報告書番号

R11012

タイトル（和文）

画像解析を用いた水中画像からの魚類計測

タイトル（英文）

Fish Categorization and Counting Method from Underwater Video and Images using Image Analysis

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

気候変動や将来の地球温暖化が、沿岸生態系の多様性や、水産資源に及ぼす影響を明らかにするためには魚類の生息量調査が必要である。本報告では、生息量調査を支援するために、画像処理を応用した自動定量化手法を新たに提案する。提案手法では、ビデオカメラで撮影した動画と、デジタルカメラでインターバル撮影した静止画群を組み合わせて利用する。まず動画から動きのある魚影を検出し、その魚影位置を、静止画上に対応付け、静止画上の精細な魚影画像を用いて魚類を判定する。石垣島で撮影した26分の水中映像と、同時に10秒おきに撮影した157枚の静止画を用いて提案手法を評価した結果、動画からの魚検出は適合率98%，再現率88%，対応付け精度71%。魚判定は魚か否かを判定させる初歩的な試験で94%の判定精度。対応付けに課題はあるものの自動化への見込みを得た。

概要 （英文）

In order to evaluate global warming effect to coastal ecosystems, investigations of the fish key species composition change will be useful. In this report, to support the fish investigation methodology, an automatic categorization and counting technique using image processing is newly proposed. The proposal technique uses video data to detect moving fish, and uses high resolution images to determine fish category. The video data is captured by a video camera, and the high resolution images are captured by a digital camera using a time lapse shooting feature. The video camera and the digital camera are juxtaposed underwater. Our technique detects moving fishes from the video data by a background subtraction. Next, the correspondence fish position at an image is calculated from the detected position at a video frame. Finally fish is categorized from the detailed fish image by a machine learning technique. We evaluated the proposal technique by the underwater 26 minutes video recorded in Ishigaki Island and the 157 still pictures captured every 10 seconds simultaneously. As a result of the experiment, the fish detection from the video is 98% of precision, 88% of recall, and 71% of matching accuracy. Fish recognition is 94% of accuracy by the elementary 2 classes recognition (fish or not). In order to perform all the processes automatically, 70% of matching accuracy is a bottleneck. However, it is useful from the ability to automatically find out many fishes to support human's investigation.

報告者

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