| Project/Area Number |
22K14270
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21030:Measurement engineering-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
島崎 航平 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (20867303)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | アクティビティセンシング / 生物モニタリング / 広域センシング / 振動イメージング / 高速ビジョン / 高速対象追跡 / AI画像認識 / 振動源定位 / 訪花モニタリング / アクティブビジョン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、高速ビジョンを用いた振動カメラを起点として、イチゴ促成ハウス等での広域環境でミツバチ訪花モニタリングを可能とするアクティブミツバチカメラの研究を行う。音声周波数レベルの羽ばたき検出を行う画素レベルディジタル信号処理と開花状況を把握するCNN認識を組合わせたミツバチ訪花モニタリングアルゴリズムを提案した上で、数十～数百mといった広範囲での訪花モニタリングに向け、高速動作するアクティブミツバチカメラを開発する。農研機構の協力下、オンサイト実験を行い、ミツバチ訪花状況とイチゴ開花状況の関係を示す時系列エリアマップを提示し、園芸分野での広域ミツバチ送粉サービスの評価系としての有効性を示す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は広域訪花モニタリングを実現するアクティブミツバチカメラの開発を行い、熊本県のイチゴハウスで実際に計測を行い、訪花状況と花の育成状況におけるモニタリングの基本動作を確認した。
C) 数十～数百m範囲のミツバチ送粉・受粉状況を捉えるアクティブミツバチカメラの開発
1) 高速視点切替可能で、数百台のカメラ撮影領域を1台でカバーする高速ガルバノスキャナと高速USBカメラを組合せたアクティブミツバチカメラ用プラットフォームを構築する。2) ガルバノスキャナによる高速パン・チルト動作を確認し、広域パノラマトラッキング撮影を実現した。
3) A)画素レベル振動源定位に基づく飛翔ミツバチ検出アルゴリズムの設計及びB)CNN画像認識に基づくイチゴ開花状況把握アルゴリズムの実装に基づく訪花モニタリングアルゴリズムを実装し、オフライン動作することを確認した。
D) 訪花状況を時系列エリアマップに定量化するモニタリングソフトウェアの開発
1) ミツバチが飛翔するイチゴ促成ハウスにおいて、アクティブミツバチカメラを用いたテスト撮影を行い、広域環境におけるオフライン解析用パノラマ高速ビデオ画像を取得した。2) レーザースキャナーで取得した3次元座標に対してパン・チルト角を照合し、位置とミラー角のルックアップテーブル(LUT)を作成した。3) 3次元座標のレイアウトマップを作成し、パノラマ走査に対応した形でミラー角LUTとタグ付けした。4) 軌跡・頻度・滞在時間に基づくミツバチ空間確率密度を計算する訪花エリアマップを出力する。5) iPad等の携帯タブレットから訪花エリアマップをリモートアクセスできるクラウド環境を構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
レーザースキャナーによる3次元地図に対応した高速アクティブビジョンによるズームアップ視線制御機能が研究開発できており、3次元座標位置に対応した形での高解像度・詳細ズームアップ撮影が可能になっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で大きな障害となるものはないが、花とミツバチの訪花状況を取得するために、訪花時の花への着地状況を羽ばたき等により計測する必要性ある。
令和6年度は「イチゴ促成ハウスでの長時間訪花モニタリング試験」を実施し、20m前後の実際のイチゴハウスを飛翔するミツバチの訪花分布を広域に計測する予定である。
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