講演情報
[A-14-22]三次元行動計測に基づく異常検出のための汎用行動解析基盤の検討
– 魚の遊泳行動を対象とした行動指標解析 –
◎石川 翔己1、徳永 憲洋1 (1. 水産大学校)
キーワード:
行動解析、スマートセンサ、YOLO、異常検出、養殖業
行動解析は,人間・動物・生体システムの状態理解・異常検出において重要な役割を果たしており,畜産,生物実験,養殖業,マーケティングなど多様な分野で研究が行われている.近年では,人工知能を用いた画像内オブジェクトの認識技術の発展により,カメラを用いて対象の運動や振る舞いを定量的にとらえる試みが盛んにおこなわれている.これにより,従来人間の目に依存していた状態評価を,客観的かつ自動的に行うことが現実的になりつつある.
このような背景のもと,本研究では,カメラを用いた行動計測と解析に基づき,異常行動を検出するスマートセンサの実現を目的とする.また,本手法は特定対象に依存しない汎用的な行動解析基盤としての応用を想定している.その一例として,本研究では養殖環境における魚の行動解析に着目する.養殖業においては魚病の発生が大きな問題となっており,早期発見が求められるが,現状では人による目視観察に依存している.そこで,魚の遊泳行動を定量化し,行動特徴の違いから異常行動を検出するアプローチを検討する.
本研究では,対象の行動を定量的に解析するため,以下の4つの処理を行った.(1)魚の遊泳行動を安定して取得するための撮影環境の構築(2)動画像から物体検出モデルYOLOを用いて魚の二次元座標を取得するするトラッキング,(3)複数視点の情報をを用いた幾何学モデルにより実空間の三次元座標へ変換,(4)得られた三次元座標系列から速度や加速度を算出し行動指標の定量化と病魚・健常魚の比較.本発表では取り組んだ内容について発表する.
このような背景のもと,本研究では,カメラを用いた行動計測と解析に基づき,異常行動を検出するスマートセンサの実現を目的とする.また,本手法は特定対象に依存しない汎用的な行動解析基盤としての応用を想定している.その一例として,本研究では養殖環境における魚の行動解析に着目する.養殖業においては魚病の発生が大きな問題となっており,早期発見が求められるが,現状では人による目視観察に依存している.そこで,魚の遊泳行動を定量化し,行動特徴の違いから異常行動を検出するアプローチを検討する.
本研究では,対象の行動を定量的に解析するため,以下の4つの処理を行った.(1)魚の遊泳行動を安定して取得するための撮影環境の構築(2)動画像から物体検出モデルYOLOを用いて魚の二次元座標を取得するするトラッキング,(3)複数視点の情報をを用いた幾何学モデルにより実空間の三次元座標へ変換,(4)得られた三次元座標系列から速度や加速度を算出し行動指標の定量化と病魚・健常魚の比較.本発表では取り組んだ内容について発表する.
