2020 Fiscal Year Research-status Report
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18K05802
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
中谷 武志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 副主任研究員 (00581753)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | AUV / 海底面 / 画像マッピング / 特徴量抽出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、自律型海中ロボット(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)を底生生物の資源量計測に導入して、これまでコスト・技術の両面から困難であった、海底面画像マッピングに基づいた広範囲かつ精密な生物資源量計測を実現する。従来の底生生物調査は底引き網や曳航ソリ式ビデオカメラによって行われてライトや泥の巻き上げなどの問題が生じていたが、本研究では、海底から一定の高さを保って計測することが出来るAUVを用いることにより、”場”を乱すことなく静かに接近でき、“生物たちのいつもの生活”を画像として撮影することが可能となる。また、AUVの優れた機動性により、複雑な地形でも調査ができ、さらには複数の測線を密に取ることによって面的な調査が可能となる。各種の学術的調査や、水産資源開発の議論に用いるための定量的なデータを取得することを目的とし、mmオーダーでの海底面形状と画像の取得手法、取得データの自動処理による3次元画像マッピングおよび定量的解析手法までを含めた総合的な計測システムを開発する。
開発項目としては「高精度な海底面画像スキャン装置」「3次元画像モデリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出技術」があり、当該年度は「3次元画像モデリング技術」について、光切断法ならびにSfM(Structure from Motion)手法に取り組み、その高度化に取り組んだ。また並行して、「海底面画像からの特徴量抽出技術」について、ソフトハウスの協力を得ながらディープラーニング手法の高度化に取り組み、検出精度および撮影環境に対するロバスト性の向上に取り組んだ。そして、これらの開発したソフトウェアを有人潜水調査船「しんかい6500」等によって撮影された深海映像に適用して有効性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度は、前年度までの開発成果に基づき、本研究の主要開発項目である「3次元画像モデリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」の開発を進めた。具体的には、「3次元画像モデリング技術」について、光切断法ならびにSfM(Structure from Motion)手法に取り組み、その高度化に取り組んだ。また並行して、「海底面画像からの特徴量抽出技術」について、ソフトハウスの協力を得ながらディープラーニング手法の高度化に取り組み、検出精度および撮影環境に対するロバスト性の向上に取り組んだ。そして、これらの開発したソフトウェアを有人潜水調査船「しんかい6500」等により撮影された深海映像に適用して有効性を検証した。
新型コロナウイルスによる影響もあり、ソフトウェアの開発およびシステムの総合評価に関して当初想定よりも作業に時間を要して、計画の一部に遅れが生じている。そこで、実施期間を1年間延長し、上記の残作業ならびに研究成果のまとめと発信を次年度に実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度までの研究成果をもとに、ソフトハウスの協力を得ながら「3次元画像モデリング」「海底面画像からの特徴量抽出」のソフトウェア改良を進めるとともに、水産研究者や生物研究者からの要望を取り入れつつ、計測結果を分布図や生息数などの定量的な計測データとして提供可能なソフトウェアとしてパッケージ化に取り組む。そのうえで、データ取得から定量的解析までの一連の流れについて実環境でシステムを総合的に評価し、研究成果としてまとめ、学会や学会誌等での発表を行う。
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| Causes of Carryover |
当該年度は、本研究の主要開発項目のうち「3次元画像モデリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」の開発を進めた。しかしながら、新型コロナウイルスによる影響もあり、ソフトウェアの開発およびシステムの総合的な検証に関して当初想定よりも作業に時間を要して、計画の一部に遅れが生じている。そこで、実施期間を1年間延長して研究成果のまとめと発信を含めて次年度に実施する。使用計画としては、使用年度が次年度に変更になる以外は使途について変更は無い。
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