電子工作:鳥獣ジャマー

農作物等の鳥獣被害に対して,OpenCVを用いて動体検知をして,散水機等で追い払うシステムを作れないかなと考え,図1の構成にて,プロトタイプを作ってみた。

図1 鳥獣ジャマープロトタイプ

①ノートパソコン or Raspberry Pi3:Python,OpenCVにて画像処理,シリアル通信を行い,動体検知,動体を脅かすモノの操作を行う

②Arduino uno rev3:シリアル通信にて送られてきたメールに従い,トリガの操作を行う。プロトタイプでは,サーボモータ(SG90)を操作し,スポンジボールガンの引き金を引く

③USBカメラ:動体を取得するためのカメラとなる

④動体を脅かすモノ:プロトタイプでは,サーボモータ(SG90)にて,スポンジボールガンを放つ。(最終的には,散水機等を作成し,鳥獣に水をかけ脅かすなどをしたいと考えている)

⑤動体:デモでは,熊のぬいぐるみを動かしているが,最終的には,あらゆる鳥獣,虫等を学習データを用いて検知したいと考えている。


鳥獣ジャマーのプロトタイプの動作状況は,動画1の鳥獣ジャマープロトタイプ実験動画のようになっている。

動画1 鳥獣ジャマープロトタイプ実験動画

今回開発したプログラムは,Pythonで作成した。

Pythonでは,OpenCVを使用し,以下のフローにて処理を行っている。

  1. USBカメラの画像を取得
  2. 動体の輪郭を抽出
  3. 輪郭の面積が一番大きく,一定以上の大きさ場合,輪郭の重心を表示
  4. ターゲットの中心の赤枠内に,輪郭の重心が表示されたのをトリガとし,スポンジボールを発射する

【成果】

結果として,動画にあるように,動体を検知し,スポンジボールを当てることができた。


【今後の作業】

今後は,以下の点を改善したいと考えている。

  • 自宅の庭で,散水装置を作り,プロトタイプと組み合わせる
  • 猫を鳥獣対象とし,猫の画像にて学習を行い,猫の場合のみ散水する

【その他】

今年度のMaker Faireはこの内容と昨年度展示した魚キャッチセンサーの無線版,植物生育診断装置を改良したもので申請してみたいと考えてます。


※5/31に申請が通りました(*^▽^*)

MFTokyo2018に向けてしっかりと作りこんでいきたいと思います。

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