熱画像と音情報を用いる機械学習アプローチによる豚のためのヘルスケア実現

使用热图像和声音信息的机器学习方法实现猪的医疗保健

• 批准号: 18J10715
• 负责人: 味藤 未冴来
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10715/
• 关键词: ブタインフルエンザ; くしゃみ; 機械学習; 自動監視; 呼吸器感染症; 音響イベント

感染指標であるくしゃみについて，前年度までに実施してきたF値92.8%での自動検出を可能とする研究成果を雑誌論文にまとめ，出版した。くしゃみ検出における音響特徴量に関しては，専門的な特徴量設計だけでなく，転移学習に基づく方法についても複数比較し，一定の性能が得られることを確認した。また，構築したくしゃみ自動検出器を用いて，コントロール群と感染群に対し，感染実験の期間中である2週間，24時間体制でくしゃみを世界で初めて自動検出した。感染実験においては，豚の鼻腔から粘膜を定期的に採取する感染確認作業を行うことで，感染状態を測る指標であるウイルス排泄量の計測も行った。また，感染実験実施に伴う刺激である感染確認作業・給餌・照明の時間を同時に記録し，ブタインフルエンザ感染状態や感染実験実施委に伴う刺激と，くしゃみ回数の関係を可視化した。これにより，くしゃみはブタインフルエンザだけでなく，感染実験実施に伴う作業などの刺激時にも発生していることが明らかとなった。このため，これら刺激の少ない夜間においてくしゃみ回数を集計した。これにより，感染群はブタインフルエンザ感染後3－4日においてくしゃみ回数がコントロール群に対し有意に増加していることを明らかにした。これにより，くしゃみ回数を集計することで最短3日程度でのブタインフルエンザ感染の早期判別ができる可能性を示し，豚のためのヘルスケア実現に貢献した。なお本成果については，報告時点で雑誌論文にまとめ，投稿中である。また，実験に際して，一部の個体についてはサーモグラフィを用いて体表面温度を熱画像から計測し，感染症状が深刻であり生命の危機に瀕している場合においては，大きな温度変化をとらえることができた。

The infection index was 92.8% in the previous year, and the research results were published automatically. The acoustic characteristics of the system are related to the design of the characteristics of the system, and the basic learning methods are compared to confirm the performance of the system. In addition, the automatic detection device is constructed to detect the infection group during the infection period of 2 weeks and 24 hours. The infection status of the nasal mucosa is measured regularly. The infection status, infection status, stimulation, infection confirmation, bait feeding, illumination time, and the relationship between the infection status and stimulation are recorded simultaneously. When the infection occurs, the stimulus is generated. The number of people who are excited by this is very small. 3-4 days after infection, the number of infected individuals increased intentionally. The shortest possible time for early identification of infection is 3 days. The results of this paper are reported at the time of submission. In some cases, the temperature of an individual's body is measured by thermal imaging, and the symptoms of infection are profound. In some cases, the temperature of an individual's body is changed.

项目成果

Automatic measurement of sneezing caused by swine influenza infection

自动测量猪流感感染引起的喷嚏

• 发表时间: 2019
• 作者: Misaki Mito;Takuya Aoki;Koichi Mizutani;Keiichi Zempo;Naoto Wakatsuki;Yuka Maeda;Nobuhiro Takemae and Takehiko Saito
• 通讯作者: Nobuhiro Takemae and Takehiko Saito

サーモグラフィによって計測された豚インフルエンザ感染個体と非感染個体の表面温度の比較

热成像技术测量猪流感感染者和非感染者表面温度的比较

• 发表时间: 2020
• 作者: Akifumi Goto;Misaki Mito;Tadashi Ebihara;Koichi Mizutani;Naoto Wakatsuki;Nobuhiro Takemae and Takehiko Saito;味籐 未冴来，川岸 卓司，水谷 孝一，善甫 啓一，若槻 尚斗，久保田 祥史;渡邉活，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，海老原格，若槻尚斗，常國良太， 西藤岳彦;佐藤拓弥，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，海老原格，若槻尚斗，竹前喜洋，常國良太， 西藤岳彦;霜田晃希，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，若槻尚斗;後藤叡史，味藤未冴来，海老原格，水谷孝一，若槻尚斗，常國良太， 西藤岳彦;味藤未冴来，青木拓也，水谷孝一，善甫啓一，若槻尚斗，前田祐佳，竹前喜洋，常國良太， 西藤岳彦;出口和希，味藤未冴来，岩田芳義，海老原格，水谷孝一， 西藤岳彦
• 通讯作者: 出口和希，味藤未冴来，岩田芳義，海老原格，水谷孝一， 西藤岳彦

異なる収録環境で検出可能な少数の音響特徴量を用いる豚くしゃみの自動検出

使用可以在不同记录环境中检测到的少量声学特征自动检测猪的喷嚏

• 发表时间: 2019
• 期刊: 農業施設
• 作者: 諸田裕紀;増田誉;伊藤寿浩;神原洋介，内野敏剛，田中史彦，高木浩一，高橋克幸，塚﨑守啓;高間翠，清原正光，内野敏剛，田中史彦;内野敏剛;内野敏剛;味藤未冴来,青木拓也,川岸卓司,水谷孝一,善甫啓一,若槻尚斗,前田祐佳,竹前喜洋,西藤岳彦
• 通讯作者: 味藤未冴来,青木拓也,川岸卓司,水谷孝一,善甫啓一,若槻尚斗,前田祐佳,竹前喜洋,西藤岳彦

豚舎内における音響イベントの検出技術

猪舍声事件检测技术

• 发表时间: 2018
• 作者: 味藤未冴来;川岸卓司，水谷孝一;善甫啓一;若槻尚斗;竹前喜洋，西藤岳彦
• 通讯作者: 竹前喜洋，西藤岳彦

転移学習による豚くしゃみ音認識における音響信号画像化手法の比較

使用迁移学习识别猪打喷嚏声音的声学信号成像方法比较

• 发表时间: 2020
• 作者: Akifumi Goto;Misaki Mito;Tadashi Ebihara;Koichi Mizutani;Naoto Wakatsuki;Nobuhiro Takemae and Takehiko Saito;味籐 未冴来，川岸 卓司，水谷 孝一，善甫 啓一，若槻 尚斗，久保田 祥史;渡邉活，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，海老原格，若槻尚斗，常國良太， 西藤岳彦;佐藤拓弥，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，海老原格，若槻尚斗，竹前喜洋，常國良太， 西藤岳彦;霜田晃希，味藤未冴来，水谷孝一，善甫啓一，若槻尚斗;後藤叡史，味藤未冴来，海老原格，水谷孝一，若槻尚斗，常國良太， 西藤岳彦;味藤未冴来，青木拓也，水谷孝一，善甫啓一，若槻尚斗，前田祐佳，竹前喜洋，常國良太， 西藤岳彦
• 通讯作者: 味藤未冴来，青木拓也，水谷孝一，善甫啓一，若槻尚斗，前田祐佳，竹前喜洋，常國良太， 西藤岳彦