(57)【要約】【課題】魚類を用いた水質監視装置における、水槽内の魚類の「活性」「不活性」を正しく認識できるようにすることを課題とする。【解決手段】水流１９が形成された水槽１１と、その水槽１１内に飼育した正の走流性を有する魚類Ｆの画像を取得する監視カメラ１２と、その画像を処理して画像信号を取得しその画像信号に基づいて魚類Ｆの行動による輝度の変化を検出する画像処理手段２１と、処理された画像信号を表示する表示モニタ１４と、水槽１１の水質の異常を外部に知らせる警報手段２５とから構成される。監視カメラ１２が画像を取得する水槽１１内の監視領域２０を、水流１９に沿って複数の分割領域に区分し、画像処理手段２１が検出する水質の良否の判定の際の画素３１の輝度の変化の基準値を、水流１９の下流側の監視領域３０ｄが上流側の監視領域３０ａよりも低くなるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の流入口(１７)とその水の排出口(１８)を備えた水槽(１１)と、その水槽(１１)内に飼育した走流性を有する魚類(Ｆ)の画像を取得する監視カメラ(１２)と、前記監視カメラ(１２)で取得された画像を処理して画像信号を取得しその画像信号に基づいて前記魚類(Ｆ)の行動による輝度の変化を検出する画像処理手段(２１)とを備え、前記画像処理手段(２１)が検出した前記輝度の変化量の大小に基づいて前記水槽(１１)内の水質の良否を判定する判定手段(２３)を備えた水質監視装置において、
前記監視カメラ(１２)が画像を取得する水槽(１１)内の監視領域(２０)を、前記流入口(１７)から前記排出口(１８)に至る水流(１９)に沿って複数の分割領域(３０；３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ・・・)に区分し、前記水質の良否を判定する際の輝度の変化量の基準値を、前記水流(１９)の下流側の前記分割領域が上流側の前記分割領域よりも低くなるようにしたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項２】
前記輝度の変化量の基準値は、前記分割領域(３０)ごとに設定できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の水質監視装置。
【請求項３】
前記流入口(１７)は前記水槽(１１)の側壁に設けられ、前記排出口(１８)は前記水槽(１１)の中央底部に設けられ、前記水槽(１１)内に流入した水は、前記水槽(１１)の側壁に近い部分から側壁から離れた中央部に向かって旋回するように流れを形成することを特徴とする請求項１または２に記載の水質監視装置。
【請求項４】
前記各分割領域(３０)は複数のブロック(３２)によって区画されており、前記各ブロック(３２)内に複数の画素(３１)が配置されており、前記画像処理手段(２１)による輝度の変化の検出は、前記基準値を超える輝度の変化があった画素(３１)を検出するものであり、前記判定手段(２３)は、前記基準値を超える輝度の変化量のあった画素(３１)を少なくとも一つ含むブロック(３２)の数をカウントしそのカウントしたブロック(３２)の数が設定数よりも少ないか否かに基づいて水質の良否を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水質監視装置。
【請求項５】
前記水槽(１１)内の監視領域(２０)内に照明装置(３５)を備え、その照明装置(３５)は前記判定手段(２３)による水質の良否の判定結果を表示する機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水槽内で飼育した魚類の行動によって、その水槽内の水質を監視する水質監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、河川などから取水した原水を飲料用水、農業用水などとして浄化する浄水施設等においては、万が一、原水へ毒物等が混入した場合に備え、その混入を迅速且つ確実に検出し、水質の安全を確保することが求められる。
【０００３】
このため、従来から、取水した原水を連続的に水槽に通過させ、その水槽内で飼育させた魚類の行動を監視することによって原水への毒物等の混入を迅速に検出し、水質の悪化を監視する水質監視装置が知られている。
【０００４】
この水質監視装置において、前記水槽内に流入口から排出口へ向かう水流を形成し、その水槽内でいわゆる「正の走流性」を有する魚類、例えば、メダカを飼育する。
【０００５】
そのメダカの泳ぐ水槽内の画像を、水質監視装置が備える監視カメラを通じて取得し、その取得した画像に基づいて、メダカの行動を水質監視装置内に備えた画像処理手段が検出するようになっている。
【０００６】
具体的には、監視カメラで撮像した水槽内の画像を処理して画像信号を取得する。画像信号は、マトリクス状の多数のドット（画素）で構成されており、それらの多数の画素を含む水槽内の監視領域を複数のブロックに区画する。
【０００７】
一つの画素は、メダカの体の大きさよりも小さいものであり、この画素上をメダカが泳いで遮光すると画素の輝度が変化する。前記画像処理手段は、その画素の輝度が一定以上変化するのを検出し、メダカの行動を「活性」と認識する。
【０００８】
すなわち、活発に泳ぐメダカほど通過する画素が多いので、全ての画素のうち、メダカが遮っていなかった画素がメダカの動きにより遮られるようになった画素、および、その逆で、メダカが遮っていた画素がメダカの動きにより遮られなくなった画素の数が多くなる。つまり、その遮光によって、輝度が大きく変化する画素の数が増える。
【０００９】
前記画像処理手段は、各ブロック内において、輝度が予め定められた基準値以上変化した画素を検出する。そして、判定手段は、その画像処理手段により検出した画素を含むブロック数をカウントする。
【００１０】
水槽内に飼育された魚類の動きが活発で、カウントされたブロック数が予め定められた設定数以上であれば、前記判定手段はメダカを「活性」と認識して、水槽内の水の水質を「良」と判定する。
【００１１】
仮に、原水に毒物等が混入すると、水槽内に飼育された魚類の動きが鈍くなり、移動量が小さくなることから、メダカの移動によって遮光されていなかった画素が遮光された状態となる画素、およびメダカが遮光されていた画素がメダカの動きにより遮光されなくなった画素の数が減少する。このため、各画素の輝度はあまり変化せず、前記予め定められた基準値以上に輝度が変化した画素を含むブロックの数が少なくなる。
【００１２】
カウントされたブロック数が前記予め設定された設定数以下であるとき、前記判定手段は、メダカを「不活性」と認識し、水槽内の水の水質を「否」と判定し、水質異常である旨を知らせるアラーム信号を出力する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、メダカ等の魚類は、水質以外の要素、例えば、時刻や季節、天候、水温等の影響で生態（活発に泳ぐかどうか）が刻々と変化する。このため、そのメダカが「活発行動」と呼ばれる比較的活発に行動し得る時期、環境等にあれば、そのメダカは水流の流れが速い上流側の領域に集まる傾向がある。また、メダカが、いわゆる「疑似停止行動」と呼ばれる比較的活発に行動し得ない時期、環境等になれば、そのメダカは水流の流れが遅い下流側の領域に集まる傾向にある。
【００１４】
メダカが下流側の領域に集まると、水槽内の水質に異常がなくともメダカの動きが相対的に鈍くなる。下流側の領域は水流が遅いので、メダカの持つ「正の走流性」により、メダカは活発に泳がないからである。
【００１５】
メダカの動きが鈍くなると、メダカの移動の速さが遅くなり、水槽内の水質に異常がなくとも、監視カメラによって水槽内の画像を取得するときに、メダカが画素上を通過して、その画素を遮光するまでに時間がかかる。このため、水質の良否の判定が明瞭にできる程度の輝度の変化量を得るまでに時間を要するという問題がある。
【００１６】
このため、各画素の輝度変化を明瞭に検出することが困難となり、水質は「良」であるにもかかわらず、本来「活性」と認識すべきメダカを正しく「活性」と認識できるメダカの率（メダカ（魚類）の認識率）が低下する。
【００１７】
この問題を解決するために、例えば、監視カメラが画像を取得する水槽内の監視領域の全域において、画素の検出感度を高める（相対的に少ない輝度の変化量に対しても「良」と判定させるように基準値を設定する）ことにより、メダカの認識率を上げる方法が考えられる。
【００１８】
しかし、水流が速い上流側の領域では、下流側の領域に比べて相対的に水面の波立ちが大きいので、検出感度を高めると、例えば、その水面の波立ちによる輝度の変化を活発なメダカの存在と誤検出したり、あるいは、その波立つ水面の反射光による輝度の変化をノイズとして誤検出したりするおそれがある。このため、画素の検出感度を高めると、特に、上流側の監視領域において、メダカの認識率を低下させてしまう場合がある。
【００１９】
このため、水槽内の各場所での水流の速さの違いにかかわらず、メダカの「活性」「不活性」を正しく認識できるようにすることが求められる。
【００２０】
そこで、この発明は、魚類を用いた水質監視装置における、水槽内の魚類の「活性」「不活性」を正しく認識できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記の課題を解決するために、この発明は、監視カメラによる水槽内の監視領域を水流に沿って複数の分割領域に区分し、監視カメラにおける画素の検出感度を、水流の下流側の分割領域が上流側の分割領域よりも高くなるようにしたのである。
【００２２】
下流側の分割領域の監視カメラにおける画素の検知感度が高くなると、下流側の分割領域に存在する動きの鈍い魚類によって遮光された画素が感度良く検出され、その遮光された画素の輝度の変化を明瞭に検出することができる。このため、メダカの認識率を向上させることができる。
【００２３】
具体的な構成としては、水の流入口とその水の排出口を備えた水槽と、その水槽内に飼育した走流性を有する魚類の画像を取得する監視カメラと、前記監視カメラで取得された画像を処理して画像信号を取得しその画像信号に基づいて前記魚類の行動による輝度の変化を検出する画像処理手段とを備え、前記画像処理手段が検出した前記輝度の変化量の大小に基づいて前記水槽内の水質の良否を判定する判定手段を備えた水質監視装置において、
前記監視カメラが画像を取得する水槽内の監視領域を、前記流入口から前記排出口に至る水流に沿って複数の分割領域に区分し、前記水質の良否を判定する際の輝度の変化量の基準値を、前記水流の下流側の前記分割領域が上流側の前記分割領域よりも低くなるようにしたのである。
【００２４】
この構成において、前記輝度の変化量の基準値を前記分割領域ごとに設定できるようにすれば、各分割領域における水流の速さ、水面付近の波立ちなど固有の条件に応じて、分割領域ごとに適正な基準値を設定できる。分割領域ごとに適正な基準値を設定できれば、メダカ認識率を高めることができる。
【００２５】
また、前記流入口が前記水槽の側壁に設けられ、前記排出口は前記水槽の中央底部に設けられ、前記水槽内に流入した水が、前記水槽の側壁に近い部分から側壁から離れた中央部に向かって旋回するように流れが形成された水槽において、前記水質監視装置の構成を採用すれば、水槽内の水流に沿って区分した分割領域のそれぞれが水槽の各側壁に沿うように形成されるので、１台の監視カメラによって全監視領域の画像を一度に取得するために必要な撮像範囲をコンパクトにできる。
【００２６】
前記判定手段による水質の良否の判定としては、例えば、前記分割領域は複数のブロックによって区画されており、前記各ブロック内に複数の画素が配置されており、前記画像処理手段による輝度の変化の検出は、前記基準値を超える輝度の変化があった画素を検出するものであり、前記判定手段は、前記基準値を超える輝度の変化があった画素を少なくとも一つ含むブロックの数をカウントしそのカウントしたブロックの数が設定数よりも少ないか否かに基づいて水質の良否を判定するようにしてもよい。
【００２７】
この構成では、魚類の「活性」「不活性」を、前記分割領域、ブロックよりも小さい画素ごとに認識することができる。画素は、魚類の身体よりも小さいものとすることもできるので、この構成によれば、魚類の僅かな動きに対しても、輝度の変化量を敏感に検知することができる特性を有する。
【００２８】
このため、上記のように分割領域ごとに輝度の変化の基準値を別々に設定する場合においては、分割領域ごとの基準値の設定が適正であるか否かが、検出した画素の数とともにブロックの数となって現れる。このため、その基準値の設定が適正であるかどうかが、画素の数とブロックの数の２つの指数により判断できることとなり、適正な基準値の設定がより行いやすい効果が期待できる。適正な基準値の設定ができれば、メダカの認識率向上に寄与し得る。
【００２９】
なお、水質の良否の判定手法としては、種々の手法が考えられ、例えば、前記ブロックの数の設定数を１、２または３、あるいは４以上としてもよい。
また、精度は多少落ちるが、各ブロックに含まれる画素群の輝度の代表値（平均値、中央値、標準偏差）あるいは、画素群の輝度の変化量の代表値（平均値、中央値、標準偏差）などに基づいて、そのブロックごとの輝度の変化量の代表値を定め、その定めたブロックごとの変化量の代表値に基づき水質の良否を判定する手法なども考えられる。
分割領域内に複数の画素を配置して、その基準値を超える輝度の変化があった画素を含む分割領域をカウントし、カウントした分割領域の数が設定数よりも少ないか否かに基づいて水質の良否を判定するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、前記水槽内の監視領域内に照明装置を備え、その照明装置は前記判定手段による水質の良否の判定結果を表示する機能を有するものとすれば、監視カメラによって取得される画像内に水質の良否の判定結果が視覚的に現れる。このため、判定結果を、水槽を配置した現場と、水質監視装置の画像処理や判定等を行っている操作室等の双方で視覚的に同時に確認することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、この発明は、下流側と上流側との間で輝度の変化量の基準値を異ならせたので、水槽内の魚類の「活性」「不活性」を正しく認識できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
この実施形態の水質監視装置１０は、図１に示すように、河川などから原水を入れる水槽１１と、その水槽１１内に飼育する魚類Ｆの画像を取得する監視カメラ１２と、この監視カメラ１２が接続され魚類Ｆの画像の処理を行う画像解析装置１３とから構成される。
【００３３】
前記水槽１１は、図２に示すように、上方が開口する平面視矩形をなし、その一側壁に設けた流入口１７と底面部の中央部に設けた排出口１８を備えている。河川、ダム貯水池、地下水等の水源から取水した原水Ｗは、流入口１７から水槽１１内に途切れることなく連続的に流入し、流入後は水槽１１の側壁に沿って水流１９を形成する。
【００３４】
水流１９は、その側壁に近い部分から側壁から離れた中央部に向かって旋回するように渦状の水流１９となって、最後は排出口１８から排出されて、次なる処理工程へ向かうようになっている。なお、この実施形態では、原水Ｗは、一定の流量にて継続的に水槽１１内に流入するので、水流１９はほぼ一定の経路に保たれている。この流量は、実験等により適宜設定され、例えば、２〜５リットル／分に設定される。
【００３５】
原水Ｗが連続的に流入する水槽１１内には、「正の走流性（上流に向かって泳ぐ習性）」を有する魚類Ｆを複数飼育させている。この魚類Ｆとしては、取水する原水のＢＯＤが低い場合にはメダカが使用され、ＢＯＤが高い場合、メダカよりも大型のタナゴやヒブナなどを選択する。
【００３６】
水槽１１内の魚類Ｆの画像を取得する監視カメラ１２は、水槽１１の上方に設置され、水槽１１の上方からその開口部の全領域を撮像する。なお、監視カメラ１２は魚類Ｆを撮像できるものであれば、特別な制限はなくどのようなカメラを用いてもよいが、通常、カラーのテレビカメラが使用され、長期間安定して撮像できるカメラであればよい。
【００３７】
監視カメラ１２による画像の取得は、一定時間の間隔ごとに連続的に行うのがよく、画像処理の時間間隔は短いほど魚類の活動を細かく追えるので好ましく、好ましい範囲としては、０．０３３〜０．５秒間隔程度であるが、この実施形態では、例えば、０．１秒間隔としている。
【００３８】
監視カメラ１２は、水槽１１を０．１秒間隔で連続撮像した画像を画像解析装置１３へ送る。この画像解析装置１３は、図４に示すように、画像処理手段２１と、記憶手段２２と、判定手段２３を有するマイクロコンピュータ２４を備えている。さらに、画像解析装置１３は、監視カメラ１２による水槽１１の様子を表示するモニタ１４と、水質の異常を外部に知らせる警報手段２５に接続されている。
【００３９】
画像解析装置１３は、前記監視カメラ１２により水槽内１１の魚類Ｆの画像を受け取り、受け取った画像を画像処理手段２１へ出力するとともに、画像処理手段２１により位置データと輝度データを有する画像信号に画像処理する。画像処理された画像信号は、表示モニタ１４に出力し、その画像信号の輝度データに基づいて表示モニタ１４の画素を画面上に表示する。
【００４０】
画像処理された画像信号は、図５に示すように、前記位置データに基づいて、１ラインあたり６４（８×８）個のドット（画素）３１を有する５６ラインとなるマトリクス状に配列された６４×５６＝３５８４個の画素３１に分割され、１フィールド分のサンプリングデータとして記憶手段２２に保管される。このとき、この画素３１の大きさは、魚類Ｆの大きさよりも小さく設定される。なお、１ラインあたりの画素３１の数、あるいは、ライン数は前記の数に限られず、実験、監視環境、水槽の大きさなどにより適宜設定する。
【００４１】
さらに、画像処理手段２１は、前記記憶手段２２に保管された１フィールド分の画像信号からカラー信号を除去した輝度信号に対して、監視カメラ１２が捉える魚類Ｆにより画素３１が遮光される面積の比率（遮光率）によって得られる各画素３１の明るさの違いを８ビットの輝度データ（輝度）として画素３１ごとに求める処理を行い、記憶手段２２に一時的に保管する。
【００４２】
画像処理手段２１は、前記監視カメラ１２が画像を取得する水槽１１内の監視領域２０の画像を画像処理し処理された画像信号を、図３に示すように、水槽１１内に形成された水流１９に沿って、図３に示す位置に分割領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの５つに区分する。なお、前述のように、水流１９はほぼ一定の経路に保たれているので、この分割領域３０も変動しないように設定されている。
【００４３】
この各分割領域３０は、複数のブロック３２によって区画され、その各ブロック３２内に、８×８＝６４個の画素３１が配置される（図５参照）。これらの分割領域３０のうち、排出口１８の周囲を占める分割領域３０ｅでは、監視中において、魚類Ｆの存在率が非常に少なくなるため、区画される複数のブロック３２を割り当てずに、後述する魚類Ｆの行動の検出を行わないようにしてもよい（図６中の白抜き部分参照）。
【００４４】
また、水槽１１内の、前記分割領域３０ｅに対応する位置（排出口１８を囲う位置）に照明装置３５を設置しても良い。この照明装置３５は、水が通り、魚類Ｆが通過できないような板材で形成された角形の筒体であり、その内部に光源３６を備えている。この筒体の上面部には、水槽１１内の水質の良否の判定結果を表示する表示装置３７が設けられている。なお、照明装置３５内に魚類Ｆが通過できるようにし、その照明装置３５内（水槽１１内の分割領域３０ｅに対応する位置）の魚類Ｆの行動の検出を、マイクロコンピュータ２４内のソフトウェア上で行わないようにしてもよい。
【００４５】
表示装置３７は、防水加工が施されており、水質の良否の判定結果の表示は、後述する正常、注意、警告、警戒、危険とそれぞれの水質の判定結果を、水槽１１の外から見てわかるような表示であればよい。例えば、前記光源３６とは別に光源を設けて、正常、注意、警告、警戒、危険とそれぞれの水質の状況に応じて青、緑、黄、橙、赤色の光を照射するようにしてもよい。なお、水質の良否の判定結果の表示は、監視カメラ１２で取得される画像上にも映るようになっている。
【００４６】
なお、照明装置３５は、水槽１１内の、前記分割領域３０ｅに対応する位置に設ける必要はなく、例えば、水槽１１外に設置するようにしても良く、この場合、表示装置３７は、単独で水槽１１の、分割領域３０ｅに対応する位置に設けることができる。しかし、照明装置３５を水槽１１の分割領域３０ｅに対応する位置に設けると、分割領域３０ａ〜３０ｄを均等に照明することができるので好ましい。
【００４７】
前記照明装置３５の光源３６は、防水加工が施されており、水槽１１内の水温の上昇を抑制するために、発熱量の少ないものが好ましい。例えば、ＬＥＤを使用することができる。また、この照明装置３５は、表示装置３７が、図６において紙面上方を向くように水槽１１内に設けられる。
【００４８】
このように、前記分割領域３０ｅを除く分割領域３０ａ〜３０ｄは、図６に示す水槽１１の四方の側壁に沿う位置に対応した位置に割り当てられ、水槽１１内に形成された水流１９に沿った分割領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ内での魚類Ｆの行動の検出を行うことができる。
【００４９】
また、画像処理手段２１は、１フィールド分のサンプリングデータを予め定めたタイミングで（２から１４フィールドごとに）前記記憶手段２２から２枚のサンプリングデータを取り出し、その２枚のサンプリングデータを比較しながら、各画素３１の輝度の変化量を検出する処理を行う。
【００５０】
前記画像処理手段２１が検出する各画素３１の輝度の変化量は、予め基準値が設定されており、画素３１の輝度の変化量が前記基準値を超える変化量であれば、その画素３１を輝度の変化があった画素３１として検出する。
【００５１】
前記輝度の変化量の基準値は、この実施形態では、水流１９の下流側の分割領域３０ｄが上流側の分割領域３０ｃよりも低くなるように、また、その分割領域３０ｃがさらに上流側の分割領域３０ｂよりも低くなるように、その分割領域３０ｂがさらに上流側の分割領域３０ａよりも低くなるように、それぞれ設定されている。この設定により、例えば、下流側の分割領域３０ｄ内の画素３１では、その輝度の変化量が、上流側の分割領域３０ａ内の画素３１よりも、より小さい輝度の変化量で検出されることとなる。このため、相対的に活発に行動しない下流側の分割領域３０ｄ内においては、上流側の分割領域３０ａと比較してわずかな輝度の変化に対しても画素３１を検出することができる。
【００５２】
この輝度の変化量の基準値は、例えば、分割領域３０ａ、３０ｂを１つの分割領域とし、分割領域３０ｃ、３０ｄを１つの分割領域として、それぞれ同じ基準値として、下流側の１つにまとめた分割領域３０ｃ、３０ｄの基準値を、上流側の分割領域３０ａ、３０ｂの基準値よりも小さく設定するなど、複数の分割領域３０を同じ輝度の変化量の基準値として設定してもよい。また、分割領域３０の数をさらに増やして、その分割領域３０の数の増加に併せて輝度の変化の基準値の設定をさらに多段階に分けて設定することも可能である。
【００５３】
前記判定手段２３は、前記画像処理手段２１により検出された画素３１を少なくとも１つ含むブロック３２の数をカウントし、そのカウントしたブロック３２の数が予め定めた設定数よりも少ないか否かに基づいて、水槽１１内の水質の良否を判定する。
【００５４】
この設定数は、この実施形態においては、４つに定められ、輝度の変化した画素３１を含むブロック３２の数が４つ未満となれば、判定手段２３が水質に異常が発生したと判定して、その数に応じて前記警報手段２５にアラーム信号を出力する。
【００５５】
アラーム信号を受け取った警報手段２５は、前記ブロック数に応じて、例えば、３つなら注意、２つなら警告、１つなら警戒、ブロック数が０である場合、すなわち、どのブロック３２内の画素３１も輝度に変化がない場合には、危険として、各状況に合ったアラーム音、光などによる警報を発して、外部に異常を知らせる。例えば、ブロック３２の数が減少するに従ってアラーム音の音量を大きくしたり、光の点滅の間隔を短くしたりしてもよい。
【００５６】
また、警報手段２５に別途接続したスピ−カ等（図示省略）から警報を発するようにしたり、ＬＡＮ等の通信回線を介して携帯電話（図示省略）などへ通知したりできるようにしてもよい。なお、前記アラーム信号が出力されるブロック３２の数は、実験、監視環境等により適宜設定される。
【００５７】
この実施形態の作用を説明すると、以上のように構成された水質監視装置１０は、前述の輝度の変化量の基準値、およびブロック３２の設定数が設定されている。魚類Ｆ（メダカ）は底面積１０００平方センチメートル、容積７リットルの水槽１１内に１０〜２０匹飼育される。
【００５８】
このとき、原水Ｗの水質が正常であれば、魚類Ｆは、比較的上流側の分割領域３０ａ、３０ｂ内で泳ぎ、その動きが活発となるため、複数のブロック３２にまたがって移動する。この魚類Ｆの移動により、その移動の前後において、今まで遮光されていなかった状態から新たに遮光される状態となった画素３１、あるいは、その遮光率が増加する画素３１の数が増加する。すなわち、画像処理手段２１により検出される輝度が変化した画素３１（輝度の変化の基準値を越える輝度の変化があった画素３１）の数が増加する。検出される画素３１が分割領域３０ａ、３０ｂの全域に亘って増えると、判定手段２３によりカウントするブロック３２の数が増加する。このとき、このカウントするブロック３２の数が４つ以上であれば、判定手段２３は、水質が正常と判断する。
【００５９】
なお、魚類Ｆの移動の前後において、今まで遮っていた状態から魚類Ｆの動きにより遮られなくなった画素３１、あるいはその遮光率が減少することにより、輝度の変化量の基準値を越える輝度の変化が生じた画素３１を、検出するようにしてもよい。
【００６０】
一方、分割領域３０ｃ、３０ｄでは、魚類Ｆの動きによって遮光される画素３１の輝度の変化量の基準値が低く設定されている。このため、行動が緩慢な魚類Ｆの移動量が小さくなったり、ほとんど移動せずに動かしたりしているヒレで画素３１を遮光するような遮光率が小さい状態でも、輝度の変化した画素３１を画像処理手段２１により検出することができる。
【００６１】
これにより、水槽１１内の水質に異常がなくとも魚類Ｆの動きが、時刻、環境などの要素で鈍くなった場合であっても、動きの鈍くなった魚類Ｆの行動を感度良く検出することができる。
【００６２】
さらに、原水Ｗに異物や薬物などが混入した場合において、水質に異常が発生すれば、魚類Ｆは行動が緩慢となり、あるいは魚類Ｆが衰弱し、さらに水流１９に押し流され下流側の分割領域３０ｃ、あるいは分割領域３０ｄに移動すると、分割領域３０ｅでは魚類Ｆの行動を検出しないので、魚類Ｆの行動を検出するブロック数が減少する。この減少したブロック数が４つ未満であれば、その数に応じて、判定手段２３により、水質の異常と判定して、警報手段２５が音、光などによる警報を発して、水質の異常を外部に知らせる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の実施形態の水質監視装置の概略図
【図２】同上の監視領域上の水流を示した説明図
【図３】同上の監視領域上の複数に区分した分割領域を示した説明図
【図４】同上の検知回路の検知構成を示すブロック図
【図５】同上の監視領域をブロック化した状態を示す説明図
【図６】同上の監視領域内のブロックを示した説明図
【図７】同上の照明装置を示す斜視図
【符号の説明】
【００６４】
１０  水質監視装置
１１  水槽
１２  監視カメラ
１３  画像解析装置
１４  表示モニタ
１７  流入口
１８  排出口
１９  水流
２０  監視領域
２１  画像処理手段
２２  記憶手段
２３  判定手段
２４  マイクロコンピュータ
２５  警報手段
３０  分割領域
３１  画素
３２  ブロック
３５  照明装置
３６  光源
３７  表示装置
Ｆ  魚類
【図１】
2009074840.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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