JP6059957B2 - Wildlife identification device, wildlife identification method, and program - Google Patents
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Description
この発明は鳥獣識別装置、鳥獣識別方法、及びプログラムに関し、更に詳しくは、羽ばたいている状態の鳥獣を識別することのできる鳥獣識別装置、鳥獣識別方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a wildlife identification device, a wildlife identification method, and a program, and more particularly, to a wildlife identification device, a wildlife identification method, and a program that can identify a wildlife that is flapping.
近年、市街地や住宅地で鳩やカラス等の鳥の数が増加し、糞害、騒音被害、病原菌の媒介等の鳥害が問題となっている。このような鳥害を防止するためには、まず鳥の存在を検知することが必要である。 In recent years, the number of birds such as pigeons and crows has increased in urban areas and residential areas, and bird damage such as excrement damage, noise damage, and pathogen transmission has become a problem. In order to prevent such bird damage, it is first necessary to detect the presence of a bird.
特許文献1には「電線に止まっている又は電線付近にいる鳥の鳴き声を捉えるマイクロフォンと、・・・前記マイクロフォンで捉えた音の中から追い払うべき鳥の鳴き声を認識する鳴き声認識装置・・・」(特許文献1の請求項1参照。)が記載されている。
特許文献2には、「停留状態の有害鳥類を所定時間撮影して得た映像データに、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有害鳥類の態様を特定した基準データと前記対象データとを照合し、前記対象データ中における前記基準データと同一若しくは近似の態様の有無を確知することで前記停留状態の有害鳥類の数及び停留位置を確定することを特徴とする有害鳥類の数及び停留位置の確定方法。」(特許文献2の請求項1参照。)が記載されている。
特許文献3には、動画データから人物の顔を識別し認識する「個人認証装置」が開示されている。 Patent Document 3 discloses a “personal authentication device” that identifies and recognizes a person's face from moving image data.
特許文献1は、認識対象とする鳥類の鳴き声を用いて認識する鳴き声認識装置についての発明であり、認識対象とする鳥獣が鳴き声を発していない場合や悪天候等により音声の取得が困難な場合には認識が不可能である。
また、特許文献2は、所謂テンプレートマッチングを用いて電線等に停留中の鳥獣のみを認識可能な方法であり、飛行中の鳥獣については認識不可能である。このため、鳥獣が停止するまで認識が不可能であり、鳥獣の識別にリアルタイム性が要求される場合や飛行中及び歩行中の鳥獣の認識が必要とされる場合などには、利用できない。
Further,
特許文献3等に例示される顔識別を行う装置では、人物の顔認証向けであるため、鳥獣の認識には不適切である。また、鳥獣用のデータを用いて、鳥獣の顔認識を行った場合でも、画面上で鳥獣が顔を正面に向けている状態であるとは限らず、その場合には認識が不可能である。 The apparatus for performing face identification exemplified in Patent Document 3 and the like is not suitable for recognizing birds and beasts because it is for human face authentication. In addition, even if the face of a beast is recognized using data for birds and beasts, it is not always the case that the face is facing the front on the screen, and in that case, the recognition is impossible. .
鳥害を防止するためには、人間が不在の場合であっても鳥の存在を識別し、適切に鳥除け及び鳥の侵入防止といった処置をするのが効果的である。さらに、電線、屋根及び地面に停まっている鳥を識別するよりも、着地直前の羽ばたいている鳥を識別することができると、素早く鳥除け等の処置を、鳥が着地する前に又は着地した後直ちに実行することができるので、より効果的である。 In order to prevent bird damage, it is effective to identify the presence of a bird even when a human is absent, and to appropriately take measures such as bird removal and prevention of bird entry. Furthermore, rather than identifying birds that are parked on wires, roofs, and ground, if you can identify a flapping bird just before landing, you can quickly take action such as bird removal before or after landing. It is more effective because it can be executed immediately after.
この発明が解決しようとする課題は、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ことのできる鳥獣識別装置、鳥獣識別方法及びプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a wildlife identification apparatus, a wildlife identification method, and a program capable of identifying a wildlife that is flapping among wildlife present in a specific spatial region.
前記課題を解決するための手段は、
(1) 特定の空間領域を撮影することにより取得したn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)について、画像Ptと前記画像Ptより前に撮影した画像Pt−r(rは1〜t−1の整数を示す。)のうちの少なくとも一枚の画像Pt−rそれぞれとの差分処理を行い、フレーム間差分画像を取得するフレーム間差分処理部と、
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得する第1分割領域取得部と、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定する飛翔鳥獣識別部と、
を備える鳥獣識別装置である。
前記(1)の好ましい態様は、
(2)前記飛翔鳥獣識別部は、前記領域Rsを水平方向に隣接する3つの領域に分割し、そのうちの中央の領域を前記胴体領域、その両側の領域を前記翼領域として、前記胴体領域の画素数が予め設定した値より小さく、かつ、前記翼領域の少なくとも一方の画素数が予め設定した値より大きいとき、前記領域Rsを1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域と判定する。
(3)前記(1)又は前記(2)の鳥獣識別装置において、前記画像Ptと前記特定の空間領域について予め撮影しておいた背景画像との差分処理を行い、背景差分画像を取得する背景差分処理部と、
前記背景差分画像をx個の領域に分割して、x個の領域Ry(yは1〜xの整数を示す。)を取得する第2分割領域取得部と、
前記領域Ryが1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であるか否かを判定する停留歩行鳥獣識別部と、
を備える。
(4)前記(3)の鳥獣識別装置において、前記飛翔鳥獣識別部及び/又は前記停留歩行鳥獣識別部における画像Pt−rの判定結果を用いて、前記領域Rs及び前記領域Ryのそれぞれが、前記第1鳥獣存在領域であるか、前記第2鳥獣存在領域であるか、又はいずれも存在しない鳥獣不存在領域であるかを判定する鳥獣識別補正部を備える。
(5)前記(1)〜前記(4)のいずれか一つに記載の鳥獣識別装置において、前記第1鳥獣存在領域の数を羽ばたいている状態の鳥獣数としてカウントする飛翔鳥獣計数部と、
前記第2鳥獣存在領域の数を停留中又は歩行中の鳥獣数としてカウントする停留歩行鳥獣計数部と、
羽ばたいている状態の鳥獣数と停留中又は歩行中の鳥獣数との総計である総鳥獣数を取得する総鳥獣計数部と、
前記第1鳥獣存在領域と前記第2鳥獣存在領域とで重複する領域が存在する場合には、ダブルカウントしているとみなして、前記総鳥獣数と前記羽ばたいている状態の鳥獣数又は前記停留中又は歩行中の鳥獣数とからカウント数を減じて、前記羽ばたいている状態の鳥獣数、前記停留中又は歩行中の鳥獣数、及び前記総鳥獣数を取得する鳥獣計数補正部と、を備える。
Means for solving the problems are as follows:
(1) For n images P t (t is an integer from 1 to n) acquired by shooting a specific spatial region, the image P t and the image P t shot before the image P t are used. -r (r represents. an integer of 1 to t-1) performs the difference processing between each of the at least one image P t-r of the inter-frame difference processing unit that acquires a difference image between frames,
A first divided region acquisition unit that divides the inter-frame difference image into m regions and acquires m regions R s (s represents an integer of 1 to m);
The region R s is divided into Assuming wing area as the wings of the assumed body region and wildlife as fuselage wildlife, the magnitude of the respective body region and the wings region, the number of pixels obtained by the differential processing A flying bird identification unit that determines whether or not the region R s is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists;
It is a birds and beasts identification apparatus provided with.
A preferred embodiment of (1) is as follows:
(2) the flying wildlife identification unit, three were divided into regions, the central region of the body region of which adjacent the region R s in the horizontal direction, a region on both sides as the wing area, the body region smaller than the number of pixels preset value, and, at least when one number of pixels is greater than a preset value, the first wildlife there wildlife that fluttered with one bird the region R s is present in the blade region It is determined as an area.
(3) In the wildlife identification device of (1) or (2), performs differential processing of the background image that has been captured in advance for the image P t and the specific spatial regions, acquires a background difference image A background difference processing unit;
A second divided region acquisition unit that divides the background difference image into x regions and acquires x regions R y (y is an integer of 1 to x);
A stationary walking animal identification unit that determines whether or not the region Ry is a second wildlife region where one stationary or walking wildlife exists;
Is provided.
(4) In the wildlife identification device of (3), using the determination result of the image P t-r in the flying birds and beasts identification unit and / or the retention walking wildlife identification section, of the region R s and the region R y Each includes a wildlife identification correcting unit that determines whether the first wildlife area, the second wildlife area, or the non-existent wildlife area.
(5) In the bird and beast identification apparatus according to any one of (1) to (4), a flying bird and animal counting unit that counts the number of the first birds and animals existing region as the number of birds and animals in a state of flapping,
A stationary walking wildlife counting unit that counts the number of the second wildlife existing area as the number of stationary or walking wildlife;
A total bird count unit for obtaining a total number of birds and beasts that is the sum of the number of birds and birds that are flapping and the number of birds and animals that are stopped or walking;
If there is an overlapping area between the first wildlife area and the second wildlife area, it is considered that the area is double-counted, and the total number of birds and the number of birds in the flapping state or the stop A bird count correction unit that subtracts the count from the number of birds in the middle or walking, and obtains the number of birds in the flapping state, the number of birds in suspension or walking, and the total number of birds and animals. .
別の前記課題を解決するための手段は、
(6)特定の空間領域を撮影することにより取得したn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)について、画像Ptと前記画像Ptより前に撮影した画像Pt−r(rは1〜t−1の整数を示す。)のうちの少なくとも一枚の画像Pt−rそれぞれとの差分処理を行い、フレーム間差分画像を取得するステップと、
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得するステップと、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定するステップと、
を有する鳥獣識別方法。
Another means for solving the problem is as follows:
(6) For n images P t (t is an integer from 1 to n) acquired by shooting a specific spatial region, the image P t and the image P t shot before the image P t are used. -r (r represents. an integer of 1 to t-1) performs the difference processing between each of the at least one image P t-r of, obtaining a difference image between frames,
Dividing the inter-frame difference image into m regions to obtain m regions R s (s is an integer from 1 to m);
The region R s is divided into Assuming wing area as the wings of the assumed body region and wildlife as fuselage wildlife, the magnitude of the respective body region and the wings region, the number of pixels obtained by the differential processing And determining whether or not the region R s is a first region where a single flapping bird is present, and
A method for identifying birds and beasts.
さらに別の前記課題を解決するための手段は、
特定の空間領域を撮影することにより取得したn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)について、画像Ptと前記画像Ptより前に撮影した画像Pt−r(rは1〜t−1の整数を示す。)のうちの少なくとも一枚の画像Pt−rそれぞれとの差分処理を行い、フレーム間差分画像を取得するステップと、
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得するステップと、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Further, another means for solving the problem is as follows:
For acquired by photographing a specific spatial region n images P t (t is an integer of 1 to n.), Images were taken before the image P t and the image P t P t-r ( r represents an integer of 1 to t−1), and performs a difference process with each of at least one image P t−r to obtain an inter-frame difference image;
Dividing the inter-frame difference image into m regions to obtain m regions R s (s is an integer from 1 to m);
The region R s is divided into Assuming wing area as the wings of the assumed body region and wildlife as fuselage wildlife, the magnitude of the respective body region and the wings region, the number of pixels obtained by the differential processing And determining whether or not the region R s is a first region where a single flapping bird is present, and
A program that causes a computer to execute.
この発明によると、羽ばたいている状態の鳥獣を識別することのできる鳥獣識別装置、鳥獣識別方法及びプログラムを提供することができる。鳥獣による被害を防止するためには、近づいてきた鳥獣を素早く検知することができるとよい。この発明によると、ある画像について羽ばたいている鳥獣の存在の有無を判定する際には、その画像より過去に撮影された画像を用い、その画像より後に撮影された画像を用いることはないので、カメラ等で撮影しながら前記判定をするための処理を行うことができ、リアルタイムに判定結果を取得することができる。また、電線、屋根、及び地面等に停留中の鳥獣を識別するよりも、着地直前の羽ばたいている状態の鳥獣を識別することができると、その鳥獣を威嚇して追い払う等の処置を、鳥獣が着地する前に又は着地した後直ちに実行することができるので、例えば人間に被害を与える鳥獣を確実に追い払うことができる。また、この発明によると、羽ばたいている状態の鳥獣を識別しているので、例えば、識別対象である鳥獣を撮影している空間領域に、飛行機や滑空中の鳥類等の動いている物体が侵入してきた場合に、それを識別対象の鳥獣であると誤認識する可能性を抑え、識別対象とする鳥獣を確実に識別することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wildlife identification device, a wildlife identification method, and a program that can identify a wildlife that is flapping. In order to prevent damage from birds and beasts, it is desirable to be able to quickly detect birds and beasts that are approaching. According to the present invention, when determining the presence or absence of flapping birds and beasts for a certain image, an image taken in the past from that image is used, and an image taken after that image is not used. Processing for making the determination can be performed while photographing with a camera or the like, and the determination result can be acquired in real time. Rather than identifying birds and beasts that are parked on the wire, roof, ground, etc., if the birds and birds that fluttered just before landing can be identified, measures such as threatening and driving away the birds and beasts can be performed. Since it can be executed immediately before landing or after landing, for example, birds and beasts that damage humans can be surely removed. Also, according to the present invention, since the flapping birds and beasts are identified, for example, moving objects such as airplanes and gliding birds invade into the space area where the birds and beasts to be identified are photographed. In this case, it is possible to suppress the possibility of misrecognizing it as an identification target bird and beast, and to reliably identify the identification target bird and beast.
この発明によると、羽ばたいている状態の鳥獣と停留中又は歩行中の鳥獣とを別個に識別することのできる鳥獣識別装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wildlife identification device that can separately identify a wildlife that is flapping and a wildlife that is stopped or walking.
この発明によると、さらに鳥獣識別補正部を備えるので、羽ばたいている状態の鳥獣と停留中又は歩行中の鳥獣とを精度よく識別することのできる鳥獣識別装置を提供することができる。 According to the present invention, since the wildlife identification correction unit is further provided, it is possible to provide a wildlife identification apparatus that can accurately identify a wildlife that is flapping and a wildlife that is stopped or walking.
この発明によると、さらに鳥獣計数部を備えるので、羽ばたいている状態の鳥獣数と停留中又は歩行中の鳥獣数とこれらの総計である総鳥獣数とを取得することのできる鳥獣識別装置を提供することができる。 According to the present invention, since it further comprises a bird counting unit, it provides a bird identification device capable of acquiring the number of birds that are flapping, the number of birds that are parked or walking, and the total number of birds and animals that are the total of these. can do.
この発明に係る鳥獣識別装置の一実施態様を、添付の図面を参照しつつ以下に説明する。 An embodiment of a bird and animal identification apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、この発明の鳥獣識別装置の一実施態様である鳥獣識別装置の概略構成を示すブロック図である。鳥獣識別装置1は、コンピュータを内蔵しており、各種プログラムを実行して演算及び処理を実行する。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータが使用される。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wildlife identification apparatus which is an embodiment of the wildlife identification apparatus of the present invention. The bird and
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)3と、ROM(Read Only Memory)4と、RAM(RandomAccess Memory)5とを備え、これらはバスやコントローラチップを介して互いに接続されている。さらに、CPU3、ROM4、及びRAM5はバス、コントロールチップ、インタフェースなどを介して記憶装置6、入力装置7、及び表示装置8に接続されている。
The computer includes a CPU (Central Processing Unit) 3, a ROM (Read Only Memory) 4, and a RAM (Random Access Memory) 5, which are connected to each other via a bus or a controller chip. Further, the CPU 3, the ROM 4, and the
ROM4は、プログラムおよびデータを予め記憶した不揮発性のメモリである。RAM5は、プログラムを実行する際にそのプログラムおよびデータを一時的に記憶するメモリである。CPU3は、プログラムに記述された処理を実行する演算処理装置である。CPU3は、ROM4又は記憶装置6に格納されているプログラムをRAM5にロードして実行する。これによりプログラムに記述された処理を実行する処理部が実現される。
The ROM 4 is a nonvolatile memory that stores programs and data in advance. The
記憶装置6は、図示せぬオペレーティングシステム、各種プログラム61、及び後述する撮像部2が撮影した画像等の各種データ62を格納する記録媒体を有する装置である。記憶装置6としては、複数枚の画像を記憶することができるのが好ましく、不揮発性のメモリ、ハードディスク駆動装置、ディスクアレイ装置などが使用される。なお、前記プログラム61は、CD−ROM、DVD−ROMなどの可搬性のある記録媒体に記録し、その記録媒体から鳥獣識別装置1にインストールするようにしてもよい。
The
表示装置8は、操作画面などを表示する装置である。表示装置8としては、例えば液晶ディスプレイが使用される。入力装置7は、操作画面に対する操作を入力するための装置である。入力装置7としては、例えばキーボードやマウスが使用される。 The display device 8 is a device that displays an operation screen or the like. For example, a liquid crystal display is used as the display device 8. The input device 7 is a device for inputting an operation on the operation screen. For example, a keyboard or a mouse is used as the input device 7.
この実施態様の鳥獣識別装置1は、図2に示すように、有線又は無線で撮像部2に接続されている。撮像部2が鳥獣識別装置1に接続されていると、カメラ等の撮像部2から得られた画像をRAM5又は記憶手段6に保存して、後述の処理をリアルタイムに行うことができる。撮像部2は鳥獣識別装置1に接続されていなくてもよく、その場合には、撮像部2で撮影された画像は、CD−ROM、DVD−ROM等の可搬性のある記録媒体に記録して、この記録媒体を鳥獣識別装置1に接続して、記録媒体から画像を読み出すことにより後述する鳥獣識別処理を行ってもよい。
As shown in FIG. 2, the bird and
撮像部2は、撮像部2の設置領域に侵入した鳥獣を撮影することができればよく、具体的には、静止画及び/又は動画を撮影可能なカメラを採用することができる。なお、撮像部2の撮像態様としては、撮像状態を常時維持する態様、定期的に撮像する態様、及び撮像部2に動感センサ(図示せず)等を付設して動く物体を動感センサが感知したときに撮像部2が撮像を開始する態様等を挙げることができる。記憶する画像はカラー画像及び白黒画像のいずれであっても良い。
The
鳥獣識別装置1によりその存在の有無を識別可能な鳥獣としては、羽を有する生物であって、飛行中に羽ばたきをする生物を挙げることができ、例えば、鳩、カラス、スズメ、ムクドリ、コウモリ等を挙げることができる。これらの中でも、人間の管理下にない鳥獣であって、糞害又は病原菌の媒介等、人間に害を与えるおそれのある有害鳥類等として鳩及びカラスを好適な例をして挙げることができる。また、鳥獣識別装置1により識別可能な生物としては、鳥獣に特に限定されず、撮像部2による撮像領域を識別対象とする生物の大きさ等に応じて適宜設定することにより、羽を有する昆虫等も識別対象とすることができる。
Examples of the birds and beasts whose presence or absence can be identified by the bird and
鳥獣識別装置1における撮像部2の設置場所としては、例えば人間が管理する必要のある領域であって、人間が不在となる時間帯のある領域を挙げることができ、具体的には、マンションのベランダ、屋外の食物保管場所周辺、食物の貯蔵庫周辺、ゴミ捨て場周辺、田畑及びビルの倉庫周辺等を挙げることができる。また、この発明の鳥獣識別装置は、着地直前の羽ばたいている状態の鳥獣を識別することができるので、鳥獣が着地する可能性のある場所を撮影することができるように設置されるのが好ましい。
As the installation location of the
図3は、図1におけるCPUでプログラムが実行されることにより実現される処理部を示すブロック図である。処理部9は、(1)飛翔中の鳥獣を識別するための飛翔鳥獣処理部11である、フレーム間差分処理部12、第1分割領域取得部13、及び飛翔鳥獣識別処理部14と、(2)停留中又は歩行中の鳥獣を識別するための停留歩行鳥獣処理部21である、背景差分処理部22、第2分割領域取得部23、及び停留歩行鳥獣識別部24と、(3)飛翔中の鳥獣を識別した判定結果及び/又は停留中又は歩行中の鳥獣を識別した判定結果について処理を行う判定結果処理部31である、鳥獣識別補正部32、鳥獣計数部33とを有する。
FIG. 3 is a block diagram showing a processing unit realized by executing a program by the CPU in FIG. The processing unit 9 is (1) a flying wildlife processing unit 11 for identifying a flying wildlife, an inter-frame
この発明の鳥獣識別装置は、少なくとも前記(1)に示す飛翔鳥獣処理部11を有していればよく、前記(1)に示す飛翔鳥獣処理部11を有することにより、着地直前の羽ばたいている状態の鳥獣を識別することができる。前記(2)に示す停留歩行鳥獣処理部21は必須ではないが、この処理部を有することにより、羽ばたいている状態の鳥獣だけでなく、画面上に存在するすべての鳥獣を識別することができる。また、前記(3)に示す判定結果処理部31もまた必須ではないが、この処理部を有することにより、羽ばたいている状態の鳥獣及び/又は停留中又は歩行中の鳥獣の識別精度を向上させたり、鳥獣数を表示したり、判定結果を保存及び他の装置に送信する等、要求に応じて前記(1)及び/又は前記(2)による判定結果を加工することができる。
The bird and animal identification apparatus of the present invention only needs to have at least the flying bird and animal processing unit 11 shown in the above (1), and by having the flying bird and animal processing unit 11 shown in the above (1), it flutters immediately before landing. Can identify state birds and beasts. The stationary walking birds and beasts processing unit 21 shown in the above (2) is not indispensable, but by having this processing unit, it is possible to identify not only the birds and birds that are flapping but also all the birds and animals that are present on the screen. . In addition, the determination
この発明の鳥獣識別装置は、前記(1)に示す処理部のみを有する態様、前記(1)及び前記(2)に示す処理部を有する態様、前記(1)及び前記(3)に示す処理部を有する態様、前記(1)〜前記(3)に示す処理部を有する態様を挙げることができる。 The bird and animal identification apparatus of the present invention includes an aspect having only the processing section shown in (1), an aspect having the processing section shown in (1) and (2), and the processing shown in (1) and (3). The aspect which has a process part which has a process part shown to said (1)-said (3) can be mentioned.
次に、前記(1)〜前記(3)に示す処理部それぞれについて、以下に詳しく説明する。 Next, each of the processing units shown in (1) to (3) will be described in detail below.
フレーム間差分処理部12は、特定の空間領域をカメラ等で撮影することにより取得したn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)について、画像Ptと画像Pt−1との差分処理を行い、フレーム間差分画像を取得する。ここでは、1回の連続撮影でn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)が存在するとして、それぞれの画像を撮影時間の順に画像P1、P2、・・・Pt・・・Pnと称する。なお、画像Ptと画像Pt−1との時間間隔は、識別対象である鳥獣の所定時間あたりの羽ばたき回数及びデータ処理速度等に応じて適宜設定され、例えば、鳩を識別対象とする場合には、15〜60枚/秒の間隔で画像を取得し、後述する処理を行うと、鳩の存在の有無を精度よく識別することができる。画像Ptは、動画からフレームとして所定の時間間隔で切り取ってもよいし、連続撮影した静止画の中から連続して又は所定間隔で選択してもよい。
The inter-frame
前記差分処理により得られたフレーム間差分画像は、画像Ptと画像Pt−1との間で変化のある領域が抽出される。例えば、画像Pt及び画像Pt−1が画素毎にRGB値で表されており、対応する画素毎のRGB値の差分値が予め設定した閾値以上であるとき、その画素の座標が変化のある領域として保存される。図5(a)は、差分処理の対象である画像Ptであり、図5(b)は差分処理の対象である画像Ptの1フレーム前の画像Pt−1であり、図5(c)は、画像Ptと画像Pt−1について差分処理を行った後のフレーム間差分画像である。例えば、図5(a)及び(b)に示すように、画像Ptに写っている鳩について、画像Pt−1から画像Ptの間でその鳩の位置及び姿勢等に動きがあった場合には、その鳩が抽出され、図5(c)において白色部分として示されている。動きのない背景は抽出されず、図5(c)において黒色部分として示されている。 From the inter-frame difference image obtained by the difference process, a region having a change between the image P t and the image P t−1 is extracted. For example, when the image P t and the image P t−1 are represented by RGB values for each pixel, and the difference value of the RGB value for each corresponding pixel is equal to or greater than a preset threshold value, the coordinates of the pixel change. It is saved as a certain area. 5 (a) is an image P t is the differential processing target, FIG. 5 (b) is an image P t-1 of one frame before the image P t is a target of the difference processing, FIG. 5 ( c) is an inter-frame difference image after the difference processing is performed on the image P t and the image P t−1 . For example, as shown in FIG. 5 (a) and (b), the pigeons that is reflected in the image P t, there is a movement from the image P t-1 to the position and orientation or the like of the pigeon between the image P t In that case, the pigeon is extracted and shown as a white part in FIG. The background without motion is not extracted and is shown as a black part in FIG.
また、フレーム間差分処理部12において、前記差分処理を行った後に次のような後処理を行ってもよい。後処理は、フレーム差分画像において、メディアンフィルタ等のノイズ除去フィルタを用いて孤立する点等のノイズを取り除くノイズ除去処理である。鳥獣の大きさとして想定される面積より小さい孤立した点は、鳥獣である可能性が低いので、フレーム間差分画像において、このような孤立した点を除去することにより、これ以降のデータ処理速度を上げることができると共に、鳥獣の存在の有無を精度よく識別することができる。
Further, the inter-frame
第1分割領域取得部13は、前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割し、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得する。図6(a)は、図5(c)に示すフレーム間差分画像を分割した状態を説明するための概念図である。図6に示すフレーム間差分画像では、フレーム間差分画像を縦5列及び横5行に分割し、全部で25個の長方形の領域に分割している。このとき、前記領域Rsの大きさ及び形状は、特に限定されないが、羽ばたいている状態の鳥獣を含む大きさ及び形状に予め設定しておくと、鳩の存在の有無を精度よく識別することができる。
The first divided
第1分割領域取得部13においては、前記領域Rsそれぞれについて、差分処理により得られた画素値が予め設定した閾値以上である画素の数が予め設定した閾値以上の値を有する場合に、後述する飛翔鳥獣識別部14で処理を行う第1検査領域Rsyとして選択する第1検査領域選択処理を行うのが好ましい。領域Rsにおける画素数が予め設定した閾値以上の場合は、羽ばたいている状態の鳥獣が存在する可能性があるので、第1検査領域Rsyとして選択する。領域Rsにおける画素数が予め設定した閾値未満の場合は、その領域Rsには動いている鳥獣が存在する可能性が低いので、これを非検査領域Rsnとして、ここで処理を終える。第1検査領域選択処理は、必須ではないが、この処理を行うことにより、鳥獣の存在する可能性の低い領域を除くことができるので、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。
In the first divided
前記第1検査領域選択処理の方法としては、画素数の大きさにより羽ばたいている状態の鳥獣の存在しない可能性の高い領域を除く前記方法に限定されず、例えば、前記方法に加えて又は代えて、後述する停留歩行鳥獣処理部で例示する色ヒストグラム又はテンプレートマッチングを用いた処理により、領域Rsそれぞれについて羽ばたいている鳥獣の翼部の有無を判定し、羽ばたいている状態の鳥獣が存在すると判定されたときにのみ、次の処理に進むようにしてもよい。 The method for selecting the first inspection area is not limited to the above-described method except for an area where there is a high possibility that there is no bird in the state of flapping due to the size of the number of pixels. For example, in addition to or instead of the above-described method Te, by treatment with a color histogram or template matching exemplified stationary walking wildlife processor to be described later, determines the presence of the wings of birds and animals that are fluttered for each region R s, the wildlife of fluttered by that condition exists Only when it is determined, the process may proceed to the next process.
第1分割領域取得部13において第1検査領域Rsyを取得する方法は、前述した方法に限定されず、図6(b)に示すように、所定の大きさの領域をフレーム間差分画像上で走査していき、フレーム間差分画像上に配置可能なすべての組み合わせを試し、それぞれの領域において差分処理により得られた画素値が予め設定した閾値以上である画素の数を調べていき、その画素数が予め設定した閾値以上である領域Rsを羽ばたいている鳥獣が存在する可能性があると判定して、第1検査領域Rsyとして選択してもよい。
The method of acquiring the first inspection region R sy in the first divided
飛翔鳥獣識別部14は、前記領域Rs又は前記第1検査領域Rsy(以下においては、第1検査領域Rsyについて説明する。)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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の予め設定した閾値との大小関係を比較することにより、前記第1検査領域Rsyが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定する。画素数が小さいときは変化の乏しい領域であることを示し、その領域は鳥獣の胴体である可能性がある。画素数が大きいときは変化の激しい領域であることを示し、その領域は鳥獣の翼部である可能性がある。前記胴体領域が変化の乏しい領域であり、かつ、前記翼領域が変化の激しい領域である場合には、第1検査領域Rsyは1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であると判定する。
The flying birds and
前記第1検査領域Rsyの分割方法としては、鳥獣の胴体と翼部とに分割することができる限り、種々の方法を採用することができ、例えば、前記第1検査領域Rsyを水平方向に隣接する3つの領域に分割する方法を挙げることができる。図7は、第1検査領域を3つの領域に分割したときの状態を説明するための説明図である。なお、図7に示す第1検査領域は、理解し易くするために、撮影した鳩の写っている画像を前記差分処理を行うことなくそのままm個に分割して得られた画像であり、差分処理後の画像ではない。この方法では、3つの領域のうちの中央の領域Rsybを胴体領域、その両側の領域Rsya、Rsycを翼領域として仮定する。中央の領域Rsybの画素数が予め設定した閾値より小さく、かつ、その両側の領域Rsya及びRsycの少なくとも一方の画素数が予め設定した閾値より大きいとき、中央の領域Rsybを胴体領域、その両側の領域Rsya、Rsycを翼領域とする仮定が正しいとして、前記第1検査領域Rsyは1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であると判定する。中央の領域Rsbの画素数が予め設定した閾値以上であるか、或いは、その両側の領域Rsa及びRscの画素数が予め設定した閾値以下であるとき、前記仮定は否定されて、この第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。なお、中央の領域Rsyb及びその両側の領域Rsya、Rsycにおける画素数についての閾値は同じであっても、異なっていてもよい。 As a method for dividing the first inspection region R sy , various methods can be adopted as long as the first inspection region R sy can be divided into a torso and a wing part. For example, the first inspection region R sy is arranged in the horizontal direction. Can be divided into three regions adjacent to each other. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a state when the first inspection region is divided into three regions. Note that the first inspection area shown in FIG. 7 is an image obtained by dividing an image of a photographed pigeon into m pieces without performing the difference processing for easy understanding. It is not a processed image. In this method, it is assumed that the central region R syb of the three regions is a fuselage region, and regions R sya and R syc on both sides thereof are wing regions. When the number of pixels in the central region R syb is smaller than a preset threshold value and the number of pixels in at least one of the regions R sya and R syc on both sides thereof is larger than the preset threshold value, the central region R syb is defined as the body region. Assuming that the regions R sya and R syc on both sides are wing regions are correct, it is determined that the first inspection region R sy is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists. When the number of pixels in the central region R sb is greater than or equal to a preset threshold value, or when the number of pixels in the regions R sa and R sc on both sides thereof is less than or equal to a preset threshold value, the assumption is denied and this It is determined that there is no flapping bird in the first inspection region R sy . Note that the threshold values for the number of pixels in the central region R syb and the regions R sya and R syc on both sides thereof may be the same or different.
第1検査領域Rsyの別の分割方法として、予め識別対象とする鳥獣の画像を取得しておき、この鳥獣の略円形の胴体をテンプレート画像とし、このテンプレート画像を用いて第1検査領域Rsyの全領域についてテンプレートマッチングを行い、テンプレート画像とマッチする略円形の領域が存在する場合には、その略円形の領域とそれ以外の領域との2つの領域に分割する方法を挙げることができる。この方法では、略円形の領域を胴体領域、それ以外の領域を翼領域として仮定する。略円形の領域の画素数が予め設定した閾値より小さく、かつ、それ以外の領域の画素数が予め設定した閾値より大きいとき、略円形の領域を胴体領域、それ以外の領域を翼領域とする仮定が正しいとして、前記第1検査領域Rsyは1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であると判定する。略円形の領域の画素数が予め設定した閾値以上であるか、或いは、それ以外の領域の画素数が予め設定した閾値以下であるとき、前記仮定は否定されて、この第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。なお、テンプレート画像とマッチする略円形の領域が存在しない場合には、第1検査領域Rsyを胴体領域と翼領域に分割することができず、また、この第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しない可能性が高いので、この第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。
As another method of dividing the first inspection region R sy , an image of a bird and beast to be identified is acquired in advance, and the substantially circular trunk of the bird and beast is used as a template image, and the first inspection region R is obtained using this template image. A template matching can be performed for all areas of sy , and when there is a substantially circular area that matches the template image, a method of dividing the area into two areas, that is, the approximately circular area and the other areas can be cited. . In this method, a substantially circular region is assumed to be a fuselage region, and other regions are assumed to be wing regions. When the number of pixels in a substantially circular area is smaller than a preset threshold value and the number of pixels in other areas is larger than a preset threshold value, the substantially circular area is defined as a trunk area and the other areas as wing areas. Assuming that the assumption is correct, it is determined that the first inspection region R sy is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists. When the number of pixels in the substantially circular area is equal to or greater than a preset threshold value, or when the number of pixels in other areas is equal to or less than the preset threshold value, the assumption is denied and the first inspection area R sy It is determined that there is no flapping bird. In the case where substantially circular area that matches the template image does not exist, it is impossible to divide the first inspection region R sy the fuselage region and wings region, in the first
第1検査領域Rsyのさらに別の分割方法として、次の方法を挙げることができる。まず、画像Ptと画像Ptより前に撮影した複数枚のフレームの画像Pt−1、Pt−2・・・Pt−r(rは1〜t−1の整数を示す。)それぞれとの差分処理によりフレーム差分画像Qt−1、Qt−2、・・・Qt−rを作成する。それぞれのフレーム間差分画像Qt−rにおいて、所定の大きさの領域をフレーム間差分画像Qt−r上で走査していき、走査した領域毎に差分処理により得られた画素値が予め設定した閾値以上である画素の数を調べ、その画素数が予め定めた所定の範囲にある領域を推定胴体領域として選択する。フレーム差分画像Qt−1〜Qt−rにおける特定の領域について、前記推定胴体領域として選択された領域が少なくとも1枚存在する場合には、その領域について、画素数を画像Qt−1〜Qt−rのr枚分加算して総画素数を算出する。この総画素数が予め定めた所定の範囲にある領域を胴体領域、それ以外の領域を翼領域と仮定して、前記第1検査領域Rsyをこの2つの領域に分割する。まず、前記胴体領域が存在しない場合には、この第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。第1検査領域Rsyに前記胴体領域が存在する場合には、前記胴体領域における画像Ptと画像Pt−1との差分処理により得られた画素数が予め設定した閾値より小さく、かつ、それ以外の領域における画像Ptと画像Pt−1との差分処理により得られた画素数が予め設定した閾値より大きいとき、前記推定胴体領域に基づいて得られた領域を胴体領域、それ以外の領域を翼領域とした仮定が正しいとして、前記第1検査領域Rsyを1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域と判定する。胴体領域の画素数が予め設定した閾値以上であるか、或いは、それ以外の領域の画素数が予め設定した閾値以下であるとき、前記仮定は否定されて、この領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。 The following method can be given as another method for dividing the first inspection region R sy . First, images P t -1 , P t-2 ... P t-r (r is an integer from 1 to t−1) of a plurality of frames taken before the image P t and the image P t . Frame difference images Q t−1 , Q t−2 ,... Q t−r are created by difference processing with each. In each of the inter-frame difference image Q t-r, given the size of the area scanned on the inter-frame difference image Q t-r will, set pixel value obtained by the subtraction processing for each scanning regions in advance The number of pixels that are equal to or greater than the threshold value is checked, and an area in which the number of pixels is in a predetermined range is selected as an estimated body area. If there is at least one area selected as the estimated body area for a specific area in the frame difference images Q t−1 to Q t−r , the number of pixels for that area is set to the image Q t−1 to The total number of pixels is calculated by adding r of Q t−r . The first inspection region R sy is divided into these two regions, assuming that the region in which the total number of pixels is within a predetermined range is a fuselage region and the other region is a wing region. First, when the body region does not exist, it is determined that there is no flapping bird in the first inspection region Rsy . When the trunk region is present in the first inspection region R sy , the number of pixels obtained by the difference process between the image P t and the image P t−1 in the trunk region is smaller than a preset threshold value, and When the number of pixels obtained by the difference process between the image P t and the image P t−1 in the other region is larger than a preset threshold value, the region obtained based on the estimated body region is the body region, and the others The first inspection area R sy is determined to be a first wildlife area where one fluttering wildlife exists. When the number of pixels in the body region is greater than or equal to a preset threshold value, or when the number of pixels in other regions is less than or equal to a preset threshold value, the above assumption is denied, and there is one bird in this region R sy. It is determined that there are no flapping birds and beasts.
前記第1検査領域Rsyにおいて、胴体領域と翼領域とを仮定し、この仮定が正しいか否かを判定する方法として、前述したように、差分処理により得られた画素数の大きさにより判定する方法に限定されず、次のようにして判定してもよい。まず、識別対象とする鳥獣の羽ばたいている状態の複数の画像を予め取得しておき、その翼部のRGB濃度の平均値を算出しておく。第1検査領域Rsyにおいて、例えば前述したいずれかの分割方法により、ある領域を翼領域と仮定し、翼領域として仮定した領域について、画像P1、P2・・・Ptそれぞれの色空間において、予め取得しておいたRGB濃度の平均値との距離が予め設定した所定の値以下である領域を抽出する。これを抽出領域とし、前記抽出領域とそれ以外の領域とを区別するように2値化処理を行い、翼領域として仮定した領域における2値化処理画像を作成する。次に、この2値化処理画像について画像P2と画像P1、画像P3と画像P2・・・画像Ptと画像Pt−1のように順に直前の画像との差分処理を行い、フレーム差分画像T2、T3・・・Ttを取得する。それぞれのフレーム差分画像Ttに存在する画素数の総数を算出し、その画素数の総数が予め設定した閾値以上であった場合には、ある領域を翼領域とした仮定が正しいとして、第1検査領域Rsyを1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域と判定する。翼領域として仮定した領域における画素数の総数が予め設定した閾値未満であった場合には、前記仮定は否定されて、この領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。
In the first inspection region R sy , the fuselage region and the wing region are assumed, and as a method for determining whether this assumption is correct, as described above, the determination is based on the size of the number of pixels obtained by the difference processing. However, the determination may be made as follows. First, a plurality of images of the flapping state of the birds and beasts to be identified are acquired in advance, and the average value of the RGB density of the wings is calculated. In the first inspection region R sy, for example by any of the dividing method described above, assuming a certain region the blade area, the assumed area as wing area, the image P 1, P 2 ··· P t each color space , The region where the distance from the average value of RGB density acquired in advance is equal to or less than a predetermined value is extracted. Using this as an extraction region, binarization processing is performed so as to distinguish the extraction region from other regions, and a binarization processing image in a region assumed as a wing region is created. Next, the differential processing with the immediately preceding image in the order as for the binarized image image P 2 and the image P 1, the image P 3 and the
前述したように、飛翔鳥獣識別部14において第1検査領域Rsyが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であると判定した後に、後述する色ヒストグラムを用いる処理、及びテンプレートマッチングを用いる処理、又はこれらを組み合わせた処理等の検証処理を行うことにより、第1検査領域Rsyを第1鳥獣存在領域と判定した判定結果の検証を行ってもよい。この検証処理の結果、第1検査領域Rsyに1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないという結果が得られた場合には、第1検査領域Rsyを第1鳥獣存在領域と判定した判定結果を変更し、第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。
As described above, after determining that the first inspection region R sy is the first wildlife region where one fluttering wildlife exists in the flying
背景差分処理部22は、特定の空間領域をカメラ等で撮影することにより取得したn枚の画像Pt(tは1〜nの整数を示す。)と、前記特定の空間領域について予め撮影して取得しておいた基準となる背景画像との差分処理を行い、背景差分画像を取得する。画像Ptの取得方法については、前述したフレーム間差分処理部12と同様である。背景差分画像は、画像Ptと背景画像との間で異なる領域が抽出される。例えば、画像Pt及び背景画像が画素毎にRGB値で表されており、対応する画素毎のRGB値の差分値が予め設定した閾値以上であるとき、その画素の座標が画像Pと背景画像との間で異なる領域として保存される。図8(a)は、背景画像であり、図8(b)は、差分処理の対象である画像Ptであり、図8(c)は、差分処理後の背景差分画像である。図8(c)に示すように、差分処理後には屋根に停留中又は歩行中の鳩が抽出され、それが白色部分として示されている。背景画像と同じである領域は抽出されず、図8(c)において黒色部分として示されている。
The background difference processing unit 22 previously captures n images P t (t represents an integer of 1 to n) acquired by capturing a specific spatial region with a camera or the like and the specific spatial region. The difference process with the reference background image acquired in this way is performed, and the background difference image is acquired. For how to obtain a picture P t, it is the same as the inter-frame
背景差分処理部22において、前記差分処理を行う前に次のような前処理を行ってもよい。前記前処理は、背景画像において、鳥獣の停留又は歩行する可能性のある領域を予め設定し、この領域を差分処理の対象として差分識別領域とする処理である。鳥獣の停留又は歩行する可能性のある領域としては、例えば、屋根、地上、及び電線の周囲等を挙げることができる。例えば、図9に示すように、図8(a)に示す背景画像における屋根に停留中又は歩行中の鳥獣が含まれる領域を差分識別領域とすることができる。なお、図9においては、差分識別領域を白色で示している。差分識別領域を設定することにより、飛行中の鳥獣を誤って抽出することを防止することができ、停留中又は歩行中の鳥獣の存在の有無を精度良く識別することができる。また、停留中又は歩行中の鳥獣の存在しない領域を予め除くことができるので、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。 The background difference processing unit 22 may perform the following preprocessing before performing the difference processing. In the background image, the pre-processing is a process in which a region in which a bird or beast is likely to stop or walk is set in advance, and this region is set as a difference identification region as a difference processing target. Examples of the area where birds and beasts may stop or walk include the roof, the ground, and the periphery of electric wires. For example, as shown in FIG. 9, a region including a bird or animal that is parked or walking on the roof in the background image shown in FIG. In FIG. 9, the difference identification area is shown in white. By setting the differential identification area, it is possible to prevent the birds and animals in flight from being erroneously extracted, and it is possible to accurately identify the presence or absence of birds and animals that are stopping or walking. Moreover, since the area | region where the birds and beasts which are stopping or walking does not exist can be removed beforehand, the data processing speed after this can be raised.
また、背景差分処理部22において、前記差分処理を行った後に次のような後処理を行ってもよい。後処理は、背景差分画像において、メディアンフィルタ等のノイズ除去フィルタを用いて孤立する点等のノイズを取り除くノイズ除去処理である。鳥獣の大きさとして想定される面積より小さい孤立した点は、鳥獣である可能性が低いので、背景差分画像において、このような孤立した点を除去することにより、これ以降のデータ処理速度を上げることができると共に、鳥獣の存在の有無を精度よく識別することができる。 The background difference processing unit 22 may perform the following post-processing after performing the difference processing. The post-processing is noise removal processing for removing noise such as isolated points from the background difference image using a noise removal filter such as a median filter. An isolated point smaller than the area assumed as the size of the bird and beast is unlikely to be a bird and beast. Therefore, by removing such an isolated point from the background differential image, the subsequent data processing speed is increased. And the presence / absence of birds and beasts can be accurately identified.
第2分割領域取得部23は、前記背景差分画像をx個の領域に分割して、x個の領域Ry(yは1〜xの整数を示す。)を取得する。このとき、前記領域Ryの大きさ及び形状は、特に限定されないが、停留中の鳥獣を含む大きさ及び形状に予め設定しておくと、鳩の存在の有無を精度よく識別することができる。xはフレーム間差分画像を分割した数mと同じであってもよい。
The second divided
第2分割領域取得部23においては、前記領域Ryそれぞれについて、差分処理により得られた画素値が予め設定した閾値以上である画素の数が予め設定した閾値以上の値を有する場合に、後述する停留歩行鳥獣識別部24で処理を行う第2検査領域Ryyとして選択する第2検査領域選択処理を行うのが好ましい。領域Ryにおける画素数が予め設定した閾値以上の場合は、停留中又は歩行中の鳥獣が存在する可能性があるので、第2検査領域Ryyとして選択する。領域Ryにおける画素数が予め設定した閾値未満の場合は、その領域Ryには鳥獣が存在する可能性が低いので、これを非検査領域Rynとして、ここで処理を終える。第2検査領域選択処理は、必須ではないが、この処理を行うことにより、鳥獣の存在する可能性の低い領域を除くことができるので、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。
In the second divided
第2分割領域取得部23における第2検査領域Ryyを取得する方法は、前記方法に限定されず、所定の大きさの領域を背景差分画像上で走査していき、背景差分画像上に配置可能なすべての組み合わせを試し、それぞれの領域において差分処理により得られた画素値が予め設定した閾値以上である画素の数を調べていき、その画素数が予め設定した閾値以上である領域Ryを停留中又は歩行中の鳥獣が存在する可能性があると判定して、第2検査領域Ryyとして選択してもよい。
The method of acquiring the second inspection region R yy in the second divided
停留歩行鳥獣識別部24は、前記領域Ry又は前記第2検査領域Ryy(以下においては、第2検査領域Ryyについて示す。)について、停留中又は歩行中の鳥獣の存在の有無を識別することのできる公知の処理方法により、第2検査領域Ryyが1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であるか否かを判定する。停留中又は歩行中の鳥獣を識別する処理方法としては、例えば、色ヒストグラムを用いる処理、及びテンプレートマッチングを用いる処理、又はこれらを組み合わせた処理を挙げることができる。 The stationary walking wildlife identification unit 24 identifies the presence or absence of a stationary or walking wildlife for the region Ry or the second inspection region Ryy (hereinafter referred to as the second inspection region Ryy ). By a known processing method that can be performed, it is determined whether or not the second inspection region R yy is a second wildlife region where there is one bird that is stopped or walking. Examples of the processing method for identifying a stationary or walking bird and beast include a process using a color histogram, a process using template matching, or a process combining these.
色ヒストグラムを用いる処理は、まず、予め識別対象とする鳥獣について、種々の姿勢で停留中の画像データを複数枚取得する。取得した画像データそれぞれに対し、RGB値を所定の数値範囲毎に区分した複数の区分のうち、特定の区分に含まれる頻度を1画素毎に計数することにより複数の画像から色ヒストグラムを作成し、正規化を行い、これを基準の色ヒストグラムとする。一例として図10に、停留中の鳩について作成した基準の色ヒストグラムを示す。第2検査領域Ryyについても、同様にして色ヒストグラムの作成、正規化を行い、これを第2検査領域の色ヒストグラムとする。この第2検査領域の色ヒストグラムの基準の色ヒストグラムに対する類似度を、Bhattacharya距離等のヒストグラム間の距離を表す値を用いて計算する。基準の色ヒストグラムに対する類似度が所定の値以下であるとき、第2検査領域Ryyは停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。 In the process using the color histogram, first, a plurality of pieces of image data that are stopped in various postures are acquired in advance for the birds and beasts to be identified. For each of the acquired image data, a color histogram is created from a plurality of images by counting the frequency included in a specific division among a plurality of divisions obtained by dividing RGB values into predetermined numerical ranges. Then, normalization is performed and this is used as a reference color histogram. As an example, FIG. 10 shows a reference color histogram created for a stationary pigeon. For the second inspection region R yy , a color histogram is created and normalized in the same manner, and this is used as the color histogram of the second inspection region. The similarity between the color histogram of the second inspection region and the reference color histogram is calculated using a value representing the distance between the histograms such as the Bhatterary distance. When the similarity with respect to the reference color histogram is equal to or less than a predetermined value, the second inspection region Ryy is determined to be a second wildlife region where there is a stationary or walking wildlife.
テンプレートマッチングを用いる処理は、まず、予め識別対象とする停留中の鳥獣の画像データを複数枚取得しておき、これらをテンプレート画像とする。第2検査領域Ryy上を走査して、第2検査領域Ryyにおけるそれぞれの画素毎にテンプレート画像との画素値の差を取り、この差が所定の値以下である画素の総数を記録する。記録した画素の総数が所定の値以上である場合は、第2検査領域Ryyと比較したテンプレート画像とは近い画像であるとして、第2検査領域Ryyは停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。記録した画素の総数が所定の値より小さく、第2検査領域Ryyに停留中又は歩行中の鳥獣が存在しないと判定された場合には、別のテンプレート画像を用いて同様の処理を行う。前述した処理を繰り返し、複数のテンプレート画像のうちの少なくとも一枚が第2検査領域Ryyと近い画像であると判定された場合には、第2検査領域Ryyは停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。 In the process using template matching, first, a plurality of image data of parked birds and beasts to be identified are acquired in advance and used as template images. The second inspection region R yy is scanned to take a pixel value difference from the template image for each pixel in the second inspection region R yy and record the total number of pixels in which the difference is equal to or less than a predetermined value. . If the total number of recorded pixels is the predetermined value or more, as the template image as compared to the second inspection region R yy is close image, the second inspection region R yy exist wildlife or walking in retention It determines with it being the 2nd animal and beast presence area. When it is determined that the total number of recorded pixels is smaller than the predetermined value and there is no bird or animal that is stationary or walking in the second inspection region Ryy , the same processing is performed using another template image. Repeat the process described above, when at least one of the plurality of template images is determined to be the second inspection region R yy and near image, the second inspection region R yy wildlife or walking in retention It is determined that this is the second wildlife region.
テンプレートマッチングを用いる処理においては、テンプレート画像及び第2検査領域Ryyを、予めカラー画像からグレー画像化又は2値画像化しておいてもよい。このような処理を行うことで、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。図11は、テンプレート画像と第2検査領域とを2値画像化して、テンプレートマッチングを行う処理の概略を示す説明図である。図11における左上に示された領域がテンプレート画像である。テンプレート画像における鳥獣が存在する領域は白色、それ以外の領域は黒色に2値画像化されている。第2検査領域Ryyは、前記差分処理により抽出された領域が白色、それ以外の領域が黒色に2値画像化されている。第2検査領域Ryy上をテンプレート画像で走査し、第2検査領域Ryyにおいてテンプレート画像における白色の領域と重なる領域の面積が、第2検査領域Ryyの白色の面積に対して所定の割合以上である場合、第2検査領域Ryyには1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。 In the process using template matching, the template image and the second inspection region R yy may be converted from a color image into a gray image or a binary image in advance. By performing such processing, the subsequent data processing speed can be increased. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of a process for performing template matching by converting a template image and a second inspection region into a binary image. The area shown at the upper left in FIG. 11 is a template image. In the template image, the area where the birds and beasts are present is converted into a binary image in white, and the other areas are converted into black. The second inspection region R yy is a binary image in which the region extracted by the difference processing is white and the other regions are black. On the second inspection region R yy is scanned by the template image, the area of a region that overlaps with the white area in the template image in the second inspection region R yy is a predetermined ratio with respect to the white area of the second inspection region R yy When it is above, it determines with the 2nd inspection area | region Ryy being the 2nd bird and beast presence area | region in which the birds and beasts which are stopping or walking exist.
色ヒストグラムとテンプレートマッチングとの両方を用いる処理は、例えば、まず、上述したように色ヒストグラムによる判定を行い、第2鳥獣存在領域であると判定された領域について、さらに上述したようにテンプレートマッチングを行い、この処理によっても第2鳥獣存在領域であると判定された場合に、最終的に1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。 In the process using both the color histogram and the template matching, for example, the determination by the color histogram is first performed as described above, and the template matching is further performed as described above for the region determined to be the second wildlife region. If it is determined that this region is also the second wildlife region, it is finally determined that it is the second wildlife region where there is one stationary or walking bird.
前記鳥獣識別補正部32は、飛翔鳥獣識別処理により得られた判定結果と停留歩行鳥獣識別処理により得られた判定結果とを用いて、前記領域Rsy及び前記領域Ryyのそれぞれが、前記第1鳥獣存在領域であるか、前記第2鳥獣存在領域であるか、又はいずれも存在しない鳥獣不存在領域であるかを判定する再判定処理を行う。鳥獣識別補正部32は、必須ではないが、鳥獣識別補正部32を有することにより鳥獣をより一層精度よく識別することができる。 The wildlife identification correction unit 32 uses the determination result obtained by the flying wildlife identification process and the determination result obtained by the stationary walking wildlife identification process, so that each of the region R sy and the region R yy A re-determination process is performed to determine whether the region is a single wildlife region, the second wildlife region, or a wildlife region where none exists. The wild animal identification correction unit 32 is not essential, but by having the wild animal identification correction unit 32, the wild animal can be identified with higher accuracy.
前記鳥獣識別補正部32では、例えば、以下に説明する確率・統計的モデル(HMM:隠れマルコフモデル)を用いる再判定処理を採用することができる。
例えば、画像上における鳥獣の状態を状態Sとして、画像Pt−1における鳥獣の状態を状態Si(t−1)、画像Ptにおける鳥獣の状態を状態Sj(t)とし、状態Siから状態Sjに遷移する確率を状態遷移確率aijとする。
ここでは、特定の領域における鳥獣の状態として、次の3つの状態が存在するとする。
状態S0:鳥獣がいない状態
状態S1:停留中又は歩行中の鳥獣が存在する状態
状態S2:羽ばたいている鳥獣が存在する状態
このとき、状態を示す記号「S」の下付き文字である、i、jは0、1、又は2である。
まず、各状態Siから各状態Sjに遷移するすべての組み合わせの状態遷移確率aijを、事前にデータを取得すること等により設定しておく。例えば、図12に示すように状態遷移確率aijが設定される。図12では、例えば、状態S0から状態S1に遷移する状態遷移確率a01は、a01=0.0225と設定されている。
The birds and beasts identification correction unit 32 can employ, for example, a re-determination process using a probability / statistical model (HMM: hidden Markov model) described below.
For example, the state of the birds and beasts on the image is the state S, the state of the birds and beasts in the image P t-1 is the state S i (t−1), the state of the birds and beasts in the image P t is the state S j (t), and the state S Let the probability of transition from i to state S j be the state transition probability a ij .
Here, it is assumed that the following three states exist as bird and beast states in a specific region.
State S 0 : State without birds and beasts State S 1 : State where birds and beasts are parked or walking State S 2 : State where birds and beasts flapping are present At this time, a subscript of the symbol “S” indicating the state I, j is 0, 1, or 2.
First, the state transition probabilities a ij of all combinations that transition from each state S i to each state S j are set by acquiring data in advance. For example, the state transition probability a ij is set as shown in FIG. In FIG. 12, for example, the state transition probability a 01 for transition from the state S 0 to the state S 1 is set as a 01 = 0.0225.
次に、画像Pt−1から画像Ptに遷移する場合に、特定の領域において以下に示すシンボルのうちただ一つのシンボルOm(t)が発生しているとする。すなわち、上述した飛翔鳥獣識別部14及び停留歩行鳥獣識別部24において出力される判定結果を、以下に示すシンボルで示す。
シンボルO0(t):領域Rstに、羽ばたいている鳥獣及び停留又は歩行中の鳥獣の両方が存在しないとき
シンボルO1(t):領域Rstに、羽ばたいている鳥獣が存在せずに、停留又は歩行中の鳥獣が存在するとき
シンボルO2(t):領域Rstに、羽ばたいている鳥獣が存在し、停留又は歩行中の鳥獣が存在しないとき
シンボルO3(t):領域Rstに、羽ばたいている鳥獣及び停留又は歩行中の鳥獣の両方が存在するとき
Next, it is assumed that only one symbol O m (t) among the symbols shown below is generated in a specific region when the image P t−1 transitions to the image P t . That is, the determination results output from the above-described flying
Symbol O 0 (t): the region R st, fluttered by and symbol O 1 when both wildlife wildlife and stationary or while walking is not present (t): the region R st, in the absence of wildlife that fluttered Symbol O 2 (t): When there is a flapping bird in the region R st , and when there is no stationary or walking symbol B 3 (t): Region R When both stray birds and birds that are parked or walking are present in st
ここで、各状態Siから各状態Sjに遷移する際に、各状態の遷移の組合せごとにシンボルOmの出力確率が異なっていると考え、それぞれのシンボルOmの出力確率bij(Om)を、事前にデータを取得すること等により設定しておく。なお、シンボルを示す記号「O」の下付き文字である、mは0、1、2、又は3である。 Here, when a transition to each state S j from each state S i, considered output probability of the combination per symbol O m of transitions for each state are different, the output probability b ij of each symbol O m ( O m ) is set by acquiring data in advance. Note that m is 0, 1, 2, or 3 as a subscript of the symbol “O” indicating a symbol.
例えば、事前に取得したデータにより、状態S0から状態S0に遷移する際のシンボルO0の出力確率をb00(O0)=0.98、出力確率b00(O1)=0.01、出力確率b00(O2)=0.01、出力確率b00(O3)=0、出力確率b01(O0)=0.4、出力確率b01(O1)=0.5・・・等と設定することができる。 For example, the output probability of the symbol O 0 when transitioning from the state S 0 to the state S 0 is b 00 (O 0 ) = 0.98 and the output probability b 00 (O 1 ) = 0. 01, output probability b 00 (O 2 ) = 0.01, output probability b 00 (O 3 ) = 0, output probability b 01 (O 0 ) = 0.4, output probability b 01 (O 1 ) = 0. 5... Can be set.
以上のように、予め設定した状態遷移確率aijとシンボルの出力確率bij(Om)と、例えば画像P1から画像Ptまでに実際に得られた判定結果、すなわちシンボルOmの系列を用いて、現在の状態として、最も確からしい状態の推定(最尤推定)を行う。状態の最尤推定の方法としては、例えば、ビダビ(Viterbi)アルゴリズムの考え方を用いて、最終状態のみを計算する以下の方法を採用することができる。 As described above, the state transition probability a ij and the symbol output probability b ij (O m ) set in advance and the determination results actually obtained from, for example, the image P 1 to the image P t , that is, the sequence of the symbol O m Is used to estimate the most probable state (maximum likelihood estimation) as the current state. As a method of maximum likelihood estimation of the state, for example, the following method of calculating only the final state can be adopted using the concept of the Viterbi algorithm.
ここで、qは途中画像の番号、tは最尤推定を行う最終画像の番号、Uは状態を示す数値の最大値を表し、この例においてUは2である。
具体的には、画像Ptにおける領域Rs及び領域Ryに対して、q=1のときに判定結果としてシンボルOm(1)が出力されたときの状態遷移確率aij、出力確率bij(Om(1))のすべての組合せについて上記(式1)及び(式2)を計算する。次いで、計算により得られた結果である状態S(1)とq=2のときに判定結果としてシンボルOm(2)が出力されたときの状態遷移確率aij、出力確率bij(Om(2))すべての組合せについて上記(式1)及び(式2)を計算する。このような計算をq=1からtまでqを一つずつ進めて計算を行い、最終状態であるS(t)の値を求め、このときの状態S(t)を画像Ptにおける各領域Rs及び領域Ryの再判定処理の結果とする。
Here, q is the number of the halfway image, t is the number of the final image for which maximum likelihood estimation is performed, U is the maximum value of the numerical value indicating the state, and U is 2 in this example.
Specifically, for the region R s and region R y in the image P t , the state transition probability a ij and the output probability b when the symbol O m (1) is output as the determination result when q = 1. The above (formula 1) and (formula 2) are calculated for all combinations of ij (O m (1)). Next, the state transition probability a ij and the output probability b ij (O m when the symbol O m (2) is output as the determination result when the state S (1) and q = 2 are obtained as a result of the calculation. (2) Calculate (Equation 1) and (Equation 2) above for all combinations. Such calculation is performed by incrementing q one by one from q = 1 to t, and the value of S (t) which is the final state is obtained, and the state S (t) at this time is represented by each region in the image P t Let it be a result of the redetermination process of R s and region R y .
なお、初期のδi(0)は、δi(0)=πiとする。ここで、πiは初期の状態iのとる確率である。πiについては、過去のデータから経験的に定めてもよいし、例えば、図8(a)に示すように、鳥獣の存在しない状態から始まると仮定して特に問題がない場合には、π0=1、πj=0(j≠0)とする。 Note that the initial δ i (0) is δ i (0) = π i . Here, π i is the probability of the initial state i. π i may be determined empirically from past data. For example, as shown in FIG. 8 (a), if there is no particular problem assuming that there is no bird and beast, Assume that 0 = 1 and π j = 0 (j ≠ 0).
また、上記例では、簡単のために状態の数がS0〜S2の3つの例について説明したが、画像Ptにおける特定の領域で鳥獣が存在すると判定された場合に、状態の数を増やし、前記特定の領域の状態とその特定の領域に隣接する領域の状態との組合せを新たな状態として加えて、同様の処理を行ってもよい。 In the above example, three examples of the states S 0 to S 2 have been described for the sake of simplicity. However, when it is determined that there is a bird and beast in a specific region in the image P t , the number of states is changed. The same processing may be performed by adding a combination of the state of the specific region and the state of the region adjacent to the specific region as a new state.
また、上記例では、簡単のために1種類の鳥獣のみを判定する場合について説明したが、多種類の鳥獣の判定を行う場合には、状態の数等を増やして同様の処理を行ってもよい。また、画像Ptより前に撮影された画像Pt−rの判定結果であるシンボルOm(t−r)は、例えば、現在から少なくとも過去30フレーム程度まで遡って最尤推定に利用すれば、鳥獣の識別精度を向上させることができる。 In the above example, the case where only one type of wildlife is determined has been described for the sake of simplicity. However, in the case of determining multiple types of wildlife, the same processing may be performed by increasing the number of states. Good. Further, a determination result of the image P t-r taken before the image P t symbol O m (t-r), for example, by utilizing the maximum likelihood estimation back now and at least the last 30 frames about The identification accuracy of birds and beasts can be improved.
鳥獣識別補正部32における再判定処理は、前述した確率・統計的モデル(HMM)による処理に限定されず、次のような再判定処理により、鳥獣の検出率を向上させる方法を採用してもよい。例えば、前記飛翔鳥獣識別部14において、画像Ptにおける領域Rsを第1鳥獣存在領域として判定しなかった鳥獣不存在領域について、画像P1〜画像Pt−1における領域Rsにおいて、1つでも第1鳥獣存在領域として判定されていた場合には、この領域Rsに鳥獣が存在している可能性が高く、第1鳥獣存在領域である可能性が高い。したがって、例えば、現在の画像Ptから60フレーム前まで遡って、画像Pt−60〜画像Pt−1における領域Rsに、第1鳥獣存在領域が少なくとも1つ存在している場合には、第1鳥獣不存在領域と判定していた領域Rsを第1鳥獣存在領域であると判定する。また、画像Pt−60〜画像Pt−1における領域Rsの間に、第1鳥獣存在領域が全く存在していない場合には、第1鳥獣不存在領域と判定していた領域Rsを正しいと判定して、第1鳥獣不存在領域と判定する。なお、遡るフレーム数は特に限定されず、識別精度及びデータ処理速度等を考慮して、適宜設定することができる。また、第1鳥獣不存在領域と判定していた領域Rsを第1鳥獣存在領域であると再判定するときの判定基準は、前記基準に特に限定されず、識別精度等を考慮して、適宜設定することができる。
The redetermination process in the wildlife identification correction unit 32 is not limited to the process based on the above-described probability / statistical model (HMM), and a method of improving the detection rate of the wildlife by the following redetermination process may be adopted. Good. For example, in the flying birds and
また、前記確率・統計的モデル(HMM)による再判定処理の後に、後処理として、前述した鳥獣の検出率を向上させる方法による再判定処理を行ってもよく、これによって鳥獣の検出力を高めて、フェイルセーフ性を確保することができる。 In addition, after the re-determination process by the probability / statistical model (HMM), the re-determination process by the above-described method for improving the detection rate of the birds and beasts may be performed as post-processing, thereby increasing the detection power of the birds and beasts. Therefore, fail-safety can be ensured.
鳥獣計数部33は、前記第1鳥獣存在領域の数を羽ばたいている状態の鳥獣数としてカウントする飛翔鳥獣計数部と、前記第2鳥獣存在領域の数を停留中又は歩行中の鳥獣数としてカウントする停留歩行鳥獣計数部と、羽ばたいている状態の鳥獣数と停留中又は歩行中の鳥獣数との総計である総鳥獣数を取得する総鳥獣計数部と、前記第1鳥獣存在領域と前記第2鳥獣存在領域とで重複する領域が存在する場合には、ダブルカウントしているとみなして、前記総鳥獣数と前記羽ばたいている状態の鳥獣数又は前記停留中又は歩行中の鳥獣数とからカウント数を減じて、前記羽ばたいている状態の鳥獣数、前記停留中又は歩行中の鳥獣数、及び前記総鳥獣数を取得する鳥獣計数補正部と、を備える。 The birds and beasts counting unit 33 counts the number of the first birds and beasts as the number of birds and beasts in a state of flapping, and the number of the second birds and beasts as the number of birds and animals that are parked or walking A stationary walking wildlife counting unit, a total wildlife counting unit that obtains the total number of birds and beasts that are flapping and the number of birds that are stationary or walking, and the first wildlife region and the first If there is an overlapping area with two birds and beasts, it is considered that they are double-counted, and from the total number of birds and birds, the number of birds that are flapping, or the number of birds that are parked or walking A bird count correction unit that reduces the count and obtains the number of birds and beasts that are flapping, the number of birds and animals that are stopped or walking, and the total number of birds and animals;
鳥獣計数部33で取得された、羽ばたいている状態の鳥獣数、停留中又は歩行中の鳥獣数、及び総鳥獣数は、表示装置8に表示してもよいし、RAM5又は記憶装置6に記憶してもよい。
The number of birds and animals that are flapping, the number of birds and animals that are stopped or walking, and the total number of birds and animals obtained by the birds and animals counting unit 33 may be displayed on the display device 8 or stored in the
また、鳥獣が存在すると判定された、第1鳥獣存在領域及び第2鳥獣存在領域を表示装置8上において、枠線で囲う等の強調処理を行ってもよいし、これらの領域を繋げて、動画を作成し、これを保存、表示及び他の装置に送信してもよい。 Moreover, you may perform the emphasis process of enclosing the 1st birds and beasts presence area | region and the 2nd birds and beasts presence area | region which were determined to have birds and beasts on the display apparatus 8 with a frame line, etc., connecting these area | regions, A moving image may be created and stored, displayed, and transmitted to other devices.
次に、上述した鳥獣識別装置による鳥獣識別方法について主に図3及び図4を参照しつつ説明する。図4は、この発明の鳥獣識別方法の一実施態様を示すフローチャートである。 Next, the method for identifying the birds and beasts by the above-described bird and animal identification apparatus will be described with reference mainly to FIGS. FIG. 4 is a flow chart showing an embodiment of the method for identifying birds and beasts of the present invention.
まず、カメラ等の撮像部2を所定の場所に設置し、例えば鳩が着地する可能性のある屋根を含む空間領域を撮影して動画として取得するか、或いは所定の時間間隔で撮影して静止画として取得する(ステップS01)。撮影された画像データは鳥獣識別装置1に送信され、RAM5又は記憶装置6に保存される。画像データについては、鳥獣識別装置1に送信される前又は送信された後であって、後述する処理を行う前に、必要に応じて、縦横サイズの縮小処理及び/又はコーデック等による圧縮処理を行うと、データ量を小さくすることができ、この後のデータ処理速度を上げることができる。また、動画については、連続撮影した画像を全て保存してもよいし、所定の時間間隔で静止画としてフレームを切り取り、これを保存してもよい。
First, the
次に、処理対象とする1枚の画像Ptを定め、着地前の羽ばたいている状態の鳥獣を検知するための飛翔鳥獣処理と屋根及び地面等に停留中又は歩行中の鳥獣を検知するための停留歩行鳥獣処理とを個別に行う。なお、この発明の鳥獣識別装置は少なくとも着地前の羽ばたいている状態の鳥獣を検知することができればよいので、必要に応じて停留歩行鳥獣処理を行えばよい。まず、飛翔鳥獣処理について説明する。 Next, define a single image P t to be processed, for detecting the birds and animals of the flight wildlife process and during retention in the roof and the ground or the like, or while walking for detecting birds and animals of the condition being fluttered before landing The stationary walking birds and beasts are processed individually. Note that the bird and animal identification device of the present invention only needs to be able to detect at least the birds and animals that are flapping before landing, so that the stationary walking and animal processing may be performed as necessary. First, the flying birds and beasts process will be described.
フレーム間差分処理部12において、画像Ptと画像Pt−1とを読み出して、画像Pt−1と画像Ptとの差分処理を行い、フレーム間差分画像を作成し、RAM5又は記憶手段6に一時的に保存する(ステップS02)。以下の処理では特に説明しないが、必要に応じて、処理後のデータはRAM5又は記憶装置6に一時的に保存される。前記フレーム間差分画像は、画像Ptと画像Pt−1との間で変化のある領域が抽出される。例えば、画像Pt及び画像Pt−1が画素毎にRGB値で表されており、対応する画素毎のRGB値の差分値が予め設定した閾値以上であるとき、その画素の座標が変化のある領域として保存される。図5(a)及び(b)に示すように、画像Ptに移っている鳩について画像Pt−1から画像Ptの間でその鳩の位置及び姿勢等に動きがあった場合には、その鳩が抽出され、図5(c)に示すフレーム間差分画像おいて白色部分として示されている。動きのない背景は抽出されず、図5(c)に示すフレーム間差分画像において黒色部分として示されている。
In the inter-frame
次いで、第1分割領域取得部13において、前記差分処理によって得られたフレーム間差分画像を、m個の領域に分割する分割処理を行い、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得する(ステップS03)。例えば、図6に示すフレーム間差分画像では、フレーム間差分画像を縦5列及び横5列に分割し、全部で25個の長方形の領域に分割している。
Next, the first divided
次いで、必要に応じて、m個の領域Rsそれぞれについて、画素数が予め設定した閾値以上の値を有する場合には、次の飛翔鳥獣識別処理に進む第1検査領域Rsyとして選択する第1検査領域選択処理を行う(ステップS04)。画素数が予め設定した閾値以上である領域Rsについては、羽ばたいている鳥獣が存在する可能性があるので、これを第1検査領域Rsyとして次の飛翔鳥獣識別処理に進む。画素数が予め設定した閾値未満である領域Rsについては、鳥獣が存在する可能性が低いので、これを非検査領域Rsnとして、ここで処理を終える。このような第1検査領域選択処理を行うことにより、m個の領域Rsを鳥獣の存在する可能性のある第1検査領域Rsyに絞ることができるので、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。 Next, if necessary, for each of the m regions R s , when the number of pixels has a value equal to or greater than a preset threshold value, the first inspection region R sy to proceed to the next flying bird identification process is selected. One inspection area selection process is performed (step S04). In the region R s where the number of pixels is equal to or greater than the preset threshold value, there is a possibility that there is a flapping bird and beast, and this is set as the first inspection region R sy and the process proceeds to the next flying bird and beast identification process. For the region R s where the number of pixels is less than the preset threshold value, there is a low possibility that a bird or beast exists, so this is regarded as the non-inspection region R sn and the processing is ended here. By performing such a first inspection region selection process, m regions R s can be narrowed down to the first inspection region R sy where there is a possibility of the existence of birds and beasts, so that the data processing speed thereafter is increased. be able to.
次いで、飛翔鳥獣識別部14において、前記領域Rs又は前記第1検査領域Rsy(以下においては、第1検査領域Rsyについて示す。)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する(ステップS05)。前述したように、第1検査領域Rsyの分割方法としては、鳥獣の胴体と翼部とに分割することができる限り、種々の方法を採用することができる。ここでは、第1検査領域Rsyを水平方向に隣接する3つの領域に分割する方法について説明する。図7に示すように、第1検査領域Rsyを水平方向に隣接する3つの領域に分割し、そのうちの中央の領域Rsybを胴体領域、その両側の領域Rsya、Rsycを翼領域として仮定する。
Next, in the flying bird and
次いで、前記胴体領域及び前記翼領域それぞれについて、前記差分処理により得られた画素数の予め設定した閾値との大小関係を比較することにより、前記第1検査領域Rsyが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定する飛翔鳥獣識別処理を行う(ステップS06)。前記画素数の小さい領域は変化の乏しい領域であることを示し、その領域は鳥獣の胴体である可能性がある。画素数が大きい領域は変化の激しい領域であることを示し、その領域は鳥獣の翼部である可能性がある。中央の領域Rsybの画素数が予め設定した閾値より小さく、かつ、その両側の領域Rsya、Rsycの少なくとも一方の画素数が予め設定した閾値より大きいとき、中央の領域Rsybを胴体領域、その両側の領域Rsya、Rsycを翼領域とした仮定が正しいとして、前記第1検査領域Rsyは1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であると判定する。中央の領域Rsybの画素数が予め設定した閾値以上であるか、或いは、その両側の領域Rsya、Rsycの画素数が予め設定した閾値以下であるとき、前記仮定は否定されて、第1検査領域Rsyには1羽の羽ばたいている鳥獣が存在しないと判定する。 Next, for each of the body region and the wing region, the first inspection region R sy is flapped by comparing the magnitude relationship between the number of pixels obtained by the difference processing and a preset threshold value. A flying wildlife identification process is performed to determine whether or not the first wildlife region is present (step S06). The region having a small number of pixels indicates that the region is poorly changed, and the region may be a birds and beast body. A region with a large number of pixels indicates a region that changes drastically, and the region may be a wing part of a bird or beast. When the number of pixels in the central region R syb is smaller than a preset threshold value and the number of pixels in at least one of the regions R sya and R syc on both sides thereof is larger than the preset threshold value, the central region R syb is defined as the body region. Assuming that the regions R sya and R syc on both sides are the wing regions are correct, the first inspection region R sy is determined to be the first wild region where there is one flapping bird. When the number of pixels in the central region R syb is greater than or equal to a preset threshold value, or when the number of pixels in the regions R sya and R syc on both sides is less than or equal to a preset threshold value, the above assumption is denied, It is determined that there is no flapping bird in one inspection region R sy .
この発明の鳥獣識別装置によると、ここまでの処理により着地前の羽ばたいている状態の鳥獣を検知することができるが、停留中又は歩行中の鳥獣も併せて検知する場合には、停留歩行鳥獣処理を別に行う。以下に停留歩行鳥獣処理について説明する。 According to the bird and animal identification apparatus of the present invention, it is possible to detect the flapping birds and animals before landing by the processing so far, but when detecting the birds and animals that are stopped or walking together, Separate processing. The stationary walking wildlife processing will be described below.
背景差分処理部22において、前述した飛翔鳥獣処理の際に読み出したのと同じ画像Ptと、予めこれと同じ空間領域を撮影して保存しておいた基準となる背景画像とを読み出し、画像Ptと背景画像との差分処理を行い、背景差分画像を作成する(ステップS12)。背景差分画像は、画像Ptと背景画像との間で異なる領域が抽出される。例えば、画像Pt及び背景画像が画素毎にRGB値で表されており、対応する画素毎のRGB値の差分値が予め設定した閾値以上であるとき、その画素の座標が画像Ptと背景画像との間で異なる領域として保存される。例えば、図8に示すように、図8(a)に示す背景画像と図8(b)に示す差分処理の対象である画像Ptとの差分処理をした結果、屋根に停留中又は歩行中の鳩が抽出され、図8(c)に示す背景差分画像おいて、それが白色部分として示されている。背景画像と同じである領域は抽出されず、図8(c)に示す背景差分画像おいて黒色部分として示されている。 In the background difference processing unit 22 reads the same image P t as read during the flight wildlife process described above, a background image serving as a reference that has been saved by taking advance same spatial region as this, the image Difference processing between Pt and the background image is performed to create a background difference image (step S12). In the background difference image, different areas are extracted between the image Pt and the background image. For example, when the image P t and the background image are represented by RGB values for each pixel, and the difference value of the RGB values for each corresponding pixel is equal to or greater than a preset threshold value, the coordinates of the pixels are the image P t and the background It is saved as a different area from the image. For example, as shown in FIG. 8, as a result of the difference processing between the image P t is a target of the difference processing shown in the background image and 8 shown in FIG. 8 (a) (b), in stationary roof or walking Is extracted, and is shown as a white portion in the background difference image shown in FIG. A region that is the same as the background image is not extracted, and is shown as a black portion in the background difference image shown in FIG.
次いで、第2分割領域取得部23において、前記差分処理によって得られた背景差分画像を、x個の領域に分割する分割処理を行い、x個の領域Ry(yは1〜xの整数を示す。)を取得する(ステップS13)。xはフレーム間差分画像を分割した数mと同じであってもよい。
Next, the second divided
次いで、必要に応じて、x個の領域Ryそれぞれについて、画素数が予め設定した閾値以上の値を有する場合には、次の停留歩行鳥獣識別処理に進む第2検査領域Ryyとして選択する第2検査領域選択処理を行う(ステップS14)。画素数が予め設定した閾値以上である領域Ryについては、停留中又は歩行中の鳥獣が存在する可能性があるので、これを第2検査領域Ryyとして次の停留歩行鳥獣識別処理に進む。画素数が予め設定した閾値未満である領域Ryについては、鳥獣が存在する可能性が低いので、これを非検査領域Rsnとして、これで処理を終える。このような第2検査領域選択処理を行うことにより、x個の領域Ryを鳥獣の存在する可能性のある第2検査領域Ryyに絞ることができるので、これ以降のデータ処理速度を上げることができる。 Next, if necessary, for each of the x regions R y , if the number of pixels has a value equal to or greater than a preset threshold value, the region is selected as the second inspection region R yy that proceeds to the next stationary walking wildlife identification process A second inspection area selection process is performed (step S14). Regarding the region R y having the number of pixels equal to or greater than a preset threshold value, there is a possibility that there is a bird or beast that is stationary or walking, and this is used as the second inspection region R yy and proceeds to the next stationary walking and wildlife identification process. . For the region Ry in which the number of pixels is less than the preset threshold value, there is a low possibility that a bird or beast exists, so this is set as a non-inspection region R sn , and the processing is completed. By performing such a second inspection region selection process, x regions R y can be narrowed down to the second inspection region R yy where there is a possibility of the existence of birds and beasts, so that the data processing speed thereafter is increased. be able to.
次いで、停留歩行鳥獣識別部24において、前記領域Ry又は前記第2検査領域Ryy(以下においては、第2検査領域Ryyについて示す。)について、停留中又は歩行中の鳥獣の存在の有無を識別することのできる公知の処理方法により、第2検査領域Ryyが1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であるか否かを判定する停留歩行鳥獣識別処理を行う(ステップS15)。停留中又は歩行中の鳥獣を識別する処理方法としては、例えば、色ヒストグラムを用いる処理、及びテンプレートマッチングを用いる処理、又はこれらを組み合わせた処理を挙げることができる。 Next, in the stationary walking wildlife identification unit 24, regarding the region Ry or the second inspection region Ryy (hereinafter referred to as the second inspection region Ryy ), whether or not there is a wildlife that is stationary or walking A stationary walking wildlife identification process for determining whether or not the second inspection region Ryy is a second wildlife existing region where there is one stationary or walking wildlife by a known processing method capable of identifying the Is performed (step S15). Examples of the processing method for identifying a stationary or walking bird and beast include a process using a color histogram, a process using template matching, or a process combining these.
以下においては、色ヒストグラムを用いる処理について説明する。予め識別対象とする停留中の鳥獣の画像データを複数枚撮影して、前述したように複数の画像から色ヒストグラムを作成し、正規化を行い、これを基準の色ヒストグラムとして保存しておく。第2検査領域Ryyについても、同様にして、色ヒストグラムの作成及び正規化を行い、これを第2検査領域の色ヒストグラムとして一時的に保存する。基準の色ヒストグラムと第2検査領域の色ヒストグラムとを読み出し、Bhattacharya距離等のヒストグラム間の距離を表す値を用いて計算して、第2検査領域の色ヒストグラムの基準の色ヒストグラムに対する類似度を評価する。算出された値が所定の値以下であるとき、第2検査領域Ryyは停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であると判定する。算出された値が所定の値より大きいとき、第2検査領域Ryyは停留中又は歩行中の鳥獣が存在しないと判定する。 In the following, processing using a color histogram will be described. A plurality of image data of stationary birds and beasts to be identified are taken in advance, a color histogram is created from the plurality of images as described above, normalized, and stored as a reference color histogram. Similarly, for the second inspection region R yy , a color histogram is generated and normalized, and is temporarily stored as a color histogram of the second inspection region. The reference color histogram and the color histogram of the second inspection area are read and calculated using a value representing the distance between the histograms, such as the Bhatterary distance, and the similarity between the color histogram of the second inspection area and the reference color histogram is calculated. evaluate. When the calculated value is equal to or less than the predetermined value, the second inspection area R yy is determined to be a second wildlife existence area where a stationary or walking wildlife exists. When the calculated value is larger than the predetermined value, it is determined that the second inspection region R yy does not include a bird or animal that is stopping or walking.
この発明の鳥獣識別装置によると、ここまでの処理により着地前の羽ばたいている状態の鳥獣と停留中又は歩行中の鳥獣とを個別に検知することができるが、さらに鳥獣の識別精度を向上させる場合には、続いて鳥獣識別補正部32において再判定処理を行う。 According to the bird and animal identification apparatus of the present invention, it is possible to individually detect the birds and animals that have fluttered before landing and the birds and animals that are stopped or walking by the processing so far, but further improve the identification accuracy of birds and animals. In such a case, the determination process is performed again by the bird / animal identification correction unit 32.
鳥獣識別補正部32において、飛翔鳥獣識別処理により得られた判定結果と停留歩行鳥獣識別処理により得られた判定結果とを用いて、前述までの判定結果を補正して前記領域Rsy及び前記領域Ryyのそれぞれが、前記第1鳥獣存在領域であるか、前記第2鳥獣存在領域であるか、又はいずれも存在しない鳥獣不存在領域であるかを判定する再判定処理を行う(ステップS21)。この再判定処理を行うことにより、より一層精度良く鳥獣の存在の有無を識別することができる。 In the wildlife identification correcting unit 32, the determination result obtained by the flying wildlife identification process and the determination result obtained by the stationary walking wildlife identification process are corrected to correct the determination result up to the above, and the region R sy and the region A re-determination process is performed to determine whether each of R yy is the first wildlife region, the second wildlife region, or the non-existing wildlife region (step S21). . By performing this re-determination process, it is possible to more accurately identify the presence or absence of a bird or beast.
以下においては、確率・統計的モデル(HMM)を用いて再判定処理を行う場合について説明する。まず、上述したように、各状態Siから各状態Sjに遷移するすべての組み合わせの状態遷移確率aijを、事前にデータを取得すること等により設定し、保存しておく。また、各状態Siから各状態Sjに遷移する際のシンボルOmの出力確率bij(Om)を、事前にデータを取得すること等により設定し、保存しておく。 Below, the case where a re-determination process is performed using a probability and a statistical model (HMM) is demonstrated. First, as described above, the state transition probabilities a ij of all combinations that transition from each state S i to each state S j are set and stored by acquiring data in advance. Further, the output probability b ij (O m ) of the symbol O m at the time of transition from each state S i to each state S j is set and stored by acquiring data in advance.
鳥獣識別補正部32において、前記状態遷移確率aij、出力確率bij(Om)を読み出して、これらと、例えば、画像P1から画像Ptまでに領域Rsy及び領域Ryyで得られた判定結果、すなわちシンボルOmの系列を用いて、現在の状態として、最も確からしい状態の推定を行う。状態の最尤推定の方法としては、例えば、ビダビ(Viterbi)アルゴリズムの考え方を用いることができる。状態の最尤推定の方法の一例として、上述したように、遷移状態確率aij、出力確率bij(Om)、画像P1から画像Ptまでに領域Rsy及び領域Ryyで得られたシンボルOmの系列、上述した(式1)及び(式2)を用いて、S(t)の値を求め、これを画像Ptにおける各領域Rs及び領域Ryの再判定処理の結果とする。 The birds and beasts identification correction unit 32 reads out the state transition probability a ij and the output probability b ij (O m ) and obtains them in the region R sy and the region R yy from the image P 1 to the image P t , for example. The most probable state is estimated as the current state using the determination result, that is, the symbol O m series. As a method of maximum likelihood estimation of a state, for example, the concept of the Viterbi algorithm can be used. As an example of the state maximum likelihood estimation method, as described above, the transition state probability a ij , the output probability b ij (O m ), the region R sy and the region R yy from the image P 1 to the image P t are obtained. The value of S (t) is obtained by using the series of symbols O m and (Equation 1) and (Equation 2) described above, and this is used for re-determination processing of each region R s and region R y in the image P t . As a result.
次いで、必要に応じて、鳥獣計数部33において、第1鳥獣存在領域の数を羽ばたいている状態の鳥獣数としてカウントする飛翔鳥獣計数処理と、前記第2鳥獣存在領域の数を停留中又は歩行中の鳥獣数としてカウントする停留歩行鳥獣計数処理と、羽ばたいている状態の鳥獣数と停留中又は歩行中の鳥獣数との総計である総鳥獣数を取得する総鳥獣計数処理とを行い、前記第1鳥獣存在領域と前記第2鳥獣存在領域とで重複する領域が存在する場合には、ダブルカウントしているとみなして、前記総鳥獣数と前記羽ばたいている状態の鳥獣数又は前記停留中又は歩行中の鳥獣数からカウント数を減じて、前記羽ばたいている状態の鳥獣数、前記停留中又は歩行中の鳥獣数、及び前記総鳥獣数を取得する鳥獣計数処理を行う(ステップS22)。 Then, if necessary, the birds and beasts counting unit 33 counts the number of first birds and beasts as the number of birds and beasts in a state of flapping, and the number of the second birds and beasts is stopped or walked. A stationary walking wildlife counting process that counts as the number of birds in the middle, and a total wildlife counting process that obtains the total number of birds and birds that are flapping and the total number of birds and animals that are stationary or walking, If there is an overlapping area between the first wildlife area and the second wildlife area, it is regarded as double counting, and the total number of birds and the number of birds and birds that are flapping or being stopped Alternatively, the number of counts is subtracted from the number of birds and animals that are walking, and the number of birds and animals that are flapping, the number of birds and animals that are stopped or walking, and the number of birds and animals that are being walked and the total number of birds and animals are obtained (step S22). .
次いで、必要に応じて、鳥獣計数部33で取得された、前記羽ばたいている状態の鳥獣数、前記停留中又は歩行中の鳥獣数、及び前記総鳥獣数を、表示装置8に表示する(ステップS23)。 Next, if necessary, the number of birds and animals that are flapping, the number of birds and animals that are stopped or walking, and the total number of birds and animals obtained by the birds and animals counting unit 33 are displayed on the display device 8 (step 8). S23).
このようにして、画像Ptについての鳥獣識別処理を終了する。次のフレームについても鳥獣識別処理を行う場合には、次の画像Pt+1について画像Ptと同様の処理を行う。 In this way, and it ends the birds and animals discrimination processing for the image P t. When performing wildlife identification processing for the next frame, the same processing as the image P t for the next image P t + 1.
この発明の鳥獣識別装置、その方法及びプログラムは、例えば、鳩やカラス等の鳥害を防止するために使用される。この場合、鳩やカラス等の侵入の防止及び忌避する必要のある場所にカメラ等の撮影部が設置され、撮影部で撮影された画像データが鳥獣識別装置に送信され、又は可搬性のある記録媒体により画像データが鳥獣識別装置に取り込まれ、その画像に鳥獣が存在することが識別された場合には、例えば信号が鳥獣忌避装置に送信されて、その鳥獣忌避装置により鳩やカラス等の侵入が防止され、又は追い払われる。 The bird and animal identification device, method and program thereof according to the present invention are used to prevent bird damage such as pigeons and crows, for example. In this case, a photographing unit such as a camera is installed in a place where it is necessary to prevent and avoid the invasion of pigeons and crows, and image data photographed by the photographing unit is transmitted to the bird and animal identification device, or a portable record When the image data is taken into the bird and animal identification device by the medium and the existence of the bird and animal is identified in the image, for example, a signal is transmitted to the animal and animal repellent device, and the bird and animal repellent device intrudes pigeons and crows, etc. Is prevented or driven away.
鳥獣忌避装置は、鳥獣の侵入を防止及び忌避するための公知の装置を使用することができ、例えば、鳥獣に光を照射する装置、鳥獣に電気ショックを与える装置、鳥獣に薬液を散布する装置、鳥獣が忌避する臭いを発生する装置、鳥獣に対して音を発生する装置等を挙げることができる。 A known device for preventing and avoiding the invasion of birds and beasts can be used as the birds and animals repelling device, for example, a device that irradiates light to birds and animals, a device that applies electric shock to birds and animals, and a device that sprays chemicals to birds and animals , A device that generates a odor that birds and beasts avoid, a device that generates sound for birds and animals, and the like.
この発明の鳥獣識別装置は、撮像部及び鳥獣忌避装置に近接するように必ずしも設置される必要はなく、鳥獣識別装置と撮像部及び鳥獣忌避装置とがインターネット等を介して接続され、遠隔操作できるように設置されていてもよい。 The wildlife identification apparatus of the present invention does not necessarily need to be installed so as to be close to the imaging unit and the wildlife repelling apparatus, and the wildlife identification apparatus, the imaging part, and the wildlife repellent apparatus are connected via the Internet or the like and can be remotely operated. It may be installed as follows.
以上のようにして、この実施態様の鳥獣識別装置、その方法及びプログラムによると、羽ばたいている状態の鳥獣及び停留中又は歩行中の鳥獣を別個に識別することができ、またそれらの数を表示装置に表示することができる。特に、屋根に着地する直前の羽ばたいている状態の鳥獣をリアルタイムに識別することができるので、鳥獣が着地する前に又は着地した後直ちに、鳥獣を追い払う等の処置をすることができる。また、この実施態様の鳥獣識別装置、その方法及びプログラムは、羽ばたいている状態の鳥獣を識別しているので、飛行機や滑空中の鳥等の動いている物体が撮影している空間領域に侵入してきた場合に、それを鳥獣であると誤認識する可能性を抑え、識別対象とする鳥獣を確実に識別することができる。さらに、この実施態様の鳥獣識別装置、その方法及びプログラムは、過去の判定結果を用いて再判定する鳥獣識別補正部を有しているので、鳥獣をより一層精度よく識別することができる。 As described above, according to the wildlife identification apparatus, method, and program of this embodiment, it is possible to separately identify the wildlife that is flapping and the wildlife that is parked or walking, and the number thereof is displayed. Can be displayed on the device. In particular, since the flapping bird just before landing on the roof can be identified in real time, it is possible to take measures such as driving away the wild animal before or after landing. In addition, since the bird and animal identification device, method and program of this embodiment identify the birds and animals that are flapping, they invade into the space area where moving objects such as airplanes and birds in gliding are photographing. In this case, it is possible to suppress the possibility of misrecognizing it as a bird and beast, and to reliably identify the bird and beast to be identified. Furthermore, since the wildlife identification apparatus, method and program of this embodiment have the wildlife identification correction unit that re-determines using the past determination result, the wildlife can be identified with higher accuracy.
この発明は、上述した実施態様の鳥獣識別装置、その方法及びプログラムに特に限定されず、この発明の課題を達成できる範囲において、種々の変更が可能である。 The present invention is not particularly limited to the bird and animal identification apparatus, method and program thereof according to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of achieving the object of the present invention.
1 鳥獣識別装置
2 撮像部
3 CPU
4 ROM
5 RAM
6 記憶装置
61 プログラム
62 データ
7 入力装置
8 表示装置
9 処理部
11 飛翔鳥獣処理部
12 フレーム間差分処理部
13 第1分割領域取得部
14 飛翔鳥獣識別部
21 停留歩行鳥獣処理部
22 背景差分処理部
23 第2分割領域取得部
24 停留歩行識別部
31 判定結果処理部
32 鳥獣識別補正部
33 鳥獣計数部
DESCRIPTION OF
4 ROM
5 RAM
6 storage device 61 program 62 data 7 input device 8 display device 9 processing unit 11 flying bird /
Claims (7)
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得する第1分割領域取得部と、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定する飛翔鳥獣識別部と、
を備える鳥獣識別装置。 For n images Pt (t is an integer of 1 to n) acquired by shooting a specific spatial region, an image Pt and an image Pt-r (r is 1 to 1) shot before the image Pt. an inter-frame difference processing unit that performs difference processing with each of at least one image Pt-r and obtains an inter-frame difference image;
A first divided region acquisition unit that divides the inter-frame difference image into m regions and acquires m regions Rs (s represents an integer of 1 to m);
The region Rs is divided into a body region that is assumed as the body of a bird and beast and a wing region that is assumed as a wing part of the bird and beast, and the size of the number of pixels obtained by the difference processing in each of the body region and the wing region is obtained. A flying wildlife identification unit that determines whether or not the region Rs is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists,
A bird and animal identification device comprising:
前記背景差分画像をx個の領域に分割して、x個の領域Ry(yは1〜xの整数を示す。)を取得する第2分割領域取得部と、
前記領域Ryが1羽の停留中又は歩行中の鳥獣が存在する第2鳥獣存在領域であるか否かを判定する停留歩行鳥獣識別部と、
を備える請求項1又は2に記載の鳥獣識別装置。 A background difference processing unit that performs a difference process between the image Pt and a background image captured in advance for the specific space region, and obtains a background difference image;
A second divided region acquisition unit that divides the background difference image into x regions and acquires x regions Ry (y is an integer of 1 to x);
A stationary walking wildlife identification unit that determines whether or not the region Ry is a second wildlife existing region in which there is one stationary or walking wildlife;
The bird and animal identification device according to claim 1, comprising:
前記第2鳥獣存在領域の数を停留中又は歩行中の鳥獣数としてカウントする停留歩行鳥獣計数部と、
羽ばたいている状態の鳥獣数と停留中又は歩行中の鳥獣数との総計である総鳥獣数を取得する総鳥獣計数部と、
前記第1鳥獣存在領域と前記第2鳥獣存在領域とで重複する領域が存在する場合には、ダブルカウントしているとみなして、前記総鳥獣数と前記羽ばたいている状態の鳥獣数又は前記停留中又は歩行中の鳥獣数とからカウント数を減じて、前記羽ばたいている状態の鳥獣数、前記停留中又は歩行中の鳥獣数、及び前記総鳥獣数を取得する鳥獣計数補正部と、
を備える請求項3又は4のいずれか一項に記載の鳥獣識別装置。 A flying birds and beasts counting unit that counts the number of the first birds and beasts present area as the number of birds and beasts in a state of flapping;
A stationary walking wildlife counting unit that counts the number of the second wildlife existing area as the number of stationary or walking wildlife;
A total bird count unit for obtaining a total number of birds and beasts that is the sum of the number of birds and birds that are flapping and the number of birds and animals that are stopped or walking;
If there is an overlapping area between the first wildlife area and the second wildlife area, it is considered that the area is double-counted, and the total number of birds and the number of birds in the flapping state or the stop A bird count correction unit for subtracting the count from the number of birds in the middle or walking, and obtaining the number of birds in the flapping state, the number of birds in suspension or walking, and the total number of birds and animals,
The bird and animal identification device according to any one of claims 3 and 4.
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得するステップと、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定するステップと、
を有する鳥獣識別方法。 For n images Pt (t is an integer of 1 to n) acquired by shooting a specific spatial region, an image Pt and an image Pt-r (r is 1 to 1) shot before the image Pt. a difference process with each of at least one of the images Pt-r to obtain an inter-frame difference image;
Dividing the inter-frame difference image into m regions to obtain m regions Rs (s is an integer from 1 to m);
The region Rs is divided into a body region that is assumed as the body of a bird and beast and a wing region that is assumed as a wing part of the bird and beast, and the size of the number of pixels obtained by the difference processing in each of the body region and the wing region is obtained. And determining whether or not the region Rs is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists;
A method for identifying birds and beasts.
前記フレーム間差分画像をm個の領域に分割して、m個の領域Rs(sは1〜mの整数を示す。)を取得するステップと、
前記領域Rs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、前記胴体領域と前記翼領域それぞれの、前記差分処理により得られた画素数の大きさに基づいて、前記領域Rsが1羽の羽ばたいている鳥獣が存在する第1鳥獣存在領域であるか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 For n images Pt (t is an integer of 1 to n) acquired by shooting a specific spatial region, an image Pt and an image Pt-r (r is 1 to 1) shot before the image Pt. a difference process with each of at least one of the images Pt-r to obtain an inter-frame difference image;
Dividing the inter-frame difference image into m regions to obtain m regions Rs (s is an integer from 1 to m);
The region Rs is divided into a body region that is assumed as the body of a bird and beast and a wing region that is assumed as a wing part of the bird and beast, and the size of the number of pixels obtained by the difference processing in each of the body region and the wing region is obtained. And determining whether or not the region Rs is a first wildlife region where one fluttering wildlife exists;
A program that causes a computer to execute.
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