Fundamental study on marine biological imaging and monitoring using multi-wavelength excitation fluorescence photographing technique

多波长激发荧光摄影技术海洋生物成像与监测基础研究

基本信息

项目摘要

簡便・安価に海洋生物(藻類やサンゴ)が発する蛍光を多波長で画像として捉え、その結果を基に生物判別や健康度が広域的に把握できる海洋生物マッピングと環境計測の基盤技術を構築することが本研究の目的である。COVID-19の影響により、令和2年度、3年度は、4種の励起光(多波長励起の機能)を有する多波長励起蛍光撮影装置の設計と開発に時間を費やした。令和5年度には、多波長励起撮影装置を用いて現場撮影試験(筑波大学下田臨海実験センター屋外水槽、近隣海域、西海区水産研究所屋外水槽等)を行った。また、小型ROVに本装置を搭載し、広域における撮影試験を試みた。小型ROVを用いた海底マッピング試験は、筑波大学下田臨海実験センター付近海域と2022年11月に石垣島で開催されたサンゴ礁学会における自由集会時のデモンストレーションとして実施した。この試験を通じて、ROV搭載時のバランスや走行性の問題など改善すべき点を洗い出すことが出来た。本研究の当初計画では、令和4年度を最終年度とし、開発した多波長励起蛍光撮影装置による画像データを蓄積し、多波長蛍光画像の基準化手法を構築すると共に海洋生物マッピングへの有効利用を考慮した研究成果の取りまとめを行なう予定であった。しかしながら、装置開発の遅れなどにより、蛍光画像データの取得が大幅に遅れ、多波長蛍光画像の基準化手法の構築に着手できなかった。そこで、令和5年度まで本研究の期間を延長し、蛍光画像解析の専門家を交えて蛍光画像の蓄積と画像処理法を提示することとした。また、本装置が近底層における混合環境を可視化するためのツールとして利用できるか、海洋生物イメージングとモニタリングを実施する装置として製品化できるか否かを研究所や民間企業で試験運用してもらい精査することとした。
我们将轻松且廉价地捕获海洋生物(藻类和珊瑚)发出的荧光作为多个波长的图像,并根据结果,我们将建立海洋生物绘图和环境测量的基本技术,可以识别生物并评估其健康状况这是本研究的目的。由于COVID-19的影响,我们在2020财年和2023财年花时间设计和开发了具有四种激发光(多波长激发功能)的多波长激发荧光成像装置。 2021年度,我们使用多波长激发成像装置(筑波大学下田海洋实验中心的室外水族馆、附近海域、西海水产研究所的室外水族馆等)进行了现场成像测试。我们还在小型 ROV 上安装了该设备,并尝试在大范围内进行成像测试。使用小型 ROV 进行的海底测绘测试是在筑波大学下田海洋实验中心附近的海域进行的,并在 2022 年 11 月石垣岛珊瑚礁协会举行的免费聚会上进行了演示。通过这次测试,我们能够确定需要改进的领域,例如安装在 ROV 上时的平衡性和驾驶性问题。本研究初步计划以2020财年为最后一年,积累所开发的多波长激发荧光成像装置的图像数据,建立多波长荧光图像的标准化方法,并有效利用其进行海洋测绘。该计划是在考虑以下因素的情况下编制研究结果。然而,由于设备开发的滞后,荧光图像数据的获取明显延迟,并且无法启动多波长荧光图像标准化方法的构建。因此,我们决定将这项研究的期限延长至2020财年,并在荧光图像分析专家的帮助下提出一种积累荧光图像和图像处理的方法。此外,我们还将在研究机构和私营公司进行试运行,以检验该设备是否可以用作近底层混合环境可视化的工具,以及是否可以作为成像和监控的设备进行商业化我决定这样做。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV
利用低成本 AUV 进行广域海底成像
  • DOI:
    10.1109/ieeeconf38699.2020.9388993
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Noguchi Yukiyasu;Sakamaki Takashi;Ito Shohei;Humblet Marc;Furushima Yasuo;Maki Toshihiro
  • 通讯作者:
    Maki Toshihiro
Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV
利用低成本 AUV 进行广域海底成像
  • DOI:
    10.1109/ieeeconf38699.2020.9388993
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Noguchi Yukiyasu;Sakamaki Takashi;Ito Shohei;Humblet Marc;Furushima Yasuo;Maki Toshihiro
  • 通讯作者:
    Maki Toshihiro
蛍光撮影技術を生かした海洋生物イメージングとモニタリング-ⅥI
使用荧光成像技术对海洋生物进行成像和监测 - VII
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古島 靖夫
  • 通讯作者:
    古島 靖夫
多波長励起蛍光撮影装置を搭載した簡便・安価な小型ROVの開発
开发配备多波长激发荧光成像装置的简单且廉价的小型ROV
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古島 靖夫;鈴木 貞男;Sylvain Agostini;和田 茂樹;山下 洋;山北 剛久
  • 通讯作者:
    山北 剛久
Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV
利用低成本 AUV 进行广域海底成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Noguch Y. T. Sakamaki S. Ito M. Humblet Y. Furushima T. Maki
  • 通讯作者:
    Noguch Y. T. Sakamaki S. Ito M. Humblet Y. Furushima T. Maki
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古島 靖夫其他文献

蛍光撮影技術を生かした海洋生物イメージングとモニタリングIII
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    0
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    古島 靖夫
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    古島 靖夫
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  • 通讯作者:
    篠野雅彦
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    古島 靖夫;丸山 正;篠野 雅彦;鈴木 貞男
  • 通讯作者:
    鈴木 貞男

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