HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Størrelsesfordelingen av fisk, oppførselen og mengden av fisk er alle viktige parametre for å håndtere både villfiskbestanden og oppdrettsfisk. Disse parametrene reflekterer ikke bare biomassen, men kan også gi innsikt i fiskevelferd og velvære. Tradisjonelt har sonarer og vanlige kameraer blitt brukt til dette formålet. Sonarer har begrenset oppløsning, og gir derfor ikke størrelsen til enkeltfisk. Vanlige 2D kameraer har problemer med å skille overlappende fisk fra hverandre, noe som gir upresise deteksjonsresultater og størrelsesestimater. I tillegg har tradisjonelle kameraer problemer med å "se" langt nok under vann. H2020 UTOFIA-prosjektet har utviklet et nytt undervannskamera som gjør det mulig å se 2-3 ganger lengre enn vanlige kameraer i uklare og mørke omgivelser, og samtidig generere 3D-informasjon. 3D-informasjonen vil muliggjøre presis segmentering av enkeltfisk og dermed nøyaktig estimering av størrelsen. Dette gir et unikt teknologisk grunnlag for presis og robust estimering av størrelsesfordelinger både i fiskeanlegg og i villfiskpopulasjoner. Med UTOFIA-systemet som nå er inne i sin første kommersielle fase, ligger det en unik mulighet til å utvikle ny teknologi som muliggjør god styring av europeiske marine ressurser. Med BIOSYS prosjektet oversetter vi UTOFIA-bildene til kvantitativ informasjon om fiskefordeling, artsmangfold og biomasse. Dette vil være verdifullt både for europeisk industri- og vitenskapelige miljøer. Videre undersøker vi bruken av kameraet for bioovervåkning, hvor fisk og dyr brukes som indikatorer for miljøtilstanden. Dette kan bli en effektiv og kostnadsvennnlig måte for on-line overvåkning av marine ressurser

To industrialiserte versjoner av UTOFIA kameraet er blitt produsert i løpet av prosjektet. UTOFIA kameraet er et 3D kamera basert på Time-of-Flight og range-gating prinsippet. Det ene UTOFIA kameraet er blitt kjøpt av prosjektpartner Imenco Havbruk og testet i oppdrettsanlegg. En metodikk for måling av lengde og vekt til frittsvømmende fisk er også blitt utviklet i prosjektet. Metodikken er tilpasset data fra UTOFIA kameraet. Metodikken er blitt testet på fiskedata tatt opp i forskningsmerder hos Havforskningsinstituttet og i vanntank hos SINTEF. Lengden av fisken kan måles med en usikkerhet på 1% innenfor avstander på 1-3 meter. Vi har begrenset med data for estimering av vekt, men en første indikasjon tilsier at vekten kan estimeres med en usikkerhet på 4.5 %. Resultatene er blitt presentert til Imenco Havbruk. Konklusjonen fra denne presentasjonen er at teknologien er interessant, men at man trenger større mengder data for å videreutvikle og forbedre metodikken.

Fish size distributions, fish behaviour and fish abundance measurements are essential parameters for managing both wild and farmed fish stocks. These parameters reflect not only the biomass, but can also provide insight to fish welfare and well-beingness. Traditionally, sonars and regular cameras have been used towards this purpose. Sonars have limited resolution, and are thus restricted from providing per-fish size estimates. Cameras have - especially for schooling fish - difficulty in separating fish from each other, providing imprecise detection results and size estimates. In addition, cameras have problems with visibility range. The H2020 UTOFIA project has developed a new subsea camera that enables it to see 2-3 times further than regular cameras in turbid and dark environments, and provide dense 3D information simultaneously. The 3D information can enable precise fish segmentation and fish size estimation, and the range extension can provide better data also in turbid environments. This provides a unique technology foundation for precise, robust fish size estimation in both fish farms and wild populations. With the UTOFIA system now entering its first commercial steps in 2018, there exists a unique opportunity to develop novel technology that can enable not only good management of European marine resources, but also ensure the continued European stronghold of fish management technology. With BIOSYS we will be turning the UTOFIA images into information about fish distribution, abundance and biomass, valuable for both the European industrial and scientific communities. Furthermore, we will investigate the use of the camera for bio-monitoring, where fish and animals are used as indicators for the state of the environment. This can become an effective and wallet-friendly means for on-line monitoring of aquatic environment, able to rapidly detect alterations of water quality and provide real time feedback in case of environmental degradation.