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JP7817136B2 - Feeding control device and feeding control method - Google Patents
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JP7817136B2 - Feeding control device and feeding control method - Google Patents

Feeding control device and feeding control method

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JP7817136B2 JP2022167970A JP2022167970A JP7817136B2 JP 7817136 B2 JP7817136 B2 JP 7817136B2 JP 2022167970 A JP2022167970 A JP 2022167970A JP 2022167970 A JP2022167970 A JP 2022167970A JP 7817136 B2 JP7817136 B2 JP 7817136B2
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Description

本開示は、水生生物に対する給餌を制御する、給餌制御装置及び給餌制御方法に関する。 This disclosure relates to a feeding control device and a feeding control method for controlling feeding of aquatic organisms.

養殖されている水生動物に対して給餌する給餌装置が知られている。 Feeding devices for feeding farmed aquatic animals are known.

特許文献1は、水棲動物養殖支援システムを開示する。該水棲動物養殖支援システムは、養殖池から上げられた採取器をカメラで撮影することにより得られた静止画又は動画像である撮影画像を取得する撮影画像取得部を備える。また、該水棲動物養殖支援システムは、取得された撮影画像を解析する画像解析部と、画像解析部の解析結果に基づいて、養殖池中の水棲動物に関する水棲動物情報を取得する水棲動物情報取得部と、を備える。 Patent Document 1 discloses an aquatic animal farming support system. The aquatic animal farming support system includes an image acquisition unit that acquires still or moving images by using a camera to capture images of a collector lifted from an aquaculture pond. The aquatic animal farming support system also includes an image analysis unit that analyzes the acquired images, and an aquatic animal information acquisition unit that acquires aquatic animal information about the aquatic animals in the aquaculture pond based on the analysis results of the image analysis unit.

特許文献2は、給餌システムを開示する。該給餌システムは、養殖魚への給餌を行う給餌装置と、カメラと、カメラで取得した画像データの示す画像の動きを解析し、養殖魚の動きに関する情報を取得する画像処理装置と、を備え、給餌装置の給餌の開始後に、カメラが画像データの取得を開始する。 Patent Document 2 discloses a feeding system. The feeding system includes a feeding device that feeds farmed fish, a camera, and an image processing device that analyzes the movement of images shown in image data acquired by the camera and acquires information about the movement of the farmed fish. After the feeding device begins feeding, the camera begins acquiring image data.

国際公開第2020/250330号International Publication No. 2020/250330 国際公開第2018/042651号International Publication No. 2018/042651

特許文献1の水棲動物養殖支援システムは、養殖池から採取器を上げ下げする必要がある。また、特許文献2の給餌システムは、給餌装置の給餌の開始後にカメラが画像データの取得を開始する。このため、特許文献1の水棲動物養殖支援システム及び特許文献2の給餌システムは何れも、水生生物に対する給餌をさらに適正に制御する余地を残す。 The aquatic animal farming support system of Patent Document 1 requires the collector to be raised and lowered from the farm pond. Furthermore, in the feeding system of Patent Document 2, the camera begins acquiring image data after the feeder begins feeding. Therefore, both the aquatic animal farming support system of Patent Document 1 and the feeding system of Patent Document 2 leave room for more appropriate control of the feeding of aquatic organisms.

本開示の一態様は、水生生物に対する給餌を適正に制御する、給餌制御装置及び給餌制御方法を実現することを目的とする。 One aspect of the present disclosure aims to realize a feeding control device and feeding control method that appropriately controls feeding of aquatic organisms.

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る給餌制御装置は、水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、前記第1算出部が算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備える。 To solve the above problem, a feeding control device according to one aspect of the present disclosure includes a first calculation unit that calculates statistics indicating characteristics of the distribution of pixel values within each of multiple divided regions in an image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device; a determination unit that determines whether the aquatic organisms are feeding based on the statistics calculated by the first calculation unit; and an operation control unit that controls the operation of a feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result of the determination unit.

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る給餌制御方法は、水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出ステップと、前記第1算出ステップにて算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御ステップと、を含む。 To solve the above problem, a feeding control method according to one aspect of the present disclosure includes a first calculation step of calculating, for each of a plurality of divided regions in an image captured by a first imaging device of an aquarium containing aquatic organisms, a statistical quantity indicating characteristics of the distribution of pixel values within the divided region; a determination step of determining whether the aquatic organisms are feeding based on the statistical quantity calculated in the first calculation step; and an operation control step of controlling the operation of a feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result in the determination step.

本開示の一態様によれば、水生生物に対する給餌を適正に制御する、給餌制御装置及び給餌制御方法を提供できる。 One aspect of the present disclosure provides a feeding control device and a feeding control method that appropriately control feeding of aquatic organisms.

本開示に係る養殖システムの概略構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an aquaculture system according to the present disclosure. 本開示に係るオーバーフロー槽の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an overflow tank according to the present disclosure. 本開示の一態様に係る給餌制御装置の概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a feeding control device according to an embodiment of the present disclosure. 飼育水槽カメラにより撮像された、魚(マサバ)の遊泳状態の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the swimming state of a fish (chub mackerel) captured by a breeding tank camera. 摂餌中の遊泳状態における分散値のヒストグラムを算出する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating a histogram of variance values in a swimming state while feeding. 摂餌中の遊泳状態における分散値のヒストグラムを算出する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating a histogram of variance values in a swimming state while feeding. 第1指標値及び第2指標値の算出方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating a first index value and a second index value. 魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for determining whether or not a fish is feeding. 動作制御部による給餌装置の動作制御の一例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow chart showing an example of operational control of the feeding device by the operation control unit. 判定部が、統計量及び残餌量特定部によりカウントされた残餌量の両方に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram showing an example in which a determination unit determines whether or not a fish is feeding based on both a statistical amount and the amount of remaining food counted by a remaining food amount determination unit. 判定部が、残餌量特定部によりカウントされた残餌量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。10 is a flow diagram showing an example in which a determination unit determines whether or not a fish is currently feeding based on the amount of remaining food counted by a remaining food amount determination unit. FIG. 判定部が、残餌量特定部によりカウントされた残餌量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。10 is a flow diagram showing an example in which a determination unit determines whether or not a fish is currently feeding based on the amount of remaining food counted by a remaining food amount determination unit. FIG. 判定部が、残餌量特定部によりカウントされた残餌量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。10 is a flow diagram showing an example in which a determination unit determines whether or not a fish is currently feeding based on the amount of remaining food counted by a remaining food amount determination unit. FIG. 調整部が残餌量に基づいて時間当たりの給餌量を調整する動作の一例をフロー図である。FIG. 10 is a flow chart showing an example of the operation of the adjusting unit to adjust the amount of feed per unit time based on the amount of remaining feed. 魚の遊泳速度も考慮して、魚が摂餌中の状態か否かを判定する方法を説明するためのフロー図である。FIG. 10 is a flow chart for explaining a method for determining whether or not a fish is feeding, taking into consideration the swimming speed of the fish. オプティカルフローを用いて、2フレーム間の魚の動きを2次元ベクトルで表現した図である。This is a diagram showing the movement of a fish between two frames expressed as a two-dimensional vector using optical flow. 同じ時刻における、分散度数比と魚の遊泳速度を比較した図である。This is a graph comparing the dispersion ratio and the swimming speed of fish at the same time. 本開示に係る給餌制御方法の一例を説明するためのフローシートである。1 is a flow chart illustrating an example of a feeding control method according to the present disclosure.

以下、本開示の一実施形態について、模式的に示した図1等を参照しながら詳細に説明する。 One embodiment of the present disclosure will be described in detail below, with reference to the schematic diagram shown in Figure 1.

最初に、本開示に係る養殖システム1について説明する。養殖システム1は、陸上養殖及び海面養殖の何れに対しても適用可能であるが、以下では、陸上養殖に適用されるものとして説明する。 First, we will explain the aquaculture system 1 according to the present disclosure. The aquaculture system 1 can be applied to both land-based and marine aquaculture, but the following explanation will be given assuming that it is applied to land-based aquaculture.

(陸上養殖)
陸上養殖は、陸上に人工的に創設した環境下で水生生物を養殖するものである。陸上養殖は、主に、「かけ流し式陸上養殖」及び「閉鎖循環式陸上養殖」という2つの方式を有する。かけ流し式陸上養殖は、天然環境から海水等を継続的に引き込み、飼育水として使用する養殖方式である。閉鎖循環式陸上養殖は、濾過システムを用いて飼育水を浄化しながら、飼育水を循環利用する養殖方式である。閉鎖循環式陸上養殖は、基本的に飼育水を排水しない、環境負荷の低い方式であり、今後の市場拡大が期待されている。
(Land-based aquaculture)
Land-based aquaculture is the cultivation of aquatic organisms in an artificially created environment on land. Land-based aquaculture is mainly divided into two types: "free-flowing land-based aquaculture" and "closed-circulation land-based aquaculture." Free-flowing land-based aquaculture is a method in which seawater, etc. is continuously drawn in from the natural environment and used as rearing water. Closed-circulation land-based aquaculture is a method in which rearing water is purified using a filtration system and reused in a circulating manner. Closed-circulation land-based aquaculture is a method with a low environmental impact, as rearing water is not generally discharged, and the market is expected to expand in the future.

従来の陸上養殖においては、設定された時間に所定の給餌量が飼育水槽に供給される。給餌時間及び給餌量の設定は、飼育員の目視及び/又は経験に基づいてなされていたことから、飼育員の負荷が大きかった。また、魚種及び/又は魚の成長過程等によっても給餌量は変化するため、給餌を適正に制御することは容易ではなかった。 In conventional land-based aquaculture, a set amount of feed is supplied to the breeding tank at a set time. Setting the feeding time and amount was based on the breeder's visual inspection and/or experience, placing a heavy burden on the breeder. Furthermore, because the amount of feed varies depending on the fish species and/or the fish's growth process, it was not easy to properly control feeding.

本開示に係る養殖システム1は、以下に述べる構成を備えることによって、水生生物に対する給餌を適正に制御する。 The aquaculture system 1 according to the present disclosure is equipped with the following configuration to appropriately control the feeding of aquatic organisms.

(本開示に係る養殖システム)
以下、本開示に係る養殖システム1を説明する。養殖システム1は、かけ流し式陸上養殖及び閉鎖循環式陸上養殖の両方式に適用可能であるが、以下の説明では、閉鎖循環式陸上養殖に適用されるものとする。養殖システム1は、水生生物、特に貝類を除く魚介類の飼育に適用可能であり、養殖対象の一例として、サバ、フグ、ヒラメ、エビ、タコ、イカ、ナマズ、又はウナギを挙げることができる。
(Aquaculture system according to the present disclosure)
The aquaculture system 1 according to the present disclosure will be described below. The aquaculture system 1 can be applied to both free-flowing land-based aquaculture and closed-circulation land-based aquaculture, but the following description will be applied to closed-circulation land-based aquaculture. The aquaculture system 1 can be applied to the rearing of aquatic organisms, particularly seafood excluding shellfish, and examples of the aquaculture targets include mackerel, pufferfish, flounder, shrimp, octopus, squid, catfish, and eels.

最初に概要を説明すれば、本開示に係る養殖システム1は、養殖する魚が摂餌中及び通常時(非摂餌時)の何れの遊泳状態であるかを画像解析し、その結果に基づいて給餌装置の動作を制御して魚に対する給餌を適正に制御する、というものである。以下、養殖システム1を具体的に説明する。 First, to give an overview, the aquaculture system 1 according to the present disclosure performs image analysis to determine whether the farmed fish are in a feeding state or a normal swimming state (not feeding), and controls the operation of the feeding device based on the results to appropriately control the feeding of the fish. The aquaculture system 1 will be described in detail below.

養殖システム1の構成について、図1を用いて説明する。図1は、養殖システム1の概略構成の一例を示す図である。 The configuration of the aquaculture system 1 will be explained using Figure 1. Figure 1 is a diagram showing an example of the general configuration of the aquaculture system 1.

養殖システム1は、主として、飼育水槽2、オーバーフロー槽3、給餌装置4、飼育水槽カメラ5(第1の撮像装置)、残餌カメラ6(第2の撮像装置)、及び給餌制御装置10を備える。 The aquaculture system 1 mainly comprises a breeding tank 2, an overflow tank 3, a feeding device 4, a breeding tank camera 5 (first imaging device), a remaining feed camera 6 (second imaging device), and a feeding control device 10.

飼育水槽2は、養殖対象となる魚と、該魚に好適な水(淡水、海水、又は汽水)とを含む。飼育水槽2は、養殖対象となる魚の種類、又は魚の成長過程等に応じた環境に設定されている。飼育水槽2は、屋内及び屋内の何れに設置されてもよい。飼育水槽2は、特定の大きさ、形状に限定されない。飼育水槽2は、従来の陸上養殖に使用される水槽及びその付帯設備を含む。 The breeding tank 2 contains the fish to be cultivated and water suitable for the fish (freshwater, seawater, or brackish water). The breeding tank 2 is set up in an environment appropriate for the type of fish to be cultivated or the growth stage of the fish. The breeding tank 2 may be installed indoors or outdoors. The breeding tank 2 is not limited to a specific size or shape. The breeding tank 2 includes tanks and associated equipment used in conventional land-based aquaculture.

飼育水槽2は、オーバーフローによって、水面上の浮遊物、並びに、水底の残餌及び糞などを除去する仕組みを有してよい。これにより、飼育水槽2は、壁面における汚れの付着を軽減し、清潔な壁面を維持する。オーバーフローした水は、飼育水槽2からオーバーフロー槽3へと排出される。 The breeding tank 2 may have a mechanism for overflowing to remove floating matter on the water surface, as well as leftover food and feces from the bottom. This reduces the buildup of dirt on the walls of the breeding tank 2 and keeps them clean. Overflowing water is discharged from the breeding tank 2 into the overflow tank 3.

オーバーフロー槽3は、飼育水槽2から後流へと向かう排水流路に設置される。より具体的に、オーバーフロー槽3は、飼育水槽2と、排水を濾過するためのフィルター槽(不図示)との間に設置されてよい。飼育水槽2から後流のフィルター槽まで自然流下により送水されてよい。仮に飼育水槽2とフィルター槽とがオーバーフロー槽3を介さずに直接接続されている場合、飼育水槽2とフィルター槽との高低差によって、飼育水槽2の水がフィルター槽に全量流出する事態が生じうる。オーバーフロー槽3は、そのような事態を防止するために飼育水槽2とフィルター槽との間に設置される。オーバーフロー槽3は、その設置高さに応じて飼育水槽2の運転水位を自動調整できる。 The overflow tank 3 is installed in the drainage flow path leading from the breeding tank 2 to the downstream side. More specifically, the overflow tank 3 may be installed between the breeding tank 2 and a filter tank (not shown) for filtering the drainage water. Water may be transported by gravity from the breeding tank 2 to the downstream filter tank. If the breeding tank 2 and the filter tank were directly connected without the overflow tank 3, the difference in elevation between the breeding tank 2 and the filter tank could cause all of the water in the breeding tank 2 to leak into the filter tank. The overflow tank 3 is installed between the breeding tank 2 and the filter tank to prevent this from happening. The overflow tank 3 can automatically adjust the operating water level of the breeding tank 2 depending on its installation height.

オーバーフロー槽3について、図2も参照しつつ、より具体的に説明する。図2は、本開示に係るオーバーフロー槽3の一例を示す概略図である。 The overflow tank 3 will be described in more detail with reference to Figure 2. Figure 2 is a schematic diagram showing an example of an overflow tank 3 according to the present disclosure.

参照番号200に示す図を参照して、オーバーフロー槽3は、飼育水槽2から後流へと向かう排水流路に設置されており、飼育水槽2の水面上の浮遊物、並びに、水底の残餌及び糞などを受け入れる。オーバーフロー槽3は、第1配管3aを介して飼育水槽2と接続する。オーバーフロー槽3は、簡易な構造の小型の水槽であってよい。 Referring to the diagram indicated by reference number 200, the overflow tank 3 is installed in the drainage flow path leading downstream from the breeding tank 2, and collects floating matter on the surface of the water in the breeding tank 2, as well as leftover food and feces at the bottom. The overflow tank 3 is connected to the breeding tank 2 via the first pipe 3a. The overflow tank 3 may be a small tank with a simple structure.

第1配管3aは、飼育水槽2の水面上の浮遊物、並びに、水底の残餌及び糞などを含む飼育水をオーバーフロー槽3へ送る。第1配管3aは、オーバーフロー槽3の上部又は下部など、適宜の位置に設けられてよい。第1配管3aは、オーバーフロー槽3に直接接続されていなくてもよく、図2の参照番号200に示す図のように、オーバーフロー槽3の上方に配管出口が位置決めされてもよい。第1配管3aは、1本以上あってよい。 The first pipe 3a sends breeding water containing floating matter on the surface of the breeding tank 2, as well as leftover food and feces at the bottom, to the overflow tank 3. The first pipe 3a may be installed in an appropriate position, such as above or below the overflow tank 3. The first pipe 3a does not have to be directly connected to the overflow tank 3, and the pipe outlet may be positioned above the overflow tank 3, as shown by reference number 200 in Figure 2. There may be one or more first pipes 3a.

飼育水槽2からオーバーフロー槽3に送られた飼育水は、第2配管3bを介してフィルター槽へと送出される。 The breeding water sent from the breeding tank 2 to the overflow tank 3 is sent to the filter tank via the second pipe 3b.

オーバーフロー槽3の一例を示す図2を参照して、オーバーフロー槽3の上部には残餌回収器7が載置され、第1配管3aから排出された飼育水に含まれる残餌を回収する。残餌回収器7は、水を通し、かつ、残餌を捕捉可能な構造を有する。残餌回収器7は、例えば、網又は笊(ざる)などであってよい。前記網の目は、残餌よりも小さい。これにより、残餌回収器7は、飼育水槽2から送られた、飼育水槽2の残餌を捕捉できる。 Referring to Figure 2, which shows an example of the overflow tank 3, a residual food collector 7 is placed on top of the overflow tank 3 and collects residual food contained in the breeding water discharged from the first pipe 3a. The residual food collector 7 has a structure that allows water to pass through and can capture residual food. The residual food collector 7 may be, for example, a net or a colander. The mesh size of the mesh is smaller than the residual food. This allows the residual food collector 7 to capture residual food in the breeding tank 2 that is sent from the breeding tank 2.

残餌回収器7は、飼育水槽2の残餌を捕捉できればよく、オーバーフロー槽3の上部ではなく、飼育水槽2から後流へと向かう排水流路内、又はオーバーフロー槽3の後流に位置するフィルター槽に設置されてもよい。残餌回収器7は、残餌をすべて回収する必要はなく、残餌の一部を回収するものであってよい。 The residual food collector 7 only needs to be able to capture residual food in the breeding tank 2, and may be installed not above the overflow tank 3, but in the drainage flow path leading downstream from the breeding tank 2, or in a filter tank located downstream of the overflow tank 3. The residual food collector 7 does not need to collect all residual food; it may only collect a portion of the residual food.

養殖システム1は、飼育水槽2から排出される飼育水の流量を制御するためのバルブを有してもよい。バルブは、飼育水槽2内の飼育水が全量流出しないよう飼育水の排出量を調整できる。この場合、養殖システム1は、オーバーフロー槽3を有していなくてよく、残餌回収器7は飼育水槽2の後流の排水流路内に設けられていればよい。 The aquaculture system 1 may have a valve for controlling the flow rate of the breeding water discharged from the breeding tank 2. The valve can adjust the amount of breeding water discharged so that the entire amount of breeding water in the breeding tank 2 does not flow out. In this case, the aquaculture system 1 does not need to have an overflow tank 3, and the residual feed collector 7 only needs to be installed in the drainage flow path downstream of the breeding tank 2.

図2に示すオーバーフロー槽3は、一例であって、特定の構造、仕様に限定されない。 The overflow tank 3 shown in Figure 2 is an example and is not limited to any particular structure or specifications.

給餌装置4(給餌装置)は、飼育水槽2で養殖する魚に給餌する装置である。餌は、生餌(生魚の切り身)、モイストペレット(半生の固形タイプ)、及びドライペレット(乾燥した固形タイプ)の何れであってもよい。以下の説明では、餌は、水よりも比重が大きいペレット状であるものとする。水より比重が大きいことにより、魚に食べられなかった餌(残餌)は、飼育水槽2の底に沈み、第1配管3aを介してオーバーフロー槽3に送られる。なお、餌は、水よりも比重が軽くてもよい。その場合でも、残餌は、第1配管3aを介してオーバーフロー槽3に送られ、残餌回収器7にて回収される。 The feeder 4 (feeder) is a device that feeds the fish cultivated in the breeding tank 2. The feed may be live feed (raw fish fillets), moist pellets (semi-raw solid type), or dry pellets (dry solid type). In the following description, the feed is assumed to be in pellet form, which has a higher specific gravity than water. Because the feed has a higher specific gravity than water, feed not eaten by the fish (residual feed) sinks to the bottom of the breeding tank 2 and is sent to the overflow tank 3 via the first pipe 3a. Note that the feed may also have a lower specific gravity than water. In this case, the residual feed is sent to the overflow tank 3 via the first pipe 3a and collected by the residual feed collector 7.

給餌装置4は、飼育水槽2の上方に設置されており、給餌時間になると飼育水槽2に餌を供給する。給餌装置4は、予め設定された時刻になると、給餌を開始・停止してよい。給餌装置4は、給餌制御装置10(後述)の命令、又は飼育員等のマニュアル操作によって、給餌を開始・停止し、及び/又は、給餌量を調整してもよい。給餌装置4は、従来の給餌装置が使用されてよく、例えば、餌タンク、餌計量部、給餌機構、駆動部、制御部、及び/又は通信部などを有してよい。 The feeding device 4 is installed above the breeding aquarium 2 and supplies food to the breeding aquarium 2 at feeding times. The feeding device 4 may start and stop feeding at preset times. The feeding device 4 may start and stop feeding and/or adjust the amount of food fed by command from the feeding control device 10 (described below) or manual operation by a zookeeper or the like. The feeding device 4 may be a conventional feeding device and may include, for example, a feed tank, a feed measuring unit, a feeding mechanism, a drive unit, a control unit, and/or a communication unit.

飼育水槽カメラ5は、飼育水槽2を撮像し、撮像画像(撮像データ)を給餌制御装置10に送信する。撮像画像は、飼育水槽2の水面を平面視した状態を示す画像であり、給餌装置4から餌が供給される領域Tの画像を含む。飼育水槽カメラ5は、飼育水槽2における領域Tとは異なる領域を撮像することもできる。領域Tは、飼育水槽2の全域であってもよい。飼育水槽カメラ5と給餌制御装置10とは有線及び/又は無線により接続される。飼育水槽カメラ5は、動画及び静止画の何れも撮像することができる。 The breeding tank camera 5 captures images of the breeding tank 2 and transmits the captured images (image data) to the feeding control device 10. The captured image shows a planar view of the water surface of the breeding tank 2, and includes an image of area T where food is supplied from the feeding device 4. The breeding tank camera 5 can also capture images of an area in the breeding tank 2 different from area T. Area T may be the entire area of the breeding tank 2. The breeding tank camera 5 and the feeding control device 10 are connected via wire and/or wirelessly. The breeding tank camera 5 can capture both video and still images.

飼育水槽カメラ5は、可視光領域及び赤外光領域の両領域において対象物を撮像できる装置であってよい。陸上養殖設備では夜間に消灯する運用形態がある。そのため、飼育水槽カメラ5は、昼間は可視画像を撮像し、夜間は赤外画像を撮像してよい。給餌制御装置10における画像処理(後述)は、可視画像と赤外画像とを区別せずに行われてよい。 The breeding tank camera 5 may be a device capable of capturing images of objects in both the visible light and infrared light ranges. Some land-based aquaculture facilities are operated with lights turned off at night. Therefore, the breeding tank camera 5 may capture visible images during the day and infrared images at night. Image processing (described below) in the feeding control device 10 may be performed without distinguishing between visible and infrared images.

残餌カメラ6は、残餌を回収する残餌回収器7を撮像する。残餌回収器7は、例えば、前述されているとおり、オーバーフロー槽3の上部、後流の配管、又はフィルター槽などに設置される。残餌カメラ6は、残餌回収器7を撮像し、残餌撮像画像(撮像データ)を給餌制御装置10に送信する。残餌カメラ6と給餌制御装置10とは有線及び/又は無線により接続される。残餌カメラ6は、動画及び静止画の何れも撮像することができる。 The remaining feed camera 6 captures images of the remaining feed collector 7, which collects remaining feed. As described above, the remaining feed collector 7 is installed, for example, above the overflow tank 3, in downstream piping, or in a filter tank. The remaining feed camera 6 captures images of the remaining feed collector 7 and transmits the captured images (image data) of the remaining feed to the feeding control device 10. The remaining feed camera 6 and the feeding control device 10 are connected via wire and/or wirelessly. The remaining feed camera 6 can capture both video and still images.

残餌カメラ6は、可視光領域及び赤外光領域の両領域において対象物を撮像できる装置であってよい。残餌カメラ6は、昼間は可視画像を撮像し、夜間は赤外画像を撮像してよい。残餌カメラ6における画像処理(後述)は、可視画像と赤外画像とを区別せずに行われてよい。 The remaining bait camera 6 may be a device capable of capturing images of objects in both the visible light and infrared light regions. The remaining bait camera 6 may capture visible images during the day and infrared images at night. Image processing (described below) in the remaining bait camera 6 may be performed without distinguishing between visible and infrared images.

(給餌制御装置)
給餌制御装置10は、以下(1)、(2)、及び/又は(3)に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、飼育水槽2に給餌する給餌装置4の動作を制御する。
(Feeding control device)
The feeding control device 10 determines whether the fish are feeding or not based on (1), (2), and/or (3) below, and controls the operation of the feeding device 4 that feeds the breeding tank 2 based on the determination result.

(1)飼育水槽カメラ5が撮像した飼育水槽2の撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて、当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量。 (1) A statistical quantity that indicates the characteristics of the distribution of pixel values within each of multiple divided regions in the image of the breeding aquarium 2 captured by the breeding tank camera 5.

(2)残餌カメラ6が撮像した残餌回収器7の残餌撮像画像に基づいて特定される残餌量。 (2) The amount of remaining food determined based on the image of the remaining food captured by the remaining food camera 6 in the remaining food collector 7.

(3)飼育水槽カメラ5が撮像した飼育水槽2の複数の撮像画像に対して動画像処理を行うことにより算出された魚の行動量。 (3) The amount of fish movement calculated by performing video processing on multiple images of the breeding tank 2 captured by the breeding tank camera 5.

以下、給餌制御装置10の構成を図3により説明する。図3は、本開示の一態様に係る給餌制御装置10の概略構成の一例を示す図である。 The configuration of the feeding control device 10 will be explained below with reference to Figure 3. Figure 3 is a diagram showing an example of the general configuration of the feeding control device 10 according to one embodiment of the present disclosure.

図3に示すように、給餌制御装置10は、通信部20、及び制御部30を備える。 As shown in FIG. 3, the feeding control device 10 includes a communication unit 20 and a control unit 30.

給餌制御装置10は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び外部記憶装置などの記録部40を備えてよい。記録部40は、制御部30によって実行される所定のアプリケーションプログラムなどを記憶してよい。記録部40は、給餌動作における時間当たりの給餌量の設定を含む給餌スケジュールを記録してよい。記録部40は、後述する飼育水槽カメラ5及び残餌カメラ6により撮像された画像(静止画及び/又は静止画)を記録してよい。記録部40は、後述する判定部32による判定結果、判定部32が判定に用いる各種の閾値等を記録してよい。このように、記録部40は、給餌制御装置10の動作に関連する任意のデータ及び/又は情報を記録してよい。 The feeding control device 10 may be equipped with a recording unit 40 such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), or an external storage device. The recording unit 40 may store predetermined application programs executed by the control unit 30. The recording unit 40 may record a feeding schedule, including the setting of the amount of food to be fed per hour during feeding operations. The recording unit 40 may record images (still images and/or still images) captured by the breeding tank camera 5 and the remaining food camera 6, which will be described later. The recording unit 40 may record the results of judgment by the judgment unit 32, which will be described later, various thresholds used by the judgment unit 32 for judgment, etc. In this way, the recording unit 40 may record any data and/or information related to the operation of the feeding control device 10.

給餌制御装置10は、キーボード、マウス、又は音声入力などの、ユーザの各種操作を受け付ける入力部50を備えてよい。給餌制御装置10は、テキスト、画像、又は後述する異常報知部37による異常報知などを表示する表示部60を備えてよい。 The feeding control device 10 may include an input unit 50 that accepts various user operations, such as a keyboard, mouse, or voice input. The feeding control device 10 may also include a display unit 60 that displays text, images, or abnormality alerts from the abnormality alert unit 37 (described below).

通信部20は、少なくとも飼育水槽カメラ5、残餌カメラ6、及び給餌装置4との通信を行うことが可能な構成を有している。この通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。無線通信の場合、電波を用いるもの、赤外線を用いるものなどが適用され得る。電波を用いるものとしては、Bluetooth(登録商標)及びWiFi(登録商標)などが適用され得る。 The communication unit 20 is configured to be able to communicate with at least the aquarium camera 5, the remaining bait camera 6, and the feeding device 4. This communication may be wireless or wired. In the case of wireless communication, communication using radio waves or infrared rays may be used. In the case of communication using radio waves, Bluetooth (registered trademark) and Wi-Fi (registered trademark) may be used.

通信部20は、養殖システム1の運転に係る様々な情報を、インターネット又はクラウド等を介して、養殖システム1の管理者等に送信することができる。そのような情報の例としては、後述する異常報知部37による異常報知、飼育水槽カメラ5及び/又は残餌カメラ6により撮像された撮像画像、給餌装置4による給餌状況(給餌スケジュール、給餌量など)などが挙げられる。 The communications unit 20 can transmit various information related to the operation of the aquaculture system 1 to the manager of the aquaculture system 1 via the internet, the cloud, etc. Examples of such information include abnormality alerts from the abnormality alert unit 37 (described below), images captured by the breeding tank camera 5 and/or the remaining feed camera 6, and the feeding status (feeding schedule, feed amount, etc.) of the feeding device 4.

制御部30は、給餌制御装置10が備える各機能の処理を実行するように制御するものであり、分散値算出部31、判定部32、動作制御部33、残餌量特定部34、調整部35、行動量算出部36、及び異常報知部37を備える。以下、それぞれの構成について説明する。 The control unit 30 controls the execution of the processing of each function provided by the feeding control device 10, and includes a variance value calculation unit 31, a judgment unit 32, an operation control unit 33, a remaining food amount identification unit 34, an adjustment unit 35, an activity amount calculation unit 36, and an abnormality notification unit 37. Each configuration is described below.

(統計量の算出)
分散値算出部31は、水生生物(魚)が含まれる飼育水槽2を飼育水槽カメラ5にて撮像した撮像画像を、通信部20を介して飼育水槽カメラ5から取得する。そして、分散値算出部31は、該撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値のばらつきを示す統計量を算出する。以下、図4等を用いて具体的に説明する。
(Calculation of statistics)
The variance value calculation unit 31 acquires an image of a breeding tank 2 containing aquatic organisms (fish) captured by the breeding tank camera 5 from the breeding tank camera 5 via the communication unit 20. Then, the variance value calculation unit 31 calculates a statistic indicating the dispersion of pixel values within each of a plurality of divided regions in the captured image. This will be specifically described below using FIG. 4 etc.

なお、以下では、算出される統計量は画素値のばらつきを示す統計量(分散値又は標準偏差)であるものとして説明しているが、撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す、他の統計量が算出されてもよい。画素値の分布の特徴を示す統計量は、例えば、画素値のバラツキを示す、分散値又は標準偏差に加え、画素値の、平均値、中央値、最頻値、尖度、又は歪度等を含みうる。水中生物の種類又は飼育水槽カメラ5の種類等によっては、画素値の、平均値、中央値、最頻値、尖度、又は歪度等の統計値を用いて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定することができる。 Note that, in the following description, the calculated statistical quantity is described as a statistical quantity (variance or standard deviation) indicating the dispersion of pixel values. However, other statistical quantities indicating the characteristics of the distribution of pixel values within each of multiple divided regions in the captured image may also be calculated. Statistical quantities indicating the characteristics of the distribution of pixel values may include, for example, the variance or standard deviation, which indicate the dispersion of pixel values, as well as the mean, median, mode, kurtosis, or skewness of pixel values. Depending on the type of aquatic organism or the type of aquarium camera 5, statistical values such as the mean, median, mode, kurtosis, or skewness of pixel values can be used to determine whether the fish are feeding.

図4は、飼育水槽カメラ5により撮像された、魚(マサバ)の遊泳状態の一例を示す図である。 Figure 4 shows an example of the swimming behavior of a fish (chub mackerel) captured by the aquarium camera 5.

参照番号400に示す図は、通常時(非摂餌中)の魚の遊泳状態を示す。参照番号410に示す図は、摂餌中の魚の遊泳状態を示す。両者を比較すると、通常時と摂餌中とで魚の遊泳状態が相違する。通常時の遊泳では、魚群による水面への影響は少ない。摂餌中の遊泳では、魚が餌に食いつき、水面が荒れている。 The diagram indicated by reference number 400 shows the swimming state of fish under normal circumstances (not feeding). The diagram indicated by reference number 410 shows the swimming state of fish while feeding. Comparing the two, the swimming state of fish under normal circumstances and while feeding is different. When swimming under normal circumstances, the impact of the school of fish on the water surface is small. When swimming while feeding, the fish bite the bait, causing the water surface to become rough.

通常時と摂餌中とで魚の遊泳状態が相違する点に注目して、分散値算出部31は、次のように統計量を算出する。そのことを図5、図6を参照して説明する。なお、以下の説明では、統計量は分散値であるものとして説明する。 By focusing on the difference in the swimming behavior of fish during normal times and when they are feeding, the variance calculation unit 31 calculates statistics as follows. This will be explained with reference to Figures 5 and 6. Note that in the following explanation, the statistics will be explained as variances.

図5は、通常時の遊泳状態における分散値のヒストグラムを算出する方法を説明するための図である。 Figure 5 is a diagram illustrating a method for calculating a histogram of variance values during normal swimming.

参照番号500に示す図のように、分散値算出部31は、通常時の魚の遊泳状態を示す撮像画像を、10px×10pxの大きさのブロックサイズに分割する。次に、分散値算出部31は、すべてのブロックについて、ブロック内の画素値の分散値を算出する。画素値は、0~255の256階調で表現される。 As shown in the diagram indicated by reference number 500, the variance calculation unit 31 divides a captured image showing the normal swimming state of fish into blocks each measuring 10px x 10px. Next, the variance calculation unit 31 calculates the variance of the pixel values within each block for each block. The pixel values are expressed in 256 levels from 0 to 255.

続いて、参照番号510に示す図を参照して、分散値算出部31は、ヒストグラムを作成する。ヒストグラムは、横軸が分散値を示し、縦軸が度数を示す。一例として、分散値算出部31は、横軸の分散値を20刻み(すなわち階級幅を20)とするヒストグラムを作成する。 Next, referring to the diagram indicated by reference number 510, the variance value calculation unit 31 creates a histogram. In the histogram, the horizontal axis represents the variance value and the vertical axis represents the frequency. As an example, the variance value calculation unit 31 creates a histogram in which the variance value on the horizontal axis is in increments of 20 (i.e., the class width is 20).

図6は、摂餌中の遊泳状態における分散値のヒストグラムを算出する方法を説明するための図である。 Figure 6 is a diagram illustrating a method for calculating a histogram of variance values during swimming while feeding.

参照番号600に示す図を参照して、分散値算出部31は、摂餌中の魚の遊泳状態を示す撮像画像を、10px×10pxの大きさのブロックサイズに分割する。次に、分散値算出部31は、すべてのブロックについて、ブロック内の画素値の分散値を算出する。画素値は、0~255の256階調で表現される。 Referring to the diagram indicated by reference number 600, the variance calculation unit 31 divides a captured image showing the swimming state of a feeding fish into blocks each measuring 10px x 10px. Next, the variance calculation unit 31 calculates the variance of the pixel values within each block for each block. The pixel values are expressed in 256 levels from 0 to 255.

続いて、参照番号610に示す図を参照して、分散値算出部31は、ヒストグラムを作成する。ヒストグラムは、横軸に分散値を、縦軸に度数を示す。一例として、分散値算出部31は、分散値を20刻みとするヒストグラムを作成する。 Next, referring to the diagram indicated by reference number 610, the variance value calculation unit 31 creates a histogram. The histogram shows variance values on the horizontal axis and frequency on the vertical axis. As an example, the variance value calculation unit 31 creates a histogram in which variance values are divided into increments of 20.

このようにして、分散値算出部31は、飼育水槽2の領域Tを飼育水槽カメラ5にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値のばらつきを示す分散値を算出する。そして、分散値算出部31は、算出した分散値に係るデータを判定部32に送出する。 In this way, the variance value calculation unit 31 calculates a variance value indicating the variation in pixel values within each of multiple divided regions in the image of region T of the breeding tank 2 captured by the breeding tank camera 5. The variance value calculation unit 31 then sends data related to the calculated variance value to the determination unit 32.

なお、分散値算出部31は、ばらつきを示す統計量として、分割領域内の画素値の標準偏差を算出してもよい。分割されるブロックサイズは、15px×15px等の他のサイズであってもよい。ヒストグラムにおける横軸の分散値は、30刻み等の他の数値であってもよい。分散値算出部31は、ヒストグラムという形式ではなく、分散値と度数とを対応付けたデータを判定部32に送出してよい。 The variance calculation unit 31 may calculate the standard deviation of pixel values within the divided region as a statistical quantity indicating variation. The divided block size may be other sizes, such as 15px x 15px. The variance values on the horizontal axis of the histogram may be other numerical values, such as in increments of 30. The variance calculation unit 31 may send data associating variance values with frequencies to the determination unit 32, rather than in the form of a histogram.

(判定部による判定)
判定部32は、分散値算出部31から、分散値算出部31が算出した分散値に係るデータを受け取る。そして、判定部32は、分散値算出部31が算出した分散値に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する。以下、具体的に説明する。
(Determination by Determination Unit)
The determination unit 32 receives data relating to the variance calculated by the variance calculation unit 31 from the variance calculation unit 31. Then, the determination unit 32 determines whether or not the fish is feeding based on the variance calculated by the variance calculation unit 31. This will be explained in detail below.

最初に、図5及び図6を参照して、図5及び図6の2つのヒストグラムを比較すると、通常時の遊泳状態では、魚は穏やかに遊泳するため、ヒストグラムは左側に偏った分布を有する。これに対して、摂餌中の遊泳状態では、魚は活動的に遊泳するため、ヒストグラムはより広がりを持った分布を有する。 First, referring to Figures 5 and 6, comparing the two histograms in Figures 5 and 6, we can see that during normal swimming, the fish swim calmly, so the histogram has a distribution skewed to the left. In contrast, during swimming while feeding, the fish swim actively, so the histogram has a more spread-out distribution.

そこで、判定部32は、通常時及び摂餌中の遊泳状態における分散値の差を顕著に表現するために、分散値の度数比を算出する。その後、判定部32は、その度数比に基づいて魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する。そのことを図7等により説明する。 The determination unit 32 therefore calculates the frequency ratio of the variance values to clearly express the difference between the variance values during normal swimming and during feeding. The determination unit 32 then determines whether the fish is feeding based on this frequency ratio. This will be explained using Figure 7 and other figures.

図7は、判定部32による、第1指標値及び第2指標値の算出方法を説明するための図である。参照番号700に示す図は、図5の参照番号510に示すヒストグラムにおいて、所定の第1の区分及び所定の第2の区分が設定された様子を示す。参照番号710に示す図は、図6の参照番号610に示すヒストグラムにおいて、所定の第1の区分及び所定の第2の区分が設定された様子を示す。 Figure 7 is a diagram for explaining how the determination unit 32 calculates the first index value and the second index value. The diagram indicated by reference number 700 shows how a predetermined first division and a predetermined second division are set in the histogram indicated by reference number 510 in Figure 5. The diagram indicated by reference number 710 shows how a predetermined first division and a predetermined second division are set in the histogram indicated by reference number 610 in Figure 6.

最初に、判定部32は、飼育水槽2の領域Tを飼育水槽カメラ5にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のうち、所定の第1の区分に分類される分散値を有する分割領域の数に応じた第1指標値を算出する。図7に示す例では、所定の第1の区分は、分散値0~50が設定されている。第1指標値は、分散値0~50を有する分割領域の数である。 First, the determination unit 32 calculates a first index value corresponding to the number of divided areas having variance values that are classified into a predetermined first category among multiple divided areas in an image captured by the breeding aquarium camera 5 of area T of the breeding aquarium 2. In the example shown in Figure 7, the predetermined first category is set to variance values of 0 to 50. The first index value is the number of divided areas having variance values of 0 to 50.

また、判定部32は、第1の区分よりも大きい分散値の範囲を示す所定の第2の区分に分類される分散値を有する分割領域の数に応じた第2指標値を算出する。図7に示す例では、所定の第2の区分は、分散値200~250が設定されている。第2指標値は、分散値200~250を有する分割領域の数である。 The determination unit 32 also calculates a second index value corresponding to the number of divided regions having variance values that fall into a predetermined second category, which indicates a range of variance values greater than the first category. In the example shown in Figure 7, the predetermined second category is set to variance values of 200 to 250. The second index value is the number of divided regions having variance values of 200 to 250.

そして、判定部32は、第1指標値と第2指標値の大きさの違いを示す摂餌指数を算出し、その摂餌指数を用いて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する。図7に示す例では、判定部32は、第1指標値(分散値0~50を有する分割領域の数)と第2指標値(分散値200~250を有する分割領域の数)の大きさの違いを示す摂餌指数(分散度数比)を算出し、その度数比を用いて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する。そのことを図8により説明する。 The determination unit 32 then calculates a feeding index that indicates the difference in magnitude between the first index value and the second index value, and uses this feeding index to determine whether the fish is feeding. In the example shown in Figure 7, the determination unit 32 calculates a feeding index (variance frequency ratio) that indicates the difference in magnitude between the first index value (the number of divided regions with variance values 0 to 50) and the second index value (the number of divided regions with variance values 200 to 250), and uses this frequency ratio to determine whether the fish is feeding. This is explained using Figure 8.

図8は、判定部32によって魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する方法を説明するための図である。 Figure 8 is a diagram illustrating how the determination unit 32 determines whether a fish is feeding.

図8のグラフは、横軸が撮像画像のフレーム番号を示し、縦軸が分散度数比を示す。フレーム番号は、時間(時系列データ)に相当すると考えてよい。判定部32は、飼育水槽カメラ5によって経時的に撮像された撮像画像それぞれに対して摂餌指数(分散度数比)を算出し、時間と分散度数比とを対応付けるグラフ(又は、テーブル等)を作成する。 In the graph of Figure 8, the horizontal axis indicates the frame number of the captured image, and the vertical axis indicates the dispersion frequency ratio. The frame number can be considered to correspond to time (time-series data). The determination unit 32 calculates the feeding index (dispersion frequency ratio) for each image captured over time by the breeding aquarium camera 5, and creates a graph (or table, etc.) that correlates time with the dispersion frequency ratio.

図8の例を参照すると、横軸のフレーム番号1000~1400を境として、左右で分散度数比の違いが顕著に表れている。これは、通常時の遊泳状態と摂餌中の遊泳状態とで分散度数比に有意な差が生じることに起因する。度数比が相対的に高い左側は、第1指標値と第2指標値との差が大きい通常時の魚の遊泳状態を示す。度数比が相対的に低い右側は、第1指標値と第2指標値との差が小さい摂餌中の魚の遊泳状態を示す。 Referring to the example in Figure 8, there is a noticeable difference in the dispersion frequency ratio between the left and right sides of the horizontal axis, frame numbers 1000 to 1400. This is due to the significant difference in dispersion frequency ratio between normal swimming states and swimming states while feeding. The left side, where the frequency ratio is relatively high, indicates the normal swimming state of the fish, where the difference between the first and second index values is large. The right side, where the frequency ratio is relatively low, indicates the swimming state of the fish while feeding, where the difference between the first and second index values is small.

そこで、判定部32は、予め定められた分散度数比の閾値(例えば、1.0)よりも分散度数比が大きい、フレーム番号1000~1400より左側に対応する時間帯は「通常時の遊泳状態」と判定する。また、判定部32は、当該閾値よりも分散度数比が小さい、フレーム番号1000~1400より右側に対応する時間帯は「摂餌中の遊泳状態」と判定することができる。 The determination unit 32 therefore determines that the time period corresponding to the left of frame numbers 1000 to 1400, where the variance ratio is greater than a predetermined threshold value for the variance ratio (e.g., 1.0), is a "normal swimming state." The determination unit 32 can also determine that the time period corresponding to the right of frame numbers 1000 to 1400, where the variance ratio is smaller than the threshold, is a "swimming state while feeding."

このように、判定部32は、通常時の遊泳状態と摂餌中の遊泳状態とで分散度数比に顕著な差が見出されることを利用して、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定できる。従来の画像処理技術においては、例えば通常時の遊泳状態と摂餌中の遊泳状態とを判別する場合に、両者の撮像画像の輝度を比較する手法も検討されたが、有意な結果を得ることができなかった。この点、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを分散度数比に基づき高い精度で判定することができる。 In this way, the determination unit 32 can determine whether or not a fish is feeding by taking advantage of the significant difference in the dispersity ratio between normal swimming states and feeding swimming states. In conventional image processing technology, for example, when distinguishing between normal swimming states and feeding swimming states, a method of comparing the brightness of captured images of both states has been considered, but no significant results were obtained. In this regard, the determination unit 32 can determine with high accuracy whether or not a fish is feeding based on the dispersity ratio.

所定の第1の区分及び所定の第2の区分はそれぞれ適宜設定されてよい。例えば、所定の第1の区分は分散値50~100が設定され、所定の第2の区分は分散値200~250が設定されてよい。 The predetermined first division and the predetermined second division may each be set as appropriate. For example, the predetermined first division may be set to a variance value between 50 and 100, and the predetermined second division may be set to a variance value between 200 and 250.

ただし、経験的に、第2の区分における分散値の下限値は、第1の区分における分散値の上限値の2倍以上であることが好ましい。これにより、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かをより高い精度で判定できる。 However, empirically, it is preferable that the lower limit of the variance value in the second category be at least twice the upper limit of the variance value in the first category. This allows the determination unit 32 to determine with greater accuracy whether the fish is feeding.

第1指標値及び第2指標値はそれぞれ、分割領域の数ではなく、分割領域の合計面積を示す値とすることもできる。摂餌指数は、第1指標値と第2指標値との比又は差分等であってよい。何れの場合においても、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定できる。 The first index value and the second index value may each be a value indicating the total area of the divided regions, rather than the number of divided regions. The feeding index may be the ratio or difference between the first index value and the second index value. In either case, the determination unit 32 can determine whether the fish is feeding.

図3に戻り、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定し、その判定結果に係る情報を動作制御部33に送出する。 Returning to Figure 3, the determination unit 32 determines whether the fish is feeding and sends information related to the determination result to the operation control unit 33.

動作制御部33は、判定部32の判定結果に基づいて、飼育水槽2に給餌する給餌装置4の動作を制御する。その一例を図9により説明する。図9は、動作制御部33による給餌装置4の動作制御の一例を示すフロー図である。なお、図9の例では、給餌装置4は魚へ給餌しておらず、かつ、判定部32の判定結果が「摂餌中ではない」であるものとする。 The operation control unit 33 controls the operation of the feeding device 4 that supplies food to the breeding tank 2 based on the determination result of the determination unit 32. An example of this is explained using Figure 9. Figure 9 is a flow diagram showing an example of the operation control of the feeding device 4 by the operation control unit 33. Note that in the example of Figure 9, it is assumed that the feeding device 4 is not feeding the fish, and the determination result of the determination unit 32 is "not feeding."

最初に、S900にて、判定部32が、前述の統計量に基づく手法により、「魚は摂餌中ではない」と判定したとする。続いて、S902では、判定部32が、記録部40に記録されている、魚への給餌スケジュールを確認する。そして、S904では、判定部32が、魚への給餌スケジュールを参照して、現在の時刻が給餌開始予定時刻を過ぎているか否かを判定する。 First, in S900, the determination unit 32 determines that the fish are not feeding using the aforementioned statistical method. Next, in S902, the determination unit 32 checks the fish feeding schedule recorded in the recording unit 40. Then, in S904, the determination unit 32 references the fish feeding schedule and determines whether the current time has passed the scheduled feeding start time.

S904にてNOの場合、現在の時刻は給餌開始予定時刻を過ぎていない。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌装置4の停止状態を継続させる。判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌停止を継続」を実行するものであってもよい。S904にてNOの場合、フローは、S900とS902との間に戻る。 If the answer is NO in S904, the current time has not passed the scheduled feeding start time. Therefore, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to continue the stopped state of the feeding device 4. The judgment unit 32 may also execute the "continue stopped feeding" command without issuing any instruction to the operation control unit 33. If the answer is NO in S904, the flow returns to the step between S900 and S902.

S904にてYESの場合(S906)、現在の時刻は給餌開始予定時刻を過ぎている。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌装置4に給餌を開始させる。 If the answer is YES in S904 (S906), the current time has passed the scheduled feeding start time. Therefore, the determination unit 32 instructs the operation control unit 33 to cause the feeding device 4 to start feeding.

次に、フローはS908に進む。ここで、S908以降のフローは、動作制御部33から給餌装置4に対して給餌開始が指示されたにも拘わらず、給餌装置4が給餌動作をしていない状況を想定しているものとする。給餌装置4が給餌動作をしていないことは、例えば、判定部32が、前述の統計量に基づく手法により、「魚は摂餌中ではない」と判定してもよい。あるいは、給餌動作中であることを示す信号が給餌装置4から送出されていないことを受けて、給餌装置4は給餌動作を行っていないと判定部32が判定してもよい。 The flow then proceeds to S908. Here, the flow from S908 onwards assumes a situation in which the feeding device 4 is not performing a feeding operation despite the operation control unit 33 instructing the feeding device 4 to start feeding. The fact that the feeding device 4 is not performing a feeding operation may be determined, for example, by the determination unit 32 using the aforementioned statistical method to determine that "the fish are not feeding." Alternatively, the determination unit 32 may determine that the feeding device 4 is not performing a feeding operation when it receives a signal indicating that a feeding operation is in progress from the feeding device 4.

S908では、判定部32は、魚への給餌スケジュールを参照して、現在の時刻が給餌開始予定時刻から所定時間過ぎているか否かを判定する。所定時間は、給餌装置4に異常が発生しているか否かを判定するための閾値であって、適宜の時間を設定してよい。 In S908, the determination unit 32 refers to the fish feeding schedule and determines whether the current time is a predetermined time after the scheduled feeding start time. The predetermined time is a threshold value used to determine whether an abnormality has occurred in the feeding device 4, and may be set to any appropriate time.

S908にてYESの場合(S910)、現在の時刻が給餌開始予定時刻から所定時間過ぎているにも拘わらず魚に給餌されていないことを示す。そこで、判定部32は、給餌装置4に異常が発生していると判定し、異常報知部37に異常警報を発報させる。 If the answer is YES in S908 (S910), this indicates that the fish have not been fed even though a predetermined amount of time has passed since the scheduled feeding start time. Therefore, the determination unit 32 determines that an abnormality has occurred in the feeding device 4 and causes the abnormality notification unit 37 to issue an abnormality alarm.

S908にてNOの場合、給餌装置4に異常が発生していると判定するタイミングではないことから、フローはS906に戻り、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌装置4に給餌を開始させる。 If the answer is NO at S908, it is not yet time to determine that an abnormality has occurred in the feeding device 4, so the flow returns to S906, and the determination unit 32 instructs the operation control unit 33 to cause the feeding device 4 to begin feeding.

このように、動作制御部33は、判定部32の判定結果に基づいて、飼育水槽2に給餌する給餌装置4の動作を制御することができる。 In this way, the operation control unit 33 can control the operation of the feeding device 4 that supplies food to the breeding aquarium 2 based on the judgment result of the judgment unit 32.

(残餌量に基づく判定)
次に、残餌量特定部34について説明する。前述したように、残餌カメラ6は、飼育水槽2からの排水流路に設置されて、排水に含まれる残餌を回収する残餌回収器7を撮像する。残餌量特定部34は、その残餌撮像画像に基づいて、残餌量を特定する。残餌量特定部34は、周知の画像検出方法、例えば、YOLO(You Only Look Once)のアルゴリズムを用いて、残餌回収器7に回収された残餌量を検出できる。この場合、残餌量特定部34(YOLO)は、残餌回収器7に回収された残餌を1つずつ検出し、その数をカウントする。残餌量特定部34(YOLO)は、残餌撮像画像中の残餌の占める面積に基づいて、残餌の数をカウントしてもよい。
(Determination based on remaining food amount)
Next, the remaining food amount specifying unit 34 will be described. As mentioned above, the remaining food camera 6 is installed in the drainage flow path from the breeding aquarium 2 and captures an image of the remaining food collector 7, which collects remaining food contained in the drainage water. The remaining food amount specifying unit 34 specifies the amount of remaining food based on the remaining food image. The remaining food amount specifying unit 34 can detect the amount of remaining food collected in the remaining food collector 7 using a well-known image detection method, for example, the YOLO (You Only Look Once) algorithm. In this case, the remaining food amount specifying unit 34 (YOLO) detects each piece of remaining food collected in the remaining food collector 7 and counts the number of pieces. The remaining food amount specifying unit 34 (YOLO) may also count the number of remaining food based on the area occupied by the remaining food in the remaining food image.

残餌量特定部34は、YOLOに代えて、SSD(Single Shot MultiBox Detector)、R-CNN、又はそれらから派生した物体検出手法を用いて、残餌回収器7に回収された残餌量を検出してもよい。 Instead of YOLO, the remaining food amount identification unit 34 may use SSD (Single Shot MultiBox Detector), R-CNN, or an object detection method derived therefrom to detect the amount of remaining food collected in the remaining food collector 7.

例えば、残餌を回収する残餌回収器7が網である場合を考える。網がオーバーフロー槽3の上部に常時載置されている場合には、残餌量特定部34は、網に回収された残餌の合計量を検出する。網がオーバーフロー槽3の上部に常時載置されず、定期的に新しい網と交換される場合には、残餌量特定部34は、新しい網と交換されたタイミングで、残餌の量を0からカウントし始めてよい。 For example, consider the case where the remaining bait collector 7 that collects remaining bait is a net. If the net is always placed on top of the overflow tank 3, the remaining bait amount determination unit 34 will detect the total amount of remaining bait collected by the net. If the net is not always placed on top of the overflow tank 3 and is periodically replaced with a new net, the remaining bait amount determination unit 34 may start counting the amount of remaining bait from 0 when the net is replaced with a new one.

判定部32は、前述した統計量(分散値又は標準偏差)及び残餌量特定部34によりカウントされた残餌量の両方に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定することもできる。その一例を図10により説明する。図10は、判定部が、統計量及び残餌量特定部によりカウントされた残餌量の両方に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。 The determination unit 32 can also determine whether the fish is feeding based on both the aforementioned statistical quantity (variance or standard deviation) and the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit 34. An example of this is explained with reference to Figure 10. Figure 10 is a flow diagram showing an example in which the determination unit determines whether the fish is feeding based on both the statistical quantity and the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit.

S1000にて、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量Nが「N>N1」を満たすか否かを判定する。N1は、摂餌中であるか否かを判断するための閾値であって、適宜の数値を設定してよい。 In S1000, the determination unit 32 determines whether the remaining food amount N counted by the remaining food amount determination unit 34 satisfies "N > N1." N1 is a threshold value used to determine whether the pet is currently feeding, and may be set to an appropriate value.

S1000にてYESの場合(S1002)、残餌量が多いことを示す。そこで、判定部32は、前述した統計量を考慮することなく、「摂餌中ではない」と判定する。 If the answer to S1000 is YES (S1002), this indicates that the amount of remaining food is large. Therefore, the judgment unit 32 judges that the animal is "not feeding" without taking the aforementioned statistical quantities into consideration.

S1000にてNOの場合(S1004)、判定部32は、前述した統計量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する。 If the answer is NO in S1000 (S1004), the determination unit 32 determines whether the fish is feeding based on the aforementioned statistics.

S1004にてYESの場合(S1006)、判定部32は、「摂餌中である」と判定する。 If the answer is YES in S1004 (S1006), the judgment unit 32 judges that the animal is "feeding."

S1004にてNOの場合(S1008)、判定部32は、「摂餌中ではない」と判定する。 If the answer is NO in S1004 (S1008), the judgment unit 32 judges that the animal is not currently feeding.

ここに挙げた判定方法は一例であるが、このようにして、判定部32は、前述した統計量及び残餌量特定部34によりカウントされた残餌量の両方に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定できる。閾値自体は、給餌量、魚の個体数、季節、残餌回収器7の交換頻度、及び/又は魚の成長具合等によって適宜設定してよい。また、閾値は、残餌量ではなく、残餌量の増加速度などに基づき設定されてもよい。設定された閾値は、記録部40に記録されていてよい。 The determination method described above is one example, but in this way the determination unit 32 can determine whether or not the fish are feeding based on both the aforementioned statistical amount and the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit 34. The threshold value itself may be set appropriately based on the amount of food fed, the number of fish, the season, the frequency of replacing the remaining food collector 7, and/or the growth of the fish. The threshold value may also be set based on the rate at which the amount of remaining food increases, rather than the amount of remaining food. The set threshold value may be recorded in the recording unit 40.

また、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量のみに基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定することもできる。以下、図11~13を参照して説明する。図11~図13はそれぞれ、判定部が、残餌量特定部によりカウントされた残餌量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定する一例を示すフロー図である。 The determination unit 32 can also determine whether the fish is feeding based solely on the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit 34. This will be explained below with reference to Figures 11 to 13. Each of Figures 11 to 13 is a flow chart showing an example in which the determination unit determines whether the fish is feeding based on the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit.

図11を参照して、S1100では、給餌装置4による給餌開始後、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量Nが「N>N2」を満たすか否かを判定する。N2は、摂餌中であるか否かを判断するための閾値であって、適宜の数値を設定してよい。 Referring to Figure 11, in S1100, after feeding by the feeding device 4 begins, the determination unit 32 determines whether the remaining food amount N counted by the remaining food amount determination unit 34 satisfies "N > N2." N2 is a threshold value used to determine whether feeding is in progress, and may be set to an appropriate value.

S1100にてYESの場合(S1102)、残餌量が多いことを示す。そこで、判定部32は、「摂餌中ではない」と判定する。次に、S1104にて、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌装置4に給餌を停止させる。 If the answer is YES at S1100 (S1102), this indicates that there is a large amount of remaining food. Therefore, the determination unit 32 determines that the animal is "not feeding." Next, at S1104, the determination unit 32 instructs the operation control unit 33 to cause the feeding device 4 to stop feeding.

S1100にてNOの場合(S1106)、残餌量が少ないことを示す。そこで、判定部32は、「摂餌中である」と判定する。そして、S1108にて、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌装置4による給餌を継続させる。S1108は「給餌停止を継続」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌停止を継続」を実行してもよい。 If the answer is NO at S1100 (S1106), this indicates that the amount of remaining food is low. Therefore, the judgment unit 32 judges that the animal is "feeding." Then, at S1108, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to continue feeding by the feeding device 4. Because S1108 corresponds to "continue stopping feeding," the judgment unit 32 may execute "continue stopping feeding" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

次に、図12を参照して、S1200では、判定部32は、給餌装置4による給餌開始から所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は、適宜に設定されてよい。 Next, referring to FIG. 12, in S1200, the determination unit 32 determines whether a predetermined time has elapsed since the feeding device 4 started feeding. The predetermined time may be set as appropriate.

S1200にてNOの場合(S1202)、給餌終了が時期尚早であることを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1202は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If S1200 returns NO (S1202), this indicates that the feeding was terminated prematurely. Therefore, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feeding amount (kg/h). Since S1202 corresponds to "maintaining the feeding amount," the judgment unit 32 may execute "maintaining the feeding amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

S1200にてYESの場合(S1204)、次に、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量Nが「N<N3」を満たすか否かを判定する。N3は、給餌量を増加させるか否かを判断するための閾値である。N3は、適宜の数値を設定してよい。 If the answer is YES in S1200 (S1204), the determination unit 32 then determines whether the remaining food amount N counted by the remaining food amount determination unit 34 satisfies "N < N3". N3 is a threshold value used to determine whether to increase the amount of food fed. N3 may be set to an appropriate value.

S1204にてNOの場合(S1206)、残餌量が少なくないことを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1206は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If S1204 returns NO (S1206), this indicates that the amount of remaining feed is not small. Therefore, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feed amount (kg/h). Since S1206 corresponds to "maintain feed amount," the judgment unit 32 may execute "maintain feed amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

S1204にてYESの場合(S1208)、残餌量が少ないことを示す。そこで、判定部32は、調整部35(後述)に指示して、給餌量(kg/h)を増加させる。 If S1204 returns YES (S1208), this indicates that the amount of remaining feed is low. Therefore, the judgment unit 32 instructs the adjustment unit 35 (described below) to increase the feed amount (kg/h).

図13を参照して、S1300にて、判定部32は、給餌装置4による給餌開始から所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は、適宜に設定されてよい。 Referring to FIG. 13, in S1300, the determination unit 32 determines whether a predetermined time has elapsed since the feeding device 4 started feeding. The predetermined time may be set as appropriate.

S1302にてNOの場合(S1302)、給餌終了が時期尚早であることを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1302は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If the result at S1302 is NO (S1302), this indicates that the feeding was terminated prematurely. Therefore, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feeding amount (kg/h). Since S1302 corresponds to "maintaining the feeding amount," the judgment unit 32 may execute "maintaining the feeding amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

S1300にてYESの場合(S1304)、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量Nが「N≧N4」を満たすか否かを判定する。N4は、給餌量を減少させるか否かを判断するための閾値である。N4は、1以上の数字であって、適宜に決められてよい。 If the answer is YES in S1300 (S1304), it is determined whether the remaining food amount N counted by the remaining food amount determination unit 34 satisfies "N≧N4". N4 is a threshold value used to determine whether to reduce the amount of food fed. N4 is a number equal to or greater than 1 and may be determined as appropriate.

S1304にてNOの場合(S1306)、給餌量を減少させる必要が無いことを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1304は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If the result of S1304 is NO (S1306), this indicates that there is no need to reduce the feed amount. Therefore, the judgment unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feed amount (kg/h). Since S1304 corresponds to "maintain feed amount," the judgment unit 32 may execute "maintain feed amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

S1304にてYESの場合(S1308)、給餌量を減少させる必要があることを示す。そこで、判定部32は、調整部35(後述)に指示して、給餌量(kg/h)を減少させる。 If S1304 returns YES (S1308), this indicates that the feed amount needs to be reduced. Therefore, the determination unit 32 instructs the adjustment unit 35 (described below) to reduce the feed amount (kg/h).

このように、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量に基づいて、魚が摂餌中の状態であるか否かを判定し、かつ、給餌量を調整することもできる。 In this way, the determination unit 32 can determine whether the fish are feeding based on the amount of remaining food counted by the remaining food amount determination unit 34, and can also adjust the amount of food provided.

調整部35は、給餌動作における時間当たりの給餌量の設定を含む給餌スケジュールに基づいて飼育水槽2に給餌する給餌装置4に対して、残餌量に基づいて時間当たりの給餌量を調整する。調整部35は、給餌スケジュールに関するデータを記録部40より取得してよい。調整部35は、残餌量に関するデータを残餌量特定部34より取得してよい。 The adjustment unit 35 adjusts the amount of food to be fed per hour based on the amount of remaining food for the feeding device 4, which feeds the breeding aquarium 2 based on a feeding schedule that includes settings for the amount of food to be fed per hour in the feeding operation. The adjustment unit 35 may obtain data related to the feeding schedule from the recording unit 40. The adjustment unit 35 may obtain data related to the amount of remaining food from the remaining food amount determination unit 34.

調整部35が残餌量に基づいて時間当たりの給餌量を調整する動作の一例を図14により説明する。図14は、調整部35が残餌量に基づいて時間当たりの給餌量を調整する動作の一例をフロー図である。 An example of the operation of the adjustment unit 35 to adjust the amount of feed fed per hour based on the amount of remaining food is described with reference to Figure 14. Figure 14 is a flow chart showing an example of the operation of the adjustment unit 35 to adjust the amount of feed fed per hour based on the amount of remaining food.

S1400にて、判定部32は、残餌量特定部34によりカウントされた残餌量Nが「N>N5」を満たすか否かを判定する。N5は、給餌量の増減を判断するための閾値であって、適宜の数値を設定してよい。 At S1400, the determination unit 32 determines whether the remaining food amount N counted by the remaining food amount determination unit 34 satisfies "N > N5." N5 is a threshold value used to determine whether the amount of food fed has increased or decreased, and may be set to an appropriate value.

S1400にてNOの場合(S1402)、残餌量がN5以下であることを示す。そこで、判定部32は、「N≦N5」の状態が所定時間経過したか否かを判定する。所定時間は、適宜に設定されてよい。 If the result of S1400 is NO (S1402), this indicates that the amount of remaining food is less than or equal to N5. The judgment unit 32 then determines whether the "N≦N5" state has continued for a predetermined time. The predetermined time may be set as appropriate.

S1402にてNOの場合(S1404)、残餌量がN5以下である状態が所定時間継続していないこと、つまり、魚への給餌量を増加させる必要が無いことを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1404は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If S1402 returns NO (S1404), this indicates that the remaining feed amount has not remained below N5 for a predetermined period of time, meaning that there is no need to increase the amount of feed given to the fish. Therefore, the determination unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feed amount (kg/h). Since S1404 corresponds to "maintain feed amount," the determination unit 32 may execute "maintain feed amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

S1402にてYESの場合(S1406)、残餌量がN5以下である状態が所定時間継続したこと、つまり、魚への給餌量を増加させる必要があることを示す。そこで、判定部32は、調整部35に指示して、給餌量(kg/h)を増加させる。 If S1402 returns YES (S1406), this indicates that the amount of remaining food has remained below N5 for a predetermined period of time, meaning that the amount of food given to the fish needs to be increased. Therefore, the determination unit 32 instructs the adjustment unit 35 to increase the amount of food given (kg/h).

S1400にてYESの場合(S1408)、残餌量がN5よりも多いことを示す。そこで、判定部32は、給餌スケジュールに基づく給餌終了時刻まで所定の時間未満か否かを判定する。 If S1400 returns YES (S1408), this indicates that the amount of remaining food is greater than N5. Therefore, the judgment unit 32 determines whether there is less than a predetermined time until the feeding end time based on the feeding schedule.

S1408にてNOの場合(S1410)、給餌終了時刻まで所定の時間以上残されていること、つまり、魚への給餌量を減少させる必要があることを示す。そこで、判定部32は、調整部35に指示して、給餌量(kg/h)を減少させる。 If the answer is NO in S1408 (S1410), this indicates that there is more than a predetermined amount of time remaining until the feeding end time, meaning that the amount of feed given to the fish needs to be reduced. Therefore, the judgment unit 32 instructs the adjustment unit 35 to reduce the amount of feed (kg/h).

S1408にてYESの場合(S1412)、給餌終了時刻まで所定の時間未満しか残されていないこと、つまり、魚への給餌量を減少させる必要がないことを示す。そこで、判定部32は、動作制御部33に指示して、給餌量(kg/h)を維持させる。S1412は「給餌量を維持」に該当するため、判定部32は、動作制御部33に対して何らの指示をせず、それにより「給餌量を維持」を実行してもよい。 If S1408 returns YES (S1412), this indicates that there is less than a predetermined amount of time remaining until the feeding end time, meaning that there is no need to reduce the amount of feed given to the fish. Therefore, the determination unit 32 instructs the operation control unit 33 to maintain the feed amount (kg/h). Because S1412 corresponds to "maintain feed amount," the determination unit 32 may execute "maintain feed amount" without issuing any instruction to the operation control unit 33.

ここに挙げた給餌量の調整方法は一例であるが、このように、調整部35は、給餌動作における時間当たりの給餌量の設定を含む給餌スケジュールに基づいて飼育水槽2に給餌する給餌装置4に対して、残餌量に基づいて時間当たりの給餌量を調整できる。 The method for adjusting the feed amount described above is one example, but in this way, the adjustment unit 35 can adjust the feed amount per hour based on the amount of remaining food for the feeding device 4, which feeds the breeding aquarium 2 based on a feeding schedule that includes setting the feed amount per hour in the feeding operation.

(遊泳速度に基づく判定)
次に、魚の遊泳速度も考慮して、魚が摂餌中の状態か否かを判定する方法を図15により説明する。図15は、魚の遊泳速度も考慮して、魚が摂餌中の状態か否かを判定する方法を説明するためのフロー図である。
(Determination based on swimming speed)
Next, a method for determining whether or not a fish is feeding, taking into consideration the swimming speed of the fish, will be described with reference to Fig. 15. Fig. 15 is a flow chart for explaining a method for determining whether or not a fish is feeding, taking into consideration the swimming speed of the fish.

まず、S1500にて、行動量算出部36は、飼育水槽2の領域Tを飼育水槽カメラ5にて撮像した撮像画像を、通信部20を介して飼育水槽カメラ5から取得する。 First, in S1500, the behavioral amount calculation unit 36 acquires an image of area T of the breeding aquarium 2 captured by the breeding aquarium camera 5 from the breeding aquarium camera 5 via the communication unit 20.

次に、S1502にて、行動量算出部36は、複数の撮像画像に対して動画像処理を行うことにより魚の行動量(遊泳速度)を算出する。行動量算出部36は、周知の画像検出方法、例えば、オプティカルフローのアルゴリズムを用いて、魚の遊泳速度を算出してよい。オプティカルフローは、常時動作させていてよい。 Next, in S1502, the activity amount calculation unit 36 calculates the activity amount (swimming speed) of the fish by performing video image processing on the multiple captured images. The activity amount calculation unit 36 may calculate the swimming speed of the fish using a well-known image detection method, for example, an optical flow algorithm. The optical flow may be running continuously.

オプティカルフローは、画像における物体の見かけ速度の分布を示したものである。撮像画像間のオプティカルフローを推定して、映像における物体の速度を測定できる。図16は、オプティカルフローを用いて、2フレーム間の魚の動きを2次元ベクトルで表現した図である。このような手法を用いて、行動量算出部36は、複数の撮像画像に対して動画像処理を行うことにより遊泳速度を算出できる。 Optical flow indicates the distribution of the apparent speed of an object in an image. By estimating the optical flow between captured images, the speed of an object in a video can be measured. Figure 16 is a diagram using optical flow to represent the movement of a fish between two frames as a two-dimensional vector. Using this method, the behavioral amount calculation unit 36 can calculate the swimming speed by performing video processing on multiple captured images.

図15に戻り、S1504にて、判定部32は、魚の行動量(遊泳速度)が所定値を下回っているか否かを判定する。このとき、給餌装置4は魚への給餌を行っているものとする。 Returning to FIG. 15, in S1504, the determination unit 32 determines whether the activity level (swimming speed) of the fish is below a predetermined value. At this time, it is assumed that the feeding device 4 is feeding the fish.

S1504にてNOの場合(S1506)、魚は摂餌中であり、行動量が多いことを示す。そこで、判定部32は、魚は「摂餌中である」と判定する。 If the answer is NO in S1504 (S1506), this indicates that the fish is feeding and is actively moving. Therefore, the determination unit 32 determines that the fish is "feeding."

S1504にてNOの場合(S1508)、魚は十分に摂餌し、行動量が少ないことを示す。そこで、判定部32は、「摂餌中ではない」と判定する。 If the answer is NO in S1504 (S1508), this indicates that the fish has fed sufficiently and is not actively moving. Therefore, the determination unit 32 determines that the fish is "not feeding."

S1504、S1506、及びS1508の各ステップに関して、より具体的に図17を用いて説明する。図17は、同じ時刻における、分散度数比と魚の遊泳速度を比較した図である。 Steps S1504, S1506, and S1508 will be explained in more detail using Figure 17. Figure 17 is a graph comparing the dispersion frequency ratio and the swimming speed of fish at the same time.

参照番号1700に示す図は、横軸が時刻を示し、縦軸が分散度数比を示す。グラフ中のFで示す時間帯は給餌中を示す。参照番号1710に示す図は、横軸が時刻を示し、縦軸が魚の遊泳速度(pixel)を示す。グラフ中のFで示す時間帯は給餌中を示す。参照番号1700と参照番号1710とで時刻を揃えている。 In the diagram indicated by reference number 1700, the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the dispersion frequency ratio. The time period indicated by F in the graph indicates feeding. In the diagram indicated by reference number 1710, the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the swimming speed (pixels) of the fish. The time period indicated by F in the graph indicates feeding. The times in reference numbers 1700 and 1710 are the same.

図17から分かるように、遊泳速度は、給餌中Fの当初は上昇するが、暫く時間が経過すると下降する。この魚の性質を利用して、判定部32は、給餌装置4から給餌を行っている状態において魚の遊泳速度が所定値を下回った場合に、魚が摂餌中の状態ではないと判定する。一例として、給餌を開始して時間が経過すると、魚は満腹感を感じ遊泳速度が低下する。そこで、魚の遊泳速度が給餌開始直後の50%にまで低下した場合、判定部32は、魚が摂餌中の状態ではないと判定する。所定値は、給餌量、魚の個体数、季節、及び/又は魚の成長具合等によって適宜設定してよい。所定値は、記録部40に記録されていてよい。 As can be seen from Figure 17, the swimming speed increases initially during feeding F, but decreases after a while. Taking advantage of this characteristic of fish, the determination unit 32 determines that the fish are not feeding if the swimming speed of the fish falls below a predetermined value while feeding is being performed by the feeding device 4. As an example, as time passes after feeding begins, the fish feel full and their swimming speed decreases. Therefore, if the swimming speed of the fish drops to 50% of the speed immediately after feeding began, the determination unit 32 determines that the fish are not feeding. The predetermined value may be set appropriately depending on the amount of feed, the number of fish, the season, and/or the growth state of the fish. The predetermined value may be recorded in the recording unit 40.

なお、魚の遊泳速度を測定する方法は、オプティカルフローに限定されず、フレーム間差分又は個体追跡に基づく画像解析手法などの他の方法であってもよい。 Note that the method for measuring the swimming speed of fish is not limited to optical flow, and other methods such as image analysis techniques based on frame difference or individual tracking may also be used.

以上のように、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを以下(1)、(2)、及び/又は(3)に基づいて判定することができる。 As described above, the determination unit 32 can determine whether a fish is feeding based on (1), (2), and/or (3) below.

(1)飼育水槽カメラ5が撮像した飼育水槽2の撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて、当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量。 (1) A statistical quantity that indicates the characteristics of the distribution of pixel values within each of multiple divided regions in the image of the breeding aquarium 2 captured by the breeding tank camera 5.

(2)残餌カメラ6が撮像した残餌回収器7の残餌撮像画像に基づいて特定される残餌量。 (2) The amount of remaining food determined based on the image of the remaining food captured by the remaining food camera 6 in the remaining food collector 7.

(3)飼育水槽カメラ5が撮像した飼育水槽2の複数の撮像画像に対して動画像処理を行うことにより算出された魚の行動量。 (3) The amount of fish movement calculated by performing video processing on multiple images of the breeding tank 2 captured by the breeding tank camera 5.

判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを、(1)乃至(3)の個別の結果に基づいて判定できる。また、判定部32は、魚が摂餌中の状態であるか否かを、(1)から(3)から抽出される少なくとも2つ以上の結果に基づいて判定することもできる。例えば、判定部32は、(1)及び(2)、(2)及び(3)、又は(1)及び(3)の結果に基づき魚が摂餌中の状態であるか否かを判定できる。さらに、判定部32は、(1)乃至(3)すべての結果に基づき魚が摂餌中の状態であるか否かを判定できる。判定部32が(1)乃至(3)の何れの結果に魚が摂餌中の状態であるか否かを判定するかは、魚の種類、魚の成長具合、及び/又は季節等によって適宜変更してよい。ただし、魚が摂餌中の状態か否かを、(1)から(3)から抽出される少なくとも2つ以上の結果に基づいて判定することによって、養殖システム1及び給餌制御装置10は、魚に対する給餌をより適正に制御できるという効果が得られる。 The determination unit 32 can determine whether the fish are feeding based on the individual results of (1) to (3). The determination unit 32 can also determine whether the fish are feeding based on at least two or more results extracted from (1) to (3). For example, the determination unit 32 can determine whether the fish are feeding based on the results of (1) and (2), (2) and (3), or (1) and (3). Furthermore, the determination unit 32 can determine whether the fish are feeding based on all of the results of (1) to (3). Which of the results of (1) to (3) the determination unit 32 uses to determine whether the fish are feeding may be changed as appropriate depending on the type of fish, the state of growth of the fish, and/or the season. However, by determining whether the fish are feeding based on at least two or more results extracted from (1) to (3), the aquaculture system 1 and the feeding control device 10 can achieve the effect of more appropriately controlling the feeding of the fish.

以上により、本開示に係る、給餌制御装置10及び給餌制御装置10を備えた養殖システム1は、魚に対する給餌を従来よりも適正に制御することができる。水産養殖業が直面する最大の課題は、魚の飼料代と言われている。その背景として、魚の飼料に用いられる魚粉費が過去15年で3倍にまで高騰していることが挙げられている。飼料代は、総コストの半分を占め、魚種によっては8割に達することもある。 As a result, the feeding control device 10 and the aquaculture system 1 equipped with the feeding control device 10 according to the present disclosure can control the feeding of fish more appropriately than before. The biggest challenge facing the aquaculture industry is said to be the cost of fish feed. One factor behind this is that the cost of fish meal used in fish feed has tripled over the past 15 years. Feed costs account for half of the total cost, and can reach 80% depending on the fish species.

この点、養殖システム1及び給餌制御装置10は、前記の構成を備えることにより、魚に対する給餌を従来よりも適正に制御でき、その結果、魚の飼料代を低減できる。 In this regard, the aquaculture system 1 and feeding control device 10, by being equipped with the above-described configuration, can control the feeding of fish more appropriately than before, thereby reducing the cost of fish feed.

また、養殖システム1及び給餌制御装置10は、飼料の無駄を削減することもでき、より環境に優しい陸上養殖及び海面養殖を実現することができる。 In addition, the aquaculture system 1 and feeding control device 10 can reduce feed waste, enabling more environmentally friendly land-based and marine aquaculture.

さらに、養殖システム1及び給餌制御装置10は、給餌時間及び給餌量を適正に設定できるため、飼育員の負荷を低減できる。 Furthermore, the aquaculture system 1 and feeding control device 10 can appropriately set feeding times and amounts, thereby reducing the burden on keepers.

(異常報知)
次に、図3に戻り、異常報知部37について説明する。
(Abnormality notification)
Next, returning to FIG. 3, the abnormality notification unit 37 will be described.

異常報知部37は、給餌装置4の異常(動作不良等)を報知することができる。例えば、予め設定された給餌装置4の給餌開始予定時刻を所定時間過ぎているにも関わらず、魚が摂餌中の状態でないと判定部32が判定した場合、異常報知部37は、給餌装置4において異常が発生していることを報知してよい(例えば、図9のS912)。異常報知部37は、メール等の電子的手段及び/又は音声等によって、給餌装置4に異常が発生していることを、飼育員及び/又は養殖システム1の運営者等に報知してよい。異常報知部37は、異常が発生していることを表示部60に表示することもできる。 The abnormality notification unit 37 can notify of an abnormality (such as a malfunction) in the feeding device 4. For example, if the determination unit 32 determines that the fish are not currently feeding even though a predetermined amount of time has passed since the scheduled feeding start time for the feeding device 4, the abnormality notification unit 37 may notify that an abnormality has occurred in the feeding device 4 (for example, S912 in FIG. 9 ). The abnormality notification unit 37 may notify the keeper and/or operator of the aquaculture system 1, etc., of the abnormality in the feeding device 4 by electronic means such as email and/or by voice, etc. The abnormality notification unit 37 can also display the abnormality on the display unit 60.

給餌装置が故障すると、魚の死活に直結する。この点、給餌制御装置10は、異常報知部を備えることにより、判定部32による判定結果を、給餌装置4の異常の有無と関連付けることができる。これにより、給餌制御装置10は、養殖システム1をより安全に運転することができる。 A malfunction in the feeding device can directly affect the life or death of the fish. In this regard, the feeding control device 10 is equipped with an abnormality notification unit, which allows the determination result by the determination unit 32 to be associated with the presence or absence of an abnormality in the feeding device 4. This allows the feeding control device 10 to operate the aquaculture system 1 more safely.

(給餌制御方法)
次に、本開示に係る給餌制御方法の一例を図18により説明する。図18は、本開示に係る給餌制御方法の一例を説明するためのフローシートである。
(Feeding control method)
Next, an example of a feeding control method according to the present disclosure will be described with reference to Fig. 18. Fig. 18 is a flow chart for explaining an example of a feeding control method according to the present disclosure.

まず、S1800において、養殖システム1の運転を開始する。 First, in S1800, operation of the aquaculture system 1 is started.

次に、S1802において、飼育水槽カメラ5が、飼育水槽2の領域Tを撮像し、撮像画像(撮像データ)を給餌制御装置10に送信する。また、残餌カメラ6が、排水に含まれる残餌を回収する残餌回収器7を撮像し、残餌撮像画像(撮像データ)を給餌制御装置10に送信する。飼育水槽カメラ5及び残餌カメラ6は、養殖システム1の運転開始後、常時、画像を撮像することができる。 Next, in S1802, the breeding tank camera 5 captures an image of area T in the breeding tank 2 and transmits the captured image (image data) to the feeding control device 10. In addition, the remaining feed camera 6 captures an image of the remaining feed collector 7, which collects remaining feed contained in the wastewater, and transmits the remaining feed image (image data) to the feeding control device 10. The breeding tank camera 5 and remaining feed camera 6 can capture images at any time after the aquaculture system 1 starts operating.

続いて、S1804において、判定部32が、第1指標値と第2指標値の大きさの違いを示す摂餌指数を算出する。 Next, in S1804, the determination unit 32 calculates a feeding index that indicates the difference in magnitude between the first index value and the second index value.

続いて、S1806にて、判定部32が、給餌装置4に動作不良があるかどうかを判定する。一例として、予め設定された給餌装置4の給餌開始予定時刻を所定時間過ぎているにも関わらず、魚が摂餌中の状態でないと判定部32が判定した場合、判定部32は、給餌装置4に動作不良があると判定する。その後、異常報知部37が、給餌装置4において異常が発生していることを報知する。S30では、後述するS40における残餌量も判定材料に含めてもよい。 Next, in S1806, the determination unit 32 determines whether the feeding device 4 is malfunctioning. As an example, if the determination unit 32 determines that the fish are not feeding even though a predetermined amount of time has passed since the scheduled feeding start time for the feeding device 4, the determination unit 32 determines that the feeding device 4 is malfunctioning. The abnormality notification unit 37 then notifies the user that an abnormality has occurred in the feeding device 4. In S30, the amount of remaining food in S40, described below, may also be included in the determination criteria.

S1808では、残餌量特定部34が、残餌撮像画像に基づいて、残餌量を算出する。 In S1808, the remaining food amount determination unit 34 calculates the remaining food amount based on the remaining food image.

S1810では、行動量算出部36が、複数の撮像画像に対して動画像処理を行うことにより魚の行動量(遊泳速度)を算出する。 In S1810, the activity amount calculation unit 36 calculates the activity amount (swimming speed) of the fish by performing video image processing on multiple captured images.

S1806、S1808、及びS1810は、並行処理されてよいし、所定の順序に従って実行されてもよい。 S1806, S1808, and S1810 may be processed in parallel or may be executed in a predetermined order.

S1812では、S1804乃至S1810の結果を受けて、判定部32が、給餌装置4の運転継続の可否を判定する。判定部32は、摂餌指数、残餌量、及び/又は遊泳速度の各々の閾値を比較して、給餌装置4の運転継続又は運転停止を判定する。判定部32は、摂餌指数、残餌量、又は遊泳速度の各々の閾値に基づいて、給餌装置4の運転継続又は運転停止を判定することもできる。 In S1812, based on the results of S1804 to S1810, the judgment unit 32 determines whether to continue operating the feeding device 4. The judgment unit 32 compares the threshold values for the feeding index, remaining food amount, and/or swimming speed to determine whether to continue operating the feeding device 4 or stop operating it. The judgment unit 32 can also determine whether to continue operating the feeding device 4 or stop operating it based on the threshold values for the feeding index, remaining food amount, or swimming speed.

このようにして、本開示に係る養殖システム1は、養殖する魚が摂餌中及び通常時(非摂餌時)の何れの遊泳状態であるかを画像解析し、その結果に基づいて給餌装置の動作を制御して魚に対する給餌を適正に制御する。 In this way, the aquaculture system 1 according to the present disclosure performs image analysis to determine whether the farmed fish are swimming while feeding or normally (not feeding), and controls the operation of the feeding device based on the results to appropriately control the feeding of the fish.

(ソフトウェアによる実現例)
給餌制御装置10(以下、「装置」と呼ぶ)の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック(特に制御部30に含まれる各部)としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
(Software implementation example)
The functions of the feeding control device 10 (hereinafter referred to as the "device") are realized by a program that causes a computer to function as the device, and by a program that causes a computer to function as each control block of the device (particularly each part included in the control unit 30).

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。 In this case, the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program. The functions described in each of the above embodiments are realized by executing the program using this control device and storage device.

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。 The above program may be stored non-transitory on one or more computer-readable storage media. These storage media may or may not be included in the device. In the latter case, the program may be supplied to the device via any wired or wireless transmission medium.

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 Furthermore, some or all of the functions of each of the above control blocks can be realized by logic circuits. For example, integrated circuits incorporating logic circuits that function as each of the above control blocks are also included in the scope of the present invention. In addition, the functions of each of the above control blocks can also be realized by, for example, a quantum computer.

また、上記各実施形態で説明した各処理は、AI(Artificial Intelligence:人工知能)に実行させてもよい。この場合、AIは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置(例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等)で動作するものであってもよい。 Furthermore, each process described in each of the above embodiments may be executed by AI (Artificial Intelligence). In this case, the AI may run on the control device, or on another device (for example, an edge computer or a cloud server).

〔まとめ〕
本開示の態様1に係る給餌制御装置は、水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、前記第1算出部が算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備える。
〔summary〕
A feeding control device according to aspect 1 of the present disclosure includes a first calculation unit that calculates statistics indicating characteristics of the distribution of pixel values within each of a plurality of divided areas in an image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a determination unit that determines whether the aquatic organisms are feeding based on the statistics calculated by the first calculation unit, and an operation control unit that controls the operation of a feeding device that feeds the aquarium based on the determination result of the determination unit.

前記の構成によれば、本開示の態様1に係る給餌制御装置は、水生生物に対する給餌を適正に制御することができる。 With the above configuration, the feeding control device according to aspect 1 of the present disclosure can appropriately control feeding of aquatic organisms.

本開示の態様2に係る給餌制御装置は、前記の態様1において、前記判定部が、前記複数の分割領域のうち、所定の第1の区分に分類される前記統計量を有する前記分割領域の数に応じた第1指標値と、前記第1の区分よりも大きい統計量の範囲を示す所定の第2の区分に分類される前記統計量を有する前記分割領域の数に応じた第2指標値と、の値の大きさの違いを示す摂餌指数を用いて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する。 A feeding control device according to aspect 2 of the present disclosure is the same as in aspect 1, in which the determination unit determines whether the aquatic organism is feeding using a feeding index that indicates the difference in magnitude between a first index value corresponding to the number of divided areas among the plurality of divided areas that have the statistical quantity classified into a predetermined first division, and a second index value corresponding to the number of divided areas that have the statistical quantity classified into a predetermined second division that indicates a range of statistical quantities larger than the first division.

前記の構成によれば、判定部は、水生生物が摂餌中の状態であるか否かを摂餌指数により高い精度で判定することができる。 With this configuration, the determination unit can determine with high accuracy whether an aquatic organism is feeding based on the feeding index.

本開示の態様3に係る給餌制御装置は、前記の態様2において、前記第2の区分における統計量の下限値は、前記第1の区分における統計量の上限値の2倍以上である。 A feeding control device according to aspect 3 of the present disclosure is the same as in aspect 2, except that the lower limit value of the statistical quantity in the second category is at least twice the upper limit value of the statistical quantity in the first category.

前記の構成によれば、判定部は、水生生物が摂餌中の状態であるか否かをより高い精度で判定することができる。 With this configuration, the determination unit can determine with greater accuracy whether an aquatic organism is feeding.

本開示の態様4に係る給餌制御装置は、前記の態様1において、前記撮像画像は、前記水槽の水面を平面視した状態を示す画像であり、前記給餌装置から餌が供給される領域を含む。 A feeding control device according to Aspect 4 of the present disclosure is the same as Aspect 1, except that the captured image is an image showing a planar view of the water surface of the aquarium, and includes the area to which food is supplied from the feeding device.

前記の構成によれば、前記撮像画像は、魚が餌に食いつき様子をより確実に撮像することができる。その結果、本開示の態様4に係る給餌制御装置は、水生生物に対する給餌をより適正に制御することができる。 With this configuration, the captured image can more reliably capture the fish biting the bait. As a result, the feeding control device according to aspect 4 of the present disclosure can more appropriately control the feeding of aquatic organisms.

本開示の態様5に係る給餌制御装置は、前記の態様1から4の何れかにおいて、前記水槽からの排水流路に設置されて排水に含まれる残餌を回収する残餌回収器を撮像した残餌撮像画像に基づいて、残餌量を特定する残餌量特定部をさらに備え、前記判定部は、前記統計量および前記残餌量に基づいて前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する。 The feeding control device according to aspect 5 of the present disclosure, in any of aspects 1 to 4 above, further includes a remaining food amount determination unit that determines the amount of remaining food based on a remaining food image taken of a remaining food collector that is installed in the drainage flow path from the aquarium and collects remaining food contained in the drainage water, and the determination unit determines whether the aquatic organism is feeding based on the statistics and the remaining food amount.

前記の構成によれば、判定部は、統計量及び残餌量という二つの指標に基づいて前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定するため、より高い精度で判定することができる。 With this configuration, the determination unit determines whether the aquatic organism is feeding based on two indicators: statistics and the amount of remaining food, allowing for more accurate determination.

本開示の態様6に係る給餌制御装置は、前記の態様5において、給餌動作における時間当たりの給餌量の設定を含む給餌スケジュールに基づいて前記水槽に給餌する前記給餌装置に対して、前記残餌量に基づいて前記時間当たりの給餌量を調整する調整部をさらに備える。 A feeding control device according to aspect 6 of the present disclosure is the same as in aspect 5 above, and further includes an adjustment unit that adjusts the amount of food to be fed per hour based on the amount of remaining food, for the feeding device that feeds the aquarium based on a feeding schedule that includes setting the amount of food to be fed per hour in the feeding operation.

前記の構成によれば、本開示の態様6に係る給餌制御装置は、飼料の無駄を削減でき、飼料代の節約、環境に優しい陸上養殖の実現、といった効果を奏することもできる。 With the above configuration, the feeding control device according to aspect 6 of the present disclosure can reduce feed waste, saving on feed costs and realizing environmentally friendly land-based aquaculture.

本開示の態様7に係る給餌制御装置は、前記の態様1から6の何れかにおいて、複数の前記撮像画像に対して動画像処理を行うことにより前記水生生物の行動量を算出する第2算出部をさらに備え、前記判定部は、前記給餌装置から給餌を行っている状態において前記行動量が所定値を下回っている場合に、前記水生生物が摂餌中の状態ではないと判定する。 A feeding control device according to aspect 7 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 6, further comprising a second calculation unit that calculates the activity level of the aquatic organism by performing video image processing on the captured images, and the determination unit determines that the aquatic organism is not feeding if the activity level is below a predetermined value while the feeding device is feeding the organism.

前記の構成によれば、判定部は、水生生物の行動量にも基づいて水生生物より高い精度で判定することができる。 With this configuration, the determination unit can make a more accurate determination than for aquatic organisms, also based on the amount of activity of the aquatic organisms.

本開示の態様8に係る給餌制御装置は、前記の態様1から7の何れかにおいて、前記給餌装置の予め設定された給餌開始予定時刻を所定時間過ぎているにも関わらず、前記水生生物が摂餌中の状態でないと前記判定部が判定した場合、前記給餌装置に異常が発生していることを報知する異常報知部をさらに備える。 A feeding control device according to aspect 8 of the present disclosure, in any of aspects 1 to 7 described above, further includes an abnormality notification unit that notifies the user that an abnormality has occurred in the feeding device when the determination unit determines that the aquatic organism is not currently feeding even though a predetermined amount of time has passed since the scheduled feeding start time set by the feeding device.

給餌装置が故障すると、水生生物の死活に直結する。この点、本開示の態様8に係る給餌制御装置は、前記の構成を備えることにより、判定部による判定結果を、給餌装置の異常の有無と関連付けることができため、給餌制御装置が適用される養殖システムをより安全に運転することができる。 A malfunction in the feeding device can directly affect the life or death of aquatic organisms. In this regard, the feeding control device according to aspect 8 of the present disclosure, by being equipped with the above-described configuration, can correlate the judgment result by the judgment unit with the presence or absence of an abnormality in the feeding device, thereby enabling safer operation of the aquaculture system to which the feeding control device is applied.

本開示の態様9に係る給餌制御方法は、水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出ステップと、前記第1算出ステップにて算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御ステップと、を含む。 A feeding control method according to aspect 9 of the present disclosure includes a first calculation step of calculating, for each of a plurality of divided regions in an image captured by a first imaging device of an aquarium containing aquatic organisms, a statistical quantity indicating characteristics of the distribution of pixel values within the divided region; a determination step of determining whether the aquatic organisms are feeding based on the statistical quantity calculated in the first calculation step; and an operation control step of controlling the operation of a feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result in the determination step.

前記の構成によれば、本開示の態様9に係る給餌制御方法は、水生生物に対する給餌を適正に制御することができる。 With the above configuration, the feeding control method according to aspect 9 of the present disclosure can appropriately control feeding of aquatic organisms.

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、それぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 This disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining the disclosed technical means are also included in the technical scope of this disclosure. Furthermore, new technical features can be created by combining the disclosed technical means.

1 養殖システム
2 飼育水槽
3 オーバーフロー槽
3a 第1配管
3b 第2配管
4 給餌装置
5 飼育水槽カメラ(第1の撮像装置)
6 残餌カメラ(第2の撮像装置)
7 残餌回収器
10 給餌制御装置
20 通信部
30 制御部
31 分散値算出部(第1算出部)
32 判定部
33 動作制御部
34 残餌量特定部
35 調整部
36 行動量算出部(第2算出部)
37 異常報知部
40 記録部
50 入力部
60 表示部
1 Aquaculture system 2 Breeding tank 3 Overflow tank 3a First pipe 3b Second pipe 4 Feeding device 5 Breeding tank camera (first imaging device)
6. Remaining bait camera (second imaging device)
7: remaining feed collector 10: feeding control device 20: communication unit 30: control unit 31: variance value calculation unit (first calculation unit)
32 Determination unit 33 Operation control unit 34 Remaining food amount identification unit 35 Adjustment unit 36 Activity amount calculation unit (second calculation unit)
37 Abnormality notification unit 40 Recording unit 50 Input unit 60 Display unit

Claims (9)

水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、
前記第1算出部が算出した統計量に基づ前記撮像画像における前記複数の分割領域のそれぞれの前記統計量の度数分布に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備える給餌制御装置。
a first calculation unit that calculates, for each of a plurality of divided regions in a captured image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a statistical quantity that indicates a characteristic of a distribution of pixel values within the divided region;
a determination unit that determines whether the aquatic organism is feeding based on a frequency distribution of the statistical quantities for each of the plurality of divided regions in the captured image, the frequency distribution being based on the statistical quantities calculated by the first calculation unit; and
A feeding control device comprising: an operation control unit that controls the operation of the feeding device that feeds the aquarium based on the judgment result of the judgment unit.
水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、
前記第1算出部が算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備え、
前記判定部は、前記複数の分割領域のうち、所定の第1の区分に分類される前記統計量を有する前記分割領域の数に応じた第1指標値と、前記第1の区分よりも大きい統計量の範囲を示す所定の第2の区分に分類される前記統計量を有する前記分割領域の数に応じた第2指標値と、の値の大きさの違いを示す摂餌指数を用いて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する、給餌制御装置。
a first calculation unit that calculates, for each of a plurality of divided regions in a captured image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a statistical quantity that indicates a characteristic of a distribution of pixel values within the divided region;
a determination unit that determines whether the aquatic organism is in a feeding state based on the statistics calculated by the first calculation unit;
an operation control unit that controls the operation of the feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result of the determination unit;
The determination unit determines whether the aquatic organism is feeding using a feeding index that indicates the difference in magnitude between a first index value corresponding to the number of divided areas among the multiple divided areas that have the statistical quantity classified into a predetermined first division, and a second index value corresponding to the number of divided areas that have the statistical quantity classified into a predetermined second division that indicates a range of statistical quantities larger than the first division.
前記第2の区分における統計量の下限値は、前記第1の区分における統計量の上限値の2倍以上である、請求項2に記載の給餌制御装置。 The feeding control device of claim 2, wherein the lower limit value of the statistical quantity in the second category is at least twice the upper limit value of the statistical quantity in the first category. 前記撮像画像は、前記水槽の水面を平面視した状態を示す画像であり、前記給餌装置から餌が供給される領域を含む、請求項1に記載の給餌制御装置。
The feeding control device according to claim 1 , wherein the captured image is an image showing a plan view of the water surface of the aquarium, and includes an area to which food is supplied from the feeding device.
水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、
前記第1算出部が算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備え、
前記水槽からの排水流路に設置されて排水に含まれる残餌を回収する残餌回収器を撮像した残餌撮像画像に基づいて、残餌量を特定する残餌量特定部をさらに備え、
前記判定部は、前記統計量および前記残餌量に基づいて前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する、給餌制御装置。
a first calculation unit that calculates, for each of a plurality of divided regions in a captured image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a statistical quantity that indicates a characteristic of a distribution of pixel values within the divided region;
a determination unit that determines whether the aquatic organism is in a feeding state based on the statistics calculated by the first calculation unit;
an operation control unit that controls the operation of the feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result of the determination unit;
A remaining food amount specifying unit is further provided which specifies the amount of remaining food based on a remaining food image obtained by capturing an image of a remaining food collector which is installed in a drainage flow path from the aquarium and collects remaining food contained in the drainage,
The feeding control device, wherein the determination unit determines whether the aquatic organism is currently feeding based on the statistics and the amount of remaining food.
給餌動作における時間当たりの給餌量の設定を含む給餌スケジュールに基づいて前記水槽に給餌する前記給餌装置に対して、前記残餌量に基づいて前記時間当たりの給餌量を調整する調整部をさらに備える、請求項5に記載の給餌制御装置。 The feeding control device of claim 5 further comprises an adjustment unit that adjusts the amount of food to be fed per hour based on the amount of remaining food, for the feeding device that feeds the aquarium based on a feeding schedule that includes setting the amount of food to be fed per hour in the feeding operation. 複数の前記撮像画像に対して動画像処理を行うことにより前記水生生物の行動量を算出する第2算出部をさらに備え、
前記判定部は、前記給餌装置から給餌を行っている状態において前記行動量が所定値を下回っ場合に、前記水生生物が摂餌中の状態ではないと判定する、請求項1に記載の給餌制御装置。
a second calculation unit that calculates the amount of activity of the aquatic organism by performing video processing on the plurality of captured images;
The feeding control device according to claim 1 , wherein the determination unit determines that the aquatic organism is not in a feeding state when the amount of activity falls below a predetermined value while the feeding device is feeding the aquatic organism.
水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出部と、
前記第1算出部が算出した統計量に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御部と、を備え、
前記給餌装置の予め設定された給餌開始予定時刻を所定時間過ぎているにも関わらず、前記水生生物が摂餌中の状態でないと前記判定部が判定した場合、前記給餌装置に異常が発生していることを報知する異常報知部をさらに備える、給餌制御装置。
a first calculation unit that calculates, for each of a plurality of divided regions in a captured image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a statistical quantity that indicates a characteristic of a distribution of pixel values within the divided region;
a determination unit that determines whether the aquatic organism is in a feeding state based on the statistics calculated by the first calculation unit;
an operation control unit that controls the operation of the feeding device that supplies food to the aquarium based on the determination result of the determination unit;
A feeding control device further comprising an abnormality notification unit that notifies the user that an abnormality has occurred in the feeding device when the determination unit determines that the aquatic organism is not currently feeding even though a predetermined time has passed since the scheduled start time of feeding set by the feeding device.
水生生物が含まれる水槽を第1の撮像装置にて撮像した撮像画像における複数の分割領域のそれぞれについて当該分割領域内の画素値の分布の特徴を示す統計量を算出する第1算出ステップと、
前記第1算出ステップにて算出した統計量に基づ前記撮像画像における前記複数の分割領域のそれぞれの前記統計量の度数分布に基づいて、前記水生生物が摂餌中の状態であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記水槽に給餌する給餌装置の動作を制御する動作制御ステップと、を含む給餌制御方法。
a first calculation step of calculating, for each of a plurality of divided regions in a captured image of an aquarium containing aquatic organisms captured by a first imaging device, a statistic indicating a characteristic of a distribution of pixel values within the divided region;
a determination step of determining whether the aquatic organism is feeding based on a frequency distribution of the statistical quantities for each of the plurality of divided regions in the captured image, the frequency distribution being based on the statistical quantities calculated in the first calculation step;
A feeding control method including an operation control step of controlling the operation of a feeding device that feeds the aquarium based on the judgment result in the judgment step.
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