• 제목/요약/키워드: Fish species classification

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Efficient Data Acquisition and CNN Design for Fish Species Classification in Inland Waters

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제18권2호
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    • pp.106-114
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    • 2020
  • We propose appropriate criteria for obtaining fish species data and number of learning data, as well as for selecting the most appropriate convolutional neural network (CNN) to efficiently classify exotic invasive fish species for their extermination. The acquisition of large amounts of fish species data for CNN learning is subject to several constraints. To solve these problems, we acquired a large number of fish images for various fish species in a laboratory environment, rather than a natural environment. We then converted the obtained fish images into fish images acquired in different natural environments through simple image synthesis to obtain the image data of the fish species. We used the images of largemouth bass and bluegill captured at a pond as test data to confirm the effectiveness of the proposed method. In addition, to classify the exotic invasive fish species accurately, we evaluated the trained CNNs in terms of classification performance, processing time, and the number of data; consequently, we proposed a method to select the most effective CNN.

어종 분류를 위한 CNN의 적용 (Application of CNN for Fish Species Classification)

  • 박진현;황광복;박희문;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-46
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    • 2019
  • 본 연구에서 외래어종 퇴치를 위한 시스템 개발에 앞서 물 안의 어류 이미지를 CNN으로 학습하여 어종을 분류하는 알고리즘을 제안하고자 한다. CNN 학습을 위한 원데이터(raw data)는 각 어종에 대해 직접 촬영한 영상을 사용하였으며, 어종 분류성능을 높이기 위해 영상 이미지의 개수를 늘린 데이터세트 1과 최대한 자연환경과 가까운 영상 이미지를 구현한 데이터세트 2를 구성하여 학습 및 테스트 데이터로 사용하였다. 4가지 CNN의 분류성능은 데이터세트 1에 대해 99.97%, 데이터세트 2에 대해 99.5% 이상을 나타내었으며, 특히 데이터세트 2를 사용하여 학습한 CNNs이 자연환경과 유사한 어류 이미지에 대해서도 만족할 만한 성능을 가짐을 확인하였다. 그리고 4가지 CNN 중 AlexNet이 성능에서도 만족스러운 결과를 도출하였으며, 수행시간과 학습시간 역시 가장 짧아 외래어종 퇴치를 위한 시스템 개발에 가장 적합한 구조임을 확인하였다.

펄스압축기법을 이용한 활어 개체어에 대한 광대역 음향산란신호의 분석 및 식별 (Analysis and Classification of Broadband Acoustic Echoes from Individual Live Fish using the Pulse Compression Technique)

  • 이대재;강희영;곽민선
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.207-220
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    • 2015
  • This study identified the species-specific, frequency-dependent characteristics of broadband acoustic scattering that facilitate classifying fish species using the pulse compression (PC) technique. Controlled acoustic scattering laboratory experiments were conducted with nine commercially important fish species using linear chirp signals (95-220 kHz) over an orientation angle range of ${\pm}45^{\circ}$ in the dorsal plane at approximately $1^{\circ}$ increments. The results suggest that the angular-dependent characteristics of the broadband echoes and the frequency-dependent variability in target strength (TS) were useful for inferring the fish species of interest. The scattering patterns in the compressed pulse output were extremely complex due to morphological differences among fish species, but the x-ray images strongly suggested that spatial separation correlated well with scattering for the head, skeleton, bone, otoliths, and swim bladder within each specimen.

물고기 분류를 위한 CNN의 적용 (Application of CNN for fish classification)

  • 황광복;황시랑;최영규;염동혁;박진현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.464-465
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    • 2018
  • 국내의 대표적인 생태계 교란 외래어종인 배스와 블루길은 국내 토종 어류 개체군 감소에 가장 중요한 요인으로 보고되고 있다. 그러므로 이러한 외래어종 퇴치를 위한 시스템개발 및 현장 적용기술이 필요한 실정이다. 본 연구는 이러한 시스템개발에 앞서 물고기 인식을 위한 전체적인 시스템을 설계하고자 한다. 최근 들어 물체의 인식, 분류 그리고 학습에 이르는 일련의 과정들을 딥러닝(deep learning) 중 하나인 CNN(convolutional Neural Network)이 매우 뛰어난 성능을 나타내고 있다. 그러나 물체의 인식과 분류작업에 사용된 CNN의 데이터들은 특징들이 확연한 다른 물체의 인식과 분류에 주로 적용되었다. 본 연구는 비슷한 특징들을 갖는 물고기 개체들의 분류에 CNN을 적용하는 시스템을 설계하고자 한다.

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고등어(Scomber japonicus), 불볼락(Sebastes thompsoni) 및 쥐노래미(Hexagrammos otakii)에 의한 광대역 음향산란신호의 시간-주파수 분석 (Time-Frequency Analysis of Broadband Acoustic Scattering from Chub Mackerel Scomber japonicus, Goldeye Rockfish Sebastes thompsoni, and Fat Greenling Hexagrammos otakii)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.221-232
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    • 2015
  • Broadband echoes measured in live chub mackerel Scomber japonicus, goldeye rockfish Sebastes thompsoni, and fat greenling Hexagrammos otakii with different morphologies and internal characteristics were analyzed in time and frequency domains to understand the species-specific echo feature characteristics for classifying fish species. The mean echo image for each time-frequency representation dataset obtained as a function of orientation angle was extracted to mitigate the effect of fish orientation on acoustic scattering. The joint time-frequency content of the broadband echo signals was obtained using the smoothed pseudo-Wigner-Ville distribution (SPWVD). The SPWVDs were analyzed for each echo signature of the three fish species. The results show that the time-frequency analysis provided species-specific echo structure patterns and metrics of the broadband acoustic signals to facilitate fish species classification.

국가습지유형분류체계의 습지 유형 (하천형과 호수형)에 따른 경남지역 습지의 어류군집 특성 분석 (The Analysis of the Fish Assemblage Characteristics by Wetland Type (River and lake) of National Wetland Classification System of Wetlands in Gyeongsangnam-do)

  • 김정희;윤주덕;임란영;김구연;조현빈
    • 생태와환경
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    • 제51권2호
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    • pp.149-159
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    • 2018
  • 습지 유형에 따른 어류군집 특성을 파악하고 이를 통해 관리 전략을 마련하기 위해 경상남도에 위치한 29개의 습지 (하천형 20개소, 호수형 9개소)를 대상으로 조사를 실시하였다. 조사결과 하천형 습지에서는 평균(${\pm}SD$) $10.3{\pm}4.8$종이, 호수형 습지에서는 평균 $9.1{\pm}4.1$종이 출현하였으며, 출현 종수의 차이는 확인되지 않았다(Mann-Whitney U test, P>0.05). 반면 두 습지 유형의 어류군집을 구성하는 종들은 통계적으로 유의한 수준의 차이를 보였으며(PERMANOVA, Pseudo-F=2.9555, P=0.007), 각 유형의 어류군집에 가장 크게 기여하는 종은 참갈겨니(하천형, 28.51%)와 블루길 (호수형, 23.21%)로 확인되었다 (SIMPER). 지점별 어류군집을 활용한 NMDS 분석결과 총 3개의 그룹(하천형, 호수형, 기타)으로 구분되어 기존의 유형 구분과 차이를 확인할 수 있었다. 현재 습지 관리는 멸종위기종을 중심으로 한 일원화된 방법이 제시되고 있으나, 본 연구에 의하면 습지 유형별 어류군집에 있어서 차이가 있기 때문에 고유종, 외래종, 주요 기여종에 대한 정보를 활용한 관리방법이 마련되어야 한다. 또한 현재 지형을 기반으로 한 습지의 유형 분류가 이루어지고 있으나 일부 습지의 유형에 대한 분류가 모호한 경우가 확인되었으며, 이에 대해 생물상 분석을 통한 보완이 이루어질 필요가 있다. 본 연구는 두 개의 습지 유형에 대한 분석결과로 한계가 있기 때문에 향후 모든 유형의 습지를 대상으로 연구를 실시하여 각 습지의 유형을 대변할 수 있는 세부적인 관리 방법 마련이 이루어져야 할 것이다.

수산물 품목분류 분쟁사례에 관한 연구-도시디쿠스(Dosidicus)속 기가스(Gigas)종 오징어 품목분류 사례를 중심으로 (Study on the Fishery Products Classification Dispute Cases - Focusing on the Classification of Dosidicus Gigas Squid Species )

  • 박민규
    • 수산경영론집
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    • 제53권4호
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    • pp.51-67
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    • 2022
  • The Korean tariff rate for fishery products is a single tax rate of 10% for live fish and frozen seafood, and 20% for all others. Since FTAs have been concluded with several countries, the tariffs is not an appropriate means to protect domestic fishery producers. The differential tariff rate according to the scientific name (genus) of the fishery products, which was implemented 30 years ago to protect fishery products produced in the Korean coastal waters has lost its original purpose. It seems that future fishery trade policy should focus on IUU prevention, hygiene and safety of consumers rather than protecting fishery producers through customs tariffs. This paper suggest that a paradigm shift in the fishery producers protection policies such as direct financial support from the state, protection and development of fishery resources, and support for fostering the 6th industry rather than indirect protection through tariffs.

한국 주요 어종의 시장수요와 개인수요의 비교분석 (Comparative Analysis of Market Demand and Individual Demand for Major Fish Species in Korea)

  • 박환재
    • 수산경영론집
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    • 제43권1호
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    • pp.35-48
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    • 2012
  • Inverse demand models are well established as market demands in theory and practice of the existing literature. However, the derivation and its interpretation of individual demands from the market demands are not well known in the literature. This paper analyzes the fish market in Korea by the inverse demand model and shows how we deduce the consumer's responses from the market responses when the markets determine the prices by the quantities demanded. It illustrates empirically how this can be done applying to the korean fish market data. The empirical results show that all fishes are price inflexible and mackerels and hairtails are scale flexible in the market demand while mackerels, hairtails, and croakers are price elastic and mackerels and hairtails are income inelastic in the individual demand. The methodology and empirics used in the paper will make a contribution to the existing literature especially for the purpose of recovering consumer's demand from the market demand, thus implementing the policies to administer the fish markets.

한국산 담수어에 기생하는 단생흡충류에 관한 연구 1. 뱀장어 및 메기의 단생흡충 (Studies on Monogenean Trematodes Classification from Cultured Freshwater Fishes in Korea 1. Monogenean Trematodes from Anguilla japonica and Parasilurus asotus)

  • 한정조;박성우;김영길
    • 한국어병학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.75-86
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    • 2000
  • 1998년 3월부터 2000년 4월까지 전라남 북도 및 충청남도 일원의 내수면 양식장에서 사육중인 뱀장어(Anguilla japonica)와 메기(Parasilurus asotus)를 무작위로 채집하여 아가미에서 국내 미기록종인 4종의 단생흡충류를 검출하였다. 검출된 단생흡충류는 모두 아가미 흡충으로서 뱀장어에서는 Pseudodactylogyrus bini(KIKUCHI, 1929), P. anguillae(YIN & SPROSTON, 1948), 메기에서 Ancylodiscoides infundibulovagina(YAMAGUTI,1941) 및 Ancylodiscoides sp.가 검출되었다.

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경안천 하류구간에 서식하는 어류의 분포 및 생태특성 (Ecological Characteristics and Distribution of Fish in the Downstream Region of Gyeongan Stream)

  • 이의행;김미리내;김현맥;손미선;장광현;남귀숙
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.478-485
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    • 2013
  • 본 연구는 팔당호로 유입되는 경안천 하류구간에서 2010년에 집중강우 전(6월) 후(10월)로 구분하여 어류현장조사 및 생태특성을 분석하였다. 현장조사는 조사지점의 특성에 따라 일각망과 투망을 이용하였으며, 섭식특성은 종별 위내용물 분석을 통해 실시하였다. 현장조사결과, 총 5과 17종 970개체가 출현하였으며, 잉어과가 가장 많은 종(12종)이 출현하였고, 블루길(38%)과 피라미(24%)가 주요 우점종으로 나타났다. 외래도입어종은 3종 423개체로 44%의 높은 상대풍부도를 보이는 것으로 나타난 반면, 한국고유종은 4종 98개체로 10%의 상대풍부도를 보였다. 생태지표특성 중 내성도 분석에 따르면, 내성종의 상대풍부도가 97%로 단연 우세하게 나타났으며, 민감종은 1종이 출현하였다. 영양단계 분석에 따르면, 블루길의 우점현상에 의해 충식종의 상대풍부도가 44%로 가장 높게 나타났다. 주요종에 대한 섭식특성은, 우점종으로 나타난 블루길이 치어, 수서곤충, 저서성무척추동물, 동물플랑크톤, 깔따구류(유충), 수초 등을 다양하게 섭식하여, 육식/충식성으로 판단되었으며, 아우점종인 피라미는 지각류가 섭식량의 90% 초과하는 비율을 차지하고 있었다. 향후 본 연구에 안정동위원소 분석을 병행한다면 종별 먹이망 내 정확한 위치파악이 가능할 것으로 사료되었다.