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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-26
(54)【発明の名称】フナムシ検出のための照明コントローラ
(51)【国際特許分類】
A01K 61/13 20170101AFI20230119BHJP
【ＦＩ】
A01K61/13
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022537167
(86)(22)【出願日】2020-12-23
(85)【翻訳文提出日】2022-08-16
(86)【国際出願番号】 US2020066800
(87)【国際公開番号】W WO2021146040
(87)【国際公開日】2021-07-22
(31)【優先権主張番号】16/743,023
(32)【優先日】2020-01-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516326438
【氏名又は名称】エックス デベロップメント エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100126480
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 睦
(72)【発明者】
【氏名】メッサーナ，マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ソーントン，クリストファー
(72)【発明者】
【氏名】ヤン，グレース カルバート
【テーマコード（参考）】
2B104
【Ｆターム（参考）】
2B104AA34
2B104BA13
2B104CB53
2B104DA06
2B104EG01
2B104EG07
(57)【要約】
【課題】 魚上のフナムシまたは病変を含む他の皮膚特徴を検出することである。
【解決手段】 コンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラムを含む、フナムシ検出のための照明コントローラのための方法、システム、および装置。いくつかの実装態様では、赤色光のパルスおよび青色光のパルスは、カメラの露出時間とタイミングを合わせて、赤色光および青色光の両方で魚または魚群の複数の画像を取り込むことができる。異なる色の光を用いて取り込まれた画像を使用することによって、コンピュータは、フナムシ、皮膚の病変、短縮したえら蓋、または他の身体的な変形および皮膚特徴を含む、魚の身体の特徴を検出することができる。検出結果は、軽減技術に役立つことができるか、または分析のために記憶することができる。例えば、フナムシ検出結果は、レーザ、流体、またはブラシもしくは吸引などの機械的デバイスから構成される標的処置に情報提供することができる。
【選択図】図１
【解決手段】 コンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラムを含む、フナムシ検出のための照明コントローラのための方法、システム、および装置。いくつかの実装態様では、赤色光のパルスおよび青色光のパルスは、カメラの露出時間とタイミングを合わせて、赤色光および青色光の両方で魚または魚群の複数の画像を取り込むことができる。異なる色の光を用いて取り込まれた画像を使用することによって、コンピュータは、フナムシ、皮膚の病変、短縮したえら蓋、または他の身体的な変形および皮膚特徴を含む、魚の身体の特徴を検出することができる。検出結果は、軽減技術に役立つことができるか、または分析のために記憶することができる。例えば、フナムシ検出結果は、レーザ、流体、またはブラシもしくは吸引などの機械的デバイスから構成される標的処置に情報提供することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータ実装方法であって、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む光パルスの対を用いて、１つ以上の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）光パルスの初期の対の間の、一方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの１つ以上の第１の画像を生成し、（ｉｉ）光パルスの前記初期の対の間の、他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間、および光パルスの１つ以上の後続の対の間に画像を生成せず、かつ（ｉｉｉ）光パルスの次の対の間の、他方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの前記１つ以上の第２の画像を生成することと、
前記１つ以上の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項2】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項3】
前記１つ以上の魚が、生けすまたは養魚場内に収容されている、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項4】
光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項5】
光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい光パルスの交番速度を特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項6】
画像を生成することが、光パルスの開始と前記光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
光パルスの終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項7】
一対の光パルス内の前記光パルスが、重複期間のない離散的時間間隔において作動される、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項8】
１つ以上の魚を照明するか、または１つ以上の魚の画像を生成する要素が、機械学習によって情報提供される、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項9】
フナムシ検出の要素が、機械学習によって情報提供される、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項10】
画像バッファが、生成された画像を記憶するために使用される、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項11】
コンピュータ実装方法であって、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む光パルスの対を用いて、１つ以上の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）光パルスの初期の対の間の、一方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの１つ以上の第１の画像を生成し、（ｉｉ）光パルスの前記初期の対の間の、他方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの前記１つ以上の第２の画像を生成し、かつ（ｉｉｉ）光パルスの１つ以上の後続の対の間に画像を生成しないことと、
前記１つ以上の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項12】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項13】
光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項14】
光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい光パルスの交番速度を特徴とする、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項15】
画像を生成することが、光パルスの開始と前記光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
光パルスの終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項16】
コンピュータ実装方法であって、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む光パルスの対を用いて、１つ以上の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）光パルスの初期の対の間の、一方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの１つ以上の第１の画像を生成し、（ｉｉ）光パルスの前記初期の対の間の、他方の色の光のパルスの間、および光パルスの後続の対の間の、前記一方の色の光のパルスの間に、画像を生成せず、（ｉｉｉ）光パルスの前記後続の対の間の、前記他方の色の光のパルスの間に、前記魚のうちの前記１つ以上の第２の画像を生成し、（ｉｖ）光パルスの次の対の間の、前記一方の色の光のパルスの間、および光パルスの前記次の対の間の、前記他方の色の光のパルスの間に画像を生成せず、かつ（ｖ）光パルスの前記次の対の後であるが光パルスのさらなる対の前に、前記魚のうちの前記１つ以上の第３の画像を生成することと、
前記１つ以上の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項17】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項18】
光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項19】
光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい光パルスの交番速度を特徴とする、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項20】
画像を生成することが、光パルスの開始と前記光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
光パルスの終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、概して、照明コントローラ、特に、水産養殖のために使用される照明コントローラについて記載する。
【背景技術】
【0002】
フナムシ（ウオジラミ）は、宿主の海水魚の粘液表皮組織および血液を餌にする。フナムシの大発生は、濃厚感染が、特に、頭部領域に深刻な病変をもたらす可能性があることから、養殖上の大問題であり得る。フナムシの大発生は、鮭を殺すか、または市場に不適なものにする可能性がある。
【発明の概要】
【0003】
魚の詳細な画像を取り込むことによって、画像分析を実行して、魚上のフナムシまたは病変を含む他の皮膚特徴を検出することができる。検出は、自動化することができ、様々な軽減技術に情報提供することができる。フナムシの検出のために、軽減は、フナムシ駆除の方法を含むことができる。画像を取り込むために、特定の周波数を有する照明器の光が、カメラ露出と呼応するように、照明コントローラによって制御される。光の特定の周波数は、フナムシ、ならびに皮膚病変、短縮したえら蓋、または他の身体的な奇形および皮膚特徴の検出に役立つ可能性が高い特質のために選択される。照明器光コントローラは、パルスパターンを使用して、特定の周波数の光を用いて魚を照明することができる。
【0004】
有利な実装態様は、次の機能のうちの１つ以上を含み得る。例えば、赤色および青色発光ダイオード（ＬＥＤ）が、１つ以上のカメラの視界内の魚に光を交互に放つ。カメラは、画像をコンピュータに転送することができ、コンピュータは、視覚分析を実行して、付着したフナムシを検出する。異なる色の光は、フナムシ検出の明確さを向上させるとともに、関心対象の異なる特徴を強調することができる。画像を組み合わせるか、または個別の画像を分析することによって、分析は、フナムシ検出に情報提供することができる。
【0005】
光ビームの波長は、ビームが伝播する媒体に依存して変化し得る。可視スペクトルは、連続的である。連続スペクトル内の所与の色の波長領域は、概算ではあるが、波長または周波数を使用して２つ以上の色を明確に区別することができる。
【0006】
いくつかの実装態様では、特定の魚の検出情報を記憶することができる。記憶されたデータは、フナムシ軽減、他の診断、または分析論の生成の際に使用することができる。例えば、魚は、右側のひれに付着したフナムシの特定の分量を有する画像分析を採用するシステムによって検出することができる。この情報は、自動式フナムシ駆除に渡すことができ、それは、フナムシを除去することができる。さらに、この情報は、サーバ上に記憶されて、個体群分析論に情報提供することができる。
【0007】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、光パルスの対を使用することができる。例えば、照明コントローラは、赤色光および青色光を使用して、魚を照明することができる。赤色光および青色光は、魚を交互に照明することができ、このため、ある時点において、魚は、赤色光によって照明され、別の時点において、魚は、青色光によって照明される。魚が赤色光によって照明されている間に、魚の画像を取り込むことができる。魚が青色光によって照明されている間に、魚の画像を取り込むこともできる。画像処理は、赤色光照明で取り込まれた画像、および青色光照明で取り込まれた画像を組み合わせて、魚が特定の状態にあるかどうかを判定することができる。状態には、フナムシ感染、魚体の病変、または短縮したえら蓋などの身体的な変形が含まれ得る。
【0008】
照明コントローラは、魚のいる任意の区域で使用することができる。例えば、照明コントローラは、生けす内で使用することができる。照明コントローラはまた、養魚場内でも使用することができる。
【0009】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、特定の周波数範囲を有する青色光を含むことができる。例えば、照明コントローラは、４５０ナノメートル～４８０ナノメートルの波長範囲内にピークパワーを生成することができる青色光を含むことができる。
【0010】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、照明器が交番する特定の周波数を有することができる。例えば、照明コントローラは、１秒間に６０回を超えて交互にオンおよびオフする光パルスの対を使用することができる。特定の周波数を選択して、魚が照明器の交番を知覚しないことを確実にすることができる。特定の周波数を選択して、魚が照明器を安定した光源として知覚することを確実にすることができる。
【0011】
いくつかの実装態様では、カメラ露出のタイミングに合わせて、魚が照明される期間と呼応させることができる。例えば、カメラは、照明器がオン状態で魚を照明しているときと、照明器がオフ状態で魚を照明していないときとの間の一部分の時間の間、露出のために開放することができる。いくつかの実装態様では、カメラは、照明器がオフ状態で魚を照明していないときと、照明器がオン状態で魚を照明しているときとの間の一部分の時間の間、露出のために開放することができる。
【0012】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、重複することなく、照明器を作動させることができる。例えば、照明コントローラは、ある期間の間、青色光を用いて魚を照明することができる。その後、照明コントローラは、青色光を用いて魚を照明することを停止することができる。次いで、照明コントローラは、ある期間の間、赤色光を用いて魚を照明することができる。
【0013】
いくつかの実装態様では、機械学習を使用して、検出プロセスの要素に情報提供することができる。例えば、照明コントローラは、現在の背景照明レベル、または視界内に検出された魚の種類に応じて、カメラの露出、または照明の時間を変更することができる。場合によっては、照明コントローラまたは画像分析プロセスは、正または負の検出結果を使用して、機械学習に情報提供することができる。例えば、照明コントローラは、既知のフナムシ感染した魚の学習データセットを使用し、照明周波数、露出の長さ、または他のパラメータを調整して、非常により多くの正確な検出、またはより少ない不正確な検出を生成することができる。
【0014】
いくつかの実装態様では、画像バッファを使用して、画像取り込みを支援することができる。例えば、カメラが、ある期間の間、露出を取り込み、得られた画像を画像バッファに保存することができる。カメラは、画像バッファが一杯になるまで、画像を画像バッファに保存し続けることができる。画像バッファに保存された画像は、別のデバイスまたはコンピュータに転送することができる。場合によっては、画像バッファを使用して、連続する画像取り込み間の期間を低減することができる。連続する画像取り込み間の期間を低減することにより、２つ以上の画像（例えば、赤色光で照明された魚の取り込まれた画像、および青色光で照明された魚の取り込まれた画像）を組み合わせる場合に、有利である場合がある。
【0015】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】フナムシ検出のためのシステムの一例を示す略図である。
【図2】露出パターンの略図である。
【図3】交互露出パターンの略図である。
【図4】別の交互露出パターンの略図である。
【図5】照明コントローラを使用した、フナムシ検出のためのプロセスの一例を示すフロー略図である。
【図6A-6C】カスタムベイヤーフィルタの略図である。
【図7】ビームスプリッタを使用した画像収集のための方法の略図である。
【図8】回転ミラーを使用した画像収集のための方法の略図である。
【図9】一対のステレオカメラを使用して画像を収集するための方法の略図である。
【0017】
様々な図面の中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図１は、フナムシ検出のためのシステム１００の一例を示す略図である。システム１００は、生けす１０１、制御ユニット１２０、２つの一次照明器１０２および１０４、カメラ１０５、ならびに魚１０９からなる。生けす１０１は、例えば、ひも、ナイロン、または絹で網を作ることで形成される。照明器は、照明コントローラからの信号を用いて制御することができる。いくつかの実装態様では、照明コントローラは、制御ユニット１２０に接続することができる。魚１０９は、生けす１０１とともに配置された魚の個体群のメンバであり得る。この例では、魚は、その魚体にフナムシの付いた鮭である。
【0019】
いくつかの実装態様では、フナムシの検出は、フナムシの特定の種を含むことができる。例えば、一般的なウオジラミ族およびカイアシ類のうちの外部寄生虫のいくつかの種である。分析される魚の種類は、フナムシ検出のプロセスに影響を及ぼし得る。例えば、鮭を検出する場合、システムは、鮭にとって特に問題となり得るフナムシの一種であるサケジラミの検出のための検出システムに改作することができる。いくつかの実装態様では、特定の種のフナムシの検出は、他のフナムシ検出から分離することができる。例えば、サケジラミの検出は、カーティスシラミおよびカレイシラミのフナムシ検出とは区別され得る。
【0020】
図１において、生けす１０１は、初期時間τ１およびその後の時間τ２で示されている。生けす１０１の中身のステータス（例えば、オン／オフ）、および位置は、時間τ１からτ２まで変化することができる。
【0021】
時間τ１およびτ２は、第１の画像が取り込まれる時間（τ１）、および第２の画像が取り込まれる時間（τ２）に対応する。いくつかの実装態様では、異なる露出技術が、単一の画像の取り込みのみを用いて、フナムシの検出を可能にすることができる。これらの様々な露出技術、および露出パターンについては、以下に考察される。
【0022】
２つの一次照明器１０２および１０４は、特定の周波数範囲内の光を送出するＬＥＤである。照明器１０２は、４４０ｎｍ～４８５ｎｍの波長範囲内の光を送出し、青色を発生する。青色光領域は、青色光領域が４５０ｎｍ波長から最大４８５ｎｍ波長まで広がり、これに対して、水色光の波長が４８５ｎｍ波長で開始し、かつ５００ｎｍまで増加するという点で、水色光領域とは区別される。青色光は、４５０ｎｍと４８５ｎｍ波長との間にピークパワーを有し得、これに対して、水色光は、４８５ｎｍと５００ｎｍ波長との間にピークパワーを有し得る。さらに、照明コントローラ内で使用される青色ＬＥＤの光は、青色光領域のより低い波長に向かって集中させることができ、水色光に対する青色光の分離を作り出す。分離は、可視スペクトル全体のおおよそ１０パーセントに相当する数千ギガヘルツ以上とすることができる。赤色光（例えば、６２５ｎｍ～７８０ｎｍ波長）と青色光（例えば、４５０ｎｍ～４８５ｎｍ波長）との間の分離が大きいほど、フナムシ検出、ならびに皮膚病変、短縮したえら蓋、または他の身体的な変形および皮膚特徴の検出において、高い精度を得ることができる。
【0023】
照明器１０４は、６２０ｎｍ～７５０ｎｍの波長範囲内の光を送出し、赤色を発生する。周波数を調整して、カメラ画像取り込みのための可視光を維持し、かつ環境の乱れ（例えば、光吸収、光散乱）を最小限に抑えながら、周波数空間の分離を最大化することができる。
【0024】
カメラ１０５は、可視光画像を取り込む。カメラ１０５の露出は、生けす１０１内の任意の他の照明器（例えば、照明器１０２、照明器１０４、追加の照明器）の照明とタイミングを合わせることができる。カメラ１０５の露出、および任意の照明器の照明は、制御ユニット１２０によって制御することができる。
【0025】
いくつかの実装態様では、二次照明器を使用することができる。二次照明器は、カメラ１０５の露出のための追加光を提供することができる。例えば、二次照明器を使用して、魚の画像を明るくすることができる。これは、表面光が最小である状況で役立ち得る。二次照明器はまた、様々な水の状態または場所の状態を制御するのに役立ち得る、画像取り込みの周囲光を制御するための能力を可能にすることもできる。
【0026】
いくつかの実装態様では、より多くの、またはより少ない照明器を使用することができる。例えば、状況によっては、二次照明器が必要ない場合がある。これらの状況には、背景光が十分であるか、またはフナムシを検出するのに問題をもたらさない用途が含まれる場合がある。専用の画像フィルタを組み込んで、単一画像または複数画像を取り込むことによって、より少ない数の照明器を使用することもできる。
【0027】
図１におけるステージＡは、制御ユニット１２０によって選択されている特定の波長を示す。この波長は、項目１０１に示された生けす内の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって使用することができる。これらのＬＥＤを作動させて、魚１０９を照明することができる。いくつかの実装態様では、他の形態の光を使用することができる。例えば、ＬＥＤの代わりに、白熱電球を使用することができる。一次セットまたは二次セットの照明器のいずれかのために、他の形態の光生成を使用することができる。
【0028】
いくつかの実装態様では、波長は、画像化事象が起きる前に設定することができる。例えば、波長４４０ｎｍ～４８５ｎｍを有する光の青色可視スペクトルの光を放出するＬＥＤを取り付けることができる。波長６２０ｎｍ～７５０ｎｍを有する光の赤色可視スペクトルの光を放出する別のＬＥＤを取り付けることができる。一般に、１つは、（赤外線に向かって）長波長を有するものであり、別のものは、（紫外線に向かって）短波長のものである、同一でない周波数を使用することが有利である場合がある。水中での光反応は、考慮に入れる必要があり、光の一部の周波数が効果的に伝播するのを妨げ、したがって、一次照明器として適切に機能することを妨げる可能性がある。
【0029】
いくつかの実装態様では、照明ＬＥＤの周波数は、遠隔で調整することができる。例えば、回転するＬＥＤホイールを使用して、様々なＬＥＤから選択することができる。ＬＥＤは、効果に基づいて、選択することができる。基準には、正確で確実なフナムシ検出をもたらす可能性が高い画像を生成する能力が含まれ得る。
【0030】
図１におけるステージＢは、時間τ１における生けす１０１を示す。生けす１０１は、魚１０９、カメラ１０５、ならびに一次照明器１０２および１０３を含む。この例では、一次照明器１０２および１０３が使用され、それぞれ、赤色および青色に設定されている間、二次照明器は使用されない。照明器は、カメラ１０５に接続された照明コントローラ（例えば、制御ユニット１２０）によって、またはカメラ１０５自体によって制御することができる。カメラは、図２、図３、および図４に示すように、露出のタイミングを合わせることができる。様々な露出パターンの詳細については、本出願の後半で考察されるであろう。
【0031】
時間τ１において、青色ＬＥＤ照明器は、点灯して、青色光で魚１０９を照らす。カメラ１０５は、青色ＬＥＤ照明器と呼応するように、露出を開放する。カメラ１０５は、照明器のフラッシュと同時に、またはフラッシュの開始後に露出を開放することができる。
【0032】
図１におけるステージＣは、カメラ１０５の露出、および青色ＬＥＤ１０２の照明によって作成された画像１１０を示す。画像１１０内のドットパターンは、画像を取り込むために使用される照明器の青色を表している。画像１１０において、魚１０９は、フナムシ１１１が頭部付近に付着した状態で示されている。
【0033】
いくつかの実装態様では、複数の魚が、画像内で検出することができる。例えば、カメラ１０５によって撮影された画像は、複数の魚を示すことができる。複数の魚は、別々のフナムシを検出することができる。
【0034】
図１におけるステージＤは、時間τ１における生けす１０１とは時間的に分離された、時間τ２における生けす１０１を示す。魚１０９は、第２の照明器、すなわち赤色ＬＥＤ１０４が点灯したときに、左から右に移動したところである。照明器１０４の点灯は、カメラ１０５の露出と呼応する。時間τ２において、赤色ＬＥＤ照明器１０４は、点灯して、赤色光で魚１０９を照らす。カメラ１０５は、赤色ＬＥＤ照明器と呼応するように露出を開放する。カメラ１０５は、照明器のフラッシュと同時に、またはフラッシュの開始後に露出を開放することができる。
【0035】
図１におけるステージＥは、カメラ１０５の露出、および赤色ＬＥＤ１０４の照明によって作成された画像１１５を示す。主として青色の画像１１０とは対照的に、画像１１５は、赤色ＬＥＤ１０４の照明によって、主として赤色である。これは、画像１１０内で青色照明を表すために使用されたドットをなくして表されている。画像１１５では、魚１０９は、フナムシ１１１が付着した状態で示されている。
【0036】
いくつかの実装態様では、カメラ１０５の露出は、必ずしも照明器と同時である必要はない。例えば、青色ＬＥＤ１０２は、カメラ１０５が画像を取り込み始める前または後に点灯することができる。カメラ１０５によって取り込まれた画像は、画像の取り込み中の照明器のステータスに基づいて、選択することができる。
【0037】
図１におけるステージＦは、特徴選択を含む。特徴選択は、画像（例えば、画像１１０、画像１１５）に対して実行される画像分析の形態とすることができる。いくつかの実装態様では、画像１１０および画像１１５を組み合わせることができる。画像分析を実行して、魚１０９の魚体の特徴を検出することができる。画像分析は、アルゴリズム、ニューラルネットワーク、または線形回帰を含む様々な計算方法によって実行することができる。
【0038】
いくつかの実装態様では、画像分析は、複数のステップからなり得る。例えば、大雑把な対象識別子を使用して、画像１１０内の魚１０９を検出することができる。第２の対象識別子が、第１の対象識別子の出力を使用して、魚１０９上の対象物（例えば、フナムシ１１１）の場所を探し出すことができる。これらの複数のステップは、アルゴリズム、ニューラルネットワーク、または線形回帰を含む様々な計算方法によって実行することができる。
【0039】
図１におけるステージＧは、実行された画像分析に基づいてフナムシを検出することを含む。いくつかの実装態様では、魚体の画像は、背景から分離することができる。他の前処理方法により、画像分析のステージを準備することができる。魚体の画像を取り囲み、かつ重なり合っているフナムシを検出および計数して、特定の魚を判定することができる。フナムシの集計は、個々の魚、魚群、または個体群全体に対して保持することができる。検出されたフナムシのデータは、システムによって使用されて、軽減または分析のいずれかのためのさらなるステップに情報提供することができる。
【0040】
図１におけるステージＨは、フナムシの検出に関連する可能性のある作用を示す。いくつかの実装態様では、作用は、フナムシ軽減の形態とすることができる。技術には、検出されたフナムシのデータから提供される座標を使用してレーザを標的とすることができる集束レーザ光を含めることができる。フナムシ軽減は、検出と同期して、または検出後に実施することができる。検出されたフナムシのデータは、システム内の他のデバイスによって、将来のフナムシ軽減、または分析のために記憶することができる。いくつかの実装態様では、システム１００は、検出されたフナムシのデータを記憶し、人間の作業者に情報提供して、フナムシ軽減技術に移行することができる。例えば、感染した魚には、作業者がその魚を捕獲およびシラミ除去するために使用することができる場所にタグを付けることができる。
【0041】
図１のステージＩは、制御ユニット１２０の出力１２１を示す。検出出力１２１は、フナムシ検出の事象に関連するデータを含むことができる。例えば、検出出力１２１は、フナムシ軽減のための命令、魚１０９に関連するデータ、またはフナムシ１１１に関連するデータを含むことができる。例えば、検出出力は、７つのフナムシが特定の座標における魚１０９上にあるか、または魚の特定の特徴に付着していることを明示することができる。出力は、魚１０９のフナムシ軽減が手作業で実行されるべきであることを明示することができる。このデータは、システム１００に接続されているか、もしくはその中にある他のシステム内に記憶または使用することができる。
【0042】
システム１００はまた、他の状態を検出する際に有用であり得る。例えば、魚の皮膚病変は、同様の方法およびプロセスを使用して検出することができる。いくつかの実装態様では、フナムシ感染を示す要素に対して異なる周波数の光によって照明された画像を分析することに代えて、またはそれに追加して、システムが、他の分析を実行することができる。例えば、システムが、皮膚病変、または短縮したえら蓋などの身体的変形を示す要素に対して異なる周波数の光によって照明された画像を分析することができる。
【0043】
図２は、システム１００の照明コントローラが使用することができる露出パターン２００の略図である。露出パターン２００は、青色ＬＥＤ２０１、赤色ＬＥＤ２０４、およびカメラ２０６からなる。項目２０２と同様のボックスは、青色ＬＥＤ２０１が照明している時間間隔を表す。項目２０５と同様のボックスは、赤色ＬＥＤ２０４が照明している時間間隔を表す。項目２０７と同様のボックスは、カメラ２０６が露出のために開放している時間間隔を表す。青色ＬＥＤ照明２０２の時間間隔、および赤色ＬＥＤ照明２０５の時間間隔は、光パルス２０３の初期の対とみなすことができる。光パルスの後続の対は、初期の対の後に続き得る。
【0044】
図２内で左から右に進行することは、最初からその後の時間までの露出パターンの推移を示している。この例では、青色ＬＥＤ２０１は、５ミリ秒の持続時間の間、点灯することができる。カメラ２０６は、この期間の間、露出するために開放する。露出持続時間は、変化される場合があるが、青色ＬＥＤ２０１からの照明期間と重複する可能性がある。青色ＬＥＤ２０１の照明中に取り込まれた画像は、カメラ２０６に接続されたコンピュータデバイス、またはカメラ２０６自体を使用して記憶することができる。
【0045】
照明期間の終了時に、青色ＬＥＤ２０１は、照明を停止する。青色ＬＥＤが照明を停止した後、赤色ＬＥＤ２０４は、照明を開始する。いくつかの実装態様では、２つのＬＥＤ間の重複部分を使用することができる。例えば、青色ＬＥＤ２０１が時間０から時間５ｍｓまで照明する場合、赤色ＬＥＤ２０４は、時間４ｍｓから９ｍｓまで点灯することができる。さらに、ＬＥＤ照明の時間間隔は、同一である必要はない。例えば、青色ＬＥＤ２０１は、５ｍｓの間、照明することができ、これに対して、赤色ＬＥＤ２０４は、１０ｍｓの間、照明することができる。
【0046】
いくつかの実装態様では、連続する照明の間に、間隙を挿入することができる。例えば、青色ＬＥＤ２０１の照明後であるが、赤色ＬＥＤ２０４の照明前に、パターン２００は、１ｍｓの非照明の期間を含むことができる。いくつかの実装態様では、非照明の期間を挿入して、被写体が青色ＬＥＤ２０１および赤色ＬＥＤ２０４によって同時に照明されるのを防止することができる。
【0047】
遅延後、カメラ２０６は、再度、露出を開始することができる。いくつかの実装態様では、この遅延を挿入して、記憶デバイス、またはメモリ内のどこかに画像を転送することができる。例えば、遅延は、４０ｍｓとすることができる。様々な実装態様は、異なる遅延の長さを使用することができる。この例では、遅延は、１つの露出の開始から、次の露出の開始までの時間に対応する。次の露出は、以前に取り込まれたことのない照明のものである可能性がある。例えば、青色ＬＥＤ２０１の照明が露出番号１で取り込まれた場合、赤色ＬＥＤ２０４の照明は、露出番号２で取り込むことができる。この例では、露出１と露出２との間の時間は、遅延とみなすことができる。
【0048】
カメラが露出を取り込んでいない間、ＬＥＤ２０１および２０４は、交番することができる。この交番は、より安定な照明レベルを維持するのに役立ち得るため、有用であり得る。約１００Ｈｚの速度で、例えば、最大１２０Ｈｚの速度で交番すると、交番するＬＥＤ２０１および２０４は、安定な非点滅光と同様に見え得る。有利な実装態様では、安定な非点滅光が点滅光よりも一部の魚にとって魅力的であるため、光源の交番速度をより速い状態に維持することが含まれ得る。
【0049】
露出パターン２００は、必要な場合に限って、継続することができる。いくつかの実装態様では、露出は、被写体がカメラ２０６の視界から去った後に、終了するであろう。複数の画像を組み合わせるか、または個別に処理することができる。単一の画像もまた、処理することができる。
【0050】
いくつかの実装態様では、赤色ＬＥＤ２０４は、特定の波長において、ピークパワーを放出することができる。例えば、赤色ＬＥＤ２０４は、６２５ｎｍと７８０ｎｍとの間の波長において、ピークパワーを放出することができる。いくつかの実装態様では、青色ＬＥＤ２０１は、特定の波長において、ピークパワーを放出することができる。例えば、青色ＬＥＤ２０１は、４５０ｎｍと４８５ｎｍとの間の波長において、ピークパワーを放出することができる。
【0051】
図３は、システム１００の照明コントローラが挿入することができる露出パターン３００の略図である。露出パターン３００は、青色ＬＥＤ３０１、赤色ＬＥＤ３０４、およびカメラ３０６からなる。項目３０２と同様のボックスは、青色ＬＥＤ３０１が照明している時間間隔を表す。項目３０５と同様のボックスは、赤色ＬＥＤ３０４が照明している時間間隔を表す。項目３０７と同様のボックスは、カメラ３０６が露出のために開放している時間間隔を表す。青色ＬＥＤ照明３０２の時間間隔、および赤色ＬＥＤ照明３０５の時間間隔は、光パルス３０３の初期の対とみなすことができる。光パルスの後続の対は、初期の対の後に続き得る。
【0052】
図３内で左から右に進行すると、開始からその後の時間までの、露出パターンの推移を示している。この例では、青色ＬＥＤ３０１は、５ミリ秒の持続時間の間、時間ゼロにおいて点灯する。カメラ３０６は、４ミリ秒の持続時間の間、この期間に露出するために開放する。青色ＬＥＤ３０１の照明中に取り込まれた画像は、カメラ３０６に接続されたコンピュータデバイス、またはカメラ３０６自体を使用して記憶することができる。
【0053】
照明期間の終了時に、青色ＬＥＤ３０１は、照明を停止する。青色ＬＥＤが照明を停止した後、赤色ＬＥＤ３０４は、照明を開始する。いくつかの実装態様では、２つのＬＥＤ間の重複部分を設定することができる。例えば、青色ＬＥＤ３０１が時間０から時間５ｍｓまで照明する場合、赤色ＬＥＤ３０４は、時間４ｍｓから９ｍｓまで点灯することができる。さらに、ＬＥＤ照明の時間間隔は、同一である必要はない。例えば、青色ＬＥＤ３０１は、５ｍｓの間、照明することができ、これに対して、赤色ＬＥＤ３０４は、１０ｍｓの間、照明することができる。
【0054】
いくつかの実装態様では、連続する照明の間に、間隙を挿入することができる。例えば、青色ＬＥＤ３０１の照明後であるが赤色ＬＥＤ３０４の照明前に、パターン３００は、１ｍｓの非照明の期間を含むことができる。いくつかの実装態様では、非照明の期間を挿入して、被写体が青色ＬＥＤ３０１および赤色ＬＥＤ３０４によって同時に照明されるのを防止することができる。
【0055】
初期の露出３０７の後に、カメラ３０６は、再度、露出を開始することができる。この例では、第１の露出と、第２の露出との間の遅延は、露出パターン２００よりも短い。より大容量のバッファを使用することによって、より短い遅延を達成して、露出中に取り込まれた複数の画像を記憶することができる。バッファのグラフが項目３１０に示されている。バッファグラフ３１０は、時間の横軸に対して、画像バッファ内に保持された画像データの量を示している。項目３１１は、画像３０７が取り込まれたときに、バッファ記憶装置が増加していることを示している。項目３１２は、画像３０８が取り込まれるにつれて、バッファ記憶装置が再度増加することを示している。記憶されたデータが項目３１４に示されたバッファ制限線のような制限未満である場合、露出３０７および露出３０８の両方からの画像は、画像バッファ内に記憶することができる。
【0056】
バッファ制限３１４内に留めるために、露出パターンを遅延させ、バッファ内に記憶される画像のための時間を与えて、バッファから別の記憶デバイスに転送することができる。様々な実装態様は、様々な遅延の長さを使用することができる。遅延は、２つの連続する露出群間の時間とすることができる。例えば、パターン３００の遅延は、露出３０７の開始から露出３０９の開始まで測定される場合に、８０ｍｓとすることができる。この遅延を調整して、バッファがデータを転送するのに十分な時間を与えることができる。バッファ転送のプロセスは、グラフ３１０において、下向きに傾斜した線として見ることができる。
【0057】
いくつかの実装態様では、様々な遅延の長さ、および露出群内に取り込まれた露出の回数は、異なる可能性がある。例えば、第１の露出群内の２つの露出の代わりに、４つの露出が、実行される可能性がある。一般に、非露出期間前の群当たりの露出回数は、使用される画像バッファのサイズに依存する。非露出の期間中、データは、画像バッファから削除することができる。大容量の画像バッファを用いると、より多くの画像が、連続する撮影間でより短い遅延で取り込むことができる。
【0058】
非露出の期間の後、カメラ３０６は、露出を再開することができる。露出を再開する瞬間は、バッファ記憶の利用可能性、および照明器（例えば、青色ＬＥＤ３０１、赤色ＬＥＤ３０４）からの照明と呼応し得る。例えば、露出３０７は、青色ＬＥＤ３０１からの照明とタイミングが合わせられる。露出３０８は、赤色ＬＥＤ３０４からの照明とタイミングが合わせられる。非露出期間後、カメラ３０６は、露出を再開することができる。非露出期間の後の第１の露出は、青色ＬＥＤ３０１または赤色ＬＥＤ３０４とタイミングを合わせることができる。この場合、非露出期間後の露出は、青色ＬＥＤ３０１とタイミングが合わせられる。非露出期間後の露出３０９はまた、グラフ３１０に示すように、バッファ記憶の利用可能性とも呼応することができる。
【0059】
カメラが露出していない間、ＬＥＤ３０１および３０４は、交番することができる。この交番は、より安定な照明レベルを維持するのに役立ち得るため、有用であり得る。約１００Ｈｚ以上の速度で、交番するＬＥＤ３０１および３０４は、点滅する光よりも一部の魚にとって魅力的である、安定な非点滅光と同様に見える場合がある。
【0060】
露出パターン３００は、必要な場合に限って、継続することができる。いくつかの実装態様では、露出は、被写体がカメラ３０６の視界から去った後に、終了するであろう。複数の画像を組み合わせるか、または個別に処理することができる。単一の画像もまた、処理することができる。
【0061】
いくつかの実装態様では、赤色ＬＥＤ３０４は、特定の波長において、ピークパワーを放出することができる。例えば、赤色ＬＥＤ３０４は、６２５ｎｍと７８０ｎｍとの間の波長において、ピークパワーを放出することができる。いくつかの実装態様では、青色ＬＥＤ３０１は、特定の波長において、ピークパワーを放出することができる。例えば、青色ＬＥＤ３０１は、４５０ｎｍと４８５ｎｍとの間の波長において、ピークパワーを放出することができる。
【0062】
図４は、システム１００の照明コントローラが実行することができる露出パターン４００の略図である。露出パターン４００は、青色ＬＥＤ４０１、赤色ＬＥＤ４０４、およびカメラ４０６からなる。項目４０２と同様のボックスは、青色ＬＥＤ４０１が照明している時間間隔を表す。項目４０５と同様のボックスは、赤色ＬＥＤ４０４が照明している時間間隔を表す。項目４０７と同様のボックスは、カメラ４０６が露出のために開放している時間間隔を表す。青色ＬＥＤ照明４０２の時間間隔、および赤色ＬＥＤ照明４０５の時間間隔は、光パルス４０３の初期の対とみなすことができる。光パルスの後続の対は、初期の対の後に続き得る。場合によっては、青色ＬＥＤ４０１も赤色ＬＥＤ４０４も照明されていない間隔が、光パルスの１つもしくは複数の対の間またはその内部に挿入することができる。
【0063】
図４内で左から右に進行すると、開始からその後の時間までの露出パターンの推移を示している。照明時間は、露出パターンで使用される各光源に対して設定することができる。例えば、いくつかの実装態様では、青色ＬＥＤ４０１は、５ミリ秒の持続時間の間、時間ゼロにおいて点灯することができる。被写体が光源を用いて照明されたときに、カメラ４０６は、露出のために開放することができる。青色ＬＥＤ４０１の照明中に取り込まれた画像は、カメラ４０６に接続されたコンピュータデバイス、またはカメラ４０６自体を使用して記憶することができる。
【0064】
照明期間の終了時に、青色ＬＥＤ４０１は、照明を停止する。青色ＬＥＤが照明を停止した後、赤色ＬＥＤ４０４は、照明を開始する。いくつかの実装態様では、２つのＬＥＤ間の重複部分を使用することができる。例えば、青色ＬＥＤ４０１が時間０から時間５ｍｓまで照明する場合、赤色ＬＥＤ２０４は、時間４ｍｓから９ｍｓまで点灯することができる。さらに、ＬＥＤ照明の時間間隔は、同一である必要はない。例えば、青色ＬＥＤ４０１は、５ｍｓの間、照明することができ、これに対して、赤色ＬＥＤ４０４は、１０ｍｓの間、照明することができる。他の持続時間も使用することができる。
【0065】
いくつかの実装態様では、連続する照明の間に、間隙を挿入することができる。例えば、青色ＬＥＤ４０１の照明後であるが赤色ＬＥＤ４０４の照明前に、パターン４００は、１ｍｓの非照明の期間を含むことができる。いくつかの実装態様では、非照明の期間を挿入して、被写体が青色ＬＥＤ４０１および赤色ＬＥＤ４０４によって同時に照明されるのを防止することができる。
【0066】
遅延後に、カメラ４０６は、再度、露出を開始することができる。いくつかの実装態様では、この遅延を挿入して、記憶デバイス、またはメモリ内のどこかに画像を転送することができる。例えば、遅延は、露出４０７から露出４０８まで４０ｍｓとすることができる。様々な実装態様は、様々な遅延の長さを使用することができる。遅延は、２つの連続するカメラ露出間の時間差に対応する。例えば、青色ＬＥＤ４０１照明が露出４０７で取り込まれた場合、赤色ＬＥＤ４０４照明は、所与の遅延の後に、露出４０８で取り込まれ得る。
【0067】
別の遅延の後に、カメラ４０６は、項目４０９に示すように、再度露出する。露出４０９は、照明器が照明していない間に、画像を取り込む。以前の瞬間に、青色ＬＥＤ４０１は照明し、続いて赤色ＬＥＤ４０４が照明するが、露出パターン４００は、その連続の中の赤色ＬＥＤ４０４後の非照明の期間を含む。露出４０９を使用して、追加のデータを得ることができる。例えば、露出４０９を使用して、背景照明のデータを得ることができる。これは、他の光の領域が関心対象であり得る状況において、有用であり得る。青色ＬＥＤ４０１または赤色ＬＥＤ４０４からの照明なしで取り込まれた画像は、他のプロセスで使用することができる。例えば、露出４０９を使用して、水の状態に関する読み取り値を得ることができる。青色ＬＥＤ露出４０７、赤色ＬＥＤ露出４０８、続いて非ＬＥＤ露出４０９のパターンは、露出パターン４００において繰り返し使用することができる。
【0068】
カメラが露出していない間、ＬＥＤ４０１および４０４は、交番することができる。この交番は、より安定な照明レベルを維持するのに役立ち得るため、有用であり得る。約８０～１２０Ｈｚの速度で、交番するＬＥＤ４０１および４０４は、人間または魚の目によって知覚されると、安定な非点滅光と同様に見える場合がある。有利な実装態様では、安定な非点滅光が点滅光よりも一部の魚にとって魅力的であるため、光源の交番速度をより速い状態に維持することが含まれ得る。
【0069】
露出パターン４００は、必要な場合に限って、継続することができる。いくつかの実装態様では、露出は、被写体がカメラ４０６の視界から去った後に、終了するであろう。複数の画像を組み合わせるか、または個別に処理することができる。単一の画像もまた、処理することができる。
【0070】
例示的な露出パターン２００、３００、および４００で照明器として使用されたＬＥＤは、非ＬＥＤ光源によって置き換えることができる。それらＬＥＤは、赤色および青色の波長である必要はないが、任意の波長のものとすることができる。有利な実装態様は、青色の場合は４４０ｎｍ～４８５ｎｍ、および、赤色の場合は６２０ｎｍ～７５０ｎｍの波長範囲を有する赤色および青色ＬＥＤを使用することを含むことができる。
【0071】
実験では、鮭のシラミのいくつかの画像を取り込んで、紫色（４００ｎｍ波長）から近赤外線（１０００ｎｍ波長）の範囲の周波数を用いて分析が行われた。周波数ビンが入力として使用される調整されたパラメータを用いて、分類器を訓練および選択して、最長波長および最短波長を使用した。様々な緑色および青色の他の組み合わせ（照明装置内で機能することができるＬＥＤと整合する）が使用されたが、赤色および青色ＬＥＤの組み合わせの性能が優れていた。様々な照明方式を比較する追加の主観テストは、同じ結論に到達した。
【0072】
ＬＥＤが交番する速度は、交番するＬＥＤが人間または魚の目によって知覚されたときに、安定な非点滅光として視認されるのに十分な速さとすることができる。例えば、ＬＥＤは、８０～１２０Ｈｚの周波数で交番することができる。速い交番速度は、それにより、照明された魚が点滅をほとんど感じ取らないだけでなく、露出パターンが使用されたときに魚の連続するスナップショット間の時間、したがって視覚的な相違を低減することができるため、有利である。視覚的な相違を低減することは、複雑さを低減し、その後の任意の画像の組み合わせの取得精度を向上させるのに役立ち得る。
【0073】
露出パターン２００、３００、および４００の場合の特定の順番が示されている。露出パターン２００、３００、および４００の順番は、その中の概念から逸脱することなく、入れ替えることができる。例えば、図４において、第１の露出は、赤色ＬＥＤ４０４が照明する状態であり得る、第２の露出は、照明なしの露出であり得る。
【0074】
図５は、照明コントローラを使用してフナムシを検出するためのプロセス５００を示す。
【0075】
プロセス５００は、照明システムおよびカメラシステムを準備することを含む（５０２）。例えば、図１の制御ユニット１２０は、魚１０９を照明するために使用される波長を選択することができる。
【0076】
プロセス５００は、カメラシステムの視界内の魚の動きを検出することを含む（５０４）。例えば、魚１０９がカメラ１０５の視界内で遊泳するときに、照明器１０２、１０４、１０６、または１０７、およびカメラ１０５は、図２、図３、または図４で考察されたものと同様の方法で制御ユニット１２０から送信された信号を介して協調することができる。
【0077】
プロセス５００は、照明コントローラ露出パターンを使用し、照明システムおよびカメラを関与させて、魚の画像を取り込むことを含む（５０６）。例えば、図２のパターン２００と同様の特定の露出パターンが、照明システムとして機能する青色ＬＥＤ２０１および赤色ＬＥＤ２０４、ならびにカメラとして機能するカメラ２０６とともに使用することができる。
【0078】
プロセス５００は、フナムシについて取り込まれた魚の画像を分析することを含む（５０８）。例えば、制御ユニットは、画像１１０および画像１１５を収集することができ、画像分析を実行して、フナムシ１１１を検出することができる。
【0079】
プロセス５００は、コンピュータシステム内に結果を記憶することを含む（５１０）。例えば、制御ユニット１２０は、画像１１０および画像１１５を含む画像分析の結果を記憶することができる。
【0080】
プロセス５００は、結果に基づいた軽減技術を採用することを含む（５１２）。軽減技術は、レーザ、流体、または、ブラシもしくは吸引などの機械的デバイスからなり得る標的処置を含むことができる。例えば、制御ユニット１２０は、レーザを作動させ、魚に強烈な光を集束させて、魚からフナムシを除去することができる。レーザは、実行された画像分析から拾い集められたフナムシの場所データを使用することができる。制御ユニット１２０はまた、軽減を他のシステムまたはデバイス（例えば、他のコンピュータシステム、人間）にも委ねることができる。
【0081】
いくつかの実装態様では、２つよりも少ないまたは多い光を使用して、被写体を照明することができる。例えば、青色ＬＥＤ１０２および赤色ＬＥＤ１０４の代わりに、異なる周波数または色の別のＬＥＤを追加することができる。任意の追加ＬＥＤの照明は、画像１１０および１１５のような画像として、カメラによって取り込むことができる。
【0082】
いくつかの実装態様では、２つ以上のカメラを使用することができる。例えば、画像を取り込むカメラ１０５の代わりに、追加のカメラを使用して、画像を取り込むことができる。いくつかの実装態様では、追加のカメラが、被写体の代替角度を取り込むことができる。例えば、生けす１０１内の追加のカメラが、魚１０９の一方の側面を取り込むことができ、これに対して、カメラ１０５は、他方の側面を取り込む。
【0083】
いくつかの実装態様では、照明器からの照明は、任意の周波数のものとすることができる。例えば、照明器１０２および照明器１０４によってそれぞれ使用される青色および赤色ＬＥＤ光の代わりに、赤外線および紫外線を使用することができる。照明器によって照明された場面の画像を取り込むために使用されるカメラは、照明器の特定の周波数を取り込む能力を有することができる。例えば、照明器が被写体に紫外線を照明している場合、カメラは、画像内の紫外線を感知および記録する能力を有することができる。任意の周波数が、図２、図３、および図４におけるような露出パターン内で使用することができる。
【0084】
いくつかの実装態様では、２つ以上の魚が、システム１００のようなシステム内で処理することができる。例えば、図１の生けす１０１は、魚１０９だけでなく、追加の魚も示すことができる。追加の魚は、カメラ１０５によって取り込むことができる。魚１０９および追加の魚の両方は、制御ユニット１２０によって処理され得、それらのそれぞれの検出結果を表すデータは、結果として生じる検出出力１２１内に含まれ得る。このようにして、任意の数の魚を処理することができる。処理される魚の数の可能な制限は、使用されるハードウェアまたはソフトウェアの中に存在し得る。
【0085】
いくつかの実装態様では、２つ以上の露出パターンを使用することができる。例えば、図２からのパターン２００、および図３からのパターン３００の両方を使用することができる。パターンの組み合わせにより、所与のパターンに変更をもたらすことができ、結果として、デバイスが使用することができる新しいパターンを得ることができる。いくつかの実装態様では、外部または内部の刺激に基づいて、パターンを使用することができる。状況によっては、１つ以上の露出パターンのうちの別のまたは特定の組み合わせにわたって１つの露出パターンを選択することは、有益または望ましい場合がある。
【0086】
いくつかの実装態様では、露出パターンは、単数または複数の追加の光を含むことができる。露出パターン２００、３００、および４００は、光を追加して変更することができる。いくつかの実装態様では、２つ以上の光を追加することができる。例えば、露出パターン２００では、追加の光が、照明２０２と照明２０５との間で点灯することができる。追加の光は、照明器２０１もしくは照明器２０４によって照明される周波数とは別個のまたは同様の周波数で、所与の被写体を照明することができる。例えば、追加の光は、紫外線で照明することができる。露出パターンは、変更することができる。例えば、紫外線源の照明は、露出２０７の後の露出によって取り込むことができる。
【0087】
いくつかの実装態様では、露出パターンは、単数または複数の追加のカメラを含むことができる。露出パターン２００、３００、および４００は、カメラを追加して変更することができる。いくつかの実装態様では、２つ以上のカメラを追加することができる。例えば、露出パターン２００では、追加のカメラを使用して、露出２０７の後の露出を取り込むことができる。追加のカメラは、照明器２０１もしくは照明器２０４によって照明される周波数とは別個のまたは同様の周波数で、所与の被写体の露出を取り込むことができる。例えば、追加のカメラは、紫外線スペクトルで光の露出を取り込むことができる。露出パターンは、変更することができる。例えば、紫外線を取り込む露出は、露出２０７の後に、露出パターン２００に追加することができる。
【0088】
魚上のフナムシは、カメラの視界内のどこでも検出することができる。例えば、魚上に検出されたフナムシは、魚体の任意の部分に存在する可能性がある。魚体の部分、場所、または個数は、検出出力１２１内に含むことができる。
【0089】
いくつかの実装態様では、システムは、検出環境に基づいて、検出技術を変更することができる。例えば、様々な魚種の場合、検出方法を変更して、その種、または照明器光の他の種類の周波数に関連付けられたアルゴリズムを使用することができる。さらに、水質は、システムによって登録されて次のフナムシ検出を変更することができる検出環境になる可能性がある。例えば、水が濁っている場合、使用される光の明るさまたは量の増加が、システムによって促進および実行される場合がある。魚の環境状態に基づいて照明を調整することは、実装態様に応じて、照明器コントローラの一部、または別個のサブシステムとすることができる。検出技術はまた、魚の種を検出することによって変更することもできる。例えば、様々な種が検出環境とみなされて、システムによって登録される場合がある。様々な種の登録は、様々な形態の検出方法を必要とし得る。
【0090】
フナムシの検出方法の任意の変更により、フナムシの検出出力および結果が変更される可能性がある。例えば、フナムシの検出方法が特定の種の鮭の目撃に基づいて変更された場合、出力は、変更されて、フナムシの検出データを、種固有の特徴認識で保存することができる。出力はまた、変更されて、特定の種の鮭に特化された軽減技術を含むこともできる。
【0091】
いくつかの実装態様では、３つ以上のモードの光が、露出パターンで使用することができる。例えば、青色および赤色の代わりに、露出パターンは、青色光、赤色光、および黄色光を使用することができる。
【0092】
いくつかの実装態様では、他の範囲の光を使用して、画像取り込みのために、被写体を照明することができる。例えば、可視光の代わりに、システムは、紫外線を使用することができる。
【0093】
プロセス５００はまた、他の状態を検出するのに有用であり得る。例えば、魚の皮膚病変は、同様の方法およびプロセスを使用して検出することができる。いくつかの実装態様では、フナムシ感染を示す要素に対して異なる周波数の光によって照明された画像を分析することに代えて、またはそれに追加して、システムが、他の分析を実行することができる。例えば、システムが、皮膚病変、または短縮したえら蓋などの身体的変形を示す要素に対して異なる周波数の光によって照明された画像を分析することができる。
【0094】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、複数の波長を有する光からなる青色照明器を使用することができる。例えば、青色光の場合の出力パワー対波長のグラフは、４６５ｎｍ波長においてピークパワー、ならびに４５０ｎｍおよび４９５ｎｍ波長において１０％パワーを有するガウス形状に類似し得る。他の実装態様は、異なる比率の波長、または異なる範囲の波長を有することができる。例えば、青色光の場合の出力パワー対波長のグラフは、４６０ｎｍにおいてピークパワー、ならびに４５５ｎｍおよび４８５ｎｍ波長において０％パワーを有するガウス形状に類似し得る。
【0095】
いくつかの実装態様では、照明コントローラは、複数の波長を有する光からなる赤色照明器を使用することができる。例えば、赤色光の場合の出力パワー対波長のグラフは、６３０ｎｍ波長においてピークパワー、ならびに６０５ｎｍおよび６４５ｎｍにおいて１０％パワーを有するガウス形状に類似し得る。他の実装態様は、異なる比率の波長、または様々な範囲の波長を有することができる。例えば、赤色光の場合の出力パワー対波長のグラフは、６３５ｎｍにおいてピークパワー、ならびに６１０ｎｍおよび６４０ｎｍ波長において０％パワーを有するガウス形状に類似し得る。
【0096】
図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、フナムシ検出内で使用するためのカスタムベイヤーフィルタの略図である。
【0097】
図６Ａは、画素アレイ６００上に２つの異なる色フィルタを含む。画素アレイ６００は、魚の画像化の際に使用することができる。画素６０２は、色フィルタの赤色に対応する。画素６０３は、色フィルタの青色に対応する。画素アレイ６００は、説明の目的のために、部分的に塗りつぶされている。アレイ６００のうちの２つ以上の画素上の整合パターンおよび網掛けは、同じフィルタタイプの画素を示す。通常のベイヤーフィルタを調整することによって、画素アレイ６００は、主要周波数に対するカメラの光感度を高めることができる。フナムシ検出のいくつかの実装態様では、これらの主要周波数は、赤色光（例えば、６２５ｎｍ～７８０ｎｍ波長）および青色光（例えば、４５０ｎｍ～４８５ｎｍ波長）である。画素アレイ６００上の色フィルタは、これらの周波数に対応する。画素アレイ６００で示された配置では、赤色および青色の両方のスペクトルで取り込まれる光量は、いくつかの標準的なカメラに使用される通常の赤色、緑色、および青色の画素アレイと比較して、２倍有効である。
【0098】
いくつかの実装態様では、追加の光感度により、フナムシ検出のために取り込まれる必要がある画像の数を低減することができる。例えば、青色および赤色の両方のＬＥＤを同時に用いて、場面を照明することができる。その後、カメラが、画像を取り込むことができる。いくつかの実装態様では、単一の画像の赤色および青色のコンポーネントから別個の画像を抽出することができる。
【0099】
いくつかの実装態様では、色の配置は、入れ替えることができる。例えば、青色画素は、赤色画素に取って代わることができ、逆も同様である。
【0100】
いくつかの実装態様では、異なる範囲の波長を透過することができる色フィルタを使用することができる。例えば、画素アレイ６００における項目６０３のような青色光を登録することができる画素は、紫外線を登録することができる画素と入れ替えることができる。
【0101】
図６Ｂは、画素アレイ６１０上に３つの異なる色フィルタを含む別のカスタムベイヤーフィルタである。画素６１２は、色フィルタの青色に対応する。画素６１４は、すべての波長を均等に登録することができるブランク色フィルタに対応する。画素６１６は、色フィルタの赤色に対応する。画素アレイ６１０は、説明の目的のために、部分的に塗りつぶされている。アレイ６１０の２つ以上の画素上の整合パターンおよび網掛けは、同じタイプのフィルタを示す。通常のベイヤーフィルタを調整することによって、画素アレイ６１０は、各チャネルに（例えば、赤色フィルタチャネル、青色フィルタチャネル、ブランクフィルタチャネル）、等量の画素を割り当てる。構造は、均一であり、出力画像を処理するニューラルネットワークによって、より容易に解釈される可能性があり得る。それらの色フィルタは、特定の範囲内の波長を有する光を受け入れることができる（例えば、赤色フィルタ６１６の場合は６２５ｎｍ～７８０ｎｍ、青色フィルタ６１２の場合は４５０ｎｍ～４８５ｎｍ、およびブランクフィルタ６１４の場合は全可視スペクトル）。いくつかの実装態様では、色の配置は、反転させることができる。
【0102】
いくつかの実装態様では、追加の光感度により、フナムシ検出のために取り込まれる必要がある画像の数を低減することができる。例えば、青色および赤色の両方のＬＥＤを同時に用いて、場面を照明することができる。次いで、カメラが、単一の画像を取り込むことができ、その画像から、赤色および青色の両方のコンポーネントについて別個の画像を抽出することができる。
【0103】
いくつかの実装態様では、色の配置は、反転させることができる。例えば、青色画素は、赤色画素に取って代わることができ、逆も同様である。
【0104】
いくつかの実装態様では、異なる範囲の波長を透過することができる色フィルタを使用することができる。例えば、画素アレイ６１０における項目６１２のような青色光を登録することができる画素は、紫外線を登録することができる画素と入れ替えることができる。
【0105】
図６Ｃは、画素アレイ６２０上に３つの異なる色フィルタを含む別のカスタムベイヤーフィルタである。画素６２２は、色フィルタの赤色に対応する。この実装態様では、画素６２２の赤色フィルタは、光の波長が６２５ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内にある場合、光を通過させることができる。画素６２４は、色フィルタの青色に対応し、この実装態様では、４５０ｎｍ～４８５ｎｍの範囲内の波長を有する光を通過させることができる。画素６２６は、ブランク色フィルタに対応し、この実装態様では、フィルタは、全波長を均等に登録することができる。画素アレイ６１０は、説明の目的のために、部分的に塗りつぶされている。
【0106】
アレイ６２０の２つ以上の画素上の整合パターンおよび網掛けは、同じタイプのフィルタを示す。通常のベイヤーフィルタを調整することによって、画素アレイ６２０は、使用される特定のフィルタチャネル（例えば、赤色のフィルタチャネル、青色のフィルタチャネル、ブランクフィルタチャネル）からなる、より小さい２ｘ２の窓（すなわち、正方形を形成する、４つの相互に接続された画素群）を作成する。このタイプの構造には、粒度の利点だけでなく、他の魚の関連する識別作業への用途もある。例えば、画像が赤色および青色だけでなく、より多くの光の波長で必要とされる用途の場合、ブランクフィルタデータも使用することができる。このようにして、画素アレイ６２０は、全スペクトル写真技術、ならびに赤色および青色で指定された波長内に集中したフナムシ検出固有の写真技術にとって十分適している。いくつかの実装態様では、色の配置は、一般的なパターンを維持しながら、反転させることができる。
【0107】
いくつかの実装態様では、追加の光感度により、フナムシ検出のために取り込まれる必要がある画像の数を低減することができる。例えば、青色および赤色の両方のＬＥＤを同時に用いて、場面を照明することができる。その後、カメラが、画像を取り込むことができる。いくつかの実装態様では、単一の画像の赤色および青色のコンポーネントから別個の画像を抽出することができる。
【0108】
いくつかの実装態様では、画素の配置は、パターン全体を保持しながら、変更することができる。例えば、赤色画素６２２と同様の赤色画素の場所、および青色画素６２４と同様の青色画素の場所は、図示されたセルアレイ６２０のパターン全体および利点を保持しながら、切り替えることができる。
【0109】
いくつかの実装態様では、異なる範囲の波長を透過することができる色フィルタを使用することができる。例えば、画素アレイ６２０における項目６２４のような青色光を登録することができる画素は、紫外線を登録することができる画素と入れ替えることができる。
【0110】
図７は、入射光ビーム７０１、一次レンズ７０２、ビームスプリッタ７０４、赤色フィルタ７０５、青色フィルタ７０６、カメラ７０７、および別のカメラ７０８からなるシステム７００を示す略図である。システム７００は、画像収集のために使用することができる。
【0111】
入射光ビーム７０１は、生けす内の魚の露出からの光であり得る。一次レンズ７０２は、ガラスで作製することができ、光をビームスプリッタ７０４の方向に指向させるのに役立つことができる。いくつかの実装態様では、追加のレンズまたはミラーが、入射ビームを集束させるために使用することができる。
【0112】
ビームスプリッタ７０４は、入射ビーム７０１の一部分が反射され、入射ビーム７０１の一部分が透過されて、入射ビーム７０１から２つの光ビームを作り出すように構成される。図示されていない追加の光学素子が、ビームスプリッタ７０４内に使用され得、他のデバイスが、システム７００内に使用され得る。例えば、ビームスプリッタ７０４内に、複数のレンズおよびミラー、ならびに粘着剤および接続剤が存在し得る。
【0113】
赤色のフィルタ７０５および青色のフィルタ７０６を調整して、特定の周波数の光を通過させることができる。例えば、赤色のフィルタ７０５を調整して、６２０ｎｍ～７５０ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。青色のフィルタ７０６を調整して、４４０ｎｍ～４８５ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。
【0114】
カメラ７０７およびカメラ７０８は、光検出器を使用して、光ビームを取り込むことができる。光検出器は、入射光を取り込み、画像を作成する。例えば、光検出器は、取り込まれた光を、色および強度を有する画素のリストとして符号化することができる。画素情報は、画像として記憶することができ、他のデバイスおよびシステムによって使用することができる。
【0115】
図７のステージＡは、レンズ７０２に移動する入射ビーム７０１を示す。入射ビーム７０１は、場面の露出からの光であり得る。例えば、入射ビームは、生けすの中で遊泳する魚から反射された光からなり得る。
【0116】
図７のステージＢは、ビームスプリッタ７０４によって分割された入射ビーム７０１を示す。ビームスプリッタ７０４は、２つの外向きの光ビームを指向させるために使用される複数のレンズおよびミラーを有することができる。
【0117】
図７のステージＣは、赤色フィルタ７０５を通過するビームスプリッタ７０４の出力を示す。赤色フィルタ７０５の前の光は、ビームスプリッタ７０４から反射または透過される任意の波長であり得る。赤色フィルタ７０５の後の光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、６２０ｎｍおよび７５０ｎｍ）であり得る。
【0118】
図７のステージＣ’は、青色フィルタ７０６を通過するビームスプリッタ７０４の出力を示す。赤色フィルタ７０５および青色フィルタ７０６を通過するビームは、赤色フィルタ７０５を通過する光が青色フィルタ７０６も通過しないように、分離することができる。青色フィルタ７０６の前の光は、ビームスプリッタ７０４から反射または透過される任意の波長であり得る。青色フィルタ７０６の後の光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、４４０ｎｍおよび４８５ｎｍ）であり得る。
【0119】
図７のステージＤは、カメラ７０７に到達する赤色フィルタ７０５の出力を示す。カメラ７０７は、光検出器を使用して、赤色フィルタ７０５からの入射光を取り込み、また画像を作成することができる。この画像は、色および強度を有する記憶された画素群とすることができる。カメラ７０７によって取り込まれた画像は、フナムシ検出のために使用することができる。
【0120】
図７のステージＤ’は、カメラ７０８に到達する青色フィルタ７０６の出力を示す。カメラ７０８は、光検出器を使用して、青色フィルタ７０６からの入射光を取り込み、また画像を作成することができる。この画像は、色および強度を有する記憶された画素群とすることができる。カメラ７０８によって取り込まれた画像は、フナムシ検出のために使用することができる。
【0121】
システム７００の可能な利点は、システムが各チャネルの空間分解能を保持する点である。また、他のいくつかの画像収集方法におけるデバイス（例えば、画素毎の精度を必要とするカスタム画像チップ）よりも、色フィルタ（例えば、赤色フィルタ７０５、青色フィルタ７０６）を構成する方が容易である。単純な色付き光学フィルタを製造することができる。いくつかの潜在的な欠点には、ビームスプリッタ７０４のコスト、ならびに分割後に、カメラ７０７およびカメラ７０８によって取り込まれた光が入射ビーム７０１の強度よりも小さくなるという事実が含まれる。これは、画像の被写体上により強い光を当てることで軽減され得るが、より強い光は、被写体の挙動に影響を与える可能性がある。例えば、より強い光は、入射ビーム７０１によって取り込まれた視界から魚を追い払う可能性がある。これは、魚の画像を収集する機会が少なくなる結果をもたらし得る。
【0122】
図８は、入射ビーム８０１、一次レンズ８０２、回転ミラー８０４、赤色フィルタ８０５、青色フィルタ８０６、カメラ８０７、および別のカメラ８０８からなるシステム８００を示す略図である。システム８００は、画像収集のために使用することができる。いくつかの実装態様では、収集された画像は、フナムシを検出するプロセス内で使用することができる。
【0123】
入射光ビーム８０１は、生けす内の魚の露出からの光であり得る。一次レンズ８０２は、ガラスで作製することができ、光を回転ミラー８０４に向かって指向させるのに役立つことができる。いくつかの実装態様では、追加のレンズまたはミラーが、入射ビームを集束させるために使用することができる。
【0124】
回転ミラー８０４は、入射ビーム８０１がある角度で反射されるように構成されている。システム８００にとって不可欠である２つの角度は、赤色フィルタ８０５およびカメラ８０７に向かって入射ビーム８０１を反射する角度、ならびに青色フィルタ８０６およびカメラ８０８に向かって入射ビーム８０１を反射する角度である。これらの２つの角度は、回転ミラー８０４の回転の別個の部分であり得る。図示されていない追加の光学素子が、回転ミラー８０４内に使用され得、他のデバイスが、システム８００内に使用され得る。例えば、回転ミラー７０４の前後に、複数のレンズおよびミラー、ならびに粘着剤および接続剤が存在し得る。
【0125】
赤色のフィルタ８０５および青色のフィルタ８０６を調整して、特定の周波数の光を通過させることができる。例えば、赤色のフィルタ８０５を調整して、６２０ｎｍ～７５０ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。青色のフィルタ８０６を調整して、４４０ｎｍ～４８５ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。
【0126】
カメラ８０７およびカメラ８０８は、光検出器を使用して、光ビームを取り込むことができる。光検出器は、入射光を取り込み、画像を作成する。例えば、光検出器は、取り込まれた光を、色および強度を有する画素のリストとして符号化することができる。画素情報は、画像として記憶することができ、他のデバイスおよびシステムによって使用することができる。
【0127】
図８のステージＡは、レンズ８０２に移動する入射ビーム８０１を示す。入射ビーム８０１は、場面の露出からの光であり得る。例えば、入射ビームは、生けすの中で遊泳する魚から反射された光からなり得る。
【0128】
図８のステージＢは、回転ミラー８０４によって反射された入射ビーム８０１を示す。回転ミラー８０４は、外向きの光ビームを受光および指向するために使用される複数のレンズおよびミラーを有することができる。
【0129】
図８のステージＣは、赤色フィルタ８０５を通過する回転ミラー８０４の出力を示す。赤色フィルタ８０５の前の光は、回転ミラー８０４によって反射される任意の波長であり得る。赤色フィルタ８０５の後の光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、６２０ｎｍおよび７５０ｎｍ）であり得る。
【0130】
図８のステージＣ’は、青色フィルタ８０５を示す。回転ミラー８０４の回転の進行中に、回転ミラー８０４の出力は、青色フィルタ８０６に向かって指向され得る。指向された光は、青色フィルタ８０６を通過することができる。青色フィルタ８０６の前の光は、ミラー８０４から反射または透過される任意の波長であり得る。青色フィルタ８０６の後の光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、４４０ｎｍおよび４８５ｎｍ）であり得る。回転ミラー８０４からの出力の場合は、赤色フィルタ８０５を通過する光もまた、青色フィルタ８０６を通過しないように分離することができる。
【0131】
図８のステージＤは、カメラ８０７に到達する赤色フィルタ８０５の出力を示す。カメラ８０７は、光検出器を使用して、赤色フィルタ８０５からの入射光を取り込み、また画像を作成することができる。この画像は、色および強度を有する記憶された画素群とすることができる。カメラ８０７によって取り込まれた画像は、フナムシ検出のために使用することができる。
【0132】
図８のステージＤ’は、カメラ８０８を示す。回転ミラー８０４の回転の進行中に、回転ミラー８０４の出力は、青色フィルタ８０６に向かって指向され得る。青色フィルタ８０６の出力は、カメラ８０８に向かって指向することができる。カメラ８０８は、光検出器を使用して、青色フィルタ８０６からの入射光を取り込み、また画像を作成することができる。この画像は、色および強度を有する記憶された画素群とすることができる。カメラ８０８によって取り込まれた画像は、フナムシ検出のために使用することができる。
【0133】
回転ミラー８０４は、高速で回転し、回転ミラー８０４からカメラ（例えば、カメラ８０７、カメラ８０８）内に反射される入射ビーム８０１の部分を指向することができる。カメラ８０７またはカメラ８０８に向かって指向する光の間に回転ミラー８０４を回転させるプロセスは、２つのカメラがそれらの画像を撮影するときに、それらのカメラの間にわずかな遅延を引き起こし得る。回転運動はまた、カメラ８０７またはカメラ８０８の露出期間にも影響を及ぼす可能性がある。いくつかの実装態様では、ミラーは、画像の動きに起因する反りのない状態で、より長い画像化を可能にすることができる場所の間でカシャッとシャッターを切ることができる。
【0134】
図９は、ステレオカメラ画像取り込みのためのシステム９００を示す略図である。システム９００は、入射ビーム９０１、入射ビーム９０２、一次レンズ９０４、一次レンズ９０５、赤色フィルタ９０６、青色フィルタ９０７、カメラ９０９、および別のカメラ９１０からなる。いくつかの実装態様では、カメラ９０９およびカメラ９１０を接続して、ステレオカメラシステムを形成することができる。システム９００は、画像収集のために使用することができる。いくつかの実装態様では、収集された画像は、フナムシを検出するプロセス内で使用することができる。
【0135】
入射光ビーム９０１および９０２は、生けす内の魚の露出からの光であり得る。一次レンズ９０４および９０５は、ガラスで作製することができ、光を赤色フィルタ９０６または青色フィルタ９０７に向けて指向させるのに役立つことができる。いくつかの実装態様では、追加のレンズまたはミラーが、入射ビームを集束させるために使用することができる。
【0136】
赤色のフィルタ９０６および青色のフィルタ９０７を調整して、特定の周波数の光を通過させることができる。例えば、赤色のフィルタ９０６を調整して、６２０ｎｍ～７５０ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。青色のフィルタ９０７を調整して、４４０ｎｍ～４８５ｎｍの波長を有する光のみを可能にすることができる。
【0137】
カメラ９０９およびカメラ９１０は、光検出器を使用して、光ビームを取り込むことができる。光検出器は、入射光を取り込み、画像を作成する。例えば、光検出器は、取り込まれた光を、色および強度を有する画素のリストとして符号化することができる。画素情報は、画像として記憶することができ、他のデバイスおよびシステムによって使用することができる。
【0138】
図９のステージＡは、レンズ９０４および９０５に向かって移動する入射ビーム９０１および９０２をそれぞれ示す。入射ビーム９０１および９０２は、場面の同時露出からの光であり得る。例えば、入射ビーム９０１および９０２は、生けすの中で遊泳する魚から反射された光からなり得る。
【0139】
図９のステージＢは、レンズ９０４および９０５によって集束された入射ビーム９０１および９０２をそれぞれ示す。レンズ９０４およびレンズ９０５からの光出力は、赤色フィルタ９０６および青色フィルタ９０７に向かって送出することができる。フィルタに向かって光を指向させるプロセスは、複数のレンズおよびミラーからなり得る。
【0140】
図９のステージＣは、赤色フィルタ９０６および青色フィルタ９０７を通過するレンズ９０４および９０５の出力をそれぞれ示す。赤色フィルタ９０６に向かって指向される光は、レンズ９０４または他の光学素子によって透過される任意の波長であり得る。赤色フィルタ９０６の後の光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、６２０ｎｍおよび７５０ｎｍ）であり得る。青色フィルタ９０７に向かって指向される光は、レンズ９０５または他の光学素子によって透過される任意の波長であり得る。青色フィルタ９０６を透過する光は、フィルタの範囲内の任意の波長（例えば、４４０ｎｍおよび４８５ｎｍ）であり得る。
【0141】
図９のステージＤは、カメラ９０９に到達する赤色フィルタ９０６の出力を示す。青色フィルタ９０７の出力は、カメラ９１０に向かって指向することができる。カメラ９０９または９１０は、光検出器を使用して、フィルタ（例えば、赤色フィルタ９０６、青色フィルタ９０７）からの入射光を取り込み、また画像を作成することができる。この画像は、色および強度を有する記憶された画素群とすることができる。カメラ９０９およびカメラ９１０によって取り込まれた画像は、フナムシ検出のために使用することができる。
【0142】
システム９００は、前部に異なる色フィルタを各々有するステレオカメラを採用することによって、それらのカメラが、フィルタを含む様々な光学素子の損失に加えて、入射光の低減なしに同時に画像を撮ることを可能にする。これは、他の画像取り込み技術を凌駕する可能性のある利点を表す。ステレオカメラのセットアップに関する可能性のある欠点には、２つの画像間に視差が生じることが挙げられ得る。例えば、カメラ９０９によって取り込まれた画像内の座標（ｘ，ｙ）における画素は、カメラ９１０によって取り込まれた画像内の座標（ｘ，ｙ）における画素とは同じではないであろう。２つの画像間に視差が生じると、マルチフレーム登録プロセスが潜在的に複雑になる可能性がある。
【0143】
多数の実装態様が説明されてきた。それでもなお、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正が行われ得ることが理解されよう。例えば、上で示される様々な形態のフローが、ステップを並べ替えて、追加して、または削除して、使用され得る。
【0144】
本明細書で説明された本発明の実施形態、およびすべての機能的動作は、デジタル電子回路に、もしくは本明細書に開示された構造、およびそれらの構造上の等価物を含むコンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェア、またはそれらのうちの１つ以上の組み合わせで実装することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のコンピュータプログラム製品、例えば、データ処理装置によって実行するための、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータ可読媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令のうちの１つ以上のモジュールとして、実装することができる。コンピュータ可読媒体は、機械可読記憶デバイス、機械可読記憶基板、メモリデバイス、機械可読伝播信号に影響を及ぼす物質の組成物、またはこれらのうちの１つ以上の組み合わせとすることができる。「データ処理装置」という用語は、データを処理するためのすべての装置、デバイス、および機械を包含し、それらには、例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のプロセッサもしくはコンピュータが含まれる。それらの装置は、ハードウェアに加えて、当該コンピュータプログラムのための実行環境を作り出すコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、またはそれらのうちの１つ以上の組み合わせを構成するコードを含むことができる。伝播信号は、人工的に生成された信号、例えば、好適な受信機装置に伝送するための情報を符号化するように生成される、機械で生成された電気的、光学的、または電気磁気的信号である。
【0145】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても知られている）は、コンパイル式言語またはインタープリット式言語を含む、プログラミング言語の任意の形態で記述することができ、独立型プログラムとして、もしくはモジュール、コンポーネント、サブルーティン、またはコンピューティング環境で使用するために好適な他のユニットとして含まれる、任意の形態で配布することができる。コンピュータプログラムは、必ずしもファイルシステム内のファイルに対応する必要はない。プログラムは、他のプログラムまたはデータ（例えば、マークアップ言語ドキュメントに記憶された１つ以上のスクリプト）を保持するファイルの一部分に、当該プログラム専用の単一ファイル内に、または複数の調整ファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、もしくはコードの部分を記憶するファイル）に記憶することができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、または１つの場所に配置されたもしくは複数の場所に分散され、通信ネットワークによって相互配線された複数のコンピュータ上で、実行されるように配備され得る。
【0146】
本明細書で説明されるプロセスおよびロジックフローは、入力データを処理して出力を生成することによって機能を実行するために、１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実行され得る。プロセスおよびロジックフローはまた、専用ロジック回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実行することができ、装置もまた、上記のものとして実装することができる。
【0147】
コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサには、例として、汎用および専用マイクロプロセッサの両方、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータのうちの任意の１つ以上のプロセッサが含まれる。概して、プロセッサは、読み取り専用メモリもしくはランダムアクセスメモリ、またはその両方から命令および／またはデータを受信することになる。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサ、ならびに命令およびデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスである。概して、コンピュータはまた、データを記憶するための１つ以上の大容量ストレージデバイス、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含むか、または大容量記憶デバイスからデータを受信、もしくはデータを転送、もしくはその両方を行うように動作可能に結合される。しかしながら、コンピュータはそのようなデバイスを有する必要はない。さらに、コンピュータは、別のデバイス、例えば、ごく一部ながら例を挙げると、タブレットコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯オーディオプレーヤー、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機に内蔵することができる。コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するための好適なコンピュータ可読媒体には、すべての形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスが含まれ、例としては、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、例えば、内蔵ハードディスクまたは取り外し可能ディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにＣＤ ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクが挙げられる。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補足されるか、または専用論理回路に組み込まれ得る。
【0148】
ユーザとの対話を提供するために、本発明の実施形態は、コンピュータ上で実施することができ、コンピュータは、ユーザ、ならびにユーザがコンピュータに入力を与えることができるキーボードおよびポインティングデバイス、例えば、マウスまたはトラックボールに、情報を表示するための表示デバイス、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタを有する。他の種類のデバイスを使用して、ユーザとの対話を提供することもでき、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックなどの任意の形態の感覚的フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形態で受信することができる。
【0149】
本発明の実施形態は、バックエンドコンポーネント、例えば、データサーバとして含むか、またはミドルウェアコンポーネント、例えば、アプリケーションサーバを含むか、またはフロントエンドコンポーネント、例えば、ユーザが本発明の実装態様と対話することができるグラフィカルユーザインターフェースもしくはウェブブラウザを有するクライアントコンピュータを含む、コンピューティングシステムに、あるいは１つ以上のそのようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、もしくはフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせに、実装することができる。システムのコンポーネントは、デジタルデータ通信の任意の形態または媒体、例えば、通信ネットワークによって相互接続され得る。通信ネットワークの例としては、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）およびワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、例えば、インターネットが挙げられる。
【0150】
コンピューティングシステムには、クライアントと、サーバと、を含むことができる。クライアントおよびサーバは概して、互いにリモートであり、典型的には通信ネットワークを介して相互作用する。クライアントとサーバとの関係は、それぞれのコンピュータで実行され、かつ互いにクライアントとサーバとの関係を有している、コンピュータプログラムによって生じる。
【0151】
本明細書は、多くの特定例を含んでいるが、これらは、本発明の、または請求され得る事項の範囲に限定したものとして解釈されるべきではなく、むしろ本発明の特定の実施形態に対して特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載された特定の特徴を、単一の実施形態で組み合わせて実装することもできる。逆に、単一の実施形態の局面で本明細書に記載された様々な特徴を、複数の実施形態で別個に、または任意の好適な副次的組み合わせで実装することもできる。また、特徴は、特定の組み合わせで作用するものとして上述され、および当初はそのように特許請求され得るが、いくつかの場合、特許請求された組み合わせからの１つ以上の特徴を、その組み合わせから削除することができ、特許請求された組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。
【0152】
同様に、動作が特定の順序で図面に描写されているが、これは、所望の結果を達成するために、かかる動作がその示された特定の順序、もしくは一連の順序で実行されるべきであること、または例証したすべての動作が実行されるべきであることを要求するものとして理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスクおよび並列処理が有利であり得る。また、上述した実施形態における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実施形態においてこのような分離を必要とするものと理解されないものとし、記載されたプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品内にまとめて一体化することができるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化することができる。
【0153】
ＨＴＭＬファイルが言及されている各事例では、他のファイルタイプまたは形式が代用され得る。例えば、ＨＴＭＬファイルは、ＸＭＬ、ＪＳＯＮ、平文、または他のタイプのファイルによって置き換えられて得る。さらに、テーブルまたはハッシュテーブルが言及されている場合、他のデータ構造（スプレッドシート、リレーショナルデータベース、または構造化ファイル）が使用され得る。
【0154】
本発明の特定の実施形態を説明した。他の実装態様は、以下の特許請求の範囲内に存在する。例えば、特許請求の範囲に記載されたステップは、異なる順序で実行されてもよく、望ましい結果を依然として達成することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-08-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータ実装方法であって、時間によって分離され、かつ、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む、個別の光パルスの対を用いて、特定の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）前記光パルスの初期の対の間の、前記赤色光または前記青色光のうちの１つのパルスの間に、前記特定の魚の第１の画像を生成し、（ｉｉ）前記光パルスの前記初期の対の間の、他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間、および前記光パルスの１つ以上の後続の対の間に画像を生成せず、かつ（ｉｉｉ）前記光パルスの次の対の間の、前記他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間に、前記特定の魚の第２の画像を生成することと、
前記特定の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項2】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項3】
前記特定の魚が、生けすまたは養魚場内に収容されている、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項4】
前記光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光の前記パルスを各々含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項5】
前記光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい交番速度を特徴とする、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項6】
各画像を生成することが、特定の光パルスの開始と前記特定の光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
前記特定の光パルスの前記終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項7】
各対の前記光パルス内の前記光パルスが、離散的時間間隔において作動され、かつ、重複していない、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項8】
機械学習が、前記特定の魚を照明すること、または、前記特定の魚の前記画像を生成することを情報提供する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項9】
機械学習が前記特定の魚上のフナムシ検出を情報提供する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項10】
前記生成された画像を画像バッファに記憶することを含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項11】
コンピュータ実装方法であって、時間によって分離され、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む個別の光パルスの対を用いて、特定の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）前記光パルスの初期の対の間の、前記赤色光または前記青色光のうちの１つのパルスの間に、前記特定の魚の第１の画像を生成し、（ｉｉ）前記光パルスの前記初期の対の間の、他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間に、前記特定の魚の第２の画像を生成し、かつ（ｉｉｉ）前記光パルスの１つ以上の後続の対の間に画像を生成しないことと、
前記特定の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項12】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項13】
前記光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光の前記パルスを各々含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項14】
前記光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい交番速度を特徴とする、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項15】
各画像を生成することが、特定の光パルスの開始と前記特定の光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
前記特定の光パルスの前記終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項16】
コンピュータ実装方法であって、時間によって分離され、かつ、赤色光のパルスおよび青色光のパルスを各々含む、個別の光パルスの対を用いて、特定の魚を照明することと、
カメラの露出を制御して、（ｉ）前記光パルスの初期の対の間の、前記赤色光または前記青色光のうちの１つのパルスの間に、前記特定の魚の第１の画像を生成し、（ｉｉ）前記光パルスの前記初期の対の間の、他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間、および前記光パルスの後続の対の間の、前記赤色光または前記青色光のうちの前記１つのパルスの間に、画像を生成せず、（ｉｉｉ）前記光パルスの前記後続の対の間の、前記他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間に、前記特定の魚の第２の画像を生成し、（ｉｖ）前記光パルスの次の対の間の、前記赤色光または前記青色光のうちの前記１つのパルスの間、および前記光パルスの前記次の対の間の、前記他方の前記赤色光または前記青色光のパルスの間に画像を生成せず、かつ（ｖ）前記光パルスの前記次の対の後であるが前記光パルスのさらなる対の前に、前記特定の魚の第３の画像を生成することと、
前記特定の魚が、少なくとも前記第１の画像および前記第２の画像の分析に基づいて、特定の状態によって影響を受けている可能性が高いかどうかを判定することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項17】
前記特定の状態が、フナムシ感染、病変の発生、または身体的な変形を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項18】
前記光パルスの前記対が、４５０ナノメータ～４８０ナノメータの波長範囲内にピークパワーを有する青色光の前記パルスを各々含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項19】
前記光パルスの前記対が、６０Ｈｚよりも大きい交番速度を特徴とする、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項20】
各画像を生成することが、特定の光パルスの開始と前記特定の光パルスの終了との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、または、
前記特定の光パルスの前記終了と後続の光パルスの開始との間の時間間隔の少なくとも一部分の間、カメラデバイスを露出させて、露出データを取り込むこと、を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
【国際調査報告】