Method Article

수 중 스테레오 비디오 도구를 사용 하 여 물고기 밀도 측정을 위한 새로운 방법의 개발

DOI:

10.3791/56635

⸱

November 20th, 2017

 ,  ,  , 
1Moss Landing Marine Laboratories, 2The Nature Conservancy

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

물고기, 계산 그리고 관계 되는 풍부 (MaxN) 및 생선 밀도 회전 스테레오 비디오 카메라 시스템을 사용 하 여 예측에 대 한 새로운 방법을 설명 합니다. 우리는 또한 종의 검출 추정 카메라 (Z 거리)에서 거리를 사용 하는 방법을 보여 줍니다.

Abstract

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물고기의 생태 연구에 비디오 카메라 시스템의 사용 물고기 길이 측정 및 추정 물고기 풍부의 가능한, 비 뽑아내는 방법으로 견인을 얻기 위해 계속 합니다. 우리가 개발 하 고 샘플링, 샘플링 노력 고정 카메라 도구에 비해 극대화의 전체 360도 커버 하는 회전 스테레오 비디오 카메라 도구를 구현. 연구의 다양 한 세부 물고기;의 매우 정확 하 고 정확한 측정을 얻기 위해 정적, 스테레오 카메라 시스템의 기능 초점은 여기 물고기 밀도 회전 카메라 시스템을 사용 하 여 계량 방법론 접근의 개발 이었다. 첫 번째 방법은 MaxN는 일반적으로 물고기의 최소한의 보수 수 주어진된 카메라 조사에 관찰 하는 통계의 개발 했다. 우리는 카메라 시스템의 어떤 주어진된 회전에서 관찰 한 물고기의 최대 수를 MaxN를 재정의 합니다. 주의 이중 산정을 피하기 위해 때 MaxN에 대 한이 방법은 고정된 카메라에서 얻은 것 보다 진정한 풍요를 더 정확 하 게 반영 수 있습니다. 둘째, 스테레오 비디오를 3 차원 공간에서 물고기 수, 때문에 각 물고기에 대 한 카메라에서 거리의 정확한 견적을 얻을 수 있습니다. 사용 하 여 카메라에서 관찰 된 거리의 95% 백분위 수 종의 지역 조사를 확립, 우리 종족은 최대 거리를 사용 하 여 밀도 추정을 diluting 피하는 동안 여 종 사이에서 차이 대 한 계정 관찰. 여의이 범위에 대 한 회계를 정확 하 게 추정 물고기 나타났는데 중요 하다. 이 방법론은 응용된 과학 및 관리 컨텍스트 스테레오 비디오 도구 회전의 통합을 촉진 한다.

Introduction

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미국 태평양 연안에 따라서 중요 한 상업 및 레크리에이션 groundfish 수 산 (예를 들어, 복잡 한 형형색색 (Sebastes 종) 그리고 Lingcod (Ophiodon elongatus))에 종 많은 강하게 연관 높은 구호, 하드 하단 서식 지1,2,3,,45. 스테레오 비디오 드롭 카메라는 쉽게 및 단순 작업의 바위 같은 서식 지에 사용 하는 매력적인 비 뽑아내는 도구. 스테레오 비디오 카메라 시스템의 다양 한 개발 되었고 남부 반구, 얕은 물 생태계6,7,,89,10, 배포 및 최근에, 비디오 드롭-카메라 태평양 연안11<....

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Protocol

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참고: 소프트웨어 단계의 스크린샷 추가파일로 포함 되어 있습니다. 아래 설명 하는 소프트웨어 단계는 선택한 소프트웨어에 유의 하시기 바랍니다 ( 재료의 표참조). 전반적인 접근은 모든 스테레오 소프트웨어 플랫폼을 확장할 수 있습니다.

1. 스테레오 카메라 영상 분석 준비

참고: 교정 교정 큐브를 사용 하 여 것이 좋습니다. 교정 큐브 표면에 정확 하 게 위치 반사 점 3 차원 알루미늄 프레임입니다. 교정 소프트웨어와 함께에서 사용 하는 경우 캘리브레이션 큐브 리드 큰 정밀도 정확도 바둑판 접근9보다.

  1. 스테레오-교정 소프트웨어 (그림 1 및 그림 2; 소프트웨어 추천에 대 한 재료의 표 참조)와 착륙선 카메라 보정.
    참고: 보정 확인할 수 있습니다 필드에서 사용 하기 전에 다양 한 거리 ( 보충 비디오 1참조)에서 알려진된 크기의 목표를 측정 하 여. (또는 그) 3 m의 거리에 50 cm 대상에 대 한 ....

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Results

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2013과 2014 년 사이 우리와 중앙 캘리포니아 해안 및 수집 MaxN 및 95 %Z 거리 (그림 4) 데이터 이상의 20 종에 따라 회전 스테레오 비디오 랜더 (그림 1) 816 설문 조사 실시. 종 종의 크기, 모양, 및 채색 (그림 5)의 상호 작용으로 인해, 아마 관찰의 유효 감지 범위에 명확한 패턴 했다. 예를 들어, 플래그 형형색색 (Sebastes rubrivinctus) 뚜렷한 밴딩 유사한 크기의 다른 종 보다 더 큰 거리에서 자신감 식별을 위해 허용 하는 측면에 있다. 마찬가지로, 카나리아 형형색색 (Sebastes pinniger)는 상대적으로 큰 바디, 하지만 다른 종의 유사한 착 색 거리 (그림 5)에서.......

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Discussion

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전통적인 MaxN 통계 조사 중 개인의 보장된 최소 수를 계산 하는 생각에 입각 한입니다. 물고기의 특정 수 단일 비디오 프레임에서 동시에 볼 수 있다면, 어떤 적은 현재 수 없습니다 하지만 단일 비디오 프레임 동안 동시에 모든 개인을 볼 가능성은 낮다 고 있기 때문에 물고기 모바일 heterogeneously 분산, . 따라서 전통적인 MaxN 진정한 물고기 풍부16,17underestimates 가능성이 높습니다. 또한, 그것은 전통적인 MaxN 증가 물고기 나타났는데16,18비 선형 부정적인 편견 관계를 표시할 수 있습니다 입증 되었습니다. 이 기어 채도 빼앗아 상대 풍부 인덱스 true 풍부19,20에 증가 감.......

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자 공개할 게 없다

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 작품은 자연 보호 및 개인 기증자, 자원 레거시 기금 재단, 고 든과 베티 무어 재단, 환경 국방 기금, 캘리포니아 바다 그랜트 프로그램, NMFS 국가 협동 연구 프로그램 그리고는 NOAA에 의해 투자 되었다 Saltonstall 케네디 그랜트 #13-SWR-008. 해양 응용 연구 및 탐사 (더크 로젠, 릭 Botman, 앤디 lauerman 자신의 그리고 데이비드 제프리) 개발, 건설 및 비디오 랜더 도구를 유지. 우리 짐 Seager와 SeaGIS™ 소프트웨어를 기술 지원에 대 한 감사합니다. 경감 및 상업 어 부 팀 Maricich 및 승무원 기내 배포 2012-2015 년에서 착륙선에 F/V 나 캐슬 린 제공 지원. 비디오 데이터 수집 또는 분석 (앤 Tagini도 나 클라인, 중 앰버 페인, 크로우 다우, 마리사 폰 테, 레 베 카 밀러, 매트 Merrifield, 월터 Heady, 스티브 Rienecke, EJ 딕와 존 필드)에 참가 하는 모두에 게 감사 합니다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
캘리브레이션 큐브SeaGIShttp://www.seagis.com.au/hardware.html1000x1000x500mm가 선호되는 치수입니다. 다른 교정 방법을 사용할 수 있습니다. 
CAL 캘리브레이션 소프트웨어SeaGIShttp://www.seagis.com.au/bundle.html
EventMeasure 스테레오 측정 소프트웨어SeaGIShttp://www.seagis.com.au/event.html
통계 소프트웨어R Core Team 2017 (v. 3.4.0)부트스트랩 코드는 다음과 같습니다: https://github.com/rfields2017/JoVE-Bootstrap-Function
스프레드시트 소프트웨어Microsoft Excel
2  방수 카메라Deep Sea Power and LightHD 품질 선호
2 깊이 등급, 방수 조명Deep Sea Power and Light : 3000 루멘 LED와 5000k 색온도
DVR 레코더Stack LTD DVR
표준 PCWindows 10 선호 OS
회전 착륙선 플랫폼해양 응용 연구 및 공학(MARE)

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Love, M. S., Yoklavich, M. M., Thorsteinson, L. K. The Rockfishes of the Northeast Pacific. , University of California Press. Berkley. (2002).
  2. Laidig, T. E., Watters, D. L., Yoklavich, M. M. Demersal fish and habitat associations from visual surveys on the central California shelf. Estuar. Coast. Shelf Sci. 83 (4), 629-637 (2009).
  3. Anderson, T. J., Yoklavich, M. M.

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