Fundamental study on marine biological imaging and monitoring using multi-wavelength excitation fluorescence photographing technique

多波长激发荧光摄影技术海洋生物成像与监测基础研究

• 批准号: 20K06217
• 负责人: 古島 靖夫
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06217/
• 关键词: 多波長励起式撮影装置; 蛍光画像; 海洋生物マッピング; 環境計測; 環境影響評価; 蛍光撮影; 海洋生物モニタリング; 海洋生物イメージング; 環境影響評価ツール

簡便・安価に海洋生物（藻類やサンゴ）が発する蛍光を多波長で画像として捉え、その結果を基に生物判別や健康度が広域的に把握できる海洋生物マッピングと環境計測の基盤技術を構築することが本研究の目的である。COVID-19の影響により、令和２年度、３年度は、４種の励起光（多波長励起の機能）を有する多波長励起蛍光撮影装置の設計と開発に時間を費やした。令和5年度には、多波長励起撮影装置を用いて現場撮影試験（筑波大学下田臨海実験センター屋外水槽、近隣海域、西海区水産研究所屋外水槽等）を行った。また、小型ROVに本装置を搭載し、広域における撮影試験を試みた。小型ROVを用いた海底マッピング試験は、筑波大学下田臨海実験センター付近海域と2022年11月に石垣島で開催されたサンゴ礁学会における自由集会時のデモンストレーションとして実施した。この試験を通じて、ROV搭載時のバランスや走行性の問題など改善すべき点を洗い出すことが出来た。本研究の当初計画では、令和４年度を最終年度とし、開発した多波長励起蛍光撮影装置による画像データを蓄積し、多波長蛍光画像の基準化手法を構築すると共に海洋生物マッピングへの有効利用を考慮した研究成果の取りまとめを行なう予定であった。しかしながら、装置開発の遅れなどにより、蛍光画像データの取得が大幅に遅れ、多波長蛍光画像の基準化手法の構築に着手できなかった。そこで、令和５年度まで本研究の期間を延長し、蛍光画像解析の専門家を交えて蛍光画像の蓄積と画像処理法を提示することとした。また、本装置が近底層における混合環境を可視化するためのツールとして利用できるか、海洋生物イメージングとモニタリングを実施する装置として製品化できるか否かを研究所や民間企業で試験運用してもらい精査することとした。

The aim of this study is to establish a simple and reliable method for detecting and monitoring marine organisms (algae and algae) based on multi-wavelength imaging. The impact of COVID-19 on the design and development of multi-wavelength excitation imaging devices is significant for the first two years and three years. In 2005, the on-site imaging test was conducted for the use of multi-wavelength excitation imaging devices (outdoor tanks of Shimoda Seashore, adjacent sea areas, outdoor tanks of Seokai Fisheries Research Institute, etc.). The device is mounted on a small ROV, and the camera is mounted on a small ROV. The small ROV was used in the sea floor test, and the University of Tsukuba Shimoda Sea Area was opened in November 2022. The test results show that when ROV is installed, the problem of running is improved. The initial plan of this study is to develop a multi-wavelength excitation imaging device for marine organisms and to establish a standard method for multi-wavelength excitation imaging. The method for obtaining large-scale and multi-wavelength fluorescence images is started. The duration of this study was extended to 5 years. This device is used to visualize the mixed environment near the bottom, and the marine life is used to implement the device.

项目成果

蛍光撮影技術を生かした海洋生物イメージングとモニタリング－ⅥI

使用荧光成像技术对海洋生物进行成像和监测 - VII

• 发表时间: 2022
• 作者: Euichi Hirose;Daisuke Sakai;Akane Iida;Yumiko Obayashi;Jun Nishikawa;古島 靖夫
• 通讯作者: 古島 靖夫

多波長励起蛍光撮影装置を搭載した簡便・安価な小型ROVの開発

开发配备多波长激发荧光成像装置的简单且廉价的小型ROV

• 发表时间: 2022
• 作者: F. Sinniger;S. Mills;D. Macpherson;古島 靖夫，鈴木 貞男，Sylvain Agostini，和田 茂樹，山下 洋，山北 剛久
• 通讯作者: 古島 靖夫，鈴木 貞男，Sylvain Agostini，和田 茂樹，山下 洋，山北 剛久

Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV

利用低成本 AUV 进行广域海底成像

• DOI: 10.1109/ieeeconf38699.2020.9388993
• 发表时间: 2020
• 期刊: Global Oceans 2020: Singapore - U.S. Gulf Coast. IEEE, 2020.
• 作者: Noguchi Yukiyasu;Sakamaki Takashi;Ito Shohei;Humblet Marc;Furushima Yasuo;Maki Toshihiro
• 通讯作者: Maki Toshihiro