| 研究課題/領域番号 |
18K05802
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
中谷 武志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 技術研究員 (00581753)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | AUV / 画像マッピング / 生物資源量 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、自律型海中ロボット(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)を底生生物の資源量計測に導入して、これまでコスト・技術の両面から困難であった、海底面画像マッピングに基づいた広範囲かつ精密な生物資源量計測を実現する。従来の底生生物調査は底引き網や曳航ソリ式ビデオカメラによって行われてライトや泥の巻き上げなどの問題が生じていたが、本研究では、海底から一定の高さを保って計測することが出来るAUVを用いることにより、“場”を乱すことなく静かに接近でき、“生物たちのいつもの生活”を画像として撮影することが可能となる。また、AUVの優れた機動性により、複雑な地形でも調査ができ、さらには複数の測線を密に取ることによって面的な調査が可能となる。各種の学術的調査や、水産資源開発の議論に用いるための定量的なデータを取得することを目的とし、mmオーダーでの海底面形状と画像の取得手法、取得データの自動処理による3次元画像マッピングおよび定量的解析手法までを含めた総合的な計測システムを開発する。
開発項目としては「高精度な海底面画像スキャン装置」「3次元画像モデルリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」があり、当該年度はその設計を進めた。具体的には、光切断法を用いたスキャン装置の機械設計および得られる計測精度の事前評価、モデリングソフトウェアの開発方針の検討、特徴量抽出に向けたディープラーニングの先行事例の調査を行った。あわせて、次年度以降の開発および各種試験の準備を進めた。
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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
当該年度は、本研究の主要開発項目のうち「高精度な海底面画像スキャン装置」「3次元画像モデルリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」の設計を進めた。具体的には、光切断法を用いたスキャン装置の機械設計および得られる計測精度の事前評価、モデリングソフトウェアの開発方針の検討、特徴量抽出に向けたディープラーニングの先行事例の調査である。機械設計をはじめハードウェア・ソフトウェアともに当初想定よりも設計に時間を要して、計画の一部に遅れが生じている。具体的には、当該年度に予定していた装置構成品の購入や組立ては次年度に実施する。ただし、次年度は当該年度よりも余裕を持った実施計画となっており、遅れを取り戻すことが出来ると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、「高精度な海底面画像スキャン装置」の装置構成品の購入や組立てを行い、単体での計測評価試験を実施する。「3次元画像モデルリング技術」については、形状モデルにカメラ映像を立体的に貼り合わせるソフトウェアの開発を進める。「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」については、AUVのナビゲーション情報に基づいて再構築された海底面の3次元画像モデルから、興味ある対象物の数をカウントする自動処理ソフトウェアを開発する。さらには、種や雄雌の同定、体長などの個体特徴量を抽出する画像解析アルゴリズムについても研究を進めたい。ただし、AI研究は日進月歩で進む分野であり、研究代表者の主専門分野ではないため、所属機関内のAI研究者に協力を仰ぎ、アドバイスを受けながらソフトウェア開発を進めることを考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は、本研究の主要開発項目のうち「高精度な海底面画像スキャン装置」「3次元画像モデルリング技術」「海底面画像からの特徴量抽出アルゴリズム」の設計を進めた。具体的には、光切断法を用いたスキャン装置の機械設計および得られる計測精度の事前評価、モデリングソフトウェアの開発方針の検討、特徴量抽出に向けたディープラーニングの先行事例の調査である。機械設計をはじめハードウェア・ソフトウェアともに当初想定よりも設計に時間を要して、計画の一部に遅れが生じた。当該年度に予定していた装置構成品の購入や組立て等を次年度に実施する。
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