画像情報と音響情報の統合による海域や年次変化を考慮した海底底質の高精度推定

通过整合图像和声学信息，考虑海洋面积和年度变化，高精度估计海底沉积物

• 批准号: 22K12076
• 负责人: 戸田 真志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12076/
• 关键词: 底質判別; 音響情報; スペクトログラム; 深層学習; 海底底質判別; 画像情報; ドメイン適応; 水産業

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、特に海底の底質情報が重要な意味を持つ。広域での底質計測にはカメラの利用が有効であるが、同じ底質であっても異なる海域・年度ではその視覚特徴が大きく異なり、共通の枠組みでの底質推定は困難である。本研究では、広く知られている打音検査法にヒントを得て、海底撮影装置と海底面によって発生する滑り音を援用し、画像情報と音情報の統合により底質を推定するシステムを開発する。視覚情報と音響情報を相補的に統合する仕組みの実現を中心課題とし、撮影姿勢の推定による「信頼できない音区間」の除外等により、底質の特徴を適切に反映した音情報を抽出することで、底質推定の精度向上を図る。本年度は、当初は、撮影装置の姿勢推定機構の実現を予定していたが、新型コロナウィルス感染症拡大等の影響により、現場の実環境での検証・考察が十分にはできなかったことを受けて、令和5年度に予定していた基本アルゴリズムの設計と構築を進めた。当該研究では、画像情報と音響情報の相補的な統合を目指しているが、本年度は特に音響情報に注目し、撮影時に取得される撮影機材と海底部との接触音から、海底の底質を推定する仕組みを検討した。具体的には、時間的に連続する接触音のスペクトログラムを生成し、得られたスペクトログラムに砂場・礫場・バラス場の各ラベルを付与した底質・スペクトログラムデータセットを構築した。作成したデータセットを利用し、深層学習技術を用いることで、音響情報に基づいた底質判別の仕組みを実現した。

や aquaculture environment protection support に お い て, sea creatures の ecological を interpret す る で, environment on intelligence, special に submarine の bottom intelligence が important な mean を つ. His design domain で の sediment measuring に は カ メ ラ の using が have sharper で あ る が, with じ bottom で あ っ て も different な る waters, annual で は そ の visual 覚, 徴 が big き く different な り, common の 枠 group み で の bottom presumption は difficult で あ る. This study で は, hiroo く know ら れ て い る 3-component dynamometer 検 check method に ヒ ン ト を て, the bottom of the sea of shadow device と sea surface に よ っ て 発 raw す る slide り sound を invoking し, portrait と sound intelligence の に よ り presumption of sediment を す る シ ス テ ム を open 発 す る. See 覚 と sound intelligence を phase of integration に す る blackstone group み の be presently を central と し presumption, pinch of shadow posture の に よ る "letter 頼 で き な い tone between" の except such as に よ り, substrate の 徴 を appropriate に reflect し た sound intelligence を spare す る こ と で presumption, bottom の precision を upward 図 る. は this year, at the beginning は, pinch of shadow device の pose constructive mechanism の be presently を designated し て い た が, new コ ロ ナ ウ ィ ル ス adapting just-in-time inventory company, big influences の に よ り, field の be environment で の 検 certificate, inspection が very に は で き な か っ た こ と を by け て, make and 5 year に designated し て い た basic ア ル ゴ リ ズ ム の design と build を into め た. When the study で は, portrait と sound intelligence の phase of integration な を refers し て い る が, this year's は に sound intelligence に attention に し, pinch of shadow at さ れ る pinch of shadow machine material と undersea department と の contact sound か ら, undersea の presumption of sediment を す る blackstone group み を beg し 検 た. Specific に は, time of に even 続 す る contact sound の ス ペ ク ト ロ グ ラ ム を generated し, ら れ た ス ペ ク ト ロ グ ラ ム に games sand, gravel, バ ラ ス field の each ラ ベ ル を give し た substrate, ス ペ ク ト ロ グ ラ ム デ ー タ セ ッ ト を build し た. Make し た デ ー タ セ ッ ト を using し, deep learning technology を with い る こ と で, sound intelligence に づ い た bottom discriminant の blackstone group み を be presently し た.