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2023 Fiscal Year Research-status Report

洋上風力発電機を中心とした次世代複合施設の構築における知能水中ロボットの開発

Research Project

Project/Area Number 23K11147
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

島本 隆  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20170962)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宋 天  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (10380130)
片山 貴文  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (70848522)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords洋上複合施設支援システム / 知能水中ロボット / 人工知能 / 画像認識
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、新産業の創出を可能とする次世代洋上複合施設の建設に向け、水中ロボットに必要な核心技術問題を抽出し、それらの問題を解決することにより次世代の洋上複合施設の基盤を構築する。提案システムの確立は、風力発電や水中ロボットの作製に寄与するだけではなく、海洋を保護しながら新たなグリーン産業として次世代の新産業を創出することを目的にしている。
提案システムは、近海水域の環境に特化し、自動巡航を実現するための水中マッピング技術と高精度の画像センシング技術、低コストの水中知能ロボットの実装技術、及び統合的映像データ処理技術から構成される。様々な目的に開発された水中ロボットは多くあるが、水中で自動巡航でき、指定物を認識し、監視から追跡まで一連の作業を実現したものはない。本研究は実用性を見据えて、小型かつ安価の知能水中ロボット、及びこのロボットを用いた知能管理システムを開発する。
1年目は、水中ロボットの自主巡航の実現を目指した。水中建造物・ケーブル・魚など、特定のターゲットに対し、より高精度の目標認識能力の実現を目標とした。今までの海産物の認識技術を生かし、具体的な水深・対象・目標を定め、最適なパラメータ設定を行なった。また、水中ロボットに備える音波と学習ベースの深度推定アルゴリズムを併用することにより高精度の深度推定を実現し、障害物までの距離を正確に把握できるよう研究を進めた。さらに、現在空気中では高い性能を示しているマッピング手法を水中マッピングに適用し、演算量を削減しながらリアルタイム処理を実現することを目的とした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症が5類感染症に移行したとはいえ、少なからず感染者もいる中、それらも影響して、研究の進捗状況は遅れ気味である。同様に、国内会議・国際会議等での研究成果発表も遅れ気味である。

Strategy for Future Research Activity

1年目の遅れをカバーしつつ、2年目の目標である低コストのロボット実装の実現を目指したい。一般的な天候においては軽量化された低コストのロボットを用いることは問題ないと考える。また、水深がより浅い複合施設に使用されるロボットは、行動範囲が制限されるため、有線通信と無線通信を併用してロボット本体の小型化を実現できる。このような構想のもとに、本研究は提案アルゴリズムの低演算量化を徹底し、一部の演算処理をエッジ側に移転し、少ないハードウェアで実現し、小型水中ロボットを製作する予定である。

Causes of Carryover

(理由)コロナ禍の影響も残る中、物品購入および研究成果発表が予定通り進められなかったため。

(使用計画)遅れ気味の研究計画をカバーできるよう精力的に取り組み、コンピュータ等の購入費、国内・国際会議等の旅費等で使用する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

  • [Journal Article] Underwater Object Detection through Analysis and Data Augmentation of Underwater Datasets2023

    • Author(s)
      Atsuki Imada, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Journal Title

      Lecture Notes in Networks and Systems, Springer

      Volume: 4 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Novel Intra Prediction Mode using Transformer-based GAN for VVenC2023

    • Author(s)
      Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      Advances in Signal Processing and Artificial Intelligence (ASPAI) 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Color Correction Method using Monocular Depth Estimation Model for Underwater Images2023

    • Author(s)
      Hirotaka Tamaki, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] YOLO-based Bitrate Control Algorithm for VVC2023

    • Author(s)
      Kaito Goto, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Video Semantic Segmentation for Intersection by Domain Adaptation2023

    • Author(s)
      Shota Suzuki, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Semantic Segmentation of River Video for Efficient River Surveillance System2023

    • Author(s)
      Haruki Inoue, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A High Precision Counting Framework for Cerithidea moerchii towards Low Power Implementation2023

    • Author(s)
      Hang Zhang, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水中音響画像変換におけるCycleGANを用いた高精度3Dマッピング2023

    • Author(s)
      野依 厚介, 片山 貴文, 宋 天, 島本 隆
    • Organizer
      電気関係学会四国支部連合大会
  • [Presentation] High Efficiency Image Correction for Object Detection Improvement in Low Power Underwater Drone2023

    • Author(s)
      Kazuto Shindo, Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      OCEANS2023 Gulf Coast
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Refined Datasets and Saliency Map Analysis for Underwater Object Detection2023

    • Author(s)
      Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      OCEANS2023 Gulf Coast
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Novel GAN-Based Intra Prediction Mode for HEVC2023

    • Author(s)
      Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto
    • Organizer
      The International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT) 2023
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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