JPH07107876A - 魚の雌雄判別装置 - Google Patents

魚の雌雄判別装置

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JPH07107876A
JPH07107876A JP5253906A JP25390693A JPH07107876A JP H07107876 A JPH07107876 A JP H07107876A JP 5253906 A JP5253906 A JP 5253906A JP 25390693 A JP25390693 A JP 25390693A JP H07107876 A JPH07107876 A JP H07107876A
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JP
Japan
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circuit
output
calculation circuit
tail
aspect ratio
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JP5253906A
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Takashi Furubayashi
貴 古林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish

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  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高精度な雌雄の判別を可能とする。 【構成】 フレームメモリ15からのデータのうち尻び
れを含む範囲を第2、2値化回路33で2値化し、その
2値画像を第2ラベリング回路35でラベリングし、そ
のラベル画像から第2最大面積ラベル抽出回路37で最
大面積のラベルのみ残し、その残ったラベルから背・腹
判定回路39で背腹の判定をし、尻びれ部のみを尻びれ
抽出回路41で抽出し、尻びれ部からアスペクトレシオ
算出回路43とくびれ画素算出回路44と頂点位置算出
回路45とを用いて対象魚の雌雄判別を行うものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鮎等魚の雌雄仕分けシ
ステムの画像処理装置に使用される雌雄判別装置に関す
るものであり、更に詳しく言えば、雌と雄の尻びれ形状
が異なることを利用して鮎等魚の雌雄を迅速に、かつ高
度に判別する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図17及び図18は従来例に係る説明図
である。従来の雌雄判別方法は雌の魚卵と雄の白子の放
射エネルギーに対する透過度の差を利用するものであ
る。
【0003】図17は従来例の雌雄判別方法に係る説明
図である。図において、2はニシンやタラ等の被判別対
象魚、2aは雌の判別対象となる生殖線領域、1cは光
源(投光部)1aから発生された光スポットを示してい
る。放射エネルギーを被判別対象魚2の生殖線領域2a
内に照射し、透過エネルギーが大の場合を雌と判定す
る。すなわち、図17に示す通り光スポット1cを生殖
線領域2a内の中心部に照射させ、その透過光量を計測
して雌雄の判別を行う。
【0004】図18の(a),(b)は、従来例に係る
雌雄判別装置の説明図であり、同図(a)はバケット上
に被判別対象魚を載置した状態を示している。図におい
て、4は被判別対象魚2を雌雄判別装置に導くバケット
コンベアであり、3は該対象魚2を載置するバケット、
3aは光スポット1cの透過光を受光部に導く光透過穴
である。同図(b)は雌雄判別装置1に導入されるバケ
ットコンベア4上に被判別対象魚2の状態を示す断面図
である。図において、被判別対象魚2は雌雄判別装置1
の投光部1aから発射された光スポット1cが被判別対
象魚2の生殖線領域2aを通過して受光部1bに至り、
雌雄の判別がされる。しかしながら、生殖線領域2aが
未発達の場合には判別ができなくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、判別の
ために生殖線領域を利用しているため、生殖線領域がな
い場合あるいは未発達の場合には判別できないという欠
点がある。特に、鮎の判別においては生殖線領域が未発
達状態で判別する必要があるため問題となる。
【0006】本発明は、かかる従来例の課題に鑑み創作
されたものであり、被判別対象魚の生殖線領域による雌
雄の判別方法に換えて、該対象魚の尻びれを利用して高
精度に雌雄の判別を可能とする魚の雌雄判別装置の提供
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の魚の雌雄判別装
置は、その一実施例を図1〜図16に示すように、撮像
装置で撮像されたアナログのビデオ信号をA/D変換器
でデジタル化し、フレームメモリに一時記憶させた後に
画像処理して対象魚の雌雄を判別する魚雌雄判別装置に
おいて、上記フレームメモリから読出されるデジタル画
像データから第1背景輝度演算回路で背景輝度を求め、
その背景輝度をしきい値として前記フレームメモリから
読出されるデジタル画像データを2値化し、その2値化
画像を第1ラベリング回路でラベリングし、そのラベル
画像から第1最大面積ラベル抽出回路で最大面積をもつ
ラベルのみを残し、他のラベルを零クリアし、外接長方
形算出回路により残ったラベルの外接長方形を算出し、
そのラベルと外接長方形座標により頭・尾判定回路で左
右のラベル面積比較を行ない頭尾の方向を判定し、尾び
れを含む領域から尻びれ範囲設定回路で尻びれを含む範
囲を特定し、その範囲近傍の前記フレームメモリから読
出されるデジタル画像データから第2背景輝度演算回路
で尻びれ近傍の背景輝度を求め、その背景輝度をしきい
値として前記フレームメモリから読出されるデジタル画
像データのうち尻びれを含む範囲を第22値化回路で2
値化し、その2値画像を第2ラベリング回路でラベリン
グし、そのラベル画像から第2最大面積ラベル抽出回路
で最大面積をもつラベルのみ残し、その残ったラベルか
ら上下どちらかに尻びれが付いているという仮定から背
・腹判定回路で上下のひれに相当する面積の比較により
背腹の判定をし、尻びれ部のみを尻びれ抽出回路で抽出
し、尻びれ部からアスペクトレシオ算出回路とくびれ画
素算出回路と頂点位置算出回路でそれぞれアスペクトレ
シオ,くびれ画素,頂点位置を算出し、それら3つの特
徴量により対象魚の雌雄判定結果を出力することを特徴
とするものである。
【0008】
【作用】本発明の魚の雌雄判別装置によれば、撮像装置
により撮像された対象魚の尻びれ形状から雌雄を判別す
ることができる。このため、従来のような生殖線領域に
よる雌雄判別方法に比べ、生殖線領域が未発達の場合に
も判別が可能となる。
【0009】
【実施例】以下添付図面に基づいて、本発明の実施例に
ついて説明をする。図1は本発明の実施例に係る回路構
成を示すブロック図である。図に示すように、撮像装置
11からA/D変換器13へアナログのビデオ信号12
が出力され、A/D変換器13からフレームメモリ15
へデジタルデータ14が出力される。フレームメモリ1
5からはデジタル画像データ16が第1背景輝度演算回
路17と第12値化回路19と第2背景輝度演算回路3
1と第22値化回路33と尻びれ抽出回路41とにそれ
ぞれ出力される。
【0010】第1背景輝度演算回路17から第12値化
回路19へ背景輝度18が出力され、第12値化回路1
9から第1ラベリング回路21へ2値画像20が出力さ
れると共に、第1ラベリング回路21から第1最大面積
ラベル抽出回路23へラベル画像22が出力される。
【0011】第1最大面積ラベル抽出回路23からは最
大面積ラベル2値画像24が外接長方形算出回路25と
頭・尾判定回路27と尻びれ範囲設定回路29とにそれ
ぞれ出力される。外接長方形算出回路25から頭・尾判
定回路27へ外接長方形座標26が出力され、頭・尾判
定回路27から尻びれ埴設定回路29へ尾びれ側領域座
標28が出力される。
【0012】尻びれ範囲設定回路29からは尻びれを含
む範囲の座標30が第2背景輝度演算回路31と第22
値化回路33とにそれぞれ出力される。第2背景輝度演
算回路31から第22値化回路33へ尻びれ近傍の背景
輝度32が出力され、第22値化回路33から第2ラベ
リング回路35へ2値画像34が出力されると共に、第
2ラベリング回路35から第2最大面積ラベル抽出回路
37へラベル画像36が出力される。
【0013】第2最大面積ラベル抽出回路37からは最
大面積ラベル2値画像38が背・腹判定回路39と尻び
れ抽出回路41とにそれぞれ出力される。背・腹判定回
路39から尻びれ抽出回路41へ背・腹判定結果40が
出力される。
【0014】尻びれ抽出回路41からは尻びれ部2値画
像42がアスペクトレシオ算出回路43とくびれ画素算
出回路44と頂点位置算出回路45とにそれぞれ出力さ
れる。そして、アスペクトレシオ算出回路43からアス
ペクトレシオ46が、またくびれ画素算出回路44から
くびれ画素47が、また頂点位置算出回路45から頂点
位置がそれぞれ雌雄判別回路49へ出力され、これらの
信号に基づいて雌雄判別回路49が雌雄判別結果50を
出力する。
【0015】このように構成されるため、被判別対象魚
である鮎は撮像装置11により撮像され、アナログのビ
デオ信号12が得られる。この信号はA/D変化器13
でデジタル画像データに変換され、フレームメモリ15
に保持される。
【0016】フレームメモリ15から読出されたデジタ
ル画像データ16から、図2に示すように、第1背景輝
度演算回路17で背景輝度算出領域17aの平均輝度1
8を求める。図3に示すように、その平均輝度18をし
きい値としてデジタル画像データ16を第12値化回路
19で2値化する。図4に示すように、2値画像20を
第1ラベリング回路21でラベル付けを行なう。図5に
示すように、第1最大面積ラベル抽出回路23でラベル
画像22の最大ラベルであるラベル2以外のラベル1,
ラベル3,ラベル4を零クリアし、最大面積ラベル2値
画像24を生成する。
【0017】外接長方形算出回路25では、図6に示す
ように、最大面積ラベル2値画像24の最大面積ラベル
外接長方形座標26を算出する。頭・尾判定回路27で
は、図7に示すように、外接長方形26を2等分し、左
右の面積を求め面積の大きい方を頭部、小さい方を尾部
とする。尻びれ範囲設定回路29では、図8に示すよう
に、尻びれ側領域28から体長に比例するXと適当なオ
フセット1,オフセット2より尻びれ範囲30を設定す
る。
【0018】第2背景輝度演算回路31では、図9に示
すように、尻びれ範囲30の上下の適当な領域の平均輝
度を算出し、尻びれ近傍の背景輝度32を出力する。第
22値化回路では、図10に示すように、尻びれ近傍の
背景輝度32をしきい値として尻びれ範囲30のデジタ
ル画像データ16の2値化を行なう。第2ラベリング回
路と第2最大面積ラベル抽出回路で、2値画像34のノ
イズ除去を行なう。ノイズ除去された2値画像38を使
って、図11に示すように背・腹判定回路39では、尻
びれを含む範囲30の枠上の2値画像の端点A,B,
C,Dを算出し、A−B,C−Dで切り取られる上面積
と下面積を比較し、面積の大きい方を腹(尻びれ)側、
小さい方を背側とする。
【0019】尻びれ抽出回路41では、図12に示すよ
うに、背・腹判定回路39で抽出した尻びれ部の輝度ヒ
ストグラムと胴体部の輝度ヒストグラムより新たなしき
い値Thを算出し、その値によりCEFD′内の2値化
された部分を再2値化し、本来の尻びれ部を精度よく抽
出する。
【0020】アスペクトレシオ算出回路43では、図1
3に示すように、尻びれ抽出回路41で抽出された尻び
れ部42のアスペクトレシオ46を算出する。くびれ画
素算出回路44では、図14に示すように、尻びれ部4
2の輪郭線追跡を行ない、追跡方向を逆もどりする画素
数をくびれ画素47として出力する。頂点位置算出回路
45では、図15に示すように、尻びれ部42の長さL
に対する尾側から尻びれ縦方向射影の最大値位置までの
距離L1 の比を頂点位置48として出力する。
【0021】雌雄判別回路49ではアスペクトレシオ4
6とくびれ画素数47と頂点位置48の3つの尻びれ特
徴量により、図16に示すような雌雄判別を行ない、雌
雄判別結果50を出力する。
【0022】即ち、ステップP1 でくびれ画素数を比較
し、くびれ画素数が所定の比較値を越えていれば雌と判
断し、越えていなければステップP2 でアスペクトレシ
オを比較する。アスペクトレシオが所定の比較値を越え
ていなければ雄と判断し、越えていなければステップP
3 で頂点位置を比較する。頂点位置が所定の比較値を越
えていれば雌と判断し、越えていなければ雄と判断する
のである。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
判別対象魚の尻びれ形状により雌雄の判別を迅速かつ高
精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る回路構成のブロック図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係る背景輝度算出方法を説明
する図である。
【図3】本発明の実施例に係る2値化を説明する図であ
る。
【図4】本発明の実施例に係るラベリングを説明する図
である。
【図5】本発明の実施例に係る最大面積ラベル抽出方法
を説明する図である。
【図6】本発明の実施例に係る外接長方形算出方法を説
明する図である。
【図7】本発明の実施例に係る頭尾判定方法を説明する
図である。
【図8】本発明の実施例に係る尻びれ範囲設定方法を説
明する図である。
【図9】本発明の実施例に係る尻びれ範囲2値化の際の
背景輝度算出方法を説明する図である。
【図10】本発明の実施例に係る尻びれ範囲2値化を説
明する図である。
【図11】本発明の実施例に係る背腹判定方法を説明す
る図である。
【図12】本発明の実施例に係る尻びれ抽出方法を説明
する図である。
【図13】本発明の実施例に係るアスペクトレシオ算出
方法を説明する図である。
【図14】本発明の実施例に係るくびれ画素算出方法を
説明する図である。
【図15】本発明の実施例に係る頂点位置算出方法を説
明する図である。
【図16】本発明の実施例に係る雌雄判別方法を説明す
る図である。
【図17】従来例の雌雄判別方法に係る説明図である。
【図18】従来例に係る雌雄判別装置の説明図である。
【符号の説明】
11 撮像装置 13 A/D変換器 15 フレームメモリ 17 第1背景輝度演算回路 19 第12値化回路 21 第1ラベリング回路 23 第1最大面積ラベル抽出回路 25 外接長方形算出回路 27 頭・尾判定回路 29 尻びれ範囲設定回路 31 第2背景輝度演算回路 33 第22値化回路 35 第2ラベリング回路 37 第2最大面積ラベル抽出回路 39 背・腹判定回路 41 尻びれ抽出回路 43 アスペクトレシオ算出回路 44 くびれ画素算出回路 45 頂点位置算出回路 49 雌雄判別回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像装置で撮像されたアナログのビデオ
    信号をA/D変換器でデジタル化し、フレームメモリに
    一時記憶させた後に画像処理して対象魚の雌雄を判別す
    る魚の雌雄判別装置において、 上記フレームメモリから読出されるデジタル画像データ
    から背景輝度を求める第1背景輝度演算回路と、この第
    1背景輝度演算回路の出力する背景輝度をしきい値とし
    て前記フレームメモリから読出されるデジタル画像デー
    タを2値化する第12値化回路と、この第12値化回路
    の出力する2値化画像をラベリングする第1ラベリング
    回路と、この第1ラベリング回路の出力するラベル画像
    から最大面積をもつラベルのみを残し他のラベルを零ク
    リアする第1最大面積ラベル抽出回路と、この第1最大
    面積ラベル抽出回路の出力する2値画像の外接長方形を
    算出する外接長方形算出回路と、この外接長方形算出回
    路の出力する外接長方形座標と前記最大面積ラベル抽出
    回路の出力する2値画像より対象魚の頭と尾の位置を判
    定する頭・尾判定回路と、この頭・尾判定回路の出力す
    る尾びれを含む領域から前記第1最大面積ラベル抽出回
    路の出力する2値画像を使って尻びれを含む範囲を特定
    する尻びれ範囲設定回路と、この尻びれ範囲設定回路が
    出力する座標と前記フレームメモリから読出されるデジ
    タル画像データから尻びれ近傍の背景輝度を算出する第
    2背景輝度演算回路と、この第2背景輝度演算回路の出
    力する背景輝度をしきい値として前記フレームメモリか
    ら読出されるデジタル画像データのうち前記尻びれ範囲
    設定回路の出力する処理範囲内を2値化する第22値化
    回路と、この第22値化回路の出力する2値画像をラベ
    リングする第2ラベリング回路と、この第2ラベリング
    回路の出力するラベル画像から最大面積のラベルのみを
    残し他のラベルを零クリアする第2最大面積ラベル抽出
    回路と、この第2最大面積ラベル抽出回路の出力する2
    値画像から対象魚の背と腹を判定する背・腹判定回路
    と、この背・腹判定回路の出力する胴体部と尻びれ部を
    分離する分離線により分離される2領域の前記フレーム
    メモリから読出される画像データのそれぞれの平均輝度
    を比較することにより前記第2最大面積ラベル抽出回路
    の出力する2値画像から尻びれ部のみを正確に抽出する
    尻びれ抽出回路と、この尻びれ抽出回路が出力する尻び
    れ部2値画像から尻びれ形状パラメータであるアスペク
    トレシオ,くびれ画素,頂点位置をそれぞれ算出するア
    スペクトレシオ算出回路、くびれ画素算出回路、頂点位
    置算出回路と、前記アスペクトレシオ算出回路とくびれ
    画素算出回路と頂点位置算出回路からそれぞれ出力され
    るアスペクトレシオ,くびれ画素,頂点位置の3つの特
    徴量により対象魚の雌雄判定及び判定不能を出力する雌
    雄判別回路を具備したことを特徴とする魚の雌雄判別装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014095661A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Canon Machinery Inc 中心位置検出方法および中心位置検出装置
CN104823891A (zh) * 2015-05-25 2015-08-12 江苏农牧科技职业学院 一种自动区分刺鳅雌雄的鉴别方法及其装置
CN112913756A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 山东省淡水渔业研究院(山东省淡水渔业监测中心) 一种大口黑鲈育种个体标记方法

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