環境評価の自動化に用いる野生動物の自動カウント・追跡システムの研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14658153
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 三田 長久 熊本大学, 工学部, 教授 (60284733)
• 研究分担者: 福迫 武 熊本大学, 工学部, 助教授 (90295121)
• キーワード: 野鳥種類識別 / クラスタ統合 / デフォーマブルテンプレート / 電波の相対遅延時間 / 到来方向推定 / リチウムフェライト / 誘電体共振器アンテナ

研究概要

1.固定されたビデオカメラで撮影された動画像から、鳥のいる画像と鳥のいない背景画像を抜き出す。抜き出された画像にRGB色空間のクラスタリングとクラスタ統合を行うことで、k-平均法による閾値の自動設定を可能にし野鳥部分を自動抽出可能とした。抽出した野鳥の色情報をHSV色空間中のHS平面での画素頻度分布を求めて識別空間とし、ニューラルネットワークを用いて種類の識別を行った。83.8%の高い識別率が得られた。
2.野鳥の個体数推定方法は、デフォーマブルテンプレートを導入した。これは、通常のテンプレートの考え方を拡張したもので、テンプレートの頂点を移動可能にすることによって、より柔軟なマッチングが行えるようになった。それに加えてヒストグラムインタセクションを用いた。これは、2枚の画像がどれだけ類似しているかを数値で表現する手法であり、画像の検索等に用いられている。これを用いることにより、野鳥同士が重なっている場合のように形だけでは野鳥かどうかの判断が難しい場合も推定精度を高めることができた。
3.モノポールアンテナ、アンプ、ミキサー、局部発振器、ディジタルオシロスコープを組み合わせて、電波の到来方向を推定できるシステムを改良し、M系列データで位相変調された電波の相対遅延時間を求める方法を確立し、実験によって確認した。これを用いて遅延時間ごとに選別を行えば、到来方向の推定精度が飛躍的に高まる手法を提案した。
4.円筒形のリチウムフェライトを用いた誘電体共振器アンテナを提案し、実験によりアンテナとしての作動を確認した。また、外部磁界を加えることで円偏波の発生を確認し、磁界の方向の変化による左右円偏波の切換えを確認することが出来た。

研究成果

• [文献書誌] 福迫, 奥畑, 柳川, 三田: "Generation of circular polarization using rectangular waveguide with L-type probe"IEICE Transactions Communication. E86-B・7. 2246-2249 (2003)
• [文献書誌] 久保崎, 福迫, 三田: "偏波切換えスロット結合マイクロストリップアンテナの基礎検討"映像情報メディア学会誌. 57・11. 1591-1594 (2003)
• [文献書誌] Jung, 福迫, 北村, 三田, Ha: "Polarization switchable microstrip antenna using PIN diodes"IEICE Transactions Communication. E87-B・1. 152-157 (2004)
• [文献書誌] 樋口, Pierre, Krever, Andronov, 藤田, 三田, 他: "Using a remote technology in conservation satellite-tracking white-naped cranes in Russia and Asia"Conservation Biology. 18・1. 136-147 (2004)