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JP2008268183A - Underwater detection device - Google Patents

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JP2008268183A
JP2008268183A JP2008023472A JP2008023472A JP2008268183A JP 2008268183 A JP2008268183 A JP 2008268183A JP 2008023472 A JP2008023472 A JP 2008023472A JP 2008023472 A JP2008023472 A JP 2008023472A JP 2008268183 A JP2008268183 A JP 2008268183A
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JP
Japan
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fish
school
fish school
underwater detection
detection device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008023472A
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Japanese (ja)
Inventor
Sanae Nagai
早苗 永井
Masaki Ogata
正樹 尾形
Yasushi Nishimori
靖 西森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP2008023472A priority Critical patent/JP2008268183A/en
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an underwater detection device capable of automatically tracking multiple adjacent shoals of fish as an identical shoal of fish. <P>SOLUTION: An underwater detection device that detects a shoal of fish based on the echoes, obtained through underwater detection by transmission and reception of ultrasonic waves, and for causing a screen to display an echo image of the shoal of fish thus detected includes binarization means for binarizing the echo data, based on the threshold; and a labeling means for performing labeling process on the echo data binarized by the binarizing means. The underwater detection device automatically tracks multiple adjacent shoals of fish as an identical shoal of fish, based on the result of the labeling process. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スキャニングソナーなどの水中探知装置に関し、特に、魚群を自動追尾する機能を備えた水中探知装置に関する。   The present invention relates to an underwater detection device such as a scanning sonar, and more particularly to an underwater detection device having a function of automatically tracking a school of fish.

スキャニングソナーは、送受波器から所定のティルト角度で超音波ビームを水中の全方位へ送信し、水平方向のスキャンによって魚群からのエコをー受信して、当該エコーに基づいて魚群の映像を表示する水中探知装置である。スキャニングソナーで水中探知を行うと、探知領域が広いため、広範囲の水中情報を取得することができる。   Scanning sonar transmits an ultrasonic beam from the transducer at a specified tilt angle in all directions in the water, receives the eco from the fish by horizontal scanning, and displays the fish image based on the echo It is an underwater detection device. When underwater detection is performed with scanning sonar, a wide detection area can be obtained, so a wide range of underwater information can be acquired.

ところで、漁撈においては、魚群の位置を知るだけでなく、網を的確に仕掛けるために、魚群の移動方向や移動速度を知ることも重要である。このため、魚群を自動的に追尾する機能を備えたスキャニングソナーが実用化されている。例えば、下記の特許文献1には、ターゲットロックにより自動追尾を行うスキャニングソナーが開示されている。ターゲットロック方式のソナーで自動追尾を行うには、操作部を操作して、画面に表示されている魚群エコーの位置にターゲットロックマークを投入する。自動追尾が開始されると、水平モードと垂直モードを備えたソナーの場合、垂直モードのターゲットロックマークの位置に基づいて水平モードのティルト角が調整され、マーク位置に向けてビームが発射される。そして、魚群で反射したエコーをスキャンして受信し、マーク位置近傍のエコーから魚群の位置を検出して、この位置を新たなターゲットロックマークの位置とする。このような動作を繰り返すことによって自動追尾が行われ、時間の経過とともに魚群の移動軌跡が画面上に表示されてゆく。   By the way, in fishing, it is important not only to know the position of the school of fish, but also to know the direction and speed of movement of the school of fish in order to set the net accurately. For this reason, a scanning sonar having a function of automatically tracking a school of fish has been put into practical use. For example, Patent Document 1 below discloses a scanning sonar that performs automatic tracking with a target lock. To perform automatic tracking with the target lock type sonar, the target lock mark is inserted at the position of the fish echo displayed on the screen by operating the operation unit. When auto-tracking starts, for sonar with horizontal and vertical modes, the tilt angle of the horizontal mode is adjusted based on the position of the target lock mark in the vertical mode, and the beam is launched toward the mark position . Then, the echo reflected by the fish school is scanned and received, the position of the fish school is detected from the echo near the mark position, and this position is set as a new target lock mark position. Automatic tracking is performed by repeating such an operation, and the movement trajectory of the fish school is displayed on the screen as time passes.

特開2003−315453号公報JP 2003-315453 A

魚群は、多数の魚の集合であるから、その形状や大きさ等は一定ではなく、時間の経過とともに変化する流動的なものである。このため、魚群のエコー画像も、例えば図21(a)〜(c)に示すような時間的変化をたどる場合がある。図21の例では、(a)に示す単一の魚群エコーAが、その後(b)のような2つのエコーB,Cに分離し、その後再び(c)のような単一のエコーDに戻っている。ここで、図21(b)は、魚群の一部がたまたま群れから離れた場合であり、これら2つのエコーB,Cは、もともと同じ魚群から得られるものである。   A school of fish is a collection of a large number of fish, so its shape, size, etc. are not constant, but it is fluid and changes over time. For this reason, the echo image of a school of fish may follow temporal changes as shown in FIGS. 21 (a) to (c), for example. In the example of FIG. 21, a single fish echo A shown in (a) is then separated into two echoes B and C as shown in (b) and then again into a single echo D as shown in (c). I'm back. Here, FIG. 21 (b) shows a case where a part of the school of fish happens to be separated from the school, and these two echoes B and C are originally obtained from the same school of fish.

しかるに、図21のようなエコーに基づいて魚群の追尾を行う場合、重心移動距離のみで判断すると、A→B→Dと追尾されCが追尾されないことになる。しかし、従来の技術では、複数の魚群を追尾しようとした場合、BとCを別の魚群として追尾するため、どちらのエコーが前回と同じ魚群のエコーかを、面積や信号強度から判断して追尾することが必要となる。また、魚群情報を表示・蓄積しようとした場合、A→B→Dの追尾とA→C→Dの追尾とでは、情報が大きく異なってくる。   However, when tracking a school of fish based on echoes as shown in FIG. 21, if it is determined only by the center-of-gravity movement distance, A → B → D is tracked and C is not tracked. However, in the conventional technique, when tracking a plurality of fish schools, B and C are tracked as different fish schools, so it is determined from the area and signal intensity which echo is the same as the previous school. It is necessary to track. Further, when trying to display / accumulate fish school information, the information differs greatly between A → B → D tracking and A → C → D tracking.

本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、近接した複数の魚群を同一魚群として自動追尾することが可能な水中探知装置を提供することにある。   The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an underwater detection apparatus capable of automatically tracking a plurality of adjacent fish schools as the same fish school.

本発明に係る水中探知装置は、超音波の送受信による水中探知で得たエコーに基づいて魚群を検出し、検出した魚群のエコー画像を画面に表示する水中探知装置であって、エコーのデータを閾値に基づいて2値化する2値化手段と、この2値化手段で2値化されたエコーデータに対してラベリング処理を行うラベリング手段とを備える。そして、ラベリング処理の結果に基づいて、近接した複数の魚群を同一魚群として自動追尾するようにしている。   An underwater detection device according to the present invention is an underwater detection device that detects a school of fish based on echoes obtained by underwater detection by transmission and reception of ultrasonic waves, and displays an echo image of the detected fish school on a screen. Binarization means for binarization based on a threshold value, and labeling means for performing a labeling process on the echo data binarized by the binarization means. Then, based on the result of the labeling process, a plurality of adjacent fish schools are automatically tracked as the same fish school.

このようにすることで、1つの魚群が複数に分離した場合でも、これらの複数魚群は1つの魚群として追尾することができるので、誤った追尾がされることがなく、信頼性の高い装置を得ることができる。また、魚群を正確に追尾できることから、当該魚群から取得される魚群情報の精度も向上する。また、本発明では、探知領域内で魚群を自動的にサーチし、検出し、ラベリングして追尾するので、特許文献1のようなターゲットロックのための操作をしなくても、複数魚群を自動的に追尾することができる。   In this way, even if a single school of fish is separated into a plurality of fish, these multiple school of fish can be tracked as a single school of fish. Obtainable. Moreover, since the fish school can be accurately tracked, the accuracy of the fish school information acquired from the fish school is improved. Further, in the present invention, a school of fish is automatically searched, detected, labeled, and tracked in the detection area, so that a plurality of school of fish can be automatically detected without performing the target lock operation as in Patent Document 1. Can be tracked automatically.

本発明においては、2値化手段で2値化されたエコーデータに対して、収縮および膨張の処理を行う収縮膨張処理手段を更に備える。この収縮膨張処理手段は、一方向の近傍データ数が他方向の近傍データ数よりも多い変則近傍を用いて、2値化データの収縮膨張処理を行う。収縮膨張処理に変則近傍を用いると、各エコー間の信号レベルの低い部分も魚群として判断されるので、魚群エコーはつながった状態で表示される。また、信号レベルの低い部分も魚群情報の算出対象となる。   The present invention further includes contraction / expansion processing means for performing contraction and expansion processing on the echo data binarized by the binarization means. The contraction / expansion processing means performs contraction / expansion processing on the binarized data using an irregular neighborhood in which the number of neighboring data in one direction is larger than the number of neighboring data in the other direction. If an anomaly is used for the contraction / expansion process, a portion with a low signal level between the echoes is also determined as a school of fish, so the school of fish echoes are displayed in a connected state. In addition, a portion with a low signal level is also subject to calculation of fish school information.

本発明においては、2値化されたデータのラベリング処理を行うにあたって、上述した変則近傍を用いてもよい。ラベリング処理に変則近傍を用いると、各エコー間の信号レベルの低い部分は魚群としては判断されないので、魚群エコーは分離した状態で表示される。また、信号レベルの低い部分は魚群情報の算出対象とはならない。   In the present invention, when performing binarized data labeling processing, the anomaly vicinity described above may be used. If an anomaly is used for the labeling process, the portion with a low signal level between the echoes is not determined as a fish school, so the fish echoes are displayed separately. In addition, a portion with a low signal level is not a target for calculating fish school information.

また、本発明において、ラベリング手段は、ラベリング処理時に、魚群の面積、エコー信号強度、形状のうちの少なくとも1つを含む魚群情報を演算し、この演算により得られた魚群情報を、魚群ごとに表示する。これによると、魚群情報を数値化して表示することで、このデータを資源情報として利用することができる。また、このデータを蓄積してゆくことで、資源量やその変動などの分析を正確に行うことができる。   In the present invention, the labeling means calculates fish school information including at least one of the area, echo signal intensity, and shape of the fish school during the labeling process, and the fish information obtained by the computation is calculated for each fish school. indicate. According to this, this data can be used as resource information by displaying the fish school information in numerical form. Also, by accumulating this data, it is possible to accurately analyze the amount of resources and their fluctuations.

また、本発明においては、ラベリング処理で得られた前回までの魚群情報と今回の魚群情報とのマッチングを行うマッチング手段を更に備える。このマッチング手段は、マッチングが所定回数以上得られた場合に、当該魚群を真の魚群と判定し、マッチングが所定回数以上得られない場合に、当該魚群を仮の魚群と判定する。これによると、真の魚群と仮の魚群とを区別して抽出できるので、経験の浅い者であっても、真の魚群を正確に識別することができる。   Moreover, in this invention, the matching means which matches with the fish school information obtained by the labeling process until the last time and this fish school information is further provided. The matching means determines that the fish school is a true fish school when matching is obtained a predetermined number of times or more, and determines that the fish school is a temporary fish school when matching is not obtained more than a predetermined number of times. According to this, since a true fish school and a temporary fish school can be distinguished and extracted, even an inexperienced person can correctly identify a true fish school.

また、本発明においては、マッチング手段により、真の魚群を、現在も検出されている検出魚群と、現在は検出されていないロスト魚群とに分類し、仮の魚群、検出魚群およびロスト魚群をそれぞれ異なる色で表示することが好ましい。これによると、真の魚群の中で、現在検出されている検出魚群と、現在検出されていないロスト魚群とを一目瞭然に判別することができる。ロスト魚群は、探知領域から外れていったん検出されなくなっても、時間経過後に再び検出されることも多く、ロスト魚群を色で識別できるようにすることで、ロスト魚群の位置を予測することができる。   Further, in the present invention, the true fish school is classified into a detected fish school that is still detected and a lost fish school that is not currently detected by the matching means, and the temporary fish school, the detected fish school, and the lost fish school, respectively. It is preferable to display in different colors. According to this, in the true fish school, the currently detected fish school and the lost fish school not currently detected can be discriminated clearly. Lost school of fish is often detected again after a lapse of time even if it is not detected once out of the detection area, and the position of the lost school of fish can be predicted by making it possible to identify the lost school of fish by color. .

また、本発明においては、魚群情報に基づく魚群の大きさおよび移動方向を表すマークを、魚群のエコー画像に付加して表示するようにしてもよい。このようなマークをエコー画像に付加することにより、魚群情報が視覚化されてより分かりやすいものとなる。   In the present invention, a mark indicating the size and moving direction of the fish school based on the fish school information may be added to the echo image of the fish school and displayed. By adding such a mark to the echo image, the fish school information is visualized and becomes easier to understand.

本発明によれば、近接した複数の魚群を同一魚群として自動追尾することが可能な水中探知装置を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the underwater detection apparatus which can track automatically the several fish school which adjoined as the same fish school can be obtained.

図1は、本発明の実施形態を示すシステム構成図である。1は、水中を探知してエコー画像を表示するスキャニングソナー、2はGPSやジャイロ等から構成される航法装置、3は水中の深度を測定する測深装置、4は潮流の流速や方向を測定する潮流計である。   FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 1 is a scanning sonar that detects underwater and displays an echo image, 2 is a navigation device composed of GPS, a gyro, and the like, 3 is a depth-measuring device that measures the depth in water, and 4 is a flow velocity and direction of tidal current. It is a tide meter.

図2は、スキャニングソナーを用いて水中を探知する原理を示している。図において、1は上述したスキャニングソナーであって、船舶5に搭載されている。6はスキャニングソナー1に備えられた送受波器、7は送受波器6から水中へ送信される超音波の送信ビーム、8は水中の魚群等で反射して帰来するエコーを受信する受信ビームである。9は水面を表している。送信ビーム7は、送受波器6から水中の全方位へ向けて一定の俯角(ティルト角)で一斉に送信され、無指向性の傘形ビームを形成する。受信ビーム8は、送受波器6が円周方向に走査されて形成される指向性をもったビームであって、高速でスパイラル状に360°回転する。この受信ビーム8でエコーを受信し、得られた受信信号を解析することによって、広域にわたる魚群の分布状況や動きなどの水中情報を求めることができる。なお、図1で示した航法装置2、測深装置3、潮流計4も、船舶5に搭載されている。   FIG. 2 shows the principle of detecting underwater using scanning sonar. In the figure, 1 is the above-described scanning sonar, which is mounted on the ship 5. Reference numeral 6 denotes a transmitter / receiver provided in the scanning sonar 1, reference numeral 7 denotes an ultrasonic transmission beam transmitted from the transmitter / receiver 6 to the water, and reference numeral 8 denotes a reception beam for receiving an echo reflected by a fish group in the water. is there. 9 represents the water surface. The transmission beam 7 is transmitted simultaneously from the transmitter / receiver 6 in all directions in the water at a certain depression angle (tilt angle) to form an omnidirectional umbrella beam. The reception beam 8 is a beam having directivity formed by scanning the transducer 6 in the circumferential direction, and rotates 360 ° in a spiral at a high speed. By receiving echoes with the reception beam 8 and analyzing the received signal, underwater information such as the distribution status and movement of fish over a wide area can be obtained. Note that the navigation device 2, the sounding device 3, and the tide meter 4 shown in FIG. 1 are also mounted on the ship 5.

図3は、スキャニングソナー1の電気的構成を示したブロック図である。10は前述の送受波器6を構成する素子(超音波振動子)であって、1つの素子10ごとに1つの送受信チャンネルCh(Ch1,Ch2,Ch3…)が設けられている。各送受信チャンネルの構成は同じなので、以下では送受信チャンネルCh1について説明する。送受信チャンネルCh1において、11は送信と受信の動作を切り替える送受切替回路、12はパルス幅変調された送信信号を素子10に与える送信回路、14は素子10が受信した信号に対して増幅やノイズ除去等の処理を行なう受信回路、15は受信回路14から出力される受信信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、16,17は後段の回路との間で信号の授受を行うためのインターフェースである。   FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the scanning sonar 1. Reference numeral 10 denotes an element (ultrasonic transducer) that constitutes the above-described transducer 6, and one transmission / reception channel Ch (Ch 1, Ch 2, Ch 3...) Is provided for each element 10. Since the configuration of each transmission / reception channel is the same, the transmission / reception channel Ch1 will be described below. In the transmission / reception channel Ch1, 11 is a transmission / reception switching circuit that switches between transmission and reception operations, 12 is a transmission circuit that applies a pulse-width modulated transmission signal to the element 10, and 14 is amplification and noise removal for the signal received by the element 10 15 is an A / D converter that converts a received signal output from the receiving circuit 14 into a digital signal, and 16 and 17 are interfaces for transmitting and receiving signals to and from subsequent circuits. It is.

18は送信ビーム形成部であって、送信周期ごとに、各チャンネルの遅延量、ウェイト値および方位角を計算し、チャンネルごとの送信ビームを形成する。19は操作部であって、この操作部19に設けられたキーやダイヤル等を操作して、レンジの設定、ティルト角や方位の入力、自動追尾のオン・オフ設定などを行う。20はスキャニングソナー1の全体の動作を制御する制御部としてのホストCPUである。21は受信ビーム形成部であって、各素子10から出力された受信信号の位相およびウエイトを計算し、各信号を合成することにより合成受信信号を得る。22は画像処理部であって、受信ビーム形成部21から出力される受信信号を検波しサンプリングして得られたエコーのデータに基づいて、後述するエコーの表示処理を行う。   A transmission beam forming unit 18 calculates a delay amount, a weight value, and an azimuth angle of each channel for each transmission cycle, and forms a transmission beam for each channel. An operation unit 19 operates a key, a dial, or the like provided on the operation unit 19 to set a range, input a tilt angle or azimuth, and set automatic tracking on / off. Reference numeral 20 denotes a host CPU as a control unit that controls the entire operation of the scanning sonar 1. A reception beam forming unit 21 calculates the phase and weight of the reception signal output from each element 10 and combines the signals to obtain a combined reception signal. An image processing unit 22 performs echo display processing, which will be described later, based on echo data obtained by detecting and sampling the reception signal output from the reception beam forming unit 21.

23は例えば液晶ディスプレイから構成される表示部であって、画像処理部22で生成された画像データに基づき、探知領域内の魚群等の水中情報をエコー画像として表示する。24は記憶部を構成するメモリであって、エコー画像表示用の表示プログラム25が格納されている。また、メモリ24には、後述する魚群情報が保存される魚群情報領域26が設けられている。メモリ24にはこの他にも、各種のプログラムや制御パラメータ等の格納領域が設けられているが、本発明とは直接関係しないので、図示は省略してある。   Reference numeral 23 denotes a display unit composed of, for example, a liquid crystal display, which displays underwater information such as a school of fish in the detection area as an echo image based on the image data generated by the image processing unit 22. Reference numeral 24 denotes a memory constituting a storage unit, which stores a display program 25 for displaying an echo image. In addition, the memory 24 is provided with a fish information area 26 in which fish information described later is stored. In addition to this, the memory 24 is provided with storage areas for various programs, control parameters, and the like, but they are not shown because they are not directly related to the present invention.

以上において、スキャニングソナー1は、本発明における水中探知装置の一実施形態を構成し、図3の画像処理部22は、本発明における2値化手段、収縮膨張処理手段、ラベリング手段およびマッチング手段の一実施形態を構成する。   In the above, the scanning sonar 1 constitutes an embodiment of the underwater detection device in the present invention, and the image processing unit 22 in FIG. 3 includes the binarization unit, the contraction / expansion processing unit, the labeling unit, and the matching unit in the present invention. One embodiment is configured.

なお、図3には図示されていないが、スキャニングソナー1には、図1で示した航法装置2、測深装置3、潮流計4が接続される。また、船の動揺を検出して送受信ビームが常に所定方位を向くように制御するための動揺センサなども接続される。これらの各装置には公知のものを用いることができる。   Although not shown in FIG. 3, the navigation device 2, the sounding device 3, and the tide meter 4 shown in FIG. 1 are connected to the scanning sonar 1. In addition, a fluctuation sensor for detecting the fluctuation of the ship and controlling the transmission / reception beam to always face a predetermined direction is also connected. A known device can be used for each of these devices.

図4は、上述したスキャニングソナー1におけるエコー画像の表示手順を示したフローチャートである。以下、このフローチャートに従って、エコー画像を表示する処理の詳細を説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing an echo image display procedure in the scanning sonar 1 described above. The details of the process of displaying an echo image will be described below according to this flowchart.

まず、ステップS1において、2値化データの初期化を行う。ここでいう2値化データとは、メモリ24に確保された図示しないデータ領域における各座標点のエコーレベルの2値データをいう。初期化処理により、これらのデータは全て0にリセットされる。   First, in step S1, binarized data is initialized. The binarized data here refers to binary data of the echo level of each coordinate point in a data area (not shown) secured in the memory 24. These data are all reset to 0 by the initialization process.

次に、ステップS2において、レベル変換処理を行う。レベル変換処理とは、海底エコー等を魚群と誤検出しないようにするために、海底検出を行って、海底からのエコー信号に対しそのレベルを下げる処理をいう。また、このステップS2では、あわせてノイズを除去するためのフィルタ処理を行ってもよい。これらの処理の設定は、操作部19において行われる。   Next, in step S2, level conversion processing is performed. The level conversion process is a process of detecting the sea bottom and reducing the level of the echo signal from the sea bottom in order not to erroneously detect sea bottom echo or the like as a school of fish. In step S2, filter processing for removing noise may also be performed. Setting of these processes is performed in the operation unit 19.

続いて、ステップS3において、2値化データに対し、検出範囲外マスクを設定する。図5は、検出範囲外マスクの設定例を示している。R1は魚群の検出処理を行う領域、R2〜R4は魚群の検出処理を行わない領域であって、R2〜R4に検出範囲外マスクが設定される。R2は船底付近の発振線の影響を受ける領域、R3は海底のエコーが検出される領域、R4は船尾のプロペラノイズの影響を受ける領域である。これらの領域をマスキングすることで、R2〜R4の領域については、魚群の検出処理が行われず、魚群の誤検出を防ぐことができる。また、R2〜R4以外にも、例えばグレーティングローブによる海底等の虚像の生じる部分に、マスクを設定してもよい。なお、検出範囲外マスクの領域は、ユーザが操作部19で任意に設定できるようになっている。また、図5の検出終了深度は、図1の測深装置3で取得した水深データを用いて、自動的に設定することも可能である。なお、マスクする部分であっても、エコーは受信し、表示も行う。   Subsequently, in step S3, a mask outside the detection range is set for the binarized data. FIG. 5 shows an example of setting the out-of-detection range mask. R1 is a region where the fish school detection process is performed, and R2 to R4 are areas where the fish school detection process is not performed. A mask outside the detection range is set in R2 to R4. R2 is a region affected by an oscillation line near the bottom of the ship, R3 is a region where echoes of the sea bottom are detected, and R4 is a region affected by stern propeller noise. By masking these regions, fish detection processing is not performed for the regions R2 to R4, and erroneous detection of the fish school can be prevented. In addition to R2 to R4, for example, a mask may be set in a portion where a virtual image such as a seabed due to a grating lobe occurs. The area outside the detection range mask can be arbitrarily set by the user using the operation unit 19. Moreover, the detection end depth of FIG. 5 can also be automatically set using the water depth data acquired by the depth measuring device 3 of FIG. Even in the masked portion, the echo is received and displayed.

次に、ステップS4において、受信したエコーのデータ、すなわちマスクされていないデータに対し、あらかじめ設定した閾値による2値化処理を行う。この処理では、各座標点のエコーの信号レベルを閾値と比較し、信号レベルが閾値以上であれば「1」、信号レベルが閾値未満であれば「0」を割当てる。   Next, in step S4, binarization processing is performed on the received echo data, that is, unmasked data, using a preset threshold value. In this process, the signal level of the echo at each coordinate point is compared with a threshold value, and “1” is assigned if the signal level is greater than or equal to the threshold value, and “0” is assigned if the signal level is less than the threshold value.

2値化処理に続いて、ステップS5では、データの収縮膨張処理を行う。図6は収縮膨張処理の原理を説明する図である。膨張処理は、ある注目画素について、当該画素自身、または当該画素の近傍データ(近傍画素)に1つでも「1」があれば、その注目画素を「1」とする処理であり、収縮処理は、ある注目画素について、当該画素自身、または当該画素の近傍データ(近傍画素)に1つでも「0」があれば、その注目画素を「0」とする処理である。膨張処理と収縮処理を組み合わせて用いると、2値化画像中の穴を消滅させる効果がある。例えば、図6の(a)のような2値化画像の各画素に対して、(b)のような4近傍により膨張処理を行うと、(c)のような画像が得られ、(a)で存在していた画像中の穴をなくすことができる。そして、この(c)の画像の各画素に対して、4近傍による収縮処理を行うと、(d)のような画像が得られる。(d)では、破線の画素が収縮処理により「0」となり、(a)と同じ輪郭となるように画像が縮小されるが、穴のない状態はそのまま維持される。   Subsequent to the binarization processing, in step S5, data contraction / expansion processing is performed. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the contraction / expansion process. The expansion process is a process for setting a pixel of interest to “1” if there is at least one “1” in the pixel itself or in the neighborhood data (neighboring pixels) of the pixel. If there is at least one “0” in the pixel itself or in the neighborhood data (neighboring pixel) of the pixel for a certain pixel of interest, this is processing for setting the pixel of interest to “0”. Use of a combination of expansion processing and contraction processing has the effect of eliminating holes in the binarized image. For example, when the dilation processing is performed on each pixel of the binarized image as shown in FIG. 6 (a) using four neighborhoods as shown in (b), an image as shown in (c) is obtained. ) Can eliminate holes in the image that existed. Then, when a contraction process using four neighborhoods is performed on each pixel of the image of (c), an image as shown in (d) is obtained. In (d), the broken line pixel becomes “0” by the contraction process, and the image is reduced so as to have the same contour as in (a), but the state without a hole is maintained as it is.

図10は、上述した2値化処理および収縮膨張処理を経て、表示部23の画面に表示されるエコー画像の例を示している。この画像は、図2で示した水平スキャンにより得られる水平画を表している。以降の画像例についても同様である。図の白丸で囲んだ部分が魚群(正確には魚群候補)のエコー画像であり、このエコー画像は、例えばピンク色で表示される。なお、ユーザはこの画面を見ながら、閾値を任意に設定することができる。閾値が変更された場合は、全ての処理をやり直し、2値化結果を表示する場合は、即時に2値化後のエコー画像を表示する。   FIG. 10 shows an example of an echo image displayed on the screen of the display unit 23 through the binarization process and the contraction / expansion process described above. This image represents a horizontal image obtained by the horizontal scan shown in FIG. The same applies to the subsequent image examples. A portion surrounded by a white circle in the figure is an echo image of a school of fish (exactly a fish school candidate), and this echo image is displayed in pink, for example. The user can arbitrarily set the threshold while viewing this screen. When the threshold is changed, all the processes are performed again, and when the binarization result is displayed, the binarized echo image is immediately displayed.

次に、ステップS6において、2値化されたエコーデータに対するラベリング処理を行う。ラベリング処理では、エコーごとにID番号を付すとともに、表示色を割当てる。また、魚群の重心座標・面積・平均信号強度・形状(円形度)などの魚群情報の演算も同時に行う。そして、得られた魚群情報のそれぞれに重み付けを行い、その結果に基づいて魚群の抽出を行う。   Next, in step S6, a labeling process is performed on the binarized echo data. In the labeling process, an ID number is assigned to each echo and a display color is assigned. It also calculates fish school information such as the center of gravity coordinates, area, average signal strength, shape (circularity) of the fish school. Then, each obtained fish school information is weighted, and the school of fish is extracted based on the result.

図11は、ラベリング処理を経たエコー画像の例を示している。図の白丸で囲んだ部分が魚群(魚群候補)のエコー画像であり、このエコー画像は、例えばオレンジ色で表示される。他にも魚群が検出された場合は、例えば水色、黄色といった、それぞれ違った色で表示される。なお、ユーザはこの画面を見ながら、ラベリングの設定(具体的には、どのような近傍を用いるかの設定)を行うことができる。設定が変更された場合は、全ての処理をやり直し、ラベリング結果を表示する場合は、即時にラベリング後のエコー画像を表示する。   FIG. 11 shows an example of an echo image that has undergone labeling processing. A portion surrounded by a white circle in the figure is an echo image of a fish school (fish school candidate), and this echo image is displayed in orange, for example. When other fish schools are detected, they are displayed in different colors such as light blue and yellow. The user can perform labeling settings (specifically, what kind of neighborhood is used) while viewing this screen. When the setting is changed, all the processes are performed again, and when the labeling result is displayed, the echo image after the labeling is immediately displayed.

ところで、上記ラベリング処理においては、近接した複数の魚群を同一魚群として取り扱うようにするため、一方向の近傍データ数が他方向の近傍データ数よりも多い変則近傍を用いる。例えば、図7のような距離方向(ビームの放射方向)に間隔をおいて近接する3つのエコー画像に対して、図8(a)に示す通常の4近傍や、図8(b)に示す通常の8近傍を用いると、上記各エコーは別々にラベリングされ、3つの魚群として検出されてしまう。そこで、このエコーを1つの魚群と判定し追尾できるようにするために、図9(a)に示すような変則4近傍、または図9(b)に示すような変則8近傍を用いる。ここで用いる変則近傍は、距離方向の近傍データ数が、方位方向の近傍データ数に比べて多くなっている。   By the way, in the labeling process, in order to treat a plurality of adjacent fish schools as the same fish school, an irregular neighborhood having a larger number of neighboring data in one direction than the number of neighboring data in the other direction is used. For example, with respect to three echo images that are close to each other in the distance direction (radiation direction of the beam) as shown in FIG. 7, the normal four neighborhoods shown in FIG. 8A or the one shown in FIG. If the normal 8 neighborhood is used, the echoes are labeled separately and detected as three school of fish. Therefore, in order to determine that this echo is a single school of fish and can be tracked, the vicinity of anomaly 4 as shown in FIG. 9A or the vicinity of an anomaly 8 as shown in FIG. 9B is used. In the vicinity of the anomaly used here, the number of neighboring data in the distance direction is larger than the number of neighboring data in the azimuth direction.

上述した変則近傍を用いると、1つのラベリングの対象領域が、通常の4近傍や8近傍の場合よりも距離方向に拡張されるので、図7のような間隔を置いて近接する3つのエコーに対しても、同一のラベリング処理が行われる。すなわち、3つの魚群に対して同じID番号が割り当てられ、これらの魚群は1つの魚群として取り扱われる。そして、このラベリング処理によって、各魚群のエコー画像が同じ色で表示されるとともに、3つの魚群を1つの魚群として自動追尾することができる。なお、変則近傍の変則度(通常近傍に追加される近傍データの割合)は、ユーザが操作部19で任意に設定可能となっている。   When using the irregular neighborhood described above, one labeling target area is expanded in the distance direction as compared with the case of the normal 4 neighborhood or 8 neighborhood, so that the three echoes that are close to each other with an interval as shown in FIG. The same labeling process is also performed. That is, the same ID number is assigned to three fish schools, and these fish schools are handled as one fish school. And by this labeling process, the echo image of each fish school is displayed with the same color, and three fish school can be automatically tracked as one fish school. The irregularity degree in the vicinity of the irregularity (ratio of the neighborhood data added to the normal neighborhood) can be arbitrarily set by the user using the operation unit 19.

変則近傍は、前述の収縮膨張処理で用いてもよい。この場合は、2値化データに対する収縮膨張処理の領域が、通常の4近傍や8近傍の場合よりも距離方向に拡張されるので、図7の各エコー間の空白部分(信号レベルの低い部分)も全て魚群として判断される。このため、魚群情報の算出にあたっては、この空白部分も対象となる。一方、ラベリング処理で変則近傍を用いた場合は、2値化データの収縮膨張はないので、図7の各エコー間の空白部分は魚群として判断されず、黒い部分だけが魚群として判断されることになる。したがって、魚群情報の算出にあたって、空白部分は対象とならない。   The vicinity of the irregularity may be used in the above-described contraction / expansion process. In this case, since the region of the contraction / expansion processing for the binarized data is expanded in the distance direction as compared with the case of the normal vicinity of 4 or 8, the blank portion between the echoes in FIG. ) Is also judged as a school of fish. For this reason, when calculating fish school information, this blank portion is also considered. On the other hand, when an irregular neighborhood is used in the labeling process, there is no contraction / expansion of the binarized data, so the blank part between each echo in FIG. 7 is not judged as a fish school, and only the black part is judged as a fish school. become. Accordingly, blank portions are not considered in calculating fish school information.

以下、変則近傍による処理を施した画像の例を説明する。図12は、ラベリングで色付けする前のエコー画像である。図の白丸の中には2つの魚群が表示されている。図13は、図12のエコー画像に対し、通常の近傍(例えば4近傍)を用いてラベリングを行った結果である。図の白丸の中には、2つの魚群エコーが、一方は赤色で、他方は水色で表示されている。すなわち、2つのエコーは別々にラベリングされ、別の魚群と判断されている。   Hereinafter, an example of an image that has been subjected to processing based on the vicinity of anomalies will be described. FIG. 12 is an echo image before coloring by labeling. Two fish schools are displayed in the white circles in the figure. FIG. 13 shows the result of labeling the echo image of FIG. 12 using a normal neighborhood (for example, 4 neighborhoods). In the white circle in the figure, two fish echoes are displayed, one in red and the other in light blue. That is, the two echoes are labeled separately and are judged to be different schools of fish.

図14は、収縮膨張処理に変則近傍を用いた場合のエコー画像である。図の白丸の中には、2つの魚群エコーが、いずれもオレンジ色で表示されている。この場合、2つのエコーは1つのエコーとしてラベリングされ、同じ魚群と判断されるが、前述したように、エコー間の信号レベルの低い部分も魚群と判断されるので、2つの魚群エコーはつながった状態となっている。   FIG. 14 is an echo image when the vicinity of anomalies is used for the contraction / expansion process. Two fish echoes are displayed in orange in the white circle in the figure. In this case, the two echoes are labeled as one echo and are judged to be the same school of fish. However, as described above, the part where the signal level between the echoes is low is also judged to be a school of fish, so the two school echoes are connected. It is in a state.

図15は、ラベリング処理に変則近傍を用いた場合のエコー画像である。図の白丸の中には、2つの魚群エコーが、いずれもオレンジ色で表示されている。この場合、2つのエコーは一緒にラベリングされ、同じ魚群と判断されるが、エコー間の信号レベルの低い部分は魚群と判断されないので、図14と異なり、2つの魚群エコーは、はっきりと分離している。   FIG. 15 is an echo image when an irregular neighborhood is used for the labeling process. Two fish echoes are displayed in orange in the white circle in the figure. In this case, the two echoes are labeled together and are considered to be the same school of fish, but the portion with the low signal level between the echoes is not considered to be a school of fish, so unlike FIG. 14, the two school echoes are clearly separated. ing.

以上のようなラベリング処理の後、図4のステップS7では、マッチング処理が行われる。マッチング処理では、ラベリング処理で得られた前回までの魚群情報と今回の魚群情報とのマッチングを行う。この場合、魚速のリミット値を設定し、前回の受信時刻と今回の受信時刻から魚群移動可能範囲を求め、魚群の重心移動距離がこの魚群移動可能範囲内にある魚群に対して、例えば、魚群の面積、平均信号強度、形状(円形度)などの前回値と今回値との比を求め、それぞれ求められた比に対して重み付けをし加算することにより、類似度を求め、その類似度が基準値以上であるものを同一魚群と判断し、マッチングが得られたとする。そして、マッチングが所定回数(例えば5回)以上得られた場合に、その魚群を真の魚群と判定する。また、マッチングが所定回数以上得られない場合は、その魚群を仮の魚群と判定する。このようにすることで、真の魚群と仮の魚群とを区別して抽出できるので、経験の浅い者であっても、真の魚群を正確に識別することができる。   After the labeling process as described above, a matching process is performed in step S7 of FIG. In the matching process, the previous school of fish information obtained by the labeling process and the current school of fish information are matched. In this case, the fish speed limit value is set, the fish movement range is obtained from the previous reception time and the current reception time, and the fish center of gravity movement distance is within this fish movement range, for example, Find the ratio of the previous value and current value such as the area, average signal strength, and shape (circularity) of the school of fish, add the weights to the obtained ratios, and calculate the similarity. Are considered to be the same school of fish, and matching is obtained. When the matching is obtained a predetermined number of times (for example, five times) or more, the fish school is determined to be a true fish school. In addition, when the matching is not obtained a predetermined number of times or more, the fish school is determined as a temporary fish school. By doing so, the true fish school and the temporary fish school can be distinguished and extracted, so that even the inexperienced person can accurately identify the true fish school.

ところで、真の魚群と判定された場合であっても、その後、当該魚群が探知領域のビーム範囲から外れて、検出されなくなることがある。したがって、真の魚群には、マッチングが所定回数以上得られ、かつ現在も検出されている魚群(以下「検出魚群」という。)と、マッチングが所定回数以上得られたが、現在は検出されていない魚群(以下「ロスト魚群」という。)とがある。なお、マッチングが所定回数以上得られていない仮の魚群を、以下では「魚群候補」と呼ぶことがある。   By the way, even if it is determined to be a true school of fish, the school of fish may deviate from the beam range of the detection area and may not be detected. Therefore, a true school of fish has been matched more than a predetermined number of times and is still detected (hereinafter referred to as “detected fish school”), and a matching has been obtained more than a predetermined number of times, but it is currently detected. There is no school of fish (hereinafter referred to as “lost school of fish”). A temporary fish school that has not been matched a predetermined number of times or more may be referred to as a “fish school candidate” below.

このようにして、マッチング処理により真の魚群と仮の魚群とが判定されると、次にステップS8において、エコー画像が表示されている画面に、演算により得られた魚群情報を表示するとともに、魚群情報に基づく魚群の大きさおよび移動方向を表すマークをエコー画像に付加して表示する。   Thus, when the true fish school and the temporary fish school are determined by the matching processing, next, in step S8, the fish information obtained by the calculation is displayed on the screen on which the echo image is displayed, A mark indicating the size and moving direction of the school of fish based on the school of fish information is added to the echo image and displayed.

図16は、ステップS8で表示される魚群情報の例を示している。この魚群情報は、全て数値化されており、資源情報として利用できるようになっている。なお、図16で左端の#の欄には、ラベリング処理でエコーごとに割当てられた色が表示されており、エコー画像で表示された魚群とその魚群のデータとの対応を分かりやすくしている。また、その隣のIDの欄には、同じくラベリング処理でエコーごとに割当てられたID番号が表示されている。ここで、1桁のID番号は真の魚群を表しており、10桁のID番号は仮の魚群(魚群候補)を表している。   FIG. 16 shows an example of the school of fish information displayed in step S8. This fish school information is all digitized and can be used as resource information. In FIG. 16, the # column at the left end in FIG. 16 displays the color assigned for each echo in the labeling process, making it easy to understand the correspondence between the school of fish displayed in the echo image and the data of that school of fish. . In the ID column next to it, the ID number assigned for each echo in the labeling process is also displayed. Here, the 1-digit ID number represents a true fish school, and the 10-digit ID number represents a temporary fish school (fish school candidate).

また、図16の魚群情報のほかに、図17のような魚群情報を表示してもよい。図17では、真の魚群と判定されたものについて、移動方位・魚速・予測位置などが表示され、また、上欄で選択されたIDの魚群について、下欄に詳細な履歴情報が表示されている。なお、魚群の位置(緯度・経度)については、前記特許文献1に示されているような、前回位置と今回位置との空間的な内分点である平滑化位置を用いてもよい。また、予測位置は、前回検出位置と最終検出位置とから求めてもよいが、データを蓄積して初回検出位置と最終検出位置とから求めると、予測精度が向上する。さらに、検出した全ての点に対する近似曲線から求めると、予測精度がより向上する。   In addition to the fish school information of FIG. 16, fish school information as shown in FIG. 17 may be displayed. In FIG. 17, the movement direction, the fish speed, the predicted position, etc. are displayed for those determined to be true fish schools, and the detailed history information is displayed for the fish schools with the ID selected in the upper column. ing. In addition, about the position (latitude / longitude) of a school of fish, you may use the smoothing position which is a spatial internal dividing point of the last position and this position as shown in the said patent document 1. FIG. The predicted position may be obtained from the previous detected position and the last detected position. However, when data is accumulated and obtained from the first detected position and the last detected position, the prediction accuracy is improved. Furthermore, if it calculates | requires from the approximate curve with respect to all the detected points, prediction accuracy will improve more.

このように、魚群情報を数値化して一覧表示することによって、このデータを資源情報として利用することができる。また、このデータを蓄積してゆくことで、資源量やその変動などの分析を正確に行うことができる。なお、魚群情報は、必ずしも図16や図17で示した全ての情報である必要はなく、魚群の面積、エコー信号強度、形状のうちの少なくとも1つを含んだものであればよい。   In this way, by displaying the fish school information as a list in numerical form, this data can be used as resource information. Also, by accumulating this data, it is possible to accurately analyze the amount of resources and their fluctuations. Note that the fish school information does not necessarily have to be all the information shown in FIGS. 16 and 17, and may be information including at least one of the fish school area, echo signal intensity, and shape.

図18は、ステップS8において、魚群の大きさ・移動方向を表すマークMをエコー画像に付加して表示した例を示している。このマークMは魚のイラストで描かれており、魚のサイズが魚群の大きさ、魚の顔の向きが魚群の移動方向を表している。また、検出魚群は赤、ロスト魚群はオレンジ、魚群候補はグレーというように色分けして表示されている。このような魚のマークMをエコー画像に付加することにより、魚群情報が視覚化されてより分かりやすいものとなる。   FIG. 18 shows an example in which a mark M indicating the size and moving direction of the fish school is added to the echo image and displayed in step S8. This mark M is drawn with a fish illustration, and the size of the fish indicates the size of the school of fish, and the direction of the fish face indicates the direction of movement of the school of fish. Further, the detected fish school is displayed in different colors such as red, the lost fish school is orange, and the fish school candidate is gray. By adding such a fish mark M to the echo image, the school of fish information is visualized and becomes easier to understand.

また、真の魚群の中で、現在検出されている検出魚群と、現在検出されていないロスト魚群とを一目瞭然に判別することができる。ロスト魚群は、探知領域から外れていったん検出されなくなっても、時間経過後に再び検出されることも多く、ロスト魚群を色で識別できるようにすることで、ロスト魚群の位置を予測することができる。なお、特許文献1に示されているような魚群の移動軌跡を、図18の画面上に表示するようにしてもよい。   In addition, among the true fish school, the currently detected fish school and the lost fish school not currently detected can be distinguished at a glance. Lost school of fish is often detected again after a lapse of time even if it is not detected once out of the detection area, and the position of the lost school of fish can be predicted by making it possible to identify the lost school of fish by color. . In addition, you may make it display the movement locus | trajectory of the school of fish as shown in patent document 1 on the screen of FIG.

図19は、魚マークの他の表示例であって、船の移動に伴って各地点におけるエコー画像を更新しながら表示する場合に、魚のマークMをエコー画像に付加したものである。この場合、図20のように、マークMの透過度を上げることにより、マークMの下に隠れているエコーが見えるようにしてもよい。   FIG. 19 shows another display example of the fish mark, in which the fish mark M is added to the echo image when the echo image at each point is updated and displayed as the ship moves. In this case, as shown in FIG. 20, the echo hidden under the mark M may be made visible by increasing the transparency of the mark M.

以上のようにして、上述した実施形態によれば、図21(b)のように1つの魚群が複数に分離した場合でも、これらの複数魚群は画面上で同じ色で表示され、1つの魚群として追尾することができるので、誤った追尾がされることがなく、信頼性の高い装置を得ることができる。また、魚群を正確に追尾できることから、当該魚群から取得される魚群情報の精度も向上する。さらに、探知領域内で魚群を自動的にサーチし、検出し、ラベリングして追尾するので、自動追尾にあたって、特許文献1のようにユーザがターゲットロックマークを設定する操作が不要となる。   As described above, according to the above-described embodiment, even when a single school of fish is divided into a plurality of fish as shown in FIG. 21B, these multiple school of fish are displayed in the same color on the screen. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable device without being erroneously tracked. Moreover, since the fish school can be accurately tracked, the accuracy of the fish school information acquired from the fish school is improved. Furthermore, since a school of fish is automatically searched, detected, labeled, and tracked in the detection area, the user does not need to set a target lock mark as in Patent Document 1 for automatic tracking.

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、図18〜図20に示した魚マークの表示において、魚群候補のマークの透明度を検出回数の増加に伴い減少させて、マークの色が徐々に濃くなるようにしたり、ロスト魚群のマークの透明度を検出回数の増加に伴い増加させて、マークの色が徐々に薄くなるようにしたりしてもよい。   In the present invention, various embodiments other than those described above can be adopted. For example, in the fish mark display shown in FIGS. 18 to 20, the transparency of the fish candidate mark is decreased as the number of detections is increased so that the color of the mark gradually becomes darker or the mark of the lost fish school mark is changed. The transparency may be increased as the number of detections is increased, so that the color of the mark gradually becomes lighter.

また、上記実施形態では、変則近傍として、距離方向に拡張領域を有するものを用いたが、変則近傍は、方位方向に拡張領域を有するもの、あるいは距離方向と方位方向の両方に拡張領域を有するものであってもよい。   In the above embodiment, the anomaly neighborhood has an extension region in the distance direction, but the anomaly neighborhood has an extension region in the azimuth direction, or has an extension region in both the distance direction and the azimuth direction. It may be a thing.

また、上記実施形態では、変則近傍として変則4近傍および変則8近傍を例に挙げたが、本発明では、変則12近傍、変則20近傍、変則24近傍などの各種変則近傍を用いることができる。   In the above-described embodiment, the vicinity of the anomaly 4 and the vicinity of the anomaly 8 are given as examples of the anomaly vicinity.

また、変則近傍を用いる代わりに、エコー間の距離を判断して、この距離が一定以下の場合に、各エコーに対して同一のラベリング処理を行うようにしてもよい。   Further, instead of using the irregular neighborhood, the distance between the echoes may be determined, and when this distance is equal to or less than a certain value, the same labeling process may be performed on each echo.

また、上記実施形態では、スキャニングソナー1の表示部23にエコー画像を表示する場合について述べたが、スキャニングソナー1にPC(パーソナルコンピュータ)を接続し、このPCのモニタにエコー画像を表示するようにしてもよい。また、船内のスキャニングソナー1で収集したデータを光ディスク等の記録媒体に記録し、この記録媒体を別の場所に設置されているPCに装着して、データ解析を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where an echo image is displayed on the display unit 23 of the scanning sonar 1 has been described. However, a PC (personal computer) is connected to the scanning sonar 1 and the echo image is displayed on the monitor of the PC. It may be. Alternatively, data collected by the scanning sonar 1 in the ship may be recorded on a recording medium such as an optical disk, and this recording medium may be mounted on a PC installed at another location for data analysis.

さらに、上記実施形態では、水中探知装置としてスキャニングソナーを例に挙げたが、本発明は原理上、魚群探知機などの水中探知装置にも適用することができる。   Furthermore, in the above embodiment, the scanning sonar is taken as an example of the underwater detection device, but the present invention can be applied to an underwater detection device such as a fish finder in principle.

本発明の実施形態を示すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing an embodiment of the present invention. スキャニングソナーで水中を探知する原理を示した図である。It is the figure which showed the principle which detects underwater with a scanning sonar. スキャニングソナーの電気的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the electrical structure of the scanning sonar. エコー画像の表示手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the display procedure of the echo image. 検出範囲外マスクの設定例を示した図である。It is the figure which showed the example of a setting of a mask outside a detection range. 収縮膨張処理の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of contraction expansion processing. 複数の魚群によるエコーを示した図である。It is the figure which showed the echo by several fish school. 4近傍および8近傍を示した図である。It is the figure which showed 4 neighborhood and 8 neighborhood. 変則4近傍および変則8近傍を示した図であるIt is the figure which showed the anomaly 4 vicinity and the anomaly 8 vicinity. 2値化処理および収縮膨張処理を経たエコー画像の例である。It is an example of the echo image which passed through the binarization process and the contraction expansion process. ラベリング処理を経たエコー画像の例である。It is an example of the echo image which passed through the labeling process. ラベリングで色付けする前のエコー画像である。It is an echo image before coloring by labeling. 通常の近傍を用いてラベリングを行った場合のエコー画像である。It is an echo image at the time of labeling using the normal vicinity. 収縮膨張処理に変則近傍を用いた場合のエコー画像である。It is an echo image at the time of using an irregular vicinity for a contraction expansion process. ラベリング処理に変則近傍を用いた場合のエコー画像である。It is an echo image at the time of using an irregular neighborhood for labeling processing. 表示される魚群情報の例である。It is an example of the fish school information displayed. 魚群情報の他の例である。It is another example of fish school information. 魚マークをエコー画像に付加して表示した例である。This is an example in which a fish mark is added to an echo image and displayed. 魚マークの他の表示例である。It is another example of a display of a fish mark. 魚マークの他の表示例である。It is another example of a display of a fish mark. 分離した魚群のエコー画像を示す図である。It is a figure which shows the echo image of the isolate | separated fish school.

符号の説明Explanation of symbols

1 スキャニングソナー(水中探知装置)
6 送受波器
7 送信ビーム
8 受信ビーム
22 画像処理部
23 表示部
50 魚群
M マーク
1 Scanning sonar (underwater detector)
6 Transmitter / Receiver 7 Transmit Beam 8 Receive Beam 22 Image Processing Unit 23 Display Unit 50 Fish M Mark

Claims (7)

超音波の送受信による水中探知で得たエコーに基づいて魚群を検出し、検出した魚群のエコー画像を画面に表示する水中探知装置において、
前記エコーのデータを閾値に基づいて2値化する2値化手段と、
前記2値化手段で2値化されたエコーデータに対してラベリング処理を行うラベリング手段とを備え、
前記ラベリング処理の結果に基づいて、近接した複数の魚群を同一魚群として自動追尾するようにしたことを特徴とする水中探知装置。
In an underwater detection device that detects a school of fish based on echoes obtained by underwater detection by transmission and reception of ultrasonic waves, and displays an echo image of the detected school of fish on the screen,
Binarization means for binarizing the echo data based on a threshold;
Labeling means for performing a labeling process on the echo data binarized by the binarization means,
An underwater detection apparatus, wherein a plurality of adjacent fish schools are automatically tracked as the same school based on the result of the labeling process.
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記2値化手段で2値化されたエコーデータに対して、収縮および膨張の処理を行う収縮膨張処理手段を更に備え、
前記収縮膨張処理手段は、一方向の近傍データ数が他方向の近傍データ数よりも多い変則近傍を用いて、2値化データの収縮膨張処理を行うことを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 1,
A contraction / expansion processing means for performing contraction and expansion processing on echo data binarized by the binarization means;
The underwater detection device, wherein the contraction / expansion processing means performs contraction / expansion processing of binarized data using an irregular neighborhood in which the number of neighboring data in one direction is larger than the number of neighboring data in the other direction.
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記ラベリング手段は、一方向の近傍データ数が他方向の近傍データ数よりも多い変則近傍を用いて、前記2値化されたデータのラベリング処理を行うことを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 1,
The underwater detection device, wherein the labeling means performs a labeling process on the binarized data using an irregular neighborhood in which the number of neighboring data in one direction is larger than the number of neighboring data in the other direction.
請求項1に記載の水中探知装置において、
前記ラベリング手段は、ラベリング処理時に、魚群の面積、エコー信号強度、形状のうちの少なくとも1つを含む魚群情報を演算し、
前記演算により得られた魚群情報を、魚群ごとに表示することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 1,
The labeling means calculates fish school information including at least one of the area of the fish school, the echo signal intensity, and the shape during the labeling process,
An underwater detection device that displays fish school information obtained by the calculation for each school of fish.
請求項4に記載の水中探知装置において、
ラベリング処理で得られた前回までの魚群情報と今回の魚群情報とのマッチングを行うマッチング手段を更に備え、
前記マッチング手段は、マッチングが所定回数以上得られた場合に、当該魚群を真の魚群と判定し、マッチングが所定回数以上得られない場合に、当該魚群を仮の魚群と判定することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 4,
It further includes a matching means for performing matching between the previous fish school information obtained by the labeling process and the current fish school information,
The matching means determines that the fish school is a true fish school when matching is obtained a predetermined number of times or more, and determines that the fish school is a temporary fish school when the matching is not obtained more than a predetermined number of times. Underwater detection device.
請求項5に記載の水中探知装置において、
前記マッチング手段は、前記真の魚群を、現在も検出されている検出魚群と、現在は検出されていないロスト魚群とに分類し、
前記仮の魚群、検出魚群およびロスト魚群をそれぞれ異なる色で表示することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 5,
The matching means classifies the true fish school into a detected fish school that is still detected and a lost fish school that is not currently detected,
The underwater detection device, wherein the temporary fish school, the detected fish school, and the lost fish school are displayed in different colors.
請求項4に記載の水中探知装置において、
前記魚群情報に基づく魚群の大きさおよび移動方向を表すマークを、魚群のエコー画像に付加して表示することを特徴とする水中探知装置。
The underwater detection device according to claim 4,
An underwater detection apparatus, wherein a mark indicating the size and moving direction of a fish school based on the fish school information is added to an echo image of the fish school and displayed.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145222A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Japan Radio Co Ltd Scanning sonar device and tracking method
JP2011203123A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Japan Radio Co Ltd Three-dimensional survey device
JP2014077701A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Furuno Electric Co Ltd Fish finding device, signal processing device, fish finder, fish finding method and program
JP2014077702A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Furuno Electric Co Ltd Fish species discrimination device, signal processing device, underwater detector, fish species discrimination method and program
CN109086824A (en) * 2018-08-01 2018-12-25 哈尔滨工程大学 A kind of sediment sonar image classification method based on convolutional neural networks
WO2019026226A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 本多電子株式会社 Nautical chart image display device
JP2021001737A (en) * 2019-06-19 2021-01-07 古野電気株式会社 Underwater detection device and underwater detection method
JP2021123318A (en) * 2020-02-10 2021-08-30 三井E&S造船株式会社 Automatic maneuvering system
US11221409B2 (en) 2018-07-12 2022-01-11 Furuno Electric Company Limited Underwater detection apparatus and underwater detection method
CN115248436A (en) * 2021-12-28 2022-10-28 浙江海洋大学 A fish resource assessment method based on imaging sonar
KR20230110861A (en) * 2022-01-17 2023-07-25 전남대학교산학협력단 Method for Detecting Fish in Sonar Video using Deep Learning

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145222A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Japan Radio Co Ltd Scanning sonar device and tracking method
JP2011203123A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Japan Radio Co Ltd Three-dimensional survey device
JP2014077701A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Furuno Electric Co Ltd Fish finding device, signal processing device, fish finder, fish finding method and program
JP2014077702A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Furuno Electric Co Ltd Fish species discrimination device, signal processing device, underwater detector, fish species discrimination method and program
JPWO2019026226A1 (en) * 2017-08-03 2019-08-08 本多電子株式会社 Nautical chart image display device
WO2019026226A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 本多電子株式会社 Nautical chart image display device
US11221409B2 (en) 2018-07-12 2022-01-11 Furuno Electric Company Limited Underwater detection apparatus and underwater detection method
CN109086824A (en) * 2018-08-01 2018-12-25 哈尔滨工程大学 A kind of sediment sonar image classification method based on convolutional neural networks
CN109086824B (en) * 2018-08-01 2021-12-14 哈尔滨工程大学 A classification method of submarine bottom sonar images based on convolutional neural network
JP2021001737A (en) * 2019-06-19 2021-01-07 古野電気株式会社 Underwater detection device and underwater detection method
JP7257271B2 (en) 2019-06-19 2023-04-13 古野電気株式会社 Underwater detection device and underwater detection method
JP2021123318A (en) * 2020-02-10 2021-08-30 三井E&S造船株式会社 Automatic maneuvering system
CN115248436A (en) * 2021-12-28 2022-10-28 浙江海洋大学 A fish resource assessment method based on imaging sonar
KR20230110861A (en) * 2022-01-17 2023-07-25 전남대학교산학협력단 Method for Detecting Fish in Sonar Video using Deep Learning
KR102604114B1 (en) * 2022-01-17 2023-11-22 전남대학교산학협력단 Method for Detecting Fish in Sonar Video using Deep Learning

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