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多波長励起式蛍光撮影技術を用いた海洋生物イメージングとモニタリングの基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K06217
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

古島 靖夫  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), グループリーダー代理 (90359159)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード多波長励起式蛍光撮影装置 / 海洋生物マッピング / 蛍光撮影技術 / 小型ROV / 環境影響 / 沿岸域 / 多波長励起式撮影装置 / 蛍光画像 / 環境計測 / 環境影響評価 / 蛍光撮影 / 海洋生物モニタリング / 海洋生物イメージング / 環境影響評価ツール
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,藻類やサンゴなどの海洋生物が有する蛍光を多波長で捉え,分布,生物判別,健康度を簡便かつ安価で広域的に把握できる海洋生物マッピングと近底層における環境計測を併せた技術の基礎を構築することである。
そのために,[1]タイムラプス機能付多波長励起蛍光撮影装置の開発,[2]多波長励起蛍光撮影装置搭載小型ROVの開発,[3]多波長蛍光画像の基準化と解析手法の開発,[4]近底層における環境計測を併せた現場撮影試験を行なう。

研究成果の概要

近年、サンゴの白化現象や磯焼けによる藻場の消失といった,海洋(漁場)環境の悪化が懸念されている。環境変動に伴う海洋生物の分布・個体数や多様性の変化は、迅速に把握することが重要である。そのため、簡便・安価でかつ迅速に環境変動やその影響が評価できる環境計測の技術(装置)開発が求められている。
本研究では,海洋生物(主に藻類やサンゴの固着性生物)が有する蛍光を多波長(4種の波長)で撮影できる蛍光撮影装置を開発した。また、本装置を小型ROVに搭載し、広域で海洋生物の蛍光マッピングが出来る装置も併せて開発した。さらに、これらの開発装置によって得られた蛍光画像について、画像処理手法を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した多波長励起式蛍光撮影装置は、海洋生物が発する蛍光を画像としてとらえることで、生物マッピング撮影技術の基盤を構築した。さらに、小型ROVに本装置を搭載することで、これまで人が潜水調査で観察するには難しい水深50m以深の海域(Methophotic Zone)における生物観察とマッピングを可能にしたことは、学術的な意義が大きい。また、本装置は多少の改良が必要だが、研究協力者O.R.E(代表:鈴木貞男氏)を通じて製品化の可能性を見出した。本装置が比較的簡便・安価に製品化されれば、海洋生物観察とマッピング(環境計測)の有効なツールとなり、社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV2020

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Yukiyasu、Sakamaki Takashi、Ito Shohei、Humblet Marc、Furushima Yasuo、Maki Toshihiro
    • 雑誌名

      Global Oceans 2020: Singapore - U.S. Gulf Coast. IEEE, 2020.

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/ieeeconf38699.2020.9388993

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 多波長励起蛍光撮影装置を搭載した簡便・安価な小型ROVの開発2022

    • 著者名/発表者名
      古島 靖夫,鈴木 貞男,Sylvain Agostini,和田 茂樹,山下 洋,山北 剛久
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光撮影技術を生かした海洋生物イメージングとモニタリング-ⅥI2022

    • 著者名/発表者名
      古島 靖夫
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会 自由集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV2020

    • 著者名/発表者名
      Noguch Y. T. Sakamaki S. Ito M. Humblet Y. Furushima T. Maki
    • 学会等名
      Global OCEANS 2020: Singapore-U.S. Gulf Coast
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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