2019 Fiscal Year Annual Research Report
魚類縦断探索システムを用いた農業水路系生態系配慮施設の戦略的整備手法の構築
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17H03887
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
吉川 夏樹 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90447615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮津 進 新潟大学, 農学部, 助教 (30757844)
本間 航介 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50323960)
元永 佳孝 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60334653)
満尾 世志人 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (90736951)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 魚類資源量探索システム / 医療用超音波診断装置 / 農業用水路 / 生態系ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は（1）既存の医療用超音波診断装置の改良によって魚類縦断探索システムの現地適用向けた検討を中心に進めるとともに，（2）AIを用いて映像から魚類を自動抽出する手法の検討を行った．
基幹装置のベースとして使用したレキオパワーテクノロジー社の医療用超音波診断装置US-304は人体を対象とするため，最大センシング深さが230mmに設定されている．一方，本研究で対象とする農業用水路は最大1mを想定しているため，改良装置NGT-304NXを開発した．主な改良点は，センシング深さの延長，画面解像度の向上，処理性能の向上，防水性の向上であり，浅水域での魚類資源調査に適したシステムにした．US-304の周波数が3.5 MHzの固定，探触子の素子数が64であったのに対し，NGT-304NXの周波数は 2.8, 3.3, 4.0 MHzから選択でき，素子数は128とした．また，探触子の素子数を増やすことで，画面解像度の向上とセンシング深さの向上が図られた．これらの改良の結果，センシング深さは250 mm - 1000 mmで可変，画面解像度は1024 × 128 pixels/frameとなった．また，内蔵メモリーは約16倍，演算機能の処理性能は約4倍に向上させた．水中での使用を可能にするため，探触子および内蔵基盤に防水加工を施すとともに、内部空間にはウレタンフォームを充填して防水性を高めた．改良型装置を利用して実験水路で魚類のセンシングを実施したところ，水深500mmまでは明確に魚影を捉えることができた．500mm以深のセンシングについては，今後の課題である．
取得した映像から画像処理ライブラリ（OpenCV）を用いて魚の個体数抽出を試行中である．
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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
研究計画で設定した課題については，試験および調査を通じて概ね順調に進展している．一方で，「研究実績の概要」で示したとおり， 水深1m程度の水路内の魚類資源量の探索に向けたセンシング距離延長等の装置改良に関する技術的課題の解決に予想外の時間を費やした．しかし，2019年度に改良版装置NGT-304NXが完成しこの問題が概ね解決されたため，今後，速やかに研究課題の取りまとめを進める体制が整った．
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| Strategy for Future Research Activity |
改良版装置NGT-304NXの開発によって，研究課題の取りまとめに目処が立ったため，最終年度の2020年は現地における適用性の試験を重ね，ネットワーク拠点形成のための生態系配慮施設の戦略的配置手法の構築に向けた研究活動に注力する．一方，コロナ禍の影響で現在までのところ，予定していた現地調査の実施が困難な状況にある．今後の活動制限の状況にもよるが，当初複数路線を対象とした調査を実施する予定を，多様な環境が備わる1路線のみに絞って検証を進めるといった選択肢を含め，柔軟な対応を検討し，取りまとめを進める予定である．
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Research Products
(1 results)
