健康状态推定装置制造方法及图纸

一种能够高精度地推定牛的健康状态的健康状态推定装置，包括：三维坐标取得部，取得从牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；特征量提取部，基于三维坐标取得部取得的三维坐标组，提取牛的特征量；及分数计算部，基于特征量提取部提取出的特征量，计算出表示牛的健康状态的分数。优选地，特征量提取部基于瘤胃区域的三维坐标组，提取表示该瘤胃的凹陷程度的特征量，该瘤胃区域是三维坐标取得部取得的三维坐标组中牛的瘤胃附近的牛的体表区域，分数计算部基于特征量提取部提取出的表示瘤胃的凹陷程度的特征量，计算牛的瘤胃填充分数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】健康状态推定装置
本专利技术涉及一种用于推定牛的健康状态的健康状态推定装置。
技术介绍
以往，针对以牛为对象的健康管理，一直使用由身体状况分数、瘤胃填充分数和运动分数构成的牛信号分数。虽然这些牛信号分数是通过兽医和奶农的目视确认而进行数值化的，但是诊断频率问题和奶农在日常繁忙工作中的看漏等成为了问题，所以人们期待健康管理的自动化。作为这种研究，正在进行研究以通过将三轴加速度传感器安装到牛身上并分析其信号来确定蹄病(参见非专利文献1)。但是，这种安装型传感器因为奶农的人工安装成本高，并且对牛也带来压力，因而是不符合希望的。因此，近年来，开发了一种用于使用摄像机等的非安装型传感器来推定对于蹄病诊断有效的运动分数的方法(参见非专利文献2)。例如，已经提出了一种使用了RGB摄像机的图像解析方法(参见非专利文献3、专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-173732号公报非专利文献非专利文献1：冈田，小林，花田，平沼，林，岚，千田，出口，佐藤，采用3轴加速度传感器的牛的蹄病诊断，工业动物临床医学杂志，Vol.2，No.4，pp.183-188，2011.非专利文献2：A.Schlageter-Tello，E.Bokkers，P.Koerkamp，etal，“Manualandautomaticlocomotionscoringsystemsindairycows：Areview”，Preventiveveterinarymedicine，Vol.116，No.1，pp.12-25，2014.非专利文献3：A.Poursaberi，C.Bahr，A.Pluk，etal，“Real-timeautomaticlamenessdetectionbasedonbackpostureextractionindairycattle：Shapeanalysisofcowwithimageprocessingtechniques”，ComputersandElectronicsinAgriculture，Vol.74，No.1，pp.110-119，2010.
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，在非专利文献3记载的方法中手工操作地给出了分数推定所需的特征，还没有实现完全自动化。并且，在非专利文献3和专利文献1记载的方法中，是通过处理由RGB摄像机拍摄到的图像来进行分数推定的，因此，为了准确地推定分数，需要从特定方向观察牛。然而，难以使牛按照人们指示静止在特定位置，也对牛带来压力。并且，为了使牛相对于摄像机静止在特定位置，需要特殊设备等，在成本方面存在问题。并且，在无法进行牛的准确定位时，分数推定精度方面也存在问题。本专利技术的目的是针对这种情况而提供一种健康状态推定装置，其无需进行牛的准确定位就能够高精度地推定牛的健康状态。用于解决课题的方案为了实现上述目的，本专利技术的一个方面的健康状态推定装置是一种用于推定牛的健康状态的健康状态推定装置，具备：三维坐标取得部，取得从所述牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；特征量提取部，根据所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组，提取所述牛的特征量；及分数计算部，根据所述特征量提取部提取出的所述特征量，计算出表示所述牛的健康状态的分数。根据本专利技术另一方面的健康状态推定装置是一种用于推定牛的健康状态的健康状态推定装置，具备：三维坐标取得部，取得从所述牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；及分数计算部，通过将每个表示牛的健康状态的分数进行分类后的该牛的三维坐标组的标准模型与所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组建立对应，计算出所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组所对应的所述牛的分数。需要说明的是，本专利技术不仅可以实现为一种具有这样的特征性的处理部的健康状态推定装置，并且可以实现为一种健康状态推定方法，其步骤由健康状态推定装置中包含的特征性的处理部执行处理。并且，还可以实现为一种作为健康状态推定装置中包含的特征性处理部使计算机发挥作用的程序。而且，毋庸置疑的是，这种程序可以由CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory)等的计算机可读非暂时性记录介质或由因特网等的通信网络来分发。并且，本专利技术可以实现为用于实现健康状态推定装置的一部分或全部的半导体集成电路，或者可以实现为包括健康状态推定装置的健康状态推定系统。专利技术效果根据本专利技术，可以无需进行牛的准确定位就高精度地推定牛的健康状态。附图说明[图1]图1是本专利技术的实施方式1的健康状态推定装置的功能性构成的框图。[图2]图2是特定牛的躯干位置和腿根部位置的方法的说明图。[图3]图3是瘤胃区域的提取方法的说明图。[图4]图4是表示瘤胃的凹陷程度的特征量的提取处理的说明图。[图5]图5是牛的背线的提取方法的说明图。[图6]图6是牛的行走状态的特征量的提取处理的说明图。[图7]图7是体宽的特征量和脊柱位置的特征量的提取处理的说明图。[图8]图8是线性回归模型的示例图。[图9]图9的(a)是通过三维坐标取得部11取得的牛三维坐标组的示例图，(b)是平均深度特征的示例图，(c)是轮廓特征的示例图。[图10]图10是使用SVM(SupportVectorMachine：支持向量机)，对运动分数的等级进行分类的结果的示例图。[图11]图11是通过与标准模型进行对比来特定瘤胃区域的方法的说明图。[图12]图12是本专利技术的实施方式2的健康状态推定装置的功能构成的框图。[图13]图13是使用了标准模型数据库的瘤胃填充分数和运动分数的计算方法的说明图。具体实施方式首先，列举本专利技术的实施方式进行说明。(1)为了实现上述目的，本专利技术的实施方式的健康状态推定装置是一种推定牛的健康状态的健康状态推定装置，包括：三维坐标取得部，取得从所述牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；特征量提取部，根据所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组，提取所述牛的特征量；及分数计算部，根据所述特征量提取部提取出的所述特征量，计算出表示所述牛的健康状态的分数。根据该构成，从表示牛的三维形状的三维坐标组中提取特征量，根据该特征量来计算出表示牛的健康状态的分数。三维坐标组可以从距离图像中获得。因此，即使牛的姿势相对于摄像机稍微倾斜，也可以从距离图像中计算出牛的正确的三维坐标。由此，无需进行牛的准确定位，可以高精度地推定牛的健康状态。(2)优选地，所述特征量提取部根据瘤胃区域的三维坐标组，提取表示该瘤胃的凹陷程度的特征量，该瘤胃区域是所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组中所述牛的瘤胃附近的所述牛的体表区域，所述分数计算部根据所述特征量提取部提取出的、表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量来计算所述牛的瘤胃填充分数。通过使用三维坐标组，可以将瘤胃(牛的第1胃)的凹陷程度作为特征量进行数值化。因此，可以正确地计算出瘤胃填充分数。(3)更优选地，所述特征量提取部根据所述瘤胃区域的所述三维坐标组，提取该瘤胃区域中的曲率的直方图，作为表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量。在瘤胃区域没有凹陷的情况下，该区域的曲率相对变小，但是在瘤胃区域凹陷的情况下，该曲率相对变大。因此，通过使用曲率的直方图作为表示瘤胃的凹陷程度的特征量，可以正确地计算出瘤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种健康状态推定装置，用于推定牛的健康状态，具备：三维坐标取得部，取得从所述牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；特征量提取部，根据所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组，提取所述牛的特征量；及分数计算部，根据所述特征量提取部提取出的所述特征量，计算出表示所述牛的健康状态的分数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 JP 2016-0906801.一种健康状态推定装置，用于推定牛的健康状态，具备：三维坐标取得部，取得从所述牛的距离图像中提取出的表示该牛的三维形状的三维坐标组；特征量提取部，根据所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组，提取所述牛的特征量；及分数计算部，根据所述特征量提取部提取出的所述特征量，计算出表示所述牛的健康状态的分数。2.根据权利要求1所述的健康状态推定装置，其中，所述特征量提取部根据瘤胃区域的三维坐标组，提取表示该瘤胃的凹陷程度的特征量，该瘤胃区域是所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组中所述牛的瘤胃附近的所述牛的体表区域，所述分数计算部根据所述特征量提取部提取出的、表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量，计算所述牛的瘤胃填充分数。3.根据权利要求2所述的健康状态推定装置，其中，所述特征量提取部根据所述瘤胃区域的所述三维坐标组，提取该瘤胃区域中的曲率的直方图，作为表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量。4.根据权利要求2所述的健康状态推定装置，其中，所述特征量提取部根据所述瘤胃区域的所述三维坐标组，提取所述瘤胃区域与分配给该瘤胃区域的预定平面之间的距离，作为表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量。5.根据权利要求2所述的健康状态推定装置，其中，所述特征量提取部根据所述瘤胃区域的所述三维坐标组，提取在包围所述瘤胃区域的凸包与所述瘤胃区域之间形成的空间的体积，作为表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量。6.根据权利要求2～5中的任意一项所述的健康状态推定装置，其中，所述三维坐标取得部从时间序列的所述牛的距离图像中取得时间序列的所述三维坐标组，所述特征量提取部根据时间序列的所述瘤胃区域的三维坐标组，提取所述瘤胃的凹陷程度最大时的表示所述瘤胃的凹陷程度的特征量。7.根据权利要求1所述的健康状态推定装置，其中，所述特征量提取部根据所述三维坐标取得部取得的所述三维坐标组，检测所述牛的背线，提取通过将预定曲线应用于检测到的所述背线而获得的该曲线的参数，作为所述背线的特征量，所述分数计算部根据所述特征量提取部提取出的所述背线的特征量，计算所...

【专利技术属性】
技术研发人员：八木康史，大仓史生，槙原靖，村松大吾，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP