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簡易型AIS器機を用いた密漁監視システム

研究課題

研究課題/領域番号 21K04576
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25020:安全工学関連
研究機関大島商船高等専門学校

研究代表者

岡村 健史郎  大島商船高等専門学校, 情報工学科, 嘱託教授 (60194388)

研究分担者 松村 遼  周南公立大学, 福祉情報学部, 准教授 (20734768)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード密漁監視 / AIS / 不審船 / 漁業許可船 / 画像処理 / 密猟監視 / AI手法 / YOLO / Transformer / 海上交通安全 / サーマルカメラ / 自動検出 / 簡易AIS
研究開始時の研究の概要

水産資源の枯渇化により,組織的で大掛かりな水産資源の密漁が多発している。多くの場合,密漁には一般の漁船が使用されるため,目視や運航軌跡等を用いた画像処理のみでは自動発見が難しい。
本研究は,海上領域を複数のサーマルカメラで撮影した画像を用いて,進入物体の三次元空間上での位置,サイズ,速度情報を求める。これらの結果と対象領域内にある船舶に搭載したAIS機器から発信された船舶名,位置,船舶サイズ,速度情報とを融合・比較する。これら結果から登録船を抽出し,登録船以外の船舶を不審船として自動抽出することを目標とする。

研究成果の概要

水産資源に対する密漁が問題化している.密漁には多くの場合漁船が利用されるため,外観や運航軌跡等を用いた画像処理では自動発見が難しい.本研究は,監視領域内において画像処理により検出した船舶の位置とAIS(船舶自動識別装置)信号受信機から得られた船舶の位置を比較し,漁業許可船を決定する.この後,漁業許可船を除いた船舶を不審船として検出する手法を提案した.この手法の実現のため,視点固定型の1台のカメラを用いて実世界上の船舶の位置とサイズを推定するシステムを構築した.更に,カメラのキャリブレーション及びAI手法のための学習画像収集を,AIS信号を用いて容易に取得する手法を構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

沿岸域に生息するアワビ,ナマコ等は容易に採取できるだけでなく莫大な利益をもたらすことから,組織的かつ広域的な密漁が横行し,大きな社会問題となっている.しかしながら一般の漁船が密漁に用いられるためその外観や運航軌跡を用いた自動監視システムの構築は非常に難しい.
そこで,本研究においては,密漁船を画像処理により直接見つけるのではなく,監視領域において検出した船舶の中から進入許可船を見つけ,これらを取り除いた船舶を密漁船と考えるという発想転換を行った.進入許可船の判断にはAISを用いるため,単に密漁対策のためだけではなく海上交通の安全にも寄与するシステムとなっている.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Vessel Detection Using Thermal Cameras with Ensemble of YOLOv7 and Swin Transformer2024

    • 著者名/発表者名
      Kana Takahashi, Kenshiro Okamura, Hironori Kitakaze and Ryo Matsumura
    • 雑誌名

      Proceedings of the Joint Symposium of AROB (Artificial Life and Robotics) 29th, ISBC (Bio Complexity) 9th and SWARM (Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics) 7th

      巻: - ページ: 740-744

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Trajectory Route Reproduction Performance Using Map Tiles and Infrequent Vessel Position Data2023

    • 著者名/発表者名
      Misako Urakami, Kenshiro Okamura, Tomohiro Sunada, Kazuma Urata
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th PAAMES and AMEC 2023

      巻: C-4-21 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ICT コミュニケーションツールを活用した 研究指導の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      浦上美佐子,岡村健史郎,山田健仁,吉留文男
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 第 69 巻第6号 ページ: 78-86

    • NAID

      130008125663

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 濃淡画像を対象にしたDetection Transformerによる船舶の検出2024

    • 著者名/発表者名
      中村孔明
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会(2024総合大会・広島)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いたサーマルカメラ画像からの船舶検出2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋佳那
    • 学会等名
      2023年度(第74回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] AIS情報を用いた密漁監視のための不審船発見方法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      岡村健史郎
    • 学会等名
      2023年度(第74回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた海洋ごみ認識システムの一考察2023

    • 著者名/発表者名
      M.Daniel,日高洸陽,松村遼,北風裕教
    • 学会等名
      子情報通信学会2024年総合大会 情報・システムソサイエティ特別企画ジュニア&学生ポスターセッションプログラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] YOLOv4による船舶検出のためのColor Space Transformations2022

    • 著者名/発表者名
      岩本修弥,北風裕教,松村遼
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 3Dモデルを用いたData Augmentationにおけるモデルの高品質化が検出精度へ与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      末岡祐馬,北風裕教,松村遼
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] MaaS連携に向けた定期船データの可視化を目指したAIS受信局地点の選定評価手法2021

    • 著者名/発表者名
      浦上 美佐子,山根 直樹,砂田智裕,浦田数馬,岡村健史郎
    • 学会等名
      日本航海学会第 145 回講演会・研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Data Augmentation with 3DCG Models for Nuisance Wildlife Detection using a Convolutional Neural Network2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ryoke, Hironori Kitakaze, Ryo Matsumura
    • 学会等名
      The 8th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セマンティックセグメンテーションに基づく漂流物検出2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 康希, 北風 裕教, 行平 真也, 松村 遼
    • 学会等名
      超異分野学会 香川フォーラム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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