| 研究課題/領域番号 |
21K05862
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
檜垣 彰吾 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 上級研究員 (70595256)
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| 研究分担者 |
松井 義貴 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部 酪農試験場, 主査 (40390851)
西浦 玲奈 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 研究員 (50849742)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ウシ / コンピュータビジョン / 骨格検出 / 跛行検知 / 機械学習 / 牛 / 疾病検知 / 画像認識 / 画像処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは、コンピュータビジョン（人間の視覚システムが行っているタスクを自動化する技術）が次代の家畜管理技術の中核を担うと考え、牛を対象とした骨格検出技術の開発に取り組んでいる。本研究では、①申請者らが現在開発中の牛用骨格検出システムの精度向上を行い、次に②骨格検出データに基づいた姿勢や行動の変化を精密かつ連続的に定量可能な技術の開発を行う。そして、最後に③実際の疾病罹患牛に対して②の手法を適用することで疾病の発見が可能か検証する。
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| 研究実績の概要 |
畜産従事者の減少と牛群の大規模化により、牛一頭毎に割ける観察時間が短縮している。これに対し、申請者らは畜産従事者の代わりに牛を観察可能な技術としてコンピュータビジョン（人間の視覚システムが行っているタスクを自動化する技術）、特に骨格検出法に着目した研究を進めている。本課題では、骨格検出法を用いた牛の姿勢・行動変化の定量化技術を開発し、疾病の自動検知に応用可能か検討することを目的とする。
本研究に先立ち開発した牛用骨格検出システムを基盤技術とし、本研究では、まず①牛用骨格検出システムの精度向上を行い、次に②骨格検出データに基づいた姿勢や行動の変化を精密かつ連続的に定量可能な技術の開発を行う。そして、最後に③実際の疾病罹患牛に対して②の手法を適用することで疾病の発見が可能かについて検証する。
前年度までに、当該システムの改良ならびに跛行牛に特徴的な頭部上下動の増大や背弯、患肢における遊脚期の延長・立脚期の短縮や運肢速度の低下および関節角度変化の減少などを定量可能であることを示唆する結果を得た。
そこで本年度は、3点のキーポイントで構成される計35カ所の角度を自動で算出可能なシステムの開発を行うとともに、健康牛および跛行牛の解析頭数を増やすことで、跛行牛の検出に利用可能な歩様評価指標を考案した。また、当該指標に基づき跛行牛を評価した結果、一部の跛行牛では頭部上下動の増大や背線角度の減少、関節角度変化の減少は認められなかったものの、全ての跛行牛において、患肢における遊脚期の延長・立脚期の短縮が認められ、跛行牛の検知に利用可能であることが示唆されたため知財化を図った。
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