017-02-24 2018-09-13 セコム株式会社 分布推定装置
JP2018152733A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 富士通株式会社 解析プログラム、解析方法および解析装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6974373B2 (en) * 2002-08-02 2005-12-13 Geissler Technologies, Llc Apparatus and methods for the volumetric and dimensional measurement of livestock
JP5804007B2 (ja) * 2013-09-03 2015-11-04 カシオ計算機株式会社 動画生成システム、動画生成方法及びプログラム
GB2522020B (en) * 2014-01-08 2018-01-10 Greengage Lighting Ltd A method of livestock rearing and a livestock shed
CN110274355B (zh) * 2014-03-03 2022-01-11 松下电器（美国）知识产权公司 传感方法、传感系统及包含它们的空调设备
JP5597781B1 (ja) * 2014-03-26 2014-10-01 パナソニック株式会社 滞留状況分析装置、滞留状況分析システムおよび滞留状況分析方法
JP5866564B1 (ja) * 2014-08-27 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モニタリング装置、モニタリングシステムおよびモニタリング方法
JP2018139052A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 株式会社リコー 通信端末、画像通信システム、表示方法、及びプログラム
JP6950692B2 (ja) * 2016-08-04 2021-10-13 日本電気株式会社 人流推定装置、人流推定方法およびプログラム
WO2020003310A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-02 Farmsee Ltd. Monitoring livestock in an agricultural pen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002281853A (ja) * 2001-03-26 2002-10-02 Noritz Corp 家畜監視装置および家畜の出産監視方法
JP2005058056A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Mitsubishi Electric System & Service Co Ltd 乳牛の管理システム
JP2006050989A (ja) 2004-08-13 2006-02-23 Fujitsu Ltd サーモグラフによる死亡率自動判定方法および死亡率自動判定装置
JP2017192316A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 異常判定システム、異常判定装置、及び、異常判定方法
WO2018061976A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 株式会社日立国際電気 画像処理装置
JP2018142039A (ja) * 2017-02-24 2018-09-13 セコム株式会社 分布推定装置
JP2018152733A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 富士通株式会社 解析プログラム、解析方法および解析装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3920531A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023037397A1 (ja) * 2021-09-07 2023-03-16 株式会社ハイテム 死亡トリ検出方法
CN116340801A (zh) * 2023-05-31 2023-06-27 烟台市福山区动物疫病预防控制中心 一种畜牧养殖环境数据异常智能监控方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3920531A1 (en) 2021-12-08
JPWO2020158307A1 (ja) 2021-10-14
EP3920531A4 (en) 2022-03-23
JP7209269B2 (ja) 2023-01-20
US20220061272A1 (en) 2022-03-03
CN113273178A (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020158307A1 (ja) 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム
WO2021014906A1 (ja) 体重推定システム、体重推定方法、及び、プログラム
US9295141B2 (en) Identification device, method and computer program product
JP6834625B2 (ja) 行動量算出プログラム、行動量算出方法、行動量算出装置および動物監視システム
CN108781267B (zh) 图像处理设备和方法
JP2017192316A (ja) 異常判定システム、異常判定装置、及び、異常判定方法
US11361538B2 (en) Poultry raising system, poultry raising method, and recording medium
US10796141B1 (en) Systems and methods for capturing and processing images of animals for species identification
US10058237B2 (en) Image processing device, image processing method, and program
US11594060B2 (en) Animal information management system and animal information management method
JP2019205425A (ja) 死亡鶏検知システム、鶏生死判定プログラム、および鶏生死判定装置
US20190172423A1 (en) Image processing apparatus and image processing method
US11074715B2 (en) Image processing apparatus and method
JP2015204788A (ja) 栽培支援方法、栽培支援装置、およびコンピュータプログラム
JP7129675B2 (ja) 養鶏システム、養鶏方法、及び、プログラム
JP2020080791A (ja) 養鶏システム、養鶏方法、プログラム、及び、畜産システム
González et al. Real-time monitoring of poultry activity in breeding farms
WO2021246010A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
US10842414B2 (en) Information processing device, information processing method, program, and watching system
JP2020191820A (ja) 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム
TWI614698B (zh) 四足動物發情偵測方法
JP5958269B2 (ja) 撮影装置及び車両ドア監視システム
JP2023015924A (ja) 生産管理システム、生産管理方法及びプログラム
KR20180111297A (ko) 가축 건강 모니터링 장치
CN116805991A (zh) 图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法、记录介质以及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20747700

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020569465

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020747700

Country of ref document: EP

Effective date: 20210830