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2023 Fiscal Year Research-status Report

Research on active bee cameras for wide-area flower visitation monitoring

Research Project

Project/Area Number 22K14270
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

島崎 航平  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (20867303)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
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
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。

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。

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。

Causes of Carryover

外国籍の修士学生を研究員として、人件費として計上していたが、進学準備に対する影響を考慮し、使用を見送った。
そのため、次年度に繰り越した形で研究推進のため、人件費の代わりに研究機材の購入に充てることを考えている。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023

All Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Presentation] Camera Relay System Using a Motor Equipped with a Mechanical Brake to Capture Micro-Vibrations of Moving Objects2024

    • Author(s)
      Kohei Shimasaki, Shun Yojima, Wang Feiyue, Idaku Ishii, Harada Yuji
    • Organizer
      The 2024 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pixel-level Vibration Imaging for Flying Objects with Translational Slide Image Sequences2024

    • Author(s)
      Kohei Shimasaki, Tomoaki Okamura and Idaku Ishii
    • Organizer
      3rd International Conference on Image Processing and Robotics(ICIPRoB2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高速ビデオベースモード実験モード解析を用いた刈払機の実時間振動モニタリング2024

    • Author(s)
      島崎 航平, 平田 識樹, 胡 少鵬, 石井 抱, 上野 貴弘
    • Organizer
      第29回ロボティクスシンポジア
  • [Presentation] 超高速ミラー駆動パンチルトカメラを用いた空中マルチタッチインターフェース2024

    • Author(s)
      阿部 勇太,入山 太嗣,小室 孝(埼玉大),島崎 航平,石井 抱(広島大)
    • Organizer
      INTERACTION 2024(第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム)
  • [Presentation] 超高速パンチルトカメラを用いたVR遠隔拡大視システム2024

    • Author(s)
      田原 大輔,阿部 勇太,入山 太嗣,小室 孝(埼玉大),島崎 航平,石井 抱(広島大)
    • Organizer
      INTERACTION 2024(第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム)
  • [Presentation] ミラー駆動パンチルトカメラを用いた高速視線制御による高精度手指骨格検出2024

    • Author(s)
      阿部 勇太,入山 太嗣,小室 孝(埼玉大),島崎 航平,石井 抱(広島大)
    • Organizer
      2024年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] Wide -Area Vibration Monitoring of Ironworks Conveyors Using Panoramic High-Speed Vision2023

    • Author(s)
      Idaku Ishii, Kohei Shimasaki
    • Organizer
      The 22nd World Congress of the International Federation of Automatic Control (Invited)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A High-Speed Stereo Monitoring System for Remote One-Man Operation2023

    • Author(s)
      Wang Jiahua, Qing Li, Shaopeng Hu, Kohei Shimasaki, Idaku Ishii
    • Organizer
      IEEE Sensor Applications Symposium 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自動追尾機能を有するスマート望遠鏡システム2023

    • Author(s)
      島崎 航平、伊藤 優、胡 少鵬、石井 抱
    • Organizer
      第40回センシングフォーラム
  • [Presentation] 運動対象での微小振動を捉えるデュアル高速アクティブビジョン2023

    • Author(s)
      島﨑 航平, 与島 駿, 王 飛躍, 石井 抱
    • Organizer
      第41回 日本ロボット学会学術講演会
  • [Presentation] Wheel Behavior Measurement Based on Ultra-High-Speed Zoom-Tracking Video Shooting2023

    • Author(s)
      Takuto Ogata, Shaopeng Hu, Feiyue Wang, Kohei Shimasaki, Idaku Ishii
    • Organizer
      IECON 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Smart Telescope System with Automatic Tracking2023

    • Author(s)
      Kohei Shimasaki , Masaru Ito, Shaopeng Hu, Feiyue Wang and Idaku Ishii
    • Organizer
      IEEE SENSORS 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vibration Auralization System Using High-Speed Vision2023

    • Author(s)
      Kotaro Fujita, Feiyue Wang, Kohei Shimasaki, Idaku Ishii, Ryo Okamoto, Hironori Higashida
    • Organizer
      IEEE ISIE 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HFR video-Based Hornet Detection Approach Using wing-Beat Frequency Analysis2023

    • Author(s)
      Junhao Li, Kohei Shimasaki, Abudoureheman Tuniyazi, Idaku Ishii, Mari Ogihara, Mikio Yoshiyama
    • Organizer
      IEEE SENSORS 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Remote Vibration Haptization System Using High-Speed Active Vision2023

    • Author(s)
      Kotaro Fujita, Feiyue Wang, Kohei Shimasaki, Idaku Ishii
    • Organizer
      The 16th edition of the IEEE International Symposium on Robotic and Sensors Environments (IEEE ROSE 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高速カメラを用いた外部振動に対する人体の挙動可視化システム2023

    • Author(s)
      森 当麻, 王 飛躍, 島崎 航平, 石井 抱
    • Organizer
      SI2023 第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] 高速度カメラを用いたロボットマニピュレータの動特性解析2023

    • Author(s)
      大坪 隼人, 王 飛躍, 島崎 航平, 石井 抱
    • Organizer
      SI2023 第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] ステレオ高速カメラを用いたモデルベース 3 次元デジタル画像振動計測法2023

    • Author(s)
      島﨑 航平, 秦 文翔, 王 飛躍, 胡 少鵬, 石井 抱
    • Organizer
      SI2023 第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像解析装置、画像解析方法及びプログラム2023

    • Inventor(s)
      島﨑航平、李俊豪、石井抱
    • Industrial Property Rights Holder
      島﨑航平、李俊豪、石井抱
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-137677
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 撮像装置2023

    • Inventor(s)
      島﨑航平、胡少鵬、石井抱
    • Industrial Property Rights Holder
      島﨑航平、胡少鵬、石井抱
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-093532
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像解析装置、画像解析方法及びプログラム2023

    • Inventor(s)
      島﨑航平、石井抱、胡少鵬
    • Industrial Property Rights Holder
      島﨑航平、石井抱、胡少鵬
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-093527

URL: 

Published: 2024-12-25  

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