[發明專利]一種適時識別水生動物的裝置及其工作方法

無效

• 申請號: 200810016302.2
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101320319A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 吳曉娟;周鑫;張小燕;王孝剛;亓磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F3/147
• 分類號: G06F3/147;G06T7/00;G06K9/00;H04N7/18
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 許德山

1.一種適時識別水生動物的裝置，包括攝像頭、數字信號處理器、存儲器、譯碼器、兩個外接RAM、外接FLASH和液晶顯示屏幕，其特征在于攝像頭通過存儲器與后面的數字信號處理器相接，數字信號處理器通過數據線分別和譯碼器、外接RAM、外接FLASH及液晶顯示屏幕相連接；攝像頭、數字信號處理器、存儲器、譯碼器、外接RAM、外接FLASH和液晶顯示屏幕可安裝在密封的機殼內，由機殼內的鋰離子電池供電，整機架設在可移動底盤上，可適時定位追蹤水生動物。

2.如權利要求1所述一種適時識別水生動物裝置的工作方法，步驟如下：

a.機器初始化；

b.確定有無采集視頻命令；無采集視頻命令，返回等待采集視頻命令；有采集視頻命令，攝像頭開始采集視頻信息；

c.提取前景圖像；

d.MCMC方法進行追蹤定位，定位后的目標都被橢圓框圈定；

e.確定有無訓練命令；有訓練命令，開始訓練，訓練好的參數模型被存儲到樣本數據庫中；

f.無訓練命令，進行識別，識別中的參數提取部分同步驟e；

g.經過識別步驟，每幀圖像中的各個被跟蹤的水生動物都被識別出來，對應每個種類，顯示該動物的習性，經過數字信號處理器處理后的信息傳輸到液晶顯示屏上，游客通過顯示屏幕可以看到這些信息。

3.如權利要求2所述一種適時識別水生動物裝置的工作方法，其特征在于所述步驟c中的提取前景圖像，步驟如下：

c1.對輸入視頻進行預處理，去除干擾噪聲；

c2.對預處理后的視頻經過像素級間和幀級間的更新，得到背景視頻；

c3.從預處理后的視頻中減除背景視頻，得到前景視頻；

c4.對上述得到的前景視頻進行形態學濾波，得到理想的前景視頻。

4.如權利要求2所述一種適時識別水生動物裝置的工作方法，其特征在于所述步驟e中的訓練，步驟如下：

e1.計算每個目標的長寬比，作為形狀模型的參數；

e2.計算目標的顏色模型參數時，在HSV顏色空間中計算每個目標的直方圖，為提高速度，僅僅采用直方圖中的色調H和飽和度S，并進一步對參數H和S進行尺度縮減，最后實際用到的直方圖維數是30×32維；

e3.計算目標的紋理模型參數時，用到共生矩陣，并重新定義四個參數分別反映紋理一致性、紋理對比、紋理的熵和紋理相關性，上述四個參數即為紋理模型的參數；

e4.上面的形狀參數、顏色參數、紋理參數組成一個觀測序列O；

e5.選擇一個初始模型λ＝(π，A，B)，定義最大迭代次數K，開始迭代運算；

e6.迭代次數k超過K，運算結束，得到目標的訓練模型

5.如權利要求2所述一種適時識別水生動物裝置的工作方法，其特征在于所述步驟f中的識別，步驟如下：

f1.計算每個目標的長寬比，作為形狀模型的參數；

f2.計算目標的顏色模型參數時，在HSV顏色空間中計算每個目標的直方圖，為提高速度，僅僅采用直方圖中的色調H和飽和度S，并進一步對參數H和S進行尺度縮減，最后實際用到的直方圖維數是30×32維；

f3.計算目標的紋理模型參數時，用到共生矩陣，并重新定義四個參數分別反映紋理一致性、紋理對比、紋理的熵和紋理相關性，上述四個參數即為紋理模型的參數；

f4.上面的形狀參數、顏色參數、紋理參數組成一個觀測序列O；

f5.計算觀測序列0在數據庫中每一個樣本模型λ₁，λ₂…λ_I下的條件概率P(O|λ₁)，P(O|λ₂)，…P(O|λ_I)；

f6.找出上述條件概率中最大值所對應的樣本模型λ_M，則對應該觀測序列0的目標被識別為第M類。