應用AI圖像識別技術於水產養殖業
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2021-10-13
魚類自動計數系統和影像識別系統分別由日本大阪YMS公司和東京CDEX公司開發。大阪YMS是洋馬集團旗下公司之一，且該公司的柴油型發動機等相關機械在農業、建築及能源設備上之應用相當聞名。該集團最近一直在開發水產養殖相關之高科技產品，包括水下淨網清洗機器人，其操作類似水池清潔機器人。
大阪YMS公司與東京Maruha Nichiro Co.的水產養殖部共同開發魚類自動計算系統，且Maruha Nichiro Co.的水產養殖部為YMS安排了多個測試點，讓該系統在不同環境條件下進行產品性能試驗。
YMS的魚類自動計數系統是專門為鮪魚養殖而設計，該系統應用AI圖像識別技術來計數魚的數量。在養殖漁業中，為了控制其產量和飼料供應量，養殖業者必須明確知道每一漁網內之魚數量。
為了確保海洋資源之永續性發展，漁船須準確地回報在野外捕獲到的太平洋藍鰭鮪魚幼魚的數量，然後將其幼魚轉移到養殖網。傳統方式包括會先在捕獲魚的時候手動計數魚數量，並在轉移至養殖網時觀測水下影像。大阪YMS公司表示，該魚類自動計數系統能減少轉移魚群時的魚類計數時間和人力。
YMS研發中心開發了新系統，該系統使用圖像識別技術及其硬體等，包括水下相機和自動計數的圖像識別處理電腦。該系統運作方式是當魚通過洄游網從一個網轉移到另一個網，而水下相機(通過影像電纜連接到圖像識別處理電腦和漁船上的監視設備)從下方拍攝魚群，而該相機之水下角度還能透過遙控器進行調整。另外，該系統具有螢幕顯示及校正功能，可在環境干擾時手動計數。
在最佳條件下，該系統能精確地自動計算鮪魚數量，且其準確率超過98%。
洋馬集團全球發言人Paul Bartels承認該系統在某些情況下可能會出現小問題，但該系統之功能仍能協助計數作業。 Paul Bartels表示，當水質較混濁時、或魚隻身體重疊且難以區分各體時等情況發生時才會對該系統造成些問題。當上述情況產生，該系統就會使用影像掃描儀掃描魚群並手動影像計數。
大阪YMS公司於2021年4月20日開始接受該系統的國內訂單。 Paul Bartels 表示，該系統的價格從 600萬日元到900萬日元不等，且具體價格將取決於規格。目前，該公司只專注於藍鰭鮪魚的市場，但正在研究將該系統用於其他魚類的可能性。
與此類系統競爭的技術將是聲納傳感鮪魚計數系統，且在最近的科學論文中被發表出來，該論文作者宣稱他們的聲納傳感鮪魚計數系統僅約有2%的錯誤率，且該系統受水濁度的影響較小，以及魚群在魚網內繞圈游動時已被計數，而非穿越網時被計數。
最近還有另一個圖像識別系統於3月中旬在2021年大阪日本海鮮博覽會上首次亮相，且該系統是由東京CDEX推出的。在展會上，該系統能夠識別一盤鮭魚子中異物（塑料釣魚餌）的位置。即使在物體移動時，該系統也能有效辨別。
根據東京CDEX代表Akihiro Terui 表示，該系統之精準度和處理能力可依據檢測目標進行配置。且系統是利用圖像處理和機器學習技術來運行，因此可以支援各種應用，例如海藻（Cladosiphon okamuranus）、沙丁魚幼魚或櫻花蝦等。
攝影機輸入的圖像影片經過AI即時處理並檢測目標物中的異物，然後系統會在螢幕上顯示異物的位置，並且能夠將該位置傳遞給Modbus TCP 介面上。該系統之異物檢測的識別準確率為97%且可由圖形用戶界面(GUI)控制。Akihiro Terui表示，該系統每年的成本約為200萬日元。目前尚未出售任何系統，但已在與潛在客戶商談”。【延伸閱讀】AI、5G與視覺機器聯手轉型水產養殖業
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