JP2017194760A - Method and system for investigating inhabitation status of animal - Google Patents

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知和 中野
直哉 二階
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直哉 二階
政聡 佐々木
Nobuaki Sasaki
政聡 佐々木
孝幸 松岡
Takayuki Matsuoka
孝幸 松岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly measure the number of specific animals in each of predetermined areas.SOLUTION: An animal habitation status investigation method includes: an imaging step of a capturing image with an infrared thermography camera mounted on a flying object, which flies in a preset flight route, when arriving at an imaging position or periodically, and storing the image with an imaging position including latitude, longitude, and altitude on storage means; an image analyzing step of detecting a specific animal from the captured image stored in the storage means, in a computer device; and a statistical processing step of estimating the number of animals in all areas, by use of the number of animals in a certain area extracted by the image analyzing step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ドローン等の飛行体を用いて動物の生息状況を調査する動物生息状況調査方法および動物生息状況調査システムに関する。   The present invention relates to an animal habitat survey method and an animal habitat survey system that investigate an animal habitat using a flying object such as a drone.

現在、一定の地域や範囲に生息する鳥獣の固体数を把握する場合、まず限られた狭い範囲について目視で計測を行い、このデータをもとに一定範囲について生息する個体数を予測している。このような目視による方法では、個体数を正確に把握できず、また観測範囲が狭くなるため、捕獲・狩猟により個体数調整を行った場合に、その効果を正確に判断することが困難である。   Currently, when grasping the number of birds and beasts that live in a certain area or range, we first visually measure a limited narrow range, and based on this data, predict the number of individuals living in a certain range. . In such a visual method, the number of individuals cannot be accurately grasped, and the observation range becomes narrow, so it is difficult to accurately determine the effect when the number of individuals is adjusted by capture / hunting. .

一方、従来から鳥獣の撮影画像をもとに、その画像中の鳥獣を識別する技術が提案されている。例えば特許文献1では、停留状態の鳥類を所定時間撮影して得た映像データから、動いている物を消去する消去処理を施して対象データとし、予め作成された停留状態の鳥類の態様を特定した基準データと前記対象データとのテンプレートマッチングを行い、停留状態の鳥類の数及び停留位置を確定する方法が提案されている。   On the other hand, techniques for identifying birds and beasts in images based on images of birds and animals have been proposed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867, a pre-created stationary bird form is specified by performing an erasing process for erasing moving objects from video data obtained by photographing a stationary bird for a predetermined time. A method has been proposed in which template matching is performed between the reference data and the target data to determine the number of stationary birds and the stationary position.

また、特許文献2では、特定の空間領域を撮影することにより取得した複数枚の画像について、フレーム間差分処理を行う一方、フレームを複数の小領域に分割して、さらに当該領域を鳥獣の胴体として仮定する胴体領域と鳥獣の翼部として仮定する翼領域とに分割し、胴体領域と翼領域それぞれの差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記小領域が1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する領域であるか否かを判定することにより、特定の空間領域に存在する鳥獣のうち羽ばたいている状態の鳥獣を識別する技術が提案されている。   In Patent Document 2, inter-frame difference processing is performed on a plurality of images acquired by photographing a specific spatial region, while the frame is divided into a plurality of small regions, and the region is further divided into a birds and beasts body. Is divided into a fuselage area assumed as a wing part of a bird and beast, and the small area is fluttered on the basis of the size of the number of pixels obtained by difference processing between the fuselage area and the wing area. There has been proposed a technique for discriminating a fluttering state of a wild beast among the wild animals existing in a specific spatial region by determining whether or not the present wild bird is an area.

特開2011−138310号公報JP 2011-138310 A 特開2014−92842号公報JP 2014-92842 A

しかしながら、特許文献1,2の技術は、鳥類には適用できても、例えば鹿や猪のような動物に対して適用するのは困難である。   However, although the techniques of Patent Documents 1 and 2 can be applied to birds, it is difficult to apply them to animals such as deer and frogs.

本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、鳥類のみならず広範囲に動き回る動物に対しても適用でき、一定のエリアごとに特定の動物の個体数を精度よく計測することのできる動物生息状況調査方法および動物生息状況調査システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can be applied not only to birds but also to animals that move around in a wide range, and can accurately measure the number of individuals of a specific animal for each fixed area. An object is to provide an animal habitat survey method and an animal habitat survey system.

上記目的を達成するため、本発明に係る動物生息状況調査方法は、
赤外線サーモグラフィカメラを搭載した飛行体を予め設定した飛行ルートに沿って飛行させ、撮影位置に到達したときに、前記飛行体を空中停止させ、赤外線サーモグラフィカメラで撮影し、撮影画像に緯度、経度、高度を含む撮影位置および時刻を付して記憶手段に保存する撮影段階と、
コンピュータ装置に前記記憶手段に保存されているデータを入力し、前記撮影画像から特定の動物を検出する画像解析段階と、
マルコフ連鎖モンテカルロ法等を用いてメッシュデータを作成すると共に、前記メッシュデータと前記画像解析段階で抽出した動物の個体数とを用いて、撮影範囲を含みそれよりも広い対象エリア全体の当該動物の個体数を推定演算する統計処理段階と、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the animal habitat survey method according to the present invention is:
A flying object equipped with an infrared thermography camera is made to fly along a preset flight route, and when the shooting position is reached, the flying object is stopped in the air and shot with an infrared thermography camera. A shooting stage that stores the shooting position and time including altitude in a storage means, and
An image analysis step of inputting data stored in the storage means to a computer device and detecting a specific animal from the captured image;
The mesh data is created using a Markov chain Monte Carlo method or the like, and the mesh data and the number of animals extracted in the image analysis stage are used to include the animal in the entire target area including the imaging range. And a statistical processing stage for estimating the number of individuals.

また、本発明に係る動物生息状況調査方法は、
GPSと、赤外線サーモグラフィ撮影手段と、前記赤外線サーモグラフィカメラで撮影した撮影画像を格納する記憶手段とを有し、空中浮遊可能な飛行体と、
前記記憶手段に格納されている撮影画像から特定の動物を検出するコンピュータ装置と、を備えた動物生息状況調査システムであって、
前記飛行体は、
予め設定した飛行ルートあるいはリモコンからの指令に基づいて飛行し、撮影位置に到達したことを検知して、前記飛行体を空中停止させる飛行制御手段と、
赤外線サーモグラフィカメラで下方を撮影し、撮影画像に緯度、経度、高度を含む撮影位置情報および時刻を付して前記記憶手段に保存する撮影制御手段と、を備え、
前記コンピュータ装置は、
前記記憶手段に保存されている撮影画像から特定の動物を検出する画像解析手段と、
マルコフ連鎖モンテカルロ法等を用いてメッシュデータを作成すると共に、前記メッシュデータと前記画像解析手段で検出した動物の個体数とを用いて対象エリア全体の当該動物の個体数を推定演算する統計処理手段と、
前記統計処理手段で推定演算した結果を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, the animal habitat survey method according to the present invention includes:
A GPS, an infrared thermography photographing means, and a storage means for storing a photographed image photographed by the infrared thermography camera;
A computer apparatus for detecting a specific animal from a photographed image stored in the storage means, and an animal habitat survey system comprising:
The aircraft is
Flight control means for flying based on a preset flight route or a command from a remote control, detecting that the shooting position has been reached, and stopping the flying object in the air;
A photographing control means for photographing the lower part with an infrared thermography camera, attaching the photographing position information including the latitude, longitude, and altitude to the photographed image and the time, and storing it in the storage means;
The computer device includes:
Image analysis means for detecting a specific animal from the captured image stored in the storage means;
Statistical processing means for creating mesh data using a Markov chain Monte Carlo method or the like, and estimating and calculating the number of animals in the entire target area using the mesh data and the number of animals detected by the image analysis means When,
Means for outputting a result of estimation calculation by the statistical processing means;
It is provided with.

特に、前記コンピュータ装置の前記画像解析手段は、前記撮影画像の輝度画像から予め定めたパターン形状を抽出し、当該パターン形状の温度分布により、対象の動物を検出する。動物は種類ごとに温度分布が異なるので、輝度画像から個体位置を特定し、サーモ画像の当該個体位置の温度分布により、検出対象の動物か否かを判定する。   In particular, the image analysis means of the computer device extracts a predetermined pattern shape from the luminance image of the captured image, and detects a target animal based on the temperature distribution of the pattern shape. Since the animal has a different temperature distribution for each type, the individual position is specified from the luminance image, and it is determined whether the animal is a detection target animal based on the temperature distribution of the individual position in the thermo image.

そして、統計処理手段により、対象エリアをメッシュ化したメッシュデータに当該メッシュ内の個体数を入力することにより、対象エリア全体の個体数を推定演算する。
これにより、特定の動物を精度よく検出でき、またエリア全体の個体数を迅速かつ簡便に求めることができる。特に飛行体としてドローンを用いる場合、ドローンは飛行可能時間が限られているので多大な効果を奏する。
Then, the statistical processing means inputs the number of individuals in the mesh to mesh data obtained by meshing the target area, thereby estimating and calculating the number of individuals in the entire target area.
Thereby, a specific animal can be detected with high accuracy, and the number of individuals in the entire area can be obtained quickly and easily. In particular, when a drone is used as a flying object, the drone has a great effect because the flightable time is limited.

以上の如く、本発明によれば、一定のエリアごとに特定の動物の個体数を精度よく、従来よりも低コストで計測することが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is possible to accurately measure the number of individuals of a specific animal for each certain area at a lower cost than in the past.

本発明の実施の形態による動物生息状況調査システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the animal habitat situation investigation system by embodiment of this invention. 図1の記憶手段内のサーモ画像データファイルのデータ構成図である。It is a data block diagram of the thermo image data file in the memory | storage means of FIG. 図1の飛行制御手段の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the flight control means of FIG. 図1の撮影制御手段の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the imaging | photography control means of FIG. 図1の画像解析手段の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the image analysis means of FIG. 図1のパターンDBのデータ構成例の説明図である。It is explanatory drawing of the data structural example of pattern DB of FIG. 図1の出力手段によりコンピュータ画面に表示されるメッシュデータ例を示す図である。It is a figure which shows the mesh data example displayed on a computer screen by the output means of FIG.

以下に本発明に係る動物生息状況調査システムの第1の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a first embodiment of an animal habitat survey system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1において、本実施の形態の動物生息状況調査システム1は、概略的には赤外線サーモグラフィカメラ(以下、「サーモカメラ」という。)22とGPS機能を搭載したドローン(飛行体)10と、サーモカメラ22で撮影した画像(以下、「サーモ画像」という。)をもとに特定の動物を検出して、当該動物の個体数の演算処理を実行するコンピュータ装置30で構成される。   Referring to FIG. 1, an animal habitat survey system 1 according to the present embodiment schematically includes an infrared thermography camera (hereinafter referred to as “thermo camera”) 22, a drone (aircraft) 10 equipped with a GPS function, The computer device 30 is configured to detect a specific animal based on an image photographed by the camera 22 (hereinafter referred to as a “thermo image”) and to perform a calculation process of the number of individuals of the animal.

<準備段階>
ドローン10の飛行ルートをマップ上の複数の地点を選択することにより行う。選択された地点は、緯度、経度情報としてドローンの備えるメモリに格納される。飛行ルート情報はこの他、高度情報も入力可能であり、またドローンの備えるカメラ(可視光カメラ)21の向き倍率なども設定できるようにしてもよい。
<Preparation stage>
The flight route of the drone 10 is performed by selecting a plurality of points on the map. The selected point is stored in a memory included in the drone as latitude and longitude information. In addition to the flight route information, altitude information can be input, and the direction magnification of the camera (visible light camera) 21 included in the drone may be set.

ドローン10は、またサーモカメラ22を備えている。ユーザは、当該サーモカメラ22の撮影位置(緯度、経度、高度)を予め設定しておく。サーモカメラ22の撮影位置は、倍率、高度から撮影範囲がある程度重複するように設定する。なお撮影位置を予め設定することに代えて、飛行体10の移動速度をもとに一定の周期で撮影するようにしてもよい。この設定情報はドローン10の備える記憶手段13に格納される。   The drone 10 also includes a thermo camera 22. The user sets in advance the shooting position (latitude, longitude, altitude) of the thermo camera 22. The photographing position of the thermo camera 22 is set so that the photographing ranges overlap to some extent from the magnification and altitude. Instead of setting the shooting position in advance, the shooting may be performed at a constant cycle based on the moving speed of the flying object 10. This setting information is stored in the storage means 13 included in the drone 10.

<撮影段階>
本実施の形態によるドローンは上記の手順によって設定された飛行ルートに沿った自律飛行を基本とするが、操縦者がドローン10の可視光カメラ21から送られてくる映像を確認しながら操縦器(リモコン)を用いて指令をすることも可能である。この場合は、操縦器から送られてくる指令が優先され、ドローン10はその指令に基づいて飛行する。
<Photographing stage>
The drone according to the present embodiment is based on autonomous flight along the flight route set by the above-described procedure. However, while the operator confirms the image sent from the visible light camera 21 of the drone 10 ( It is also possible to give a command using a remote control. In this case, the command sent from the controller is prioritized, and the drone 10 flies based on the command.

このようにドローン10は飛行制御手段11によって、操縦器からの指令に基づいて飛行し、あるいは予め入力された飛行ルートに沿って自律飛行する。ドローン10の撮影制御手段12は、GPSからドローン10の位置情報を常時収集し、ドローン10が予め設定された位置に到達するとサーモカメラ22のシャッターを切り、画像データを取得する。なお、撮影制御手段12は周期的にサーモカメラ22のシャッターを切るようにしても良い。このとき、取得する画像が一定の幅だけ重複するように、ドローン10の飛行速度に応じて周期を可変にすると良い。この他、サーモカメラ22のシャッターは、操縦器を介して送られてくる操縦者の指令によって動作するようにしておくのが好ましい。   Thus, the drone 10 flies based on the command from the controller by the flight control means 11 or autonomously flies along the flight route inputted in advance. The shooting control means 12 of the drone 10 always collects the position information of the drone 10 from the GPS, and when the drone 10 reaches a preset position, it releases the shutter of the thermo camera 22 and acquires image data. Note that the imaging control means 12 may periodically release the shutter of the thermo camera 22. At this time, the period may be made variable according to the flying speed of the drone 10 so that the acquired images overlap by a certain width. In addition to this, it is preferable that the shutter of the thermo camera 22 is operated in accordance with an instruction from the operator sent via the controller.

サーモカメラ22によって取得された画像データは、ドローン10の備える着脱自在の記憶手段13(たとえばSDカード)に格納される。図2に記憶手段13に格納されるサーモ画像データファイル13aのデータ構成例を示す。撮影されたサーモ画像(撮影画像)ごとに、撮影位置、撮影時刻、倍率などの撮影条件が関連付けられて保存される。   The image data acquired by the thermo camera 22 is stored in a removable storage means 13 (for example, an SD card) provided in the drone 10. FIG. 2 shows a data configuration example of the thermo image data file 13a stored in the storage means 13. Shooting conditions such as a shooting position, a shooting time, and a magnification are stored in association with each shot thermo image (shot image).

図3に飛行制御手段11の処理手順の一例を示す。
飛行制御手段11は起動されると、GPSや高度センサからの位置情報を取得する(S101)。そして撮影位置に到着すると空中停止し(S102,S103)、撮影制御手段12を起動してサーモ画像を取得する(S104)。そして、全ての撮影を終了したか否かを判定し(S105)、終了していない場合は、次の撮影位置を目標地点としてセットして飛行し(S106)、ステップS101からの処理を繰り返す。一方、ステップS105で全ての撮影が終了した場合は、目標地点を出発地点にセットして帰路にいたる。
FIG. 3 shows an example of the processing procedure of the flight control means 11.
When the flight control unit 11 is activated, it acquires position information from a GPS or altitude sensor (S101). When it arrives at the photographing position, it stops in the air (S102, S103), activates the photographing control means 12 and acquires a thermo image (S104). Then, it is determined whether or not all photographing has been completed (S105). If not, the next photographing position is set as a target point for flight (S106), and the processing from step S101 is repeated. On the other hand, when all the shootings are completed in step S105, the target point is set as the departure point and the return trip is reached.

図4に撮影制御手段12の処理手順の一例を示す。撮影制御手段12は、飛行制御手段11により起動されると、ドローン10の高度やサーモカメラ22の倍率を予め設定された値に調整し、サーモカメラ22からサーモ画像を取得して、記憶手段13に保存する。なお、地理的な状況等によりドローン10を所定の高度に移動できない場合がある。このため撮影制御手段12は、前回取得した画像と一定範囲の領域がオーバラップするように、ステップS204で倍率を調整するようにしても良い。   FIG. 4 shows an example of the processing procedure of the imaging control means 12. When activated by the flight control unit 11, the imaging control unit 12 adjusts the altitude of the drone 10 and the magnification of the thermo camera 22 to preset values, acquires a thermo image from the thermo camera 22, and stores the storage unit 13. Save to. In some cases, the drone 10 cannot be moved to a predetermined altitude due to geographical conditions or the like. For this reason, the imaging control means 12 may adjust the magnification in step S204 so that the previously acquired image overlaps the area in a certain range.

上述した手順により自律飛行させ、予め撮影画像の一定領域がオーバラップするように撮影地点を設定しておくことにより、確実にサーモ画像を取得することができる。なお、より簡便な方法としては、操縦者が操縦器から逐次飛行指令をドローン10へ送る一方、撮影制御手段12は周期的に、あるいは前回撮影した位置から一定距離移動するごとにサーモカメラ22からサーモ画像を取得するというやり方がある。   By making the autonomous flight according to the above-described procedure and setting the shooting point so that certain regions of the shot image overlap in advance, the thermo image can be reliably acquired. As a simpler method, the pilot sends a sequential flight command from the pilot to the drone 10, while the imaging control means 12 periodically or every time the camera is moved from the previously captured position by a certain distance from the thermo camera 22. There is a method of acquiring a thermo image.

<画像解析段階>
ドローン10が撮影飛行から戻ってくると、ユーザはコンピュータ装置30に記憶手段13を装着し、そのデータを読み込み可能にする。このコンピュータ装置30は、汎用のコンピュータで実現することができる。なお、着脱自在の記憶手段13に代えて、ドローン10が記憶手段13のデータを無線通信等によりコンピュータ装置30へ送るようにしても良い。
<Image analysis stage>
When the drone 10 returns from the shooting flight, the user attaches the storage means 13 to the computer device 30 so that the data can be read. The computer device 30 can be realized by a general-purpose computer. Instead of the detachable storage unit 13, the drone 10 may send the data stored in the storage unit 13 to the computer device 30 by wireless communication or the like.

そして、コンピュータ装置30の画像解析手段31を起動して、記憶手段13に保存されているサーモ画像データを読み込み、概略的には次の手順によってこの画像データから特定の動物を検出する。   Then, the image analysis means 31 of the computer device 30 is activated to read the thermo image data stored in the storage means 13, and a specific animal is detected from this image data by the following procedure.

(特定動物検出手順の例)
(S1)サーモ画像中の輝度画像をもとにパターンマッチングで個体位置を抽出する。この際、画像解析手段31は、パターンDB41から、撮影時の時期や地表面温度(あるいは気温)に基づいて検出対象の動物のパターンを抽出する。このパターンは、パターン形状のほか、パターン形状内ないしその周辺の温度分布を含んでいる。動物は、時期、たとえば季節により皮膚表面の毛の量が異なり、また地表面温度によりそのサーモグラフィ画像が変化するので、パターンDB41には、図6に示すように時期や地表面温度ごとに検出対象の動物のパターンを保存しておくのが好ましい。
(S2)当該個体位置に対して、さらにパターン中の所定位置の温度(及び/又は温度分布)が予め設定した温度(及び/又は温度分布)と一致するか否かを判定する。
(S3)その判定の結果、一致した場合は、当該抽出した個体が対象の動物であるとしてカウントアップする。
(S4)サーモ画像に紐付けられているGPS情報をもとに抽出した個体の位置情報を演算して、コンピュータ装置の記憶手段に格納する。
(Example of specific animal detection procedure)
(S1) The individual position is extracted by pattern matching based on the luminance image in the thermo image. At this time, the image analysis means 31 extracts the pattern of the animal to be detected from the pattern DB 41 based on the time of photographing and the ground surface temperature (or air temperature). This pattern includes a temperature distribution in or around the pattern shape in addition to the pattern shape. Since the amount of hair on the skin surface differs depending on the season, for example, the season, and the thermographic image changes depending on the ground surface temperature, the pattern DB 41 includes a detection target for each season and ground surface temperature as shown in FIG. It is preferable to preserve the animal pattern.
(S2) It is further determined whether or not the temperature (and / or temperature distribution) at a predetermined position in the pattern matches a preset temperature (and / or temperature distribution) with respect to the individual position.
(S3) If the results of the determination match, the extracted individual is counted up as the target animal.
(S4) The individual position information extracted based on the GPS information associated with the thermo image is calculated and stored in the storage means of the computer device.

図5に画像解析手段31の処理手順の一例を示す。
画像解析手段31は、コンピュータ装置30の入力インタフェース(図示せず)を介して起動されると、まずサーモ画像の輝度画像を生成して(S301)、パターンDB41のパターン形状(テンプレート)とマッチングするものの位置を全て抽出する(S302)。このとき、撮影時期や地表温度(あるいは大気温度で代用可)に対応するパターンを抽出するようにする。そして、ある個体位置について、その位置における温度(温度分布)を抽出し、パターンDB41に保存されている設定値であるパターン(温度ないし温度分布)と比較する(S304)。
その結果、検出対象の設定値との誤差が一定の範囲内である場合は、抽出したパターン形状は検出対象であるとしてカウントアップする(S306)。
上記の処理をステップS302で抽出した全ての個体位置についてについて実行して(S307,S308)、そのカウント値を記憶手段に保存する(S309)。
FIG. 5 shows an example of the processing procedure of the image analysis means 31.
When the image analysis means 31 is activated via an input interface (not shown) of the computer device 30, the image analysis means 31 first generates a luminance image of the thermo image (S301) and matches the pattern shape (template) of the pattern DB 41. All the positions of things are extracted (S302). At this time, a pattern corresponding to the photographing time and the ground surface temperature (or substitute with the atmospheric temperature) is extracted. Then, for a certain individual position, the temperature (temperature distribution) at that position is extracted and compared with a pattern (temperature or temperature distribution) that is a set value stored in the pattern DB 41 (S304).
As a result, if the error from the set value of the detection target is within a certain range, the extracted pattern shape is counted up as the detection target (S306).
The above processing is executed for all the individual positions extracted in step S302 (S307, S308), and the count value is stored in the storage means (S309).

<個体識別段階>
この段階では、個体の一つ一つにIDを付し、複数のサーモ画像間でその動きをトラッキングする。たとえば個体識別手段32によりサーモ画像の重複領域を含む一定の範囲について、2画像間にパターン形状およびパターン形状内の温度分布が同一、すなわち比較量の差が閾値以下の場合には、同一個体であると認識して同じIDを付す。このとき、一の画像中のパターンについて、動物の通常の移動速度から他の画像中での探索範囲を定めるようにしても良い。
<Individual identification stage>
At this stage, an ID is assigned to each individual and the movement is tracked between a plurality of thermo images. For example, if the temperature distribution in the pattern shape and the pattern shape is the same between the two images in a certain range including the overlapping region of the thermo image by the individual identification means 32, that is, if the difference in the comparison amount is equal to or less than the threshold value, Recognize that there is, and attach the same ID. At this time, for a pattern in one image, a search range in another image may be determined from the normal moving speed of the animal.

以上の処理により、複数のサーモ画像間で重複して撮像される同一個体を排除して、撮像エリア全体について正確な個体数を求める。   With the above processing, the same individual that is imaged redundantly among a plurality of thermo images is excluded, and an accurate number of individuals is obtained for the entire imaging area.

<統計処理段階>
統計処理手段33は、画像解析段階、個体識別段階で抽出された個体及び、当該画像のGPS情報をもとに、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いてメッシュデータを作成する。メッシュデータに抽出した個体数を入れ、統計処理手段を用いることにより調査対象エリア全体を観測することなく、当該エリアの個体数を予測することができる。
<Statistical processing stage>
The statistical processing means 33 creates mesh data using the Markov chain Monte Carlo method based on the individual extracted in the image analysis stage and the individual identification stage and the GPS information of the image. The number of individuals in the area can be predicted without observing the entire area to be investigated by using the statistical processing means by putting the number of individuals extracted in the mesh data.

<結果出力段階>
前記統計処理段階で作成されたメッシュデータをもとに出力手段34によりコンピュータ装置のユーザインタフェース上に抽出位置やエリアごとの個体数等の情報を表示させる。図7は、ユーザインタフェースへのメッシュデータの表示例である。統計処理手段33で求めたメッシュごとの統計データを地図に重ねて表示する。例えば、調査対象の動物の個体数などを表示することができる。
<Result output stage>
Based on the mesh data created in the statistical processing step, the output means 34 displays information such as the extraction position and the number of individuals for each area on the user interface of the computer device. FIG. 7 is a display example of mesh data on the user interface. Statistical data for each mesh obtained by the statistical processing means 33 is displayed superimposed on the map. For example, the number of animals to be investigated can be displayed.

以上、本実施の形態によれば、撮影エリア内の特定の動物の個体数を精度よく、従来よりも低コストで計測することが可能になる。これにより、撮影エリアを含む調査対象エリア全体の個体数の推定も精度よく行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the number of individuals of a specific animal in the imaging area can be measured with high accuracy and at a lower cost than in the past. As a result, the number of individuals in the entire survey target area including the imaging area can be estimated with high accuracy.

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実現することができる。たとえば、ドローンで動画を撮影し、その画像データを目視で確認しながら個体のトラッキング、特に撮影画像重複領域の同一個体の認定をするようにしても良い。このとき、個体識別手段32の判定結果と組み合わせることによって、より正確な判定が可能になる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention. For example, a moving image may be taken with a drone, and tracking of an individual, particularly recognition of the same individual in a captured image overlapping region, may be performed while visually checking the image data. At this time, a more accurate determination is possible by combining with the determination result of the individual identification means 32.

1 動物生息状況調査システム
10 飛行体(ドローン)
11 飛行制御手段
12 撮影制御手段
13 記憶手段
13a サーモ画像データファイル
21 可視光カメラ
22 サーモカメラ
30 コンピュータ装置
31 画像解析手段
32 個体識別手段
33 統計処理手段
34 出力手段
1 Animal habitat survey system 10 Aircraft (drone)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Flight control means 12 Imaging | photography control means 13 Storage means 13a Thermo image data file 21 Visible light camera 22 Thermo camera 30 Computer apparatus 31 Image analysis means 32 Individual identification means 33 Statistical processing means 34 Output means

Claims (4)

赤外線サーモグラフィカメラを搭載した飛行体を予め設定した飛行ルートに沿って飛行させ、予め定めた撮影位置に到達したとき又は周期的に、前記赤外線サーモグラフィカメラで撮影し、撮影画像に緯度、経度、高度を含む撮影位置を付して記憶手段に保存する撮影段階と、
コンピュータ装置において、前記記憶手段に保存されている前記撮影画像から特定の動物を検出する画像解析段階と、
前記画像解析段階で抽出したある範囲の動物の個体数をもとに対象エリア全体の当該動物の個体数を推定演算する統計処理段階と、
を含むことを特徴とする動物生息状況調査方法。
An aircraft equipped with an infrared thermography camera is made to fly along a predetermined flight route, and when it reaches a predetermined shooting position or periodically, it is shot with the infrared thermography camera. A shooting stage with a shooting position including
In the computer device, an image analysis step of detecting a specific animal from the captured image stored in the storage means;
A statistical processing step for estimating and calculating the number of animals in the entire target area based on the number of animals in a certain range extracted in the image analysis step;
An animal habitat survey method characterized by including
GPSと、赤外線サーモグラフィ撮影手段と、前記赤外線サーモグラフィカメラで撮影した撮影画像を格納する記憶手段とを備えた飛行体と、
前記記憶手段に格納されている撮影画像から特定の動物を検出するコンピュータ装置と、を備えた動物生息状況調査システムであって、
前記飛行体は、
予め設定した飛行ルートあるいは操縦器からの指令に基づいて飛行させる飛行制御手段と、
予め定めた撮影位置に到達したとき又は周期的に、前記赤外線サーモグラフィカメラで撮影し、撮影画像に緯度、経度、高度を含む撮影位置情報を付して前記記憶手段に保存する撮影制御手段と、を備え、
前記コンピュータ装置は、
前記記憶手段に保存されている撮影画像から特定の動物を検出する画像解析手段と、
前記画像解析手段で検出したある範囲の動物の個体数をもとに対象エリア全体の当該動物の個体数を推定演算する統計処理手段と、
前記統計処理手段で推定演算した結果を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする動物生息状況調査システム。
A flying object comprising GPS, an infrared thermography photographing means, and a storage means for storing a photographed image photographed by the infrared thermography camera;
A computer apparatus for detecting a specific animal from a photographed image stored in the storage means, and an animal habitat survey system comprising:
The aircraft is
Flight control means for flying based on a preset flight route or a command from a controller;
When the predetermined shooting position is reached or periodically, shooting is performed with the infrared thermography camera, and shooting position information including latitude, longitude, and altitude is added to the shot image and stored in the storage unit; and With
The computer device includes:
Image analysis means for detecting a specific animal from the captured image stored in the storage means;
Statistical processing means for estimating and calculating the number of animals in the entire target area based on the number of animals in a certain range detected by the image analysis means;
Means for outputting a result of estimation calculation by the statistical processing means;
An animal habitat survey system characterized by comprising:
前記画像解析手段は、前記撮影画像の輝度画像から予め定めたパターン形状を抽出し、当該パターン形状の温度分布により、対象の動物を検出することを特徴とする請求項2に記載の動物生息状況調査システム。   The animal inhabiting state according to claim 2, wherein the image analysis means extracts a predetermined pattern shape from the luminance image of the photographed image, and detects a target animal based on a temperature distribution of the pattern shape. Survey system. 時期、地表面温度範囲ごとに検出対象の動物のパターンを格納するパターンデータベースを備え、撮影時の時期および地表面温度に基づいて前記パターンデータベースから該当するパターンを抽出し、該パターンに基づいて対象の動物を検出することを特徴とする請求項3に記載の動物生息状況調査システム。   A pattern database that stores patterns of animals to be detected for each time and ground surface temperature range is provided, and the corresponding pattern is extracted from the pattern database based on the time of photographing and the ground surface temperature. The animal habitat survey system according to claim 3, wherein an animal is detected.
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