2019 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 | カルマンフィルタ / トラッキング / 海中微小体 / 冗長性 / リセット |
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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、昨年度構築したカルマンフィルタとトラッキング技術の組み合わせによる海中微小体分離技術の改良を行った。当該技術は、海中微小体が、魚類等、他の移動体と比べて高速に移動するという特徴を利用している。また、海中微小体の不規則な動きやパターンの変化にも冗長な性質を有している。しかし、それらが過度に変化をした場合、トラッキング精度が落ちるのと同時に、復帰に時間を要する課題があった。そこで、トラッキング精度の低下に対して、カルマンフィルタによる予測をリセットすることにより、トラッキングの早期復帰と安定化を実現できる手法を考案した。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、海中微小体の抽出精度、トラッキング精度の定量的な評価を実施した。また、浮泥の状況を定点カメラで撮影した映像に対して、提案手法を適用することで、本手法の有効性の確認を行った。
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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。なお、当初予定では実映像として、ヒトデの実験水槽を計画していたが、加えて、令和1年度も実施した浮泥調査への開発技術の適用も検討することで、幅広い現場映像に対する有効性の検証を継続して実施する。
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| Causes of Carryover |
本技術の実証現場の増加可能性を踏まえ、導入機材の再検討を実施したため、本年度の予算に残額が生じているが、次年度執行予定である。また、年度末に成果報告等の学会出張、打ち合わせ出張等を控えたことで旅費等に係る経費に残額が生じているが、次年度執行予定である。
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