Kineect を用いたた害獣捕獲獲装置の開開発人人工知能研究究室 1.ははじめにここれまで鹿, 猪猪などの害獣による被害においては, 高知県内ににおいても害獣獣対策課などを設置し, 狩猟猟・塀などの従来対策策の強化では対対応不可能と判判断しており,, 高機能捕獲装置の普普及が検討されれている. 本研研究はこのような社会的背景から鹿鹿, 猪などの繁繁殖増加で山岳岳部の樹林の表表皮が剥がされ最終的的に山岳部の崩崩壊に至ることを防止するために人工知能を応用用した無人の自動捕獲装置置を開発するこことを目的とすする. 研究究推進の具体的的施策としては, Kinect センンサ(以後, Kinnect) を用用いて害獣の認認識を行い, 複数の捕獲ユ複ニット構成による捕獲獲装置を考察すする. さらにそその捕獲通報手段を衛星電話経由ととし、広域におおける設置を前前提としたこれれまでにない装置の開開発を目指す.. 今回, Kinecct を用いる利点として, 赤外線グレレースケール画画像(以後, 深度画像, 深図 2 参照)が撮像できるたため, 昼夜を問問わず検知精度度の向上に繋がると考察した. そそこで, 本論文文では, 初期実実験として, Kinect K を用いた画像処処理による動物の動き検知知及び識別が行行えるかを確認認し, 捕獲装置のミニチュアを使い, 基本性能を確認する. 図 2. 図 1. Kinnect センサ 2 深度画像 2.シシステム構成図 2 に害獣捕捕獲装置の概観観を示す. 本シシステムは, Kiinect, 認識識部, 通信部, 捕獲装置の 4 つから構成さされる. Kinect は深度画画像を 0.3 秒毎に撮像する. 認識部は検査査範囲(以後, 検査領域域)を設定し, 検査領域内のの動き検知をオオプティカルフローをを使った画像処処理によって行行う. 通信部はは認識用 PC と通信をを行い, 検査領領域内で動き検検知された場合合のみ捕獲装置に信号号を送り, 捕獲獲装置の複数のの捕獲ネットをを作動させる. ユニット単体体認識部通信部部中山佳紀紀情報報を使い, そのの物体の動きにに対しオプティィカルフロー処処理で動動き検知を行うう. 指定した閾閾値以上動きががあれば, 動きを検知知したとする. その後, 輪郭郭抽出した物体体のアスペクト比 (縦//横)から, どののような物体かかを識別する. 現在の設定ででは比率率が縦横それぞぞれ 0.7~1.3 の幅で設定してている. これら, 2 つのの処理が両方共共, 成立した場場合のみ, 捕獲獲装置が作動すする仕組組みとした. 4.実実証実験実験には, 実動物物と想定したゼゼンマイで動作作するおもちゃゃを使用用し, Kinect は, は三脚台に固定し実験を行行う. 実証実験はは3 種類類行う. 実験条条件を昼と夜でで変化させて行行うため計 6 つのつ実証証実験を行う. まず, 1 種類目は, X 方向のの動きに対してての検知知成功率を調べべ, 2 種類目は,, Y 方向の動ききに対しての検検知成功功率を調べ, 3 種類目は検査査領域内を斜めめに横切る検査査を行うう. これらの実実験を, 日中に(表 1), それぞぞれ 10 回ずつ行行い, 夜間間(表 2)は, それれぞれ 20 回ずずつ行う. 夜間間の回数が多いい理由ととして, 日中でであれば, Kineect を使用しななくても良好なな結果はは得られるが, 夜間になるとと可視画像は真真っ暗となり,, 夜間のの認識が非常にに難しくなるたため, 深度画像像を使った夜間間の認識識では, それららが安定して検検査できることとを確認するたため実験験回数を増やししている. 図 5. 認識結果果図 6. 捕獲装置置作動前後 5.実実験結果実験結果を以下実下に記載する. 表 1. 日中のの実験結果表 2. 夜間のの実験結果 Kinect 捕獲装置図 3. シスステム概観獲装置の展開図 4. 捕獲 3.検検知アルゴリズズム入入力画像には深深度画像のみを用いる. Kineect から, 深度度画像をを取得後, 認識識の精度を向上上させるため, 背景差分処理理を行う. 処理後, 検査領域のみを検を画像処理にてて切り出し, 背景背とのの差分のあったた孤立領域に対対して, 総面積積を算出し, 指定指したた数値以上のもものであれば,, 輪郭抽出を行行う. 抽出されれた 6.おおわりに本研研究では, Kinnect を用いた画画像処理によるる物体の認識と動動きの検検知実験の確認認を行った. そのの結果, Kinect の特徴である深深度画像像を用いることでで安定した認識識を行うのが難ししい夜間の認識識率が 100%という良結結果を得ることがができた.そのことから, Kinect を用をいたた画像処理を応応用した害獣捕獲獲装置は有効であると考察しした. 参考考文献 (1)中中山佳紀, 竹田田史章 ”可視画画像を用いたオオプティカルフロローによよる動物の動き検検知システム”, システム制御御情報学会研究究発表講講演会論文集, pp227-228,201 p 12