JPH0664048B2 - 水棲生物監視装置 - Google Patents
水棲生物監視装置Info
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- JPH0664048B2 JPH0664048B2 JP60223583A JP22358385A JPH0664048B2 JP H0664048 B2 JPH0664048 B2 JP H0664048B2 JP 60223583 A JP60223583 A JP 60223583A JP 22358385 A JP22358385 A JP 22358385A JP H0664048 B2 JPH0664048 B2 JP H0664048B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水棲生物の監視装置に係り、特に浄水場の原水
中や下水処理場の流入下水中の毒物の有無を水棲生物に
よつて判定するのに好適な水棲生物監視装置に関する。
中や下水処理場の流入下水中の毒物の有無を水棲生物に
よつて判定するのに好適な水棲生物監視装置に関する。
浄水場では原水中の毒物が混入したか否かを判定するた
めに、原水の一部を水槽に導きこの水槽でフナ，コイ，
ウグイ，タナゴ，ハヤ及びオイカワなどの水棲生物を飼
育している。すなわち、原水中に毒物が混入した場合に
は、前記魚類が異常に行動したり死んだりする現象を利
用して原水中の毒物流入を監視している。また、下水処
理場では法律で禁止された毒物が流入下水中に流入した
か否かを知る必要があり、人手による間欠的な水質分析
に頼つている。
めに、原水の一部を水槽に導きこの水槽でフナ，コイ，
ウグイ，タナゴ，ハヤ及びオイカワなどの水棲生物を飼
育している。すなわち、原水中に毒物が混入した場合に
は、前記魚類が異常に行動したり死んだりする現象を利
用して原水中の毒物流入を監視している。また、下水処
理場では法律で禁止された毒物が流入下水中に流入した
か否かを知る必要があり、人手による間欠的な水質分析
に頼つている。
このように、水中の毒物監視は現状では人間の目視や分
析に依存している。このため連続監視と早期検出が出来
ず、需要家への配水停止など、対策が後手になる欠点が
あつた。
析に依存している。このため連続監視と早期検出が出来
ず、需要家への配水停止など、対策が後手になる欠点が
あつた。
魚の監視方法としては、水槽中の魚を水槽上部から工業
用テレビカメラ（ＩＴＶ）で検出し、画像処理する方法
（文献：第３６回全国水道研究発表会，講演集ｐ４６４
−４６６）が知られている。
用テレビカメラ（ＩＴＶ）で検出し、画像処理する方法
（文献：第３６回全国水道研究発表会，講演集ｐ４６４
−４６６）が知られている。
この方法によれば、魚が水面を腹を横にして漂う場合
に、その魚を「ある大きさ以上の独立した明点」として
認識でき、水面近傍に存在する魚の高明度部および水面
上の凹凸による光の変化のみを抽出することにより、背
景を整理し魚の行動を求めることができる。しかし、こ
の方法を実用化する場合、水槽に流入する原水が濁つて
いる時に閾値を固定した２値化で魚を認識することは出
来ない。そのため、原水が濁つた時には魚の画像を認識
出来なくなる。
に、その魚を「ある大きさ以上の独立した明点」として
認識でき、水面近傍に存在する魚の高明度部および水面
上の凹凸による光の変化のみを抽出することにより、背
景を整理し魚の行動を求めることができる。しかし、こ
の方法を実用化する場合、水槽に流入する原水が濁つて
いる時に閾値を固定した２値化で魚を認識することは出
来ない。そのため、原水が濁つた時には魚の画像を認識
出来なくなる。
なお水中の浮遊物を光電変換装置を使つて計測する公知
例として特開昭54-143296号公報がある。
例として特開昭54-143296号公報がある。
本発明の目的は、魚類などの水棲生物の動き及びその異
常を客観的かつ連続的に監視することを可能とした水棲
生物監視装置を提供することにある。
常を客観的かつ連続的に監視することを可能とした水棲
生物監視装置を提供することにある。
本発明の目的は、水棲生物を飼育するための水槽と、 該水槽内の水棲生物を側面より撮影し前記水棲生物の画
像情報を出力する撮像装置と、 該撮像装置から得られる画像情報の撮像時間の異なる画
像を画像処理して前記水棲生物の移動速度を検出する移
動速度検出手段と、 前記水棲生物の移動速度が第１設定速度以上或いは第２
設定速度以下であるか否かを検出する移動速度判定手段
と、 前記水棲生物の移動速度が設定レベルを超えているか否
かを検出して表示する手段と、 を有することを特徴とする水棲生物監視装置によって達
成される。
像情報を出力する撮像装置と、 該撮像装置から得られる画像情報の撮像時間の異なる画
像を画像処理して前記水棲生物の移動速度を検出する移
動速度検出手段と、 前記水棲生物の移動速度が第１設定速度以上或いは第２
設定速度以下であるか否かを検出する移動速度判定手段
と、 前記水棲生物の移動速度が設定レベルを超えているか否
かを検出して表示する手段と、 を有することを特徴とする水棲生物監視装置によって達
成される。
被検水の温度に応じて設定した移動速度レベルを変更す
る手段を備えることは好ましい。
る手段を備えることは好ましい。
また、移動速度が設定レベルを超えているときには警報
又は必要なメツセージを発するようにするとなおよい。
又は必要なメツセージを発するようにするとなおよい。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す。水槽１００には水管
１１０と給水ポンプ１２０によつて被検水が供給され
る。被検水は、浄水場では原水であり、下水処理場では
流入下水であり、また、河川の毒物を監視する場合では
河川水である。水槽１００は、有底で上部開放型の直方
体形状であり、底には河川に習つてじやり石１０１が敷
き詰められている。水槽１００内に導かれた水は排水管
１３０によつて排水される。水槽１００内には水棲生物
として魚１４０が飼育されている。魚は通常複数尾飼育
されているが、本実施例では説明を簡単にするために、
魚が一尾の場合を説明する。
１１０と給水ポンプ１２０によつて被検水が供給され
る。被検水は、浄水場では原水であり、下水処理場では
流入下水であり、また、河川の毒物を監視する場合では
河川水である。水槽１００は、有底で上部開放型の直方
体形状であり、底には河川に習つてじやり石１０１が敷
き詰められている。水槽１００内に導かれた水は排水管
１３０によつて排水される。水槽１００内には水棲生物
として魚１４０が飼育されている。魚は通常複数尾飼育
されているが、本実施例では説明を簡単にするために、
魚が一尾の場合を説明する。
魚１４０としては、給水される被検水に棲息する魚が飼
育される。例えば、フナ，コイ，ウグイ，タナゴ及びオ
イカワなどである。照明装置１５０Ａ，１５０Ｂは水槽
１００上部に設置され、魚１４０を照らす。均一な照明
が必要であるので照明装置１５０Ａ，１５０Ｂと水槽１
００との間にはスリガラスなどを材質とする光散乱板１
６０を設ける。バツクスクリーン１７０は魚１４０をコ
ントラスト良く認識するために設置される。バツクスク
リーン１７０は魚１４０の背面の色が黒い場合には白色
系のものが、逆に、魚１４０の背面の色が白い場合には
黒色系のものが良い。
育される。例えば、フナ，コイ，ウグイ，タナゴ及びオ
イカワなどである。照明装置１５０Ａ，１５０Ｂは水槽
１００上部に設置され、魚１４０を照らす。均一な照明
が必要であるので照明装置１５０Ａ，１５０Ｂと水槽１
００との間にはスリガラスなどを材質とする光散乱板１
６０を設ける。バツクスクリーン１７０は魚１４０をコ
ントラスト良く認識するために設置される。バツクスク
リーン１７０は魚１４０の背面の色が黒い場合には白色
系のものが、逆に、魚１４０の背面の色が白い場合には
黒色系のものが良い。
撮像装置２００は、水槽１００内の魚１４０の画像を撮
像し電気信号に変換するもので、工業用テレビカメラ
（ＩＴＶ）が望ましく、撮像する画素の明るさ（輝度）
の程度に応じて出力電圧の異なる電気信号を出す。ＩＴ
Ｖは魚の側面を監視するために水槽の横方向に位置す
る。魚の側面を撮影することにより魚の動きを精度よく
検出することができる。撮像装置２００から出た電気信
号は、移動速度検出手段３００に送信される。また、撮
像装置２００は撮像制御回路２１０から水平方向の同期
信号と垂直方向の同期信号を受けて撮影タイミングが制
御される。
像し電気信号に変換するもので、工業用テレビカメラ
（ＩＴＶ）が望ましく、撮像する画素の明るさ（輝度）
の程度に応じて出力電圧の異なる電気信号を出す。ＩＴ
Ｖは魚の側面を監視するために水槽の横方向に位置す
る。魚の側面を撮影することにより魚の動きを精度よく
検出することができる。撮像装置２００から出た電気信
号は、移動速度検出手段３００に送信される。また、撮
像装置２００は撮像制御回路２１０から水平方向の同期
信号と垂直方向の同期信号を受けて撮影タイミングが制
御される。
移動速度検出手段３００は撮像装置２００で得た魚１４
０の画像に基づいて魚１４０の移動速度Ｖwを検出す
る。
０の画像に基づいて魚１４０の移動速度Ｖwを検出す
る。
移動速度Ｖとしては瞬間的な外乱によるノイズを小さく
するため平均移動速度が用いられる。移動速度検出手段
３００内の詳細な構成と動作は後で説明する。移動速度
検出手段３００で求めた魚１４０の平均移動速度の信号
Ｖは、移動速度判定器５００に送信される。一方、移動
速度判定器５００へは第１移動速度設定器５１０と第２
移動速度設定器５２０とから第１，第２移動速度Ｖmax
とＶminとが入力される。第１移動速度設定器５１０と
第２移動速度設定器５２０での値Ｖmaxと値Ｖminとの設
定は魚の種類や水温などの環境条件に応じて変更できる
ことはいうまでもない。
するため平均移動速度が用いられる。移動速度検出手段
３００内の詳細な構成と動作は後で説明する。移動速度
検出手段３００で求めた魚１４０の平均移動速度の信号
Ｖは、移動速度判定器５００に送信される。一方、移動
速度判定器５００へは第１移動速度設定器５１０と第２
移動速度設定器５２０とから第１，第２移動速度Ｖmax
とＶminとが入力される。第１移動速度設定器５１０と
第２移動速度設定器５２０での値Ｖmaxと値Ｖminとの設
定は魚の種類や水温などの環境条件に応じて変更できる
ことはいうまでもない。
この変更操作は手動または自動で行う。例えば水温変化
に対して第１移動速度Ｖmaxと第２移動速度Ｖminとを自
動変更する場合は、まず、水槽中の水温を水温計１０２
で計測する。この計測値を設定値変更回路１０３に送
り、第１移動速度Ｖmaxと第２移動速度Ｖminとを変更す
る。
に対して第１移動速度Ｖmaxと第２移動速度Ｖminとを自
動変更する場合は、まず、水槽中の水温を水温計１０２
で計測する。この計測値を設定値変更回路１０３に送
り、第１移動速度Ｖmaxと第２移動速度Ｖminとを変更す
る。
第１移動速度Ｖmaxは魚１４０の動きが異常に活発であ
ると見なせる移動速度に設定し、Ｖmaxより大きい値は
毒物流入による異常行動であることを示す。第２移動速
度Ｖminは魚１４０の動きが異常に少ないと見なせる移
動速度に設定され、Ｖminより小さい値は毒物流入によ
り魚１４０の動きが極端に少ないかまたは死んだことを
示す。
ると見なせる移動速度に設定し、Ｖmaxより大きい値は
毒物流入による異常行動であることを示す。第２移動速
度Ｖminは魚１４０の動きが異常に少ないと見なせる移
動速度に設定され、Ｖminより小さい値は毒物流入によ
り魚１４０の動きが極端に少ないかまたは死んだことを
示す。
移動速度判定器５００では、移動速度検出手段３００で
求めた魚１４０の平均移動速度Ｖと、第１移動速度設定
器５１０と第２移動速度設定器５２０とを各々比較す
る。すなわち、移動速度判定器５００は、魚１４０の平
均移動速度Ｖが第１移動速度Ｖmaxより大きい時または
第２移動速度Ｖminより小さい時は、魚１４０の動きが
異常であると判定する。判定結果は、オン／オフ信号で
出力される。
求めた魚１４０の平均移動速度Ｖと、第１移動速度設定
器５１０と第２移動速度設定器５２０とを各々比較す
る。すなわち、移動速度判定器５００は、魚１４０の平
均移動速度Ｖが第１移動速度Ｖmaxより大きい時または
第２移動速度Ｖminより小さい時は、魚１４０の動きが
異常であると判定する。判定結果は、オン／オフ信号で
出力される。
図示しないが、異常状態がオンで示されるとすると、こ
のとき警報を鳴らしたり、監視者に水質調査を促すため
のメツセージを音声で出力したりする。
のとき警報を鳴らしたり、監視者に水質調査を促すため
のメツセージを音声で出力したりする。
第２図に移動速度検出手段３００の構成を示し、その構
成と動作を説明する。移動速度検出手段としては画像処
理装置が使用される。
成と動作を説明する。移動速度検出手段としては画像処
理装置が使用される。
移動速度検出手段３００は撮像装置２００で得た魚１４
０の画像から魚１４０の平均移動速度Ｖを検出する。撮
像装置２００は第３図に示すような縦Ｍ行，横Ｎ行の撮
像素子を内部に有し、時間ｔにおいて各々の撮像素子に
対応したｉ行ｊ行の画素の明るさの濃度Ｇ(i,j,t)を出
力する。
０の画像から魚１４０の平均移動速度Ｖを検出する。撮
像装置２００は第３図に示すような縦Ｍ行，横Ｎ行の撮
像素子を内部に有し、時間ｔにおいて各々の撮像素子に
対応したｉ行ｊ行の画素の明るさの濃度Ｇ(i,j,t)を出
力する。
画像メモリ３１０で各種の画像、具体的には、撮像装置
２００からの濃度信号Ｇ(i,j,t)を記憶する。画像プロ
セツサ３２０は、特徴量プロセツサ，ラベリングプロセ
ツサ，ヒストグラムプロセツサ，コンポリユーシヨンプ
ロセツサなどにより構成される。アドレスプロセツサ３
６０で画像メモリの読み出し／書き込み及び撮像装置２
００からの画像取り込み並びにモニター３７０の表示制
御を行う。システムプロセツサ３８０で、画像メモリ３
１０とアドレスプロセツサ３６０と画像プロセツサ３２
０とを管理制御する。コンソールデイスプレイ３９０
で、システムプロセツサ３８０の管理制御情報を入力及
び表示する。フロツピデイスク４００で画像情報や画像
処理プログラムを記憶する。
２００からの濃度信号Ｇ(i,j,t)を記憶する。画像プロ
セツサ３２０は、特徴量プロセツサ，ラベリングプロセ
ツサ，ヒストグラムプロセツサ，コンポリユーシヨンプ
ロセツサなどにより構成される。アドレスプロセツサ３
６０で画像メモリの読み出し／書き込み及び撮像装置２
００からの画像取り込み並びにモニター３７０の表示制
御を行う。システムプロセツサ３８０で、画像メモリ３
１０とアドレスプロセツサ３６０と画像プロセツサ３２
０とを管理制御する。コンソールデイスプレイ３９０
で、システムプロセツサ３８０の管理制御情報を入力及
び表示する。フロツピデイスク４００で画像情報や画像
処理プログラムを記憶する。
第２図において、画像メモリ３１０Ａはまず撮像装置２
００の時間ｔにおける濃淡画像Ｇ(i,j,t)を記憶する。
次に、アドレスプロセツサ３６０はシステムプロセツサ
３８０に制御されて時間ｈ後の濃淡画像Ｇ(i,j,t+h)を
別の画像メモリ３１０Ｂに取り込む。時間ｈは0.1秒な
いし１０秒程度である。
００の時間ｔにおける濃淡画像Ｇ(i,j,t)を記憶する。
次に、アドレスプロセツサ３６０はシステムプロセツサ
３８０に制御されて時間ｈ後の濃淡画像Ｇ(i,j,t+h)を
別の画像メモリ３１０Ｂに取り込む。時間ｈは0.1秒な
いし１０秒程度である。
画像メモリ３１０Ａと３１０Ｂに取り込まれた画像濃度
情報Ｇ(i,j,t)とＧ(i,j,t+h)は画像プロセツサ３２０で
情報処理されて最終的には魚１４０の平均移動速度Ｖを
演算する。画像プロセツサ３２０における情報処理フロ
ーの詳細を第４図に示す。
情報Ｇ(i,j,t)とＧ(i,j,t+h)は画像プロセツサ３２０で
情報処理されて最終的には魚１４０の平均移動速度Ｖを
演算する。画像プロセツサ３２０における情報処理フロ
ーの詳細を第４図に示す。
第４図において、画像差分回路３４０は画像メモリ３１
０Ａと３１０Ｂに取り込まれた画像輝度情報Ｇ(i,j,t)
とＧ(i,j,t+h)とからその差分を演算する。すなわち、
全ての画素について(1)式で差分画像Ｓ(i,j,t)を計算す
る。
０Ａと３１０Ｂに取り込まれた画像輝度情報Ｇ(i,j,t)
とＧ(i,j,t+h)とからその差分を演算する。すなわち、
全ての画素について(1)式で差分画像Ｓ(i,j,t)を計算す
る。
Ｓ(i,j,t)＝Ｇ(i,j,t+h)−Ｇ(i,j,t) ……(1) 差分画像により動いた物体を抽出する。輝度の高い値は
明るい物体を表し、低い値は暗い物体を表すが、魚が黒
く、水部分の背景が白い場合を考える。第５図は時間ｔ
の魚の画像を表し、第６図は時間ｔ＋ｈの魚の画像を表
し、第７図は両者の差分画像を表す。第７図において、
Ａは水の部分を表し、Ｂは動く前の魚の画像を表し、Ｃ
は動いた後の魚の画像を表す。輝度は図示しないが、各
各の輝度はＡがＯ近傍，Ｂは負，Ｃが正の値をとる。こ
の理由を以下に説明する。
明るい物体を表し、低い値は暗い物体を表すが、魚が黒
く、水部分の背景が白い場合を考える。第５図は時間ｔ
の魚の画像を表し、第６図は時間ｔ＋ｈの魚の画像を表
し、第７図は両者の差分画像を表す。第７図において、
Ａは水の部分を表し、Ｂは動く前の魚の画像を表し、Ｃ
は動いた後の魚の画像を表す。輝度は図示しないが、各
各の輝度はＡがＯ近傍，Ｂは負，Ｃが正の値をとる。こ
の理由を以下に説明する。
魚の輝度をｆ，水の輝度をｗとすると、差分画像では同
じ輝度ｗを持つ水の部分は差し引かれてｗ−ｗ＝０とな
るので、輝度が０に近い値をとる水が濁つていたとして
も、その輝度ｗはｗ−ｗ＝０となるので、水の部分は０
に近くなる。時下ｔ＋ｈにおける魚の画像の部分は、時
刻大（第５図）において水であつたので、魚の暗い輝度
ｆから水の明るい輝度ｗが引かれるのでｆ−ｗ＜０とな
り負の値をとる。一方、時間ｔにおける動く前の魚の画
像は、逆に時間ｔ＋ｈにおける水の明るい輝度ｗから時
間ｔにおける魚の暗い輝度ｆが引かれるのでｗ−ｆ＞０
となり正の値をとる。水が濁つている場合であつても水
の輝度ｗと魚の輝度ｆとに差があれば、魚の部分が正又
は負になる。
じ輝度ｗを持つ水の部分は差し引かれてｗ−ｗ＝０とな
るので、輝度が０に近い値をとる水が濁つていたとして
も、その輝度ｗはｗ−ｗ＝０となるので、水の部分は０
に近くなる。時下ｔ＋ｈにおける魚の画像の部分は、時
刻大（第５図）において水であつたので、魚の暗い輝度
ｆから水の明るい輝度ｗが引かれるのでｆ−ｗ＜０とな
り負の値をとる。一方、時間ｔにおける動く前の魚の画
像は、逆に時間ｔ＋ｈにおける水の明るい輝度ｗから時
間ｔにおける魚の暗い輝度ｆが引かれるのでｗ−ｆ＞０
となり正の値をとる。水が濁つている場合であつても水
の輝度ｗと魚の輝度ｆとに差があれば、魚の部分が正又
は負になる。
画像差分回路３４０は、時間ｔの魚の画像（第５図）、
時間ｔ＋ｈの魚の画像（第６図）及び両者の差分画像
（第７図）を出力する。
時間ｔ＋ｈの魚の画像（第６図）及び両者の差分画像
（第７図）を出力する。
続いて、移動物体３値化工程３４２では全ての画素につ
いて次の式にしたがつて差分画像を３値化する。３値化
のための閾値Ｌｓとする。
いて次の式にしたがつて差分画像を３値化する。３値化
のための閾値Ｌｓとする。
Ｓ(i,j,t)＜−Ｌｓ；Ｓ(i,j,t)＝１ ……(2) Ｓ(i,j,t)＞Ｌｓ；Ｓ(i,j,t )＝１ ……(3) −Ｌｓ＜Ｓ(i,j,t)＜Ｌｓ；Ｓ(i,j,t)＝０ ……(4) 閾値Ｌｓの設定は、水の輝度ｗと魚の輝度ｆとの差ｗ−
ｆ以上に選択する。閾値Ｌｓが０に近いとノズルを拾い
やすいのである程度（３輝度レベル）以上にする。
ｆ以上に選択する。閾値Ｌｓが０に近いとノズルを拾い
やすいのである程度（３輝度レベル）以上にする。
移動体３値化回路３４２では、画像部分回路３４０で出
力された画像を３値化する。つまり、式(2),(3),(4)の
計算により、時間ｔおける魚１４０は輝度−１の値をと
り、時間ｔ＋ｈにおける魚１４０は輝度“１”の値をと
り、水の部分は輝度“０”の値をとる。この結果を第８
図に示す。輝度“−１”と“１”とを黒色で、輝度
“０”を白色で示した図を第９図に示す。図中の数字は
各各輝度の値である。
力された画像を３値化する。つまり、式(2),(3),(4)の
計算により、時間ｔおける魚１４０は輝度−１の値をと
り、時間ｔ＋ｈにおける魚１４０は輝度“１”の値をと
り、水の部分は輝度“０”の値をとる。この結果を第８
図に示す。輝度“−１”と“１”とを黒色で、輝度
“０”を白色で示した図を第９図に示す。図中の数字は
各各輝度の値である。
重心演算回路３４４では、“−１”と“１”の値をもつ
画像の各々の重心を計算する。各々の計算結果をＧ−
（ｉ，ｊ，ｔ），Ｇ＋（ｉ，ｊ，ｔ）とし、この値を移
動速度演算回路３４６に入力する。移動速度演算回路３
４６は魚１４０の移動速度を次式で演算する。
画像の各々の重心を計算する。各々の計算結果をＧ−
（ｉ，ｊ，ｔ），Ｇ＋（ｉ，ｊ，ｔ）とし、この値を移
動速度演算回路３４６に入力する。移動速度演算回路３
４６は魚１４０の移動速度を次式で演算する。
Ｖw(t)＝１Ｇ＋(i,j,t)−Ｇ−(i,j,t)１／ｈ ……(9) このようにして、時間ｔ，ｔ＋ｈ，ｔ＋２ｈ，…ｔ＋ｋ
ｈにおける各々の重心移動速度Ｖw(t)，Ｖw（ｔ＋
ｎ），Ｖw（ｔ＋２ｈ），…Ｖw（ｔ＋Ｋｈ）が次々に計
算される。
ｈにおける各々の重心移動速度Ｖw(t)，Ｖw（ｔ＋
ｎ），Ｖw（ｔ＋２ｈ），…Ｖw（ｔ＋Ｋｈ）が次々に計
算される。
重心移動速度メモリ３３４は重心移動速度の値Ｖw(t)，
Ｖw（ｔ＋ｈ），Ｖw（ｔ＋２ｈ），…Ｖw（ｔ＋Ｋｈ）
を記憶する。
Ｖw（ｔ＋ｈ），Ｖw（ｔ＋２ｈ），…Ｖw（ｔ＋Ｋｈ）
を記憶する。
平均移動速度演算回路３３６は、これらの値から重心座
標の平均移動速度Ｖを次式で演算する。
標の平均移動速度Ｖを次式で演算する。
ここで、Ｋ＋１は平均回数であり、３ないし１０００回
程度である。平均移動速度演算回路３３６で得られた平
均移動速度Ｖが画像プロセツサ３２０から出力される。
程度である。平均移動速度演算回路３３６で得られた平
均移動速度Ｖが画像プロセツサ３２０から出力される。
このようにして、移動速度検出手段３００で求めた魚１
４０の移動速度Ｖは、第１図に示すように移動速度判定
器５００に送信される。移動速度判定器４００では、移
動速度検出手段３００で求めた魚１４０の平均移動速度
Ｖと、第１移動速度設定器５１０と第２移動速度設定器
５２０とから送信されたＶmax及びＶminとを各々比較す
る。すなわち、移動速度判定器５００は、魚１４０の移
動速度Ｖが第１移動速度Ｖmaxより大きい時または第２
移動速度Ｖminより小さい時は、魚１４０の動きが異常
であると判定する。
４０の移動速度Ｖは、第１図に示すように移動速度判定
器５００に送信される。移動速度判定器４００では、移
動速度検出手段３００で求めた魚１４０の平均移動速度
Ｖと、第１移動速度設定器５１０と第２移動速度設定器
５２０とから送信されたＶmax及びＶminとを各々比較す
る。すなわち、移動速度判定器５００は、魚１４０の移
動速度Ｖが第１移動速度Ｖmaxより大きい時または第２
移動速度Ｖminより小さい時は、魚１４０の動きが異常
であると判定する。
このように、第１図に示す実施例は、画像の差分により
魚の動きを認識しているので、水が濁つている場合にも
魚を認識できる。この結果、魚の移動速度を常に安定し
て検出することができる。
魚の動きを認識しているので、水が濁つている場合にも
魚を認識できる。この結果、魚の移動速度を常に安定し
て検出することができる。
水槽の他の例を第１０図に示す。第１０図の水槽によれ
ば魚の画像抽出をより効果的に行うことができる。第１
０図は、バツクスクリーン１７０，１７０Ａ及び１７０
Ｂを背景に水槽１００をITV２００で監視する。
ば魚の画像抽出をより効果的に行うことができる。第１
０図は、バツクスクリーン１７０，１７０Ａ及び１７０
Ｂを背景に水槽１００をITV２００で監視する。
この実施例では、背景を一定の輝度にする。すなわち、
まずバツクスクリーン１７０に加えて側面にバツクスク
リーン１７０Ａ及び１７０Ｂを配置し、さらに水槽１０
０の枠１０５をバツクスクリーンに近い輝度（出来るだ
け同じ輝度）に塗装する。これにより魚と背景とを常に
コントラストよく分離できる。
まずバツクスクリーン１７０に加えて側面にバツクスク
リーン１７０Ａ及び１７０Ｂを配置し、さらに水槽１０
０の枠１０５をバツクスクリーンに近い輝度（出来るだ
け同じ輝度）に塗装する。これにより魚と背景とを常に
コントラストよく分離できる。
第１１図は水槽１００を水平方向から見た図であり、点
線で示す内側の領域がＩＴＶ２００により撮影される。
ＩＴＶ２００は水槽の側面に位置し、魚を側面から撮影
するようにしている。第１１図には、図示しないが、撮
像した領域で魚１４０以外の部分は同じ輝度になつてい
る。すなわち、水槽枠１０５、水槽の背面１００Ｃ、側
面１００Ａ及び１００Ｂの輝度が一定であり、魚の輝度
と背景の輝度が常に一定の輝度差であるので、魚と背景
との差分により魚を精度よく抽出することができる。第
１０図，第１１図に示す水槽を用いると精度良く魚を背
景と区別して認識できる。
線で示す内側の領域がＩＴＶ２００により撮影される。
ＩＴＶ２００は水槽の側面に位置し、魚を側面から撮影
するようにしている。第１１図には、図示しないが、撮
像した領域で魚１４０以外の部分は同じ輝度になつてい
る。すなわち、水槽枠１０５、水槽の背面１００Ｃ、側
面１００Ａ及び１００Ｂの輝度が一定であり、魚の輝度
と背景の輝度が常に一定の輝度差であるので、魚と背景
との差分により魚を精度よく抽出することができる。第
１０図，第１１図に示す水槽を用いると精度良く魚を背
景と区別して認識できる。
第１２図は、水槽の他の構成を示す。照明装置１５０
Ａ，１５０Ｂは撮像装置２００から見て水槽１００の後
方に配置される。照明装置１５０Ａ，１５０Ｂと水槽１
００との間には光散乱板１６０が配置される。この配置
により水槽１００には均一な照明が当てられ、また魚１
４０には後ろから照明があたるので魚１４０が光を遮り
黒く見える。
Ａ，１５０Ｂは撮像装置２００から見て水槽１００の後
方に配置される。照明装置１５０Ａ，１５０Ｂと水槽１
００との間には光散乱板１６０が配置される。この配置
により水槽１００には均一な照明が当てられ、また魚１
４０には後ろから照明があたるので魚１４０が光を遮り
黒く見える。
このため、水槽１００に流入する水が濁つた時にも魚１
４０を背景と区別してコントラスト良く識別することが
できる。
４０を背景と区別してコントラスト良く識別することが
できる。
本発明の他の実施例を第１３図に示す。
この実施例は、第１移動速度設定器５１０と第２移動速
度設定器５２０とにおける値Ｖmaxと値Ｖminとの設定を
水温に応じて変更できる。まず１００の中の水温を水温
計１０２で計測し、この計測値を設定値変更回路１０３
に送る。設定値変更回路１０３は水温が高ければ、値Ｖ
maxと値Ｖminとが高くなるように設定し、逆に、水温が
低ければ値Ｖmaxと値Ｖminとが低くなるように設定す
る。
度設定器５２０とにおける値Ｖmaxと値Ｖminとの設定を
水温に応じて変更できる。まず１００の中の水温を水温
計１０２で計測し、この計測値を設定値変更回路１０３
に送る。設定値変更回路１０３は水温が高ければ、値Ｖ
maxと値Ｖminとが高くなるように設定し、逆に、水温が
低ければ値Ｖmaxと値Ｖminとが低くなるように設定す
る。
魚の動きには水温が高ければ活発で、逆に、水温が低け
れば鈍くなる。従つて、この実施例では、水温の影響を
考慮して、年間を通じて、魚の動きから原水中の毒物の
有無を監視することができる。
れば鈍くなる。従つて、この実施例では、水温の影響を
考慮して、年間を通じて、魚の動きから原水中の毒物の
有無を監視することができる。
以上の実施例では画像の差分より魚を認識しているの
で、水が濁つた時でも魚を認識できる。例えば、水の部
分は降水時などで濁つた場合には明るさ（輝度）が変化
する。画像の差分間隔ｈは、0.1秒であるので、この時
間以内で水の輝度変化がなければ、充分に魚と水とを区
別することができる。
で、水が濁つた時でも魚を認識できる。例えば、水の部
分は降水時などで濁つた場合には明るさ（輝度）が変化
する。画像の差分間隔ｈは、0.1秒であるので、この時
間以内で水の輝度変化がなければ、充分に魚と水とを区
別することができる。
以上のように本発明によれば魚などの水棲生物を側面か
ら撮影した画像情報を画像処理するので、水棲生物の動
き及びその異常を客観的かつ連続的に監視できる。又、
水棲生物の動きが異常であることを示す移動速度設定レ
ベルを被検水の水温によって変えるので、精度の高い監
視ができる。この結果、浄水場や下水処理場における流
入水の毒物監視を精度よく実施でき、水の安全性確保に
効果を発揮する。
ら撮影した画像情報を画像処理するので、水棲生物の動
き及びその異常を客観的かつ連続的に監視できる。又、
水棲生物の動きが異常であることを示す移動速度設定レ
ベルを被検水の水温によって変えるので、精度の高い監
視ができる。この結果、浄水場や下水処理場における流
入水の毒物監視を精度よく実施でき、水の安全性確保に
効果を発揮する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図における移動速度検出手段の一例を示す詳細構成図、
第３図は撮像装置における撮像素子の配列図、第４図は
情報処理フロー図、第５図〜第９図は差分画像説明図、
第１０図及び第１１図は他の水槽の構成図、第１２図は
水槽の他の構成図、第１３図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １００……水槽、１４０……魚、１５０Ａ，Ｂ……照明
装置、１６０……光散乱板、２００……撮像装置、３０
０……移動速度検出手段、５００……移動速度判定器、
５１０……第１移動速度設定器、５２０……第２移動速
度設定器。
図における移動速度検出手段の一例を示す詳細構成図、
第３図は撮像装置における撮像素子の配列図、第４図は
情報処理フロー図、第５図〜第９図は差分画像説明図、
第１０図及び第１１図は他の水槽の構成図、第１２図は
水槽の他の構成図、第１３図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １００……水槽、１４０……魚、１５０Ａ，Ｂ……照明
装置、１６０……光散乱板、２００……撮像装置、３０
０……移動速度検出手段、５００……移動速度判定器、
５１０……第１移動速度設定器、５２０……第２移動速
度設定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特公 平５−31941（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】被検水中で水棲生物を飼育するための水槽
と、 該水槽内の水棲生物を水槽の側面より撮影し前記水棲生
物の画像情報を出力する撮像装置と、 該撮像装置から得られる画像情報の撮像時間の異なる画
像を画像処理して前記水棲生物の移動速度を検出する移
動速度検出手段と、 前記水棲生物の移動速度が第１設定速度以上或いは第２
設定速度以下であるか否かを検出する移動速度判定手段
と、 被検水の温度に応じて設定した移動速度レベルを変更す
る手段と、 を有することを特徴とする水棲生物監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223583A JPH0664048B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 水棲生物監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223583A JPH0664048B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 水棲生物監視装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271664A Division JPH0670626B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 水棲生物の監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283663A JPS6283663A (ja) | 1987-04-17 |
| JPH0664048B2 true JPH0664048B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16800438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60223583A Expired - Fee Related JPH0664048B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 水棲生物監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664048B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6429763A (en) * | 1987-07-27 | 1989-01-31 | Hitachi Ltd | Method and device for monitoring water quality containing knowledge processing |
| JP7020160B2 (ja) * | 2018-02-13 | 2022-02-16 | 株式会社明電舎 | 水質分析装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0531941A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60223583A patent/JPH0664048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6283663A (ja) | 1987-04-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |