2013 Fiscal Year Research-status Report
ＬＥＤ光の発光波長および発光パターンに対する海水魚の誘引・忌避行動解析
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25420424
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
伊丹 伸 阿南工業高等専門学校, 制御情報工学科, 講師 (60212982)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉野 隆三郎 阿南工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (10259822)
小林 美緒 阿南工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教 (30462146)
守岡 佐保 徳島県立農林水産総合技術支援センター(試験研究部), 水産研究課, 研究員 (40502240)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 魚類遊泳行動 / LED / 計測システム / カオス解析 / フラクタル解析 |
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| Research Abstract |
アルミフレームおよび遮光シートロールを用いて円形水槽（上部直径1480mm×高さ800mm）用の簡易暗室を自作し、その内部にカラーCCDカメラ（The IMAGING SOURCE社製；DFK23G445, 1/3" Sony CCD）と超広角近赤外線LED投光器（ワイケー無線社製YIR-CS88；ピーク発光波長850nm, 照射角度120°）4器を取り付け、海水魚用遊泳行動撮像システムを構築した。また、得られた動画像から、マアジの遊泳軌跡を抽出するための画像処理プログラムを自作した。
このシステムの有用性を確認するために、実験供試魚として海水魚（マアジ）1尾を用いて、水深を300mmに調整し、実験を行った。水槽上部に設置されたカラーCCDカメラによってマアジの遊泳行動を10分間撮像した。このとき暗所状態下での撮像となるため、マアジには不可視である赤外光（ピーク波長850nm）を放射する赤外線LED投光器を撮像用照明として使用した。また、マアジが撮像用照明である赤外光を視認していないことを確認するために、明所状態下（ハロゲン灯で水面を照射する）での10分間の遊泳行動も撮像し、その遊泳行動の比較を行った。その結果、本研究で構築した海水魚用遊泳行動撮像システムを用いて、暗所状態下でのマアジの遊泳軌跡の抽出に成功するとともに、照明用赤外光を認識していないことも確認された。
本海水魚用遊泳行動撮像システムの構築の意義は、海水魚の非可視光である赤外光と赤外線対応カラーCCDカメラを用いて安価に実現できたことにある。また、この行動計測システムは他の生物の行動観測にも応用できると考えられ、その開発意義は大きいと思われる。
なお、これらの研究成果は平成25年度日本水産学会秋季大会および平成26年度日本水産学会春季大会において講演発表を行った。
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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
暗所状態下でマアジの遊泳行動を撮像可能な自作の行動計測システムを構築し、そのシステムを使用して実験を行った結果、自作の画像解析プログラムを用いてマアジの遊泳軌跡の抽出に成功した。また、学会にも積極的に参加し、研究成果を報告することができた。
以上のことより研究はおおむね順調に、当初の計画通りに進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在製作中であるフルカラーLED光刺激装置をできるだけ早期に完成させた後、円形水槽中央部に取り付け、平均体長15cm程度のマアジを10尾程度水槽内で自由遊泳させた状態で、各種LED光刺激（発光波長、点滅周波数および発光パターンを変える、あるいは1/fゆらぎを加えるなど）を与えてマアジの遊泳行動を撮像し、比較を行う。LED光刺激装置には上下移動機構が付加されているので、LEDの点灯位置を水面、水中および水槽底面と変化させて同様の比較実験を行う。それらの撮像動画像から自作の画像処理プログラムにより遊泳軌跡を抽出し、カオス・フラクタル理論を用いて定量解析を行う。最終的にそれらの解析結果から、マアジのLED光刺激に対する遊泳行動を推定する数理モデルを確立する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
計画当初ビデオカメラを新規購入し、使用する予定であったが、別テーマの研究で使用していたカラーCCDカメラとカメラ取り付け用光学レンズを試験的に本研究の実験に用いたところ、良好な画質が得られ、しかも動画像データ処理の手間が格段に軽減されることが確認された。そこで本年度はビデオカメラの購入を見送り、カラーCCDカメラや取り付け用光学レンズなどの性能を検討することにしたため次年度への繰越金が発生した。
実験に使用するのに最適なカラーCCDカメラ、取り付けレンズおよびケーブル類を選定し、今年度当初のうちに繰越金で購入予定である。
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Research Products
(5 results)
