JP2017104025A - Fishing support system using unmanned aircraft - Google Patents

Fishing support system using unmanned aircraft Download PDF

Info

Publication number
JP2017104025A
JP2017104025A JP2015238758A JP2015238758A JP2017104025A JP 2017104025 A JP2017104025 A JP 2017104025A JP 2015238758 A JP2015238758 A JP 2015238758A JP 2015238758 A JP2015238758 A JP 2015238758A JP 2017104025 A JP2017104025 A JP 2017104025A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aircraft
fish
fishing boat
side control
school
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015238758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浜出 雄一
Yuichi Hamaide
雄一 浜出
圭一 神矢
Keiichi Kamiya
圭一 神矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Towa Denki Seisakusho KK
Original Assignee
Towa Denki Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Towa Denki Seisakusho KK filed Critical Towa Denki Seisakusho KK
Priority to JP2015238758A priority Critical patent/JP2017104025A/en
Publication of JP2017104025A publication Critical patent/JP2017104025A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish and provide an optimum fishing support system using an unmanned aircraft (drone).SOLUTION: A fishing support system is mounted with a fishing boat side control device 11 and a fishing boat side wireless transmitter-receiver 12 mounted on a fishing boat. An unmanned aircraft (drone) includes an aircraft side control device 21, an aircraft side wireless transmitter-receiver 22 for performing transmission and reception of data with the fishing boat side wireless transmitter-receiver 12, an aircraft position grasping device 27 for grasping the position of the unmanned aircraft (drone) and inputting it in the aircraft side control device 21, and imaging devices 23 and 24 for inputting image data acquired by imaging the water surface in the aircraft side control device 21. The aircraft side control device 21 detects a fish school from the image data acquired from the imaging devices 23 and 24, and sends the data associating the detected fish school with the position of the unmanned aircraft (drone) when it is acquired from the aircraft position grasping device 27 to the fishing boat side control device 11 through the aircraft side wireless transmitter-receiver 22 and the fishing boat side wireless transmitter-receiver 12.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、無人航空機を用いて魚群の探索及び検出を行うことにより漁業を支援する、無人航空機を用いた漁業支援システムに関する。   The present invention relates to a fishery support system using an unmanned aerial vehicle that supports a fishery by searching and detecting a school of fish using the unmanned aerial vehicle.

漁船による漁業は、一般的に、「漁場移動」→「魚群探索」→「漁獲操業」→「水揚げ」なる手順を経て行われている。この手順において「魚群探索」は、漁師の経験則によって決めた位置において、魚群探知機を使用して魚群の存在、その魚種及び規模を判別して行われる。この魚群探知機による測定の結果、操業対象の魚群が存在しない場合は、漁場移動に戻り、再度魚群探知機による魚群探索を行うことが繰り返される。   In general, fishing by fishing boats is carried out through a procedure of “fishing ground movement” → “fish school search” → “fishing operation” → “landing”. In this procedure, “fish school search” is performed by using a fish finder to determine the existence of a school of fish, its fish species and scale at a position determined by the ruler's rule of thumb. As a result of the measurement by the fish finder, if there is no fish school to be operated, the process returns to the fishing ground movement, and the fish finder is again searched by the fish finder.

このため、広範囲の漁場において魚群を確実に探索するためには、多数回の移動及び探索を行うか、多数の漁船による船団規模での操業が必要となり、費用面及び環境面の両面に対して無駄が多く問題となっている。今後、環境に配慮したブルーエコノミーを達成するためにも、漁業手順の省力化が急務である。   Therefore, in order to reliably search for a school of fish in a wide range of fishing grounds, it is necessary to move and search many times, or to operate on a fleet scale with a large number of fishing boats, both in terms of cost and environment. Waste is a problem. In the future, in order to achieve an environmentally friendly blue economy, it is an urgent task to save fishery procedures.

特にサンマ漁等の漁業においては、魚群の発見を効率化することが、漁獲高の増加に大きく関係し、このため、自船が操業している地点から、遠隔の魚群位置の変動を可視化すること、さらに魚群探知機による探索航走時に、それより広域において魚群探索を実施することで、操業候補地を複数地点把握することが、操業の効率化に直結すると期待される。   Especially in fisheries such as saury fisheries, the efficiency of fish discovery is greatly related to the increase in catch, and therefore, the fluctuations in the location of remote fish schools can be visualized from the point where the ship is operating. In addition, it is expected that at the time of search navigation by a fish finder, it will be possible to grasp the operation candidate sites at a plurality of points by conducting fish search in a wider area and to directly improve the operation efficiency.

近年、カメラを搭載した無人航空機を魚群探索に利用可能であることが提案されている(例えば特許文献1〜3)。   In recent years, it has been proposed that unmanned aerial vehicles equipped with cameras can be used for fish school search (for example, Patent Documents 1 to 3).

特表2012−524695号公報Special table 2012-524695 gazette 特表2013−539729号公報Special table 2013-539729 gazette 特許第5214599号公報Japanese Patent No. 5214599

これら特許文献1〜3には、無人航空機の回収方法、無人航空機によるライン捕捉方法及び無人航空機の無線制御方法についての記載があるものの、無人航空機をどのように用いて魚群探索等の漁業支援を行うかについての具体的な構成については、何等開示がない。   Although these Patent Documents 1 to 3 describe a method for collecting unmanned aircraft, a line capturing method using unmanned aircraft, and a wireless control method for unmanned aircraft, how to use unmanned aircraft to support fisheries such as fish school search. There is no disclosure about the specific configuration of what to do.

従って本発明の目的は、無人航空機を利用した最適な漁業支援システムを確立することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to establish an optimal fishery support system using unmanned aerial vehicles.

本発明によれば、無人航空機を用いた漁業支援システムは、漁船に搭載された漁船側制御装置と、漁船に搭載された漁船側無線送受信装置と、無人航空機に搭載された航空機側制御装置と、無人航空機に搭載されており漁船側無線送受信装置との間でデータの送受信を行う航空機側無線送受信装置と、無人航空機に搭載されておりこの無人航空機の位置を把握して航空機側制御装置に入力する航空機位置把握装置と、無人航空機に搭載されており水面を撮影し得られた画像データを航空機側制御装置に入力する撮像装置とを備えている。航空機側制御装置は、撮像装置から得た画像データから魚群を検出し、検出した魚群と航空機位置把握装置から得られるその時の無人航空機の位置とを関連させたデータを、航空機側無線送受信装置及び漁船側無線送受信装置を介して漁船側制御装置へ送るように構成されている。   According to the present invention, a fishing support system using an unmanned aerial vehicle includes a fishing boat side control device mounted on a fishing boat, a fishing boat side wireless transmission / reception device mounted on a fishing boat, and an aircraft side control device mounted on an unmanned aircraft. An aircraft-side radio transceiver that is installed in an unmanned aerial vehicle and transmits / receives data to / from a fishing boat-side radio transceiver, and an unmanned aerial vehicle that detects the position of this unmanned aerial vehicle An aircraft position grasping device for inputting, and an imaging device mounted on an unmanned aerial vehicle for inputting image data obtained by photographing the water surface to the aircraft-side control device are provided. The aircraft-side control device detects a fish school from the image data obtained from the imaging device, and associates the detected fish school with the position of the unmanned aircraft at that time obtained from the aircraft position determination device, the aircraft-side wireless transmission / reception device, and It is comprised so that it may send to a fishing boat side control apparatus via a fishing boat side radio | wireless transmission / reception apparatus.

無人航空機に搭載の撮像装置により水面を撮像して画像データを取得し、その取得した画像データから魚群を検出し、検出した魚群とその時の無人航空機の位置とを関連させたデータを漁船へ送信するように構成されているため、漁船側はいくつかの指示を発するのみで遠隔の魚群を自動的に発見することが可能となる。自然界においては、海鳥が上空からの魚群の探索を行っており、本発明では、高機動性の小型の無人航空機(ドローン)を用いてこれに倣った漁業支援システムを構築しているため、漁業の省力化及び効率化が図ることができる。   Image data is acquired by imaging the water surface with an imaging device mounted on an unmanned aerial vehicle, a fish school is detected from the acquired image data, and data relating the detected fish school and the position of the unmanned aircraft at that time is transmitted to a fishing boat. Therefore, the fishing boat can automatically find a remote school of fish with only a few instructions. In the natural world, seabirds are searching for fish schools from the sky, and in the present invention, a fishery support system is constructed using a highly mobile small unmanned aerial vehicle (drone). This can save labor and improve efficiency.

航空機側制御装置は、魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されており、この発見した魚群高確率遭遇エリア内において魚群の検出を行うように構成されていることが好ましい。   The aircraft-side control device is configured to find a fish high probability encounter area, and is preferably configured to detect a fish within the found fish high probability encounter area.

航空機側制御装置は、無人航空機を静止した状態で撮像装置から得られる動画画像データから背景差分法により魚群を検出するように構成されていることが好ましい。   The aircraft-side control device is preferably configured to detect a school of fish by moving the image data obtained from the imaging device with the unmanned aircraft stationary.

この場合、航空機側制御装置は、連続撮影された1つのフレームと次のフレームと間で色度に変化があったピクセルのクラスタが楕円近似であるか否かを判別して魚群を検出するように構成されていることがより好ましい。   In this case, the aircraft-side control device detects the school of fish by determining whether or not the cluster of pixels in which the chromaticity has changed between one continuously shot frame and the next frame is an elliptical approximation. More preferably, it is configured.

航空機側制御装置は、楕円近似クラスタの長径の長さが所定値以上でありかつ複数の楕円近似クラスタが隣接しているか否かを判別して魚群を検出するように構成されていることもより好ましい。   The aircraft-side control device may be configured to detect a school of fish by determining whether or not the length of the major axis of the elliptical approximate cluster is equal to or greater than a predetermined value and a plurality of elliptical approximate clusters are adjacent to each other. preferable.

航空機側制御装置は、楕円近似クラスタの群の外周を楕円近似しかつ該楕円近似したクラスタ群の面積を求めて魚群の規模を検出するように構成されていることも好ましい。   It is also preferable that the aircraft-side control device be configured to elliptically approximate the outer circumference of the group of elliptical approximate clusters and detect the size of the fish school by obtaining the area of the cluster group that has been elliptically approximated.

航空機側制御装置は、楕円近似クラスタの長径が所定範囲にあるか又は楕円近似クラスタの短径と長径との比(短径/長径)が所定値以下であるか否かを判別して魚種の判定を行うように構成されていることも好ましい。   The aircraft-side control device determines whether the major axis of the elliptical approximate cluster is within a predetermined range or whether the ratio of the minor axis to the major axis (minor axis / major axis) of the elliptical approximate cluster is equal to or less than a predetermined value. It is also preferable that the determination is made.

連続撮影期間の画像毎の魚群の中心点から求めた回帰直線の傾きから魚群の移動方向を求めるように構成されていることも好ましい。   It is also preferable that the moving direction of the fish school is obtained from the slope of the regression line obtained from the center point of the fish school for each image during the continuous shooting period.

連続撮影開始時の魚群の中心点及び連続撮影終了時の魚群の中心点間の直線距離と、連続撮影期間とから魚群の移動速度を求めるように構成されていることも好ましい。   It is also preferable that the moving speed of the school of fish is obtained from the linear distance between the center point of the fish school at the start of continuous shooting, the center point of the fish school at the end of continuous shooting, and the continuous shooting period.

無人航空機は、海面温度を測定する温度センサと植物プランクトン濃度を測定する海色センサとを備えており、航空機側制御装置は、温度センサが測定した海面温度と前記海色センサが測定した植物プランクトン濃度とから魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されていることも好ましい。   The unmanned aircraft includes a temperature sensor that measures the sea surface temperature and a sea color sensor that measures the phytoplankton concentration, and the aircraft-side control device includes the sea surface temperature measured by the temperature sensor and the phytoplankton measured by the sea color sensor. It is also preferable to be configured to find a fish school high probability encounter area from the concentration.

航空機側制御装置は、温度センサが測定した海面温度と、海面温度に基づく海面温度勾配と、海色センサが測定した植物プランクトン濃度とから魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されていることも好ましい。   The aircraft-side control device shall be configured to find a fish school high probability encounter area from the sea surface temperature measured by the temperature sensor, the sea surface temperature gradient based on the sea surface temperature, and the phytoplankton concentration measured by the sea color sensor. Is also preferable.

漁船に搭載されており漁船の位置を把握して漁船側制御装置に入力する漁船位置把握装置をさらに備えており、漁船側制御装置は、漁船位置把握装置から得られる漁船の位置と航空機位置把握装置から得られる無人航空機の位置とから漁船及び無人航空機間の距離を算出し、算出した距離が所定地を超えた場合に無人航空機に漁船への帰巣を指示するように構成されていることも好ましい。   It is further equipped with a fishing boat position grasping device that is mounted on a fishing boat and grasps the position of the fishing boat and inputs it to the fishing boat side control device. The fishing boat side control device grasps the position of the fishing boat and the aircraft position obtained from the fishing boat position grasping device. It is also configured to calculate the distance between the fishing boat and the unmanned aircraft from the position of the unmanned aircraft obtained from the device, and to instruct the unmanned aircraft to return to the fishing boat when the calculated distance exceeds the predetermined location preferable.

撮像装置は、明状態で使用される可視光カメラと暗状態で使用される赤外線カメラとを備えていることも好ましい。   The imaging apparatus preferably includes a visible light camera used in a bright state and an infrared camera used in a dark state.

航空機側制御装置は、無人航空機のバッテリの充電量が低下した場合はこの無人航空機を漁船へ帰巣させるように構成されていることも好ましい。   The aircraft-side control device is also preferably configured to return the unmanned aircraft to the fishing boat when the battery charge of the unmanned aircraft decreases.

航空機側制御装置は、あらかじめ設定されたトランセクト航路に沿って無人飛行機を飛行させるように構成されていることも好ましい。   It is also preferable that the aircraft-side control device is configured to fly an unmanned airplane along a preset transect route.

本発明によれば、漁船側はいくつかの指示を発するのみで遠隔の魚群を自動的に発見することが可能となる。自然界においては、海鳥が上空からの魚群の探索を行っており、本発明では、高機動性の小型の無人航空機(ドローン)を用いてこれに倣った漁業支援システムを構築しているため、漁業の省力化及び効率化が図ることができる。   According to the present invention, the fishing boat can automatically find a remote school of fish only by issuing several instructions. In the natural world, seabirds are searching for fish schools from the sky, and in the present invention, a fishery support system is constructed using a highly mobile small unmanned aerial vehicle (drone). This can save labor and improve efficiency.

本発明の漁業支援システムの一実施形態における全体構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the whole composition in one embodiment of a fishery support system of the present invention. 図1の実施形態における漁船及びドローンの電気的構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the electrical structure of the fishing boat and drone in embodiment of FIG. 図1の実施形態における漁船の制御動作の流れを概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the flow of control operation of the fishing boat in embodiment of FIG. 図1の実施形態におけるドローンの制御動作の流れを概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematically the flow of the control operation | movement of the drone in embodiment of FIG. 図1の実施形態におけるドローンの制御動作の流れを概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematically the flow of the control operation | movement of the drone in embodiment of FIG. 図1の実施形態におけるドローンの制御動作の流れを概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematically the flow of the control operation | movement of the drone in embodiment of FIG. 図4a及び4bに示す魚群高確率遭遇エリア探索処理の流れを概略的に示すフローチャートである。4 is a flowchart schematically showing a flow of fish high probability encounter area search processing shown in FIGS. 4a and 4b. 図4cに示す魚群及び魚種の判別処理の流れを概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the flow of the discrimination process of the fish school and fish kind shown in FIG. 4c. ライントランセクト法による航路を説明する図である。It is a figure explaining the channel by a line transect method. 海面水温について好適水温域及び好適水温勾配域の抽出処理を説明する図である。It is a figure explaining the extraction process of a suitable water temperature range and a suitable water temperature gradient area about a sea surface temperature. 植物プランクトン濃度について好適濃度域の抽出処理を説明する図である。It is a figure explaining the extraction process of a suitable density range about a phytoplankton density | concentration. 好適水温域、好適水温勾配域及び好適濃度域から魚群高確率遭遇エリアを抽出する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which extracts a fish school high probability encounter area from a suitable water temperature range, a suitable water temperature gradient area, and a suitable concentration area. 漁船側制御装置のディスプレイ上に表示される画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image displayed on the display of a fishing boat side control apparatus. 本発明の漁業支援システムの他の実施形態における魚群の移動方向及び移動速度の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the moving direction and moving speed of a school of fish in other embodiment of the fishery support system of this invention.

図1は本発明の漁業支援システムの一実施形態における全体構成を概略的に示しており、図2はこの漁業支援システムにおける漁船側及びドローン側の電気的構成を概略的に示している。   FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an embodiment of the fishery support system of the present invention, and FIG. 2 schematically shows the electrical configuration of the fishing boat side and drone side in this fishery support system.

図1において、10は例えばサンマ漁の漁船、20はこの漁船10を基地として発進する無線操縦式無人航空機であるドローンをそれぞれ示している。本実施形態におけるドローン20は、空中静止可能な回転翼機である。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a fishing boat for saury fishing, for example, and 20 denotes a drone that is a radio-operated unmanned aerial vehicle that starts from the fishing boat 10 as a base. The drone 20 in the present embodiment is a rotorcraft that can be stationary in the air.

図2に示すように、漁船10には、この漁業支援システムにおいて漁船側の制御を行う漁船側制御装置11と、この漁船側制御装置11に接続されており、ドローン側無線送受信装置22との間で例えばIEEE802.16−2004規格の無線LAN(ローカルエリアネットワーク)によるデータ通信を行うための漁船側無線送受信装置12と、漁船10の位置を取得するためのGPS(グローバルポジショニング)装置13とが設けられている。漁船側制御装置11は、デジタルコンピュータ11a、例えば液晶等によるディスプレイ部11b及び操作部11cを備えている。ディスプレイ部11b及び操作部11cは互いに独立した構成で設けても良いし、タッチパネル式液晶ディスプレイを用いれば、一体化構成としても良い。漁船側無線送受信装置12は、無線部12a及びアンテナ12bを備えている。漁船側制御装置11は、ウェブ上のマップサービスから地図情報を取得できるように構成しても良い。例えば、Bluetooth(登録商標)によりスマートフォンと接続しウェブ上のマップサービスから地図情報を取得してディスプレイ部11bに表示するように構成しても良い。また、人工衛星NOAAのデータベースから海水温分布等の海洋情報を取得するように構成しても良い。   As shown in FIG. 2, the fishing boat 10 is connected to a fishing boat side control device 11 that controls the fishing boat side in this fishery support system, and the fishing boat side control device 11, and For example, a fishing boat side wireless transmission / reception device 12 for performing data communication with a wireless LAN (local area network) of, for example, IEEE 802.16-2004, and a GPS (global positioning) device 13 for acquiring the position of the fishing boat 10 are provided. Is provided. The fishing boat control apparatus 11 includes a digital computer 11a, for example, a display unit 11b and an operation unit 11c using liquid crystal or the like. The display unit 11b and the operation unit 11c may be provided independently of each other, or may be integrated when a touch panel type liquid crystal display is used. The fishing boat side wireless transmission / reception device 12 includes a wireless unit 12a and an antenna 12b. The fishing boat side control device 11 may be configured to acquire map information from a map service on the web. For example, it may be configured to connect to a smartphone via Bluetooth (registered trademark), acquire map information from a map service on the web, and display the map information on the display unit 11b. Moreover, you may comprise so that ocean information, such as seawater temperature distribution, may be acquired from the database of artificial satellite NOAA.

ドローン20には、この漁業支援システムにおいてドローン側の制御を行うドローン側制御装置21と、このドローン側制御装置21に接続されており、漁船側無線送受信装置12との間で上述の無線LANによるデータ通信を行うためのドローン側無線送受信装置22と、明るい環境下で動画撮影を行うための高性能偏光フィルタ付きの超広角(例えば焦点距離0.02m程度)の可視光デジタルカメラ23と、暗い環境下で動画撮影を行うための超広角の赤外線デジタルカメラ24と、海面の温度を測定するための高分解能放射計25と、海面の特定スペクトルを検出して植物プランクトン濃度を測定するための海色センサ26と、ドローン20の位置を取得するためのGPS装置27とが設けられている。ドローン側制御装置21は、デジタルコンピュータ21aを備えている。ドローン側無線送受信装置22は、無線部22a及びアンテナ22bを備えている。   The drone 20 is connected to the drone side control device 21 that controls the drone side in the fishery support system and the drone side control device 21, and is connected to the fishing boat side wireless transmission / reception device 12 by the above-described wireless LAN. A drone-side wireless transmission / reception device 22 for performing data communication, a super-wide-angle (for example, a focal length of about 0.02 m) visible light digital camera 23 with a high-performance polarizing filter for capturing moving images in a bright environment, and dark An ultra-wide-angle infrared digital camera 24 for capturing moving images in an environment, a high-resolution radiometer 25 for measuring the temperature of the sea surface, and a sea for detecting a specific spectrum of the sea surface and measuring the phytoplankton concentration A color sensor 26 and a GPS device 27 for acquiring the position of the drone 20 are provided. The drone side control device 21 includes a digital computer 21a. The drone-side radio transmission / reception device 22 includes a radio unit 22a and an antenna 22b.

高分解能放射計25は、海表面温度に応じて定まる、海水面からの反射光の赤外線成分を測定するものであり、その測定値から海面温度を推定することができる。海色センサ26は、海水面からの反射光のスペクトル分析を行うことにより、植物プランクトンが含有している光合成色素でありクロロフィルaの濃度を検出するものであり、その測定値から海面の植物プランクトン濃度を推定することができる。   The high-resolution radiometer 25 measures the infrared component of the reflected light from the sea surface, which is determined according to the sea surface temperature, and can estimate the sea surface temperature from the measured value. The sea color sensor 26 detects the concentration of chlorophyll a, which is a photosynthetic pigment contained in the phytoplankton, by analyzing the spectrum of the reflected light from the sea surface. From the measured value, the phytoplankton on the sea surface is detected. The concentration can be estimated.

図3は本実施形態における漁船側の制御動作の流れを概略的に示しており、図4a〜4c、図5及び図6は本実施形態におけるドローン側の制御動作の流れを概略的に示している。以下、これらの図を用いて本実施形態における漁船10及びドローン20の制御動作を詳細に説明する。   FIG. 3 schematically shows the flow of control operation on the fishing boat side in this embodiment, and FIGS. 4a to 4c, FIG. 5 and FIG. 6 schematically show the flow of control operation on the drone side in this embodiment. Yes. Hereinafter, the control operation of the fishing boat 10 and the drone 20 in the present embodiment will be described in detail with reference to these drawings.

最初に、図3を用いて、漁船10に搭載された漁船側制御装置11の動作を説明する。システムが起動されると、まず、ドローン20の動作の初期設定が行われる(ステップS1)。この場合の初期設定の内容は、ドローン20によるライントランセクト法に基づいた航路の設定及びドローン20の航行高度の設定を含んでいる。ライントランセクト法は、よく知られているように、調査対象域にラインを引き、そのライン上又はラインから一定の範囲内の生物について調査する手法であり、ここでは、図7に示すように、トランセクト航路70、トランセクト開始点71の位置情報、及びトランセクト終了点72の位置情報がそれぞれ初期設定される。ドローン20の航行高度を設定することにより、トランセクトラインのライン幅が決定される。即ち、ライン幅a(mm)は、a=2f/cot(α/4)で決定される。ただし、fは航行高度(mm)、αは画角(°)であり、この画角αはカメラのセンサの大きさを24√13(mm)とすると、α=2tan−1(24√13/f)である。 Initially, the operation | movement of the fishing boat side control apparatus 11 mounted in the fishing boat 10 is demonstrated using FIG. When the system is activated, first, initial setting of the operation of the drone 20 is performed (step S1). The contents of the initial setting in this case include setting of the route based on the line transect method by the drone 20 and setting of the navigation altitude of the drone 20. As is well known, the line transect method is a method of drawing a line in a survey target area and investigating organisms on the line or within a certain range from the line. Here, as shown in FIG. The position information of the transect route 70, the transect start point 71, and the position information of the transect end point 72 are respectively initialized. By setting the navigation altitude of the drone 20, the line width of the transect line is determined. That is, the line width a (mm) is determined by a = 2f / cot (α / 4). However, f is a navigation altitude (mm), α is an angle of view (°), and this angle of view α is α = 2 tan −1 (24√13 when the size of the camera sensor is 24√13 (mm). / F).

なお、調査対象域、並びにトランセクト航路70、トランセクト開始点71の位置情報、及びトランセクト終了点72の位置情報は、本システムの操作者が過去の実績や経験に基づいて決定しても良いし、人工衛星NOAAから受信した海面水温分布に基づいた好適水温域から決定しても良いし、両者を併用しても良い。   It should be noted that the survey target area, the position information of the transect route 70, the transect start point 71, and the position information of the transect end point 72 may be determined by the operator of the system based on past results and experience, It may be determined from a suitable water temperature range based on the sea surface temperature distribution received from the artificial satellite NOAA, or both may be used in combination.

次いで、この初期設定内容がドローン20に送信され(ステップS2)、オペレータの操作により、ドローン20へ離陸指示が送信される(ステップS3)。   Next, the initial setting content is transmitted to the drone 20 (step S2), and a take-off instruction is transmitted to the drone 20 by the operation of the operator (step S3).

漁船10及びドローン20は、GPS装置13及び27によりそれぞれ位置情報を定期的に取得している。この取得したドローン20の位置情報を受信し、これと取得した漁船10の位置情報とから漁船10及びドローン20間の距離が算出される(ステップS4)。   The fishing boat 10 and the drone 20 regularly acquire position information by the GPS devices 13 and 27, respectively. The acquired position information of the drone 20 is received, and the distance between the fishing boat 10 and the drone 20 is calculated from this and the acquired position information of the fishing boat 10 (step S4).

次いで、この算出された距離が所定値、例えば漁船10及びドローン20間の通信限界である2.5kmを超えたか否かを判別される(ステップS5)。超えていないと判別された場合(NOの場合)は、ドローン20に対する強制的な帰巣指示が出ているか否かが判別される(ステップS6)。帰巣指示が出ていないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS4に戻り、ステップS4〜S6の処理が繰り返される。帰巣指示が出ていると判別された場合(YESの場合)は、帰巣指示信号がドローン20へ送信される(ステップS7)。これにより、ドローン20は漁船10への帰巣を開始する(図4bのステップS25)。   Next, it is determined whether or not the calculated distance exceeds a predetermined value, for example, 2.5 km which is a communication limit between the fishing boat 10 and the drone 20 (step S5). If it is determined that it has not exceeded (NO), it is determined whether or not a compulsory homing instruction is issued to the drone 20 (step S6). When it is determined that the homing instruction has not been issued (in the case of NO), the process returns to step S4 and the processes of steps S4 to S6 are repeated. If it is determined that a homing instruction has been issued (YES), a homing instruction signal is transmitted to the drone 20 (step S7). Thereby, the drone 20 starts homing to the fishing boat 10 (step S25 of FIG. 4b).

ステップS5において、距離が所定値を超えていると判別された場合(YESの場合)は、ステップS7へ進み、帰巣指示信号がドローン20へ送信される。これにより、ドローン20は漁船10への帰巣を開始する(図4bのステップS25)。   If it is determined in step S5 that the distance exceeds the predetermined value (in the case of YES), the process proceeds to step S7, and a homing instruction signal is transmitted to the drone 20. Thereby, the drone 20 starts homing to the fishing boat 10 (step S25 of FIG. 4b).

次に、図4a〜4c、図5及び図6を用いて、ドローン20に搭載されたドローン側制御装置21の動作を説明する。システムが起動されると、漁船10から送信された初期設定の内容が受信され(図4aのステップS11)、デジタルコンピュータ21a内のメモリに記憶される。   Next, operation | movement of the drone side control apparatus 21 mounted in the drone 20 is demonstrated using FIG. 4a-4c, FIG.5, and FIG.6. When the system is activated, the initial settings transmitted from the fishing boat 10 are received (step S11 in FIG. 4a) and stored in the memory in the digital computer 21a.

次いで、漁船10側から離陸指示があったか否かが判別される(ステップS12)。離陸指示有りと判別された場合(YESの場合)のみ、離陸動作を行う(ステップS13)。ドローン20は、離陸後、トランセクト開始点71に向かって飛行する。   Next, it is determined whether or not there has been a take-off instruction from the fishing boat 10 side (step S12). Only when it is determined that there is a take-off instruction (in the case of YES), a take-off operation is performed (step S13). The drone 20 flies toward the transect starting point 71 after takeoff.

次いで、強制的な帰巣指示が出ているか否かが判別される(ステップS14)。帰巣指示が出ていないと判別された場合(NOの場合)は、魚群に高確率で遭遇するエリアの探索処理が行われる(ステップS15)。従って、この魚群高確率遭遇エリア探索処理は、ドローン20が飛行を開始すると直ちに開始され、飛行中に継続して実施されることとなる。   Next, it is determined whether or not a compulsory homing instruction is issued (step S14). When it is determined that no homing instruction has been issued (in the case of NO), a search process for an area where the fish school is encountered with high probability is performed (step S15). Therefore, this fish school high probability encounter area search process is started as soon as the drone 20 starts to fly, and is continuously executed during the flight.

ステップS14において、帰巣指示が出ていると判別された場合(YESの場合)は、ドローン20の帰巣が開始され(図4bのステップS25)、漁船10に着陸して(ステップS26)、この漁業支援システムの処理が終了する。   If it is determined in step S14 that a homing instruction has been issued (in the case of YES), homing of the drone 20 is started (step S25 in FIG. 4b), landed on the fishing boat 10 (step S26), and this fishery Processing of the support system ends.

ステップS15における魚群高確率遭遇エリア探索処理が図5に示されている。   The fish high probability encounter area search process in step S15 is shown in FIG.

まず、ドローン20に搭載されている高分解能放射計25によって海面水温が測定される(ステップS100)と共に、同じくドローン20に搭載されている海色センサ26によって海面の色度が検出されて植物プランクトン濃度が測定される(ステップS106)。具体的には、カメラの画角に合わせたアスペクト比(単なる一例であるが、例えばアスペクト比16:9)とした領域全体をマトリクス状に並んだ複数のグリッド(例えば80個のグリッド)に分割し、各グリッド内で高分解能放射計25の測定値から推測された海面水温がヒストグラム化され、その最頻値がそのグリッドの水温として算出され、メモリに記憶される。図8(A)は複数グリッドに分割された領域内の海面水温測定データを数値に応じた階調で表しており、図8(B)はグリッド水温を数値に応じた階調で表している。   First, the sea surface temperature is measured by the high-resolution radiometer 25 mounted on the drone 20 (step S100), and the chromaticity of the sea surface is detected by the sea color sensor 26 also mounted on the drone 20, and the phytoplankton is detected. The concentration is measured (step S106). Specifically, the entire area having an aspect ratio (for example, 16: 9, which is just an example) according to the angle of view of the camera is divided into a plurality of grids arranged in a matrix (for example, 80 grids). Then, the sea surface temperature estimated from the measurement value of the high resolution radiometer 25 in each grid is formed into a histogram, and the mode value is calculated as the water temperature of the grid and stored in the memory. FIG. 8A shows sea surface temperature measurement data in a region divided into a plurality of grids with gradations corresponding to numerical values, and FIG. 8B shows grid water temperatures with gradations corresponding to numerical values. .

海色センサ26によって測定された植物プランクトン濃度についても同様にヒストグラム化され、その最頻値がそのグリッドの植物プランクトン濃度として算出され、メモリに記憶される。図9(A)は複数グリッドに分割された領域内の植物プランクトン濃度測定データを数値に応じた階調で表しており、図9(B)はグリッド濃度を数値に応じた階調で表している。   The phytoplankton concentration measured by the sea color sensor 26 is similarly histogrammed, and the mode value is calculated as the phytoplankton concentration of the grid and stored in the memory. FIG. 9A shows phytoplankton concentration measurement data in a region divided into a plurality of grids with gradations corresponding to numerical values, and FIG. 9B shows grid concentration with gradations corresponding to numerical values. Yes.

次いで、このように算出されたグリッド水温が所定温度範囲内にあるか否かが判別される(ステップS101)。具体的には、グリッド水温が例えば14.6〜15.4℃の範囲内にあるか否かが判別される。   Next, it is determined whether or not the grid water temperature thus calculated is within a predetermined temperature range (step S101). Specifically, it is determined whether or not the grid water temperature is within a range of 14.6 to 15.4 ° C., for example.

グリッド水温が所定温度範囲内にあると判別された場合(YESの場合)は、そのグリッドが好適水温域であると判断される(ステップS102)。グリッド水温が所定温度範囲内にないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS100及びS106へ戻り、上述の処理が繰り返される。図8(C)はグリッド水温が所定温度範囲内にある好適水温域のグリッドを表している。   When it is determined that the grid water temperature is within the predetermined temperature range (in the case of YES), it is determined that the grid is in a suitable water temperature range (step S102). When it is determined that the grid water temperature is not within the predetermined temperature range (in the case of NO), the process returns to steps S100 and S106, and the above-described processing is repeated. FIG. 8C shows a grid in a suitable water temperature region where the grid water temperature is within a predetermined temperature range.

ステップS102の処理に続いて、隣接するグリッド間の水温差分値が算出される(ステップS103)。次いで、算出された水温差分値が所定温度範囲にあるか否かが判別される(ステップS104)。具体的には、水温差分値が例えば0.8〜2.0℃の範囲内にあるか否かが判別される。   Subsequent to the process in step S102, a water temperature difference value between adjacent grids is calculated (step S103). Next, it is determined whether or not the calculated water temperature difference value is within a predetermined temperature range (step S104). Specifically, it is determined whether or not the water temperature difference value is within a range of 0.8 to 2.0 ° C., for example.

水温差分値が所定温度範囲内にあると判別された場合(YESの場合)は、そのグリッド周辺が好適水温勾配域であると判断され(ステップS105)、ステップS109へ進む。水温差分値が所定温度範囲内にないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS100及びS106へ戻り、上述の処理が繰り返される。図8(C)は水温差分値が所定温度範囲内にある好適水温勾配域のグリッドをも表している。   When it is determined that the water temperature difference value is within the predetermined temperature range (in the case of YES), it is determined that the periphery of the grid is a suitable water temperature gradient region (step S105), and the process proceeds to step S109. When it is determined that the water temperature difference value is not within the predetermined temperature range (in the case of NO), the process returns to steps S100 and S106, and the above-described processing is repeated. FIG. 8C also shows a grid of a suitable water temperature gradient region in which the water temperature difference value is within a predetermined temperature range.

一方、前述したようにステップS106において算出されたそのグリッドの植物プランクトン濃度であるグリッド濃度が所定範囲内にあるか否かが判別される(ステップS107)。具体的には、グリッド濃度が例えば0.23〜3.96mg・mの範囲内にあるか否かが判別される。 On the other hand, as described above, it is determined whether or not the grid concentration that is the phytoplankton concentration of the grid calculated in step S106 is within a predetermined range (step S107). Specifically, it is determined whether or not the grid concentration is within a range of 0.23 to 3.96 mg · m 3 , for example.

グリッド濃度が所定範囲内にあると判別された場合(YESの場合)は、そのグリッドが好適濃度域であると判断される(ステップS108)。グリッド濃度が所定範囲内にないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS100及びS106へ戻り、上述の処理が繰り返される。図9(C)はグリッド濃度が所定範囲内にある好適濃度域のグリッドを表している。   When it is determined that the grid density is within the predetermined range (in the case of YES), it is determined that the grid is in the preferred density range (step S108). When it is determined that the grid density is not within the predetermined range (in the case of NO), the process returns to steps S100 and S106, and the above-described processing is repeated. FIG. 9C shows a grid in a preferable density region where the grid density is within a predetermined range.

ステップS105又はステップS108の処理に続いて、全グリッドについて好適水温域、好適水温勾配域及び好適濃度域の探索が行われたか否かが判別される(ステップS109)。全グリッドについて探索が行われていないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS100及びS106へ戻り、上述の処理が繰り返される。   Following the processing in step S105 or step S108, it is determined whether or not a search for a suitable water temperature region, a suitable water temperature gradient region, and a suitable concentration region has been performed for all grids (step S109). When it is determined that the search is not performed for all the grids (in the case of NO), the process returns to steps S100 and S106, and the above-described processing is repeated.

全グリッドについて探索が行われたと判別された場合(YESの場合)は、好適なグリッド水温、好適なグリッド間水温勾配及び好適なグリッド濃度の重複するグリッドを検索する(ステップS110)。具体的には、図10(A)に示す好適水温域のグリッドと、図10(B)に示す好適水温勾配域のグリッドと、図10(C)に示す好適濃度域のグリッドとを、図10(D)に示すように重ね合わせ、図10(E)に示すように重複する率の高さに応じた階調で表示して重複率の高いグリッドを検索する。   When it is determined that the search has been performed for all the grids (in the case of YES), a grid with a suitable grid water temperature, a suitable inter-grid water temperature gradient, and a suitable grid concentration is searched (step S110). Specifically, the preferred water temperature region grid shown in FIG. 10A, the preferred water temperature gradient region grid shown in FIG. 10B, and the preferred concentration region grid shown in FIG. The grids are overlapped as shown in FIG. 10 (D) and displayed at a gradation corresponding to the height of the overlapping rate as shown in FIG. 10 (E) to search for a grid with a high overlapping rate.

次いで、重複率の高いグリッドがあるか否かを判別する(ステップS111)。具体的には、好適なグリッド水温、好適なグリッド間水温勾配及び好適なグリッド濃度の重複するグリッドの全てが重複するグリッドがあるか否かを判別する。   Next, it is determined whether or not there is a grid with a high overlap rate (step S111). Specifically, it is determined whether or not there is a grid in which all of the grids with the preferred grid water temperature, the preferred inter-grid water temperature gradient, and the preferred grid density overlap.

重複率の高いグリッドがあると判別された場合(YESの場合)は、魚群高確率遭遇エリア発見と判断する(ステップS112)。一方、重複率の高いグリッドがないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS100及びS106へ戻り、上述の処理が繰り返される。   When it is determined that there is a grid with a high overlap rate (in the case of YES), it is determined that a fish school high probability encounter area has been found (step S112). On the other hand, when it is determined that there is no grid with a high overlap rate (in the case of NO), the process returns to steps S100 and S106, and the above-described processing is repeated.

次いで、図4aのステップS16の処理へ進む。このステップS16では、魚群高確率遭遇エリアを発見したか否かが判別され、エリア発見と判別された場合(YESの場合)は、図4cのステップS27へ進み、魚群及び魚種の探索処理を行う。この探索処理については、後述する。   Next, the process proceeds to step S16 in FIG. 4a. In step S16, it is determined whether or not a fish school high probability encounter area has been found. If it is determined that the area has been found (YES), the process proceeds to step S27 in FIG. Do. This search process will be described later.

エリア発見なしと判別された場合(NOの場合)は、ドローン20の現在位置がトランセクト開始地点71(図7)であるか否かが判別される(ステップS17)。トランセクト開始地点でないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS15へ戻り、上述した処理を繰り返す。トランセクト開始地点であると判別された場合(YESの場合)は、トランセクト航路70(図7)に沿った飛行が開始される(ステップS18)。   When it is determined that there is no area discovery (in the case of NO), it is determined whether or not the current position of the drone 20 is the transect start point 71 (FIG. 7) (step S17). When it is determined that it is not the transect start point (in the case of NO), the process returns to step S15 and the above-described processing is repeated. When it is determined that it is a transect start point (in the case of YES), flight along the transect route 70 (FIG. 7) is started (step S18).

次いで、ステップS15と同様の前述した魚群高確率遭遇エリア探索処理を行う(図4bのステップS19)。その後、魚群高確率遭遇エリアを発見したか否かが判別される(ステップS20)。エリア発見と判別された場合(YESの場合)は、図4cのステップS27へ進み、魚群及び魚種の探索処理を行う。この探索処理については、後述する。   Next, the above-described fish high probability encounter area search process similar to step S15 is performed (step S19 in FIG. 4b). Thereafter, it is determined whether or not a fish school high probability encounter area has been found (step S20). If it is determined that the area has been found (in the case of YES), the process proceeds to step S27 in FIG. This search process will be described later.

エリア発見なしと判別された場合(NOの場合)は、強制的な帰巣指示が出ているか否かが判別される(ステップS21)。帰巣指示が出ていると判別された場合(YESの場合)は、ドローン20の帰巣が開始され(図4bのステップS25)、漁船10に着陸して(ステップS26)、この漁業支援システムの処理が終了する。ステップS21において、帰巣指示が出ていないと判別された場合(NOの場合)は、ドローン20に搭載されているバッテリの充電量が閾値以下に低下しているか否かが判別される(ステップS22)。   When it is determined that there is no area discovery (in the case of NO), it is determined whether or not a forced homing instruction is issued (step S21). When it is determined that a homing instruction has been issued (in the case of YES), homing of the drone 20 is started (step S25 in FIG. 4b), landing on the fishing boat 10 (step S26), and processing of this fishery support system Ends. If it is determined in step S21 that no homing instruction has been issued (in the case of NO), it is determined whether or not the charge amount of the battery mounted on the drone 20 has dropped below a threshold value (step S22). ).

ステップS22において、バッテリ充電量低下と判別された場合(YESの場合)は、漁船側制御装置11のディスプレイ部11bに「バッテリ充電量低下」とする警告を表示させると共に、ドローン20の帰巣が開始され(ステップS25)、漁船10に着陸して(ステップS26)、この漁業支援システムの処理が終了する。実際には、そのときのバッテリ充電量を検出し、フル充電時の20%以下となった場合に帰巣となる。また、バッテリ充電量がフル充電時の50%以下となった場合に、その旨を漁船10に通知するように構成しても良い。   If it is determined in step S22 that the battery charge is low (in the case of YES), a warning “battery charge low” is displayed on the display unit 11b of the fishing boat side control device 11, and the return of the drone 20 is started. Then (step S25), landing on the fishing boat 10 (step S26), the processing of this fishery support system ends. Actually, the battery charge amount at that time is detected, and when the battery charge becomes 20% or less of the full charge, the return is made. Moreover, you may comprise so that the fishing boat 10 may be notified when the battery charge amount becomes 50% or less at the time of a full charge.

ステップS22において、バッテリ充電量低下なしと判別された場合(NOの場合)は、ドローン20の現在位置がトランセクト終了点72(図7)であるか否かが判別される(ステップS23)。トランセクト終了地点でないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS19へ戻り、上述した処理を繰り返す。トランセクト終了地点であると判別された場合(YESの場合)は、トランセクト飛行を終了し(ステップS24)、ドローン20の帰巣が開始され(ステップS25)、漁船10に着陸して(ステップS26)、この漁業支援システムの処理が終了する。   If it is determined in step S22 that there is no decrease in the battery charge amount (in the case of NO), it is determined whether or not the current position of the drone 20 is the transect end point 72 (FIG. 7) (step S23). If it is determined that it is not the transect end point (in the case of NO), the process returns to step S19 and the above-described processing is repeated. When it is determined that it is a transect end point (in the case of YES), the transect flight is ended (step S24), the return of the drone 20 is started (step S25), and landing on the fishing boat 10 (step S26). The processing of this fishery support system ends.

図4aのステップS16又は図4bのステップS20において、魚群高確率遭遇エリアを発見したと判別された場合(YESの場合)は、図4cの処理へ進む。まず、発見した魚群高確率遭遇エリアにおいてドローン20が空中に静止(ホバリング)した状態で海面の連続撮影(動画撮影)が開始される(ステップS27)。その際に、明るい環境下であるか否かが判別される(ステップS28)。明状態であると判別された場合(YESの場合)は、高性能偏光フィルタ付きの可視光デジタルカメラ23が使用され(ステップS29)、明状態ではない(暗状態)と判別された場合(NOの場合)は、超広角の赤外線デジタルカメラ24が使用される(ステップS30)。これにより、撮影環境状態による魚群判別能の低下を防ぐことができる。   If it is determined in step S16 of FIG. 4a or step S20 of FIG. 4b that a fish school high probability encounter area has been found (in the case of YES), the process proceeds to the process of FIG. 4c. First, continuous shooting (moving image shooting) of the sea surface is started in a state where the drone 20 is stationary (hovering) in the air in the discovered fish high probability encounter area (step S27). At this time, it is determined whether or not the environment is bright (step S28). If it is determined to be in the bright state (in the case of YES), the visible light digital camera 23 with a high-performance polarizing filter is used (step S29), and it is determined that it is not in the bright state (dark state) (NO) In this case, the ultra-wide-angle infrared digital camera 24 is used (step S30). Thereby, the fall of the fish school discrimination ability by a photography environment state can be prevented.

次いで、撮影して得られた動画データから魚群及び魚種の判別処理が行われる(ステップS31)。   Next, a process for discriminating fish school and fish species is performed from the moving image data obtained by photographing (step S31).

このステップS31の魚群及び魚種判別処理が図6に示されている。   The fish school and fish type discrimination process in step S31 is shown in FIG.

まず、撮影した動画データの1フレームの1つのピクセル(画素)について、サンマ、サバ又はカタクチイワシ等の体表面の反射光が有しているとされている波長530nmの光が含まれているか否かが判別される(ステップS200)。含まれていないと判別された場合(NOの場合)は、後述するステップS204へ進む。波長530nmの光が含まれていると判別された場合(YESの場合)は、隣接するフレームの互いに対応するピクセル間で光の色度や明度に変化があったか否かを判別する(ステップS201)。即ち、背景差分法を用いた二値化処理を行い、背景であるのか否かの認識を行う。より詳しくは、連続撮影されたn枚目のフレームとn+1枚目のフレームとの色度(RGB比)を対応する1ピクセル毎に比較して変化があったかどうか判別する。   First, whether or not light of a wavelength of 530 nm, which is considered to be reflected from the body surface, such as saury, mackerel or anchovy, is included in one pixel (pixel) of one frame of the captured moving image data Is determined (step S200). If it is determined that it is not included (in the case of NO), the process proceeds to step S204 described later. When it is determined that light having a wavelength of 530 nm is included (in the case of YES), it is determined whether or not there is a change in light chromaticity or brightness between pixels corresponding to each other in adjacent frames (step S201). . That is, binarization processing using the background difference method is performed to recognize whether the background is present. More specifically, the chromaticity (RGB ratio) between the n-th frame and the (n + 1) -th frame taken continuously is compared for each corresponding pixel to determine whether there is a change.

ステップS201において、変化があったと判別された場合(YESの場合)は、そのピクセルの値を背景ではなく移動物体等であることを表す「1」とし(ステップS202)、変化がなかったと判別された場合(NOの場合)は、そのピクセルの値を背景であることを表す「0」とする(ステップS203)。   If it is determined in step S201 that there has been a change (in the case of YES), the value of the pixel is set to “1” indicating that the object is not a background but a moving object (step S202), and it is determined that there has been no change. In the case of NO (in the case of NO), the value of the pixel is set to “0” representing the background (step S203).

次いで、フレームの全てのピクセルについて上述の比較を行ったか否かが判別される(ステップS204)。全ピクセルの比較がなされていないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS200へ戻り、以後の処理を繰り返す。   Next, it is determined whether or not the above comparison has been performed for all the pixels of the frame (step S204). If it is determined that all the pixels have not been compared (NO), the process returns to step S200 and the subsequent processing is repeated.

ステップS204において全ピクセルの比較がなされたと判別された場合(YESの場合)は、背景ではなく移動物体等である「1」のピクセルの総数が320万個以上であるか否かが判別される(ステップS205)。このステップS205はノイズ除去のために設けられている。   If it is determined in step S204 that all pixels have been compared (in the case of YES), it is determined whether or not the total number of “1” pixels that are moving objects and the like is not 3.2 million or more. (Step S205). This step S205 is provided for noise removal.

「1」ピクセルの総数が320万個以上ではないと判別された場合(NOの場合)は、移動物体発見ではないと推測されるため、魚群発見なしと判断し(ステップS206)、この魚群及び魚種の判別のステップS31の処理を終了して次の図4cのステップS32へ進む。一方、「1」ピクセルの総数が320万個以上であると判別された場合(YESの場合)は、「1」ピクセルのクラスタが移動物体を構成していると判断し、そのクラスタが楕円近似クラスタであるか否かが判別される(ステップS207)。   If it is determined that the total number of “1” pixels is not equal to or greater than 3.2 million (in the case of NO), it is estimated that there is no moving object discovery, so it is determined that there is no fish school discovery (step S206). The process of step S31 for discriminating the fish species is terminated, and the process proceeds to step S32 of the next FIG. 4c. On the other hand, when it is determined that the total number of “1” pixels is 3.2 million or more (in the case of YES), it is determined that a cluster of “1” pixels constitutes a moving object, and the cluster is an ellipse approximation. It is determined whether or not it is a cluster (step S207).

楕円近似クラスタではないと判別された場合(NOの場合)は、その移動物体が魚ではないと推測されるため、魚群発見なしと判断し(ステップS206)、図4cのステップS32へ進む。一方、楕円近似クラスタであると判別された場合(YESの場合)は、そのクラスタの楕円の長径が17cm以上であるか否かが判別される(ステップS208)。   If it is determined that the cluster is not an elliptical approximate cluster (in the case of NO), it is presumed that the moving object is not a fish, so it is determined that no fish school has been found (step S206), and the process proceeds to step S32 in FIG. 4c. On the other hand, when it is determined that the cluster is an elliptical approximate cluster (in the case of YES), it is determined whether or not the major axis of the ellipse of the cluster is 17 cm or more (step S208).

17cm以上ではないと判別された場合(NOの場合)は、その移動物体が魚ではないと推測されるため、魚群発見なしと判断し(ステップS206)、図4cのステップS32へ進む。一方、17cm以上であると判別された場合(YESの場合)は、そのクラスタは魚であると判断できるが、そのクラスタの周囲のクラスタが魚群を構成しているかどうかの判断が必要となる。   If it is determined that the distance is not 17 cm or more (in the case of NO), it is estimated that the moving object is not a fish, so it is determined that no fish school has been found (step S206), and the process proceeds to step S32 in FIG. 4c. On the other hand, when it is determined that it is 17 cm or more (in the case of YES), it can be determined that the cluster is a fish, but it is necessary to determine whether or not the clusters around the cluster constitute a fish school.

このため、互いに隣接するクラスタとの距離が、そのクラスタの楕円の長径未満であるか否かがまず判別される(ステップS209)。クラスタ間距離がクラスタの長径未満ではない、以上であると判別された場合(NOの場合)は、そのクラスタ群が魚群ではないと推測されるため、魚群発見なしと判断し(ステップS206)、図4cのステップS32へ進む。一方、クラスタ間距離がそのクラスタの長径未満であると判別された場合(YESの場合)は、3つ以上のクラスタが互いに隣接しているか否かが判別される(ステップS210)。3クラスタ以上が互いに隣接していないと判別された場合(NOの場合)は、そのクラスタ群が魚群ではないと推測されるため、魚群発見なしと判断し(ステップS206)、図4cのステップS32へ進む。一方、3クラスタ以上が互いに隣接していると判別された場合(YESの場合)は、それらクラスタ群が魚群であると判断される(ステップS211)。即ち、魚体であると判別されたクラスタの楕円長径未満の距離で互いに隣接し、かつ3つ以上のクラスタが互いに隣接しているクラスタ群を魚群と判断している。   Therefore, it is first determined whether or not the distance between adjacent clusters is less than the major axis of the ellipse of the cluster (step S209). When it is determined that the distance between clusters is not less than the major axis of the cluster or more (in the case of NO), it is estimated that the cluster group is not a fish school, and therefore it is determined that no fish school has been found (step S206). Proceed to step S32 of FIG. 4c. On the other hand, when it is determined that the distance between clusters is less than the major axis of the cluster (in the case of YES), it is determined whether or not three or more clusters are adjacent to each other (step S210). When it is determined that three or more clusters are not adjacent to each other (in the case of NO), it is estimated that the cluster group is not a fish school, so it is determined that no fish school has been found (step S206), and step S32 in FIG. Proceed to On the other hand, when it is determined that three or more clusters are adjacent to each other (in the case of YES), it is determined that these cluster groups are fish schools (step S211). That is, a cluster group that is adjacent to each other at a distance less than the ellipse major axis of a cluster that is determined to be a fish body and that has three or more clusters adjacent to each other is determined as a fish group.

次いで、このクラスタ群の外周が楕円近似され(ステップS212)、その面積の算出、魚種の判定及び魚群の位置取得が行われ(ステップS213)、この魚群及び魚種の判別のステップS31の処理を終了し、図4cのステップS32へ進む。   Next, the outer circumference of the cluster group is approximated to an ellipse (step S212), the area is calculated, the fish species are determined, and the fish school position is acquired (step S213), and the processing of step S31 for determining the fish school and fish species is performed. And the process proceeds to step S32 in FIG. 4c.

魚群(クラスタ群)の面積は、近似された楕円の面積の公式から算出される。即ち、クラスタ群の楕円の長径をa、短径をbとすれば、魚群の面積Sは、S=πabで近似的に求めることができる。   The area of the school of fish (cluster group) is calculated from the formula for the approximate area of the ellipse. In other words, if the major axis of the ellipse of the cluster group is a and the minor axis is b, the area S of the fish school can be approximately obtained by S = πab.

魚種の判定は、例えば、魚体に関する楕円近似クラスタの長径(魚体長)が17〜35cmであるか、又は魚体に関する楕円近似クラスタの短径/長径比が0.1以下である場合はサンマであると判定する。また、魚群を表すクラスタ群の楕円近似面積と、そのクラスタ群内のクラスタの数との比であるクラスタ数/クラスタ群面積が3.5/100(匹/m)以上である場合はその魚群がサンマ魚群であると判定する。 For example, if the major axis (fish body length) of the elliptical approximate cluster for the fish is 17 to 35 cm, or the minor axis / major axis ratio of the elliptical approximate cluster for the fish is 0.1 or less, use a saury. Judge that there is. If the cluster number / cluster group area, which is the ratio of the approximate elliptical area of the cluster group representing the fish school and the number of clusters in the cluster group, is 3.5 / 100 (animals / m 2 ) or more, It is determined that the school of fish is a saury school.

図4cのステップS32においては、魚群が発見されたか否かが判別される。魚群が発見されなかったと判別された場合(NOの場合)は、ステップS36へ進み、フレームアウトであるか否かが判別される。   In step S32 of FIG. 4c, it is determined whether or not a school of fish has been found. If it is determined that the school of fish has not been found (in the case of NO), the process proceeds to step S36, where it is determined whether or not the frame is out.

ステップS32において、魚群が発見されたと判別された場合(YESの場合)は、魚種が判定されたか否かが判別される(ステップS33)。魚種も判定されたと判別された場合(YESの場合)は、算出された魚群面積、GPS装置27によって取得された魚群の位置、及び判定された魚種の情報が漁船10へ送信される(ステップS34)。魚種判定なしと判別された場合(NOの場合)は、算出された魚群面積及びGPS装置27によって取得された魚群の位置のみの情報が漁船10へ送信される(ステップS35)。   When it is determined in step S32 that a school of fish has been found (in the case of YES), it is determined whether or not a fish type has been determined (step S33). When it is determined that the fish type has also been determined (in the case of YES), the calculated fish school area, the position of the fish school acquired by the GPS device 27, and information on the determined fish type are transmitted to the fishing boat 10 ( Step S34). When it is determined that there is no fish type determination (in the case of NO), information on only the calculated fish school area and the position of the fish school acquired by the GPS device 27 is transmitted to the fishing boat 10 (step S35).

その後、定点からの連続撮影しているフレームから魚群が外部へ出たか否かが判別される(ステップS36)。このフレームアウトは、より詳細には、クラスタ群として楕円近似された魚群の中心点がカメラの画角であるフレームから外れた瞬間として定義される。フレームアウトしていないと判別された場合(NOの場合)は、ステップS28へ戻り、以降の処理が繰り返される。   After that, it is determined whether or not the school of fish has come out of the frame that is continuously photographed from a fixed point (step S36). More specifically, this frame-out is defined as the moment when the center point of the school of fish that is elliptically approximated as a cluster group deviates from the frame that is the angle of view of the camera. When it is determined that the frame is not out (in the case of NO), the process returns to step S28 and the subsequent processing is repeated.

フレームアウトしたと判別された場合(YESの場合)は、定点における撮影が終了となり、ドローン20の移動が再開される。その際、まず、トランセクト飛行が再開可能であるか否かが判別され(ステップS37)、トランセクト飛行が再開可能ではないと判別された場合(NOの場合)は、ドローン20の帰巣が開始され(図4bのステップS25)、漁船10に着陸して(ステップS26)、この漁業支援システムの処理が終了する。   When it is determined that the frame is out (in the case of YES), shooting at a fixed point is ended, and the movement of the drone 20 is resumed. At that time, it is first determined whether or not the transect flight can be resumed (step S37). If it is determined that the transect flight cannot be resumed (in the case of NO), the return of the drone 20 is started ( Step S25 in FIG. 4b), landing on the fishing boat 10 (step S26), and the processing of this fishery support system ends.

トランセクト飛行が再開可能であると判別された場合(YESの場合)は、現在のドローン20の位置がトランセクト範囲外であるか否かが判別される(ステップS38)。ドローン20の位置がトランセクト航路70の範囲外であると判別された場合(YESの場合)は、図4aのステップS17へ進んで上述した処理が繰り返され、トランセクト航路70の範囲内であると判別された場合(NOの場合)は、図4bのステップS19へ進んで上述した処理が繰り返される。   When it is determined that the transect flight can be resumed (in the case of YES), it is determined whether or not the current position of the drone 20 is outside the transect range (step S38). When it is determined that the position of the drone 20 is outside the range of the transect route 70 (in the case of YES), the process proceeds to step S17 in FIG. 4a and the above-described processing is repeated to determine that it is within the range of the transect route 70. If it is (NO), the process proceeds to step S19 in FIG. 4b and the above-described processing is repeated.

次に本実施形態の漁業支援システムの操作について説明する。操作者が、本システムの起動、ドローン20のライントランセクト法による航路の設定及びドローン20の航行高度の初期設定、及びドローン20の離陸指示を行うと、ドローン20は自動的に漁船10から離陸し、指示されたトランセクト開始点ヘ自動的に進み、トランセクト航路を飛行して魚群及び魚種を検出し、漁船10に魚群の発見、魚群の規模、魚種及びその位置を報告する。魚群及び魚種の検出は、離陸直後から開始される。ドローンから得られたこれら情報は、漁船側制御装置11のディスプレイ部11b上に表示される。   Next, the operation of the fishery support system of this embodiment will be described. When the operator starts the system, sets the route by the line transect method of the drone 20, sets the initial altitude of the drone 20, and takes off the drone 20, the drone 20 automatically takes off from the fishing boat 10. It automatically proceeds to the designated transect start point, flies through the transect route, detects the fish school and fish species, and reports to the fishing boat 10 the fish school discovery, the fish school size, the fish species and their position. Fish school and fish species detection starts immediately after takeoff. These pieces of information obtained from the drone are displayed on the display unit 11b of the fishing boat control device 11.

図11はこの場合に漁船側制御装置11のディスプレイ部11b上に表示される画像の一例を示している。ただし、ここでは、後述する他の実施形態において検出される魚群の移動方向及び移動速度も合わせて表示されている。同図において、110は漁船10の位置、111はドローン20の位置、112は設定されたトランセクト航路70、113は設定されたトランセクト開始点71、114は設定されたトランセクト終了点72、115は人工衛星NOAAから受信した海面水温分布表示エリア、116は発見された魚群高確率遭遇エリア、117は発見された魚群を表すアイコンである。この画面上でNOAAによる海面水温分布表示エリア115以外のエリアは、NOAAデータが取得できなかった領域又は調査対象域外を示している。魚群のアイコン117は、その規模に応じた大きさを有している。この魚群に関する魚群規模、移動方向、移動速度及び発見時刻等の種々の情報は、画面上の魚群を選択することで、118に示すようにポップアップして表示される。また、飛行中のドローン情報、例えば飛行時間、漁船10とドローン20との距離、並びにバッテリ充電量、通信電波強度低下及び諸トラブルの発生等のドローン状態は漁船10のアイコン110の下方の領域119に表示される。   FIG. 11 shows an example of an image displayed on the display unit 11b of the fishing boat side control device 11 in this case. However, here, the moving direction and moving speed of the school of fish detected in other embodiments described later are also displayed. In this figure, 110 is the position of the fishing boat 10, 111 is the position of the drone 20, 112 is the set transect channel 70, 113 is the set transect start point 71, 114 is the set transect end point 72, 115 is the artificial The sea surface temperature distribution display area received from the satellite NOAA, 116 is a discovered fish high probability encounter area, and 117 is an icon representing the discovered fish school. On this screen, the area other than the sea surface temperature distribution display area 115 by NOAA indicates an area where NOAA data could not be acquired or an area outside the survey target area. The fish school icon 117 has a size corresponding to its scale. Various information regarding the fish school, such as the fish school scale, moving direction, moving speed, and discovery time, is displayed in a pop-up as shown at 118 by selecting the fish school on the screen. In addition, drone information such as flight time, distance between the fishing boat 10 and the drone 20, battery charge amount, communication signal strength reduction and occurrence of various troubles, etc. are displayed in an area 119 below the fishing boat 10 icon 110. Is displayed.

なお、ドローン20は、トランセクト航路の終点まで飛行して探索が終了すると漁船10へ自動的に帰巣する。ただし、漁船側から強制的な帰巣指示が出された場合、漁船10との距離が開きすぎた場合、及びバッテリの充電量が所定値より低下した場合に帰巣する。   The drone 20 automatically returns to the fishing boat 10 when the search is completed after flying to the end point of the transect route. However, the return is made when a compulsory homing instruction is issued from the fishing boat side, when the distance from the fishing boat 10 is too wide, or when the battery charge is lower than a predetermined value.

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、ドローン20に搭載した可視光デジタルカメラ23又は赤外線デジタルカメラ24によって海水面を動画撮影して動画画像データを取得し、その取得した動画画像データから背景差分法を用いて魚群を検出し、検出した魚群の位置とドローンの位置とを紐づけしたデータを漁船10へ送信するように構成されているため、漁船10側は初期設定や離陸指示等のいくつかの指示を発するのみで遠隔の魚群を自動的に発見することが可能となる。このように、海鳥が上空から魚群の探索を行うことに倣ってドローン20を用いた漁業支援システムを構築することにより、漁業の省力化及び効率化が図ることができる。また、本実施形態では、高分解能放射計25及び海色センサ26を用いて好適水温域、好適水温勾配域及び植物プランクトンの好適濃度域を発見し、その魚群高確率遭遇エリアでドローン20を静止させ定点連続撮影を行い魚群の検出を行っているので、効率よく魚群を発見することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, the seawater surface is captured by the visible light digital camera 23 or the infrared digital camera 24 mounted on the drone 20 to acquire the moving image data, and the acquired moving image Since it is configured to detect a school of fish from the data using the background subtraction method, and transmit the data in which the detected position of the school of fish and the position of the drone are linked to the fishing boat 10, the fishing boat 10 side performs initial setting and takeoff. It is possible to automatically find a remote school of fish only by issuing some instructions such as instructions. In this way, by constructing a fishery support system using the drone 20 following seabirds searching for a school of fish from above, labor saving and efficiency improvement of the fishery can be achieved. Further, in the present embodiment, a suitable water temperature region, a suitable water temperature gradient region, and a suitable concentration region of phytoplankton are discovered using the high resolution radiometer 25 and the sea color sensor 26, and the drone 20 is stationary in the fish high probability encounter area. Since the school of fish is detected by performing fixed point continuous shooting, it becomes possible to find the school of fish efficiently.

次に、本発明の漁業支援システムの他の実施形態について説明する。本実施形態は、ドローンが魚群の移動方向及び移動速度をもさらに探索するものであり、本実施形態のその他の構成、動作及び作用効果は、図1〜図11の実施形態の場合と全く同様である。   Next, another embodiment of the fishery support system of the present invention will be described. In the present embodiment, the drone further searches for the moving direction and moving speed of the school of fish, and other configurations, operations, and effects of the present embodiment are exactly the same as those in the embodiment of FIGS. It is.

本実施形態においては、定点連続撮影における各画像の魚群の中心点の移動方向と移動速度とから魚群の移動方向及び移動速度を算出し、算出した移動方向及び移動速度を漁船側制御装置11に送信している。   In the present embodiment, the movement direction and movement speed of the school of fish are calculated from the movement direction and movement speed of the center point of each school of fish in the fixed point continuous shooting, and the calculated movement direction and movement speed are sent to the fishing boat side control device 11. Sending.

より詳細には、前述した実施形態の図4cのステップS36において、フレームアウトしたと判別された際に定点連続撮影を終了して移動撮影しているが、本実施形態においては、定点連続撮影開始の画像とフレームアウトして定点連続撮影終了の画像との間で魚群の中心点間の直線距離を連続撮影時間で割ることにより、魚群の移動速度が算出される。即ち、魚群の移動速度Vは、
V=√{(X-n+i−X+(Yn+i−Y}/(Tn+i−T
から算出される。ただし、Vは魚群の移動速度(m/sec)、(X,Y)は定点連続撮影開始時の魚群の位置座標、(Xn+i,Yn+i)は定点連続撮影終了時の魚群の位置座標、Tは定点連続撮影開始時の時刻、Tn+iは定点連続撮影終了時の時刻である。
More specifically, in step S36 in FIG. 4c of the above-described embodiment, when it is determined that the frame is out, the fixed point continuous shooting is finished and the moving shooting is performed. However, in this embodiment, the fixed point continuous shooting is started. The moving speed of the school of fish is calculated by dividing the straight line distance between the center points of the school of fish by the continuous shooting time between the image and the image out of the frame and the fixed point continuous shooting end. That is, the movement speed V of the school of fish is
V = √ {(X− n + i− X n ) 2 + (Y n + i −Y n ) 2 } / (T n + i −T n )
Is calculated from Where V is the moving speed of the school of fish (m / sec), (X n , Y n ) is the position coordinates of the school of fish at the start of fixed point continuous shooting, and (X n + i , Y n + i ) is the position of the school of fish at the end of fixed point continuous shooting The coordinate, T n is the time at the start of fixed point continuous shooting, and T n + i is the time at the end of fixed point continuous shooting.

また、魚群の移動方向は、定点連続撮影期間の画像毎の魚群の中心点を直行平面座標にプロットし、最小二乗法によって回帰直線を取得して移動方向の角度θを算出する。即ち、図12に示すように、移動方向の角度θは、
θ=tan−1{(Y−Y9b/16)/(X−X)}
から算出される。ただし、図12(B)に示すように、θは回帰直線のy軸(画角下端)に対する角度(傾き)で表す移動方向、P(X,Y)は回帰直線とy軸との交点座標、Q(X,Y9b/16)は回帰直線と画角右端との交点座標である。
The movement direction of the school of fish is calculated by plotting the center point of the school of fish for each image during the fixed point continuous photographing period on orthogonal plane coordinates, obtaining a regression line by the least square method, and calculating the angle θ of the movement direction. That is, as shown in FIG. 12, the angle θ in the moving direction is
θ = tan −1 {(Y 0 −Y 9b / 16 ) / (X a −X b )}
Is calculated from However, as shown in FIG. 12B, θ is the moving direction represented by an angle (slope) with respect to the y axis (lower end of the angle of view) of the regression line, and P (X a , Y 0 ) is the regression line and the y axis. The intersection coordinate, Q (X b , Y 9b / 16 ) is the intersection coordinate between the regression line and the right end of the angle of view.

本実施形態によれば、前述の実施形態の作用効果に加えて、漁船10は、魚群の移動方向及び移動速度がドローン20から報告されるので、発見した魚群をどの位置で遭遇できるかを容易に知ることは可能となるという効果をも得ることができる。   According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the above-described embodiment, the fishing boat 10 reports the movement direction and movement speed of the school of fish from the drone 20, so it is easy to determine at which position the discovered school of fish can be encountered. It is also possible to obtain an effect that it is possible to know.

なお、上述した実施形態では、漁船10及びドローン20間の距離が所定値を超えたと判別した際にドローン20の強制的な帰巣を行うように構成されているが、漁船10がモニタするドローン20からの無線信号強度が所定値未満、例えば−50dBm未満と判別した際にドローン20の強制的な帰巣を行うように構成しても良い。   In the above-described embodiment, the drone 20 is configured to be forced to return when it is determined that the distance between the fishing boat 10 and the drone 20 exceeds a predetermined value. The drone 20 may be configured to perform forced homing when it is determined that the radio signal strength from the mobile phone is less than a predetermined value, for example, less than −50 dBm.

また、上述した実施形態において、漁船10はサンマ漁を行う漁船であるとしたが、サンマ以外の魚、例えばカツオ、サバ、イワシ、その他の魚の漁を行う漁船であっても良い。   In the embodiment described above, the fishing boat 10 is a fishing boat that performs saury fishing, but may be a fishing boat that fishes fish other than saury, such as skipjack, mackerel, sardines, and other fish.

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。   All the embodiments described above are illustrative of the present invention and are not intended to be limiting, and the present invention can be implemented in other various modifications and changes. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.

10 漁船
11 漁船側制御装置
11a、21a デジタルコンピュータ
11b ディスプレイ部
11c 操作部
12 漁船側無線送受信装置
12a、22a 無線部
12b、22b アンテナ
13、27 GPS装置
20 ドローン
21 ドローン側制御装置
22 ドローン側無線送受信装置
23 可視光デジタルカメラ
24 赤外線デジタルカメラ
25 高分解能放射計
26 海色センサ
70 トランセクト航路
71 トランセクト開始点
72 トランセクト終了点
110 漁船の位置
111 ドローンの位置
112 設定されたトランセクト航路
113 設定されたトランセクト開始点
114 設定されたトランセクト終了点
115 NOAAによる海面水温分布表示エリア
116 発見された魚群高確率遭遇エリア
117 発見された魚群
118 魚群に関する情報
119 飛行中のドローン情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fishing boat 11 Fishing boat side control apparatus 11a, 21a Digital computer 11b Display part 11c Operation part 12 Fishing boat side radio | wireless transmission / reception apparatus 12a, 22a Radio | wireless part 12b, 22b Antenna 13, 27 GPS apparatus 20 Drone 21 Drone side control apparatus 22 Drone side radio transmission / reception Equipment 23 Visible light digital camera 24 Infrared digital camera 25 High resolution radiometer 26 Sea color sensor 70 Transect route 71 Transect start point 72 Transect end point 110 Fishing boat position 111 Drone position 112 Set transect route 113 Set transect start Point 114 Set transect end point 115 Sea surface temperature distribution display area by NOAA 116 Discovered fish high probability encounter area 117 Discovered fish school 118 Information about 119 Drone information in flight

Claims (15)

漁船に搭載された漁船側制御装置と、前記漁船に搭載された漁船側無線送受信装置と、無人航空機に搭載された航空機側制御装置と、前記無人航空機に搭載されており前記漁船側無線送受信装置との間でデータの送受信を行う航空機側無線送受信装置と、前記無人航空機に搭載されており該無人航空機の位置を把握して前記航空機側制御装置に入力する航空機位置把握装置と、前記無人航空機に搭載されており水面を撮影し得られた画像データを前記航空機側制御装置に入力する撮像装置とを備えており、前記航空機側制御装置は、前記撮像装置から得た画像データから魚群を検出し、該検出した魚群と前記航空機位置把握装置から得られるその時の前記無人航空機の位置とを関連させたデータを、前記航空機側無線送受信装置及び前記漁船側無線送受信装置を介して前記漁船側制御装置へ送るように構成されていることを特徴とする無人航空機を用いた漁業支援システム。   A fishing boat side control device mounted on a fishing boat, a fishing boat side wireless transmission / reception device mounted on the fishing boat, an aircraft side control device mounted on an unmanned aircraft, and the fishing boat side wireless transmission / reception device mounted on the unmanned aircraft An aircraft-side wireless transmission / reception device that transmits / receives data to / from the aircraft, an aircraft position determination device that is mounted on the unmanned aircraft and knows the position of the unmanned aircraft and inputs it to the aircraft-side control device, and the unmanned aircraft And an imaging device that inputs image data obtained by photographing the water surface to the aircraft-side control device. The aircraft-side control device detects a school of fish from the image data obtained from the imaging device. The data relating the detected fish school and the position of the unmanned aircraft at that time obtained from the aircraft position grasping device is used as the aircraft-side wireless transmission / reception device and the fishing boat. Fishery support system using unmanned aircraft, characterized in that it is configured to send through the wireless transmitter-receiver to the fishing-side control device. 前記航空機側制御装置は、魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されており、該発見した魚群高確率遭遇エリア内において魚群の検出を行うように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The said aircraft side control apparatus is comprised so that a fish high probability encounter area may be discovered, and it is comprised so that the detection of a fish may be performed in this discovered fish high probability encounter area. A fishing support system using the unmanned aerial vehicle according to 1. 前記航空機側制御装置は、前記無人航空機を静止した状態で前記撮像装置から得られる動画画像データから背景差分法により魚群を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The said aircraft side control apparatus is comprised so that a school of fish may be detected by the background difference method from the moving image image data obtained from the said imaging device in the state which stopped the said unmanned aircraft. A fishery support system using the unmanned aerial vehicle described. 前記航空機側制御装置は、連続撮影された1つのフレームと次のフレームと間で色度に変化があったピクセルのクラスタが楕円近似であるか否かを判別して魚群を検出するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device is configured to detect a school of fish by determining whether or not a cluster of pixels whose chromaticity has changed between one continuously shot frame and the next frame is an elliptical approximation. The fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to claim 3, wherein the fishery support system is used. 前記航空機側制御装置は、前記楕円近似クラスタの長径の長さが所定値以上でありかつ複数の前記楕円近似クラスタが隣接しているか否かを判別して魚群を検出するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device is configured to detect a school of fish by determining whether the length of the major axis of the elliptical approximate cluster is equal to or greater than a predetermined value and whether or not the plurality of elliptical approximate clusters are adjacent to each other. The fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to claim 4. 前記航空機側制御装置は、前記楕円近似クラスタの群の外周を楕円近似しかつ該楕円近似したクラスタ群の面積を求めて魚群の規模を検出するように構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device is configured to elliptically approximate the outer periphery of the group of ellipse approximation clusters and detect the size of the fish school by obtaining an area of the cluster group that is elliptically approximated. A fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to 4 or 5. 前記航空機側制御装置は、前記楕円近似クラスタの長径が所定範囲にあるか又は該楕円近似クラスタの短径と長径との比(短径/長径)が所定値以下であるか否かを判別して魚種の判定を行うように構成されていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device determines whether the major axis of the elliptical approximate cluster is within a predetermined range or whether the ratio of the minor axis to the major axis (minor axis / major axis) of the elliptical approximate cluster is a predetermined value or less. The fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to any one of claims 4 to 6, wherein the fish type is determined. 前記航空機側制御装置は、連続撮影期間の画像毎の魚群の中心点から求めた回帰直線の傾きから魚群の移動方向を求めるように構成されていることを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The said aircraft side control apparatus is comprised so that the movement direction of a fish school may be calculated | required from the inclination of the regression line calculated | required from the center point of the fish school for every image of a continuous imaging | photography period. A fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to claim 1. 前記航空機側制御装置は、連続撮影開始時の魚群の中心点及び連続撮影終了時の魚群の中心点間の直線距離と、連続撮影期間とから魚群の移動速度を求めるように構成されていることを特徴とする請求項3から8のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device is configured to obtain a moving speed of the school of fish from a linear distance between the center point of the school of fish at the start of continuous shooting, the center point of the school of fish at the end of continuous shooting, and the continuous shooting period. A fishery support system using an unmanned aerial vehicle according to any one of claims 3 to 8. 前記無人航空機は、海面温度を測定する温度センサと植物プランクトン濃度を測定する海色センサとを備えており、前記航空機側制御装置は、前記温度センサが測定した海面温度と前記海色センサが測定した植物プランクトン濃度とから魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The unmanned aircraft includes a temperature sensor that measures sea surface temperature and a sea color sensor that measures phytoplankton concentration, and the aircraft-side control device measures the sea surface temperature measured by the temperature sensor and the sea color sensor. The fishery support system using an unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 9, wherein a fish school high probability encounter area is found from the phytoplankton concentration. 前記航空機側制御装置は、前記温度センサが測定した海面温度と、前記海面温度に基づく海面温度勾配と、前記海色センサが測定した植物プランクトン濃度とから魚群高確率遭遇エリアを発見するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The aircraft-side control device is configured to find a fish school high probability encounter area from a sea surface temperature measured by the temperature sensor, a sea surface temperature gradient based on the sea surface temperature, and a phytoplankton concentration measured by the sea color sensor. The fishery support system using the unmanned aerial vehicle according to claim 10. 前記漁船に搭載されており該漁船の位置を把握して前記漁船側制御装置に入力する漁船位置把握装置をさらに備えており、前記漁船側制御装置は、前記漁船位置把握装置から得られる前記漁船の位置と前記航空機位置把握装置から得られる前記無人航空機の位置とから前記漁船及び前記無人航空機間の距離を算出し、該算出した距離が所定地を超えた場合に前記無人航空機に前記漁船への帰巣を指示するように構成されていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   A fishing boat position grasping device mounted on the fishing boat and grasping the position of the fishing boat and inputting it to the fishing boat side control device is further provided, and the fishing boat side control device is obtained from the fishing boat position grasping device. The distance between the fishing boat and the unmanned aircraft is calculated from the position of the aircraft and the position of the unmanned aircraft obtained from the aircraft position grasping device, and when the calculated distance exceeds a predetermined location, the unmanned aircraft is transferred to the fishing boat. The fishery support system using an unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 11, wherein the fishery support system is configured to instruct the homing. 前記撮像装置は、明状態で使用される可視光カメラと暗状態で使用される赤外線カメラとを備えていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 12, wherein the imaging device includes a visible light camera used in a bright state and an infrared camera used in a dark state. Had a fishery support system. 前記航空機側制御装置は、前記無人航空機のバッテリの充電量が低下した場合は該無人航空機を前記漁船へ帰巣させるように構成されていることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The said aircraft side control apparatus is comprised so that this unmanned aircraft may be returned to the said fishing boat when the charge amount of the battery of the said unmanned aircraft falls, The any one of Claim 1 to 13 characterized by the above-mentioned. Fishery support system using unmanned aerial vehicles described in 1. 前記航空機側制御装置は、あらかじめ設定されたトランセクト航路に沿って前記無人飛行機を飛行させるように構成されていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の無人航空機を用いた漁業支援システム。   The unmanned aerial vehicle according to any one of claims 1 to 14, wherein the aircraft-side control device is configured to fly the unmanned aerial vehicle along a preset transect route. Had a fishery support system.
JP2015238758A 2015-12-07 2015-12-07 Fishing support system using unmanned aircraft Pending JP2017104025A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015238758A JP2017104025A (en) 2015-12-07 2015-12-07 Fishing support system using unmanned aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015238758A JP2017104025A (en) 2015-12-07 2015-12-07 Fishing support system using unmanned aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017104025A true JP2017104025A (en) 2017-06-15

Family

ID=59058033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015238758A Pending JP2017104025A (en) 2015-12-07 2015-12-07 Fishing support system using unmanned aircraft

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017104025A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017131115A (en) * 2016-01-25 2017-08-03 株式会社東和電機製作所 Fishing support system using unmanned aircraft
CN107187601A (en) * 2017-06-21 2017-09-22 宁波派丽肯无人机有限公司 Fish unmanned plane
CN107347825A (en) * 2017-06-28 2017-11-17 广东容祺智能科技有限公司 A kind of fishing system based on unmanned plane
WO2019069740A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-11 富士フイルム株式会社 Image capturing device and image capturing method
CN109711256A (en) * 2018-11-27 2019-05-03 天津津航技术物理研究所 A kind of low latitude complex background unmanned plane target detection method
CN111007878A (en) * 2019-11-22 2020-04-14 宁波派丽肯智能渔具有限公司 Intelligent fishing unmanned aerial vehicle method based on three fish finding mode flight control algorithms
CN113344353A (en) * 2021-05-28 2021-09-03 合肥工业大学 Method, device and system for generating multipoint diffusion type logistics distribution scheme in area
CN114667975A (en) * 2022-05-30 2022-06-28 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院 Auxiliary fishing method based on big data and unmanned aerial vehicle
US11430332B2 (en) 2016-09-02 2022-08-30 FLIR Belgium BVBA Unmanned aerial system assisted navigational systems and methods
JP7389868B2 (en) 2018-07-25 2023-11-30 古野電気株式会社 Display processing device, display method and display program

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017131115A (en) * 2016-01-25 2017-08-03 株式会社東和電機製作所 Fishing support system using unmanned aircraft
US11430332B2 (en) 2016-09-02 2022-08-30 FLIR Belgium BVBA Unmanned aerial system assisted navigational systems and methods
CN107187601B (en) * 2017-06-21 2023-06-20 宁波派丽肯无人机有限公司 Unmanned plane for fishing
CN107187601A (en) * 2017-06-21 2017-09-22 宁波派丽肯无人机有限公司 Fish unmanned plane
CN107347825A (en) * 2017-06-28 2017-11-17 广东容祺智能科技有限公司 A kind of fishing system based on unmanned plane
WO2019069740A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-11 富士フイルム株式会社 Image capturing device and image capturing method
JP7426446B2 (en) 2018-07-25 2024-02-01 古野電気株式会社 Underwater information processing device, underwater information processing method, and underwater information processing program
JP7426338B2 (en) 2018-07-25 2024-02-01 古野電気株式会社 Voyage information device, voyage information processing method, and voyage information processing program
JP7389869B2 (en) 2018-07-25 2023-11-30 古野電気株式会社 Voyage information device, voyage information processing method, and voyage information processing program
JP7389868B2 (en) 2018-07-25 2023-11-30 古野電気株式会社 Display processing device, display method and display program
CN109711256A (en) * 2018-11-27 2019-05-03 天津津航技术物理研究所 A kind of low latitude complex background unmanned plane target detection method
CN111007878A (en) * 2019-11-22 2020-04-14 宁波派丽肯智能渔具有限公司 Intelligent fishing unmanned aerial vehicle method based on three fish finding mode flight control algorithms
CN113344353B (en) * 2021-05-28 2022-12-16 合肥工业大学 Method, device and system for generating multipoint diffusion type logistics distribution scheme in area
CN113344353A (en) * 2021-05-28 2021-09-03 合肥工业大学 Method, device and system for generating multipoint diffusion type logistics distribution scheme in area
CN114667975B (en) * 2022-05-30 2022-08-02 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院 Auxiliary fishing method based on big data and unmanned aerial vehicle
CN114667975A (en) * 2022-05-30 2022-06-28 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院 Auxiliary fishing method based on big data and unmanned aerial vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017104025A (en) Fishing support system using unmanned aircraft
Chabot et al. Population census of a large common tern colony with a small unmanned aircraft
US10701913B2 (en) Methods and apparatus for unmanned aircraft-based object detection
JP6600571B2 (en) Fishery support system using unmanned aerial vehicles
Morris et al. A new method for ecological surveying of the abyss using autonomous underwater vehicle photography
Laliberte et al. UAS remote sensing missions for rangeland applications
Sweeney et al. Flying beneath the clouds at the edge of the world: using a hexacopter to supplement abundance surveys of Steller sea lions (Eumetopias jubatus) in Alaska
WO2017075964A1 (en) Unmanned aerial vehicle photographing control method, unmanned aerial vehicle photographing method, mobile terminal and unmanned aerial vehicle
CN105527969B (en) A kind of mountain garden belt investigation and monitoring method based on unmanned plane
US20120105634A1 (en) Automatic video surveillance system and method
CN106406343B (en) Control method, device and system of unmanned aerial vehicle
Gallego et al. Detection of bodies in maritime rescue operations using unmanned aerial vehicles with multispectral cameras
KR101806488B1 (en) Detection methods of ore body containing chrome using drone equipped hyperspectral images sensor
Madawalagama et al. Low cost aerial mapping with consumer-grade drones
US11170216B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, program, and ground marker system
Brouwer et al. Surfzone monitoring using rotary wing unmanned aerial vehicles
US20200320293A1 (en) Texture classification of digital images in aerial inspection
CN111765974B (en) Wild animal observation system and method based on miniature refrigeration thermal infrared imager
JPWO2018198313A1 (en) Unmanned aerial vehicle action plan creation system, method and program
CN105243364B (en) Photoelectric nacelle searching method, device and system
Rahman et al. Computer vision-based wildfire smoke detection using UAVs
JP2010014491A (en) Offshore monitoring system method
JP7050809B2 (en) Information processing equipment
KR102486769B1 (en) Unmanned drone for automatically setting moving path according to detection situation, and operating method thereof
CN116762354A (en) Image shooting method, control device, movable platform and computer storage medium