照度制御型小型実験動物観察システムの研究開発

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本研究では、小型実験動物観察用の照度制御システムを開発した。本システムは、LED照明を制御しCOMSカメラと赤外線カメラを搭載したマイクロコンピュータとソフトウェアにより「昼夜24時間の観察」「画像輝度制御による観察」の2種類の観察目的に応じた実験環境の制御をおこなった。実験準備として、照度制御システム用ソフトウェアおよびマイクロコンピュータのプログラムを作成した。照度制御は、マイクロコンピュータを通してコンピュータにより照明を制御した。画像解析プログラムとして、予め背景を撮影し観察画像から差分し、多少の背景変化を考慮する画像解析を実施することにより小型実験動物を限定する画像解析プログラムを作成した。本研究では、画像解析後、限定された個体を確認するためのプログラムとして、ラベリング処理にて個体認識可能であることを画像輝度制御における画像輝度制御の条件とした。照度制御システム作成のため、照度センサおよび小型実験動物観察が実施される実験環境の照度が確保されるLED照明を実装した。次にマイクロコンピュータを通して、目標照度に合わせたPWM制御にてLED照明を調光し、目標値となる画像輝度値に照明が変化するシステムを構築した。本システムの性能評価をおこなった。昼夜24時間の観察について、照度センサによりカメラを切換えることにより確認した。画像輝度制御による観察について、撮影画像が画像輝度制御の条件に適した目標値に収束するように、観察環境を強制的に変化させ、目標値へLED照明の調光をおこない目標値への収束を確認した。問題点として調光による目標値への画像輝度値が収束する際、電圧変動によるLED照明のちらつきの影響を受けた。