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2023 年度 実績報告書

大群管理下におけるAIとIoTによる養豚の自動化

研究課題

研究課題/領域番号 20H03108
研究機関宮崎大学

研究代表者

川末 紀功仁  宮崎大学, 工学部, 教授 (20214645)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードAI / 豚 / 体重推定
研究実績の概要

30kgから125kgの豚を対象に、3Dカメラを使用した体重推定システムの試作を行った。このシステムは、3Dカメラから得られるデータを基に豚の体重を推定する技術であり、具体的にはカメラが捉えた豚の画像から背骨を検出し、その背骨を中心にして左右対称性を考慮した画像処理を行った。カメラが捉えていない体の部分については、撮影された側のデータを基にして推定し、補完することで全体の体形を再現した。さらに、豚の撮影時におけるカメラの傾きや豚の向きを調整し、どの角度から撮影された画像も真上から見た画像に変換し、これによって体重データのばらつきを大幅に抑えることが可能になった。
装置のロバスト性を高めるために、色情報だけでなく、距離情報を利用した。通常、色の違いを利用した画像処理では、土や敷料が豚の体に付着している場合、または黒い模様ある豚では、背景から正確に切り出すことが困難である。しかし、3Dカメラによる距離画像の取得により、これらの問題を克服し、黒豚などの色が濃い豚でも正確に画像から切り出すことが可能になった。実際の黒豚を用いた実験で、この技術の有効性が確認された。
装置内に進入した豚は平均で30秒程度滞在し、体重推定処理は4~5秒で完了する。これにより、豚が装置内にいる間に複数回の測定を行うことが可能となり、得られるデータの安定性を向上させることができた。
さらに、従来の豚衡機とこのカメラを用いた体重推定システムを比較検討したところ、メンテナンスの容易さ、結果が得られるまでの速さ、そしてデータの整合性といった面でカメラシステムの方が優れていることが明らかになった。
これらの結果から、畜産業における体重測定の効率化に大いに貢献する可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pig sorting system with three exits that incorporates an RGB-D sensor for constant use during fattening2023

    • 著者名/発表者名
      Kawasue Kikuhito、Win Khin Dagon、Yoshida Kumiko、Lee Geunho
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 29 ページ: 37~42

    • DOI

      10.1007/s10015-023-00917-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [産業財産権] 重量推定装置及びプログラム2021

    • 発明者名
      川末紀功仁
    • 権利者名
      川末紀功仁
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      7210862

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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