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特開2018-201350動物管理システムおよび植物管理システム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-201350(P2018-201350A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】動物管理システムおよび植物管理システム
(51)【国際特許分類】
   A01K 29/00 20060101AFI20181130BHJP
   A01G 7/00 20060101ALI20181130BHJP
   G06T 7/292 20170101ALI20181130BHJP
【FI】
   A01K29/00
   A01G7/00 603
   G06T7/292
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】7
(21)【出願番号】特願2017-107316(P2017-107316)
(22)【出願日】2017年5月31日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100106840
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【弁理士】
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【弁理士】
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】田中 優臣
(72)【発明者】
【氏名】小倉 洋
【テーマコード(参考)】
5L096
【Fターム(参考)】
5L096AA06
5L096CA05
5L096DA02
5L096FA52
5L096FA64
5L096HA05
(57)【要約】
【課題】人体以外の動物を管理する動物管理システムおよび植物を管理する植物管理システムを提供する。
【解決手段】動物が移動可能な所定範囲内を撮影する複数のカメラであって、前記所定範囲の少なくとも一部の領域を2以上のカメラが撮影する、複数のカメラと、前記複数のカメラによって得られた映像を用いて、前記所定範囲内にいる動物を計数する計数部と、前記少なくとも一部の領域に移動した動物を撮影した前記2以上のカメラによって得られた映像を用いて、その動物の大きさを計測する計測部と、前記計測された動物の大きさに基づいて個々の動物を特定する特定部と、を備える動物管理システムが提供される。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動物が移動可能な所定範囲内を撮影する複数のカメラであって、前記所定範囲の少なくとも一部の領域を2以上のカメラが撮影する、複数のカメラと、
前記複数のカメラによって得られた映像を用いて、前記所定範囲内にいる動物を計数する計数部と、
前記少なくとも一部の領域に移動した動物を撮影した前記2以上のカメラによって得られた映像を用いて、その動物の大きさを計測する計測部と、
前記計測された動物の大きさに基づいて個々の動物を特定する特定部と、を備える動物管理システム。
【請求項2】
前記複数のカメラによって得られた映像を用いて、前記特定された個々の動物を追跡する追跡部を備える、請求項1に記載の動物管理システム。
【請求項3】
前記計測部は、前記特定された個々の動物ごとに、その大きさの変化を計測する、請求項1または2に記載の動物管理システム。
【請求項4】
植物を撮影する、互いに受像波長が異なる複数のカメラと、
前記複数のカメラによって得られた映像を解析して、前記植物の生育状況を推定する推定部と、を備える植物管理システム。
【請求項5】
前記推定部は、前記複数のカメラによって得られた映像を解析して、前記植物の適切な収穫期を推定する、請求項4に記載の植物管理システム。
【請求項6】
前記推定部は、前記複数のカメラによって得られた映像を解析して、前記植物の外観、糖度、特定栄養価の少なくとも1つを推定する、請求項4または5に記載の植物管理システム。
【請求項7】
前記推定部は、人工知能機能によって推定を行う、請求項4乃至6のいずれかに記載の植物管理システム。
【請求項8】
前記複数のカメラは、可視光カメラ、赤外線カメラおよび紫外線カメラを含む、請求項4乃至7の何れかに記載の植物管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、動物管理システムおよび植物管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、人体画像に含まれる人体の移動距離に基づいて、人体の転倒を検知する転倒検知装置が開示されている。しかしながら、検知の対象は専ら人体に限られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開WO2014/010203号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の課題は、人体以外の動物を管理する動物管理システムおよび植物を管理する植物管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様によれば、動物が移動可能な所定範囲内を撮影する複数のカメラであって、前記所定範囲の少なくとも一部の領域を2以上のカメラが撮影する、複数のカメラと、前記複数のカメラによって得られた映像を用いて、前記所定範囲内にいる動物を計数する計数部と、前記少なくとも一部の領域に移動した動物を撮影した前記2以上のカメラによって得られた映像を用いて、その動物の大きさを計測する計測部と、前記計測された動物の大きさに基づいて個々の動物を特定する特定部と、を備える動物管理システムが提供される。
【発明の効果】
【0006】
動物あるいは植物を管理できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】第1の実施形態に係る動物管理システムの概略構成図。
図2】重複撮影領域を説明する図。
図3】計測部22が計測する動物の部位の例を説明する図。
図4】追跡部24による動物の追跡を説明する図。
図5】第2の実施形態に係る植物管理システムの概略構成図。
図6A】可視光カメラによって得られた映像の例を示す図。
図6B】赤外線カメラあるいは紫外線カメラによって得られた映像の例を示す図。
図6C図6Aの映像と図6Bの映像とを合成して得られた映像の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0009】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0010】
(第1の実施形態)
第1の実施形態は動物を管理するシステムに関する。
【0011】
図1は、第1の実施形態に係る動物管理システムの概略構成図である。本動物管理システムで管理対象となる動物は、柵や檻で仕切られた範囲内を移動可能な豚や鶏、生簀内を遊泳可能な魚など、特定の閉じた範囲内で移動可能な任意の動物である。動物管理システムは、複数のカメラ1と、各カメラ1と接続されたサーバ2とを備えている。また、サーバ2は、計数部21と、計測部22と、特定部23と、追跡部24と、記憶部25とを有する。なお、図1では、計数部21、計測部22、特定部23、追跡部24および記憶部25がサーバ2内に設けられる例を示しているが、その少なくとも一部が各カメラ1内に設けられてもよい。
【0012】
管理対象となる動物が移動可能な範囲(以下、単に移動可能範囲という)を複数のカメラ1が撮影する。すなわち、各カメラ1は移動可能範囲の一部の領域を撮影するが、移動可能範囲においていずれのカメラ1にも撮影されない領域はない。ここで、図2に示すように、移動可能範囲の少なくとも一部の領域(以下、単に重複撮影領域という)は2以上のカメラ1によって重複して撮影される。各カメラ1が撮影を行って得られた映像はサーバ2に伝送される。
【0013】
計数部21は、複数のカメラ1によって得られた映像を用い、移動可能範囲内にいる動物を計数する。計数結果は記憶部25に記憶される。具体例として、計数部21は各カメラ1によって得られた映像に対して人工知能を適用して動物を検知し(この動物検知機能は各カメラ1が持っていてもよい)、重複撮影領域内の動物を重複カウントしないよう調整すればよい。複数のカメラ1が移動可能範囲の全域を撮影することで、動物が必ずいずれか1つ以上のカメラ1で撮影されることとなり、正確に動物を計数できる。
【0014】
計測部22は、重複撮影領域に移動した動物を撮影した2以上のカメラ1によって得られた映像を用い、その動物の大きさを計測する。計測結果は記憶部25に記憶される。具体的には、1つのカメラ1によって得られた映像における動物の大きさや位置と、他のカメラ1で撮影された動物の大きさや位置とを用いる。計測するのは、図3に示すように、例えば動物における頭の先端から尾までの長さx[cm]、足の下端から頭の上端までの長さy[cm]、胴体の幅d[cm]など任意の部位であってよい。また、計測部22はこれらの長さに基づいて動物の体重を推定してもよい。
【0015】
特定部23は、計測された動物の大きさに基づいて個々の動物にユニークなタグを付けるなどにより、個々の動物を特定する。そして、特定部23は個々の動物とその大きさとを関連付けて記憶部25に記憶する。
【0016】
追跡部24は、複数のカメラ1によって得られた映像を用い、特定された個々の動物を追跡する。すなわち、追跡部24は個々の動物が移動可能範囲内のどこにいるかを特定し、記憶部25に記憶する。移動可能範囲において十分な重複撮影領域が設定されていれば、追跡部24は、あるカメラ1で得られた映像に含まれる動物の情報と、隣接する領域を撮影するカメラ1で得られた映像に含まれる動物の情報とをやり取りすることで、個々の動物の位置を3次元的に正確に追跡できる(図4)。
【0017】
このような動物管理システムにおいて、特定部23が一旦個々の動物を特定すると、計測部22は個々の動物の大きさの変化を時系列で計測できる。これによって、個々の動物の育成状態を管理可能となる。また、追跡部24は個々の動物の歩様や行動解析を行うことができる。これによって、個々の動物の健康状態を把握可能となる。さらに、養畜檻システムと連動し、特定の動物のみに餌を与える、檻の外へ誘導するなど、オペレーションの自動化にも寄与する。
【0018】
このように、本実施形態では、管理対象の動物が移動可能な範囲をカバーする複数のカメラを設け、重複撮影領域を設定する。これにより、移動する動物の大きさや位置を管理できる。
【0019】
(第2の実施形態)
第2の実施形態は植物を管理するシステムに関する。
【0020】
図5は、第2の実施形態に係る植物管理システムの概略構成図である。本植物管理システムで管理対象となる植物に特に制限はないが、例えばエンザイム用タバコ、医療用大麻、低カリウムレタス、ワイン用ブドウ、高級イチゴ、サクランボ、マンゴーである。植物管理システムは、複数のカメラ3と、各カメラ3と接続されたサーバ4とを備えている。また、サーバ4は推定部41を有する。
【0021】
複数のカメラ3は互いに受像波長が異なるカメラを含んでおり、具体的には、1以上の可視光カメラ31、1以上の赤外線カメラ32および1以上の紫外線カメラ33を含んでいるのが望ましい。なお、植物が移動することはほとんどないため、1か所から複数のカメラ3が撮影を行ってもよい。そして、複数のカメラ3のそれぞれは管理対象の植物を撮影する。各カメラ3が撮影を行って得られた映像はサーバ4に伝送される。
推定部41は、複数のカメラ3によって得られた映像を合成したり解析したりして、植物の育成状況を推定する。
【0022】
具体的には、推定部41は、果実や食用花葉の糖度や特定栄養価などを把握・管理し、適切な収穫期を推定したり、必要な肥料や照射光を推定したりする。より具体的には、推定部41は、可視光カメラによって得られた映像に基づいて植物の外観(外寸や重量といった大きさや色)を把握できる。また、赤外波長あるいは紫外波長を発する糖分などに関して、推定部41は、可視光カメラによって得られた映像と(図6A)と、赤外線カメラあるいは紫外線カメラによって得られた映像(図6B)と、を合成する(図6C)ことで、植物に含まれる糖度などを把握できる。そして、時系列で撮影された映像を用いて推定部41が外観や糖度などの変化を追跡することで、いつ収穫を行うのがよいか、あるいは、どのような肥料や照射光が必要かを推定する。期待する外観、糖度、特定栄養価にて植物の収穫が可能となり、収量や付加価値が向上する。
【0023】
推定において、特に露地栽培の場合に、天気予報に基づく気温や湿度の情報も組み合わせたり、日照量も組み合わせたりすることで、推定部41による推定精度が向上する。推定には、予め学習が行われた人工知能を適用することが考えられる。
【0024】
このように、本実施形態では、受像波長が互いに異なる複数のカメラで植物を撮影するため、外観や糖度など様々な情報が得られ、収穫期などを高精度に推定できる。
【0025】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【符号の説明】
【0026】
1 カメラ
2 サーバ
21 計数部
22 計測部
23 特定部
24 追跡部
25 記憶部
3 カメラ
31 可視光カメラ
32 赤外線カメラ
33 紫外線カメラ
4 サーバ
41 推定部
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図6C