(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023181985
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】魚測定装置および魚測定方法
(51)【国際特許分類】
A01K 61/95 20170101AFI20231218BHJP
【ＦＩ】
A01K61/95
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093998
(22)【出願日】2023-06-07
(31)【優先権主張番号】22178622
(32)【優先日】2022-06-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】23153330
(32)【優先日】2023-01-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】000166247
【氏名又は名称】古野電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111383
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
(74)【代理人】
【識別番号】100170922
【弁理士】
【氏名又は名称】大橋 誠
(72)【発明者】
【氏名】池上 温史
(72)【発明者】
【氏名】中村 悟史
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 航
【テーマコード（参考）】
2B104
【Ｆターム（参考）】
2B104AA01
2B104CA01
2B104GA01
(57)【要約】
【課題】撮像画像から魚を精度良く測定することが可能な魚測定装置および魚測定方法を提供する。
【解決手段】魚測定装置１は、水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置３０と、撮像装置３０の視野に少なくとも一部が配置された背景板６０と、撮像装置３０と背景板６０との間の魚の通路Ａ１を上から照らす第１照明装置４０と、魚の通路Ａ１を撮像装置３０側から照らす第２照明装置５０と、魚の通路Ａ１の撮像装置３０側の部分を遮る魚除け装置７０と、魚の通路Ａ１を泳ぐ魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】魚測定装置１は、水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置３０と、撮像装置３０の視野に少なくとも一部が配置された背景板６０と、撮像装置３０と背景板６０との間の魚の通路Ａ１を上から照らす第１照明装置４０と、魚の通路Ａ１を撮像装置３０側から照らす第２照明装置５０と、魚の通路Ａ１の撮像装置３０側の部分を遮る魚除け装置７０と、魚の通路Ａ１を泳ぐ魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の視野に少なくとも一部が配置された背景板と、
前記撮像装置と前記背景板との間の魚の通路を上から照らす第１照明装置と、
前記魚の通路を前記撮像装置側から照らす第２照明装置と、
前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮る魚除け装置と、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記撮像装置の視野に少なくとも一部が配置された背景板と、
前記撮像装置と前記背景板との間の魚の通路を上から照らす第１照明装置と、
前記魚の通路を前記撮像装置側から照らす第２照明装置と、
前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮る魚除け装置と、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項2】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記魚除け装置は、前記背景板と前記魚除け装置との間の最短距離が、前記背景板と前記撮像装置との間の最短距離より小さくなるように、前記魚の通路に配置されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記魚除け装置は、前記背景板と前記魚除け装置との間の最短距離が、前記背景板と前記撮像装置との間の最短距離より小さくなるように、前記魚の通路に配置されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項3】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記魚除け装置は、１つ以上の板を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記魚除け装置は、１つ以上の板を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項4】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記魚除け装置は、第１の板を備え、
平面視において、前記第１の板と前記撮像装置が向く方向とが第１傾斜角を形成する、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記魚除け装置は、第１の板を備え、
平面視において、前記第１の板と前記撮像装置が向く方向とが第１傾斜角を形成する、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項5】
請求項４に記載の魚測定装置において、
平面視において、前記第１の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の入口に接近している、
ことを特徴とする魚測定装置。
平面視において、前記第１の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の入口に接近している、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項6】
請求項４に記載の魚測定装置において、
前記第１の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記第１の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項7】
請求項４ないし６の何れか一項に記載の魚測定装置において、
前記魚除け装置は、前記第１の板とは異なる第２の板をさらに備え、
平面視において、前記第２の板と前記撮像装置が向く方向とが第２傾斜角を形成する、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記魚除け装置は、前記第１の板とは異なる第２の板をさらに備え、
平面視において、前記第２の板と前記撮像装置が向く方向とが第２傾斜角を形成する、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項8】
請求項７に記載の魚測定装置において、
平面視において、前記第２の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の出口に接近している、
ことを特徴とする魚測定装置。
平面視において、前記第２の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の出口に接近している、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項9】
請求項７に記載の魚測定装置において、
前記第２の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記第２の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されている、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項10】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記撮像装置は、実質的に水平方向に向いており、
前記第２照明装置は、少なくとも前記撮像装置が向く前記方向と実質的に同じ方向を照明する、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記撮像装置は、実質的に水平方向に向いており、
前記第２照明装置は、少なくとも前記撮像装置が向く前記方向と実質的に同じ方向を照明する、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項11】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記第２照明装置は、第１グループおよび第２グループにグループ化される複数のＬＥＤのアレイを備え、第１グループは水平に照明し、第２グループは、第１グループとは異なる照明方向を照明する、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記第２照明装置は、第１グループおよび第２グループにグループ化される複数のＬＥＤのアレイを備え、第１グループは水平に照明し、第２グループは、第１グループとは異なる照明方向を照明する、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の魚測定装置において、
前記第２グループの前記照明方向は、鉛直である、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記第２グループの前記照明方向は、鉛直である、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項13】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記撮像装置、前記背景板、前記第１照明装置、前記第２照明装置および前記魚除け装置が装着されたフレームと、
前記フレームを鉛直に移動させるレールと、をさらに備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記撮像装置、前記背景板、前記第１照明装置、前記第２照明装置および前記魚除け装置が装着されたフレームと、
前記フレームを鉛直に移動させるレールと、をさらに備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項14】
請求項１に記載の魚測定装置において、
前記処理回路は、前記撮像画像から前記魚の通路を泳ぐ前記魚の大きさを算出する、
ことを特徴とする魚測定装置。
前記処理回路は、前記撮像画像から前記魚の通路を泳ぐ前記魚の大きさを算出する、
ことを特徴とする魚測定装置。
【請求項15】
撮像装置の視野に背景板の少なくとも一部を配置して前記撮像装置と前記背景板との間に魚の通路を形成し、
前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮って前記通路を泳ぐ魚を前記撮像装置から離間させ、
前記魚の通路を上および前記撮像装置側からそれぞれ照明し、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚を前記撮像装置で撮像して撮像画像に対する処理を行う、
ことを特徴とする魚測定方法。
前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮って前記通路を泳ぐ魚を前記撮像装置から離間させ、
前記魚の通路を上および前記撮像装置側からそれぞれ照明し、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚を前記撮像装置で撮像して撮像画像に対する処理を行う、
ことを特徴とする魚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水中を泳ぐ魚を測定する魚測定装置および魚測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、水中を泳ぐ魚を撮像して、魚の大きさを測定する装置が知られている。この種の装置では、撮像時に、魚の側面がライトで照らされる。たとえば、カメラの周囲にＬＥＤが配置され、撮像方向に魚が照明される。以下の特許文献１には、この種の装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】欧州特許出願公開第３４６５０８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、屋内に生簀が設置される陸上養殖では、海上養殖に比べて、自然光が水面から水中に入り込みにくい。このため、上記のように魚を撮像方向に照明する構成では、魚の体上部の明るさが不足しやすい。これを解消するために照明強度を高めると、魚の体下部の明るさが過剰となって、魚の画像から魚の特徴量を正確に取得することが困難となる。また、陸上養殖では、撮像方向の背景が、暗所であるか、特殊な色や模様となっている場合が多い。このため、撮像画像において魚と背景との境界が不明確となり、魚の特徴量を正確に取得できないことが起こり得る。さらに、生簀内において魚の密度が高い場合は、魚の計測に必要な距離を魚とカメラとの間に確保することが困難である。
【0005】
かかる課題に鑑み、本発明は、撮像画像から魚を精度良く測定することが可能な魚測定装置および魚測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の態様は魚測定装置に関する。この態様に係る魚測定装置は、水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の視野に少なくとも一部が配置された背景板と、前記撮像装置と前記背景板との間の魚の通路を上から照らす第１照明装置と、前記魚の通路を前記撮像装置側から照らす第２照明装置と、前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮る魚除け装置と、前記魚の通路を泳ぐ前記魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える。
【0007】
本態様に係る魚測定装置によれば、第１照明装置により魚の通路が上から照明され、さらに、第２照明装置により魚の通路が撮像装置側から照明される。このため、撮像の際に、第１照明装置と第２照明装置の照明強度および照明比率を魚種に応じて調節することにより、魚の体上部および体下部の両方を良好に照明できる。また、撮像装置の視野に背景板が配置されるため、魚と背景とのコントラストが高められる。さらに、魚の通路の撮像装置側の部分が魚除け装置で遮られるため、魚の密度が高い場合であっても、撮像領域に含まれる魚の数を少なくでき、且つ、魚の計測に必要な距離を魚と撮像装置との間に確保できる。よって、高品質の魚の画像を取得でき、水中を泳ぐ魚を精度良く測定できる。
【0008】
本態様に係る魚測定装置において、前記魚除け装置は、前記背景板と前記魚除け装置との間の最短距離が、前記背景板と前記撮像装置との間の最短距離より小さくなるように、前記魚の通路に配置され得る。
【0009】
この構成によれば、背景板と魚除け装置との間の最短距離と、背景板と撮像装置との間の最短距離との差分だけ、魚を撮像装置から離間させやすくなる。
【0010】
本態様に係る魚測定装置において、前記魚除け装置は、１つ以上の板を備え得る。
【0011】
たとえば、前記魚除け装置は、第１の板を備え、平面視において、前記第１の板と前記撮像装置が向く方向とが第１傾斜角を形成する。
【0012】
この場合、平面視において、前記第１の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の入口に接近している。
【0013】
この構成によれば、第１の板と背景板との間の隙間を通って撮像領域に進入する魚を撮像装置から離間させることができる。
【0014】
ここで、前記第１の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されていることが好ましい。これにより、第１の板に対する水流の抵抗を減らすことできる。
【0015】
また、前記魚除け装置は、前記第１の板とは異なる第２の板をさらに備え、平面視において、前記第２の板と前記撮像装置が向く方向とが第２傾斜角を形成する。
【0016】
この場合、平面視において、前記第２の板は、前記背景板側の方が前記撮像装置側よりも前記魚の通路の出口に接近している。
【0017】
この構成によれば、撮像領域を通って第２の板と背景板との間の隙間に向かう魚を撮像装置から離間させることができる。
【0018】
ここで、前記第２の板は、水を流通させるための１つ以上の孔が形成されていることが好ましい。これにより、第２の板に対する水流の抵抗を減らすことできる。
【0019】
本態様に係る魚測定装置において、前記撮像装置は、実質的に水平方向に向いており、前記第２照明装置は、少なくとも前記撮像装置が向く前記方向と実質的に同じ方向を照明するよう構成され得る。
【0020】
この構成によれば、通路を泳ぐ魚を第２照明装置によって撮像方向に照明できる。
【0021】
前記第２照明装置は、第１グループおよび第２グループにグループ化される複数のＬＥＤのアレイを備え、第１グループは水平に照明し、第２グループは、第１グループとは異なる照明方向を照明するよう構成され得る。
【0022】
この構成によれば、通路を泳ぐ魚を第２照明装置によって水平に照明できるとともに水平とは異なる方向に照明できる。
【0023】
ここで、前記第２グループの前記照明方向は、鉛直とされ得る。これにより、第１照明装置とともに第２照明装置の第２グループによって、通路を泳ぐ魚を鉛直に照明できる。
【0024】
本態様に係る魚測定装置は、前記撮像装置、前記背景板、前記第１照明装置、前記第２照明装置および前記魚除け装置が装着されたフレームと、前記フレームを鉛直に移動させるレールと、をさらに備え得る。
【0025】
この構成によれば、レールに沿ってフレームを移動させることにより、撮像装置、背景板、第１照明装置、第２照明装置および魚除け装置を、深さ方向に一体的に移動させることができる。よって、測定対象魚種に適する深さ位置に、魚の通路および撮像位置を位置付けることができる。
【0026】
本態様に係る魚測定装置において、前記処理回路は、前記撮像画像から前記魚の通路を泳ぐ前記魚の大きさを算出するよう構成される。
【0027】
この構成によれば、高品質の魚の画像に基づいて高精度に魚の大きさを算出できる。
【0028】
本発明の第２の態様は、魚測定方法に関する。この態様に係る魚測定方法は、撮像装置の視野に背景板の少なくとも一部を配置して前記撮像装置と前記背景板との間に魚の通路を形成し、前記魚の通路の前記撮像装置側の部分を遮って前記通路を泳ぐ魚を前記撮像装置から離間させ、前記魚の通路を上および前記撮像装置側からそれぞれ照明し、前記魚の通路を泳ぐ前記魚を前記撮像装置で撮像して撮像画像に対する処理を行う。
【0029】
本態様に係る魚測定方法によれば、第１の態様に係る魚測定装置と同様の効果が奏され得る。
【発明の効果】
【0030】
以上のとおり、本発明によれば、撮像画像から魚を精度良く測定することが可能な魚測定装置および魚測定方法を提供することができる。
【0031】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図10】図１０（ａ）は、実施形態に係る、魚除け装置が設置された場合の一方のカメラの撮像画像を模式的に示す図である。図１０（ｂ）は、比較例に係る、魚除け装置が設置されなかった場合の一方のカメラの撮像画像を模式的に示す図である。
【図11】図１１（ａ）は、他の比較例に係る、背景板が省略された場合の撮像画像を模式的に示す図である。図１１（ｂ）は、さらに他の比較例に係る、第１照明装置が省略された場合の撮像画像を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、屋内の生簀に魚測定装置が設置される。便宜上、図面には、互いに直交するＸＹＺ軸が適宜付記されている。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｘ軸正方向は、魚の移動する方向である。
【0034】
【0035】
【0036】
背景板６０が撮像装置３０に対向して設置されることにより、撮像装置３０と背景板６０との間に、魚の通路Ａ１が形成される。第１照明装置４０は、魚の通路Ａ１を上から照らす。第２照明装置５０は、魚の通路Ａ１を撮像装置３０側から照らす。魚除け装置７０は、魚の通路Ａ１の撮像装置３０側の部分を遮って、撮像装置３０と魚との距離を確保する。
【0037】
支持フレーム１０は、上フレーム１１と下フレーム１２とを備える。昇降装置２０は、Ｘ軸方向に並ぶ一対のレール２１と、突出部２２、２３とを備える。突出部２２は、一対のレール２１の上端をＸ軸方向に接続する梁の中央からＹ軸負方向に突出している。突出部２３は、一対のレール２１の下端をＸ軸方向に接続する梁の中央からＹ軸正方向に突出している。上フレーム１１および下フレーム１２は、複数のガイドローラ２４および複数のガイドローラ２５によって、鉛直方向に移動可能に、一対のレール２１に支持されている。
【0038】
図２に示すように、魚測定装置１は、突出部２２が生簀２の縁に掛けられることにより、生簀２に設置される。突出部２２は、所定の固定具で、生簀２の縁に固定される。支持フレーム１０は、昇降装置２０に案内されながら、水面３から水中に沈められる。この状態で、昇降装置２０は、生簀２の網２ａから所定距離だけ離れている。使用者は、ロープ２６を手繰って、撮像装置３０を測定対象の魚が泳ぐ深度に位置づける。その後、使用者は、ロープ２６を生簀２の縁に固定する。これにより、魚測定装置１の設置が完了する。
【0039】
生簀２内の水は、水流装置によりＸ軸負方向に流される。これにより、生簀２内の魚は、Ｘ軸正方向に泳ぐ。このとき、生簀２内の魚の一部が通路Ａ１を通る。これにより、魚が撮像装置３０によって撮像される。撮像された魚の画像は、図示しない通信ケーブルを介して、処理ユニット８０から生簀２上の端末（図示せず）に送信される。こうして、端末において、魚の画像から、魚の大きさが測定される。生簀２内の水が流される方向はＸ軸負方向に限定されるものではなく、Ｘ軸正方向であってもよい。
【0040】
図４は、支持フレーム１０と昇降装置２０の構成を示す斜視図である。
【0041】
上フレーム１１は、２つのアーチ部１１ａと、アーチ部１１ｂと、ループ部１１ｃとを一体的に備える。平面視において、ループ部１１ｃはＹ軸方向に長い長方形である。ループ部１１ｃの２つの長辺を跨ぐように、２つのアーチ部１１ａがＹ軸方向に並んで形成されている。Ｙ軸方向に見て、アーチ部１１ａは矩形である。２つのアーチ部１１ａは、同じ形状である。ループ部１１ｃのＹ軸負側の短辺の中央にアーチ部１１ｂが形成されている。Ｙ軸方向に見て、アーチ部１１ｂは矩形である。アーチ部１１ｂは、アーチ部１１ａと同じ高さであり、Ｘ軸方向の幅がアーチ部１１ａより狭い。
【0042】
下フレーム１２は、２つの梁部１２ａと、ループ部１２ｂと、２つの突出部１２ｃと、板部１２ｄとを一体的に備える。Ｙ軸方向に見て、ループ部１２ｂは、Ｘ軸方向に長い長方形である。ループ部１２ｂの２つの長辺を接続するように、２つの梁部１２ａがＸ軸方向に並んで形成されている。２つの突出部１２ｃは、それぞれ、ループ部１２ｂの上側の２つの角からＹ軸正方向に突出している。板部１２ｄは、ループ部１２ｂの２つの長辺を接続するように形成されている。板部１２ｄのＹ軸正側の面は、ループ部１２ｂのＹ軸正側の面と同じ平面に含まれる。板部１２ｄのＹ軸負側は、ループ部１２ｂのＹ軸負側の面から突出している。
【0043】
上フレーム１１は、Ｘ軸方向に対称且つＹ軸方向に対称な形状である。下フレーム１２は、Ｘ軸方向に対称且つＺ軸方向に対称な形状である。上フレーム１１および下フレーム１２は、剛性が高く錆びにくい材料から構成される。上フレーム１１および下フレーム１２は、たとえば、ＳＵＳ等の金属材料から構成される。上フレーム１１および下フレーム１２の断面は、略正方形である。昇降装置２０のレール２１、突出部２２および突出部２３も、ＳＵＳ等の剛性が高く錆びにくい材料から構成される。レール２１の断面は、略正方形である。
【0044】
上フレーム１１には、アーチ部１１ｂのＸ軸正側の辺に２つのガイドローラ２４が設置され、アーチ部１１ｂのＸ軸負側の辺に２つのガイドローラ２４が設置される。ガイドローラ２４は、Ｙ軸方向に並ぶ一対のローラ２４ａを有する。これら一対のローラ２４ａは、レール２１をＹ軸方向に挟む。これにより、上フレーム１１は、Ｙ軸方向の移動を規制されつつ、上下方向に移動可能にレール２１に支持される。
【0045】
また、ループ部１１ｃのＹ軸負側の辺に２つのガイドローラ２５が設置される。ガイドローラ２５は１つのローラ２５ａを備える。ループ部１１ｃに設置された２つのガイドローラ２５のうち、Ｘ軸正側のガイドローラ２５のローラ２５ａは、Ｘ軸正側のレール２１のＸ軸正側の面に当接し、Ｘ軸負側のガイドローラ２５のローラ２５ａは、Ｘ軸負側のレール２１のＸ軸負側の面に当接する。これにより、上フレーム１１は、Ｘ軸方向の移動を規制されつつ、上下方向に移動可能にレール２１に支持される。
【0046】
下フレーム１２には、Ｘ軸正側の梁部１２ａに２つのガイドローラ２４が設置され、Ｘ軸負側の梁部１２ａに２つのガイドローラ２４が設置される。これらガイドローラ２４の一対のローラ２４ａによって、レール２１がＹ軸方向に挟まれる。これにより、下フレーム１２は、Ｙ軸方向の移動を規制されつつ、上下方向に移動可能にレール２１に支持される。
【0047】
また、ループ部１２ｂの上辺に２つのガイドローラ２５が設置される。これらガイドローラ２５のうち、Ｘ軸正側のガイドローラ２５のローラ２５ａは、Ｘ軸正側のレール２１のＸ軸正側の面に当接し、Ｘ軸負側のガイドローラ２５のローラ２５ａは、Ｘ軸負側のレール２１のＸ軸負側の面に当接する。これにより、下フレーム１２は、Ｘ軸方向の移動を規制されつつ、上下方向に移動可能にレール２１に支持される。
【0048】
こうして、上フレーム１１および下フレーム１２は、それぞれ、複数のガイドローラ２４および複数のガイドローラ２５によって、上下方向に移動可能にレール２１に支持される。下フレーム１２の下方向の移動は、突出部２３によって規制される。すなわち、ループ部１２ｂの下面が突出部２３の上面に当接することにより、下フレーム１２が昇降装置２０から下方向に抜け落ちることが規制される。
【0049】
上フレーム１１は、下フレーム１２の一対の突出部１２ｃに支えられる。この状態で、ループ部１１ｃのＹ軸負側の辺とループ部１２ｂの上辺とが、たとえば位置Ｂ１で結束される。これにより、上フレーム１１と下フレーム１２とが一体化される。さらに、アーチ部１１ｂの上辺にロープ２６が接続される。これにより、ロープ２６を上方に手繰ることで、支持フレーム１０を上方に移動させることができる。
【0050】
なお、昇降装置２０は、支持フレーム１０の上方への移動を規制する構成を備えていない。このため、支持フレーム１０は、昇降装置２０から容易に取り外すことができる。また、複数のガイドローラ２４および複数のガイドローラ２５を一対のレール２１に上から噛み合わせることで、支持フレーム１０を昇降装置２０に容易に装着することができる。
【0051】
【0052】
撮像装置３０は、Ｘ軸方向に並ぶ２つのカメラ３１、３２を備える。カメラ３１、３２は、魚の大きさを測定するためのステレオカメラを構成する。カメラ３１、３２は、支持板１３を介して、下フレーム１２に取り付けられる。すなわち、支持板１３が下フレーム１２の板部１２ｄに設置され、支持板１３の下面にカメラ３１、３２が設置される。支持板１３は、ＳＵＳ等の剛性が高く錆びにくい材料から構成される。
【0053】
カメラ３１、３２の撮像方向は、実質的に水平方向である。カメラ３１の撮像方向は、Ｙ軸正方向から所定角度だけＸ軸正方向に傾いている。カメラ３２の撮像方向は、Ｙ軸正方向から所定角度だけＸ軸負方向に傾いている。Ｙ軸方向に対するカメラ３１、３２の撮像方向の傾き角は、互いに同じである。
【0054】
第１照明装置４０は、Ｘ軸方向に並ぶ２つの照明ユニット４１、４２を備える。照明ユニット４１は、Ｙ軸方向に延びる一対のＬＥＤアレイ４１ａと、これらＬＥＤアレイ４１ａを支持する平板状のベース板４１ｂとを備える。ＬＥＤアレイ４１ａには、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）がＹ軸方向に並んで配置されている。各ＬＥＤは、所定の広がり角で白色光を出射する。ベース板４１ｂは、錆びにくい材料から構成される。ベース板４１ｂが上フレーム１１の２つのアーチ部１１ａの下面に装着されることにより、照明ユニット４１が上フレーム１１に設置される。
【0055】
照明ユニット４２は、照明ユニット４１と同様の構成である。照明ユニット４２は、Ｙ軸方向に延びる一対のＬＥＤアレイ４２ａと、これらＬＥＤアレイ４２ａを支持する平板状のベース板４２ｂとを備える。ＬＥＤアレイ４２ａには、複数のＬＥＤがＹ軸方向に並んで配置されている。ベース板４２ｂが上フレーム１１の２つのアーチ部１１ａの下面に装着されることにより、照明ユニット４２が上フレーム１１に設置される。
【0056】
第２照明装置５０は、Ｘ軸方向に並ぶ２つの照明ユニット５１、５２を備える。照明ユニット５１は、互いに並行に延びる３対のＬＥＤアレイ５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、これらＬＥＤアレイを支持する平板状のベース板５１ｄと、を備える。ＬＥＤアレイ５１ａ、５１ｂ、５１ｃには、それぞれ、複数のＬＥＤが、ＬＥＤアレイの延びる方向に並んで配置されている。各ＬＥＤは、所定の広がり角で白色光を出射する。ベース板５１ｄは、Ｘ軸に平行な２つの折り曲げ線により２段に折り曲げられている。ベース板５１ｄは、錆びにくい材料から構成される。
【0057】
一対のＬＥＤアレイ５１ａは、Ｘ－Ｚ平面に平行なベース板５１ｄの部分に配置されている。一対のＬＥＤアレイ５１ｂは、Ｘ－Ｙ平面に平行なベース板５１ｄの部分に配置されている。一対のＬＥＤアレイ５１ｃは、Ｘ－Ｚ平面およびＸ－Ｙ平面に対して傾斜したベース板５１ｄの部分に配置されている。したがって、照明ユニット５１に配置された複数のＬＥＤは、２つの折り曲げ線によって、一対のＬＥＤアレイ５１ａに含まれる第１グループと、一対のＬＥＤアレイ５１ｂに含まれる第２グループと、一対のＬＥＤアレイ５１ｃに含まれる第３グループとに区分される。
【0058】
ベース板５１ｄのＸ－Ｚ平面に平行な部分が、ループ部１２ｂのＸ軸負側の辺の前面に設置され、ベース板５１ｄのＸ－Ｙ平面に平行な部分が、Ｘ軸負側の突出部１２ｃの下面に設置される。これにより、照明ユニット５１が、下フレーム１２に設置される。
【0059】
照明ユニット５２は、照明ユニット５１と同様の構成を備える。照明ユニット５２は、互いに並行に延びる３対のＬＥＤアレイ５２ａ、５２ｂ、５２ｃと、これらＬＥＤアレイを支持する平板状のベース板５２ｄと、を備える。照明ユニット５２の設置方法は、照明ユニット５１と同様である。２段に折り曲げられたベース板５２ｄが、下フレーム１２のＸ軸正側のループ部１２ｂのＹ軸正側の面および突出部１２ｃの下面に設置されることにより、照明ユニット５２が下フレーム１２のＸ軸正側の端部に設置される。照明ユニット５２に配置された複数のＬＥＤは、一対のＬＥＤアレイ５２ａに含まれる第１グループと、一対のＬＥＤアレイ５２ｂに含まれる第２グループと、一対のＬＥＤアレイ５２ｃに含まれる第３グループとに区分される。
【0060】
一対のＬＥＤアレイ５１ａ、５２ａ（第１グループのＬＥＤ）の照射方向は、実質的に水平方向（Ｙ軸正方向）である。一対のＬＥＤアレイ５１ｂ、５２ｂ（第２グループのＬＥＤ）の照射方向は、実質的に鉛直下方向（Ｚ軸負方向）である。一対のＬＥＤアレイ５１ｃ、５２ｃ（第３グループのＬＥＤ）の照射方向は、水平方向（Ｙ軸正方向）から所定角度（たとえば４５°）だけ鉛直下方向に傾いた方向である。
【0061】
支持板１３の上面には、処理ユニット８０が設置される。処理ユニット８０は、防水構造を備えたボックス内に回路基板が収容されて構成される。回路基板には、撮像装置３０、第１照明装置４０および第２照明装置５０を制御するための処理回路と、生簀外の陸上に設置された端末と通信を行うための通信インタフェースとが実装されている。処理ユニット８０と端末とは、図示しない通信ケーブルによって接続される。
【0062】
図６は、上フレーム１１に対する背景板６０の設置状態を示す斜視図である。
【0063】
背景板６０は、支持板６１を介して上フレーム１１に設置される。すなわち、上フレーム１１のループ部１１ｃのＹ軸正側の面に支持板６１が設置され、この支持板６１のＹ軸負側の面に背景板６０が設置される。支持板６１は、剛性が高く錆びにくい金属材料から構成される。背景板６０は、均一な厚みの板状の部材である。背景板６０は、樹脂等の錆びにくい材料から構成される。背景板６０は、Ｙ軸負側の面がＹ軸方向に垂直となるように上フレーム１１に設置される。
【0064】
背景板６０は、無地で、且つ、均一な色を有する。背景板６０の色として、撮像画像上において魚とのコントラストが高い色が選択される。たとえば、対象魚種がサバの場合、背景板６０の色として白が選択される。
【0065】
【0066】
魚除け装置７０は、Ｘ軸方向に並ぶ第１の板７１および第２の板７２を備える。第１の板７１は、支持板１３上面のＸ軸負側の端部に設置され、第２の板７２は、支持板１３上面のＸ軸正側の端部に設置される。
【0067】
第１の板７１および第２の板７２には、水を流通させるための複数の円形の孔７１ａ、７２ａ（孔７２ａについては図３参照）が形成されている。孔７１ａ、７２ａは、必ずしも複数でなくてもよく、円形でなくてもよい。たとえば、第１の板７１および第２の板７２の中央付近に、魚が通り抜けできない程度の矩形の大きな孔が１つだけ形成されてもよい。
【0068】
図８に示すように、カメラ３１、３２の撮像方向は、それぞれ、Ｙ軸方向から同じ角度だけ互いに逆の方向に傾いている。しかし、撮像装置３０が向く方向は、Ｙ軸正方向である。すなわち、Ｘ軸方向における２つのカメラ３１、３２の中間位置と、これらカメラ３１、３２の視野ＦＶ１、ＦＶ２が重なる範囲のＸ軸方向の中間位置とを結ぶ方向が、撮像装置３０が向く方向となる。したがって、撮像装置３０が向く方向は、Ｙ軸正方向である。
【0069】
平面視において、第１の板７１と撮像装置３０が向く方向とが第１傾斜角θ１を形成し、第２の板７２と撮像装置３０が向く方向とが第２傾斜角θ２を形成する。第１傾斜角θ１および第２傾斜角θ２は、撮像装置３０が向く方向に対して、０度でもなく、９０度でもない角度である。ここでは、第１傾斜角θ１と第２傾斜角θ２は同じである。第１傾斜角θ１と第２傾斜角θ２とが、互いに相違していてもよい。
【0070】
また、平面視において、第１の板７１は、背景板６０側の方が撮像装置３０側よりも魚の通路Ａ１の入口Ａ１１に接近し、第２の板７２は、背景板６０側の方が撮像装置３０側よりも魚の通路Ａ１の出口Ａ１２に接近している。すなわち、第１の板７１と第２の板７２は、撮像装置３０から離れるほど、Ｘ軸方向の距離が長くなっており、外側に開いた状態となっている。
【0071】
魚除け装置７０は、背景板６０と魚除け装置７０（第１の板７１および第２の板７２）との間の最短距離Ｄ２が、背景板６０と撮像装置３０との間の最短距離Ｄ１より小さくなるように、魚の通路Ａ１に配置されている。背景板６０は、少なくとも一部が撮像装置３０の視野ＦＶ１、ＦＶ２に配置される広さを有する。
【0072】
【0073】
図９（ａ）に示すように、魚除け装置７０（第１の板７１、第２の板７２）が設置されると、魚Ｆ１は、通路Ａ１のうち、魚除け装置７０と背景板６０との間の隙間を通ってＸ軸正方向に泳ぐ。これにより、魚Ｆ１と撮像装置３０との距離が確保される。
【0074】
これに対し、図９（ｂ）に示すように、魚除け装置７０（第１の板７１、第２の板７２）が設置されていない場合、魚Ｆ１は、通路Ａ１の全幅の範囲を泳ぐ。このため、魚Ｆ１と撮像装置３０との距離を確保できず、魚Ｆ１が撮像装置３０に接近しすぎた状態となる。
【0075】
図１０（ａ）は、魚除け装置７０が設置された場合のカメラ３１の撮像画像Ｐ１を模式的に示す図である。図１０（ｂ）は、魚除け装置７０が設置されなかった場合（比較例）のカメラ３１の撮像画像Ｐ１を模式的に示す図である。
【0076】
図１０（ａ）に示すように、魚除け装置７０が設置された場合は、魚Ｆ１と撮像装置３０との距離が魚の撮像に好ましい距離に確保されるため、撮像画像Ｐ１に魚の画像Ｐ１１の全体が含まれやすくなる。また、魚除け装置７０によって、通路Ａ１を泳ぐ魚の数が制限されるため、撮像画像Ｐ１において、魚の画像Ｐ１１が互いに分離しやすくなる。このため、撮像画像Ｐ１から、破線で示す魚の領域を円滑に抽出でき、魚の特徴量を円滑に算出できる。
【0077】
これに対し、魚除け装置７０が設置されていない場合は、魚Ｆ１と撮像装置３０との距離が確保されないため、図１０（ｂ）に示すように、撮像画像Ｐ１において、撮像装置３０に接近した魚の画像Ｐ１２が大きな領域を占めてしまう。この場合、この魚は、カメラ３１に接近しすぎて、カメラ３１の視野に収まりにくい。また、この魚は、大半がカメラ３１の視野のみに含まれるため、他方のカメラ３２では撮像されにくい。このため、ステレオカメラの視差によりこの魚の大きさを測定することは困難である。
【0078】
また、この魚の背後の魚は、この魚に隠れるため、全体が撮像されにくい。さらに、魚除け装置７０が無い場合は、通路Ａ１を泳ぐ魚の数が制限されないため、通路Ａ１に魚が密集する。このため、図１０（ｂ）に示すように、撮像画像Ｐ１において魚が重なり合ってしまい、他の魚も魚全体の画像を取得することが困難となる。したがって、他の魚の画像からも、魚の大きさを測定することが困難である。
【0079】
このように、本実施形態に係る構成の魚測定装置１によれば、魚除け装置７０が設置されることにより、魚の大きさの測定に適する撮像画像をカメラ３１、３２（撮像装置３０）によって取得できる。よって、カメラ３１、３２の撮像画像から魚の大きさを適正に測定できる。
【0080】
図１１（ａ）は、本実施形態の構成から背景板６０が省略された場合（他の比較例）の撮像画像Ｐ１を模式的に示す図である。
【0081】
図１１（ａ）に示すように、背景板６０が無い場合は、奥行き方向に魚が重なり合い、且つ、背景が暗いため、撮像画像Ｐ１から魚の画像Ｐ１１を抽出しにくい。これに対し、背景板６０が設置されると、図１０（ａ）に示すように、撮像される魚の数が制限され、且つ、撮像される魚の背景と魚との間のコントラストが高くなる。このため、撮像画像Ｐ１から魚の画像Ｐ１１を適正に抽出できる。よって、魚の画像Ｐ１１から魚の大きさを適正に測定できる。なお、魚の少ない生簀や魚密度の低い生簀では魚の重なりが少なくなるため、魚測定装置１に背景板６０を備えなくてもよい。
【0082】
また、魚の通路Ａ１は、撮像装置３０と背景板６０との間に限定されるものではない。魚の通路Ａ１は、撮像装置３０を一方とし、背景板６０の代わりに、例えば生簀２の側面、またはオープンウォーターを含む他の何かによって定義されてもよい。
【0083】
図１１（ｂ）は、本実施形態の構成から第１照明装置４０が省略された場合（さらに他の比較例）の撮像画像Ｐ１を模式的に示す図である。
【0084】
図１１（ｂ）に示すように、背景板６０が無い場合は、屋内の光が撮像装置３０の深度まで届きにくいため、撮像画像Ｐ１の全体が暗くなり、且つ、魚の画像Ｐ１１において魚の背中の部分が暗くなる。このため、撮像画像Ｐ１から魚の画像Ｐ１１を適正に抽出できないことが起こり得る。
【0085】
また、第２照明装置５０からの光の光量を高めると、上記の問題は解消されるものの、魚の側面や腹の部分が明るくなりすぎて、ハレーションが生じてしまう。このため、ハレーションが生じた部分の特徴量が消失してしまい、魚の測定を適正に行えないことが起こり得る。
【0086】
これに対し、第１照明装置４０が設置されると、魚の通路Ａ１を上方から照らすことができる。このため、図１０（ａ）に示すように、全体が明るい撮像画像Ｐ１を取得でき、且つ、魚の背中が明るい魚の画像Ｐ１１を取得できる。よって、魚の画像Ｐ１１から魚の大きさを適正に測定できる。
【0087】
なお、本実施形態の構成では、ハレーションを回避しつつ良好な魚の画像Ｐ１１が得られるように、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量が調節されればよい。また、この調節が、生簀２に収容される魚、すなわち測定対象の魚の種類に応じて変更されればよい。これにより、魚種に応じて、適切に、撮像画像から魚の測定を行うことができる。
【0088】
図１２は、魚測定装置１の構成を示すブロック図である。
【0089】
処理ユニット８０は、処理回路１０１と、通信インタフェース１０２とを備える。処理回路１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路と、ＲＯＭ（ReadOnly Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを備え、メモリに記憶されたプログラムによって、撮像に関する処理を実行する。処理回路１０１がＦＰＧＡ（field-programmable gate array）を備えていてもよい。通信インタフェース１０２は、通信ケーブルを介して、地上の端末９０と通信を行う。
【0090】
端末９０は、制御回路２０１と、表示入力部２０２と、通信インタフェース２０３とを備える。端末９０は、必ずしも専用機でなくてもよく、タブレット端末であってもよい。制御回路２０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備え、メモリに記憶されたプログラムによって、魚の測定に関する処理を実行する。端末９０がタブレット端末である場合、魚測定に関するプログラムがダウンロードされてメモリに記憶される。表示入力部２０２は、たとえば、タッチパネルにより構成され、所定の情報を含む画面を表示するとともに、この画面に対する入力を受け付ける。通信インタフェース２０３は、通信ケーブルを介して、水中の処理ユニット８０と通信を行う。
【0091】
使用者は、端末９０の表示入力部２０２を介して、魚測定の開始指示を入力する。端末９０の制御回路２０１は、通信インタフェース２０３を介して、処理ユニット８０に開始指示を送信する。これにより、処理ユニット８０の処理回路１０１は、撮像装置３０（カメラ３１、３２）に撮像を開始させ、撮像画像を順次、端末９０に送信する。端末９０の制御回路２０１は、受信した撮像画像から魚を検出し、個々の魚の大きさを算出する。
【0092】
より詳細には、制御回路２０１は、カメラ３１、３２により取得された画像中の魚を検出し、検出した魚の画像に基づいて当該検出された魚の大きさを算出する。制御回路２０１は、画像中の魚の尾又長（魚の体長）および体高を算出し、さらに、この算出結果から当該魚の体重（推定値）を算出する。尾又長および体高は、画像上の魚の領域と、カメラ３１、３２の視差により算出される当該魚までの距離とに基づいて算出され得る。体重（推定値）の算出には、当該魚の魚種が加味されてもよい。
【0093】
制御回路２０１は、魚を含む画像に基づいて、当該画像に含まれる魚の魚種を識別してもよい。この場合、制御回路２０１は、魚を含む画像が入力されると、当該魚の魚種を出力する学習処理の機能を備える。予め、所定の魚種の魚の画像で学習が行われる。その学習は、ＡＩ（Artificial Intelligence）に基づく学習であってよい。
【0094】
制御回路２０１は、こうして算出した魚の大きさを表示入力部２０２に表示させる。この場合、魚の大きさ（尾又長、体高、体重、等）は、平均の大きさや、各大きさの度数を示すヒストグラム等によって表示され得る。
【0095】
使用者は、表示入力部２０２を介して、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量を調節できてよい。この場合、使用者は、測定に先立ち、表示入力部２０２を介して、光量調節の指示を入力する。これにより、処理回路１０１は、デフォルトの光量で第１照明装置４０および第２照明装置５０を駆動させ、さらに撮像装置３０に撮像を実行させる。撮像装置３０により取得された撮像画像は、順次、端末９０に送信され、表示入力部２０２に表示される。
【0096】
使用者は、表示入力部２０２に表示された画像を参照しつつ、表示入力部２０２を介して、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量を調節する。使用者は、測定対象の魚の画像がクリアになり、且つ、この魚の画像にハレーションが生じないように、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量を調節する。
【0097】
こうして、光量調節が完了すると、使用者は、表示入力部２０２を介して、調節完了の入力を行う。これにより、調節完了の通知が端末９０から処理ユニット８０に送信される。処理ユニット８０の処理回路１０１は、第１照明装置４０および第２照明装置５０に対する調節後の光量（光量の階調）を記憶する。測定動作時において、処理回路１０１は、記憶した光量で、第１照明装置４０および第２照明装置５０を駆動する。
【0098】
なお、本実施形態のように、屋内の生簀２に魚測定装置１が設置される場合、第１照明装置４０の光量は、通常、第２照明装置５０の光量より大きく設定される。すなわち、第１照明装置４０により撮像領域が明るく照明され、これにより不足する光量が、第２照明装置５０により補われる。
【0099】
図１３（ａ）は、魚測定の開始指示を受信した場合に処理ユニット８０の処理回路１０１が行う処理を示すフローチャートである。
【0100】
開始指示を受信すると、処理回路１０１は、第１照明装置４０および第２照明装置５０を所定の光量でそれぞれ駆動する（Ｓ１１）。第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量は、たとえば、上記のように使用者が事前に調節した光量に設定される。これに限らず、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光量は、魚種ごとに予め規定されたデフォルトの光量であってもよい。この場合、処理回路１０１は、予め、魚種ごとに光量を記憶しており、端末９０から開始指示とともに受信した魚種に対応する光量を、第１照明装置４０および第２照明装置５０に設定する。
【0101】
次に、処理回路１０１は、撮像装置３０（カメラ３１、３２）に撮像を開始させ（Ｓ１２）、カメラ３１、３２でそれぞれ撮像された撮像画像を順次、通信インタフェース１０２を介して、端末９０に出力する（Ｓ１３）。処理回路１０１は、端末９０から測定終了の指示を受信するまで（Ｓ１４：ＮＯ）、撮像および撮像画像の出力を継続する。その後、端末９０から測定終了の指示を受信すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、処理回路１０１は、第１照明装置４０および第２照明装置５０を停止させ（Ｓ１５）、さらに、撮像装置３０を停止させる（Ｓ１６）。これにより、図１３（ａ）の処理が終了する。
【0102】
＜実施形態の効果＞
実施形態の構成によれば、以下の効果が奏され得る。
実施形態の構成によれば、以下の効果が奏され得る。
【0103】
図１～図９（ａ）、図１３（ａ）に示したように、魚測定装置１は、撮像装置３０の視野ＦＶ１、ＦＶ２に背景板６０の少なくとも一部を配置して撮像装置３０と背景板６０との間に魚の通路Ａ１を形成し、魚の通路Ａ１の撮像装置３０側の部分を魚除け装置７０で遮って通路Ａ１を泳ぐ魚を撮像装置３０から離間させ、第１照明装置４０および第２照明装置５０により魚の通路Ａ１を上および撮像装置３０側からそれぞれ照明し、魚の通路Ａ１を泳ぐ魚を撮像装置３０で撮像して撮像画像に対する処理（撮像画像の出力：図１３（ａ）のステップＳ１３）を行う。
【0104】
これにより、撮像の際に、第１照明装置４０と第２照明装置５０の照明強度（光量）および照明比率を魚種に応じて調節することにより、魚の体上部および体下部の両方を良好に照明できる。また、魚の通路Ａ１の背景に背景板６０が配置されるため、どのような生簀環境であっても、魚と背景とのコントラストを高め得る。さらに、魚の通路Ａ１の撮像装置３０側の部分が魚除け装置７０で遮られるため、生簀２内において魚の密度が高い場合であっても、撮像領域に含まれる魚の数を少なくでき、且つ、魚の計測に必要な距離を魚と撮像装置３０との間に確保できる。これにより、図１０（ａ）に示したように、高品質の魚の画像Ｐ１１を取得でき、水中を泳ぐ魚を精度良く測定できる。
【0105】
図８に示したように、魚除け装置７０は、背景板６０と魚除け装置７０との間の最短距離Ｄ２が、背景板６０と撮像装置３０との間の最短距離Ｄ１より小さくなるように、魚の通路Ａ１に配置される。これにより、背景板６０と魚除け装置７０との間の最短距離Ｄ２と、背景板６０と撮像装置３０との間の最短距離Ｄ１との差分だけ、魚を撮像装置３０から離間させやすくなる。よって、図９（ａ）および図１０（ａ）を参照して説明したように、良好な魚の画像Ｐ１１を取得することができる。
【0106】
図８に示したように、魚除け装置７０は、１つ以上の板を備える。より詳細には、魚除け装置７０は、第１の板７１を備え、平面視において、第１の板７１と撮像装置３０が向く方向とが第１傾斜角θ１を形成する。また、平面視において、第１の板７１は、背景板６０側の方が撮像装置３０側よりも魚の通路Ａ１の入口Ａ１１に接近している。これにより、図９（ａ）に示したように、第１の板７１と背景板６０との間の隙間を通って撮像領域に進入する魚Ｆ１を撮像装置３０から離間させることができる。
【0107】
また、図８に示したように、魚除け装置７０は、第１の板７１とは異なる第２の板７２をさらに備え、平面視において、第２の板７２と撮像装置３０が向く方向とが第２傾斜角θ２を形成する。また、平面視において、第２の板７２は、背景板６０側の方が撮像装置３０側よりも魚の通路Ａ１の出口Ａ１２に接近している。これにより、図９（ａ）に示したように、撮像領域を通って第２の板７２と背景板６０との間の隙間に向かう魚Ｆ１を撮像装置３０から離間させることができる。
【0108】
図１～３、図７に示したように、第１の板７１および第２の板７２は、水を流通させるための１つ以上の孔７１ａ、７２ａが形成されている。これにより、第１の板７１および第２の板７２に対する水流の抵抗を減らすことができ、第１の板７１および第２の板７２を安定な状態に維持できる。
【0109】
図５に示したように、撮像装置３０（カメラ３１、３２）は、実質的に水平方向（Ｘ－Ｙ平面に平行な方向）に向いており、第２照明装置５０は、少なくとも撮像装置３０が向く方向（Ｙ軸正方向）と実質的に同じ方向を照明する。これにより、通路Ａ１を泳ぐ魚を第２照明装置５０によって撮像方向に照明できる。
【0110】
図５に示したように、第２照明装置５０は、第１グループおよび第２グループにグループ化される複数のＬＥＤのアレイ（ＬＥＤアレイ５１ａ～５１ｃ、５２ａ～５２ｃ）を備え、第１グループ（ＬＥＤアレイ５１ａ、５２ａ）は水平に照明し、第２グループ（ＬＥＤアレイ５１ｂ、５２ｂおよび／またはＬＥＤアレイ５１ｃ、５２ｃ）は、第１グループとは異なる照明方向を照明する。これにより、通路Ａ１を泳ぐ魚を、第２照明装置５０によって、水平に照明できるとともに水平とは異なる方向に照明できる。
【0111】
図５に示したように、第２グループ（ＬＥＤアレイ５１ｂ、５２ｂ）の照明方向は、鉛直である。これにより、第１照明装置４０とともに第２照明装置５０の第２グループによって、通路Ａ１を泳ぐ魚を鉛直に照明できる。
【0112】
図１～３に示したように、魚測定装置１は、撮像装置３０、背景板６０、第１照明装置４０、第２照明装置５０および魚除け装置７０が装着された支持フレーム１０と、支持フレーム１０を鉛直に移動させるレール２１と、を備える。これにより、レール２１に沿って支持フレーム１０を移動させることにより、撮像装置３０、背景板６０、第１照明装置４０、第２照明装置５０および魚除け装置７０を、深さ方向に一体的に移動させることができる。よって、測定対象魚種に適する深さ位置に、魚の通路Ａ１および撮像位置を位置付けることができる。
【0113】
また、作業者は、支持フレーム１０を上方に引き上げることにより、支持フレーム１０をレール２１から容易に取り外すことができる。このため、使用者は、魚測定装置１の設置後に、支持フレーム１０を適宜レール２１から取り外して、支持フレーム１０に装着された部材（たとえば、背景板６０）を容易に交換および着脱できる。また、使用者は、各部材が装着された支持フレーム１０と昇降装置２０とを適宜分離することにより、魚測定装置１を容易に運搬することができる。
【0114】
＜変更例１＞
上記実施形態では、処理回路１０１は、撮像画像に対する処理として、端末９０に撮像画像を出力する処理（図１３（ａ）のステップＳ１３）を行ったが、処理回路１０１が行う処理は、これに限られるものではない。たとえば、処理回路１０１は、撮像画像から魚の大きさを算出する処理を行い、この算出結果を端末９０に出力してもよい。
上記実施形態では、処理回路１０１は、撮像画像に対する処理として、端末９０に撮像画像を出力する処理（図１３（ａ）のステップＳ１３）を行ったが、処理回路１０１が行う処理は、これに限られるものではない。たとえば、処理回路１０１は、撮像画像から魚の大きさを算出する処理を行い、この算出結果を端末９０に出力してもよい。
【0115】
図１３（ｂ）は、この場合の処理を示すフローチャートである。
【0116】
【0117】
ステップＳ２１において、処理回路１０１は、撮像装置３０（カメラ３１、３２）により取得された撮像画像に基づき魚の大きさ（尾又長、体高、体重、等）を算出し、算出結果を順次、端末９０に出力する。魚の大きさの算出方法は、上記実施形態において、端末９０により行われる算出方法と同様である。
【0118】
この構成によっても、上記実施形態と同様、図１０（ａ）に示した高品質の魚の画像に基づいて高精度に魚の大きさを算出できる。また、魚の大きさの算出処理が処理ユニット８０側で行われるため、端末９０の処理負荷を軽減できる。
【0119】
なお、図１３（ｂ）の処理において、処理回路１０１は、さらに、撮像装置３０により取得された撮像画像を端末９０に出力してもよい。これにより、端末９０は、魚の大きさの算出結果とともに、水中を泳ぐ魚の様子を表示入力部２０２に表示させることができ、使用者は、魚の大きさとともに生簀２内の魚の様子を把握することができる。
【0120】
＜変更例２＞
魚除け装置７０の構成は、上記実施形態に示した構成に限られるものではなく、種々変更され得る。
魚除け装置７０の構成は、上記実施形態に示した構成に限られるものではなく、種々変更され得る。
【0121】
たとえば、図１４（ａ）に示すように、第２の板７２が省略され、魚除け装置７０が第１の板７１のみを備えていてもよい。この場合も、上記実施形態と同様、入口Ａ１１から撮像領域に進入する魚Ｆ１を撮像装置３０から離間させることができる。
【0122】
但し、この場合、第２の板７２によって出口Ａ１２が制限されていないため、第１の板７１と背景板６０との間を通過した魚Ｆ１は、泳ぐ方向を、徐々に撮像装置３０に接近する方向に変更しやすい。このため、上記実施形態に比べて、魚Ｆ１がやや傾いて撮像されやすく、また、魚Ｆ１と撮像装置３０との距離が適正な距離からやや短くなりやすい。したがって、高い品質の魚の画像を得るためには、上記実施形態のように、第１の板７１とともに、さらに第２の板７２が設置されることが好ましい。
【0123】
また、図１４（ｂ）に示すように、第１の板７１と第２の板７２が、撮像装置３０が向く方向（Ｙ軸正方向）に対して傾かずに設置されてもよい。この場合も、上記実施形態と同様、入口Ａ１１から撮像領域に進入する魚Ｆ１を撮像装置３０から離間させることができ、且つ、出口Ａ１２に向かって撮像領域を進む魚Ｆ１を撮像装置３０から離間させることができる。
【0124】
但し、この場合は、入口側の第１の板７１に直面した魚Ｆ１は、第１の板７１によってＹ軸負方向に案内されにくいため、この魚Ｆ１が、第１の板７１と背景板６０との間の隙間に向かうことが起こり得る。このため、この隙間を通過する魚の密度が高まり、上記実施形態の場合より多くの魚が、撮像画像に含まれやすくなる。
【0125】
また、第１の板７１と背景板６０との間を通過した魚Ｆ１が、偶発的に撮像装置３０に接近する方向に向かった場合、出口側の第２の板７２が障害となって、図１４（ｂ）の矢印のように、第１の板７１と第２の板７２との間をこの魚Ｆ１が周回することが起こり得る。これにより、魚Ｆ１が周回する間は、適正な魚の画像が得られにくくなる。
【0126】
これに対し、上記実施形態では、図９（ａ）に示すように、第１の板７１が傾いているため、第１の板７１に直面した魚Ｆ１は、第１の板７１によってＹ軸負方向に案内されやすい。このため、第１の板７１と背景板６０との間の隙間を通過する魚Ｆ１の密度が高まることを抑制でき、撮像画像に含まれる魚の数を少なくできる。よって、撮像画像上において、魚を分離させやすくなる。
【0127】
また、図９（ａ）に示すように、第２の板７２も傾いているため、偶発的に撮像装置３０に接近する方向に魚Ｆ１が向かったとしても、この魚Ｆ１は、第２の板７２によって、第２の板７２と背景板６０との間の範囲へと案内される。このため、第１の板７１と第２の板７２との間を魚Ｆ１が周回することを抑制でき、適正な魚の画像を安定的に得ることができる。
【0128】
また、魚除け装置７０に設けられる板の数は、２つまたは１つに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。たとえば、入口側の第１の板７１が、Ｚ軸方向に複数に分割されてもよく、出口側の第２の板７２が、Ｚ軸方向に複数に分割されてもよい。
【0129】
また、第１の板７１および第２の板７２の形状は、上記実施形態に示した形状に限られるものではなく、他の形状であってもよい。たとえば、第１の板７１のＺ軸方向の両端がＺ軸方向の中央よりも通路Ａ１の出口Ａ１２に近づくように、第１の板７１が屈曲していてもよく、あるいは、第１の板７１が円弧状に曲がっていてもよい。これにより、通路Ａ１に進入し第１の板７１に直面した魚を上下に逃がしやすくなる。
【0130】
また、第２の板７２のＺ軸方向の両端がＺ軸方向の中央よりも通路Ａ１の入口Ａ１１から離れるように、第２の板７２が屈曲していてもよく、あるいは、第２の板７２が円弧状に曲がっていてもよい。これにより、第１の板７１と背景板６０との隙間から進入した後、偶発的に撮像装置３０に接近する方向に進んで第２の板７２に直面した魚を上下に逃がしやすくなる。
【0131】
また、第１の板７１および第２の板７２は、先端に向かうにつれてＺ軸方向の幅が広くなる形状であってもよい。また、第１の板７１および第２の板７２に孔７１ａ、７２ａが形成されていなくてもよい。また、魚除け装置７０は、第１の板７１および第２の板７２に代えて、フレーム等の他の障害構造を備える構成であってもよい。
【0132】
＜その他の変更例＞
上記実施形態では、背景板６０の色として白が例示されたが、背景板６０の色はこれに限られるものではない。たとえば、対象魚種の魚の色が白に近い場合、青等の、対象魚種の魚とのコントラストが高い色が、背景板６０の色として選択され得る。使用者は、生簀２に収容された測定対象の魚の種類に応じて、この魚とのコントラストが高い色の背景板６０を支持フレーム１０に設置すればよい。
上記実施形態では、背景板６０の色として白が例示されたが、背景板６０の色はこれに限られるものではない。たとえば、対象魚種の魚の色が白に近い場合、青等の、対象魚種の魚とのコントラストが高い色が、背景板６０の色として選択され得る。使用者は、生簀２に収容された測定対象の魚の種類に応じて、この魚とのコントラストが高い色の背景板６０を支持フレーム１０に設置すればよい。
【0133】
また、上記実施形態では、第２照明装置５０は、水平方向のみならず、鉛直下方向および斜め方向にも光を照射したが、第２照明装置５０の構成はこれに限られるものではない。たとえば、第２照明装置５０は、水平方向のみに光を照射してもよい。但し、上記実施形態のように、第２照明装置５０が、水平方向のみならず、鉛直下方向および斜め方向にも光を照射すると、屋内生簀において暗くなりやすい魚の背中や鰭を、第２照明装置５０によって種々の角度から照らすことができる。よって、より高い品質の魚の画像を取得でき、魚の測定を精度良く行うことができる。
【0134】
第２照明装置５０の照射方向は、上記実施形態に記載した３方向からさらに増やされてもよい。また、第２照明装置５０の照射方向が、段階的ではなく滑らかに変化してもよい。この場合、第２照明装置５０のベース板５１ｄは、たとえば、Ｘ－Ｚ平面に平行な部分の上端に円弧状に湾曲した部分が繋がる形状に変更され得る。
【0135】
また、第１照明装置４０および第２照明装置５０の光源は、ランプ等のＬＥＤ以外の光源であってもよく、ＬＥＤと他の種類の光源が混在していてもよい。
【0136】
なお、上記実施形態では、屋内に設置された生簀２に魚測定装置１が適用されたが、上記構成の魚測定装置１は、屋外に設置された生簀２にも適用され得る。この場合、第１照明装置４０は魚測定装置１から取り外されてもよく、あるいは、晴天時など、撮像領域に十分な光が届く場合には、第１照明装置４０が消灯されてもよい。この場合も、魚除け装置７０の作用により、高品質の魚の画像を得ることができ、魚の測定を精度良く行うことができる。あるいは、第１照明装置４０を取り外したり消灯したりする代わりに、第２照明装置５０が魚測定装置１から取り外されてもよく、あるいは、晴天時など、撮像領域に十分な光が届く場合には、第２照明装置５０が消灯されてもよい。さらに別の構成では、第１照明装置４０と第２照明装置５０の両方が魚測定装置１から取り外されてもよく、あるいは、晴天時など、撮像領域に十分な光が届く場合には、第１照明装置４０と第２照明装置５０の両方が消灯されてもよい。さらに、撮像装置３０の下に代替の照明装置を追加設置してもよいし、この照明装置を単独で使用してもよい。
【0137】
また、上記実施形態では、支持フレーム１０が上フレーム１１と下フレーム１２とによって構成されたが、支持フレーム１０が、１つのフレームで構成されてもよく、あるいは、３つ以上のフレームで構成されてもよい。
【0138】
また、上記実施形態では、Ｘ軸方向に並ぶ２つのカメラ３１、３２によってステレオカメラが、３つ以上のカメラによってステレオカメラが構成されてもよい。また、複数のカメラが並ぶ方向は、Ｘ軸方向でなくてもよく、他の方向であってもよい。
【0139】
また、上記実施形態では、撮像装置３０がカメラ３１、３２を含む構成であったが、撮像装置３０がカメラを１つだけ含む構成であってもよい。この場合、カメラで取得された画像上の魚までの距離は、たとえば、水中超音波装置からのエコーデータによって取得され得る。水中超音波装置は、カメラに並んで配置され、撮像領域を含む範囲に対し、超音波の送受波を行う。撮像画像上の魚の位置に対応する方向において、超音波により最初に検出される魚までの距離が、撮像画像上の当該魚までの距離として取得され得る。
【0140】
また、魚測定装置１は、生簀以外の施設に用いられてもよい。すなわち、魚測定装置１は、水中を泳ぐ魚を測定する他の場面においても用いられ得る。
【0141】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更可能である。
【0142】
なお、図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、魚除け装置７０が設けられることにより、魚Ｆ１と撮像装置３０との間の距離が確保され、魚Ｆ１を適正に撮像できる。これにより、魚の特徴量を円滑に算出できる。したがって、上記開示からは魚除け装置７０に基づく発明も抽出できる。この発明は、たとえば、以下のように特徴づけられ得る。
水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置前方の魚の通路のうち前記撮像装置側の部分を遮る魚除け装置と、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
この特徴には、さらに、本願出願時の請求項４ないし９の何れか一項に記載の特徴が同様に追加され得る。
水中を泳ぐ魚を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置前方の魚の通路のうち前記撮像装置側の部分を遮る魚除け装置と、
前記魚の通路を泳ぐ前記魚の撮像画像に対する処理を行う処理回路と、を備える、
ことを特徴とする魚測定装置。
この特徴には、さらに、本願出願時の請求項４ないし９の何れか一項に記載の特徴が同様に追加され得る。
【符号の説明】
【0143】
１ 魚測定装置
１０ 支持フレーム（フレーム）
２１ レール
３０ 撮像装置
４０ 第１照明装置
５０ 第２照明装置
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ ＬＥＤアレイ
６０ 背景板
７０ 魚除け装置
７１ 第１の板
７２ 第２の板
７１ａ、７２ａ 孔
１０１ 処理回路
１０ 支持フレーム（フレーム）
２１ レール
３０ 撮像装置
４０ 第１照明装置
５０ 第２照明装置
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ ＬＥＤアレイ
６０ 背景板
７０ 魚除け装置
７１ 第１の板
７２ 第２の板
７１ａ、７２ａ 孔
１０１ 処理回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】