JP2008267834A - 水中探知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波信号を送信する送信部3と、送信信号に対する物標からの反射波を受信する受信部4と、前記受信部で受信した受信信号から、単体魚からの反射信号を抽出する抽出部6と、前記単体魚からの反射信号のうち、所定の信号レベル以上で連続する反射信号の波形情報を取得し、該波形情報に基づいて、魚に関する情報を生成する情報生成部7とを備える。これにより、単体魚からの反射信号の時間的変化、つまり反射信号の波形の情報から、魚体長情報や魚種情報などの魚に関する情報を生成することができる。
【選択図】 図1
Description
そのため、反射強度TSと魚体長の相関がすべての魚種において同じであるとは言い難く、魚からの反射強度TSのみを用いて正確な魚体長や魚種を判別することは困難である。
以下、本発明の実施の形態1による水中探知装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による水中探知装置の構成の一例を示すブロック図である。
図1において、本発明の実施の形態1による水中探知装置は、送受波器1と、送受切替部2と、送信部3と、検波部5を有する受信部4と、抽出部6と、情報生成部7と、描画処理部8と、表示部9とから構成される。
情報生成部7は、計測部71と、計数部72と、情報処理部73とから構成される。なお、ここでは情報生成部7が計測部71と計数部72とを備えるものを例に挙げて説明するが、情報生成部7は、計測部71、計数部72の何れか一方のみを備えるものであってもよい。
一般に、魚からの反射波は、ウキブクロや体表や骨格などからの反射が主なものであると考えられている。そして、図2に示すように、単体魚の大きさに比して十分な分解能の超音波パルスを単体魚に対して入射した場合、ウキブクロや体表や骨格など複数の位置で比較的大きな反射波が生じると考えられる。
図3は、水槽中に麻酔で固定された3種の単体魚から計測した反射信号とその包絡線を示す図である。
図4の各反射信号の包絡線を横切る直線は、計測部71及び計数部72が算出した所定の信号レベル(以下、適宜「閾値」と記載する。)であり、各反射信号の最大値を1/N(N>1)した値である。ここでは計測部71及び計数部72ともN=10として閾値を算出している。
図5(a)は維持時間と魚体高の関係を示す図である。図5(a)において縦軸は維持時間、横軸は魚体高であり、アジ、タイ、サバの魚種別にそれぞれ異なる固体から得られたデータの平均値をプロットした。
図6(a)はピーク数と魚体高の関係を示す図である。図6(a)において縦軸はピーク数、横軸は魚体高であり、アジ、タイ、サバの魚種別にそれぞれ異なる固体から得られたデータの平均値をプロットした。
図7は、水槽中に麻酔で固定された単体魚の姿勢角を変化させて計測した反射信号とその包絡線を示す図である。
図8の点線で示すように、維持時間と姿勢角の関係は、姿勢角が0度に近づくほど、維持時間が短くなる傾向がみられる。
図9の点線で示すように、ピーク数と姿勢角の関係は、姿勢角が0度に近づくほど、ピーク数が少なくなる傾向がみられる。
図10の点線で示すように、最大信号レベルと姿勢角の関係は、姿勢角が0度に近づくほど、信号レベルが大きくなる傾向がみられる。なお、単体魚からの反射信号の最大レベルの検出は、前述した計測部71及び計数部72と並列に、反射信号の最大レベルを検出する検出部を設けることにより実現可能である。
次に、本発明の実施の形態2による水中探知装置について説明する。
本発明の実施の形態2による水中探知装置では、単体魚からの反射信号の包絡線が2つまたは3つに割れている場合であっても、維持時間の計測及びピーク数の計数をより精度よく行うことができる手法について説明する。
本発明の実施の形態2による水中探知装置は、送受波器1と、送受切替部2と、送信部3と、検波部5を有する受信部4と、抽出部6と、情報生成部7と、描画処理部8と、表示部9と、LPF(ローパスフィルタ)10とから構成される。なお、図1を用いて前述した本発明の実施の形態1による水中探知装置と同様の構成要素については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
図12(a)がローパスフィルタ処理後の包絡線を示し、図12(b)がローパスフィルタ処理に用いたハニング窓を示す。
次に、本発明の実施の形態3による水中探知装置について説明する。
本発明の実施の形態3による水中探知装置では、本発明の実施の形態2による水中探知装置と異なる対処策を説明する。
また、本発明は、本発明の各実施の形態で説明した発明の本旨を逸しない範囲で自由に設計変更可能であり、本発明の各実施の形態で説明した内容に限定されるものではない。
2 送受切替部
3 送信部
4 受信部
5 検波部
6 抽出部
7 情報生成部
8 描画処理部
9 表示部
10 LPF
Claims (11)
- 超音波信号を送信する送信部と、
送信信号に対する物標からの反射波を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、単体魚からの反射信号を抽出する抽出部と、
前記単体魚からの反射信号のうち、所定の信号レベル以上で連続する反射信号の波形情報を取得し、該波形情報に基づいて魚に関する情報を生成する情報生成部とを備えることを特徴とする水中探知装置。 - 請求項1に記載の水中探知装置において、
前記波形情報として、前記所定の信号レベル以上の値を前記反射信号の信号レベルが維持する維持時間を含み、
前記情報生成部は、前記維持時間に基づいて魚に関する情報を生成することを特徴とする水中探知装置。 - 請求項1に記載の水中探知装置において、
前記波形情報として、前記所定の信号レベル以上の値を前記反射信号の信号レベルが維持する期間に発生する前記反射信号のピーク数を含み、
前記情報生成部は、前記ピーク数に基づいて魚に関する情報を生成することを特徴とする水中探知装置。 - 請求項1に記載の水中探知装置において、
前記波形情報として、前記所定の信号レベル以上の値を前記反射信号の信号レベルが維持する維持時間と、前記所定の信号レベル以上の値を前記反射信号の信号レベルが維持する期間に発生する前記反射信号のピーク数を含み、
前記情報生成部は、前記維持時間及び前記ピーク数から魚に関する情報を生成することを特徴とする水中探知装置。 - 請求項2から請求項4の何れかに記載の水中探知装置において、
前記魚に関する情報は、魚体長情報、魚種情報、魚の姿勢情報のうちの,少なくとも1つであることを特徴とする水中探知装置。 - 請求項5に記載の水中探知装置において、
前記情報生成部は、前記魚の姿勢情報に基づいて、前記魚体長情報または前記魚種情報の生成に用いる単体魚からの反射信号を選択することを特徴とする水中探知装置。 - 請求項1から6の何れかに記載の水中探知装置において、
前記情報生成部の前段にLPFを設け、
前記情報生成部は、前記LPFから出力された信号を用いて魚に関する情報を生成することを特徴とする水中探知装置。 - 請求項1から7の何れかに記載の水中探知装置において、
前記所定の信号レベルは、前記反射信号の信号レベルの最大値を1/N(N>1)した値であることを特徴とする水中探知装置 - 請求項1から7の何れかに記載の水中探知装置において、
前記所定の信号レベルは、反射信号の信号レベルの最大値で反射信号の信号レベルを規格化し、該規格化された反射信号の信号レベルの最大値を1/N(N>1)した値であることを特徴とする水中探知装置 - 超音波信号を送信する送信部と、
送信信号に対する物標からの反射波を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、単体魚からの反射信号を抽出する抽出部と、
前記単体魚からの反射信号の時間的な連続性に基づいて魚に関する情報を生成する情報生成部とを備えることを特徴とする水中探知装置。 - 超音波信号を送信する送信部と、
送信信号に対する単体魚からの反射波を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号から、単体魚からの反射信号を抽出する抽出部と、
前記単体魚からの反射信号のピーク数に基づいて魚に関する情報を生成する情報生成部とを備えることを特徴とする水中探知装置。
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