特許 7209269 畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-12

(45)【発行日】2023-01-20

(54)【発明の名称】畜舎監視方法、及び、畜舎監視システム

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20230113BHJP

   A01K 29/00 20060101ALI20230113BHJP

【ＦＩ】

H04N7/18 D

A01K29/00 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020569465

(86)(22)【出願日】2020-01-08

(86)【国際出願番号】 JP2020000219

(87)【国際公開番号】W WO2020158307

(87)【国際公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-04-19

(31)【優先権主張番号】P 2019014721

(32)【優先日】2019-01-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】長友 真吾

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 雄一

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 保

【審査官】秦野 孝一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９２３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４２０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０６１９７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－５８０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５２７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８１８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ７／１８

Ａ０１Ｋ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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であって撮像された時刻が互いに異な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における家畜が滞在しやすい場所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。

【請求項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。

【請求項3】

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、
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とを含み、
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
畜舎監視方法。

【請求項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。

【請求項5】

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であって、複数の前記監視用画像を生成する生成ステップと、
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パラメータを算出する算出ステップとを含み、
前記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パラメータを算出する
畜舎監視方法。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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であって撮像された時刻が互いに異な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における家畜が滞在しやすい場所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。

【請求項12】

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、
前記情報処理部は、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パラメータを算出し、
前記パラメータは、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算出される
畜舎監視システム。

【請求項13】

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、
前記情報処理部は、
複数の前記監視用画像を生成し、
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パラメータを算出し、
前記パラメータは、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算出される
畜舎監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－５０９８９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、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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【発明の効果】

【0009】

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。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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】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】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】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】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】図６は、監視用画像の一例を示す図である。

【図7】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】図８は、特定領域の一例を示す図である。

【図9】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】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】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】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】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】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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

（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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

［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。

【0018】

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。

【0019】

［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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

［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。

【0025】

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。

【0026】

［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。

【0027】

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ＣＯ_２濃度を計測するＣＯ_２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、ＣＯ_２濃度データなどであってもよい。

【0028】

［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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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ｙ_ｉ、ｊは、複数の白黒画像それぞれの画素値ｙ_ｉ、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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

［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。

【0039】

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。

【0040】

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の下側の給水器）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の上側の給水器）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。

【0041】

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Ｓ_ｋ、対象領域に含まれる画素の集合をＳ_ＲＯＩとすると、滞在率ｒ_ｋは、以下の式で表される。

【0042】

【数1】

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

［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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

第一監視用画像の画素値をｘ１_ｉ，ｊ、第二監視用画像の画素値をｘ２_ｉ，ｊとすると、対応する画素間の差の絶対値ｃ_ｉ，ｊは、ｃ_ｉ，ｊ＝｜ｘ１_ｉ，ｊ－ｘ２_ｉ，ｊ｜と表現できる。特定領域に含まれる画素の集合をＳ_ｋとすると、滞在率変化ｃ_ｋは、以下の式で表される。なお、｜Ｓ _ｋ ｜は、特定領域に含まれる画素数である。

【0050】

【数2】

【0051】

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。

【0052】

［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。

【0053】

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、ＣＯ_２濃度データなどの少なくとも１つが表示されてもよい。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

［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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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１４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。

【0065】

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。

【0066】

［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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

（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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【符号の説明】

【0096】

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）

【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】

【図14】