阅读说明：本技术 养鸡系统、养鸡方法以及程序 (Chicken raising system, chicken raising method, and program ) 是由 山本泰子 杉野聪 田代义和 蓑岛国彦 于 2019-01-10 设计创作，主要内容包括：养鸡系统(10)具备：摄像部(21),其拍摄鸡舍(100)内的图像；以及监视部(32),其求出在特定区域内存在的鸡的密度的波动,并对所求出的波动进行监视,该特定区域为由摄像部(21)拍摄到的图像的至少一部分的区域。(A chicken raising system (10) is provided with: an imaging unit (21) that images the interior of the chicken house (100); and a monitoring unit (32) that obtains fluctuations in the density of chickens that are present within a specific region that is a region of at least a portion of the image captured by the imaging unit (21), and monitors the obtained fluctuations.)

养鸡系统、养鸡方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种在鸡舍等中使用的养鸡系统。

背景技术

养鸡作为产业而在包括日本在内的世界各国盛行着。作为与养鸡关联的技术，在专利文献1中公开了根据通过红外热像仪(thermography)拍摄到的图像自动判定出鸡的死亡率的死亡率自动判定方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-50989号公报

发明内容

发明要解决的问题

在肉食鸡的饲养中，寻求有效地使鸡增重的方法。例如，如果实现对鸡舍内的喂食器周边的鸡的密集状态进行监视，则通过在喂食器的周边存在的鸡少的情况下，改变喂食器周边的环境，能够改善鸡的摄食状态，来促进鸡的增重。

本发明提供一种能够监视鸡舍内的鸡的密集状态的养鸡系统、养鸡方法以及程序。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式所涉及的养鸡系统具备：摄像部，其拍摄鸡舍内的图像；以及监视部，其求出在特定区域内存在的鸡的密度的波动，并对所求出的所述波动进行监视，该特定区域为由所述摄像部拍摄到的所述图像的至少一部分的区域。

在本发明的一个方式所涉及的养鸡方法中，拍摄鸡舍内的图像，求出在特定区域内存在的鸡的密度的波动，并对所求出的所述波动进行监视，该特定区域为所拍摄到的所述图像的至少一部分的区域。

本发明的一个方式所涉及的程序为用于使计算机执行所述养鸡方法的程序。

发明的效果

本发明的养鸡系统、养鸡方法以及程序能够监视鸡舍内的鸡的密集状态。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的养鸡系统的概要的图。

图2是示出实施方式所涉及的养鸡系统的功能结构的框图。

图3是第一监视动作的流程图。

图4A是示出由摄像部拍摄到的鸡舍内的图像的一例的图。

图4B是示出由摄像部拍摄到的鸡舍内的图像的另一例的图。

图5是示出表示摄食状态发生了恶化的图像的一例的图。

图6是第二监视动作的流程图。

图7是示出鸡舍内的鸡的各种状态的图。

图8是示出密度偏差和活动量的时间变化的图。

图9是示出喂水器的示意图。

图10是示出具备多个摄像装置的养鸡系统的概要的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明实施方式。此外，下面说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一例，并非旨在限定本发明。另外，关于下面的实施方式的构成要素中的、未记载于表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，设为任意的构成要素来进行说明。

此外，各图为示意图，未必严格地进行了图示。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，有时省略或简化重复的说明。

(实施方式)

[结构]

首先，对实施方式所涉及的养鸡系统的结构进行说明。图1是示出实施方式所涉及的养鸡系统的概要的图。图2是示出实施方式所涉及的养鸡系统的功能结构的框图。

如图1所示，实施方式所涉及的养鸡系统10例如设置于鸡舍100内。鸡舍100中饲养的鸡的品种例如为肉鸡(broiler)(更具体地说，是chunky(日语：チャンキー)肉鸡、科宝(日语：コッブ(cobb))肉鸡或者爱拔益加(日语：アーバーエーカ(Arbor Acres))肉鸡等)，但是也可以是所谓的走地鸡等其它品种。在鸡舍100内配置有喂食器50和喂水器(未图示)等。

养鸡系统10通过对由摄像装置20拍摄的鸡舍100内的图像进行图像处理，来监视鸡舍100内的鸡的摄食状态。当判定为鸡的摄食状态发生了恶化时，在显示装置40中显示用于通知摄食状态恶化的图像。也就是说，利用显示装置40向鸡舍100的管理者通知摄食状态恶化。由此，鸡舍100的管理者能够通过改善摄食状态，来有效地使鸡增重。

如图1和图2所示，具体地说，养鸡系统10具备摄像装置20、信息终端30以及显示装置40。下面对各装置进行详细说明。

[摄像装置]

摄像装置20用于拍摄鸡舍100内的图像。摄像装置20例如被安装于鸡舍100的天花板，摄像部21拍摄俯瞰鸡舍100内时的图像。此处的图像是指静止图像，摄像装置20例如始终拍摄由多个图像(换言之，帧)构成的运动图像。摄像装置20具备摄像部21。

摄像部21为由图像传感器以及向图像传感器引导光的光学系统(透镜等)构成的摄像模块。具体地说，图像传感器为CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器或者CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)传感器等。通过信息终端30对由摄像部21拍摄到的图像进行图像处理，以监视鸡舍100内的鸡的摄食状态。

[信息终端]

信息终端30是由鸡舍100的管理者等使用的信息终端。信息终端30通过对由摄像装置20拍摄的鸡舍100内的图像进行图像处理，来监视鸡舍100内的鸡摄取饲料的摄食状态。信息终端30例如为个人计算机，但也可以为智能手机或平板终端。另外，信息终端30也可以为养鸡系统10中使用的专用装置。具体地说，信息终端30具备通信部31、监视部32以及存储部33。

通信部31为获取部的一例，获取由摄像装置20所具有的摄像部21拍摄到的图像。另外，通信部31基于监视部32的控制，将用于显示表示摄食状态发生了恶化的图像的图像信息发送到显示装置40。

具体地说，通信部31为进行有线通信或无线通信的通信模块。换言之，通信模块为通信电路。通信部31的通信方式没有特别限定。在通信部31中可以包括用于与摄像装置20及显示装置40分别进行通信的两种通信模块。另外，也可以为，在通信部31与摄像装置20及显示装置40之间***路由器等中继装置。

监视部32为对由通信部31获取到的图像进行图像处理以监视鸡舍100内的鸡的摄食状态的信息处理部。具体地说，监视部32通过连续地或定期地进行后述的第一监视动作和第二监视动作中的至少一方，来监视鸡舍100内的鸡的摄食状态。

具体地说，监视部32通过微型计算机来实现，但是也可以通过处理器或专用电路来实现。监视部32还可以通过微型计算机、处理器以及专用电路中的两个以上的组合来实现。此外，在后面记述由监视部32进行的图像处理和摄食状态的判定的详细内容。

存储部33存储由监视部32执行的控制程序。另外，在存储部33中还存储有用于判定摄食状态的阈值等。存储部33例如通过半导体存储器来实现。

[显示装置]

显示装置40通过显示图像，来向鸡舍100的管理者等通知鸡舍100内的鸡的摄食状态。显示装置40具有显示部41。显示部41基于从通信部31发送的图像信息来显示图像。显示部41为通知部的一例，通过显示图像来通知摄食状态发生了恶化。

具体地说，显示装置40例如为个人计算机用的监视器，也可以为智能手机或平板终端。在信息终端30为智能手机等的情况下，可以取代显示装置40而由信息终端30具备显示部41。具体地说，显示部41通过液晶面板或有机EL面板等来实现。

此外，关于通过图像来通知摄食状态发生了恶化，不是必须的。也可以通过声音等来通知摄食状态发生了恶化，在该情况下，养鸡系统10只要取代显示部41而具备扬声器等声音输出部来作为通知部即可。

[第一监视动作]

在鸡舍100内，鸡聚集在喂食器50的周边的状态被认为摄食状态良好。因此，养鸡系统10监视喂食器50的周边处的鸡的密集状态。下面，对这样的第一监视动作的详细内容进行说明。图3是第一监视动作的流程图。

首先，摄像装置20的摄像部21拍摄鸡舍100内的图像(S11)。图4A是示出由摄像部21拍摄的鸡舍100内的图像的一例的图。

接着，信息终端30的监视部32获取由摄像部21拍摄到的鸡舍100内的图像，并将所获取到的图像变换为黑白图像(S12)。在由摄像部21拍摄的图像为彩色图像的情况下，监视部32将所获取到的彩色图像变换为灰度图像，并将灰度图像中包含的多个像素的像素值分别与阈值进行比较，由此将图像二值化。也就是说，监视部32将灰度图像变换为黑白图像。黑白图像为多个像素中的各个像素为白色和黑色中的某一颜色的图像。换言之，黑白图像为由摄像部21拍摄并被进行二值化所得到的图像。

由于鸡的身体为白色，因此黑白图像中白色的部分为被估计为拍出鸡的部分。在第一监视动作中，目的是判定喂食器50的周边处的鸡的密集状态，因此通过区分为拍出鸡的部分和除此以外的部分，能够提高密集状态的判定精度。因而，适当地决定二值化中使用的阈值，以选择性地使拍出鸡的部分为白色。另外，配置于鸡舍100内的喂食器50等最好为在二值化中尽可能成为黑色那样的配色。也就是说，喂食器50最好被进行与鸡不同的配色。

接着，监视部32决定特定区域，该特定区域为黑白图像的至少一部分的区域(S13)。具体地说，特定区域为黑白图像的一部分的区域，并且为包含拍出喂食器50的部分的区域。在图4A中，例示了喂食器50的周边的沿着图像的水平方向较长的特定区域A。在图4A中，选择性地将喂食器50的周边的区域设为特定区域A。此外，特定区域可以被分为多个。图4B是示出特定区域被分为多个的情况下的由摄像部21拍摄的鸡舍100内的图像的一例的图。在图4B中，除了示出特定区域A1以外，还示出特定区域A2。关于将图像内的哪个部分设为特定区域，例如是在设置摄像装置20时由设置者等根据经验或通过实验来决定的。在摄像部21的拍摄范围窄那样的情况下，特定区域可以为图像的全部。

接着，监视部32将特定区域分割为多个单位区域(S14)。在图4A(或图4B)中，例示了通过将特定区域呈网格状地进行分割所得到的矩形的单位区域a。关于特定区域的分割方法(单位区域的大小以及分割数量等)，例如是由设置者等根据经验或通过实验来决定的。

接着，监视部32针对多个单位区域中的各个单位区域，计算被估计为拍出鸡的部分在该单位区域内所占的比例(S15)。具体地说，监视部32计算白色部分的面积在单位区域的总面积中所占的比例来作为被估计为拍出鸡的部分在单位区域内所占的比例。更具体地说，监视部32通过将单位区域内包含的白色像素的总数除以单位区域内包含的总像素数来计算白色部分的面积的比例。

接着，监视部32计算针对多个单位区域中的各个单位区域计算出的被估计为拍出鸡的部分的比例的波动(S16)。换言之，监视部32求出在特定区域内存在的鸡的密度的空间上的波动。具体地说，此处的波动为标准偏差，但也可以为方差。下面，针对多个单位区域中的各个单位区域计算出的被估计为拍出鸡的部分的比例的波动也被记载为密度偏差。

密度偏差比较小的状态意味着摄食状态良好。根据发明人们的实验，通过使密度偏差比较小的状态持续，能够有效地使鸡增重。因此，监视部32判定密度偏差(也就是说，在步骤S16中计算出的波动)是否超过第一阈值(S17)。

在密度偏差超过第一阈值的情况下(S17中“是”)，也就是说，在被估计为鸡摄取饲料的摄食状态差的情况下，监视部32使通信部31发送用于显示表示摄食状态发生了恶化的图像的图像信息。显示装置40接收图像信息，显示部41基于所接收到的图像信息，来显示表示摄食状态发生了恶化的图像(S18)。图5是示出表示摄食状态发生了恶化的图像的一例的图。换言之，在由监视部32监视的波动超过第一阈值的情况下，显示部41通过显示如图5那样的图像来通知摄食状态发生了恶化的意思。

另一方面，在密度偏差为第一阈值以下的情况下(S17中“否”)，也就是说，在被估计为鸡摄取饲料的摄食状态良好的情况下，不进行表示摄食状态恶化的图像的显示。在该情况下，显示部41也可以显示表示摄食状态良好的图像。

此外，更具体地说，在密度偏差超过第一阈值的状态持续固定期间以上的情况下，由显示部41显示表示摄食状态发生了恶化的图像。也就是说，在密度偏差在固定期间以上的期间内未恢复为第一阈值以下的情况下，显示表示摄食状态发生了恶化的图像。关于第一阈值，是由设置者等根据经验或通过实验适当决定的。第一阈值可以不为固定的阈值，例如可以根据鸡的日龄而变更。

根据以上那样的第一监视动作，能够监视鸡舍100内的喂食器50周边处的鸡的密集状态，并在喂食器50的周边处的鸡的密集状态下降时通知该下降的意思。

[第二监视动作]

另外，在喂食器50的周边活动着的鸡被估计为不仅仅是滞留于喂食器50的周边而是正在摄取饲料。因而，认为鸡在喂食器50的周边处的活动量越多则摄食状态越好。因此，养鸡系统10也可以监视鸡在喂食器50的周边处的活动量。具体地说，监视部32可以通过使用由摄像部21拍摄到的图像的图像处理，来计算鸡在特定区域内的活动量，并对所计算出的活动量进行监视。下面，对这样的第二监视动作的详细内容进行说明。图6是第二监视动作的流程图。

首先，摄像装置20的摄像部21拍摄鸡舍100内的图像(S21)。信息终端30的监视部32将由摄像部21拍摄到的鸡舍100内的图像变换为黑白图像(S22)，将黑白图像的至少一部分的区域决定为特定区域(S23)。这些步骤S21～步骤S23与图3的步骤S11～步骤S13相同。

接着，监视部32基于处理对象的黑白图像的特定区域内包含的、颜色相对于前一帧的图像的颜色而言发生了变化的像素的数量，来计算活动量(S24)。具体地说，监视部32将处理对象的黑白图像与该黑白图像的前一帧的黑白图像进行比较，对特定区域内包含的、颜色相对于前一帧的黑白图像的颜色而言发生了变化的像素的数量进行计数。关于此处的颜色发生了变化的像素，包括从黑色变为白色的像素和从白色变为黑色的像素这双方。而且，监视部32将计数得到的像素的数量计算为活动量。此外，监视部32也可以将计数得到的像素的数量相对于特定区域内包含的总像素数的比例计算为活动量。

接着，监视部32判定所计算出的活动量是否低于第二阈值(S25)。在活动量低于第二阈值的情况下(S25中“是”)，也就是说，在估计为鸡摄取饲料的摄食状态差的情况下，监视部32使通信部31发送用于显示表示摄食状态发生了恶化的图像的图像信息。显示装置40接收图像信息，显示部41基于所接收到的图像信息来显示表示摄食状态发生了恶化的图像(S26)。换言之，在由监视部32监视的活动量低于第二阈值的情况下，显示部41通过显示图5那样的图像来通知摄食状态发生了恶化的意思。

另一方面，在活动量为第二阈值以上的情况下(S25中“否”)，也就是说，在估计为鸡摄取饲料的摄食状态良好的情况下，不进行表示摄食状态恶化的图像的显示。在该情况下，显示部41也可以显示表示摄食状态良好的图像。

此外，更具体地说，在活动量低于第二阈值的状态持续固定期间以上的情况下，由显示部41显示表示摄食状态发生了恶化的图像。也就是说，在活动量在固定期间以上的期间内未恢复为第二阈值以上的情况下，显示表示摄食状态发生了恶化的图像。关于第二阈值，是由设置者等根据经验或通过实验适当决定的。第二阈值可以不为固定的阈值，例如可以根据鸡的日龄而变更。

根据以上那样的第二监视动作，能够监视鸡舍100内的鸡在喂食器50的周边处的活动量，并在活动量下降时通知该下降的意思。

[关于摄食状态的总结]

如以上说明的那样，如果由监视部32连续或定期地监视密度偏差和活动量，则养鸡系统10能够估计出鸡舍100内的鸡的摄食状态。图7是示出鸡舍100内的鸡的各种状态的图。

如图7的(a)所示，在鸡均匀地分布于喂食器50的周边且进行着活动的情况下，摄食状态良好。在这种情况下，密度偏差变小且活动量变大。

另外，如图7的(b)所示，在鸡在喂食器50的周边到处活动的情况下，摄食状态不太好。在这种情况下，密度偏差变大且活动量变大。

另外，如图7的(c)所示，在鸡以某种程度聚集在喂食器50的周边但正在睡觉的鸡较多那样的情况下，摄食状态不太好。在这种情况下，密度偏差变小且活动量变小。

另外，如图7的(d)所示，在鸡未集中于喂食器50的周边而是在鸡舍100内分散地睡觉那样的情况下，摄食状态不好。在这种情况下，密度偏差变大且活动量变小。

如以上说明的那样，如果由监视部32连续或定期地监视密度偏差和活动量，则养鸡系统10能够估计出鸡舍100内的鸡的摄食状态。由监视部32监视到的密度偏差和活动量的时间变化例如图8那样。图8是示出密度偏差和活动量的时间变化的图。此外，监视部32也可以监视密度偏差的移动平均和活动量的移动平均。

[变形例1]

在上述实施方式中，选择性地将喂食器50的周边的区域设为特定区域，也可以选择性地将如图9所示的喂水器60的周边的区域设为特定区域。图9是示出喂水器60的示意图。也就是说，特定区域为由摄像部21拍摄到的图像的一部分的区域，并且包含拍出喂食器50和喂水器60中的至少一方的部分即可。

与喂食器50同样地，喂水器60也最好为在二值化中尽可能成为黑色那样的配色。也就是说，喂水器60最好被进行与鸡不同的配色。

另外，关于在特定区域内包含拍出喂食器50和喂水器60中的至少一方的部分，不是必须的。例如，在基于鸡舍100内的鸡的密集状态来判定鸡舍100内的异常那样的情况下，在特定区域内也可以不包含拍出喂食器50和喂水器60的部分。

[变形例2]

也可以在鸡舍100内设置多个摄像装置20。图10是示出这种养鸡系统的概要的图。

图10所示的养鸡系统10a具备摄像装置20和摄像装置20a这两个摄像装置。也就是说，养鸡系统10a具备多个摄像装置。在这种养鸡系统10a中，例如使用由摄像装置20拍摄到的图像和由摄像装置20a拍摄到的图像的各个图像，来进行上述第一监视动作和上述第二监视动作。与养鸡系统10相比，养鸡系统10a能够扩展鸡舍100内的监视对象范围。

[效果等]

如以上说明的那样，养鸡系统10具备：摄像部21，其拍摄鸡舍100内的图像；以及监视部32，其求出在特定区域内存在的鸡的密度的波动，并对所求出的所述波动进行监视，该特定区域为由摄像部21拍摄到的图像的至少一部分的区域。

这种养鸡系统10能够监视鸡舍100内的鸡的密集状态。

另外，例如，监视部32针对通过将特定区域分割而得到的多个单位区域中的各个单位区域，计算被估计为拍出鸡的部分在该单位区域内所占的比例，并对所计算出的比例的波动进行监视。

这种养鸡系统10能够监视鸡舍100内的鸡的密集状态。

另外，例如，特定区域为图像的一部分的区域，并且包含拍出喂食器50和喂水器60中的至少一方的部分。

这种养鸡系统10能够将喂食器50和喂水器60的周边区域内的鸡的密集状态作为鸡的摄食状态来进行监视。

另外，例如，养鸡系统10还具备通知部，该通知部在由监视部32监视的波动超过阈值的情况下进行通知。通知部例如为通过显示图像来进行通知的显示部41。

这种养鸡系统10能够通知鸡舍100内的鸡的密度偏差的上升。

另外，例如，监视部32将图像变换为黑白图像，并计算白色的部分在单位区域内所占的比例来作为被估计为拍出鸡的部分在单位区域内所占的比例。

这种养鸡系统10能够将黑白图像的白色的部分视为拍出鸡的部分来计算密度偏差。

另外，例如，监视部32还进行以下处理：通过使用由摄像部21拍摄到的图像的图像处理，来计算鸡在特定区域内的活动量，并对所计算出的活动量进行监视。

这种养鸡系统10能够监视鸡舍100内的鸡的活动量。

另外，例如，养鸡系统10还具备通知部，该通知部在由监视部32监视的活动量低于阈值的情况下进行通知。通知部例如为通过显示图像来进行通知的显示部41。

这种养鸡系统10能够通知鸡舍100内的鸡的活动量的下降。

另外，例如，监视部32将图像变换为黑白图像，并基于黑白图像的特定区域内包含的、颜色相对于前一帧的图像的颜色而言发生了变化的像素的数量，来计算活动量。

这种养鸡系统10能够基于黑白图像的像素颜色的变化来计算活动量。

另外，例如，喂食器50和喂水器60中的至少一方被进行与鸡不同的配色。

由此，如果喂食器50和喂水器60以在二值化中与鸡区分开的方式被进行配色，则能够提高密集状态的判定精度。

另外，例如，养鸡系统10a具备多个摄像部21。

这种养鸡系统10a能够扩展鸡舍100内的监视对象范围。

(其它实施方式)

以上说明了实施方式所涉及的养鸡系统，但是本发明不限定于上述实施方式。

例如，本发明可以实现为以昼行性家禽类为对象的系统。在昼行性家禽类中，除鸡以外，例如还包括鸭、火鸡或者珍珠鸡等。

另外，在上述实施方式中，养鸡系统实现为包括多个装置的系统，但是也可以实现为单个装置，还可以实现为客户端服务器系统。

另外，养鸡系统所具备的构成要素在多个装置中的分配为一例。例如，也可以为一个装置具备的构成要素由其它装置所具备。例如，也可以为，信息终端具备显示部来代替显示装置，从而省略显示装置。

另外，本发明的总括性或具体的方式可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。例如，本发明既可以实现为养鸡方法，也可以实现为用于使计算机执行养鸡方法的程序，还可以实现为记录有该程序的非暂态的记录介质。

另外，在上述实施方式中，特定的处理部执行的处理也可以由其它的处理部来执行。另外，上述实施方式中所说明的养鸡系统的动作中的多个处理的顺序为一例。既可以变更多个处理的顺序，也可以并行地执行多个处理。

另外，在上述实施方式中，监视部等构成要素也可以通过执行适合于该构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过由CPU或处理器等程序执行部读出硬盘或半导体存储器等记录介质中记录的软件程序并执行该软件程序来实现。

另外，监视部等构成要素还可以通过硬件来实现。具体地说，监视部等构成要素还可以通过电路或集成电路来实现。这些电路既可以整体上构成一个电路，也可以为各自独立的电路。另外，这些电路既可以分别为通用的电路，也可以为专用的电路。

除此之外，针对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形所得到的方式、或者在不脱离本发明宗旨的范围内将各实施方式中的构成要素及功能任意地组合所实现的方式也包含在本发明中。

附图标记说明

10、10a：养鸡系统；20、20a：摄像装置；21：摄像部；32：监视部；41：显示部；50：喂食器；60：喂水器；100：鸡舍。