2018 Fiscal Year Research-status Report
不均一性を前提とした海中浮遊物の利用による環境負荷の低い三次元水流計測システム
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18K11357
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
戸田 真志 熊本大学, 総合情報統括センター, 教授 (40336417)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 水流計測 / 海中浮遊物 / 画像計測 / カルマンフィルタ / トラッキング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境保全や水産業支援において、海中生物の生態を解明する上で、環境情報、特に水流情報が重要な意味を持つ。しかし、空間的に高密度且つ長時間の水流計測は極めて困難である。
本研究では、水中に常時存在し、水流追従性の高い、藻類等の海中微小体（海中浮遊物）を利活用することで、「観測対象への影響が軽微で」「環境に優しく」「空間的に密で」「継続的に計測が可能な」水流情報を計測するシステムを開発する。具体的には、カメラにて海中の浮遊物を追跡し、その移動ベクトルから局所的な水流情報を推定するシステムの開発を行う。
本年度は、水流計測システムの根幹である海中微小体を抽出するための方法を検討した。水中映像には、移動体として、水流を直接的に反映している海中微小体に加えて、魚類等が共存しており、これらを分離する必要がある。一般的に、魚類等と海中微小体を比べると、前者に比べて後者の方が移動速度が速い。この性質を利用し、カルマンフィルタとトラッキング技術を組み合わせることで、比較的高速に移動する海中微小体（前景）と低速に移動する魚類等（背景）とを安定且つ高精度に分離する技術を構築した。疑似的に移動ノイズを付与したシミュレーション映像に対して提案手法を適用することで、有効性を検証するのと同時に、抽出精度の定量的な評価を実施した。また、コンブ漁場における実海域の映像に対して試験的に提案手法を適用し、適切に海中微小体が抽出できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね研究計画通りであり、特段の問題や研究計画の変更等は見当たらない。
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| Strategy for Future Research Activity |
現状では特に大きな問題等は見受けられず、次年度以降も研究計画に従って研究を着実に遂行する予定である。特に平成31年度に検討予定であった海中浮遊物の抽出とその「動き」情報の推定については、先行して本年度に検討を開始しているため、これをさらに進めるのと同時に、「三次元形状」「比重」の推定手法についても順次検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
当初計画では、複数台のカメラを新規に購入する予定であったが、迅速に試行実験を行う都合上、一時的に手持ちのものを流用したため、研究費に残額が生じた。
継続的に安定して記録を行うために、次年度以降にて、新規にカメラシステムを購入する予定である。
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