| 研究課題/領域番号 |
16H06135
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
西田 祐也 九州工業大学, 若手研究者フロンティア研究アカデミー, 特任助教 (60635209)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 3次元計測 / 水産資源調査 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は試作のフルカラーレーザ光を用いた3次元計測装置を開発し，レーザプロジェクターのキャリブレーションおよび水中におけるレーザー光の変化について調査した．調査の結果，大気中と異なり水中(海中)は可視光の中で赤色が最も減衰率が高く青色が最も減衰率が低いため，距離によってレーザー光の反射画像の色味(色相や彩度)が変化し，その減衰率を考慮してレーザパターンを決定しなければ正しく各色のレーザー光を検出できないことが分かった．本研究ではレーザー光の減衰モデルを構築し，計測距離において隣り合うレーザー光の色相差が大きくなるレーザパターンを計測に用いることにした．また試作機の調査で得られた知見をもとに高耐圧の3次元計測装置のシステム設計およびカメラ容器および制御容器の設計を行った．
画像を用いた水産生物資源の識別処理で問題となっていた生物候補の検出および切り取りアルゴリズムの開発を行った．本研究では，色差，明るさ，模様(オリエンテーション)であらわされるサリエンシーマップ(顕著性)を用いて海底にいる生物の検出を行った．サリエンシーマップを用いることで海底とは色や模様が異なる特徴的な生物を安定的に検出することができた．しかし，特徴的な画像を生物候補として検出するため，岩などに重なるように留まっている生物は，岩などと一緒に1つの生物として検出される恐れがある．本研究では検出された生物候補の画像に対して原色処理を行い，それに対してk-meansによるクラスタリングを行うことで生物だけを切り出す手法を開発した．本切り取り手法を導入することで海底の構造物に重なった生物に置いても安定して生物だけを切り出し，特徴量を抽出することができる．本年度に開発した生物の検出および切り取り手法を水産資源の識別アルゴリズムに適用することで，以前より10%ほど高い識別結果が得られた
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度購入したレーザープロジェクタを用いた予備試験を行った結果，理想的な位置にレーザーを照射することができず，また各色(赤，緑，青)のレーザー光の照射位置がずれており指定した色のレーザー光の照射されないという問題が発生した．その問題を解消するため簡易式の3次元計測装置を開発し，レーザープロジェクターのキャリブレーションに必要なデータを集めるための検証実験をおこなっためプロジェクト全体が遅れた．
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| 今後の研究の推進方策 |
レーザーパターンを検証には水中における光の減衰の影響が大きく関わってくることが予想される．高耐圧の3次元計測装置を用いて行う予定であったレーザーパターンの検証する前に，試作機を用いてレーザー光の変化を計測し，光の減衰モデルを構築することでレーザーパターンの検証が円滑に進むと考えられる．すでに本年度中にレーザー光の減衰モデムに必要なデータを収集し，減衰モデルを構築したため，本年度の遅れを取り戻すことができると思う．
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