JPS6366460A

JPS6366460A - 水棲動物の画像監視装置

Info

Publication number: JPS6366460A
Application number: JP21079886A
Authority: JP
Inventors: Kenji Baba; 研二馬場; Toshio Yahagi; 矢萩　捷夫; Shoji Watanabe; 昭二渡辺; Naoki Hara; 直樹原; Mikio Yoda; 幹雄依田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-09-09
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1988-03-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は浄水場や下水処理場の流入水中並びに処理水中
において水棲動物を画像認識して毒物の有無を判定し、
水棲動物を効果的に撮像する水棲動物の′ｆｆＩ像監視
装置。

〔従来の技術〕

浄水場では原水中に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動物を飼
育している。すなわち、ｙＸ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台
単に頼っている。同様に、浄水場や下水処理場では処理
水中の毒物の有無も監視する必要がある。

このように、水中の毒物監視は現状では人間の目視や繁
雑な手分析に依存している。このため連続監視と早期検
出が出来ない欠点があった。

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＃：第３６回全国水道研究発表会、Ｍ演集ｐ４６４
−４６６）が考案されている。この方法では、水槽の上
部から魚を照明し、同じように上部から撮像する方法が
示されている。

魚が水面上を腹を横にして漂う場合に、その魚が［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
を求めることが述べられている。しかし、この方法では
魚が水面上に浮上しないと検出できないので、水槽に流
入する原水が濁っている時には魚の検出誤差が大きい。

したがって、この方法では魚の行動異常を早期に検出す
ることは困難である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

発明者らは、画像により魚の行動を監視する方法を特願
昭６０−２２３５８３号、及び特願昭６０−２２００９
８号において既に考案しているが、これらの発明並びに
従来技術を実用化するための研究を重ねて魚を効果的に
画像認識するための照明方法を発明するに至った。

従来技術の問題点を以下に説明する。従来の技術では、
第２図に示すように照明の反射光を利用して魚を撮像し
ていた。すなわち、水槽１０の上部または側部に配置し
た撮像装置２ＯＡまたは撮像装置２０Ｂは照明装置１５
で照明した魚１４を撮像していた。撮像した魚１４の明
るさは第３図に示すように、大別すると最も暗い背部の
輝部Ｇ１と最も明るい腹部の輝度Ｇ２と中間の明るさで
あるヒレの輝度Ｇ３とになる。魚を年間を通じて観察す
ると背部の輝度Ｇ１と腹部の輝度Ｇ２とは季節によって
変化する。また、背部の輝度Ｇ１と腹部の輝度Ｇ２とは
撮像する魚の角度によって変化する。例えば、魚が反転
する時には腹部の輝度Ｇ２が銀色に明るく反射する。背
景から魚全体を浮き立たせて認識するためには、背景の
輝度と魚の輝度に差がなければならないが、そのために
は背景の輝度を最も暗い背部の輝度Ｇ１より暗くするか
または最も明るい腹部の輝度Ｇ２より明るくすることが
必要である。しかし、真黒または真白の背景を作って魚
を認識する実験を重ねた結果。

魚と背景との輝度差が僅かであるために魚を精度良く認
識できないことを見い出した。特に、水が濁ったり、ま
た季節によって魚の色が変化するので背景と魚とを区別
することは困歿であった。

本発明の目的は、水の濁りや魚の色の季節変化にかかわ
らず魚類の動きを精度良く画像認識する水槽動物の画像
監視装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、撮像装置と、この撮像装置からみて水槽の反
対側に配置した照明装置とより成り、あたかも彩画のよ
うにして魚を黒い物体として認識できるようにし、水の
濁りや魚の色の季節変化にかかわらず魚全体を画像認識
するようにして魚のヒレなどの細部の動きも精度良く検
出できるようにしたことに特徴がある。

〔作用〕

後方から照明することにより魚の部分は照明光が透過せ
ず、逆に魚以外の背景を照明光が透過するように構成し
たので、魚の色の季節変化を全く受けずにしかも濁りの
影響を小さくして魚を画像認識できるようにした。

（発明の実施例）以下に図面を用いて実施例を説明する。

第１図を用いて実施例の構成を説明する６１０は水槽で
給水管１１と給水ポンプ１２によって水が供給される。

水槽１０は矩形形状であって側面の材料はガラスや透明
アクリルのような透明物質である。水槽１０内に導かれ
た水は排水９１３によって排水される。水槽１０内には
金網や多孔板などの仕切板１８Ａ及び１８Ｂによって仕
切られた部屋１９に魚１４を飼育する。部屋１９の底に
は底部板１８Ｇを設置する。照明装置１５は水槽１０内
の魚１４を照らす。照明装置１５と水槽１０との間には
スリガラスや紙などの半透明物質を材質とする半透明板
（散乱板）１６を設ける。

照明装置１５からみて水槽１０の反対側に工業用テレビ
カメラ（ＩＴＶ）などの撮像装置２０を配置する。撮像
装置２０はＡで示す領域の内側にあろ水と魚とを撮像す
る。撮像装置２０の信号は画像処理装置３０に導かれて
魚を画像認識する。警報装置５０は画像処理装置３０で
得られた魚の画像から魚の行動を評価して異常の場合に
は警報を発する。モニターテレビ６０は撮像画像や画像
認識結果並びに魚の移動速度の評価結果を表示する。

続いて、本実施例の構成の詳細並びに動作を以下に説明
する。

給水ポンプ１２は被検水をサンプリングして給水管１１
によって水槽１０に供給する。被検水は浄水場では河川
、沼及び浄水場内の水など（図示せず）であり、下水処
理場では流入下水や処理水であり、また、河川の毒物を
監視する場合では河川水である。水槽１０内の水は排水
管１３によって排水される。水槽１０内は水を通過せる
が魚を通過させないような金網や多孔板などの仕切板１
８Ａ及び１８Ｂを設置する。、仕切板１８Ａは、給水管
１１によって供給する水が水槽１０内で泡を形成するの
でこれを画像認識しないようにするために設置する。ま
た、仕切板１８Ｂは、同様に排水口近くに泡ができたり
、魚が小さい場合には流出する恐れがあるので、これを
防ぐために設置する。部屋１９の底部にある底部板１８
Ｇは後で詳細に説明するが、魚が底と重なって認識され
るのを防ぐために設置する。このようにして、部屋１９
は、左右の側面を仕切板１８Ａ及び１８Ｂによって区切
られ、一方照明装置１５と撮像装置２０とに面する側面
は透明の板で区切られる。また、底には底部板１８Ｃが
設置され上部が大気開放の構造である。魚１４の飛び出
しを防ぐために網を設置することもある。

この部屋１９内に魚１４が飼育される。なお。

部屋１９内に複数の魚を飼育しても良く、また。

複数の仕切板で仕切られた複数の部屋に１匹毎に魚を飼
育しても良い。本実施例では説明を簡単にするために、
魚が１匹の場合を説明する。

魚１４は通常給水される水に棲息する種類のものが飼育
される１例えば、フナ、コイ、ウグイ。

タナゴ及びオイカワなどである。また、場合によっては
ヤマメやイワナ、マス、金魚及びメダカなどを飼育して
もよい、浄水場の水を検出する場合には塩素が魚に及ぼ
す影響が無視できないので脱塩素剤などを前もって投与
しておく。

照明装置１５と撮像装［２０とは水槽１０をはさんで反
対方向に配置する。照明装置１５と水槽１０との間には
スリガラスや紙などの半透明物質を材質とする半透明板
１６を設ける。照明装置１５の光は半透明板１６に照射
されるので、半透明板１６全体が明るく輝く。このため
、照明装置１５は１基でよい。勿論、複数の照明装置を
設置して照明をさらに一様にして良いことは言うまでも
ない。また、一様な光を照射できる照明装置であれば、
半透明板１６を省略してもよい。

半透明板１６全体から発する光は水槽１０を照射し、通
過した光を撮像装＠２０で検出する。このため、水の部
分は光が透過して明るく検出され、一方、魚１４は光を
透過させないので暗く検出される。すなわち、魚１４は
暗い部分として認識できる。

撮像装置２ｏで撮像する領域は第１図のＡで示す領域で
ある。この撮像した画像を第４図に示す。

この画像を明るさにむらがある濃淡画像であり。

第４図に示すように背景の水は輝度Ｇｌｌ、魚の体は輝
度ＯＦ、ヒレはＧ　Ｈである。ここで、最も明るいのは
背景であり、次にヒレ、最も暗いのは魚の体である。魚
１４は暗い部分として撮像されるので、魚１４の向きが
変化しても魚自体の輝度は変化しない。例えば、魚１４
が反転しても腹部などが光で反射することはない、また
、照明装置１５から発した光は半透明板１６を介して水
槽１０の全体を照射するので、第２図で説明した反射方
式のように照明が直接魚１４にあたらない。

このため、本発明の実施例では魚１４に強い光が常時照
射されないので魚１４に与えるストレスも従来の方式に
比べて小さい。

続いて、撮像方法について説明する。工業用テレビカメ
ラ（ＩＴＶ）などの撮像装置２０では領域Ａ内の画像を
横方向に順次走査していき、各々の点での明るさをその
程度に応じて逐次電気借シＪに変換する。つまり、領戦
Ａの画像を縦横に細かく分割し、この分割した各画素の
明るさをその程度に応じて出力電圧の異なる電気信号に
変換する。

撮像装置２０から出た電気信号は電圧などのアナログ信
号である。撮像装置２０から出た電気信号は画像処理袋
＠３０に送信される６画像処理装置３０は撮像装置２０
で得た領域Ａの画像に基づいて魚１４を画像認識すると
共に、この認識結果に基づき魚１４がどれ位の移動速度
Ｖで遊泳しているかを検出する。

次に、第８図を用いて底部板１８Ｃの配置法を詳細に説
明する。第８図は第１図を側面から見た図である。撮像
装置２０の撮像角度を０とすると、水槽１０の底部に配
置する底部板１８Ｇは第８図のように０．５０　　の角
度で傾けて設置する。照明装置１５からの光は半透明板
１６を介して魚１４を照射することができるので、魚１
４が水槽１０のどの位置にいても半透明板１６をバック
にして魚１４を撮像することができる。

次に、画像処理装置３０の構成を第９図に示してこの構
成を説明する。

Ａ／Ｄ変換器３１は撮像装置２０の信号を受けてデジタ
ルに変換された濃淡画像信号を濃淡画像メモリ３１Ｍに
入力する。Ｓ淡側像メモリ３１Ｍに格納された濃淡画像
はタイマ３０Ｔから指令されたタイミングに基づいて２
値化回路３２に送信される。タイマ３０Ｔにはフラグ設
定回路３０Ｆからフラグの値が設定される。ここでフラ
グとは、計測の回数を示す。最初の計測時には、フラグ
の値は“０”である、また、タイマ３０Ｔでは画像処理
の繰り返しのタイミングや計測時間を制御する。２値化
回路３２では濃淡画像メモリ３１Ｍの信号を受けて２値
化しこれを２値化メモリ３２Ｍに格納する０重心座標計
算回路３３は２値化メモリ３２Ｍの信号を受けて魚１４
の重心座標を計算する。フラグ判定回路３４ではフラグ
の値を判定して重心座標の値を重心座標メモリ３３Ｍ２
に、または３３Ｍ１と３３Ｍ２に重心座標を格納する。

移動速度計算回路３５は魚１４の座標から移動速度を計
算してこの値を遊泳時間判定回路３６に送信する。遊泳
時間判定回路３６では移動速度Ｖを判定し遊泳時間分布
メモリ３６Ｍに格納する０重心座標変更回路３７は重心
座標メモリ３３Ｍ２に格納された重心座標の値を重心座
標メモリ３３Ｍ１に移す、フラグ設定回路３８はフラグ
の値を再度タイマ３０Ｔに設定する。タイマ３０Ｔでは
画像処理の積算時間Ｔが１回の計測時間Ｔａを越えるま
で前述した動作を繰り返す、５！算時間Ｔが１回の計測
時間Ｔａを越えたら、タイマ３０Ｔは遊泳時間分布メモ
リ３６Ｍの値を速度頻度分布計算回路３９に送信する。

速度頻度分布計算回路３９では速度頻度分布を計算し結
果を速度頻度分布メモリ３９Ｍに格納する。移動速度評
価回路４０では速度頻度分布メモリ３９Ｍの値と最大値
測定器４０Ａの値と最小値設定器４０Ｂの値を受けて魚
１４の移動速度評価する。移動速度判定回路４１は評価
結果の信号と設定器４１Ａと４１Ｂとの値を受けて移動
速度を判定する。この判定信号を警報装置５０に送信さ
れる。

次に１画像処理装置３ｏの動作を第９図を用いて詳細に
説明する。Ａ／Ｄ変換器３１は撮像装置２０の信号を受
けて濃淡画像信号をアナログ値からデジタル値に変換し
、デジタルの濃淡画像信号を濃淡画像メモリ３１Ｍに入
力する６撮像装置２０では濃淡画像を細かい升目の画素
に分割して撮像されており、各画素の明るさが信号とな
って出力されている０本実施例では縦を２５６分割、横
を２５６分割する。Ａ／Ｄ変換器３１は各画素の明るさ
のアナログ信号をデジタル値に順次変換して、デジタル
値を濃淡画像メモリ３１Ｍに格納する。濃淡画像メモリ
３１Ｍには縦が２５６個。

横が２５６個の記憶場所があり、各々の記憶場所に対応
する画素の輝度信号がデジタル値で格納される。この記
憶場所のｉ行ｊ列（ｉ＝１〜２５６゜ｊ＝１〜２５６）
目の信号すなわち輝度をＧ（ｉ。

ｊ）と表すものとする。Ａ／Ｄ変換器３１がアナログ値
を７ビツトのデジタル値に変換するものであればＧ（ｉ
＋　ｊ）は１２８レベルのデジタル値をもつ。

濃淡画像メモリ３１Ｍに機軸された濃淡画像の輝度Ｇ（
１＊ｊ）はタイマ３０Ｔから指令されたタイミングに基
づいて２値化回路３２に送信される。なお、タイマ３０
Ｔにはフラグ設定回路３０Ｆからフラグの値としてＯが
設定される。後で説明する一連の画像処理を実行するタ
イミングはタイマ３０Ｔにより与えられる０画像処理を
実行する時間間隔りとすると、このｈは０．１　秒ない
し２秒に１回程度であり、この時間間隔で以下の画像処
理を実行する。また、タイマ３０Ｔでは積算時間Ｔ（１
回の画像処理時間がｈであるかｎ回の画像処理ではＴ＝
ｎｈとなる）を計算すると共に。

積算時間Ｔが１回の計測時間Ｔａを越えるまで次に説明
する画像処理動作を繰り返す、１回の計測時間Ｔａは１
０秒ないし１時間程度である。

２値化回路３２では濃淡画像メモリ３１Ｍの輝度Ｇ（ｉ
ｙ　ｊ）を受けて閾値りよりも明るい画素を全て“Ｏｎ
レベルとし、逆に閾値りよりも暗い画素を全て“０″レ
ベルとして、この信号を２値化メモリ３２Ｍに格納する
。この２値化された信号の集合をＢ（ｉ、ｊ）とすると
、２値化の計算は次式で表される。

Ｇ（ｉｅ　ｊ）≧■、ならば、Ｂ（ｉ、ｊ）＝０・・・
（１）Ｇ（ｉｅ　ｊ）＜Ｌならば、Ｂ　（１＋　ｊ）＝
　１　・・・（２）第４図で明らなように、魚１４の体
の輝度ＧＦとヒレの輝度ＧＨは背景の輝度ＧＩ３よりも
暗く、体の輝度ＧＦが最も低い。すなわち、ＧＦ＜ＧＨ＜ＧＢ　　　　　　　　　　・・・（３）し
たがって、閾値りをＧＢとＧＨとの間に設定すると、体
の輝度ＧＦとヒレの輝度ＧＷは閾値しより低く背景の輝
度ＧＢは閾値りより高いので、（１）（２）式を各画素
について全て計算することによって、背景を“０”レベ
ル、魚１４を１”レベルとすることができる。この結果
、１”レベルの部分が魚を表し、“０”レベルの部分が
背景を表す、第４図のＡ　ｔ　−Ａ　２線上の輝度を第
５回に示し、閾値りで２値化した結果を第６図く示し、
得られた２値化画像を第７図に示す。第７図の画像が２
値化メモリ３２Ｍに格納される。

重心座樟計算回路３３は２値化メモリ３２Ｍの信号を受
けて魚１４の重心座標を計算する。２値化メモリ３２Ｍ
において“１”レベルの画素の個数をＮ、各々の座標を
Ｂ（Ｘｉ、Ｙｊ）とすると、魚１４の重合属＃！ＡＦｇ
　（Ｘｇｅ　Ｙｇ）は次式で計算する。

ｘｇ＝Σ　Ｘ　ｉ　／　Ｎ　　　　　　　　　　　　・
・・・・・（４）ｉ＝１Ｙｇ＝Σ　Ｙ　ｉ　／　Ｎ　　　　　　　　　　・・・
・・・（５）ｉ＝１計算された重心座標Ｆｇ　（Ｘｇ＋　Ｙｇ）は、フラグ
判定回路３４に送信される。フラグ判定回路３４では計
８１ｇが１回目か否かを判定するためもので、フラグの
値が０であれば重心座標の値は重心座標メモリ３３Ｍ１
及び３３Ｍ２に同じ重心座標を格納する６最初の画像処
理ではフラグ設定回路３０Ｆでフラグの値はあらかじめ
０と設定されているので、重心座標の値は重心座標メモ
リ３３Ｍ１及び３３Ｍ２に格納される。後述するが１重
心座標メモリ３３Ｍ２に格納された値は後で重心座標メ
モリ３３Ｍ１に移動されるので、２回目の画像処理以降
は重合属ａＦｇ　（Ｘｇｗ　Ｙｇ）を常に重心座標メモ
リ３３Ｍ２のみに格納する。

重心座標メモリ３３Ｍ１及び３３Ｍ２に格納された重心
座標を各々（Ｘ　ｇ　１．Ｙ　ｇ　ｔ）及び（Ｘｇｚ＋
Ｙｇｚ）　　とすると、これらの値は移動速度計算回路
３５に入力されて魚１４の移動速度を次式で計算する。

・・・・・・（６）１回目の計算だけは移動速度は０になるが、２回目以降
は時間り経過した後の移動速度が正しく計算される。移
動速度Ｖが計算されたら、この値Ｖは遊泳時間判定回路
３６に送信される。遊泳時間判定回路３６では移動速度
Ｖがどの速度領域になるかを逐次判定し判定結果を遊泳
時間分布メモリ３６Ｍに格納する。遊泳時間分布とはあ
る速度で泳いでいた時間がどれくらいあったを表すもの
で、第１０図に示すように横軸が速度Ｖ、縦軸が遊泳時
間１工の長さを表す、遊泳時間分布メモリ３６Ｍにはに
個の記憶場所があり、これらの値をＨ（ｉ）としこの初
期値をＨ（ｉ）ｏとすると、ここにはあらじめ０の値を
格納しておく。遊泳時間判定回路３６では移動速度■が
どの速度領域になるかをつぎのようにして逐次判定し時
間りを加算して遊泳時間分布メモリ３６Ｍに格納する。

０≦Ｖ　＜　Ｖ　ｓならばＨ（１）＝Ｈ（ｉ）ｏ＋ｈｖ
１≦Ｖ＜Ｖ２．ならばＨ（２）＝Ｈ（２）ｏ＋ｈＶＺ≦
Ｖ　＜　Ｖ　ｎならばＨ（３）＝Ｈ（３）ｏ＋ｈＶ　ｋ
−１≦Ｖ＜ＶｋならばＨ（Ｋ）＝）Ｉ（Ｋ）ｏ＋　ｈこ
の計算が終了したら、次に重心座標変更回路３７が動作
する０重心座標変更回路３７は重心座標メモリ３３Ｍ２
に格納された重心座標の値を重心座標メモリ３３Ｍ１に
移す。次に、フラグ設定回路３８が動作してフラグの値
を１に設定してタイマ３０Ｔにもどる。タイマ３０Ｔで
は積算時間Ｔが１回の計測定時間Ｔａを越えるまでの前
述した画像処理動作を繰り返す。このため、遊泳時間分
布メモリ３６Ｍに格納された値Ｈ（ｉ）は魚１４の遊泳
時間のトータルの長さを表す。

積算時間Ｔが１回の計算時間Ｔａを越えたら、タイマ３
０Ｔは遊泳時間分布メモリ３６Ｍの値Ｈ（ｉ）を速度頻
度分布計算回路３９に送信する。

速度頻度分布計算回路３９では次式で速度頻度分布を計
算し、計算結果を速度頻度分布メモリ３９Ｍに格納する
。

Ｈｖ　（Ｋ）＝　Ｈ（ｉ　）／　Ｔ　　　　　　　　・
＝　−（７）速度頻度分布とは遊泳時間分布を計測時間
Ｔで基準化したものである。次に速度頻度分布メモリ３
９Ｍの値は移動速度評価回路４０に送信される。

一方、移動速度評価回路４０には最大値設定器４０Ａと
最小値設定器４０Ｂとから各々移動速度の最大基準値Ｋ
ＩＩＩａｘと最小基準値Ｋ　ｍｉｎとが入力される。第
１１図は速度頻度分布と最大基準値Ｋｍａｘと最小基準
値Ｋｍｊｎとを図示しである。最大基準値Ｋｍａｘは魚
１４の動きが異常に早すぎると見なせる移動速度に設定
され、Ｋｍａｘより大きい値が計測時間Ｔａの間に頻繁
にでると毒物流入による異常行動であることを示す。最
小基準値Ｋ　ｌｌ１ｉｎは魚１４の動きが異常に少ない
と見なせる移動速度に設定され、Ｋ＋ｏｊｎより小さい
値が計測時間Ｔａの間に頻繁にでると毒物流入により魚
１４の動きが極端に少なくなったかまたは死んだことを
示す、移動速度評価回路４０では速度頻度分布メモリ３
９Ｍの値と最大値設定器４０Ａの値と最小値設定器４０
Ｂの値を受けて次の計算を実行する。

Ｋ＝１ ′　■ Ｈｍａｘ＝：Σ　Ｈｖ（Ｋ）　　　　　　　　・・・・
・・（９）Ｋ”Ｋ−ａ、Ｈｍｉｎ　とＨｍａｘ　とは第１１図に示すような面積
。

を表す、移動速度判定回路４１はこれらＨｍｉｎとＨｍ
ａｘとの値を受けると共に、設定器４１Ａと４１Ｂとか
らＨｍｉｎ”とＨｒａａｘ’との値が入力され次式の判
定が実行される。

Ｈｌ１ｌｉｎ≧Ｈｌｌｌ１ｎ”　　　　　　　　　　−
−（１０）Ｈ＋ｎａｘ≧Ｈｗａｘ”　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　−−（１１）これらの式で示
すようにＨｗ＋ｉｎがＨｍｉｎ＠より大きいか又はＨ＋
ａａｘ　ｈ＜　ＨＬＢａｘ”よりも大きければ魚１４が
異常に早く遊泳したか又は異常に遅く遊泳したかを意味
するので魚の行動は異常であるとみなす。移動速度判定
回路４１は魚１４の動きが正常であると判定したらタイ
マ３０Ｔに戻り次の計測を開始するが、異常であると判
定されたら警報装＠５０に信号を送信して警報を出力さ
れる。例えば、異常状態がオンで示されるとすると、警
報装置５０は警報を鳴らしたり、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。

なお、最大値設定器４０Ａと最小値設定器４０Ｂとから
設定する最大基準値Ｋ　ＩＩａｘと最小基準値Ｋ　ｗｉ
ｎは魚の種類や水温などの環境条件に応じて変更できる
。この変更操作は手動または自動で行い１例えば、水温
変化に対して最大基準値Ｋｍａｘと最小基準値Ｋ　ｗｉ
ｎとを自動変更する場合は、まず、水槽中の水温を計２
１１１Ｊ（図示しない）し、この計測値に基づいて最大
基準値に＋ｎａｘと最小基準値Ｋ　ｌ１ｉｎとを変更す
る。

また、モニターテレビ６０は撮像装置２０の画像を表示
したり、２値化メモリ３２Ｍの画像や第１１図に示すよ
うな速度頻度分布メモリ３９　Ｍのグラフなどを表示す
る。

第１２図は第１図の実施例と同じ効果が期待できる実施
例で、水槽１０の下部から半透明板１６を介して照明し
、魚１４を撮像装置２０で撮像する例である。この例で
は魚１４を一ヒから撮像するので水平方向の動きを確実
に検出できる効果がある。

第１３図は第１図と第１２図の実施例を組み合わせた実
施例で、魚１４の垂直方向並びに水平方向の動きを検出
することができる。したがって、魚１４の動きをより確
実且つ高精度に検出することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば魚１４を撮像する際に、照明装置】５を
撮像装置２０から見て水槽１０の後方に配置すると共に
、照明装置１５と水槽１ｏとの間に半透明板１６を設置
して魚１４を照明している。

このため、魚１４全体を常に暗く撮像することができる
。この結果、魚１４を２値化によって安定して撮像する
ことができるので、魚１４の移動を確実に画像認識する
ことができる。したがって、魚１４が異常な行動をした
場合にはこれを精度良く検知し、水質の異常を早期に知
ることができ、水質の安全性監視を支援できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を表す図、第２図は従来の照明
並びに撮像方法を表す図、第３図は従来の方法での魚の
撮像画像の図、第４図は本発明による魚の撮像画像の図
、第５図、第６図、並びに第７図は画像処理動作を表す
図、第８図は本発明の実施例を表す図、第９図は第１図
の実施例における画像処理装置の構成を詳細に説明する
図、第１０図並びに第１１図は画像処理動作を詳細に説
明するための図、第１２図並びに第１３図は本発明の他
の実施例を説明する図である。１０・・・水槽、１４・・・魚、１５・・・照明装置、
１６・・・半透明板、１８Ａ、Ｂ・・・仕切板、１８Ｇ
・・・底部板、２０・・・撮像装置、３０・・・画像処
理装置、５０・・・警報装置、６０・・・モニターテレ
ビ。

Claims

【特許請求の範囲】１、水中の毒物流入検知のために水棲動物を飼育する水
槽と、該水棲動物の画像情報を電気信号に変換する撮像
装置と、該水棲動物を撮像するための照明装置と、該撮
像装置から得られる画像情報から前記水棲動物を画像認
識する画像認識装置を具備した、水棲動物の画像監視装
置において、前記照明装置は前記水槽をはさんで前記撮
像装置の反対側に配置したことを特徴とする水棲動物の
画像監視装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記水槽と前記照
明装置との間に光を散乱させて少なくとも一部を透過さ
せる半透明物を配置したことを特徴とする水棲動物の画
像監視装置。