特開 2022-46226 魚脂肪量推定システム、魚脂肪量推定装置、及び、魚脂肪量推定方法

(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】P2022046226

(43)【公開日】2022-03-23

(54)【発明の名称】魚脂肪量推定システム、魚脂肪量推定装置、及び、魚脂肪量推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20220315BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20220315BHJP

【ＦＩ】

G01N21/17 A

G01B11/24 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020152161

(22)【出願日】2020-09-10

(71)【出願人】

【識別番号】511312469

【氏名又は名称】東杜シーテック株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】100131428

【弁理士】

【氏名又は名称】若山 剛

(72)【発明者】

【氏名】大町 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐野 修弥

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 智

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 至寛

(72)【発明者】

【氏名】関口 尚大

(72)【発明者】

【氏名】山下 龍麿

(72)【発明者】

【氏名】横山 桂一郎

(72)【発明者】

【氏名】本田 光正

【テーマコード（参考）】

2F065

2G059

【Ｆターム（参考）】

2F065AA06

2F065AA19

2F065AA20

2F065AA53

2F065AA59

2F065CC16

2F065DD03

2F065DD04

2F065FF01

2F065FF04

2F065FF05

2F065FF12

2F065GG21

2F065GG24

2F065JJ03

2F065JJ09

2F065JJ26

2F065QQ13

2F065QQ25

2F065UU01

2G059AA01

2G059BB12

2G059CC14

2G059CC16

2G059EE02

2G059EE12

2G059EE20

2G059HH01

2G059MM01

(57)【要約】

【課題】魚の脂肪量の推定に対する精度を高めることが可能な魚脂肪量推定システムを提供すること。
【解決手段】魚脂肪量推定システムは、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚との間の距離を表す画像である距離画像を取得する画像取得部３４と、取得された距離画像に基づいて魚の脂肪量を推定する推定部１０と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

魚の脂肪量を推定する魚脂肪量推定システムであって、
複数の画素のそれぞれに対して、基準面と前記魚との間の距離を表す画像である距離画像を取得する画像取得部と、
前記取得された距離画像に基づいて前記魚の脂肪量を推定する推定部と、
を備える、魚脂肪量推定システム。

【請求項2】

請求項１に記載の魚脂肪量推定システムであって、
前記画像取得部は、前記複数の画素のそれぞれに対して、前記魚により反射された可視光の強度を表す画像である可視光画像を取得し、
前記推定部は、前記取得された距離画像と、前記取得された可視光画像と、に基づいて前記魚の脂肪量を推定する、魚脂肪量推定システム。

【請求項3】

請求項２に記載の魚脂肪量推定システムであって、
前記画像取得部は、可視光よりも長い波長を有する電磁波を用いて前記距離画像を取得する、魚脂肪量推定システム。

【請求項4】

請求項３に記載の魚脂肪量推定システムであって、
前記魚及び前記画像取得部を収容する内部空間を形成するように前記魚及び前記画像取得部を遮蔽する遮蔽部と、
前記内部空間にて光を発生するとともに、可視光の波長における前記光の強度が、可視光よりも長い波長における前記光の強度よりも高い光源部と、
を備える、魚脂肪量推定システム。

【請求項5】

請求項４に記載の魚脂肪量推定システムであって、
前記魚が載置される載置面を有する載置部を備え、
前記画像取得部は、前記魚の鉛直上方に位置し、
前記光源部は、前記載置面の鉛直上方であり且つ鉛直方向において前記画像取得部よりも下方である領域のうちの、前記魚の鉛直上方以外の領域に位置する、魚脂肪量推定システム。

【請求項6】

魚の脂肪量を推定する魚脂肪量推定装置であって、
複数の画素のそれぞれに対して、基準面と前記魚との間の距離を表す画像である距離画像が入力される画像入力部と、
前記入力された距離画像に基づいて前記魚の脂肪量を推定する推定部と、

を備える、魚脂肪量推定装置。

【請求項7】

魚の脂肪量を推定する魚脂肪量推定方法であって、
複数の画素のそれぞれに対して、基準面と前記魚との間の距離を表す画像である距離画像が入力され、
前記入力された距離画像に基づいて前記魚の脂肪量を推定する、
ことを含む、魚脂肪量推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、魚脂肪量推定システム、魚脂肪量推定装置、及び、魚脂肪量推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

魚を撮影することにより取得される可視光画像に基づいて魚の脂肪量を推定する魚脂肪量推定システムが知られている。この種の魚脂肪量推定システムの一つとして、特許文献１に記載の魚脂肪量推定システムは、複数の画素のそれぞれに対して、魚の切断面により反射された可視光の強度を表す画像である可視光画像を取得し、取得された可視光画像に基づいて魚の脂肪量を推定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－２９１６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、本願の発明者らは、鋭意検討の結果、魚の立体形状と、魚の脂肪量と、の間に強い相関が存在することを見出した。しかしながら、上記魚脂肪量推定システムにおいて、可視光画像は、魚の立体形状を高い精度にて反映できない。このため、上記魚脂肪量推定システムにおいては、魚の脂肪量の推定に対する精度が過度に低くなる虞があった。

【0005】

本発明の目的の一つは、魚の脂肪量の推定に対する精度を高めることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一つの側面では、魚脂肪量推定システムは、魚の脂肪量を推定する。魚脂肪量推定システムは、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚との間の距離を表す画像である距離画像を取得する画像取得部と、取得された距離画像に基づいて魚の脂肪量を推定する推定部と、を備える。

【0007】

他の一つの側面では、魚脂肪量推定装置は、魚の脂肪量を推定する。魚脂肪量推定装置は、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚との間の距離を表す画像である距離画像が入力される画像入力部と、入力された距離画像に基づいて魚の脂肪量を推定する推定部と、を備える。

【0008】

他の一つの側面では、魚脂肪量推定方法は、魚の脂肪量を推定する。魚脂肪量推定方法は、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚との間の距離を表す画像である距離画像が入力され、入力された距離画像に基づいて魚の脂肪量を推定する、ことを含む。

【発明の効果】

【0009】

魚の脂肪量の推定に対する精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の魚選別装置の斜視図である。

【図2】第１実施形態の魚選別装置の、遮蔽体、第１遮蔽幕、及び、第２遮蔽幕が除かれた状態における斜視図である。

【図3】第１実施形態の魚選別装置の、遮蔽体、第１遮蔽幕、及び、第２遮蔽幕が除かれた状態における側面図である。

【図4】第１実施形態の魚選別装置の、遮蔽体、第１遮蔽幕、及び、第２遮蔽幕が除かれた状態における平面図である。

【図5】第１実施形態の魚選別装置の平面図である。

【図6】第１実施形態の魚選別装置の断面図である。

【図7】第１実施形態の制御部の構成を表すブロック図である。

【図8】第１実施形態の魚選別装置の平面図である。

【図9】第１実施形態の魚選別装置で用いられる光及び電磁波の強度の波長に対する変化を表すグラフである。

【図10】第１実施形態の制御部の機能を表すブロック図である。

【図11】第１実施形態の魚選別装置の動作を表すフローチャートである。

【図12】第１実施形態の魚選別装置による推定値と、測定値と、の相関を表すグラフである。

【図13】比較例、第１実施例、及び、第２実施例のそれぞれに対する相関係数及び平均誤差を表す表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の、魚脂肪量推定システム、魚脂肪量推定装置、及び、魚脂肪量推定方法に関する各実施形態について図１乃至図１３を参照しながら説明する。

【0012】

＜第１実施形態＞
（概要）
第１実施形態の魚脂肪量推定システムは、魚の脂肪量を推定する。魚脂肪量推定システムは、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚との間の距離を表す画像である距離画像を取得する画像取得部と、取得された距離画像に基づいて魚の脂肪量を推定する推定部と、を備える。

【0013】

これによれば、魚の立体形状が距離画像に高い精度にて反映される。これにより、魚の脂肪量を高い精度にて推定できる。
次に、第１実施形態の魚脂肪量推定システムについて、図１乃至図１３を参照しながら詳細に説明する。

【0014】

（構成）
図１に表されるように、第１実施形態の魚脂肪量推定システムが適用された魚選別装置１は、魚ＦＳを搬送し、搬送されている魚ＦＳを脂肪量に応じて選別する。本例では、脂肪量は、脂肪率である。脂肪率は、魚ＦＳの重量に対する、魚ＦＳに含まれる脂肪の重量の割合である。なお、脂肪量は、魚ＦＳに含まれる脂肪の重量であってもよい。

【0015】

以下、図１乃至図６、及び、図８に表されるように、ｘ軸、ｙ軸、及び、ｚ軸を有する右手系の直交座標系を用いて、魚選別装置１を説明する。本例では、ｙ軸方向は、魚選別装置１が魚ＦＳを搬送する方向である。

【0016】

本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向は、魚選別装置１の左右方向、魚選別装置１の前後方向、及び、魚選別装置１の上下方向とそれぞれ表されてもよい。また、本例では、ｘ軸の正方向、ｘ軸の負方向、ｙ軸の正方向、ｙ軸の負方向、ｚ軸の正方向、及び、ｚ軸の負方向は、魚選別装置１の右方向、魚選別装置１の左方向、魚選別装置１の前方向、魚選別装置１の後方向、魚選別装置１の上方向、及び、魚選別装置１の下方向とそれぞれ表されてもよい。
本例では、ｚ軸の正方向、及び、ｚ軸の負方向は、鉛直上方向、及び、鉛直下方向にそれぞれ一致する。

【0017】

図１は、魚選別装置１の右方であり、魚選別装置１の後方であり、且つ、魚選別装置１の上方である位置から、魚選別装置１を見た図（換言すると、右後上方斜視図）である。図２は、後述の遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２が除かれた状態において、魚選別装置１の右方であり、魚選別装置１の前方であり、且つ、魚選別装置１の上方である位置から、魚選別装置１を見た図（換言すると、右前上方斜視図）である。

【0018】

図３は、後述の遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２が除かれた状態において、魚選別装置１の右方から魚選別装置１を見た図（換言すると、右側面図）である。図４は、後述の遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２が除かれた状態において、魚選別装置１の上方から魚選別装置１を見た図（換言すると、平面図）である。

【0019】

図５は、魚選別装置１の平面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線により表される平面により切断された魚選別装置１の断面をｙ軸の負方向にて見た図である。図８は、魚選別装置１の平面図である。

【0020】

図１乃至図６に表されるように、魚選別装置１は、制御部１０と、搬送部２１と、方向制御用案内部２２と、第１収容部２３－１と、第２収容部２３－２と、第３収容部２３－３と、第１傾斜部２４－１と、第２傾斜部２４－２と、第１選別用案内部２５－１と、第２選別用案内部２５－２と、４対の光源部３１－１～３１－４と、検出部３２と、第１撮影部３３と、第２撮影部３４と、遮蔽体４１と、第１遮蔽幕４２－１と、第２遮蔽幕４２－２と、を備える。なお、魚選別装置１が備える光源部の数は、３対以下であってもよく、５対以上であってもよい。また、魚選別装置１は、４対の光源部３１－１～３１－４を備えなくてもよい。また、魚選別装置１は、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２を備えなくてもよい。

【0021】

本例では、魚選別装置１を構成する各部は、図示されない支持部により支持される。本例では、制御部１０と、第１撮影部３３と、第２撮影部３４と、４対の光源部３１－１～３１－４と、遮蔽体４１と、第１遮蔽幕４２－１と、第２遮蔽幕４２－２と、は、魚脂肪量推定システムに対応する。本例では、制御部１０は、魚脂肪量推定装置に対応する。

【0022】

図７に表されるように、制御部１０は、処理装置１１と、記憶装置１２と、を備える。本例では、制御部１０の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）回路により構成される。なお、制御部１０の少なくとも一部は、プログラム可能な論理回路（例えば、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、又は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））により構成されてもよい。また、制御部１０は、デスクトップ型コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、又は、スマートフォン等を含んでいてもよい。

【0023】

制御部１０は、記憶装置１２に記憶されているプログラムを処理装置１１が実行することにより、魚選別装置１の各部を制御する。本例では、制御部１０による制御は、制御部１０が魚選別装置１の各部との間で信号を送受することにより行われる。本例では、制御部１０には、検出部３２、第１撮影部３３、第２撮影部３４、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２が、信号を送受するための信号線により接続されている。
これにより、制御部１０は、後述する機能を実現する。

【0024】

処理装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含んでもよい。また、記憶装置１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ、有機メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、又は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含んでもよい。

【0025】

搬送部２１は、搬送面を有する。搬送面は、搬送部２１のうちの、ｚ軸の正方向における端面である。本例では、搬送面は、水平面と平行である。なお、搬送面は、水平面に対して傾斜していてもよい。
搬送部２１は、搬送面を所定の搬送方向（本例では、ｙ軸の正方向）にて移動させる。これにより、搬送部２１は、搬送面に載置された物体（本例では、魚ＦＳ）を搬送方向にて移動させる。本例では、搬送面は、魚ＦＳが載置される載置面に対応する。従って、本例では、搬送部２１は、載置面を有する載置部に対応する。

【0026】

本例では、搬送部２１は、ベルト式のコンベヤを含む。なお、搬送部２１は、ベルト式以外のコンベヤ（例えば、チェーン式又はローラ式のコンベヤ）を含んでいてもよい。
本例では、ｙ軸の負方向、及び、ｙ軸の正方向は、上流方向、及び、下流方向とそれぞれ表されてもよい。
なお、魚選別装置１は、魚ＦＳが載置される載置面が移動しないように構成されていてもよい。

【0027】

図１及び図２に表されるように、方向制御用案内部２２は、搬送面に対して立設する、一対の板状体を有する。方向制御用案内部２２の一対の板状体は、ｘ軸方向にて対向するとともに、下流方向へ向かうにつれて板状体間の距離が短くなる先細部と、先細部のうちの下流方向における端に連接するとともに、搬送方向に沿って互いに平行に延びる平行部と、を有する。本例では、平行部における板状体間の距離は、魚ＦＳの幅よりも僅かに長い。本例では、魚ＦＳの幅は、魚ＦＳの背側の縁と、魚ＦＳの腹側の縁と、の間の距離の最大値（換言すると、体高）である。

【0028】

図３に表されるように、方向制御用案内部２２は、搬送部２１の搬送面から鉛直上方にて所定の間隔だけ隔てられた位置を有する。本例では、方向制御用案内部２２は、搬送部２１のうちの上流方向における端部に位置する。

【0029】

このような構成により、方向制御用案内部２２は、魚ＦＳの搬送方向への移動に伴って、基準方向（本例では、ｙ軸方向、又は、搬送方向）に沿って魚ＦＳの体が延在するように魚ＦＳの体の方向を制御する。

【0030】

図１及び図２に表されるように、第１収容部２３－１、第２収容部２３－２、及び、第３収容部２３－３のそれぞれは、鉛直上方向における端面にて開口する有底の容器である。第１収容部２３－１、第２収容部２３－２、及び、第３収容部２３－３のそれぞれは、搬送部２１のうちの下流方向における端部の近傍にて、搬送部２１の搬送面よりも鉛直下方向の位置を有する。

【0031】

本例では、第１収容部２３－１の開口の少なくとも一部は、搬送部２１よりもｘ軸の正方向の位置を有し、第２収容部２３－２の開口の少なくとも一部は、搬送部２１よりもｘ軸の負方向の位置を有し、且つ、第３収容部２３－３の開口の少なくとも一部は、搬送部２１よりもｙ軸の正方向の位置を有する。

【0032】

図１、図２、及び、図４に表されるように、第１傾斜部２４－１、及び、第２傾斜部２４－２のそれぞれは、水平面に対して傾斜する傾斜面を有する。
本例では、第１傾斜部２４－１の傾斜面は、搬送部２１のうちの、下流方向における端部において、搬送面と第１収容部２３－１の開口の外縁とを接続する。換言すると、第１傾斜部２４－１の傾斜面は、搬送部２１の搬送面と第１収容部２３－１の開口とを接続する通路を構成する。第１傾斜部２４－１の傾斜面が構成する通路の幅（本例では、当該通路のｙ軸方向における長さ）は、搬送面の幅（本例では、搬送面のｘ軸方向における長さ）よりも広い。

【0033】

同様に、本例では、第２傾斜部２４－２の傾斜面は、搬送部２１のうちの、下流方向における端部において、搬送面と第２収容部２３－２の開口の外縁とを接続する。換言すると、第２傾斜部２４－２の傾斜面は、搬送部２１の搬送面と第２収容部２３－２の開口とを接続する通路を構成する。第２傾斜部２４－２の傾斜面が構成する通路の幅（本例では、当該通路のｙ軸方向における長さ）は、搬送面の幅よりも広い。

【0034】

第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２のそれぞれは、搬送面に対して立設する板状体を有する。第１選別用案内部２５－１の板状体は、第１傾斜部２４－１の傾斜面が構成する通路の幅と略同じ長さを有する。第２選別用案内部２５－２の板状体は、第２傾斜部２４－２の傾斜面が構成する通路の幅と略同じ長さを有する。

【0035】

図１乃至図３に表されるように、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２のそれぞれは、搬送部２１の搬送面から鉛直上方向にて所定の間隔だけ隔てられた位置を有する。
本例では、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２のそれぞれは、搬送部２１のうちの下流方向における端部に位置する。

【0036】

第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２のそれぞれは、閉位置と、開位置と、の間で位置を変更可能である。

【0037】

第１選別用案内部２５－１の閉位置は、搬送面が構成する通路における魚ＦＳの通過を許容し、且つ、第１傾斜部２４－１が構成する通路における魚ＦＳの通過を禁止する位置である。第１選別用案内部２５－１の開位置は、搬送面にて搬送される魚ＦＳを、第１傾斜部２４－１が構成する通路に案内（換言すると、導入）する位置である。

【0038】

同様に、第２選別用案内部２５－２の閉位置は、搬送面が構成する通路における魚ＦＳの通過を許容し、且つ、第２傾斜部２４－２が構成する通路における魚ＦＳの通過を禁止する位置である。第２選別用案内部２５－２の開位置は、搬送面にて搬送される魚ＦＳを、第２傾斜部２４－２が構成する通路に案内する位置である。

【0039】

本例では、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２のそれぞれは、揺動の中心軸が鉛直方向にて延びるように、下流方向における端部が揺動可能に支持される。

【0040】

図４に表されるように、第１選別用案内部２５－１は、閉位置に位置する場合、第１傾斜部２４－１が構成する通路を横断するように、搬送面が構成する通路の外にて搬送方向に沿って延びる。同様に、第２選別用案内部２５－２は、閉位置に位置する場合、第２傾斜部２４－２が構成する通路を横断するように、搬送面が構成する通路の外にて搬送方向に沿って延びる。

【0041】

図８に表されるように、第２選別用案内部２５－２は、開位置に位置する場合、搬送面が構成する通路を斜めに横断するように、搬送方向に対して傾斜する方向に沿って延びる。本例では、第２選別用案内部２５－２は、開位置に位置する場合、第２選別用案内部２５－２のうちの上流方向における端が搬送面のうちのｘ軸の正方向における端辺の近傍に位置し、且つ、第２選別用案内部２５－２のうちの下流方向における端が搬送面のうちのｘ軸の負方向における端辺の近傍に位置する。

【0042】

同様に、第１選別用案内部２５－１は、開位置に位置する場合、搬送面が構成する通路を斜めに横断するように、搬送方向に対して傾斜する方向に沿って延びる。本例では、第１選別用案内部２５－１は、開位置に位置する場合、第１選別用案内部２５－１のうちの上流方向における端が搬送面のうちのｘ軸の負方向における端辺の近傍に位置し、且つ、第１選別用案内部２５－１のうちの下流方向における端が搬送面のうちのｘ軸の正方向における端辺の近傍に位置する。

【0043】

このような構成により、制御部１０が、第１選別用案内部２５－１の位置、及び、第２選別用案内部２５－２の位置を制御することにより、搬送される魚ＦＳは、第１収容部２３－１、第２収容部２３－２、及び、第３収容部２３－３のうちの、１つの収容部に収容される。これにより、魚ＦＳが選別される。

【0044】

本例では、図４に表されるように、第１選別用案内部２５－１の位置が閉位置であり、且つ、第２選別用案内部２５－２の位置が閉位置である場合、魚ＦＳは、第３収容部２３－３に収容される。また、本例では、図８に表されるように、第１選別用案内部２５－１の位置が閉位置であり、且つ、第２選別用案内部２５－２の位置が開位置である場合、魚ＦＳは、第２収容部２３－２に収容される。また、本例では、第１選別用案内部２５－１の位置が開位置であり、且つ、第２選別用案内部２５－２の位置が閉位置である場合、魚ＦＳは、第１収容部２３－１に収容される。
本例では、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２は、選別部に対応する。

【0045】

図１乃至図６に表されるように、４対の光源部３１－１～３１－４は、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２により形成される内部空間にて光を発生する。本例では、４対の光源部３１－１～３１－４のそれぞれは、直線状の配列を有する、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、魚ＦＳを均一に照明するように光を拡散させる拡散板と、を含む。

【0046】

本例では、図９の実線Ｃ１に表されるように、４対の光源部３１－１～３１－４のそれぞれが発生する光の強度は、波長に対して変化する。例えば、可視光の波長は、３６０ｎｍ乃至８３０ｎｍである。従って、本例では、４対の光源部３１－１～３１－４は、可視光の波長における光の強度が、可視光よりも長い波長における光の強度よりも高い。

【0047】

４対の光源部３１－１～３１－４は、搬送部２１の搬送面の鉛直上方であり、且つ、鉛直方向において第１撮影部３３及び第２撮影部３４よりも下方である領域のうちの、搬送面の幅方向（本例では、ｘ軸方向）における中央部以外の領域（換言すると、搬送面にて搬送される魚ＦＳの鉛直上方以外の領域）に位置する。

【0048】

４対の光源部３１－１～３１－４のそれぞれは、搬送方向にて延在する円柱状である。図６に表されるように、各対の光源部３１－１～３１－４は、ｘ軸に直交するとともに、搬送部２１の搬送面の幅方向（本例では、ｘ軸方向）における中央を通る平面（換言すると、中央面）に対して互いに面対称である。

【0049】

本例では、中央面よりもｘ軸の正方向に位置する４個の光源部３１－１～３１－４は、水平面をｙ軸に対して回転させた傾斜面上に位置する。なお、中央面よりもｘ軸の正方向に位置する４個の光源部３１－１～３１－４は、曲面（例えば、湾曲面）上に位置していてもよい。

【0050】

本例では、４対の光源部３１－１～３１－４は、この順に従って、鉛直上方から鉛直下方へ並ぶ。本例では、４対の光源部３１－１～３１－４は、鉛直下方へ向かうにつれて、対を構成する光源部間の距離が長くなる。
このような構成により、４対の光源部３１－１～３１－４は、搬送面にて搬送される魚ＦＳを照明する。

【0051】

検出部３２は、搬送面にて搬送される物体（本例では、魚ＦＳ）を検出する。本例では、検出部３２は、搬送面から鉛直上方にて所定の間隔だけ隔てられた位置にて搬送面を横断する光（本例では、赤外線）を出射する出射部と、出射部により出射された光を受光する受光部と、を有する。検出部３２は、出射部と受光部とが、搬送方向に直交する方向（本例では、ｘ軸方向）にて、搬送面を挟むように対向する位置を有する。検出部３２は、受光部により受光される光の強度に基づいて、搬送面にて搬送される物体（本例では、魚ＦＳ）を検出する。

【0052】

第１撮影部３３は、魚ＦＳを撮影し、撮影された魚ＦＳを表す可視光画像を取得する。可視光画像は、複数の画素のそれぞれに対して、魚ＦＳにより反射された可視光の強度を表す画像である。

【0053】

本例では、可視光画像に含まれる複数の画素は、格子状の配列を有する。例えば、可視光画像は、列方向における画素の数が６４０個であり、且つ、列方向に直交する行方向における画素の数が４８０個である。なお、可視光画像において、列方向における画素の数は、６４０個と異なる数であってもよく、行方向における画素の数は、４８０個と異なる数であってもよい。

【0054】

本例では、第１撮影部３３は、カラーカメラ、又は、ＲＧＢ（Ｒｅｄ Ｇｒｅｅｎ Ｂｌｕｅ）カメラを含む。なお、第１撮影部３３は、白黒カメラであってもよい。第１撮影部３３は、搬送部２１の搬送面の幅方向（本例では、ｘ軸方向）における中央部であり、且つ、当該搬送面の鉛直上方に位置する。換言すると、第１撮影部３３は、搬送面にて搬送される魚ＦＳの鉛直上方に位置する。なお、第１撮影部３３は、搬送部２１の搬送面の幅方向における中央部以外の位置（例えば、搬送面の幅方向における端部等）であり、且つ、当該搬送面の鉛直上方に位置していてもよい。
本例では、第１撮影部３３は、静止画像を取得する。本例では、第１撮影部３３が撮影する方向は、鉛直方向に略一致する。なお、第１撮影部３３は、静止画像に代えて、又は、静止画像に加えて、動画像を取得してもよい。

【0055】

第２撮影部３４は、魚ＦＳを撮影し、撮影された魚ＦＳを表す距離画像を取得する。距離画像は、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚ＦＳとの間の距離を表す画像である。本例では、基準面は、水平面を形成する。換言すると、本例では、基準面は、鉛直方向に直交する平面である。なお、基準面は、水平面に対して傾斜していてもよい。

【0056】

本例では、距離画像に含まれる複数の画素は、格子状の配列を有する。例えば、距離画像は、列方向における画素の数が６４０個であり、且つ、列方向に直交する行方向における画素の数が４８０個である。なお、距離画像において、列方向における画素の数は、６４０個と異なる数であってもよく、行方向における画素の数は、４８０個と異なる数であってもよい。

【0057】

本例では、第２撮影部３４は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラを含む。なお、第２撮影部３４は、ＴＯＦカメラに代えて、ステレオカメラを用いることにより距離画像を取得してもよい。また、第２撮影部３４は、直線状の配列を有する複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚ＦＳとの間の距離を測定する測距センサを備え、魚ＦＳが所定の距離だけ移動する毎に測定された距離に基づいて距離画像を取得してもよい。

【0058】

第２撮影部３４は、搬送部２１の搬送面の幅方向（本例では、ｘ軸方向）における中央部であり、且つ、当該搬送面の鉛直上方に位置する。換言すると、第２撮影部３４は、搬送面にて搬送される魚ＦＳの鉛直上方に位置する。なお、第２撮影部３４は、搬送部２１の搬送面の幅方向における中央部以外の位置（例えば、搬送面の幅方向における端部等）であり、且つ、当該搬送面の鉛直上方に位置していてもよい。

【0059】

第２撮影部３４は、可視光よりも長い波長を有する電磁波を用いて距離画像を取得する。本例では、図９の点線Ｃ２に表されるように、第２撮影部３４が用いる電磁波の強度は、波長に対して変化する。本例では、第２撮影部３４が用いる電磁波は、可視光よりも長い波長を有する。例えば、第２撮影部３４が用いる電磁波は、８４０ｎｍ乃至９５０ｎｍの波長にて強度が最大であってよい。

【0060】

本例では、第２撮影部３４は、静止画像を取得する。本例では、第２撮影部３４が撮影する方向は、鉛直方向に略一致する。なお、第１撮影部３４は、静止画像に代えて、又は、静止画像に加えて、動画像を取得してもよい。

【0061】

なお、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４は、位置が互いに入れ替えられていてもよい。また、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４は、一体に構成されていてもよい。
本例では、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４は、画像取得部に対応する。

【0062】

遮蔽体４１は、搬送部２１の搬送面の鉛直上方において、当該搬送面の幅方向にて当該搬送面の全体を覆うとともに、当該搬送面の搬送方向にて当該搬送面の一部を覆う。遮蔽体４１は、光を遮断する外壁を有する。例えば、外壁の少なくとも一部は、光を遮断する板又は布により構成されていてもよい。本例では、遮蔽体４１は、搬送方向にて延在する四角柱状である。

【0063】

遮蔽体４１は、搬送部２１の搬送面とともに内部空間を形成する。遮蔽体４１は、内部空間と遮蔽体４１の外部とを連通する入口部及び出口部を有する。入口部は、遮蔽体４１のうちの上流方向における端面の中で、鉛直下方向における端部にて開口する。出口部は、遮蔽体４１のうちの下流方向における端面の中で、鉛直下方向における端部にて開口する。入口部及び出口部のそれぞれは、ｘ軸方向において、搬送部２１の搬送面と略同じ長さ（換言すると、幅）を有する。

【0064】

第１遮蔽幕４２－１は、遮蔽体４１の入口部を塞ぐように鉛直下方へ垂れ下げられた複数のシート状体である。第１遮蔽幕４２－１は、魚ＦＳによって搬送方向にて押圧されることにより、鉛直上方へ捲れ上がる。このようにして、第１遮蔽幕４２－１は、魚ＦＳの通過に伴って、開閉可能に遮蔽体４１の入口部を遮蔽する。

【0065】

第２遮蔽幕４２－２は、遮蔽体４１の出口部を塞ぐように鉛直下方へ垂れ下げられた複数のシート状体である。第２遮蔽幕４２－２は、魚ＦＳによって搬送方向にて押圧されることにより、鉛直上方へ捲れ上がる。このようにして、第２遮蔽幕４２－２は、魚ＦＳの通過に伴って、開閉可能に遮蔽体４１の出口部を遮蔽する。

【0066】

このような構成により、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２は、内部空間を形成する。遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２により形成される内部空間は、搬送面にて搬送される魚ＦＳ、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４を収容する。

【0067】

換言すると、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２は、搬送面にて搬送される魚ＦＳ、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４を収容する内部空間を形成するように、魚ＦＳ、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４を遮蔽する。従って、本例では、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２は、遮蔽部に対応する。

【0068】

次に、制御部１０の機能を図１０を参照しながら説明する。
図１０に表されるように、制御部１０の機能は、第１撮影制御部１１１と、第２撮影制御部１１２と、画像入力部１２１と、魚脂肪量推定部１２２と、選別制御部１３０と、を含む。本例では、魚脂肪量推定部１２２は、推定部に対応する。

【0069】

第１撮影制御部１１１は、検出部３２により、搬送面にて搬送される魚ＦＳが検出された場合、魚ＦＳが検出された時点から所定の第１待機時間が経過した時点にて、魚ＦＳを撮影するように第１撮影部３３を制御する。第１撮影制御部１１１は、撮影された魚ＦＳを表す可視光画像を第１撮影部３３から取得する。

【0070】

第２撮影制御部１１２は、検出部３２により、搬送面にて搬送される魚ＦＳが検出された場合、魚ＦＳが検出された時点から所定の第２待機時間が経過した時点にて、魚ＦＳを撮影するように第２撮影部３４を制御する。第２撮影制御部１１２は、撮影された魚ＦＳを表す距離画像を第２撮影部３４から取得する。

【0071】

画像入力部１２１は、第１撮影制御部１１１により取得された可視光画像が入力されるとともに、第２撮影制御部１１２により取得された距離画像が入力される。

【0072】

魚脂肪量推定部１２２は、画像入力部１２１に入力された距離画像及び可視光画像に基づいて、魚ＦＳの脂肪量を推定する。本例では、魚脂肪量推定部１２２は、学習済みモデルを用いて、魚ＦＳの脂肪量の推定を行う。

【0073】

学習済みモデルは、距離画像及び可視光画像の特徴を表す特徴情報を取得し、当該取得された特徴情報に基づいて魚ＦＳの脂肪量を推定するモデルである。学習済みモデルは、ニューラルネットワークを含む。本例では、学習済みモデルは、畳み込みニューラルネットワークを含む。例えば、畳み込みニューラルネットワークは、畳み込み層（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）と、プーリング層（Ｐｏｏｌｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）と、全結合層（Ｆｕｌｌｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌａｙｅｒ）と、を含む。

【0074】

なお、魚脂肪量推定部１２２は、畳み込みニューラルネットワーク以外のニューラルネットワークを用いて、魚ＦＳの脂肪量の推定を行ってもよい。また、魚脂肪量推定部１２２は、ニューラルネットワーク以外の機械学習を用いて、魚ＦＳの脂肪量の推定を行ってもよい。

【0075】

本例では、学習済みモデルは、魚ＦＳを表す距離画像及び可視光画像と、当該魚ＦＳの脂肪量の測定値と、を学習することにより、ニューラルネットワークの重み付け係数が予め決定される。例えば、学習済みモデルは、ＶＧＧ１６、ＶＧＧ１９、ＲｅｓＮｅｔ、ＭｏｂｉｌｅＮｅｔ、又は、ＤｅｎｓｅＮｅｔと呼ばれる学習済みモデルを含んでいてもよい。

【0076】

選別制御部１３０は、魚脂肪量推定部１２２により推定された、魚ＦＳの脂肪量に基づいて、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２を制御する。

【0077】

本例では、選別制御部１３０は、魚ＦＳの脂肪量が第１閾値よりも高いと魚脂肪量推定部１２２により推定された場合、第１選別用案内部２５－１の位置を開位置に制御し、且つ、第２選別用案内部２５－２の位置を閉位置に制御する。本例では、選別制御部１３０は、魚ＦＳの脂肪量が第１閾値以下であり且つ第２閾値よりも高いと魚脂肪量推定部１２２により推定された場合、第１選別用案内部２５－１の位置を閉位置に制御し、且つ、第２選別用案内部２５－２の位置を開位置に制御する。本例では、選別制御部１３０は、魚ＦＳの脂肪量が第２閾値以下であると魚脂肪量推定部１２２により推定された場合、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２の両方の位置を閉位置に制御する。

【0078】

（動作）
次に、第１実施形態の魚選別装置１の動作について図１１を参照しながら説明する。
制御部１０は、検出部３２により魚ＦＳが検出されるまで待機する（図１１のステップＳ１０１の「Ｎｏ」ルート）。
そして、魚ＦＳが、搬送部２１のうちの上流方向における端部にて搬送面に載置される。搬送部２１は、魚ＦＳを搬送方向にて搬送する。次いで、方向制御用案内部２２は、基準方向（本例では、ｙ軸方向、又は、搬送方向）に沿って魚ＦＳの体が延在するように魚ＦＳの体の方向を制御する。

【0079】

次いで、検出部３２は、搬送面にて搬送される魚ＦＳを検出する。これにより、制御部１０は、ステップＳ１０１にて「Ｙｅｓ」と判定し、魚ＦＳが検出された時点から所定の第１待機時間が経過した時点にて、魚ＦＳを撮影するように第１撮影部３３を制御する。これにより、制御部１０は、撮影された魚ＦＳを表す可視光画像を第１撮影部３３から取得する（図１１のステップＳ１０２）。

【0080】

次いで、制御部１０は、魚ＦＳが検出された時点から所定の第２待機時間が経過した時点にて、魚ＦＳを撮影するように第２撮影部３４を制御する。これにより、制御部１０は、撮影された魚ＦＳを表す距離画像を第２撮影部３４から取得する（図１１のステップＳ１０３）。

【0081】

次いで、制御部１０は、取得された距離画像と、取得された可視光画像と、学習済みモデルと、に基づいて、魚ＦＳの脂肪量を推定する（図１１のステップＳ１０４）。次いで、制御部１０は、推定された、魚ＦＳの脂肪量に基づいて、第１選別用案内部２５－１、及び、第２選別用案内部２５－２を制御する（図１１のステップＳ１０５）。これにより、魚ＦＳが選別される。

【0082】

その後、制御部１０は、図１１のステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０１～ステップＳ１０５の処理を繰り返し実行する。

【0083】

以上、説明したように、第１実施形態の魚選別装置１は、複数の画素のそれぞれに対して、基準面と魚ＦＳとの間の距離を表す画像である距離画像を取得する第２撮影部３４と、取得された距離画像に基づいて魚ＦＳの脂肪量を推定する魚脂肪量推定部１２２と、を備える。

【0084】

これによれば、魚ＦＳの立体形状が距離画像に高い精度にて反映される。これにより、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0085】

更に、第１実施形態の魚選別装置１は、複数の画素のそれぞれに対して、魚ＦＳにより反射された可視光の強度を表す画像である可視光画像を取得する第１撮影部３３を備える。魚脂肪量推定部１２２は、取得された距離画像と、取得された可視光画像と、に基づいて魚ＦＳの脂肪量を推定する。

【0086】

ところで、本願の発明者らは、鋭意検討の結果、魚ＦＳの立体形状と、魚ＦＳの外観と、魚ＦＳの脂肪量と、の間に強い相関が存在することを見出した。そこで、魚選別装置１のように、距離画像と可視光画像とに基づいて魚ＦＳの脂肪量を推定することにより、魚ＦＳの外観（例えば、色、又は、光沢等）が可視光画像に高い精度にて反映されるので、魚ＦＳの脂肪量の推定に、魚ＦＳの外観を高い精度にて反映できる。この結果、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0087】

更に、第１実施形態の魚選別装置１において、第２撮影部３４は、可視光よりも長い波長を有する電磁波を用いて距離画像を取得する。

【0088】

これによれば、距離画像と可視光画像とを略同時に取得しても、距離画像を取得するために用いられる電磁波と、可視光画像を取得するために用いられる可視光と、が互いに干渉することを抑制できる。これにより、距離画像及び可視光画像のノイズを抑制できる。この結果、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0089】

更に、第１実施形態の魚選別装置１は、魚ＦＳ、及び、画像取得部（本例では、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４）を収容する内部空間を形成するように、魚ＦＳ、及び、画像取得部を遮蔽する遮蔽部（本例では、遮蔽体４１、第１遮蔽幕４２－１、及び、第２遮蔽幕４２－２）を備える。更に、魚選別装置１は、遮蔽部の内部空間にて光を発生するとともに、可視光の波長における光の強度が、可視光よりも長い波長における光の強度よりも高い４対の光源部３１－１～３１－４を備える。

【0090】

ところで、可視光画像は、魚選別装置１の外部に存在する光（換言すると、環境光）の影響を受けやすい。このため、環境光の強度に応じて、魚ＦＳの脂肪量が可視光画像に反映される程度が変化する。従って、可視光画像が魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて反映できない虞がある。

【0091】

これに対し、魚選別装置１によれば、遮蔽部によって環境光が可視光画像に及ぼす影響を抑制できる。これにより、可視光画像が魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて反映できるので、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0092】

更に、４対の光源部３１－１～３１－４が発生する光は、可視光の波長における強度が、可視光よりも長い波長における強度よりも高い。従って、距離画像と可視光画像とを略同時に取得しても、距離画像を取得するために用いられる電磁波と、可視光画像を取得するために用いられる可視光と、が互いに干渉することを抑制できる。これにより、距離画像及び可視光画像のノイズを抑制できる。この結果、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0093】

更に、第１実施形態の魚選別装置１は、魚ＦＳが載置される載置面（本例では、搬送面）を有する載置部（本例では、搬送部２１）を備える。第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４は、魚ＦＳの鉛直上方に位置する。４対の光源部３１－１～３１－４は、載置面の鉛直上方であり且つ鉛直方向において、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４よりも下方である領域のうちの、魚ＦＳの鉛直上方以外の領域に位置する。

【0094】

これによれば、４対の光源部３１－１～３１－４が発生する光が魚ＦＳによって反射された光（換言すると、直接反射光）が、第１撮影部３３、及び、第２撮影部３４へ直接に入射することを抑制できる。これにより、距離画像及び可視光画像のノイズを抑制できる。この結果、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0095】

図１２は、第１実施形態の魚選別装置１に適用された魚脂肪量推定システムにより推定された魚ＦＳの脂肪量（本例では、脂肪率）（図１２における推定値）と、大和製衡株式会社製の魚脂肪量測定装置（型番：ＤＦＡ１１０）により測定された魚ＦＳの脂肪量（図１２における測定値）と、の関係を表す。図１２に表されるように、第１実施形態の魚選別装置１により推定された魚ＦＳの脂肪量は、測定された魚ＦＳの脂肪量と強い相関を有する。

【0096】

図１３は、比較例、第１実施例、及び、第２実施例のそれぞれに対する相関係数及び平均誤差を表す。
比較例の魚脂肪量推定システムは、可視光画像のみに基づいて魚の脂肪量を推定する点を除いて、第１実施形態の魚脂肪量推定システムと同様に構成される。
第１実施例の魚脂肪量推定システムは、第１実施形態の魚脂肪量推定システムと同様に、距離画像と可視光画像とに基づいて魚の脂肪量を推定する。
第２実施例の魚脂肪量推定システムは、距離画像のみに基づいて魚の脂肪量を推定する点を除いて、第１実施形態の魚脂肪量推定システムと同様に構成される。

【0097】

相関係数は、魚脂肪量推定システムにより推定された魚ＦＳの脂肪量（本例では、脂肪率）と、上記魚脂肪量測定装置により測定された魚ＦＳの脂肪量と、の相関の強さを表す。平均誤差は、当該相関関係の平均絶対誤差を表す。
図１３に表されるように、第１実施例、及び、第２実施例の魚脂肪量推定システムは、比較例の魚脂肪量推定システムと比較して、魚ＦＳの脂肪量を高い精度にて推定できる。

【0098】

なお、魚選別装置１は、魚の脂肪量の推定に加えて、魚の種類の推定、卵の有無の推定、及び、生物学又は魚類学における同一の魚の、雄及び雌の推定、の少なくとも１つを実行するとともに、当該推定の結果にも基づいて魚を選別してもよい。

【0099】

また、魚選別装置１は、可視光画像に代えて、又は、可視光画像に加えて、赤外線画像を用いることにより、魚ＦＳの脂肪量を推定してもよい。赤外線画像は、複数の画素のそれぞれに対して、魚ＦＳにより反射された赤外線の強度を表す画像である。
また、魚選別装置１は、可視光画像を用いることなく、距離画像に基づいて魚ＦＳの脂肪量を推定してもよい。

【0100】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。

【符号の説明】

【0101】

１ 魚選別装置
１０ 制御部
１１ 処理装置
１２ 記憶装置
１１１ 第１撮影制御部
１１２ 第２撮影制御部
１２１ 画像入力部
１２２ 魚脂肪量推定部
１３０ 選別制御部
２１ 搬送部
２２ 方向制御用案内部
２３－１ 第１収容部
２３－２ 第２収容部
２３－３ 第３収容部
２４－１ 第１傾斜部
２４－２ 第２傾斜部
２５－１ 第１選別用案内部
２５－２ 第２選別用案内部
３１－１～３１－４ 光源部
３２ 検出部
３３ 第１撮影部
３４ 第２撮影部
４１ 遮蔽体
４２－１ 第１遮蔽幕
４２－２ 第２遮蔽幕
ＦＳ 魚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】