特開 2025-5062 計数装置、計数方法及びプログラム

(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】P2025005062

(43)【公開日】2025-01-16

(54)【発明の名称】計数装置、計数方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06M 11/00 20060101AFI20250108BHJP

   A01M 1/00 20060101ALI20250108BHJP

   A01M 1/14 20060101ALI20250108BHJP

   G06T 7/60 20170101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

G06M11/00 D

A01M1/00 Q

A01M1/14 S

A01M1/14 Z

G06T7/60 110

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105065

(22)【出願日】2023-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000101938

【氏名又は名称】イカリ消毒株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田近 五郎

(72)【発明者】

【氏名】土井 啓敬

(72)【発明者】

【氏名】道倉 達也

(72)【発明者】

【氏名】内田 有治

(72)【発明者】

【氏名】矢代 真子

(72)【発明者】

【氏名】藤田 和雄

【テーマコード（参考）】

2B121

5L096

【Ｆターム（参考）】

2B121AA11

2B121BA03

2B121DA34

2B121EA08

2B121FA04

2B121FA14

5L096AA02

5L096AA06

5L096CA02

5L096DA02

5L096DA03

5L096EA37

5L096EA43

5L096FA34

5L096FA53

5L096FA59

5L096GA32

5L096GA34

5L096GA51

5L096JA11

5L096KA04

5L096KA15

(57)【要約】

【課題】虫の数を適切に計数すること。
【解決手段】本開示に係る計数装置は、捕獲した虫の画像を取得する画像取得部と、前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出部と、捕獲された虫の数を計数する計数部と、を備える。前記計数部は、前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行う。占有率に応じて計数処理を異ならせることによって、虫同士の重なり具合に応じて虫の数を適切に計数することができる。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

捕獲した虫の画像を取得する画像取得部と、
前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出部と、
捕獲された虫の数を計数する計数部と、
を備え、
前記計数部は、
前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、
前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行うことを特徴とする計数装置。

【請求項2】

請求項１に記載の計数装置であって、
前記計数部は、
前記占有率が第１閾値よりも高く、且つ、前記占有率が第２閾値よりも低い場合には、前記第２計数処理を行い、
前記占有率が前記第２閾値よりも高い場合には、前記虫の数の計数を行わないことを特徴とする計数装置。

【請求項3】

請求項２に記載の計数装置であって、
前記計数部の計数結果を出力する出力部を更に備え、
前記出力部は、
前記占有率が前記第２閾値よりも低い場合、前記計数部が計数した前記虫の数を出力し、
前記占有率が前記第２閾値よりも高い場合、前記虫の数が異常であることを出力することを特徴とする計数装置。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の計数装置であって、
前記画像を解析することによって、虫の種類を同定する同定部を更に備え、
前記占有率が第１閾値よりも高く、且つ、前記占有率が前記第２閾値よりも低い場合、前記計数部は、
前記同定部によって同定可能であった虫のうちの特定の種類の虫の割合を算出し、
前記占有率に基づいて、捕獲された虫の総数を算出し、
前記特定の種類の虫の割合と、前記総数とに基づいて、前記特定の種類の前記虫の数を算出することを特徴とする計数装置。

【請求項5】

捕獲した虫の画像を取得すること、
前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出すること、及び、
捕獲された虫の数を計数すること
を行うとともに、
前記捕獲された虫の数を計数する際に、
前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、
前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行う、計数方法。

【請求項6】

コンピュータに、
捕獲した虫の画像を取得する画像取得機能と、
前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出機能と、
捕獲された虫の数を計数する計数機能と
を実現させるとともに、
前記計数機能として、
前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理機能と、
前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理機能と
を実現させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計数装置、計数方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、虫を捕獲した粘着シートの画像に基づいて、虫の数を計数することや、虫の種類を判別することが開示されている。また、特許文献１では、粘着シートの画像を解析することによって、虫と判別された領域を抽出し、抽出した領域の数に基づいて虫の数を計数している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１６１２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

粘着シートに捕獲された虫の数が多くなると、虫同士が重なり合う可能性が高くなる。そして、虫同士が重なり合うと、虫と判別された領域の数に基づく計数処理では、誤差が生じやすくなる。特に、粘着シート上でほとんどの虫が重なる程度まで多数の虫が捕獲された場合には、虫と判別された領域の数に基づく計数では、計数結果が役に立たない事態になる。

【0005】

本発明は、虫同士の重なり具合に応じて虫の数を適切に計数することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の幾つかの実施形態は、捕獲した虫の画像を取得する画像取得部と、前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出部と、捕獲された虫の数を計数する計数部と、を備え、前記計数部は、前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行うことを特徴とする計数装置である。

【0007】

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の幾つかの実施形態によれば、虫同士の重なり具合に応じて虫の数を適切に計数することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、捕虫装置１の説明図である。

【図2】図２は、虫を捕獲した捕虫シート７の画像である。

【図3】図３は、２値化処理の説明図である。

【図4】図４は、ラベリング処理の説明図である。

【図5】図５Ａは、多くの虫を捕獲した捕虫シート７の画像である。図５Ｂは、図５Ａの２値画像である。

【図6】図６は、捕虫シート７に捕獲された虫の数と、２値画像の黒画素の割合（占有率）の測定結果を示すグラフである。

【図7】図７は、捕獲された虫の数と占有率の散布図である。

【図8】図８は、計数装置１０のハードウェア構成を示す説明図である。

【図9】図９は、計数装置１０のブロック図である。

【図10】図１０は、計数装置１０が行う第１処理のフロー図である。

【図11】図１１は、計数装置１０が行う第２処理のフロー図である。

【図12】図１２は、計数装置１０が行う第３処理のフロー図である。

【図13】図１３Ａ及び図１３Ｂは、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合における処理前画像及び２値画像である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の態様が明らかとなる。

【0011】

態様１は、捕獲した虫の画像を取得する画像取得部と、前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出部と、捕獲された虫の数を計数する計数部と、を備え、前記計数部は、前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行うことを特徴とする計数装置である。このような計数装置によれば、占有率に応じて計数処理を異ならせることによって、虫同士の重なり具合に応じて虫の数を適切に計数することができる。

【0012】

態様２に係る計数装置は、態様１に係る計数装置であって、前記計数部は、前記占有率が第１閾値よりも高く、且つ、前記占有率が第２閾値よりも低い場合には、前記第２計数処理を行い、前記占有率が前記第２閾値よりも高い場合には、前記虫の数の計数を行わない。これにより、占有率が第１閾値よりも低い場合には、占有率に基づいて虫の数を算出するよりも、捕獲された虫の数を少ない誤差で求めることができる。また、前記占有率が第１閾値よりも高く、且つ、前記占有率が第２閾値よりも低い場合には、虫同士が重なり合っていても、捕獲数と占有率が相関していることを利用して、虫の数を適切に計数することができる。また、前記占有率が前記第２閾値よりも高い場合には、誤差の多い捕獲数を出力することを抑制できる。

【0013】

態様３に係る計数装置は、態様２に係る計数装置であって、前記計数部の計数結果を出力する出力部を更に備え、前記出力部は、前記占有率が前記第２閾値よりも低い場合、前記計数部が計数した前記虫の数を出力し、前記占有率が前記第２閾値よりも高い場合、前記虫の数が異常であることを出力する。これにより、計数装置の使用者に有効な情報を出力しつつ、誤差の多い捕獲数を出力することを抑制できる。

【0014】

態様４に係る計数装置は、態様２又は３に係る計数装置であって、前記画像を解析することによって、虫の種類を同定する同定部を更に備え、前記占有率が第１閾値よりも高く、且つ、前記占有率が前記第２閾値よりも低い場合、前記計数部は、前記同定部によって同定可能であった虫のうちの特定の種類の虫の割合を算出し、前記占有率に基づいて、捕獲された虫の総数を算出し、前記特定の種類の虫の割合と、前記総数とに基づいて、前記特定の種類の前記虫の数を算出する。これにより、特定の種類の捕獲数を少ない誤差で求めることが可能である。

【0015】

態様５は、捕獲した虫の画像を取得すること、前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出すること、及び、捕獲された虫の数を計数すること、を行うとともに、前記捕獲された虫の数を計数する際に、前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理を行い、前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理を行う計数方法である。このような計数方法によれば、占有率に応じて計数処理を異ならせることによって、虫の数を適切に計数することができる。

【0016】

態様６は、コンピュータに、捕獲した虫の画像を取得する画像取得機能と、前記画像において虫の占める領域の割合を示す占有率を算出する占有率算出機能と、捕獲された虫の数を計数する計数機能とを実現させるとともに、前記計数機能として、前記占有率が第１閾値よりも低い場合、前記画像の解析によって前記虫の数を計数する第１計数処理機能と、前記占有率が第１閾値よりも高い場合、前記占有率に基づいて前記虫の数を計数する第２計数処理機能とを実現させるプログラムである。このようなプログラムによれば、占有率に応じて計数処理を異ならせることによって、コンピュータに虫の数を適切に計数させることができる。

【0017】

＝＝＝本実施形態＝＝＝
＜参考説明＞
図１は、捕虫装置１の説明図である。

【0018】

捕虫装置１は、虫を捕獲する装置である。捕虫装置１は、開口３Ａを有する本体３と、ランプ５とを有する。ランプ５は、例えばブラックライトであり、虫を誘引する。但し、捕虫装置１はランプ５を備えていなくても良い。

【0019】

捕虫装置１には、捕虫シート７を装着可能である。捕虫シート７は、虫を捕獲するシートであり、粘着シートで構成されている。なお、後述するように、捕虫装置１は、捕虫シート７を用いて捕虫する装置に限られるものではない。

【0020】

捕虫装置１は、例えば食品工場などに設置され、捕虫シート７の交換時に、虫を捕獲した捕虫シート７（使用済みの捕虫シート７）が回収されることになる。捕虫装置１の設置場所における虫の発生や拡散の状況を把握するために、捕虫シート７に捕獲された虫の計数や同定が行われることになる。但し、捕虫シート７に捕獲された虫の計数や同定を人間が目視で行うと、作業時間がかかり、また、計数結果や同定結果にばらつきが生じるおそれがある。このため、捕虫シート７の画像を解析して、自動で虫の計数や同定が行われることになる。

【0021】

図２は、虫を捕獲した捕虫シート７の画像である。カメラやスキャナー等によって、捕虫シート７の画像が読み取られることになる。画像（画像データ）は、２次元配置された画素で構成されている。図２に示す画像（処理前画像、生画像）は、ＲＧＢのカラー画像であり、画像を構成する画素（画素データ）は、ＲＧＢの多階調データで構成されている。

【0022】

図３は、２値化処理の説明図である。図中の左側の画像は、２値化処理前の画像（処理前画像、生画像）であり、図２に示すカラー画像である。図中の右側の画像は、２値化処理後の画像であり、２値画像である。２値画像は、白黒画像であり、２値画像を構成する画素は、白又は黒を示す２値データで構成されている。２値画像の黒画素は、虫が存在する画素を示している。また、２値画像において黒画素が連結した領域は、虫が存在する領域を示している。なお、捕虫シート７の罫線の領域も黒画素になるが、捕虫シート７の罫線は前処理又は後処理によって２値画像から除去可能である。

【0023】

図４は、ラベリング処理の説明図である。ラベリング処理は、２値画像に含まれる連結領域（２値画像において黒画素が連結した領域）ごとに、ラベル（番号）を割り当てる処理である。同じ連結領域に属する画素には同じラベルが割り当てられるとともに、異なった連結領域には異なったラベルが割り当てられる。ラベリング処理の後、２値画像に含まれる連結領域の数を計数することができる。

【0024】

捕獲された虫が少ない場合、虫同士が重なっている可能性が低いため、２値画像の１つの連結領域は、１匹の虫が存在する領域を示していると考えられる。例えば図２に示す画像の場合、虫同士はほとんど重なっておらず、２値画像の１つの連結領域には１匹の虫が存在することになる。このため、捕獲された虫が少ない場合、２値画像に含まれる連結領域の数は、捕獲された虫の数に相当する。このため、図２に示すように虫同士がほとんど重ならない状況下では、２値画像の連結領域の数（画像において虫が占める領域の数）に基づいて虫の数を計数しても、計数結果（捕獲数）の誤差は少ないと考えられる（次述する占有率Ｒに基づいて虫の数を推定する計数処理よりも、計数結果の誤差は少ないと考えられる）。上記のような画像解析に基づいて虫の数を計数する計数処理（画像において虫が占める領域の数を計数する計数処理）のことを「第１計数処理」と呼ぶ。

【0025】

図５Ａは、多くの虫を捕獲した捕虫シート７の画像である。図５Ｂは、図５Ａの２値画像である。

【0026】

捕獲された虫が多い場合、虫同士が重なっている可能性が高いため、２値画像の１つの連結領域（画像において虫が占める領域）には、２匹以上の虫が存在する可能性が高くなる。例えば、図５Ａに示す画像の場合、多くの虫が重なり合っているため、図５Ｂに示す２値画像の１つの連結領域には、多数の虫が存在している。このため、図５Ａに示すように多くの虫が重なり合う状況下では、第１計数処理によって虫の数を計数すると、計数結果（捕獲数）の誤差が大きくなる。また、第１計数処理の場合、捕獲された虫の数が多くなるほど、２値画像の連結領域の数が減少し、計数される虫の数が減少してくるため、誤差が増大しやすくなる。なお、図５Ａのように虫同士が重なり合うと、画像解析による虫の同定も困難になる。

【0027】

＜捕獲数と占有率との関係について＞
図６は、捕虫シート７に捕獲された虫の数と、２値画像の黒画素の割合（占有率）の測定結果を示すグラフである。また、図７は、捕獲された虫の数と占有率の散布図である。

【0028】

異なる条件下で捕虫装置１を設置して虫を捕獲した５１枚の捕虫シート７を収集し、それぞれの捕虫シート７について、捕獲された虫の数を目視にて計数した。また、それぞれの捕虫シート７について、粘着面の画像を読み取り、捕虫シート７の画像に２値化処理を施して２値画像を取得し、２値画像における黒画素の領域の占有率を算出した。占有率は、所定領域における画素数に対する黒画素の割合を示している。なお、２値画像の黒画素の領域には虫が存在しているため、２値画像における黒画素の領域の占有率は、言い換えると、画像において虫の占める領域の割合を示している。

【0029】

図６のグラフの横軸は、シート番号を示している。なお、シート番号は、占有率の多い順に付されている。また、図６の左側の縦軸は、捕獲された虫の数（捕獲数）を示している。右側の縦軸は、占有率を示している。
図７の横軸は、占有率を示している。また、図７の縦軸は、捕獲された虫の数（捕獲数）を示している。

【0030】

図６及び図７に示される通り、捕獲数が少ないほど占有率は低く、捕獲数が多いほど占有率は高くなる。つまり、捕獲数と占有率は相関している。なお、シート番号１～５１の捕獲数と占有率との相関係数は０．８８４であった。相関係数の絶対値が１に比較的近いことからも、捕獲数と占有率は強い相関関係であることが示されている。

【0031】

本実施形態の計数装置は、捕獲数と占有率が相関していることを利用して、占有率に基づいて、捕獲された虫の数を計数する。これにより、虫同士が重なり合っていても、虫の数を適切に計数することができる。なお、占有率に基づいて捕獲された虫の数を計数する計数処理のことを「第２計数処理」と呼ぶ。この第２計数処理については後述する。

【0032】

また、占有率が低い場合、虫同士が重なり合う可能性が低いと考えられ、占有率が高い場合、虫同士が重なり合う可能性が高いと考えられる。例えば、図３に示す画像では占有率は５％であり、図５Ａに示す画像では占有率は２６％である。そこで、本実施形態の計数装置１０は、虫同士の重なり具合に応じて虫の数を適切に計数するために、占有率に応じて計数処理を異ならせている。
以下、本実施形態の計数装置について説明する。

【0033】

＜計数装置１０の構成＞
図８は、計数装置１０のハードウェア構成を示す説明図である。図９は、計数装置１０のブロック図である。なお、計数システム１００は、計数装置１０に画像読取装置９（カメラやスキャナーなどの画像読取装置９）を加えたシステムである。

【0034】

計数装置１０は、捕獲された虫の数を計数する装置である。計数装置１０は、１台又は複数台のコンピュータで構成されている。複数台のコンピュータで計数装置１０を構成する場合には、複数の機能（例えば図９の計数部２３や同定部２４）を機能毎に別々のコンピュータに分けて実現しても良いし、同じ機能を複数のコンピュータで分散処理させても良い。

【0035】

図８に示すように、計数装置１０は、演算処理装置１１と、記憶装置１２と、通信装置１３と、表示装置１４と、入力装置１５とを有する。演算処理装置１１は、例えばＣＰＵ等により構成される。記憶装置１２は、例えばＲＡＭ等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやＳＳＤ等の補助記憶装置とにより構成される。通信装置１３は、外部装置（例えば画像読取装置９など）との間で有線通信又は無線通信を行う通信モジュール等により構成される。表示装置１４は、例えばディスプレイ等により構成され、計数結果や同定結果を表示（出力）する。入力部は、例えばキーボードやマウスなどにより構成される。演算処理装置１１が記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することによって、図９に示す制御部２０の各部（例えば計数部２３や同定部２４）の機能が実現されることになる。

【0036】

図９に示すように、計数装置１０は、制御部２０と、記憶部３０とを有する。記憶部３０には、前述の画像や２値画像のデータが記憶される。

【0037】

制御部２０は、計数装置１０の制御を司る。制御部２０は、画像取得部２１と、占有率算出部２２と、計数部２３と、同定部２４と、出力部２５とを有する。画像取得部２１は、捕獲された虫の画像を画像読取装置９（カメラやスキャナーなど）から取得する。画像取得部２１は、取得した画像を記憶部３０に記憶することになる。占有率算出部２２は、前述の占有率（画像において虫の占める領域の割合）を算出する。計数部２３は、虫の数を算出する。本実施形態の計数部２３は、占有率に基づいて虫の数（推定捕獲数）を算出することになる。同定部２４は、画像を解析して、虫の種類を同定する。計数装置１０が虫の同定を行わない場合には、計数装置１０は同定部２４を備えていなくても良い。出力部２５は、計数部２３の計数結果を出力する。例えば、出力部２５は、ディスプレイ等に計数部２３の計数結果を出力（表示）したり、印刷装置等で計数部２３の計数結果を出力（印刷）したり、計数部２３の計数結果の信号を出力（データ送信）したりする。なお、計数装置１０が虫の種類を同定する場合には、出力部２５は、虫の種類を出力しても良い。

【0038】

＜計数装置１０の処理（１）＞
図１０は、計数装置１０が行う第１処理のフロー図である。図中の各処理は、演算処理装置１１が記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することによって、実行されることになる。（なお、後述するフロー図の各処理も、演算処理装置１１が記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することによって、実行されることになる。）

【0039】

まず、制御部２０（画像取得部２１）は、捕獲された虫の画像を画像読取装置９（カメラやスキャナーなど）から取得する（Ｓ１０１）。ここでは、画像取得部２１は、画像読取装置９によって読み取られた捕虫シート７の粘着面の画像を取得することになる。

【0040】

次に、制御部２０（占有率算出部２２）は、占有率Ｒ（画像において虫の占める領域の割合）を算出する（Ｓ１０２）。例えば、占有率算出部２２は、画像に２値化処理を施して２値画像を取得し、２値画像における黒画素の領域の占有率Ｒを算出する。但し、占有率の算出方法は、これに限られるものではない。例えば、占有率算出部２２は、２値化処理を行わずに、カラー画像の画素の階調値に基づいて虫の占める領域を抽出し、抽出された領域が画像に占める割合を算出することによって占有率Ｒを算出しても良い。

【0041】

次に、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒと、所定の第１閾値Ｔ_１とを比較する（Ｓ１０３）。

【0042】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御部２０（計数部２３）は、画像の解析に基づき虫の数を計数する（Ｓ１０４；第１計数処理）。例えば、計数部２３は、２値画像の連結領域の数（画像において虫が占める領域の数）に基づいて虫の数を計数する。このときの２値画像は、Ｓ１０２の占有率Ｒの算出に用いた２値画像でも良いし、Ｓ１０２で行われた２値化処理とは異なる２値化処理（例えば２値化閾値を異ならせた２値化処理）を行って取得した２値画像でも良い。また、Ｓ１０４の画像解析は、２値画像を用いるものに限られない。例えば、計数部２３は、２値化処理を行わずに、カラー画像の画素の階調値に基づいて虫の占める領域を抽出し、虫の占める領域の数を虫の数として計数しても良い。占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、虫同士が重なり合う可能性が低いため、画像の解析によって虫の数を計数する第１計数処理を行うことによって（Ｓ１０４）、占有率Ｒに基づいて虫の数を推定する第２計数処理（次述；Ｓ１０５）よりも、捕獲された虫の数を少ない誤差で求めることが可能である。

【0043】

Ｓ１０４の処理の後、制御部２０（出力部２５）は、Ｓ１０４で算出した捕獲数を出力する（Ｓ１０５）。例えば、出力部２５は、ディスプレイ（表示装置１４）に捕獲数を表示する。Ｓ１０５では、虫がほとんど重ならない状況下で第１計数処理された計数結果が出力されるため、誤差の少ない捕獲数を出力することができる。なお、出力部２５は、後述する同定処理を行い、捕獲数とともに同定結果を出力しても良い。

【0044】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高い場合（Ｓ１０３でＮＯ）、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出する（Ｓ１０６；第２計数処理）。計数部２３には、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出するための関数が予め設定されている。例えば、図６に示すシート番号１～５１の捕獲シートのように、占有率と、実際に捕獲された虫の数とを測定し、測定結果に基づいて最小二乗法によりＣ_１＝ａ_１Ｒ＋ａ_２という一次方程式のａ_１及びａ_２の値を決定することによって、関数（Ｃ_１＝ａ_１Ｒ＋ａ_２）を設定することが可能である。なお、占有率Ｒに基づいて虫の数Ｃ_１を算出する関数は、一次方程式ではなく二次方程式でも良い。また、占有率Ｒに基づいて虫の数Ｃ_１を算出する関数は、測定結果や最小二乗法を用いずに定められた関数でも良い。前述したように、捕獲数と占有率Ｒは相関しているため（図６参照）、占有率Ｒに基づいて捕獲された虫の数を推定することが可能である。

【0045】

なお、制御部２０（計数部２３）は、Ｓ１０２で算出した占有率Ｒを用いてＳ１０６の第２計数処理を行う。これにより、Ｓ１０６の第２計数処理に用いられる占有率Ｒの計算負荷を軽減させることができる。但し、制御部２０は、Ｓ１０６の処理の際に改めて占有率Ｒを算出しても良い。

【0046】

Ｓ１０６の処理の後（推定捕獲数Ｃ_１の算出後）、制御部２０（出力部２５）は、推定捕獲数Ｃ_１を出力する（Ｓ１０７）。例えば、出力部２５は、ディスプレイ（表示装置１４）に推定捕獲数Ｃ_１を表示する。Ｓ１０７では、虫が重なり合う状況下で第２計数処理された計数結果が出力されるため、仮にこの状況下で第１計数処理された計数結果が出力される場合と比べて、誤差の少ない捕獲数を出力することができる。なお、出力部２５は、推定捕獲数Ｃ_１のような数値を出力する代わりに、推定捕獲数Ｃ_１に基づく評価結果（例えば、虫のリスクを５段階で評価した１～５の評価ランク）をディスプレイ（表示装置１４）に出力しても良い。但し、評価ランクが出力されるよりも、推定捕獲数Ｃ_１のような数値が出力される方が、捕虫装置１の設置場所における虫の発生や拡散の状況を把握し易いため、望ましい。

【0047】

制御部２０（出力部２５）は、推定捕獲数Ｃ_１を出力する際に、推定捕獲数Ｃ_１の誤差の範囲も出力しても良い。この場合、推定捕獲数Ｃ_１の誤差の範囲は、占有率Ｒに基づいて定められても良い（例えば、占有率Ｒが高くなるほど誤差の範囲が広くなるように、推定捕獲数Ｃ_１の誤差の範囲が占有率Ｒに基づいて算出されても良い）。また、出力部２５は、後述する同定処理を行い、推定捕獲数とともに同定結果を出力しても良い。

【0048】

上記の第１処理によれば、計数装置１０は、占有率Ｒに応じて、異なる計数処理（Ｓ１０４の第１計数処理，Ｓ１０６の第２計数処理）を行っている。占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合には、虫同士が重なり合う可能性が低いため、計数装置１０は、Ｓ１０４の第１計数処理（画像の解析に基づく計数処理）を行うことによって、Ｓ１０６の第２計数処理（占有率Ｒに基づいて虫の数を算出する計数処理）よりも、捕獲数を少ない誤差で求めることができる。一方、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高い場合には、虫同士が重なり合う可能性が高いため、計数装置１０は、捕獲数と占有率が相関していることを利用して、Ｓ１０６の第２計数処理（占有率Ｒに基づいて虫の数を算出する計数処理）を行うことによって、Ｓ１０４の第１計数処理よりも、捕虫数を少ない誤差で求めることができる。このように、占有率Ｒに応じて異なる計数処理（Ｓ１０４，Ｓ１０６）を行うことによって、捕獲数を適切に計数することができる。

【0049】

＜計数装置１０の処理（２）＞
捕獲された虫の数が多過ぎると、捕獲数と占有率との相関関係が弱くなる。例えば、図６に示すシート番号１～５１の捕獲シートの測定結果によると、シート番号１～５１の捕獲数と占有率との相関係数は０．８８４であるのに対し、占有率が１０％以上となるシート番号１～２１の捕獲数と占有率との相関係数は０．７７４であった。このため、占有率が高くなるほど、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出した時に、誤差が多くなると考えられる。
一方、捕獲された虫の数が多過ぎる場合、捕獲数を把握することよりも、虫の発生や拡散の状況が異常であることを把握する方が重要なことがある。このような場合、誤差の多い捕獲数を出力することよりも、捕獲された虫の数が異常であることを出力することの方が有効である。
そこで、計数装置１０は、次に説明する第２処理を行っても良い。

【0050】

図１１は、計数装置１０が行う第２処理のフロー図である。図中のＳ１０１～Ｓ１０７の処理は、図１０の第２処理のＳ１０１～Ｓ１０７の処理と同様である。第２処理のフロー図では、Ｓ２０１、Ｓ２０２の処理が行われる点で第１処理とは異なっている。

【0051】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高い場合（Ｓ１０３でＮＯ）、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒと、所定の第２閾値Ｔ_２とを比較する（Ｓ２０１）。なお、第２閾値Ｔ_２は、第１閾値Ｔ_１よりも大きい値の閾値である。

【0052】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く（Ｓ１０３でＮＯ）、且つ、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、計数部２３は、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出し（Ｓ１０６；第２計数処理）、出力部２５は、計数した虫の数として推定捕獲数Ｃ_１を出力する（Ｓ１０７）。なお、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高いため（虫が重なり合う可能性が高いため）、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出することによって、捕獲された虫の数を少ない誤差で求めることが可能である。また、占有率Ｒが第２閾値Ｔ_２よりも低いため、捕獲数と占有率との相関関係が強い状況下であるので、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出しても、捕獲された虫の数を少ない誤差で求めることが可能である。

【0053】

占有率Ｒが第２閾値Ｔ_１よりも高い場合（Ｓ１０３でＮＯ、Ｓ２０１でＮＯ）、計数部２３による計数処理（Ｓ１０４の第１計数処理やＳ１０６の第２計数処理）を行わずに、制御部２０（出力部２５）は、捕獲された虫の数が異常であることを出力する（Ｓ２０２）。例えば、出力部２５は、ディスプレイ（表示装置１４）に、捕獲数を表示する代わりに、単に「多い」ことを表示したり、「異常」であることや警告を表示したりする。これにより、計数装置１０の使用者に有効な情報を出力しつつ、誤差の多い捕獲数を出力することを抑制できる。

【0054】

上記の第２処理によれば、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合には、虫同士が重なり合う可能性が低いため、計数装置１０は、Ｓ１０４の第１計数処理（画像の解析に基づく計数処理）を行うことによって、Ｓ１０６の第２計数処理（占有率Ｒに基づいて虫の数を算出する計数処理）よりも、捕獲数を少ない誤差で求めることができる。また、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、且つ、占有率Ｒが第２閾値Ｔ_２よりも低い場合には、虫同士が重なり合う可能性が高いため、計数装置１０は、捕獲数と占有率が相関していることを利用して、Ｓ１０６の第２計数処理（占有率Ｒに基づいて虫の数を算出する計数処理）を行うことによって、Ｓ１０４の第１計数処理よりも、捕虫数を少ない誤差で求めることができる。また、占有率が第２閾値Ｔ_２よりも高い場合には、計数装置１０の使用者に有効な情報を出力しつつ、誤差の多い捕獲数を出力することを抑制できる。

【0055】

＜計数装置１０の処理（３）＞
計数装置１０は、捕獲した虫の種類を同定しても良い。また、計数装置１０は、虫の同定を行う場合には、種類に応じて虫の数を計数しても良い。

【0056】

図１２は、計数装置１０が行う第３処理のフロー図である。

【0057】

まず、制御部２０は、捕虫シート７の画像を取得し（Ｓ１０１）、占有率Ｒを算出する（Ｓ１０２）。第３処理のＳ１０１及びＳ１０２の処理は、図１０の第１処理（又は図１１の第２処理）のＳ１０１、１０２の処理と同様である。

【0058】

次に、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒと、所定の第１閾値Ｔ_１とを比較する（Ｓ１０３）。また、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高い場合（Ｓ１０３でＮＯ）、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒと、所定の第２閾値Ｔ_２とを比較する（Ｓ２０１）。第３処理のＳ１０３及びＳ２０１の処理は、図１１の第３処理のＳ１０３及びＳ２０１の処理と同様である。

【0059】

・占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合
占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御部２０（計数部２３及び同定部２４）は、画像の解析に基づき虫の数を計数する第１計数処理を行うとともに、画像の解析に基づき虫の種類を同定する（Ｓ３０１）。

【0060】

Ｓ３０１では、計数部２３は、第１処理（又は第２処理）のＳ１０４と同様に、占有率Ｒに基づいて推定捕獲数Ｃ_１を算出せずに、画像の解析に基づき虫の数を計数する。例えば、計数部２３は、２値画像の連結領域の数（画像における虫の占める領域の数）に基づいて虫の数を計数する。既に説明した通り、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合には、虫同士が重なり合う可能性が低いため、画像解析に基づき虫の数を計数する第１計数処理を行うことによって、占有率Ｒに基づいて虫の数を推定する第２計数処理（前述のＳ１０６、後述のＳ３０６）よりも、捕獲数を少ない誤差で求めることが可能である。

【0061】

また、Ｓ３０１では、同定部２４は、画像の解析に基づき虫の種類を同定する。例えば、同定部２４は、Ｓ１０１で取得した画像から、２値画像の連結領域に相当する領域（虫の占める領域）の画像片を抽出する。抽出された画像片には１匹の虫が映し出されていると推定されるため、同定部２４は、抽出された複数の画像片のそれぞれについて、画像片に写し出された虫の種類を同定する。

【0062】

ここでは、同定部２４は、機械学習によって生成した同定モデルに基づいて、画像片に写し出された虫の種類を同定する。同定モデルは、虫の画像と、その画像の虫の種類とを対応付けた多数のデータを教師データとし、教師データに含まれる虫の画像を入力データとし、虫の種類を出力データとする機械学習によって、生成されることになる。なお、同定モデルの生成方法は、これに限られるものではない。例えば、同定モデルは、虫の画像の特徴量と、その画像の虫の種類とを対応付けた多数のデータを教師データとし、教師データに含まれる特徴量を入力データとし、虫の種類を出力データとする機械学習によって、生成されても良い。この場合、同定部２４は、画像片に対して画像処理を施して特徴量を抽出し、抽出した特徴量を同定モデルに入力することによって、その画像片に写し出された虫の種類を同定することになる。
なお、同定部２４は、機械学習によって生成した同定モデルに基づいて虫の種類を同定するものに限られない。例えば、虫の画像の特徴量（虫のサイズ、頭と胴の割合など）と、虫の種類とを対応付けた照合テーブルを用意し、同定部２４は、照合テーブルに基づいて、虫の種類を同定しても良い。この場合、同定部２４は、Ｓ１０１で取得した画像から抽出した画像片に対して画像処理を施して特徴量を求め、照合テーブルに照合することによって特徴量に対応する虫の種類を特定することによって、その画像片に写し出された虫の種類を同定することになる。

【0063】

Ｓ３０１の処理の後、制御部２０（出力部２５）は、捕獲数及び虫の種類を出力する（Ｓ４０２）。例えば、制御部２０は、ディスプレイ（表示装置１４）に、Ｓ３０１で計数部２３が計数した捕獲数を表示するとともに、Ｓ３０２で同定部２４が同定した虫の種類を表示する。なお、出力部２５は、虫の種類ごとに、捕獲数を出力しても良い。また、出力部２５は、同定された複数の虫の種類のうち、特定の種類（例えば最も捕獲数の多い種類；優占種）のみを出力し、その特定の種類の虫の捕獲数を表示しても良い。

【0064】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、虫同士が重なり合う可能性が低いため、既に説明した通り、捕獲された虫の数を少ない誤差で求めることが可能である。また、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、虫同士が重なり合う可能性が低いため、画像から抽出された画像片には１匹の虫が映し出されている可能性が高く、画像片に写し出された虫の種類を比較的高精度に同定することが可能である。

【0065】

・占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合
図１３Ａ及び図１３Ｂは、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合における処理前画像及び２値画像である。なお、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す画像では、占有率は１３％である。

【0066】

図中のＡの領域には、１匹の虫が存在しており、虫同士は重なっていない状態である。一方、図中のＢの領域には、複数の虫が重なり合っている。このように、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合、虫が重なり合わないものと、２匹以上の虫が重なり合うものとが混在した状態になっている。

【0067】

占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く（Ｓ１０３でＮＯ）、第２閾値Ｔ_２よりも低い場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、制御部２０（同定部２４）は、画像の解析に基づき虫の種類を同定する（Ｓ３０３）。例えば、同定部２４は、Ｓ１０１で取得した画像から、２値画像の連結領域に相当する領域（虫の占める領域）の画像片を抽出する。同定部２４は、抽出された複数の画像片のそれぞれについて、画像片に写し出された虫の種類を同定する。Ｓ３０３の同定処理は、前述のＳ３０１の同定処理と同様である。

【0068】

Ｓ３０３の同定処理において、同定部２４は、領域Ａの画像片のように、抽出された画像片に１匹の虫が映し出されている場合には、虫の種類の同定可能である。一方、同定部２４は、領域Ｂの画像片のように、抽出された画像片に重なり合った虫が写し出されている場合には、虫の種類を同定することができない。このため、Ｓ３０３の同定処理では、同定部２４が同定処理を行った複数の画像片について、虫の種類を同定できたものと、虫の種類を同定できないものとが混在することになる。

【0069】

次に、制御部２０（計数部２３）は、同定可能であった虫について、虫の種類ごとに計数する。言い換えると、計数部２３は、同定可能であった画像片を計数対象として、虫の種類ごとに同定可能であった画像片の数を計数する。例えば、Ｓ３０３において、同定部２４がユスリカとアザミウマの２種類の虫を同定した場合には、同定部２４がユスリカと同定した画像片の数と、同定部２４がアザミウマと同定した画像片の数をそれぞれ計数する。

【0070】

次に、制御部２０（計数部２３）は、Ｓ３０４の計数結果に基づいて、種類ごとの割合を算出する（Ｓ３０５）。なお、Ｓ３０４で計数された虫の数は実際の数よりも少ない数となるが、Ｓ３０５で算出された割合は、捕獲された虫の種類ごとの割合と近似する。

【0071】

次に、制御部２０（計数部２３）は、占有率Ｒに基づいて、推定総捕獲数Ｃ_１を算出する（Ｓ３０６）。なお、Ｓ３０６の処理は、第１処理（又は第２処理）のＳ１０６の第２計数処理と同様である。占有率Ｒに基づいて推定総捕獲数Ｃ_１を算出することによって、捕獲された虫の数（総数）を少ない誤差で求めることが可能である。

【0072】

次に、制御部２０（計数部２３）は、Ｓ３０５で算出した割合と、Ｓ３０６で算出した推定総捕獲数Ｃ_１とに基づいて、種類ごとの推定捕獲数を算出する（Ｓ３０７）。例えば、Ｓ３０５においてユスリカとアザミウマとの割合が２：１と算出された場合には、ユスリカの推定捕獲数を（２／３）×Ｃ_１として算出するとともに、アザミウマの推定捕獲数を（１／３）×Ｃ_１として算出する。若しくは、Ｓ３０５においてユスリカの割合がＸ％と算出された場合、ユスリカの推定捕獲数をＣ_１×Ｘ×（１／１００）として算出する。

【0073】

ところで、Ｓ３０４で計数された虫の数は実際の数よりも少ない数となる。但し、Ｓ３０５で算出された割合は、捕獲された虫の種類ごとの割合とほぼ同程度になる。また、Ｓ３０６では、占有率Ｒに基づいて推定総捕獲数Ｃ_１を算出することによって、捕獲された虫の数（総数）を少ない誤差で求めることが可能である。このため、計数部２３は、Ｓ３０５で算出した割合と、Ｓ３０６で算出した推定総捕獲数とに基づいて、種類ごとの捕獲数を少ない誤差で求めることが可能である。

【0074】

Ｓ３０７の処理の後、制御部２０（出力部２５）は、推定捕獲数及び虫の種類を出力する（Ｓ３０８）。例えば、出力部２５は、ディスプレイ（表示装置１４）に、ユスリカとアザミウマを表示するとともに、それぞれの推定捕獲数を表示する。また、出力部２５は、同定された複数の虫の種類のうち、特定の種類のみを出力し、その特定の種類の虫の捕獲数を表示しても良い。例えば、出力部２５は、ディスプレイ（表示装置１４）に、ユスリカを表示するとともに、ユスリカの推定捕獲数を表示し、アザミウマに関する表示は行わなくても良い。

【0075】

・占有率Ｒが第２閾値Ｔ_２よりも高い場合
占有率Ｒが第２閾値Ｔ_１よりも高い場合（Ｓ１０３でＮＯ、Ｓ２０１でＮＯ）、計数部２３による計数処理（Ｓ３０１、Ｓ３０３～３０７）を行わずに、制御部２０（出力部２５）は、捕獲された虫の数が異常であることを出力する（Ｓ２０２）。なお、第３処理のＳ２０２の処理は、図１１の第２処理のＳ２０２の処理と同様である。

【0076】

・小括
上記の第３処理によれば、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも低い場合には、占有率Ｒに基づいて虫の数を算出するよりも、種類ごとの捕獲数（又は特定の種類の虫の捕獲数）を少ない誤差で求めることができる。また、占有率Ｒが第１閾値Ｔ_１よりも高く、且つ、占有率Ｒが第２閾値Ｔ_２よりも低い場合には、虫同士が重なり合っていても、捕獲数と占有率が相関していることを利用して、種類ごとの捕獲数（又は特定の種類の虫の捕獲数）を適切に計数することができる。また、占有率が第２閾値Ｔ_２よりも高い場合には、計数装置１０の使用者に有効な情報を出力しつつ、誤差の多い捕獲数を出力することを抑制できる。

【0077】

＜捕虫シートについて＞
上記の説明では、捕虫シートが粘着シートで構成されており、制御部２０（画像取得部２１）は、粘着シートに捕獲された虫の画像を取得していた。但し、捕虫シートは、粘着シートに限られるものではなく、粘着とは別の固定方法で虫を捕獲するものでも良い。また、制御部２０（画像取得部２１）が取得する画像は、捕虫シートに固定された虫の画像でなくても良い。例えば、捕虫装置１の内部に画像読取装置９が設けられており、制御部２０（画像取得部２１）は、捕虫装置１のケース内やトレイ上で固定されていない虫の画像を取得しても良い。

【0078】

＝＝＝その他＝＝＝

【0079】

前述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0080】

１ 捕虫装置、３ 本体、３Ａ 開口、５ ランプ、
７ 捕虫シート、９ 画像読取装置、
１０ 計数装置、１１ 演算処理装置、
１２ 記憶装置、１３ 通信装置、
１４ 表示装置、１５ 入力装置、
２０ 制御部、２１ 画像取得部、
２２ 占有率算出部、２３ 計数部、
２４ 同定部、２５ 出力部、
３０ 記憶部、１００ 計数システム

【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】