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2019 年度 実績報告書

ミツバチライフログ解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00422
研究機関福岡大学

研究代表者

高橋 伸弥  福岡大学, 工学部, 准教授 (40330899)

研究分担者 鶴田 直之  福岡大学, 工学部, 教授 (60227478)
藍 浩之  福岡大学, 理学部, 准教授 (20330897)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードミツバチ / 動物行動学 / 行動追跡 / 深層学習 / トラッキング / バイオイメージインフォマティクス / コンピューテーショナルエソロジー
研究実績の概要

これまで開発を進めてきた羽化後のミツバチの行動追跡手法の高精度化を目的として、表現学習を行うためのディープラーニング手法の1つである畳み込み自己符号化器を改良した、段階的畳み込み自己符号器によるミツバチ領域検出モデルの学習と評価実験を行った。さらに、この教師なし学習によるミツバチ部分領域の分類結果を用いて、画像識別のためのニューラルネットワークVGG16を転移学習することで,高精度な識別が可能となることを示し,さらに物体検出のためのFaster RCNNをVGG16の識別結果の画像から再学習してミツバチ領域を検出することを試みた。画像識別・画像検出のためのニューラルネットワークを学習するには大量の正解データを人手で用意する必要があるが、提案手法により大幅にその手間を削減することができることを示した。一方、学習のためのミツバチ個体領域の自動抽出に関しては、密集度の高い画像では領域切り出しに失敗するケースがあり、解決すべき課題として今後検討を続けていく必要があることも示された。静止画を入力とするのではなく、時間変化を考慮した差分画像を学習に用いることが有効であろうと考えており、現在、検討を進めている段階である。
またR1年度は8月頭と10月中旬の2回、ミツバチ巣内行動自動記録システムによる動画撮影を行なった。撮りためたデータは約20TBである。
本年度の研究成果に関しては、国際会議(JCSSE2019)や電気情報関係学会九州支部連合大会等で口頭発表した。また、追加の実験内容に関しては、2020年度の人工知能学会全国大会に投稿済みであり発表予定としている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Development of Behavior Monitoring System for Honeybees in Hive Using RFID sensors and Image Processing2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shinya、Hashimoto Koji、Maeda Sakashi、Li Yujie、Tsuruta Naoyuki、Ai Hiroyuki
    • 雑誌名

      Proc. of the 2019 16th International Joint Conference on Computer Science and Software Engineering (JCSSE)

      巻: 1 ページ: 170,175

    • DOI

      10.1109/JCSSE.2019.8864160

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 段階的畳み込み自己符号化器を用いたミツバチ画像分類手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 伸弥, 李 玉潔, 鶴田 直之, 藍 浩之
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部第72回連合大会
  • [学会発表] 地理情報を利用した福岡大学周辺のミツバチの採餌分布の多角的解析2019

    • 著者名/発表者名
      田中聡至、押川梨沙、藍浩之
    • 学会等名
      日本動物学会九州支部大会(第72回)
  • [学会発表] ミツバチの尻振りダンスに対する追従様式の解析2019

    • 著者名/発表者名
      楠目晃大、大塚彩世、藍浩之
    • 学会等名
      日本動物学会九州支部大会(第72回)
  • [学会発表] セイヨウミツバチの尻振りダンスを用いた推定蜜源の可視化と多角的比較2019

    • 著者名/発表者名
      田中聡至、藍浩之
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] セイヨウミツバチの尻振りダンスに対する追従様式の解析2019

    • 著者名/発表者名
      楠目晃大、藍浩之
    • 学会等名
      第64回日本応用動物昆虫学会大会

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公開日: 2021-01-27  

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