JPH09229924A - 水棲生物による水質監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速な画像処理と正確な水質監視を可能とし
た水棲生物による水質監視装置を提供すること。 【解決手段】 監視水槽１をカメラ１２で撮影してテレ
ビ１４に映し、テレビ画面にライトペンＬＰで複数のセ
ンサーポイントによる監視エリアＥを設定し、魚感知装
置１３によりセンサーポイントの輝度レベル変化を検知
して監視魚Ｆ，Ｆ’の移動位置を継続的に検出する。パ
ソコン１５により監視魚の移動位置に基づいて、複数の
異常行動パターンの内監視魚が何れのパターンを呈して
いるかを検出し、２匹の監視魚Ｆ，Ｆ’が共に何れかの
異常行動パターンを呈したときに警報動作を行うように
構成する。 【効果】 監視エリアを任意に設定し得て迅速な画像処
理を実現し得ると共に複数の異常行動パターンの検出に
より正確な水質監視動作を実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水棲生物を飼育す
る水槽中に源水を導入し、同水槽をビデオカメラ等で撮
影し、水棲生物の行動パターンを画像解析することによ
り、源水の水質を監視する水棲生物による水質監視装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、浄水場などで、源水が連続的に供
給される水槽内に水棲生物として監視魚を飼育し、これ
を工業用テレビカメラ等で撮影してその画像を解析し、
監視魚が泳いでいる位置に基づいてその行動を把握し、
それが異常行動であると判断されたときにアラームを鳴
らすような装置がある。

【０００３】例えば、監視魚の位置を検出するために、
一定の時間間隔で撮影した映像を画像メモリに記憶して
相前後する２つの画像の差分画像を形成することにより
監視魚の画像部分を認識し、同画像部分の重心位置の変
化により監視魚の位置と移動速度を検出し、かかる位置
及び移動速度と、予め記憶していた正常時の速度分布と
を比較することにより、水質の異常を検出するものがあ
る（特公平６−６８４８９号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
装置では、画像メモリの固定化された画素の全てについ
て画像の比較動作を行うものであるから、その情報量が
多すぎて処理時間がかかりすぎると共に、テレビカメラ
の撮影範囲内に水槽以外の映像が入ると、本来画像比較
の不要な部分においても比較動作が行われてしまい、正
確な検出ができない場合があるという問題がある。この
ため、常に画像メモリの画素全体に水槽の映像が対応す
るように、工業用テレビカメラの撮影範囲に水槽全体を
一致させた状態で撮影する必要があり、テレビカメラ等
の設置が容易でないという問題もある。

【０００５】また、上記従来の装置では、監視魚の移動
速度を正常時の速度分布と比較するものであるため、典
型的な異常行動を呈したときは検出することができて
も、例えば食餌時等に鼻上げ行動等の異常行動に近い行
動を呈したときに、誤って水質異常と判断してしまうお
それがあり、単に正常時の速度分布との比較のみで水質
異常時の異常行動を正確に判断することは容易ではなか
った。

【０００６】本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み
て、テレビ画面上の水槽の位置に対応した任意の位置に
監視エリアを設定することができ、正確かつ迅速な画像
処理を実現すると共に、水棲生物が水質異常時の各種の
行動パターンを呈しても、確実に水質異常を検出し得
て、誤動作を防止し得る水棲生物による水質監視装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、水棲生物を飼育する監視水槽を監視カメラ
で撮影してその映像をモニターテレビに映し、該テレビ
画面上の上記監視水槽に対応する位置にポイント設定手
段により複数のセンサーポイントを設定し、上記水棲生
物の映像による各センサーポイントの輝度レベル変化を
検出することで、上記水棲生物の位置を検出し得る水棲
生物による水質監視装置であって、上記各センサーポイ
ントの位置を認識すると共に、上記水棲生物の移動によ
る各センサーポイントの輝度レベル変化を所定間隔毎に
比較することで、上記水棲生物の位置に対応したセンサ
ーポイント位置データを順次検出する感知手段と、同感
知手段により検出した位置データに基づいて水棲生物の
行動パターンの監視動作を行い、同監視動作によりその
行動パターンが異常行動パターンであるか否かを検出す
る異常行動パターン検出手段と、同検出手段の異常行動
パターンの検出に基づいて警報を行う警報手段とを具備
する水質監視装置により構成されるものである。

【０００８】ポイント設定手段により複数のセンサーポ
イントをモニターテレビ画面の監視水槽の画像に対応し
た位置に設定する。水棲生物が監視水槽内で移動しなが
ら泳いでいる場合は同水棲生物がセンサーポイントを横
切ることにより同ポイントの輝度レベルが変化するた
め、感知手段は上記輝度レベルの変化したセンサーポイ
ントの位置データを順次出力する。異常行動パターン検
出手段は、この位置データを順次受けて、かかるデータ
に基づいて、第１の異常行動パターン（例えば狂奔行
動）を検出する第１の監視動作、第２の異常行動パター
ン（例えば鼻上げ行動）を検出する第２の監視動作、第
３の異常行動パターン（例えば忌避行動）を検出する第
３の監視動作、第４の異常行動パターン（例えば死亡等
の活動状態異常）を検出する第４の監視動作の何れかを
行うものである。

【０００９】また、上記異常行動パターン検出手段にお
いて、第１乃至第４の異常行動パターンを検出するため
の第１乃至第４の全ての監視動作を行い、何れかの監視
動作で異常行動パターンを検出したときに警報動作を行
うものである。

【００１０】上記第１の監視動作は、設定された監視時
間内において順次入力する位置データを検出して、かか
る位置データに基づいて上記監視時間内における水棲生
物の移動距離を検出し、かかる移動距離が設定値を越え
る場合は第１の異常行動パターンであると判断し、上記
監視時間内に移動距離が設定値以下の場合は異常なしと
判断する第１の監視動作を行う。上記監視時間、移動距
離を適宜設定することで水棲生物が短時間に上下左右に
泳ぎ回る狂奔行動等の異常行動パターンを検出すること
ができる。

【００１１】上記第２の監視動作は、監視水槽の映像に
おいて水面直下の水平方向の所定幅の層を第１層として
定め、かかる第１層に関するセンサーポイント位置を指
定することで上記異常行動パターン認識手段において上
記第１層の位置を予め認識可能に構成する。かかる第１
層は、例えば水棲生物が水面に鼻を出没する異常行動パ
ターンの１つである鼻上げ行動等を検出するための基準
位置となるものであり、上記監視時間内における上記水
棲生物の上記第１層内に位置する回数及び第１層以外の
位置に位置する回数を検出し、上記監視時間内に上記第
１層以外に位置する回数が設定回数を越える場合は異常
なしと判断し、上記監視時間内に上記第１層内に位置す
る回数が設定回数を越えかつ第１層以外に位置する回数
が設定回数以下の場合は第２の異常行動パターンである
と判断する。上記監視時間、上記各回数を適宜設定する
ことにより、水棲生物の鼻上げ行動等の異常行動パター
ンを検出することができる。

【００１２】第３の監視動作は、モニターテレビ上の監
視水槽の映像において水中の排水口側の垂直方向の所定
幅の層を第２層として定め、かかる第２層に関するセン
サーポイント位置を指定することで上記異常行動パター
ン検出手段において上記第２層の位置を認識可能に構成
する。かかる第２層は、例えば水棲生物が排水口近傍に
逃げようとする異常行動パターンの１つである忌避行動
等を検出するための基準位置になるものであり、上記位
置データを設定された監視時間内において順次検出し
て、上記監視時間内における上記水棲生物の上記第２層
内に位置する回数及び第２層以外の位置に位置する回数
を検出し、上記監視時間内に上記第２層以外に位置する
回数が設定回数を越える場合は異常なしと判断し、上記
監視時間内に上記第２層内に位置する回数が設定回数を
越えかつ第２層以外に位置する回数が設定回数以下の場
合は第３の異常行動パターンであると判断する。上記監
視時間、上記各回数を適宜設定することで、上記水棲生
物の忌避行動等の異常行動パターンを検出することがで
きる。

【００１３】第４の監視動作は、上記監視時間内におけ
る位置データの入力回数及び水棲生物の移動速度を検出
し、上記監視時間内において入力回数が設定回数以下で
かつ移動速度が設定値以下の場合、即ち水棲生物の動き
が略々停止したときは死亡等の第４の異常行動パターン
であると判断し、上記監視時間内に上記入力回数又は移
動速度の何れかが設定値を越えたときは異常なしと判断
する第４の監視動作を行う。上記監視時間、移動速度及
び入力回数を適宜設定することで水棲生物の死亡等の異
常行動パターンを検出することができる。

【００１４】監視水槽を複数の監視部に分割して、各監
視部毎に各々水棲生物を飼育し、各監視部を監視カメラ
で撮影してその映像をモニターテレビに映し、該テレビ
画面上の各監視部に対応して複数のセンサーポイントを
設定し、上記感知手段により上記各監視部における各水
棲生物の移動に対応したセンサーポイント位置データを
各別に検出し、異常行動パターン検出手段によって上記
位置データに基づいて各監視部毎に水棲生物の行動パタ
ーンを認識し、何れの監視部においても水棲生物の異常
行動パターンが検出されたときのみ警報動作を行うよう
に構成する。このように構成すると、一つの監視部にお
いてのみ異常行動パターンが検出され、他の監視部の水
棲生物は正常であるとき等は、例えば異常行動が検出さ
れた監視部における水棲生物固有の問題、例えば病気等
であって水質に異常はないと判断することができ、より
正確、確実な水質監視動作を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。図１において、１は少なくと
も前面側が透明板により構成された監視水槽であり、
川、池等から取水した源水を給水管２から流入し、一定
水位を維持した状態で排水管３から連続的に排出する。
同水槽１内部は監視魚の通過不能なスリット（透孔）Ｓ
（図２）を有する３つの多孔整流板４ａ乃至４ｃにより
４つの槽に仕切られており、源水は上記多孔整流板４ａ
乃至４ｃのスリットＳを通って給水管２から排水管３方
向への水流を形成する。上記整流板により仕切られた槽
の内、中央の２つの槽を第１の監視部５ａ及び第２の監
視部５ｂとして両監視部に各々１匹づつ水棲生物として
の監視魚Ｆ，Ｆ’（メダカ、コイ、フナ等）を飼育す
る。また、上記整流板４ｂ，４ｃの下端部と水槽１の下
面との間には、源水中のゴミ等を排水管３側へ流すため
の約１ｍｍの隙間ｔが設けられており、さらに整流板４
ａの給水管２の給水口に対向する部分には、上記スリッ
トの切っていない源水受け部４ａ’を設け、該受け部４
ａ’により給水管２から侵入する水泡、ゴミ等を遮っ
て、該水泡等が監視部５ａ、５ｂに入らないように構成
している。上記源水は図３に示すようにまず給水管６を
通って濾過層７で濾過されゴミ等を除去された後、連結
管６’、受水槽８を通ってポンプＰにより上記給水管２
を通って上記監視水槽１に導入される。上記受水槽８に
は餌を供給する餌供給器９、源水の水温を一定に保持す
る温度調節器付ヒータ１０、エアレーションポンプ１１
が設置されている。

【００１６】１２はＩＴＶ等の工業用監視テレビカメラ
（監視カメラ）であり、上記監視水槽１の前面側に設置
され、上記監視部５ａ，５ｂを撮影するものである。１
３は魚感知装置（感知手段）であり、上記監視カメラ１
２からの映像信号に基づいて、上記監視部５ａ，５ｂの
映像をモニターテレビ１４のテレビ画面１４ａに例えば
図１に示すように映し出すと共に、ライトペン（ポイン
ト設定手段）ＬＰにより設定された監視エリアＥの範囲
内において上記各監視部５ａ，５ｂにおける監視魚Ｆ，
Ｆ’の位置データを順次出力するものである。上記監視
エリアＥは上記ライトペンＬＰによりモニター画面１４
ａ上に映し出された監視部５ａ，５ｂの映像の範囲内に
複数のセンサーポイントＳＰ１，ＳＰ２、ＳＰ１’，Ｓ
Ｐ２’・・等を設定することにより形成され、上記魚感
知装置１３は、上記監視エリアＥ内において、上記監視
魚Ｆ，Ｆ’の移動した位置をセンサーポイントの輝度レ
ベルの変化に基づいて検出する。

【００１７】１５はパーソナルコンピュータであり、上
記魚感知装置１３からの位置データを受け、同位置デー
タに基づいて監視魚Ｆ，Ｆ’の行動パターンを図１１に
示す処理手順に基づいて検出するものであり該行動パタ
ーンが異常であると検出した場合に警報器３６を駆動し
て水質に異常が発生した旨を警報するものである。

【００１８】ところで、水質に異常が発生したときの監
視部５ａ又は５ｂ内の監視魚Ｆ又はＦ’は、水槽５ａ又
は５ｂ内を上下左右に速い速度で異常に泳ぎ廻る狂奔行
動（第１の異常行動パターン、図４（ａ））、水面上に
口を出したままの状態で、又は水面上に口を出没させな
がら水面近くを泳ぐ鼻上げ行動（第２の異常行動パター
ン、図４（ｂ））、逃げ場を求めて排水管３側の排水口
に近い場所、即ち第１の監視部５ａでは整流板４ｂ近
傍、第２の監視部５ｂでは整流板４ｃ近傍を上下に泳ぐ
忌避行動（第３の異常行動パターン、図４（ｃ））とい
う３つの異常行動パターンを呈し、さらに死亡した場合
は腹を上にして水面上に浮上がる活動状態異常（第４の
異常行動パターン、図４（ｄ））を加えて全部で４つの
異常行動パターンを呈することになる。尚、正常時は水
槽５ａ又は５ｂの中央部から下方よりの範囲を一定の速
度で比較的ゆっくり泳ぐような行動パターン（図４
（ｅ））を呈するので上記各異常行動パターンとは区別
できる。

【００１９】次に、上記魚感知装置１３の具体的構成を
図５に基づいて説明する。１６はビデオ入力端子であ
り、上記カメラ１２からのビデオ信号が入力する。１７
はクランプ回路であり画像の変化によってシンクレベル
が変化しないようにビデオ信号をペデスタルクランプし
て電圧を一定にし、輝度信号を出力するものである。１
８は上記ビテオ信号より水平同期信号を分離する水平同
期分離回路、１９は上記水平同期信号に基づいて１画面
（１フィールド）の垂直方向を５２ラインに分割するた
めの垂直アドレスカウンター、２０は上記１画面の水平
ラインを６４ドットに分割するための水平アドレス発振
器であり、これらにより１画面に水平６４、垂直５２の
センサーポイント（全３３２８ポイント）を設定し（図
６参照）、同時にＲＡＭ２３のアドレスとして割り付
て、同ＲＡＭ２３に全センサーポイント位置を記憶して
おく。上記センサーポイントの数はこれに限定されるこ
とはなく、これ以外の数、例えばより多くのポイント数
を設定しても良い。

【００２０】２１はラッチ回路であり、上記垂直アドレ
スカウンタ１９及び水平アドレス発信器２０で生成され
た各センサーポイントの位置データ（アドレスデータ）
が各フィールド毎に入力しており、後述するアラーム信
号に基づくアラームラッチタイミング回路３２からのラ
ッチ信号（ラッチパルス）の入力に基づいて上記アラー
ム信号が発生した瞬間のセンサーポイントの位置データ
（輝度レベル変化の生じたセンサーポイントの位置デー
タ）を保持し、保持した位置データをマイコン３３に送
出するものである。

【００２１】２２は６ビットのＡ／Ｄ変換器であり、上
記輝度信号をデジタル信号に変換し、６４段階の濃度変
化に区分するものであり、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号
を各ポイント毎にＲＯＭ２４及びＲＡＭ２３に送出する
ものである。２３は上記デジタル信号を記憶する上記Ｒ
ＡＭであり、順次入力する１フィールド分のデジタル信
号をサンプリングデータとして記憶すると共に、３フィ
ールドに１回のタイミングで旧サンプリングデータを更
新しながら上記ＲＯＭ２４に送り出すものである。尚、
かかる比較動作は他のフィールド間隔で行ってもよい。

【００２２】２４は図７に示す輝度レベル参照用コード
が予め設定されているＲＯＭであり、上記Ａ／Ｄ変換器
２２から新サンプリングデータが、上記ＲＡＭ２３から
旧サンプリングデータが入力する。上記ＲＯＭ２４は、
新旧サンプリングデータを比較し上記参照用コードに基
づいて１つのセンサーポイント上に濃度変化（輝度レベ
ルの変化）があったか否かを検出するものである。具体
的には、監視魚Ｆ又はＦ’が存在しない位置でのセンサ
ーポイントの旧サンプリングデータは白レベル付近
（Ａ）となり、監視魚が移動してそのセンサーポイント
の新サンプリングデータが黒レベル付近（Ｃ）になった
とき、感帯にある点ｈが参照され濃度変化ありと判断さ
れ、センサーポイントの位置信号を含むアラーム信号
（８ビットの出力データ）を出力するものである。逆に
監視魚Ｆ又はＦ’が存在していた点のセンサーポイント
は旧サンプリングデータが黒レベル付近（Ｄ）、同監視
魚が移動した後はそのポイントの新サンプリングデータ
は白レベル付近（Ｂ）となるので不感帯にある点ｉが参
照され、この場合はアラーム信号は出力されない。従っ
て、アラーム信号は監視魚Ｆ，Ｆ’の進行方向のセンサ
ーポイントの濃度変化を生じたときに出力され、これに
より監視魚Ｆ，Ｆ’の移動位置を略々リアルタイムで継
続的に検出することができる。勿論、監視魚Ｆ，Ｆ’が
存在しない領域の場合は新旧サンプリングデータが何れ
も白レベル付近となり不感帯の点ｊが参照され、監視魚
Ｆ，Ｆ’が停止している場合は何れも黒レベル付近とな
り不感帯の点ｋが参照されるため、何れも濃度変化なし
と判断され、アラーム信号は出力されない。

【００２３】２５はマルチプレクサ選択回路であり、上
記ＲＯＭ２４から入力するアラーム信号をセンサー感度
スイッチ２６で設定された感度に基づいて選択し、設定
された感度のアラーム信号のみを出力するものである。
上記センサー感度スイッチ２６は上記アラーム信号の感
度を８段階に設定できるようになっており、これによ
り、不確実な濃度変化を排除して、確実に濃度変化のあ
ったものだけを検出する。

【００２４】２７は感知用ＲＡＭであり、上記選択回路
２５から入力するアラーム信号を一旦記憶するととも
に、そのアドレスをマーカーＲＡＭ２８に書き込みし、
かつＡＮＤ回路２９に出力するものである。

【００２５】３０はライトペン制御回路であり、上記ラ
イトペンＬＰでテレビ画面上に設定されたマーカー位置
（センサーポイントＳＰ１，ＳＰ２，・・・等の位置）
をマーカーＲＡＭ２８に送出するものである。上記ライ
トペンＬＰはモニター画面に当てることにより電子ビー
ムの光を検知し、該検知信号がライトペンＬＰ内のアン
プにより処理レベルまで加工され、上記ライトペン制御
回路３０によって取り込まれる。上記マーカーＲＡＭ２
８は上記ライトペンＬＰで設定されたマーカー位置を記
憶し、該マーカー位置を上記ＡＮＤ回路２９に出力して
いる。上記ライトペンＬＰにより、例えばモニターテレ
ビ１４上に図１に示すような監視エリアＥを設定するこ
とができ、また図１０（ｂ）のようにテレビ画面１４ａ
全体に監視水槽１を映し出す場合は、３，３２８個の全
部のセンサーポイントを設定し、画面１４ａ全体を監視
エリアＥとすることもできる。

【００２６】２９は上記ＡＮＤ回路であり、上記マーカ
ーＲＡＭ２８に記憶しているマーカー位置と同一位置の
アラーム信号が感知用ＲＡＭ２７から送られて来ると、
マーカー合成回路３１及びアラームラッチタイミング回
路３２にアラーム信号を送出するものである。即ち、マ
ーカーＲＡＭ２８に記憶していたアドレス位置と同一位
置のアラーム信号が入力したときのみ、最終的にアラー
ム信号として出力される。上記マーカー合成回路３１は
ビデオ入力端子１６から入力するビデオ信号にアラーム
信号で示されるマーカ位置を示す信号をテレビスキャン
に同期させて付加してビデオ出力端子３７に出力するも
のである。これにより、図１又は図１０（ｂ）に示すよ
うに濃度変化の生じた位置のセンサーポイントが黒く反
転して表示される。

【００２７】３２は上記アラームラッチタイミング回路
であり、上記アラーム信号が入力すると該タイミングで
上記ラッチ回路２１にラッチ信号を送出し、同ラッチ回
路２１に入力しているそのときの位置データ（ＲＡＭ２
３のアドレスデータ）を保持する。

【００２８】３３は上記マイコンであり、上記ラッチ回
路２１で保持されたアドレスデータが同ラッチ回路２１
から入力すると、位置データとしての上記アドレスデー
タをパラレルデータに変換しＲＳ−２３２Ｃ出力端子３
４より上記パーソナルコンピュータ１５に出力する。か
かるパラレルデータは上記センサーポイントの内、輝度
信号の変化を生じたポイント位置を数値データとして示
すものであり、例えば図１の場合は、ＳＰ３点は（Ｘ，
Ｙ）＝（８，２０）、ＳＰ３’点は（Ｘ，Ｙ）＝（３
０，２５）のように第１の監視部５ａと第２の監視部５
ｂにおいて濃度変化の生じた画面上のセンサーポイント
位置をＸＹ座標により具体的に示すものである。尚、図
中、３５は上記ＲＡＭ２３，２７，２８を制御するため
のＲＡＭ制御回路、３６はブザー、警報ランプ等により
構成される警報器である。

【００２９】次に、上記パーソナルコンピュータ１５の
中央制御部３８の機能的構成を図８，９により説明す
る。図８は上記制御部３８を機能実現手段により表した
ブロック図であり、同図において、３９は上記出力端子
３４から順次入力する位置データを受信するデータ受信
手段、４０は上記受信手段３９から同位置データを受
け、同データが第１の監視部５ａの位置データか、第２
の監視部５ｂの位置データかを監視エリアＥに関するパ
ラメータ（後述）に基づいて判別する判別手段である。
該判別手段４０は、受信したデータが第１の監視部５ａ
のデータであればその位置データを第１の検出部４１ａ
に、第２の監視部５ｂのデータであればその位置データ
を第２検出部４１ｂに送出するものである。

【００３０】４１は上記判別結果に基づいて第１の監視
部５ａ又は第２の監視部５ｂの各監視魚Ｆ，Ｆ’の行動
パターンを解析し異常行動パターンであるか否かを検出
する異常行動パターン検出手段であり、上記第１の監視
部５ａの位置データに基づいて監視魚Ｆの行動パターン
を解析する上記第１の検出部４１ａと、上記第２の監視
部５ｂの位置データに基づいて監視魚Ｆ’の行動パター
ンを検出する第２の検出部４１ｂとから構成されてい
る。上記第１又は第２の検出部４１ａ又は４１ｂは同じ
機能を有しており図９に示すような機能実現手段により
構成されている。上記各検出部４１ａ，４１ｂは、コン
ピュータ１５の入力手段４２で設定された各種パラメー
タ及び予め定められた処理手順（図１２〜図１５）に基
づいて異常行動パターンを判別し、監視魚Ｆの異常行動
パターンを検出したときは異常行動パターンを特定する
信号を含む第１の検出信号ａを、監視魚Ｆ’の異常行動
パターンを検出したときは異常行動パターンを特定する
信号を含む第２の検出信号ｂを、各々異常行動パターン
を検出している間継続的に次段の警報指令手段４４に送
出するものである。また、各検出部４１ａ，４１ｂは、
現在監視状態にあること及び何れの異常行動パターンを
検出しているかを示す表示指令信号を表示制御手段４６
に送出する。

【００３１】４２は上記行動パターン検出手段４１にお
ける解析に必要な各種パラメータを入力するための上記
入力手段、４３は入力された各種パラメータ等を記憶す
ると共に、同パラメータデータを上記異常行動パターン
検出手段４１及び表示制御手段４６に送出するパラメー
タ設定手段である。

【００３２】４４は上記行動パターン検出手段４１から
上記第１又は第２の検出信号を受ける警報指令手段であ
り、上記第１及び第２の検出部４１ａ，４１ｂの両方か
ら異常行動パターンを示す第１及び第２の検出信号が入
力したときのみ、即ち第１の監視部５ａと第２の監視部
５ｂの各監視魚Ｆ及びＦ’が共に異常行動パターンを呈
した場合のみ警報指令信号を送出するものである（図１
１、Ｐ６，Ｐ７）。従って、例えば一方の監視部５ａの
監視魚Ｆは正常で第２の検出信号のみが入力している状
態では警報指令信号は出力しない。

【００３３】４５は警報駆動手段であり、上記警報指令
手段４４からの警報指令信号を受けて表示制御手段４６
に赤ランプ出力信号及びブザー出力信号を送出すると共
に、上記警報器３６に警報駆動信号を送出するものであ
る。４６は表示制御手段であり、上記各検出部４１ａ，
４１ｂからの各種表示指令信号、及び警報駆動手段４５
からの上記ランプ出力信号等を受けて、これらの表示指
令に従ってモニターテレビ１４に、各種表示を行うもの
である。

【００３４】次に、上記パーソナルコンピュータ１５に
よる異常行動パターンの検出動作に必要な各種パラメー
タの設定について説明する。ここで、図１に示すように
テレビカメラ１２で監視水槽１を撮影し、図１０（ｂ）
に示すようにテレビ画面１４ａに上記監視水槽１が映し
出されているとする。この状態において、ライトペンＬ
Ｐを用いてテレビ画面１４ａ上に監視エリアＥを設定す
る。本実施の形態では、説明の簡単のため図１０（ｂ）
に示すようにテレビ画面１４ａ全体に監視水槽１を映し
出し、画面１４ａ上の全センサーポイント（１〜３，３
２８点）を監視エリアＥとして設定する場合について説
明する。但し、既に説明したようにモニター画面１４ａ
の一部に監視水槽１を映し出し（図１参照）、この監視
水槽１の映像に対応してセンサーポイントを設定しても
良いことは勿論である。

【００３５】まず上記ライトペンＬＰで設定された監視
エリアＥをパーソナルコンピュータ１５で認識可能とす
るため、入力手段４２から「監視エリアＥに関するパラ
メータ」の入力を行う。上記パーソナルコンピュータ１
５は、図１０（ａ）に示すように上記２つの監視部５
ａ，５ｂに対応して第１の監視部５ａ’、第２の監視部
５ｂ’を設定し、第１監視部５ａ’の左上部を原点
（０，０）としてＸＹ座標上で両監視部を認識可能とな
っており、上記原点よりＸ軸方向に０〜３１ポイント及
びＹ軸方向に０〜５２ポイントの範囲を第１の監視部５
ａ’、Ｘ軸方向に３２〜６４ポイント及びＹ軸方向に０
〜５２ポイントの範囲を第２の監視部５ｂ’として認識
できるように設定されている。

【００３６】さらに、各監視部５ａ’，５ｂ’をＸ軸方
向に１層〜４層の４つのエリア、Ｙ軸方向にＡ層〜Ｄ層
の４つのエリアに分割して認識可能となっており、ここ
でパラメータとして監視部５ａ’，５ｂ’内の水面の高
さを示す座標、水面近傍の水平方向のＡ層（第１層）
の領域の下限位置を示す座標、及び各監視部５ａ，５
ｂの排水口側の整流板４ｂ，４ｃ近傍の垂直方向の４層
（第２層）の幅を設定する座標の各座標に対応する位
置（Ｘ，Ｙ）を入力する。本実施形態では、上記座標
を原点である（０，０）、上記座標を第１の監視部５
ａ’について（０，１３）、第２の監視部５ｂ’につい
て（３２，１３）、上記座標を第１の監視部５ａ’に
ついて（２４，５２）、第２の監視部５ｂ’について
（５６，５２）として設定する。これにより、異常行動
パターン検出手段４１は各水槽に関してＡ層及び４層の
位置を認識可能となる。このＡ層及び４層の位置は、鼻
上げ行動及び忌避行動の検出において、監視魚Ｆ又は
Ｆ’の位置確認の基準となる。尚、上記各パラメータは
モニター画面１４ａに映し出された監視水槽１の大きさ
に対応して任意に設定することができることは勿論であ
る。

【００３７】次に、監視魚の異常行動パターン、即ち狂
奔行動、鼻上げ行動、忌避行動及び活動状態異常時の
「異常行動を検出するためのパラメータ」の入力を入力
手段４２より行う。まず、狂奔行動では、パラメータと
して［狂奔開始速度］、［監視時間］及び［移動ポイン
ト数（移動距離）］を設定する（図９，図１２参照）。
これらパラメータの内、［狂奔開始速度］は監視魚Ｆ又
はＦ’の泳ぐ速度であり、この速度を越えると狂奔行動
が始まったと判断して「狂奔確認」の表示指令を出し
（図１２Ｐ１，Ｐ２）、監視状態に入る（Ｐ３）。尚、
監視魚の速度は、上記第１又は第２の検出手段４１ａ又
は４１ｂが、同一監視水槽における位置データの入力間
隔及びその間の監視魚の移動ポイント数に基づいて［速
度］＝（Ｘ軸移動ポイント数＋Ｙ軸移動ポイント数）／
移動時間（秒）により求める。［監視時間］は狂奔行動
開始の確認をしてから監視を継続する時間、［移動ポイ
ント数］は監視魚の移動距離であり、監視時間内におい
て監視魚の移動距離がこのポイント数を越えると狂奔行
動であると判断し（Ｐ４〜Ｐ６）、監視時間内において
監視魚の移動距離がこのポイント数以下である場合は狂
奔行動ではないと判断する（Ｐ４，Ｐ１０）。本実施の
形態の場合一例として［狂奔開始速度］を１００ポイン
ト（Ｐ）／秒、［監視時間］を１０秒、［移動ポイント
数（移動距離）］を２００ポイントに設定する。

【００３８】鼻上げ行動では、パラメータとして「Ａ層
連続位置回数］、［位置回数］、［監視時間］及び［他
への移動回数］を設定する（図９，図１３参照）。上記
パラメータの内、［Ａ槽連続位置回数］は、監視魚が上
記Ａ層の範囲内に連続して位置していた回数であり、こ
の値を越えると鼻上げ行動が始まったと判断して「鼻上
確認」の表示指令を出し（図１３Ｐ１，Ｐ２）、監視状
態に入る（Ｐ３）。「監視時間］は鼻上げ行動開始の確
認をしてから監視を継続する時間、［位置回数］は、監
視時間内において、監視魚がＡ槽内に位置していた回数
であり、監視時間経過後に同回数がこの値を越えている
か否かを判断し、越えている場合は鼻上げ行動であると
判断して「鼻上異常」の表示をする（Ｐ４，Ｐ９〜Ｐ１
２）。尚、連続位置回数とは、第１又は第２の検出手段
４１ａ，４１ｂにＡ層内の位置データが連続して入力し
た回数であり、例えば監視魚Ｆ，Ｆ’がＡ層内に所定時
間位置していれば、同監視魚の位置データが連続して入
力することになる。［他への移動回数］はＡ槽以外の他
の場所に位置した回数であり、監視時間内にこの値が設
定値を越えると鼻上げ異常ではないと判断する（Ｐ６，
Ｐ７，Ｐ８）。尚、この停止回数もＡ層以外の位置デー
タをカウントすることにより検出され、監視魚がＡ層以
外の任意の位置に所定時間位置しておれば、かかる位置
データが連続して入力することになる。本実施の形態の
場合、一例として「Ａ槽連続位置回数］は３回、［位置
回数］は３回、［監視時間］は２分、［他への移動回
数］は３回に設定する。

【００３９】忌避行動では、パラメータとして［４層連
続位置回数］、［位置回数］、［監視時間］及び［他へ
の移動回数］を設定する（図９，図１４参照）。上記パ
ラメータの内、［４層連続位置回数］は、監視魚が４層
の範囲内に連続して位置していた回数であり、この値を
越えると忌避行動が始まったと判断して「忌避確認」の
表示をし、監視状態に入る（図１４Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３）。「監視時間］は忌避行動開始の確認をしてから監
視する時間、［位置回数］は、監視時間内において、監
視魚が４層内に位置していた回数であり、監視時間経過
後にこの値が設定値を越えているか否かを判断し、越え
ている場合は忌避行動であると判断して「忌避異常」の
表示をする（Ｐ４，Ｐ９〜Ｐ１２）。尚、連続位置回数
とは、上記鼻上げ行動の場合と同様に、第１又は第２の
検出手段４１ａ，４１ｂに４層内の位置データが連続し
て入力した回数であり、かかる位置データに基づいて上
記位置回数をカウントする。［他への移動回数］は４層
以外の他へ場所に位置した回数であり、監視時間内にこ
の値が設定値を越えると忌避異常ではないと判断する
（Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ７）。本実施の形態の場合、一例とし
て「４層連続位置回数］は３回、［位置回数］は３回、
［監視時間］は２分、［他への移動回数］は３回に設定
する。

【００４０】活動状態異常では、パラメータとして［連
続停止時間］、［監視時間］、［信号入力数］及び［移
動速度］を設定する（図９，図１５参照）。上記［連続
停止時間］は、監視魚が一定の場所に連続して停止して
いた時間、即ち、輝度信号の変化が無くなり魚感知装置
１３からの入力信号が存在しない時間であり、かかる状
態が設定値を越えると活動が停止したと判断して「活動
停止」の表示をし、監視状態になる（図１５Ｐ１〜Ｐ
３）。［監視時間］は、活動停止の確認からの監視時
間、［信号入力数］は監視状態において魚感知装置１３
からの入力信号のあった回数、［移動速度］は監視状態
において監視魚の泳ぐ速度であり、監視時間内において
［信号入力数］が設定値を越えるか、［移動速度］が設
定値を越えた場合は異常なしと判断して「活動停止」の
表示を削除する（Ｐ４〜Ｐ８）。監視時間経過後に「信
号入力数」及び「移動速度」が共に設定値以下である場
合は「活動状態異常」であると判断する（Ｐ９）。本実
施の形態では、一例として［連続停止時間］は３０秒、
［監視時間］は３分、［信号入力数］は５回、［移動速
度］は５ポイント／秒に設定する。尚、設定するパラメ
ータ値は上記値に限定されることはなく、その監視魚の
性質等に併せて適宜設定することができる。このように
して入力手段４２により設定された上記各パラメータは
パラメータ設定手段４３により第１及び第２の検出手段
４１ａ，４１ｂに送出され（図１１Ｐ１）、また同手段
４３は入力手段４２からのパラメータ表示指令を受ける
と、表示制御手段４６を介して該当するパラメータをモ
ニターテレビ１４上に表示する。

【００４１】次に、上述のようにパラメータを設定した
状態で、本装置の動作を説明する。ビデオ入力端子１６
から入力した監視水槽を撮影したビデオ信号はクランプ
回路１７でペデスタルクランプされ、輝度信号がＡ／Ｄ
変換回路２２で１フールド毎にデジタル信号に変換され
る。またアドレスカウンタ１９、アドレス発振器２０に
より１画面に３，３２８のセンサーポイントが設定さ
れ、同時にＲＡＭ２３のアドレスとして割り付けられ、
また上記センサーポイントの各アドレスはラッチ回路２
１に各フィールド毎に常時送出される。

【００４２】上記Ａ／Ｄ変換器２２でサンプリングされ
た１フィールド分のサンプリングデータはＲＯＭ２４及
びＲＡＭ２３に順次送出され、上記ＲＯＭ２４は上記Ａ
／Ｄ変換器２３から入力する新サンプリングデータと上
記ＲＡＭ２３から入力する旧サンプリングデータとを輝
度レベル参照用コード（図７）に基づいて比較する。こ
こで、監視魚Ｆ又はＦ’が存在しない領域では新旧サン
プリングデータ間では輝度レベルの変化がないため濃度
変化なしと判断される。従ってこの場合は、アラーム信
号は出力されない。一方、監視部５ａ又は５ｂ内で監視
魚Ｆ，Ｆ’がセンサーポイントを横切りながら泳いでい
る状態では、監視魚Ｆ，Ｆ’がセンサーポイント１つを
横切ることにより同ポイントの輝度レベル変化が検出さ
れ、参照用コードの感帯の点ｈが参照され、アラーム信
号がマルチプレクサ選択回路２５に出力される。従っ
て、２匹の監視魚Ｆ，Ｆ’が何れも動いていれば上記１
フィールド分の比較動作により第１の監視部５ａにおけ
る監視魚Ｆの動きによるアラーム信号と、第２の監視部
５ｂにおける監視魚Ｆ’の動きによるアラーム信号が出
力される。

【００４３】上記マルチプレクサ選択回路２５では上記
アラーム信号がセンサー感度スイッチ２６で設定された
感度であるか否かが判断され、該感度であれば上記アラ
ーム信号が感知用ＲＡＭ２７に送出される。上記感知用
ＲＡＭ２７は上記アラーム信号をそのアドレス位置に記
憶すると共にＡＮＤ回路２９に出力する。一方上記マー
カーＲＡＭ２８は上記ライトペンＬＰで書き込まれたセ
ンサーポイント（本実施形態では全センサーポイント）
の位置を記憶しており、その位置信号が上記ＡＮＤ回路
２９に出力されている。該ＡＮＤ回路２９では上記感知
用ＲＡＭ２７からアラーム信号が入力すると、そのセン
サーポイントの位置と上記マーカーＲＡＭ２８から入力
するセンサーポイントの位置の一致を検出し、上記マー
カ合成回路３１及びアラームラッチタイミング回路３２
にアラーム信号を送出する。上記マーカー合成回路３１
は上記アラーム信号の入力に基づいてビデオ信号にテレ
ビスキャンに同期したマーカー信号を付加する。従っ
て、テレビ画面１４ａ上に濃度変化のあったセンサーポ
イント位置（この場合、監視魚Ｆ，Ｆ’の存在する位置
のセンサーポイントＳＰ６，ＳＰ６’、図１０（ｂ）参
照）が例えば黒く反転されて表示される。従って、移動
している監視魚Ｆ，Ｆ’の位置が常時センサーポイント
の反転により表示されることになる。

【００４４】さらに、上記アラームラッチタイミング回
路３２は上記アラーム信号の入力に基づいてラッチ回路
２１にラッチ信号を送出する。すると、上記ラッチ回路
２１は上記ラッチ信号の入力に基づいてアラーム信号が
発生した瞬間の濃度変化の生じたアドレスデータ、即ち
ＳＰ６，ＳＰ６’のアドレスデータを保持し、同データ
をマイコン３３に送出する。同マイコン３３では上記ア
ドレスデータをパラレルデータ（Ｘ，Ｙ座標上の位置デ
ータ）に変換し、ＲＳ−２３２Ｃ出力端子３４に出力す
る。

【００４５】上記監視魚Ｆ，Ｆ’が監視水槽５ａ，５ｂ
内で移動しながら泳いでいる場合、上記出力端子３４か
らは連続的に上記位置データがパーソナルコンピュータ
１５に出力されており、かかる位置データは同コンピュ
ータ１５のデータ受信手段３９に順次入力する。同デー
タ受信手段３９は入力する位置データを判別手段４０に
送出し、判別手段４０は入力する位置データに基づいて
その位置が第１の監視部５ａのものか、第２の監視部５
ｂのものかを判別する。そして、かかる判別結果に基づ
いて、第１の監視部５ａの位置データであれば第１の検
出部４１ａに順次送出し、第２の監視部５ｂの位置デー
タであれば第２の検出部４１ｂに順次送出する（図１１
Ｐ１〜Ｐ３）。そして上記両検出手段４１ａ，４１ｂ
が、各々第１，第２の監視部５ａ，５ｂにおいて狂奔行
動、鼻上げ行動、忌避行動、活動状況異常の各異常行動
パターンが発生しているか否かを各別に検出する。第１
及び第２の検出手段４１ａ，４１ｂにおいては、以下の
処理手順により監視魚Ｆ，Ｆ’の異常行動パターンを判
別する。尚、第１，第２の検出部４１ａ，４１ｂは同様
の監視動作を行うため、以下の説明では便宜上、両検出
部４１ａ，４１ｂの動作を一緒に説明するが、両検出部
４１ａ，４１ｂの監視動作は入力する位置データに基づ
いて各々独立に行われることは勿論である。

【００４６】（１）狂奔行動の検出（第１の監視動作、
図９，図１２，図４（ａ）） 設定されたパラメータに基づいて、第１又は第２の検出
手段４１ａ，４１ｂの速度検出手段４７は監視魚Ｆ又は
Ｆ’の速度が狂奔開始速度（１００Ｐ／Ｓ）を越えたか
否かを検出する。監視魚の速度が１００Ｐ／Ｓを越えた
ことを確認すると（図１２のＰ１参照）、狂奔行動が始
まったと判断し表示制御手段４６に「狂奔確認」の表示
指令を行い、狂奔行動の監視状態となる（Ｐ２，Ｐ
３）。上記表示指令により表示制御手段４６がテレビ画
面１４ａ上に「狂奔確認」を表示する。監視が開始され
ると狂奔行動判別手段４９は、移動距離検出手段４８の
検出に基づいて１回の監視時間内（１０秒）に移動ポイ
ント数が２００Ｐを越えたか否かを監視し（Ｐ４，Ｐ
５）、監視時間内に移動ポイント数が２００Ｐを越える
と、狂奔行動であると判断し、第１の検出部４１ａは狂
奔行動である旨の第１の検出信号、第２の検出部４１ｂ
は狂奔行動である旨の第２の検出信号を警報指令手段４
４に送出する（Ｐ６，Ｐ７）。また、表示制御手段４６
に「狂奔異常」の表示指令を行い（Ｐ８）、これにより
テレビ画面１４ａ上に「狂奔異常」が表示される（図１
０（ｂ））。かかる検出信号の送出と上記表示指令動作
は、かかる狂奔行動の異常行動パターンを検出している
間継続される。上記監視時間を経過しても移動ポイント
数が２００Ｐを越えない場合は、異常なしと判断して
（Ｐ１０）、「狂奔確認」の表示消去指令を行い（Ｐ１
１）、テレビ画面１４ａ上の「狂奔確認」表示は消去さ
れる。

【００４７】（２）鼻上げ行動の検出（第２の監視動
作、図９，図１３、図４（ｂ）） 設定されたパラメータに基づいて、Ａ層連続位置回数検
出手段５０は、まず監視魚Ｆ又はＦ’がＡ層に連続して
位置していた回数が３回を越えたか否かを検出する（図
１３のＰ１参照）。この回数が３回を越えたことが検出
されると、鼻上げ行動が始まったと判断して表示制御手
段４６に「鼻上確認」の表示指令を行い、鼻上げ行動の
監視状態となる（Ｐ２，Ｐ３）。上記表示指令により表
示制御手段４６はテレビ画面１４ａ上に「鼻上げ確認」
を表示する。鼻上行動判別手段５３は監視が開始される
と、Ａ層位置回数検出手段５１及び他への移動回数検出
手段５２により監視時間内にＡ層内に位置した回数及び
Ａ層以外の他の場所に位置した回数をカウントし（Ｐ
４，Ｐ５，Ｐ６）、監視時間の２分以内に他の場所に位
置した回数が設定値を越えると、Ａ層内に位置した回数
が設定値３回を越えていても異常なしと判断し、表示制
御手段４６に「鼻上確認」の消去指令を行う（Ｐ６〜Ｐ
８）。これによりテレビ画面１４ａ上の「鼻上確認」表
示が消去される。上記監視時間内（２分）に他への移動
回数が設定値以内の場合、監視時間経過後に、Ａ層内に
位置した回数が設定値（３回）を越えていたかどうかを
判断し（Ｐ９）、設定値を越えている場合は、鼻上げ行
動異常と判断し（Ｐ１０）、第１の検出部４１ａは鼻上
げ行動である旨の第１の検出信号、第２の検出部４１ｂ
は鼻上げ行動である旨の第２の検出信号を警報指令手段
４４に送出する（Ｐ１１）。また「鼻上異常」の表示指
令を表示制御手段４６に送出し（Ｐ１２）、テレビ画面
１４ａ上に「鼻上異常」の表示がなされる。上記検出信
号の送出及び表示指令は、鼻上げ異常を検出している間
継続される。Ｐ９でＡ層内に位置した回数が設定値以下
の場合、即ちＡ層内に位置した回数及び他の場所の位置
回数が何れも設定値以下の場合は異常なしと判断される
（Ｐ９，Ｐ７）。

【００４８】（３）忌避行動の検出（第３の監視動作、
図９，図１４，図４（ｃ）） 設定されたパラメータに基づいて、４層連続位置回数検
出手段５４は、まず監視魚Ｆ又はＦ’が４層内に連続し
て位置していた回数が３回を越えたか否かを検出する
（図１４のＰ１参照）。この回数が３回を越えたことが
検出されると、忌避行動が始まったと判断して表示制御
手段４６に「忌避確認」の表示指令を行い（Ｐ２）、こ
れにより表示制御手段４６はテレビ画面１４ａ上に「忌
避確認」を表示し、忌避行動の監視状態となる（Ｐ
３）。監視が開始されると、忌避行動判別手段５７は、
４層位置回数検出手段５５，他への移動回数検出手段５
６によって、監視時間内に４層内に位置した回数及び４
層以外の他の場所に位置した回数をカウントし（Ｐ５，
Ｐ６）、監視時間内に他の場所に位置した回数が設定値
（３回）を越えると、４層内に位置した回数が設定値３
回を越えていても異常なしと判断し（Ｐ６，Ｐ７）、
「忌避確認」表示の消去指令を表示制御手段４６に送出
する（Ｐ８）。これによりテレビ画面１４ａ上の「忌避
確認」の表示が消去される。上記監視時間内（２分）に
他への移動回数が設定値（３回）以内の場合、監視時間
経過後に、４層内に位置した回数が設定値（３回）を越
えていたかどうかを判断し（Ｐ９）、設定値を越えてい
る場合は、忌避行動と判断し、第１の検出部４１ａは忌
避行動である旨の第１の検出信号、第２の検出部４１ｂ
は忌避行動である旨の第２の検出信号を警報指令手段４
４に送出する（Ｐ１１）。また表示制御手段４６に対し
「忌避異常」の表示指令を行う（Ｐ１２）。これによ
り、表示制御手段４６を介してテレビ画面１４ａ上に
「忌避異常」の表示が行われる。上記検出信号の送出及
び表示指令動作は忌避行動を検出している間継続され
る。Ｐ９で上記４層内に位置した回数が設定値以下、即
ち他の場所に位置した回数及び４層内に位置した回数が
何れも設定値以下の場合は異常なしと判断される（Ｐ
９，Ｐ７）。

【００４９】（４）活動状態異常の検出（第４の監視動
作、図９，図１５，図４（ｄ）） まず、連続停止時間検出手段５８は、連続停止時間が設
定値（３０秒）を越えているか否かを検出する（図１５
のＰ１参照）。この連続停止時間が設定値を越えている
と判断されると、監視魚の活動が停止したと判断し、表
示制御手段４６に「活動停止」の表示指令を行い（Ｐ
２）、活動状態異常の監視状態となる（Ｐ３）。上記表
示指令によりテレビ画面１４ａ上に「活動停止」の表示
が行われる。監視が開始されると、活動状態異常判別手
段６１は、信号入力数検出手段５９及び移動速度検出手
段６０により監視時間（３分）以内に信号入力数が設定
値（５回）を越えたか否か、移動速度が設定値（５Ｐ／
Ｓ）を越えたか否かを検出し（Ｐ５，Ｐ６）、監視時間
内にこれらの何れかの値が設定値を越えた場合、異常無
しと判断し（Ｐ７）、「活動停止」の表示の消去指令を
出す（Ｐ８）。これによりテレビ画面１４ａ上の「活動
停止」の表示が消去される。上記監視時間を経過しても
信号入力数及び移動速度が共に設定値以下であった場
合、死亡したと判断し（Ｐ９）、第１の検出部４１ａは
活動状態異常である旨の第１の検出信号、第２の検出部
４１ｂは活動状態異常である旨の第２の検出信号を警報
指令手段４４に送出する（Ｐ１０）。また、「死亡異
常」の表示指令を表示制御手段４６に行い（Ｐ１１）、
これによりテレビ画面１４ａ上に「死亡異常」の表示が
行われる。かかる検出信号の送出及び表示指令動作は活
動状況異常を検出している間継続される。

【００５０】一方、監視魚Ｆ又はＦ’が正常な場合、即
ち監視魚が図４（ｅ）のような正常な状態のときは、上
記何れの異常行動パターンにも当てはまらないから、上
記第１又は第２の検出手段４１ａ，４１ｂでは異常行動
パターンを検出できず警報指令手段４４には検出信号は
出力されない。また、両監視魚Ｆ，Ｆ’が異なる異常行
動パターンを呈したときは、第１の検出部４１ａからは
例えば鼻上げ異常を示す第１の検出信号、第２の検出部
４１ｂからは例えば忌避行動を示す第２の検出信号が送
出される。

【００５１】上記警報指令手段４４には、上述のように
何れかの監視部５ａ又は５ｂにおいて異常行動パターン
を検出しているときに第１の検出信号又は第２の検出信
号が継続的に入力しており、同警報指令手段４４は異常
行動パターンを示す第１及び第２の検出信号を同時に検
出したときのみ、即ち第１及び第２の監視部５ａ，５ｂ
の監視魚Ｆ，Ｆ’が共に何れかの異常行動パターンを呈
したときのみ警報指令信号を警報駆動手段４５に送出す
る（図１１Ｐ６，Ｐ７）。即ち、２匹の監視魚が各々異
なる異常行動パターンを呈した場合も警報動作が行われ
る。従って、一方の検出信号のみが上記指令手段４４に
入力している状態、例えば、図４（ｆ）に示されるよう
に第１の監視部５ａでのみ鼻上げ行動が検出され、第１
の検出部４１ａから第１の検出信号が入力しており、第
２の監視部５ｂの監視魚Ｆ’は正常で第１の検出部４１
ｂから第２の検出信号が入力していない状態では警報指
令信号は出力されない。上記警報駆動手段４５はかかる
指令信号の入力に基づいて警報器３６を駆動する。これ
により警報器３６としての警報ブザー、警報ランプ等が
駆動され、水質に異常が発生したことを警告することが
できる。さらに、上記警報駆動手段４５は、表示制御手
段４６に赤ランプ出力信号を送出し、表示制御手段４６
によりテレビ画面１４ａ上に赤ランプが表示され、水質
に異常が発生したことを警告する。

【００５２】尚、上記実施の形態では、監視水槽１に２
つの監視部を設けた場合を説明したが、監視部は２つ以
上の複数個設けても良く、この場合何れの監視部におい
ても何れかの異常行動パターンを検出したときのみに、
警報動作を行うように構成する。このように監視部の数
を複数設ける程、異常検出精度を高めることができる。
また、最も簡易的な実施の形態は、監視水槽１に１つの
監視部を設けた場合であり、かかる構成であっても上記
処理手順に基づいて第１乃至第４の監視動作により複数
の異常行動パターンを検出可能とし、何れかの異常行動
パターンを検出したときに警報動作を行うように構成す
ることにより従来装置に比較してより確実かつ正確な監
視動作を行うことができる。

【００５３】以上のように、本実施の形態によれば、モ
ニターテレビ画面１４ａ上に監視水槽１の映像に対応し
てセンサーポイントＳＰ１，ＳＰ２等を自由に設定する
ことができるため、画像比較の不要な部分での輝度レベ
ル変化を検出することなく、テレビ画面１４ａ上の必要
な範囲における輝度レベル変化のみを検出することがで
き、正確かつ迅速な処理を実現できると共に、各種の形
状、大きさの監視水槽にも対応することができ、監視水
槽１とビデオカメラ１２の設置位置の自由度も大きくす
ることができる。

【００５４】また、狂奔行動の場合は、「狂奔開始速
度」、鼻上げ行動の場合は「Ａ層連続位置回数」、忌避
行動の場合は「４層連続位置回数」、行動異常の場合は
「連続停止時間」等のパラメータに基づく予備的判断に
より、各異常行動パターンに近いパターン傾向が現れた
ときに初めて厳密な監視動作が開始される構成であるた
め、異常行動パターンに近い行動パターンが現れても、
その後のより厳密な監視動作により異常行動パターンで
ないと判断することができ、より確実かつ正確な監視動
作を行うことができる。

【００５５】また、各監視時間内における監視動作も、
狂奔行動の場合は「移動ポイント数」、鼻上げ行動の場
合はＡ層以外の「他への移動回数」、忌避行動の場合は
４層以外の「他への移動回数」、活動状況異常の場合は
「信号入力回数」及び「移動速度」等の各パラメータに
より判断するものであるため、飼育する水棲生物の性質
に合わせて各パラメータを設定することができ、水棲生
物の特性に最も適合した条件で正確かつ確実な水質監視
動作を行うことができる。また、監視時間を自由に設定
可能であるため、設定した時間内の行動に特定して監視
魚の異常行動パターンを検出することができるため、監
視魚の性質等に合わせて監視時間を設定することによ
り、より正確に異常行動パターンを検出することができ
る。

【００５６】また、「鼻上げ行動」、「忌避行動」の検
出においては、水面近傍のＡ層及び整流板近傍の４層の
座標位置を、監視する魚等の大きさ、特性に併せて任意
に設定することができ、より正確な水質監視動作を行う
ことができる。さらにＡ層及び４層内に位置する回数と
これらの層以外の位置に位置する回数に基づいて異常行
動パターンを検出するものであるから、例えば監視時間
内にＡ層内に位置する回数が設定値を越えても他の場所
に位置する回数も設定値を越えている場合は、鼻上げ行
動ではなく、例えば食餌時等の行動等であると判断する
ことができ、たとえ異常行動パターンに近いパターンを
呈しても誤検出することはない。

【００５７】また、第１及び第２の監視部５ａ及び５ｂ
における各々の監視魚Ｆ及びＦ’を監視する構成である
ため、例えば一方の監視魚Ｆが病気等のより異常行動パ
ターンに近い行動をとっても、他方の監視魚Ｆ’が正常
であれば水質異常ではないと判断することができ、監視
魚の健康状態等に左右されることなく、より正確な水質
監視動作を行うことができる。

【００５８】また、監視水槽１と受水槽８を別々に設け
たので、例えば、エアレーションポンプ等を監視水槽１
に取り付ける必要がなく、同ポンプ１１から生ずる泡が
監視水槽１内に直接入ることがないため、泡等による検
出の誤動作を防止することができる。また、監視水槽１
の整流板４ａに源水受け部４ａ’を設けたので、泡、ゴ
ミ等が監視部５ａ，５ｂ内に入るのを阻止することがで
きる。また、監視水槽１の整流板と同水槽１の内部下面
との間に間隙ｔを設けたので、監視水槽１内で発生する
ゴミ、藻等を同間隙部を通して排水口に排水することが
でき、監視水槽１内にゴミ等が滞留することを防止する
ことができる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、モニタ
ーテレビ画面上に監視水槽の映像に対応して複数のセン
サーポイントを自由に設定することができるため、画像
比較の不要な部分での輝度レベル変化を検出することな
く、テレビ画面上の必要な範囲における輝度レベル変化
のみを検出することができ、正確かつ迅速な処理を実現
できると共に、各種の形状、大きさの監視水槽にも適応
することができ、監視水槽とテレビカメラの設置位置の
自由度も大きくすることができる。

【００６０】異常行動パターンの検出を、設定された監
視時間内において、順次入力する位置データを設定され
た各種パラメータと比較することにより判断するように
したので、飼育する水棲生物の性質に合わせて監視時
間、各パラメータを設定することができ、水棲生物の特
性に最も適合した条件で正確かつ確実な水質監視動作を
行うことができる。

【００６１】また、第２の監視動作又は第３の監視動作
においては、水面近傍の第１層又は排水口側の第２層の
位置を、監視する水棲生物の大きさ、性質等に合わせて
設定することができ、より正確な水質監視動作を行うこ
とができる。また、第１層及び第２層内に位置する回数
とこれらの層以外の位置に位置する回数に基づいて異常
行動パターンを検出するものであるから、異常行動パタ
ーンに近いパターンを呈しても誤検出を防止して正確な
監視動作を実現することができる。

【００６２】また、第１乃至第４の監視動作により第１
乃至第４の異常行動パターンを検出可能に構成し、何れ
かの異常行動パターンを検出したときに警報を行うよう
にしたので、水棲生物の複数の異常行動パターンに基づ
いて水質異常を検出することができ、より確実な水質監
視動作を実現することができる。

【００６３】また、複数の監視部における各々の監視魚
を監視して何れの監視部においても異常行動パターンを
検出したときのみ警報を行う構成としたので、例えば１
匹の監視魚のみが異常行動パターンを呈しても、他の監
視魚の行動パターンが正常であれば、その監視魚固有の
問題である等と判断することができ、監視魚の健康状態
等に左右されることなく、より正確な水質監視動作を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水棲生物による水質監視装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は同上装置の監視水槽の斜視図、
（ｂ），（ｃ）は同水槽の整流板の正面図である。

【図３】同上装置の監視水槽に至る源水の流水経路を示
す各水槽及び配管の正面図である。

【図４】（ａ）乃至（ｆ）は同上装置の監視水槽内の監
視魚の各種行動パターンを示す同水槽の正面図である。

【図５】同上装置における魚感知装置のブロック図であ
る。

【図６】同上装置のモニターテレビに設定されるセンサ
ーポイントの概略図である。

【図７】同上装置のＲＯＭ２４の参照用コードの内容を
概念的に示す図である。

【図８】同上装置のマイクロコンピュータを機能構成手
段により示したブロック図である。

【図９】同上マイクロコンピュータの第１又は第２の検
出部を機能実現手段により示したブロック図である。

【図１０】（ａ）は同上マイクロコンピュータで認識さ
れる監視水槽を示す概念図、（ｂ）はセンサーポイント
を設定した状態のモニターテレビの正面図である。

【図１１】マイクロコンピュータの水質監視動作を示す
フローチャートである。

【図１２】狂奔行動を検出するためのフローチャートで
ある。

【図１３】鼻上げ行動を検出するためのフローチャート
である。

【図１４】忌避行動を検出するためのフローチャートで
ある。

【図１５】活動状態異常を検出するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 監視水槽 ２ 給水管 ３ 排水管 ５ａ 第１の監視部 ５ｂ 第２の監視部 １２ 工業用ビデオカメラ １３ 魚感知装置 １４ モニターテレビ １５ パーソナルコンピュータ ＬＰ ライトペン ＳＰ１，ＳＰ２・・・ センサーポイント Ｆ，Ｆ’ 監視魚 ３６ 警報器 ４１ 異常行動パターン検出手段 ４１ａ 第１の検出手段 ４１ｂ 第２の検出手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水棲生物を飼育する監視水槽を監視カメ
   ラで撮影してその映像をモニターテレビに映し、ポイン
   ト設定手段で該テレビ画面上の上記監視水槽の映像に対
   応した位置に複数のセンサーポイントを設定し、上記水
   棲生物の映像による各センサーポイントの輝度レベル変
   化を検出することで、上記水棲生物の位置を検出し得る
   水棲生物による水質監視装置であって、 上記各センサーポイントの位置を認識すると共に、上記
   水棲生物の移動による各センサーポイントの輝度レベル
   変化を所定間隔毎に比較することで、上記水棲生物の位
   置に対応したセンサーポイント位置データを順次検出す
   る感知手段と、 同感知手段により検出した位置データに基づいて水棲生
   物の行動パターンの監視動作を行い、同監視動作により
   その行動パターンが異常行動パターンであるか否かを検
   出する異常行動パターン検出手段と、 同検出手段の異常行動パターンの検出に基づいて警報を
   行う警報手段とを具備し、 上記異常行動パターン検出手段は、設定された監視時間
   内において順次入力する位置データを検出して、かかる
   位置データに基づいて上記監視時間内における水棲生物
   の移動距離を検出し、上記監視時間内における上記移動
   距離が設定値を越える場合は第１の異常行動パターンで
   あると判断し、上記監視時間内に上記移動距離が設定値
   以下の場合は異常なしと判断する第１の監視動作を行う
   ことを特徴とする水棲生物による水質監視装置。
2. 【請求項２】 モニターテレビ上の監視水槽の映像にお
   いて水面直下の水平方向の所定幅の層を第１層として定
   め、かかる第１層に関するセンサーポイント位置を指定
   することで上記異常行動パターン検出手段において上記
   第１層の位置を認識可能に構成し、 上記異常行動パターン検出手段は、上記第１の監視動作
   に代えて、上記位置データを設定された監視時間内にお
   いて順次検出して、上記監視時間内における上記水棲生
   物の上記第１層内に位置する回数及び第１層以外の位置
   に位置する回数を検出し、上記監視時間内に上記第１層
   以外に位置する回数が設定回数を越える場合は異常なし
   と判断し、上記監視時間内に上記第１層内に位置する回
   数が設定回数を越えかつ第１層以外に位置する回数が設
   定回数以下の場合は第２の異常行動パターンであると判
   断する第２の監視動作を行うことを特徴とする請求項１
   記載の水棲生物による水質監視装置。
3. 【請求項３】 モニターテレビ上の監視水槽の映像にお
   いて水中の排水口側の垂直方向の所定幅の層を第２層と
   して定め、かかる第２層に関するセンサーポイント位置
   を指定することで上記異常行動パターン検出手段におい
   て上記第２層の位置を認識可能に構成し、 上記異常行動パターン検出手段は、上記第１の監視動作
   に代えて、上記位置データを設定された監視時間内にお
   いて順次検出して、上記監視時間内における上記水棲生
   物の上記第２層内に位置する回数及び第２層以外の位置
   に位置する回数を検出し、上記監視時間内に上記第２層
   以外に位置する回数が設定回数を越える場合は異常なし
   と判断し、上記監視時間内に上記第２層内に位置する回
   数が設定回数を越えかつ第２層以外に位置する回数が設
   定回数以下の場合は第３の異常行動パターンであると判
   断する第３の監視動作を行うことを特徴とする請求項１
   記載の水棲生物による水質監視装置。
4. 【請求項４】 上記異常行動パターン検出手段は、上記
   第１の監視動作に代えて、上記位置データを設定された
   監視時間内において順次検出して、上記監視時間内にお
   ける位置データの入力回数及び水棲生物の移動速度を検
   出し、上記監視時間内において入力回数が設定回数以下
   であり、かつ移動速度が設定値以下の場合は第４の異常
   行動パターンであると判断し、上記監視時間内に上記入
   力回数又は移動速度の何れかが設定値を越えたときは異
   常なしと判断する第４の監視動作を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の水棲生物による水質監視装置。
5. 【請求項５】 異常行動パターン検出手段は、上記第１
   の監視動作に加えて、上記位置データを設定された監視
   時間内において順次検出して、上記監視時間内における
   上記水棲生物の第１層内に位置する回数及び第１層以外
   の位置に位置する回数を検出し、上記監視時間内に上記
   第１層以外に位置する回数が設定回数を越える場合は異
   常なしと判断し、上記監視時間内に上記第１層内に位置
   する回数が設定回数を越えかつ第１層以外に位置する回
   数が設定回数以下の場合は第２の異常行動パターンであ
   ると判断する第２の監視動作と、 上記位置データを設定された監視時間内において順次検
   出して、上記監視時間内における上記水棲生物の第２層
   内に位置する回数及び第２層以外の位置に位置する回数
   を検出し、上記監視時間内に上記第２層以外に位置する
   回数が設定回数を越える場合は異常なしと判断し、上記
   監視時間内に上記第２層内に位置する回数が設定回数を
   越えかつ第２層以外に位置する回数が設定回数以下の場
   合は第３の異常行動パターンであると判断する第３の監
   視動作と、 上記位置データを設定された監視時間内において順次検
   出して、上記監視時間内における位置データの入力回数
   及び水棲生物の移動速度を検出し、上記監視時間内にお
   いて入力回数が設定回数以下であり、かつ移動速度が設
   定値以下の場合は第４の異常行動パターンであると判断
   し、上記監視時間内に上記入力回数又は移動速度の何れ
   かが設定値を越えた場合は異常なしと判断する第４の監
   視動作とを行うように構成し、 上記何れかの監視動作において何れかの異常行動パター
   ンを検出したときに上記警報手段を以って警報動作を行
   うように構成したことを特徴とする請求項１記載の水棲
   生物による水質監視装置。
6. 【請求項６】 監視水槽を複数の監視部に分割して、各
   監視部毎に各々水棲生物を飼育し、各監視部を監視カメ
   ラで撮影してその映像をモニターテレビに映し、該テレ
   ビ画面上の各監視部の映像に対応してに複数のセンサー
   ポイントを設定し、上記感知手段により上記各監視部に
   おける各水棲生物の位置に対応したセンサーポイント位
   置データを各別に検出し、上記異常行動パターン検出手
   段によって上記位置データに基づいて各監視部毎に水棲
   生物の行動パターンを認識し、何れの監視部においても
   水棲生物の異常行動パターンが検出されたときのみ警報
   動作を行うように構成したことを特徴とする請求項１乃
   至５の何れかに記載された水棲生物による水質監視装
   置。