Prosjektnummer
901302
Automatisk klassifisering og telling av lakselus med undervanns hyperspektral avbildning (UHI): Fase 3
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
UHI-kamera og lyskilder har blitt tilpasset bruk ute i en merd og tre feltforsøk med opptak av svømmende laks har blitt gjennomført.
UHI-kamera og lyskilder har blitt tilpasset bruk ute i en merd og tre feltforsøk med opptak av svømmende laks har blitt gjennomført.
Det ble dokumentert at laksens bevegelser forbi UHI-linjekameraet ikke ødelegger muligheten for god avbildning av laks. UHI-teknologien viste også at det var mulig å detektere lus på den svømmende laksen i merden.
En automatisk analyse av fisk som er kandidater for lusetelling har blitt gjennomført og sammenlignet med manuelt telte lus utført av fiskehelsepersonell.
Totalt er det estimert at en UHI i kontinuerlig drift i en merd kan telle lus på flere tusen fisk per døgn. På to ulike forsøk, i to forskjellige merder ble det registrert et antall fisk tilsvarende 4249–10640 fisk i løpet av ett døgn. Det ble også funnet at antallet fisk som passerte UHIen varierte mye gjennom døgnet.
Det ble gjennomført en analyse av antallet fisk med lus basert på en automatisk analyse. Det ble da funnet at av totalt 1039 fisk, ble 136 fisk identifisert som sannsynlige lusebærere. Dette betyr at metoden i dette forsøket identifiserte lus på ca. 13 % av fisken. Ettersom fisken er et tredimensjonalt objekt og kameraet bare ser en todimensjonal projeksjon vil registrering av lus med UHI medføre en underestimering av mengde lus. Innrapporterte tall fra den aktuelle merden viste at 60 % av laksen hadde lus.
Det ble gjennomført en analyse av antallet fisk med lus basert på en automatisk analyse. Det ble da funnet at av totalt 1039 fisk, ble 136 fisk identifisert som sannsynlige lusebærere. Dette betyr at metoden i dette forsøket identifiserte lus på ca. 13 % av fisken. Ettersom fisken er et tredimensjonalt objekt og kameraet bare ser en todimensjonal projeksjon vil registrering av lus med UHI medføre en underestimering av mengde lus. Innrapporterte tall fra den aktuelle merden viste at 60 % av laksen hadde lus.
Resultatene tyder på at UHI-teknologien er lovende, men mange utfordringer må løses før den kan bli kommersielt tilgjengelig. Utviklingen videreføres av bedriften. Hvis de eller andre lykkes med hel- eller halvautomatisk telling vil det ha stor betydning både fordi lus kan identifiseres og telles kontinuerlig, fisken utsettes ikke for trenging og håndtering og personell på anleggene vil kunne bruke tiden på andre oppgaver.
-
Sluttrapport: Automatisk klassifisering og telling av lakselus med Undervanns Hyperspektral Avbildning (UHI) - fase 3
Akvaplan-niva og Ecotone. Rapport nr. 8477. 7. mars 2017. Av Lars Martin Sandvik (Ecotone), Paul Anton Letnes (Ecotone), Håvard Lein Braa (Ecotone), Ragnhild Pettersen (Akvaplan-niva) og Kristin Sæther (Akvaplan-niva).
-
Vedlegg til sluttrapport: Brukerhåndbok for prototype nr. 1 UHI luseteller
Ecotone. 12. oktober 2016.
Lakselus er en stor utfordring i lakseoppdrett. For å forebygge utviklingen av kjønnsmoden lus er det viktig å telle og registrere også de tidlige utviklingsstadier av lakselus, slik at tiltak kan settes i verk før lusa blir kjønnsmoden. Telling av lakselus er krevende, bl.a. pga. størrelsen på lusa i dens tidlige stadier. Nøyaktigheten i telling av lakselus avhenger både av kunnskap og erfaring. Lusetelling ved lave temperaturer er en utfordring for fiskevelferd, og medfører ofte tap for oppdretter.
Konsekvensen av høye lusetall er stor for oppdrettere. Regjeringen har bestemt at lusenivå skal benyttes som indikator for beslutning om evt. vekst i produksjon i lakseoppdrett. Nøyaktige og objektive tall for lakselus i oppdrett blir med dette stadig viktigere.
Ecotone har utviklet en undervanns hyperspektral avbilder (UHI) som automatisk påviser ulike levende organismer basert på lyset de reflekterer. Dette kameraet måler alle bølgelengder av synlig lys i motsetning til et vanlig kamera som bare måler mengden rødt, grønt og blått lys (RGB). Det er gjennom to ulike forprosjekt, finansiert av FHF, henholdsvis “Klassifisering og telling av lakselus” (FHF-901093) og “Automatisk klassifisering og telling av lakselus med undervanns hyperspektral avbildning: Videreføring” (FHF-901212), konstatert at teknologien kan brukes for å telle lakselus på laks under kontrollerte forhold.
Konsekvensen av høye lusetall er stor for oppdrettere. Regjeringen har bestemt at lusenivå skal benyttes som indikator for beslutning om evt. vekst i produksjon i lakseoppdrett. Nøyaktige og objektive tall for lakselus i oppdrett blir med dette stadig viktigere.
Ecotone har utviklet en undervanns hyperspektral avbilder (UHI) som automatisk påviser ulike levende organismer basert på lyset de reflekterer. Dette kameraet måler alle bølgelengder av synlig lys i motsetning til et vanlig kamera som bare måler mengden rødt, grønt og blått lys (RGB). Det er gjennom to ulike forprosjekt, finansiert av FHF, henholdsvis “Klassifisering og telling av lakselus” (FHF-901093) og “Automatisk klassifisering og telling av lakselus med undervanns hyperspektral avbildning: Videreføring” (FHF-901212), konstatert at teknologien kan brukes for å telle lakselus på laks under kontrollerte forhold.
Å verifisere at undervanns hyperspektral avbilder (UHI) kan brukes til klassifisering og telling av lakselus på laks som svømmer fritt i en merd.
Delmål
1. Å dokumentere at laksens bevegelser forbi kameraet i merden ikke ødelegger muligheten for god avbildning.
2. Å foreta innledende identifisering av lus på fisk.
3. Å oppnå en avklaring rundt funksjonalitet av UHI i merd.
Dersom studiet gir de ønskede resultater, vil det danne grunnlag for et større utviklingsprosjekt som kan lede fram til en praktisk anvendbar løsning for automatisk telling av lakselus.
Utvikling av en praktisk anvendbar løsning for bruk av UHI til automatisk detektering og telling av lakselus vil gi en betydelig forbedring for oppdretterne i arbeidet med bekjempelse av lakselus i lakseoppdrett:
• Næring og forvaltning får en sikrere telling av lakselus.
• Lusetall i næringen vil bygge på et bedre statistisk grunnlag.
• En får mer korrekt bilde av faktisk lusepress på en lokalitet
• Det blir mulig å sette inn tiltak for å begrense lakselus på et tidligere stadium.
• Metoden vil gi forbedret fiskevelferd for oppdrettslaks.
• Ved automatisk telling i merd elimineres nødvendigheten av å destruere laks som følge av telling.
• Automatisk telling vil gi en viktig objektivitet til tallene som rapporteres fra oppdretter.
• Objektive tall eliminerer mistenkeliggjøring av næringen når det gjelder luserapportering.
• Bruk av automatisk telling frigjør menneskelige ressurser til annen oppfølging av fisk og anlegg.
• Lusetall i næringen vil bygge på et bedre statistisk grunnlag.
• En får mer korrekt bilde av faktisk lusepress på en lokalitet
• Det blir mulig å sette inn tiltak for å begrense lakselus på et tidligere stadium.
• Metoden vil gi forbedret fiskevelferd for oppdrettslaks.
• Ved automatisk telling i merd elimineres nødvendigheten av å destruere laks som følge av telling.
• Automatisk telling vil gi en viktig objektivitet til tallene som rapporteres fra oppdretter.
• Objektive tall eliminerer mistenkeliggjøring av næringen når det gjelder luserapportering.
• Bruk av automatisk telling frigjør menneskelige ressurser til annen oppfølging av fisk og anlegg.
Oppsummert vil automatisk lusetelling gi objektive og sikre tall for lakselus av ulike stadier i det enkelte anlegg basert på bedre statistisk grunnlag enn i dag.
Sikkerhet for at innrapporterte lusetall er korrekte vil være positivt for alle interessenter til oppdrett (forvaltning, den gjeldene oppdretter, oppdrettere med tilsluttende lokaliteter, villaksinteresser, myndigheter osv.).
Lakselus vurderes som en av to ikke-stabiliserte bestandstrusler for villaksen. Antall lakselus i et anlegg er derfor gjenstand for nøye vurdering, både av forvaltningen, av villaksinteresser og av naboanlegg. Gevinsten ved objektive og sikre tall for lakselus av alle stadier er vanskelig å tallfeste, men forventes å være stor.
Sikre lusetall gir bedre grunnlag for å avdekke smitteveier og effektive tiltak mot lakselus. Dette kan redusere den negative effekten av lakselus på sikt ved at kontroll av parasitten blir bedre og at næringen kan oppnå vedvarende lave lusenivå.
Før instrumentet senkes ned i merden må det lages en “carrier” slik at kameraet kan senkes til ulike dybder på mellom 1 og 20 meter. Den må også kunne orientere kameraet i ulike retninger for å avbilde ulike sider av fisken. Innstalasjonen lages i samarbeid med personell på den aktuelle lokaliteten, for å sikre mot skader på merden.
Det foreslåes gjentatte feltforsøk i merd. Det første feltforsøket gjennomføres tidlig i perioden for å avklare nødvendige tekniske justeringer på instrumentet. Instrumentet utbedres så etter observasjoner og resultater i første forsøk før man går videre med neste forsøk. Analysen av resultatene vil foregå parallelt med forsøkene.
Laksens adferd rundt et nytt instrument med lyskilder er en ukjent faktor, og kanskje må instrumentet være fastmontert en periode for at laksen skal akseptere den endrede situasjonen. Det er planlagt inntil tre perioder med feltforsøk, med en varighet på 1–3 uker.
UHI-bildene analyseres i Ecotones spesialutviklede programvare for undervanns hyperspektrale bilder.
UHI-bildene analyseres i Ecotones spesialutviklede programvare for undervanns hyperspektrale bilder.
Parallelt med dette prosjektet vil det startes opp et kommersialiseringsprosjekt som også innholder utvikling av metoder og algoritmer for lakselus klassifisering. Resultatene fra det parallelle kommersialiseringsprosjektet vil bli brukt i analysene av data fra feltforsøkene ved utprøving av UHI i merd.
Sluttrapport vil bli gjort tilgjengelig for FHF og resultater fra prosjektet formidles i de fora FHF ønsker.
Det produseres en vitenskapelig artikkel fra forskningsarbeidet i prosjektet.
-
Sluttrapport: Automatisk klassifisering og telling av lakselus med Undervanns Hyperspektral Avbildning (UHI) - fase 3
Akvaplan-niva og Ecotone. Rapport nr. 8477. 7. mars 2017. Av Lars Martin Sandvik (Ecotone), Paul Anton Letnes (Ecotone), Håvard Lein Braa (Ecotone), Ragnhild Pettersen (Akvaplan-niva) og Kristin Sæther (Akvaplan-niva).