[發明專利]一種基于激光成像檢測的魚體識別方法

無效

• 申請號: 201510446538.X
• 申請日: 2015-07-25
• 公開（公告）號: CN105076077A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 孟憲勝
• 申請（專利權）人: 孟憲勝
• 主分類號: A01K79/00
• 分類號: A01K79/00;G01S15/96;G01S17/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光成像檢測的魚體識別方法，該方法包括：

1)提供一種基于激光成像檢測的魚體識別系統，包括激光成像設備和魚體檢測設備，所述激光成像設備基于聲納圖像處理結果啟動對水下激光圖像的拍攝，所述魚體檢測設備與所述激光成像設備連接，對所述水下激光圖像進行圖像處理以確定是否存在魚體目標；

2)使用所述識別系統來進行識別。

2.如權利要求1所述的基于激光成像檢測的魚體識別方法，其特征在于，所述識別系統還包括：

漁網測重設備，設置在漁網容器內，用于檢測并輸出漁網重量；

漁網容器，設置在所述識別系統主體架構上，用于在非捕魚狀態下容納漁網，所述漁網容器包括電動鎖扣、繼電器和開口，所述電動鎖扣在接收到捕魚啟動信號時，打開所述開口，所述電動鎖扣在接收到回收完畢信號時，關閉所述開口，所述繼電器與電動鎖扣和供電設備分別連接，用于為所述電動鎖扣供電并控制所述電動鎖扣的打開操作和關閉操作；

漁網釋放驅動器，設置在所述識別系統主體架構上，與所述漁網連接，用于根據所述漁網釋放力度和所述漁網釋放角度控制所述漁網的釋放；

漁網回收驅動器，設置在所述識別系統主體架構上，與所述漁網連接，用于在接收到捕魚結束信號時，控制所述漁網以將所述漁網回收到所述漁網容器內；

釋放電機，設置在所述識別系統主體架構上，與所述漁網釋放驅動器連接，為所述漁網釋放驅動器對漁網釋放的控制提供動力；

回收電機，設置在所述識別系統主體架構上，與所述漁網回收驅動器連接，為所述漁網回收驅動器對漁網釋放的控制提供動力；

水上信號接收器，設置在所述識別系統主體架構上，與所述電動鎖扣和所述漁網回收驅動器分別連接，通過電纜與水上處理設備連接，用于在所述漁網完全回收到所述漁網容器內后在水上人員的操作下提供回收完畢信號，還用于在水上人員的操作下提供捕魚結束信號；

靜態存儲設備，設置在所述識別系統主體架構上，預先存儲了亮度閾值上限和亮度閾值下限，還用于預先存儲黑白閾值和像素數閾值，所述黑白閾值用于對圖像執行二值化處理，所述靜態存儲設備還預先存儲了灰度化魚形模版，所述灰度化魚形模版為對基準魚體進行拍攝所得到的魚體圖像執行灰度化處理而獲得；

聲納設備，設置在所述識別系統主體架構上，用于對水下目標執行聲納圖像采集，以獲得聲納圖像；

聲納圖像處理設備，設置在所述識別系統主體架構上，與所述聲納設備和所述靜態存儲設備分別連接，包括第一檢測子設備、第二檢測子設備和目標距離檢測子設備，所述第一檢測子設備與所述聲納設備和所述靜態存儲設備分別連接，用于采用亮度閾值上限遍歷聲納圖像以分割出核心目標區域；所述第二檢測子設備與所述第一檢測子設備和所述靜態存儲設備分別連接，用于以所述核心目標區域的邊緣點作為種子點，利用亮度閾值下限對核心目標區域附近的像素點進行亮度判斷，以獲得并分割出最終目標區域；所述目標距離檢測子設備與所述第二檢測子設備連接，計算最終目標區域的中心點到聲納圖像檢測原點的距離并作為目標距離輸出；

所述激光成像設備，設置在所述識別系統主體架構上，包括激光器、探測器和微控制器，所述激光器對水下目標發出激光束，以在所述激光束被水下目標反射到所述探測器時，便于所述探測器的拍攝，所述微控制器與所述聲納圖像處理設備、所述激光器和所述探測器分別連接，基于目標距離和激光在水下傳播速度確定所述探測器快門的選通時間，并在選通時間到達時，選通所述探測器的快門，觸發所述探測器對水下目標進行拍攝，以獲得水下激光圖像；

所述魚體檢測設備，設置在所述識別系統主體架構上，與所述激光成像設備連接，包括圖像預處理子設備、二值化處理子設備、列邊緣檢測子設備、行邊緣檢測子設備、目標分割子設備和目標識別子設備，所述圖像預處理子設備與所述激光成像設備連接，以對所述水下激光圖像依次執行自適應邊緣增強和小波濾波處理，以獲得預處理水下圖像；所述二值化處理子設備與所述圖像預處理子設備和所述靜態存儲設備分別連接，將所述預處理水下圖像的每一個像素的亮度與所述黑白閾值分別比較，當像素的亮度大于所述黑白閾值時，將像素記為白色像素，當像素的亮度小于所述黑白閾值時，將像素記為黑色像素，從而獲得二值化水下圖像；所述列邊緣檢測子設備與所述二值化處理子設備和所述靜態存儲設備分別連接，用于對所述二值化水下圖像，計算每列黑色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的列記為邊緣列；所述行邊緣檢測子設備與所述二值化處理子設備和所述靜態存儲設備分別連接，用于對所述二值化水下圖像，計算每行黑色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的行記為邊緣行；所述目標分割子設備與所述列邊緣檢測子設備和所述行邊緣檢測子設備分別連接，將邊緣列和邊緣行交織的區域作為目標存在區域，并從所述二值化水下圖像中分割出所述目標存在區域以作為目標子圖像輸出；所述目標識別子設備與所述目標分割子設備和所述靜態存儲設備分別連接，將所述目標子圖像與所述灰度化魚形模版匹配，匹配成功，則輸出存在魚體信號，并基于所述目標子圖像在所述水下激光圖像中的相對位置計算水下魚體偏離角度，匹配失敗，則輸出不存在魚體信號；

數字信號處理器，設置在所述識別系統主體架構上，與所述魚體檢測設備連接，用于在接收到所述存在魚體信號時，將所述目標子圖像執行MPEG-2壓縮編碼以獲得壓縮圖像，并將所述壓縮圖像和所述存在魚體信號通過水下電纜傳送到水上處理設備；所述數字信號處理器還與所述漁網測重設備、所述電動鎖扣、所述漁網釋放驅動器和所述漁網回收驅動器分別連接，當接收到所述存在魚體信號時，根據目標距離和漁網重量確定漁網釋放力度；根據水下魚體偏離角度確定漁網釋放角度，并向所述電動鎖扣發送所述捕魚啟動信號。