(57)【要約】容器内に収容された一定数量の生物を有する試料に関連付けられた関心変数を決定する方法であって、該方法は、容器内の試料の画像をカメラから取得するステップと、画像を用いて試料に関連付けられた関心変数の値を決定するステップとを含む。
2017530486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に収容された一定数量の生物を有する試料に関連付けられた関心変数を決定する方法であって、
前記容器内の前記試料の画像をカメラから取得するステップと、
前記画像を用いて前記試料に関連付けられた前記関心変数の値を決定するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記関心変数は前記生物の数量であり、
前記容器は密閉底部から上向きに延在する輪郭壁を有する密閉容器であり、
前記収容することは、前記生物が重力の影響を受けて集積されて前記密閉底部から前記輪郭壁の所与のレベルまで延伸する生物の深さを形成するように、前記容器内に前記試料を収容するステップをさらに含み、
前記方法は、
前記画像において、前記生物の深さが延伸して達する前記輪郭壁の前記所与のレベルに対応する撮像レベルを測定するステップと、
校正データに基づいて前記撮像レベルに関連付けられた前記生物の前記数量を決定するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記撮像レベルを決定するステップは、前記生物の深さの撮像縁部と前記画像中の基準点とを分離する画素の数に基づいて前記撮像レベルを決定するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記決定された生物の数量は、第２の生物の数量であり、
前記方法は、前記第２の生物の数量を決定する前に、前記校正データを提供するステップをさらに含み、前記校正データを提供するステップは、
前記容器内の第１の生物の数量の校正画像を取得するステップと、
前記校正画像において、前記決定された数量の生物が延伸して達する前記輪郭壁のレベルに対応する撮像レベルを測定するステップと、
前記第１の生物の数量の値を獲得するステップと、
前記第１の生物の数量の前記値を前記対応する撮像レベルに紐付けるステップとを実行する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の生物の数量の値を獲得するステップは、
容器内の前記第１の生物の数量を有する試料の画像をカメラから取得するステップであって、他の生物の顕著な特徴と重ならない顕著な特徴を前記生物が有するように前記試料が深さを有する、ステップと、
前記画像中の前記生物の前記顕著な特徴を限局化するステップと、
前記画像中の前記限局化された顕著な特徴の計数に基づいて前記試料に関連付けられた前記第１の生物の数量の前記値を決定するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記校正データを提供するステップは、取得するステップと、測定するステップと、獲得するステップと、少なくとも１つの他の数量の生物に関連付けるステップとを繰り返すステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記容器は既知の寸法を有し、
前記校正データは前記生物に関連付けられた単位体積を含み、前記方法は、
前記輪郭壁の前記撮像レベルと前記容器の前記既知の寸法とに基づいて前記容器内部の生物の前記深さの前記体積の値を推測するステップと、
前記単位体積に基づいて前記生物の前記深さの前記体積の前記値に関連付けられた前記生物の数量を決定するステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記校正データは、前記生物同士の間の空隙量に関連付けられた充填率をさらに含み、前記方法は、
前記充填率に基づいて前記決定された生物の数量を修正するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
生物同士の間の前記空隙量は部分的に液状媒体で満たされる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記校正データは変形率をさらに含み、前記方法は、
前記変形率に基づいて前記充填率を決定するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記生物に関連付けられた前記校正データの単位体積は、前記試料の前記画像を用いて推定される、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記生物は魚卵である、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記生物は他の生物の顕著な特徴と重ならない顕著な特徴を有し、前記方法は、
前記画像中の前記生物の前記顕著な特徴を限局化するステップをさらに含み、
前記容器内に収容された前記試料に関連付けられた前記関心変数の前記値を決定するステップは、前記画像中の前記限局化された顕著な特徴に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記試料は、前記生物の顕著な特徴と前記他の生物の前記顕著な特徴との重なりが生じるのを回避するように適合された深さを有し、前記方法は、
前記生物の寸法に基づいて前記試料の前記深さを調節するステップであって、前記寸法は前記深さに実質的に平行である、ステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記深さは前記生物の前記寸法の約２倍未満であり、好ましくは、前記生物の前記寸法の約１．５倍未満であり、より好ましくは、前記生物の前記寸法より小さい、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記決定するステップは、前記画像を用いて推定された重なり合った生物の量に基づいて前記関心変数の前記値を修正するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記生物は水中に含まれる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記顕著な特徴を限局化するステップは、前記生物の輪郭及び前記生物の目のうちの少なくとも１つを限局化するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記限局化するステップは、前記画像をデジタル処理するステップをさらに含み、
前記デジタル処理は、前記画像のコントラストを修正するステップと、前記画像を閾値処理するステップと、前記画像をセグメント化するステップのうちの１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記画像を取得するステップは、２つ以上の画像を取得するステップをさらに含み、
前記決定するステップは、前記２つ以上の画像に基づいて前記関心変数の２つ以上の値を決定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記関心変数の平均値を提供するために、前記関心変数の前記値を平均するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記関心変数は前記生物の数量である、請求項１３〜請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記決定された生物の数量は第１の生物の数量であって、前記方法は、
拡散光の初期強度を減衰する前記第１の生物の数量を有する前記試料を備え、
前記拡散光の減衰後強度を測定するステップと、
校正データを提供するステップとをさらに含み、
前記校正データを提供するステップは、前記拡散光の前記減衰後強度を前記決定された生物の数量に紐付けるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記校正データを提供するステップは、取得するステップと、測定するステップと、獲得するステップと、少なくとも１つの他の生物の数量に関連付けるステップとを繰り返すステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記校正データを提供するステップは、バイオマス減衰係数を含むバイオマス減衰関係を含み、各バイオマス減衰係数は、対応する減衰後強度及び対応する生物の数量に紐付けられる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記試料が容器内にある間に前記試料へ前記初期強度の拡散光を発光するステップと、
前記初期強度の拡散光を、前記試料を横切って、前記容器で反射するステップと、
前記反射するステップの後で前記減衰後強度の拡散光を受光するステップとをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記拡散光の前記減衰後強度を測定するステップは、参照プロセスを含み、前記参照プロセスは、
前記発光するステップ、前記測定するステップ、及び前記紐付けするステップの前に、
内部に生物が全くない基準容器に向かって前記初期強度の拡散光を発光するステップと、
前記基準容器によって反射された前記拡散光の基準反射強度を測定するステップとを含み、
前記生物によって反射された前記拡散光の反射強度を測定するステップは、前記基準反射強度と前記初期強度とに基づく、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記基準容器は、前記試料の液状媒体の量と同様の量の液状媒体を有し、前記基準反射強度は前記容器と前記量の液状媒体とによって反射される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記関心変数は前記生物の推定単位体積である、請求項１３に記載の方法。
【請求項３０】
前記容器は、入口と、出口と、前記入口及び前記出口の間の導管とを有する開放容器であり、前記試料を収容することは、
前記入口で前記試料の流れを収容するステップと、
前記試料を前記出口に向かって前記導管の端から端まで流すステップとをさらに含み、
前記試料の流れは、前記流れの他の生物の前記顕著な特徴と重ならない顕著な特徴を前記生物のうちの少なくともいくつかが有するような深さを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項３１】
前記画像を取得するステップは、前記導管に沿って相異なる軸方向位置で撮影され、前記軸方向位置及び前記流れの線速度に基づいて一定の時間遅延された２つ以上の画像を取得するステップをさらに含み、
前記決定するステップは、前記２つ以上の画像に基づいて前記関心変数の２つ以上の値を決定するステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記関心変数の平均値を提供するために、前記関心変数の前記値を平均するステップをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記関心変数は外見に関する関心変数であり、
前記カメラは前記容器に対して固定距離にあり、前記方法は、
前記カメラによって撮影された前記画像を用いて前記生物に関連付けられた前記外見に関する関心変数の値を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
前記外見に関する関心変数は、前記生物の欠陥の有無、サイズ分布、及び色分布のうちの少なくとも１つである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記値を決定するステップは、前記画像内に存在する前記生物のうちの２つ以上に基づいて前記生物に関連付けられた前記外見に関する関心変数の前記値を平均するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの画像を取得するステップは、前記試料の拡大された部分の画像を取得するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
一定数量の生物を有する試料の関心変数の値を決定するためのシステムであって、
前記試料を収容するための容器と、
前記容器に取り付けられ、前記容器内に収容された前記試料の画像を取得するために前記試料に向かって配向されたカメラを有する構造体と、
前記カメラと通信する処理装置と、を備え、前記処理装置は、コンピュータ実行可能な指示を記憶するために構成されたコンピュータ可読メモリに結合され、前記コンピュータ実行可能な指示は、前記処理装置によって実行されると、
前記画像を用いて前記試料に関連付けられた前記関心変数の値を決定するステップを行う、システム。
【請求項３８】
校正データが前記システムの前記コンピュータ可読メモリに記憶され、
前記値を決定するステップは、前記校正データを使用するステップを含む、請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記容器は、密閉底部から延在する輪郭壁を有する密閉容器である、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４０】
前記構造体は、前記容器の前記輪郭壁に取り外し可能に接続された蓋である、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記容器及び前記蓋の両方が不透明材料から作製される、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記容器の内部が光反射面を有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記容器は、入口と、出口と、前記入口及び前記出口の間の導管とを有する開放容器である、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４４】
前記入口及び前記出口は、前記開放容器の端から端まで前記試料を再循環するためのポンプを有する再循環導管によって接続される、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記再循環導管は窓を有し、この窓を横切って前記カメラは前記試料を撮像する、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記カメラは第１のカメラであり、前記システムは第２のカメラをさらに備える、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４７】
前記構造体は、前記試料に向かって配向された発光素子をさらに備える、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４８】
前記構造体は、前記カメラとは別の発光素子をさらに備える、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
容器内に収容された試料の体積を決定する方法であって、
前記容器内に試料を収容するステップと、
前記容器内に収容された前記試料の画像をカメラから取得するステップと、
前記画像において、前記容器内で前記試料が延伸して達するレベルに対応する撮像レベルを測定するステップと、
前記撮像レベルと校正データとを用いて前記試料の体積を決定するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、水生生物を有する試料に関する関心変数を評価するためのシステム及び方法に関し、より具体的には、関心変数を評価する際にコンピュータビジョンを含むシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水産養殖は、水生生物（例えば、魚）の集団をそれらの時間に伴う成長にしたがって養殖することを含む。養殖生物及び／又は（場合によってはより小型の水生生物の形態で）養殖生物に与えられる飼料の量を管理することが、成長、生存率、及びコストの点で満足できる効率を達成するのに必要となり得る。
【０００３】
公開済み国際特許出願第ＷＯ２０１２／０８３４６１号には、試料中の比較的多数量の生物を、その試料による光信号の減衰量を用いて推定するための方法及びシステムの記載がある。これらの方法及びシステムは、ある程度満足できるものであったが、常に改良の余地あった。例えば、生物の数量を決定する際に満足できる程度の精度を提供するために、生物の既知の数量に紐付けられた減衰量を決定するべく予め校正を実行することが知られていた。校正工程で使用される生物の数量は手で計数して決定していたが、これには時間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０８３４６１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つの具体的ニーズは、比較的多数の生物を計数することが所望される場合に生じる。例えば、試料内に存在する魚卵の個数を適切に評価するために、魚卵生産者は、通常、魚卵を１つずつ、時間のかかるプロセスで計数していた。場合によっては、例えば、魚卵の場合などでは、計数工程の間にこれらの生物が水媒質中に分散するのではなく互いに重なり合うように集積されることがある。このような集積された生物が占有する体積を生物の数量と対応付けることが可能であることが分かった。予め校正プロセスを使用することができ、この校正プロセスには、生物の（平均）単位体積と、生物の充填係数（すなわち、生物の形状及び変形能次第で、生物が集積されている場合には使用されない体積の量）とを含むことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
よって、一態様によれば、密閉底部から上向きに延在する輪郭壁を有する密閉容器に収容された生物からなる試料に関連付けられた関心変数を決定する方法が提供され、該方法は、生物が集積されて密閉底部から輪郭壁の所与のレベルまで延伸する生物の深さを形成するように、容器内に生物からなる試料の所与の体積を収容するステップと、カメラを用いて容器内に収容された生物からなる試料の画像を取得するステップと、画像において、生物の深さが延伸して達する輪郭壁の所与のレベルに対応する撮像レベルを測定するステップと、校正データに基づいて撮像レベルに関連付けられた生物の数量を決定するステップとを含む。
【０００７】
もう一つの具体的ニーズは、試料の水生生物に関する関心変数の決定に関連し、ここでは関心変数を該水生生物の外見と対応付けることができる。例えば、生物の色が、その生物の健康状態を示すことがある（例えば、細菌性、真菌性及び／又は寄生虫性疾病が生物の色を変えてしまうことがある）。別の例では、生物の平均サイズ及び／又はサイズ分布を生物の外見に基づいて決定される関心変数とすることができ、この関心変数は、より具体的には、例えば、試料中の生物のサイズを測定することによって決定される。したがって、試料中の生物に関する外見に関する関心変数の決定を自動化するために使用することができるシステム及び方法へのニーズがある。
【０００８】
一態様によれば、容器内に収容された生物からなる試料に関連付けられた外見に関する関心変数を決定する方法が提供され、該方法は、生物からなる試料の所与の体積を容器内に収容するステップと、容器に対して固定距離にあるカメラを用いて容器内に収容された生物からなる試料の画像を取得するステップと、カメラによって撮影された画像を用いて生物に関連付けられた外見に関する関心変数の値を決定するステップとを含む。
【０００９】
別の態様によれば、公開済み国際特許出願第ＷＯ２０１２／０８３４６１号に記載されたシステムのようなシステムを校正して、その後、受光量（受光＝発光−減衰）と生物の数量との間に満足できる相関が可能になること知られていた。より具体的には、校正は、バイオマス減衰関係（各個別の生物によって吸収された光量を示す関係）の決定を含むことができるが、比較的多数量の生物を手作業で計数することが必要になる得る。したがって、生物に関連付けられたバイオマス減衰関係の決定を自動化するニーズがあり、これは、公開済み国際特許出願第ＷＯ２０１２／０８３４６１号に記載された測光システムの校正を自動化するのに役立つことができる。
【００１０】
一態様によれば、容器に収容された生物からなる試料に関連付けられたバイオマス減衰関係を決定する方法が提供され、該方法は、生物からなる試料の所与の体積を容器内に収容するステップと、カメラを用いて容器内に収容された生物からなる試料の画像を取得するステップと、画像を用いて試料に関連付けられた生物の数量の値を決定するステップと、予め決定された数量の生物を有する試料が容器内に収容されている間に、初期強度の拡散光を試料へ発光するステップと、容器において拡散光を受光し、試料を通して拡散光を反射し、それによって試料が初期強度を減衰するステップと、拡散光の反射強度を測定するステップと、反射強度と試料の生物の数量とを比較してバイオマス減衰関係を得るステップとを含む。
【００１１】
多数の水生生物を計数する必要がある場合に、１つのニーズが生じる。例えば、生産者は、資源を無駄にすることなく成長及び生存率を増加させるために、適切な量の飼料を与えるべく、飼養する水生生物の数を比較的精度良好に推定することが時々必要となる。適切な量の飼料が決定すると、次の課題は、実際に適切な量の飼料を水生生物に与えることであり、飼料はより小型の生体（例えば、プランクトン）の形態で与えられることがあるため、生物を計数する必要もあり得る。したがって、試料中の生物の計数を自動化するために使用することができるシステム及び方法が必要とされている。よって、養殖産業では生物の生産を適切に管理するためにまだ計数されていない生物が非常に多数存在する。
【００１２】
一態様によれば、容器内に収容された生物からなる試料に関連付けられた関心変数を決定する方法が提供され、該方法は、生物からなる試料の所与の体積を容器内に収容するステップと、カメラを用いて容器内に収容された試料の画像を取得するステップと、画像を用いて試料に関連付けられた関心変数の値を決定するステップとを含む。
【００１３】
所与の体積を収容する該ステップは、その他の生物の顕著な特徴と重ならない顕著な特徴を生物のうちの少なくともいくつかが有するように、生物からなる試料の所与の体積を容器内に収容するステップをさらに含むことができ、該方法は、画像中の生物の顕著な特徴を限局化するステップをさらに含み、容器内に収容された体積に関連付けられた関心変数の値を決定する該ステップは、画像中の限局化された顕著な特徴に基づく。
【００１４】
容器は密閉底部から上向きに延在する輪郭壁と既知の寸法とを有する密閉容器とすることができ、該収容するステップは、生物が互いに重なり合って密閉底部から輪郭壁の所与のレベルまで上向きに延伸する生物からなる層を形成するように、容器内の生物からなる所与の体積を収容するステップをさらに含み、該方法は、生物に関連付けられた単位体積を獲得するステップであって、画像が生物からなる層が延伸して達する輪郭壁のレベルを示すように、試料と容器の内部とを含み、関心変数は生物からなる層の体積である、ステップと、輪郭壁のレベル及び容器の既知の寸法とに基づいて容器の内部の生物からなる層の体積を推測するステップと、単位体積と生物からなる層の推測された体積とに基づいて生物からなる層に関連付けられた生物の数量を決定するステップとをさらに含む。
【００１５】
容器は、入口と、出口と、入口及び出口の間の導管とを有する開放容器とすることができ、該試料の体積を収容するステップは、入口で生物からなる試料の流れを収容するステップと、試料の体積を出口に向かって導管の端から端まで流すステップであって、試料の流れは、流れの他の生物の顕著な特徴と重ならない顕著な特徴を生物のうちの少なくともいくつかが有するようであるステップと、画像中の生物の顕著な特徴を限局化するステップとをさらに含み、該方法は、容器内に収容された体積に関連付けられた関心変数の値を限局化された顕著な特徴に基づいて決定するステップをさらに含み、該容器内に収容された体積に関連付けられた関心変数の値を決定するステップは、画像中の限局化された顕著な特徴に基づく。
【００１６】
別の態様によれば、生物からなる試料に関する関心変数の値を決定するためのシステムが提供され、該システムは、試料を収容するための容器と、容器に取り付けられ、容器内に収容された試料の画像を取得するために試料に向かって配向されたカメラを有する構造体と、カメラと通信する処理装置とを備え、処理装置は、コンピュータ実行可能な指示を記憶するために構成されたコンピュータ可読メモリに結合され、コンピュータ実行可能な指示は、処理装置によって実行されると、画像を用いて試料に関連付けられた関心変数の値を決定するステップを実行する。
【００１７】
別の態様によれば、容器内に収容された一定数量の生物を有する試料に関連付けられた関心変数を決定する方法が提供され、該方法は、容器内の試料の画像をカメラから取得するステップと、画像を用いて試料に関連付けられた関心変数の値を決定するステップとを含む。
【００１８】
別の態様によれば、容器内に収容された試料の体積を決定する方法が提供され、該方法は、容器内に試料を収容するステップと、容器内に収容された試料の画像をカメラから取得するステップと、画像において、容器内で試料が延伸して達するレベルに対応する撮像レベルを測定するステップと、撮像レベルと校正データとを用いて試料の体積を決定するステップとを含む。
【００１９】
本改良に関する多くの更なる特徴及びそれらの組み合わせは、本開示を読むことにより当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
図面において以下が示される。
【００２１】
【図１Ａ】一実施形態による、魚からなる試料の関心変数を決定するためのシステムの例の縦軸に沿って切り取った横断断面図である。
【図１Ｂ】一実施形態による、図１Ａに示されたシステムの１Ｂ−１Ｂに沿って切り取った上面断面図である。
【図１Ｃ】一実施形態による、図１Ａに示されたシステムによって取得された画像の例である。
【図２Ａ】一実施形態による、魚卵からなる試料の関心変数を決定するためのシステムの別の例の縦軸に沿って切り取った横断断面図である。
【図２Ｂ】一実施形態による、図２Ａに示されたシステムの２Ｂ−２Ｂに沿って切り取った上面断面図である。
【図２Ｃ】一実施形態による、図２Ａに示されたシステムによって取得された画像の例である。
【図２Ｄ】一実施形態による、図２Ａに示されたシステムの２Ｄ−２Ｄに沿って切り取った、目盛り付き輪郭壁を示す断面図である。
【図２Ｅ】一実施形態による、システムによって取得されたズーム画像の例であって、図２Ｃに示された画像の拡大部分を示す図である。
【図３Ａ】一実施形態による、カメラ及び発光素子を有する関心変数を決定するためのシステムの別の例の縦軸に沿って切り取った横断断面図である。
【図３Ｂ】一実施形態による、図３Ａに示されたシステムの３Ｂ−３Ｂに沿って切り取った上面断面図である。
【図３Ｃ】一実施形態による、図３Ａに示されたシステムによって取得された画像の例である。
【図４Ａ】一実施形態による、関心変数の値を決定するためのシステムの別の例の斜視図であって、システムがカメラを有し、開放容器に取り付けられている斜視図である。
【図４Ｂ】一実施形態による、関心変数の値を決定するためのシステムの別の例の斜視図であって、システムが、開放容器に沿って軸方向に離間されたカメラ及び発光素子を有する斜視図である。
【図４Ｃ】一実施形態による、関心変数の値を決定するためのシステムの別の例の斜視図であって、システムが、開放容器に沿って所与の軸方向位置においてカメラ及び発光素子を有する斜視図である。
【００２２】
これらの図は、例示的目的のための実施形態例を描写し、これらの実施形態例に対して、変形、代替構成、代替構成要素及び修正を施してもよい。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本開示は、水生生物からなる試料に関する関心変数の値を決定するための方法及びシステムについて記載する。環境及び実施形態に応じて、関心変数は、数量、推定単位体積、バイオマス、外見に関する関心変数であって、色、色素沈着、又は疾病の有無などの外見に関する関心変数、深さ、位置、体積、長さ、幅、面積、及びその他の水産養殖の分野で使用される関心変数とすることができる。水生生物は、用途に応じて、魚、魚卵、プランクトンなどとすることができる。当然のことながら、特定の実施形態が記載されているものの、当業者には所与の生物に関連付けられた所与の関心変数を決定するのに最適な実施形態が明らかとなるであろう。
【００２４】
図１Ａ、図１Ｂは、一実施形態による、生物１０４からなる試料１０２に関して関心変数の値を決定するためのシステム１００の例を示し、このシステムを単に「システム」と呼ぶ。図示されたように、システム１００は、容器１０６と、容器１０６に取付可能な構造体１０８と、該構造体に取り付けられ、有線で又は無線で処理モジュール１１２と通信する１つ（又は複数の）カメラ１１０とを有する。図示された例において、容器１０６は、その密閉底部１１４により密閉容器と呼ぶことができ、該密閉底部から輪郭壁１１６が延在している。
【００２５】
より具体的には、構造体１０８は、容器１０６の密閉底部１１４から所与の距離ｄにおいてカメラ１１０を維持するために使用される。図１Ａに図示されるように、構造体１０８は蓋の形態で提供され、この蓋は、密閉底部１１４と反対の位置で、輪郭壁１１６の上端部１１８に取り外し可能に接続されている。いくつかの実施形態では、例えば、環境光とシステムとの間の干渉を回避するために光が容器１０６に進入するのを防止するべく、容器１０６及び構造体１０８が、光密に構成されている。
【００２６】
容器１０６が生物１０４からなる試料１０２を収容するときに、システム１００による更なる分析のためにカメラ１１０が試料１０２又はその一部を撮像することができるように、カメラ１１０が配置される。換言すれば、カメラ１１０は、試料１０２に向かって配向された視界１２０を有する。図示されるように、図１Ａに示されるシステム１００の視界１２０は、図１Ｃによりよく見て取れるように、輪郭壁１１６の一部１２４だけでなく試料１０２の上面１２２の全体を包含する。別の実施形態では、以下にさらに詳述されるように、視界１２０を試料の所与の部分に限定することができる。
【００２７】
ここで図１Ａを参照すると、処理モジュール１１２は、通常、処理装置と、記憶装置と、電力を必要とするシステムの構成要素に電力を供給するための電源とを有する。一実施形態では、電源は、例えば、電源コードを使用する場合と比べてより大きな可動性を本システムに提供する、電池や太陽電池板などの単体の電源である。記憶装置は、読み取り可能な命令を格納することができ、この命令は、処理装置によって実行されると、画像に基づいて関心変数の値を決定する工程を実行することができる。
【００２８】
この実施形態では、処理モジュール１１２を用いて画像１２８の生物１０４の顕著な特徴を限局化し、関心変数の値を生物１０４の限局化された顕著な特徴に基づいて決定する。生物１０４の顕著な特徴の決定を申し分ない程良好にするために、生物１０４を、液状媒体１２６（例えば、水）からなる層において分散するか、又は液状媒体のない状態で分散する。
【００２９】
システム１００のカメラ１１０によって撮影された例示的画像１２８に示されるように、顕著な特徴は生物１０４の輪郭１３０であるが、顕著な特徴を、代替的に、目、腹（guts）、又は当該の生物１０４の解剖学上の任意の適切な撮像された特色のある特徴とすることができることが理解される。また、この実施形態は、魚卵又はその他の適切な海洋生物と共に使用することもできる。
【００３０】
図１Ａ、図１Ｂに示された図示された実施形態では、液状媒体１２６の層が、生物１０４の寸法１２９に対して相対的に調節された深さ１２７を有し、寸法１２９は、深さ１２７に対して実質的に平行である。このような調整は、カメラ１１０で見ることができる生物１０４同士の間の重なり量を防止する又は制限するのに役立つことができ、これは、関心変数の値を満足できる精度で決定するのに役立つことができる。この特定の実施形態では、生物１０４の寸法１２９は、カメラ１１０の視点から測定された典型的生物１０４の厚さを参照することができる。換言すれば、図１Ａ、図１Ｂに示される実施形態を参照すると、寸法１２９は生物１０４の高さである。一実施形態では、深さ１２７は、生物１０４の寸法１２９の約２倍未満であり、好ましくは、生物１０４の寸法１２９の約１．５倍未満であり、より好ましくは、生物１０４の寸法１２９より小さい。
【００３１】
試料１０２のいくつかの生物１０４が重なっている場合には、システム１００を、重なりの発生を診断し、アラームをトリガし、及び／又は関心変数の値を修正するように具体的に適合させることができる。例えば、顕著な特徴が輪郭である場合、システム１００を、２つの重なった輪郭の考えられる組み合わせを推定し、画像１２８においてそのような重なった輪郭を限局化するように適合させることができる。重なった輪郭を限局化する場合、それにしたがって関心変数の値を修正することができる。このような修正は、状況に応じて、３つ以上の重なり合った生物にも適用することができる。
【００３２】
画像１２８は、例えば、顕著な特徴１３０のより効率的な限局化を可能にするべく、そのコントラストを増強させるために、デジタル処理が可能であることが理解される。例えば、所与の強度閾値を用いて、所与の強度閾値より低い強度を有する画像の任意の画素を黒に設定し、所与の強度閾値以上の強度を有する画像の任意の画素を白に設定するように、画像１２８を閾値処理することができる。代替的実施形態では、画像１２８をシステム１００による画像１２８の分析に役に立つ複数のセグメントに仕切るように、画像１２８を相異なる部分にセグメント化する。当然のことながら、その他の画像処理技術が使用可能である。
【００３３】
図１Ｃには１枚だけの画像１２８が示されているが、関心変数を決定するために２枚以上の試料の画像を使用することもできることが想定されている。例えば、画像は、１台のカメラあるいは２台以上のカメラで撮影することができる。２台以上のカメラを使用する場合、対応する視界はそれぞれ異なることが可能であり、これにより、例えば、より高価なズームの使用を回避することができる。いくつかの実施形態では、経時的な関心変数の値を監視するために、又は関心変数の平均値を得るために値を平均するために、複数の画像を時間的に順次取得することができる。例えば、長さなどの特徴を決定するために、拡大レンズを用いて小型の動き回る生物を個別に分析する場合、複数の画像間で生物を移動させつつそれらの画像を撮影することで、相異なる個別の画像から決定された長さが、例えば、平均長さを決定するために平均されると、そのデータの統計的妥当性の点でより高い満足度を達成することが可能になる。
【００３４】
別の実施形態では、生物のサイズ、深さ、長さ、又は単位体積などの別の関心変数を決定するために、システム１００を使用することができる。このような実施形態において、システム１００は、空間内の画像１２８を参照し、画像１２８を用いて１つの生物１０４のサイズ及び／又は体積を推定することができるように、容器１０６の既知の寸法と、カメラ１１０の既知の視界１２０と、また容器１０６に対してカメラ１１０を離間する既知の距離ｄとを要因として考慮する。
【００３５】
より具体的には、カメラ１１０の焦点距離を、画像１２８の鮮鋭度がカメラ１１０に対する生物１０４の距離の関数として変化できるように、カメラ１１０と生物１０４（例えば、密閉底部１１４）との間の特定の距離に対して最適化することができる。したがって、画像の鮮鋭度を定量化することによって、生物の深さについての情報を推定することができる。
【００３６】
ここで図２Ａ、図２Ｂを参照すると、一実施形態による、関心変数の値を決定するためのシステム２００が示されている。この特定の実施形態では、校正データをコンピュータビジョンに対応付けることによって生物２０４の数量である関心変数の値を決定する。より具体的には、この例では、システム２００は液状媒体を除いた魚卵からなる試料２０２とともに使用される。生物２０４は、密閉容器２０６内に収容され、それらの生物２０４が集積されるように配置される。「集積された生物」２０４は、重力の影響を受けて互いに積み重ねられ容器内に集められた複数の生物とすることができ、これが、密閉底部２１４から輪郭壁２１６のレベルＬまで上向きに延伸する生物２０４の体積２３２を占有している。集積された生物２０４によって占有される体積２３２は、生物の形状及び圧縮性／変形性に応じて、かなり大きい量の空きスペース又はごく僅かな量の空きスペースを含むことができる。以下に詳述されるように、充填率を使用して、生物の数と空きスペース量がかなり大きい場合に空きスペース量を考慮した体積との間の関係を決定することができる。
【００３７】
システム２００は、生物２０４の体積２３２が達する輪郭壁２１６のレベルＬを、図２Ｃに示される画像などの画像２２８を用いて測定するように構成される。より具体的には、画像２２８において、生物の深さの撮像された縁部２３４とカメラ２１０の視界２２０における基準点とを分離する複数の画素によって与えられる撮像レベルＬｉを測定することによってレベルＬを決定することができる。基準点は、例えば、視界２２０の縁部又は別の基準点とすることができる。撮像レベルＬｉが決定されると、校正データを用いて撮像レベルＬｉを試料の生物２０４の数量と対応付けることができる。
【００３８】
一実施形態では、校正データが、撮像レベルＬｉを生物２０４の数量に紐付ける。このような校正データは、校正プロセスを実行することによって得ることができ、この校正プロセスは、例えば、既知の数量Ｎｊの生物２０４を容器に入れ、校正画像を取得し、校正画像を用いて輪郭壁２１６の対応する撮像レベルＬｉｊを測定することを含むことができる。少なくとももう一度これらのステップを繰り返すことによって、この場合はＮｊ＝ｆ（Ｌｉ，ｊ）の関係の形態で提供される校正データを、例えば、（所与の容器２０６の）所与のシステム２００に対して得ることができる。したがって、システム２００は、レベルＬに比例すると考えられる撮像レベルＬｉを生物２０４の数量と対応付けることによって、試料２０２中の生物２０４の数量を決定することができる。校正データは、以下に詳述するように、その他の適切な形で提供することもできる。
【００３９】
別の実施形態では、システム２００は、各生物２０４に関連付けられた単位体積だけでなく容器２０６の既知の寸法も含んだ校正データを用いて生物２０４の数量を決定するように構成される。この実施形態では、システム２００は、画像２２８における撮像レベルＬｉを決定し、集積された生物２０４の体積２３２の値を撮像レベルＬｉ及び容器２０６の既知の寸法に基づいて推測するように構成される。集積された生物２０４の体積２３２の値が推測されると、システム２００は、校正データの単位体積を画像２２８から推測された集積された生物２０４の体積の値に対応付けることによって生物２０４の数量を決定することができる。
【００４０】
システム２００によって使用される校正データは、所与の種類の集積された生物２０４に関連付けられた充填率、すなわち、生物２０４同士の間の推定空隙量を含むことができることに留意されたい。例えば、通常、実質的に球体である魚卵は、面心立方（ＦＣＣ）方式で集積されるか又は六方最密充填（ＨＣＰ）方式で集積されるかによって異なる充填率有することができる。したがって、システム２００は、充填率に基づいて生物２０４の数量を修正することができるが、これにより、通常、生物２０４の数量はある程度下がる。生物２０４及びその幾何学的形状次第では、生物２０４の数量を決定する際の充填率の考慮を無視可能とすることができる。代替的実施形態では、生物２０４の充填率を考慮することが適切である。別の実施形態では、生物２０４同士の間の空隙を液状媒体で充填することができる。この特定の実施形態では、試料が液状媒体を全く有していない場合に試料が有するであろう空隙量より液状媒体の量が大きい場合には、充填率を修正することができる。
【００４１】
さらに、校正データは、生物２０４に関連付けられた変形率を含む。一実施形態では、変形率は充填率をレベルＬの関数として変化させることができる。例えば、生物２０４に関連付けられた変形率がかなり大きい場合には、密閉底部に２１４に近い生物２０４の充填率が、上面２２２に近い生物の充填率よりも高くなることがある。したがって、試料２０２中に存在する生物２０４の数量の決定に生物２０４の変形能が影響を及ぼし得ると考えられる場合、システム２００によって決定された生物２０４の数量を変形率によって修正することができる。別の実施形態では、生物２０４に関連付けられた変形率が低い場合、試料２０２全体を通して充填率を比較的一定とすることができる。
【００４２】
別の実施形態では、図２Ｄに図示されるように、画像２２８を用いて画素距離ＬｐをレベルＬに変換するのに役立つように輪郭壁２１６が目盛り付き輪郭部分２３１を有する。
【００４３】
また別の実施形態では、システム１００及び２００を使用してカメラによって撮影された画像を用いて外見に関する関心変数を決定することができる。外見に関する関心変数には、色分布、色素沈着分布、サイズ分布、欠陥（例えば、寄生虫、疾病）の有無、及び任意の有用な情報を含むことができる。このような外見に関する関心変数に基づいて、システム１００及び２００は、試料の１つ又は複数の生物に対してステータスを関連付けることができる。例えば、生物２０４の色は、生物２０４が健康かどうか（例えば、細菌性、真菌性及び／又は寄生虫性疾病の有無）を判断するのに役立つことができ、これは有用となり得る。また、別の実施形態では、例えば、試料２０２を全体として分析するか又は試料２０２の各個別の生物２０４を分析するかのいずれかによって生物２０４からなる試料２０２に対する外見に関する関心変数を決定することが有用となり得る。したがって、１枚の画像中に存在する生物のうちの２つ以上を用いて生物２０４と関連付けられた外見に関する関心変数を平均することもまた有用となり得る。この実施形態では、画像が互いに比較可能となるように、撮像を目的とした試料の照明が維持される。試料が液状媒体を含む場合には、この実施形態を使用して液状媒体に関する関心変数の値を決定することができる。
【００４４】
外見に関する関心変数をより詳しく決定するために、システム２００は、試料１０２の上面の所与の部分に限定された視界２２０を有することができる。例えば、ここで図２Ｅを参照すると、ズーム画像２３８が得られるように、視界を狭くすることができる。このようなズーム画像２３８を用いて、システム２００は、状況によって、関心変数が、生物の数量、生物の推定単位体積、及び生物２０４に関連付けられた任意の外見に関する関心変数などである各実施形態において、生物同士の間の重なり量にかかわらず、関心変数の値の解像度を上げるように構成されている。実施形態によっては、解像度を上げるために、視界を試料の比較的小さな部分（例えば５％）に設定することができる。例えば、図２Ｅのズーム画像２３８がいくつかの生物２０４を示しているが、ここでは、生物２０４’が異なる色を有しており、生物２０４が特定の疾病を有するか又は異なる成熟度を有することを示すことができる。
【００４５】
代替的に、類似の方法を使用して（ほとんど又は全く液状媒体をもたない集積された生物を有する試料とは反対に）液状又は半液状の試料の体積を決定することができる。さらに代替的に、立体視を用いて３次元画像を得ることができる。校正のために容器の底部の形状を決定するために空の容器の３次元画像を使用することができ、生物からなる試料を含んだ容器の３次元画像と空の容器の画像とを比較して試料の体積を決定することができ、この試料の体積は、生物の数量に紐付けることができる。いくつかの実施形態では、コストを削減するためにカメラを非常に単純なものにすることができ、例えば、カメラをズーム機能なしで提供することができる。
【００４６】
図３Ａ、図３Ｂは、コンピュータビジョン及び測光を用いて生物３０４からなる試料３０２の関心変数の値を決定するためのシステム３００の別の例を示す。システム３００は、カメラ３１０に加え、容器３０６及び試料３０２に向かって配向された発光素子３４０と、光検出器３４２とを有する。図示された実施形態では、発光素子３４０及び光検出器３４２は蓋３０８に取り付けられており、両方とも、密閉底部３１４からの距離ｄにおいてカメラ３１０の横にある。代替的実施形態では、カメラは、分離した構成要素ではなく、例えば、光検出器３４２として使用することができる。
【００４７】
公開済み国際特許出願第ＷＯ２０１２／０８３４６１号に記載されたシステムなどのシステムを使用する場合、関心変数の値の決定には、拡散光の受光強度の量とバイオマス減衰関係との間の相関関係が必要となる。実際に、所与の反射面（例えば、容器の白色の壁及び底部）を有する所与のシステムであって、試料の生物（バイオマス）が、所与の液体（例えば、所与の減衰率を有する水）内で試験されるか又は（例えば卵など、液体なしの集積関係で）単体で試験されるシステムについて、反射光の減衰に影響を及ぼす唯一残った変数は、バイオマスの有無であり、そのため減衰関係はバイオマス減衰関係へと単純化することができる。理解を容易にするために、バイオマス減衰関係とは、通常、「生物数あたりの吸収エネルギー量」の単位を有する関数であることに留意されたい。したがって、バイオマス減衰関係を決定するためには、試料の生物によって吸収されるエネルギーの量を測定し、このエネルギー量をその試料中に存在する生物の合計数量（通常は手作業でで計数される）で分割し、次に内部に相異なる数量の生物を有する所与の数の試料に対してこれらのステップを繰り返さなければならなかった。したがって、（コンピュータビジョンを用いて決定される）生物の数量と（測光を用いて決定される）生物３０４によって吸収されるエネルギーとを使用することによって、バイオマス減衰関係を決定することができる。代替的実施形態では、より一般的な減衰関係のその他の変数を要因として考慮するために、例えば、壁及び液状媒体の減衰を要因として考慮する校正など、より複雑な形態の校正を実施することができる。
【００４８】
引き続き図３Ａ、図３Ｂを参照すると、システム３００は、生物３０４のバイオマス減衰関係を決定することで生物３０４の手による計数を回避するように、測光にコンピュータビジョンを組み合わせる。したがって、容器３０６内に生物３０４からなる試料を収容するステップと、コンピュータビジョンを用いて試料の生物３０４の数量の値を決定するステップと、容器３０６内部の生物３０４によって吸収されたエネルギー量を測定するステップと、吸収されたエネルギー量を試料の生物３０４の数量の決定値で分割するステップとを含む校正プロセスに従うことによってバイオマス減衰係数を得ることができる。通常、複数のバイオマス減衰係数を有するバイオマス減衰関係を提供するために、これらの収容、決定、測定、分割ステップは、２回以上実施される。バイオマス減衰関係が生物３０４の数量と正比例する特定の場合では、バイオマス減衰係数を用いて所与の試料の生物の数量を決定するには、１つのバイオマス減衰係数（すなわち、線ｙ＝ｍ×ｘ＋ｂにおける傾斜ｍ、ここでｂ＝０）だけで十分となり得る。
【００４９】
一実施形態では、容器及び／又は液状媒体が存在する場合には、その液状媒体によって吸収され得るエネルギー量から生物によって実際に吸収されるエネルギー量を分離させるために、生物によって吸収されるエネルギー量の測定には参照プロセスが必要となる。バイオマス減衰関係の各バイオマス減衰係数について、システム３００を使用して、生物を除いた基準容器に向かって初期強度の拡散光を発光し（適切な参照のために、試料が生物及び液状媒体の両方を含む場合には、生物を除いた基準容器は液状媒体を含むことができる）、基準容器（及び液状媒体が存在する場合には液状媒体）によって単独で反射された拡散光の反射強度を測定することができる。次に、システム３００を使用して、生物３０４からなる試料３０２を含む容器３０６に向かって初期強度の拡散光を発光し、容器及び試料によって反射された拡散光の反射強度を測定することができる。拡散光の初期強度と、基準容器によって反射された拡散光の強度と、容器及び試料によって反射された拡散光の反射強度とを比較することによって、生物３０４によって単独で吸収されるエネルギー量を決定することができる。代替的実施形態では、その他の適切な参照プロセスを使用することができる。
【００５０】
上述のように、コンピュータビジョンを用いて生物３０４に関連付けられたバイオマス減衰関係を決定した後で、測光を用いて生物３０４の数量の値を提供することができる。代替的実施形態では、統計学的に代表的なバイオマス減衰関係を得るために、相異なる数量の生物３０４を内部に有する複数の試料のバイオマス減衰係数を決定することが好ましい場合がある。別の実施形態では、コンピュータビジョンと測光との組み合わせを用いてバイオマス減衰関係が適切に決定されると、通常はコンピュータビジョンより電力消費が小さい測光を用いて関心変数の値を決定する。
【００５１】
測光を使用する実施形態及びコンピュータビジョンを使用することもあり得る実施形態については、容器３０６及び／又は蓋３０８は、外光が容器内の照明の妨げとなることを防止するために不透明な材料から一般的に作製されることが理解される。加えて、該材料は、容器３０６での拡散光の反射が増加するように、反射性を有するように選択される。したがって、容器３０６及び／又は蓋３０８は、不透明な白色ポリマーから作製することができる。図３Ａの図示された実施形態では、システム３００の解像度を上げるために、試料が反射裏地３４４内に収容される。
【００５２】
また、図３Ａには、システム３００が蓋３０８にユーザインターフェース３４６を有することが示されている。ユーザインターフェース３４６は、一般的にタッチスクリーンの形態で提供され、このタッチスクリーンは、例えば、関心変数の値を表示するためだけでなく処理モジュール３１２をプラグラムするためにも使用することができる。システム３００は、また、システム３００内外へデータ又は電力を出し入れするための通信ポートと電源コンセント３４８とを有する。
【００５３】
図４Ａ〜図４Ｃは、関心変数の値を決定するためのシステム４００の相異なる実施形態を示す。これらの実施形態では、容器は、入口４５０と、出口４５２と、それらの間の導管４５４（例えば、管状導管）とを有する開放容器４０６の形態で提供される。したがって、生物４０４からなる試料は、関心変数の値を決定する間に生物４０４が入口４５０から出口４５２に向かって所与の方向Ｄに沿って流れるように、流れの中で提供されることができる。
【００５４】
これらの実施形態では、視界４２０内にある生物４０４の重なりを制限又は防止するために、流れは、生物４０４に関連付けられた寸法４２９に対して相対的に選択された（カメラ４１０の視点に対する）深さ４２７を有する。寸法４２９は、図４〜図４Ｃに示された各実施形態において、寸法４２９が典型的な生物４０４の高さに対応するように、深さ４２７と実質的に平行である。代替的実施形態では、当該の生物の寸法４２９が典型的な生物４０４の厚さとなるように、カメラ４１０を、例えば、図４Ａのページに対して垂直な軸に沿って生物４０４を撮像するように配置することができることに留意されたい。一実施形態では、深さ４２７は、生物４０４の寸法４２９の約２倍未満であり、好ましくは、生物４０４の寸法４２９の約１．５倍未満であり、より好ましくは、生物４０４の寸法４２９より小さい。
【００５５】
ここで図４Ａを参照すると、システム４００はカメラ４１０と処理モジュール４１２とを有し、これらは両方とも構造体４０８内に収容されており、この構造体４０８は、生物４０４が流れるときにカメラ４１０の視界４２０が生物４０４を撮像するために透明窓４５６を通過するように、透明窓４５６を介して導管４５４に気密状態で固定されている。カメラ４１０は、導管４５４に沿った軸方向位置に配置される。より良い精度のために、試料４０２の生物４０４同士の間の重なり量が制限される。換言すれば、カメラ４１０によって撮像される体積の生物の密度は低く維持される。
【００５６】
図４Ｂは、測光だけでなくコンピュータビジョンを使用することができるシステム４００’を示す。実際に、構造体４０８は、導管４５４に沿って２つの別の軸方向位置に取り付けられたカメラ４１０と発光素子４４０とを有する。上記の各方法を用いることにより、システム４００’を使用して生物４０４からなる試料４０２のバイオマス減衰関係を決定することができる。より具体的には、一実施形態では、画像の取得と反射強度の取得とが、（カメラ４１０と発光素子４４０との間の）間隔距離ｄ１に基づいて、また導管４５４に沿った生物の線速度Ｖに基づいて、タイマーによって、互いに対して遅延されると想定される。したがって、このようなタイマーは、試料の所与の体積の関心変数の値を決定するのに役立つ。
【００５７】
図４Ｃは、システム４００”を示し、このシステムもコンピュータビジョンと測光とを使用することができる。この実施形態では、導管４５４は開口部４５８を有し、この開口部によって、カメラ４１０、発光素子４４０、及び／又は光検出器４４２が導管４５４内部に気密状態で突出する。この実施形態では、カメラ４１０と、発光素子４４０と、光検出器４４２とは防水性を有する。図示されたように、構造体４０８は、処理モジュール４１２を乾燥状態に維持しながら、流れの中にある各構成要素を気密状態に維持する。一実施形態では、システム４００”は再循環ポンプ４５５を有することができ、この再循環ポンプは、生物４０４からなる試料４０２を開放容器４０６の端から端まで再循環させるために入口４５０と出口４５２との間に接続されることができる。
【００５８】
理解され得るように、上記され図示された各例は、単なる例示を意図したものである。例えば、本明細書に記載された方法及びシステムは、甲殻類、軟体動物、及び水生植物を含む試料に関する関心変数の値を決定するために使用することができる。代替的実施形態では、レンズ及びフィルタなどの光学部品の組み合わせを使用して、当該（interrogated）種類の生物の関数として画像の解像度を最適化することができる。本システムは、相異なる照明波長、相異なる種類の適切な波長フィルタ、及び相異なる偏光フィルタを使用することができることが理解される。またさらに、開放容器は、入口及び出口だけで開放されるように限定されておらず、開放容器の長手方向軸に沿って開放されることもできる（例えば、河川など）ことに留意されたい。「カメラ」という表現は、視像を得て記録することのできる装置のことを一般的に言及するために使用される。いくつかの実施形態では、カメラは、非常に単純な光学系を有し、例えば、ズームの使用を回避するデジタルカメラチップを有する装置とすることができ、別の実施形態では、カメラはズームを有することができ、また別の実施形態では、カメラは、例えば、レーザスキャナの形態で提供されることができる。上記のほとんどの実施形態では、カメラは２次元画像を得るが、代替的実施形態では、カメラが３次元画像を得ることもできることに留意されたい。請求の範囲は、添付の請求項に示される。
【図１Ａ】
2017530486.tif 000003
【図１Ｂ】
2017530486.tif 000004
【図１Ｃ】
2017530486.tif 000005
【図２Ａ】
2017530486.tif 000006
【図２Ｂ】
2017530486.tif 000007
【図２Ｃ】
2017530486.tif 000008
【図２Ｄ】
2017530486.tif 000009
【図２Ｅ】
2017530486.tif 000010
【図３Ａ】
2017530486.tif 000011
【図３Ｂ】
2017530486.tif 000012
【図３Ｃ】
2017530486.tif 000013
【図４Ａ】
2017530486.tif 000014
【図４Ｂ】
2017530486.tif 000015
【図４Ｃ】
2017530486.tif 000016
【国際調査報告】
2017530486.tif 000017
2017530486.tif 000018