[發明專利]一種基于圖像濾波的船下魚體檢測方法

無效

• 申請號: 201510469097.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105095875A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 李舒曼
• 申請（專利權）人: 李舒曼
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01S15/96;G01S15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像濾波領域，尤其涉及一種基于圖像濾波的船下魚體檢測方法。

背景技術

現有技術中，船舶捕魚模式只限于在船上通過捕魚人員的觀測和操作，對固定海域進行定點捕捉，這種方式由于捕魚位置固定，捕魚效果并不高。

為此，本發明提出了一種基于圖像濾波的船下魚體檢測平臺，在船底安裝平臺上安裝一系列適合水下捕魚的捕魚輔助設備，實現船舶前進過程中的船下區域捕魚，增加捕魚的覆蓋區域，提高捕魚的性價比。

發明內容

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種基于圖像濾波的船下魚體檢測平臺，利用聲納和聲納圖像處理設備實現水下激光成像的精確控制，利用包括Daubechies小波濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備的水下目標識別設備完成水下魚體目標的精確識別，并輔以水下定位設備和自適應打撈設備，使得船舶行進過程中進行精確的船下打魚成為可能。

根據本發明的一方面，提供了一種基于圖像濾波的船下魚體檢測方法，該方法包括：1)提供一種基于圖像濾波的船下魚體檢測平臺，所述檢測平臺包括船底安裝平臺、激光成像設備和魚體檢測設備，所述激光成像設備和所述魚體檢測設備都位于所述船底安裝平臺上，所述激光成像設備用于對船底正下方進行激光拍攝以獲得水下激光圖像，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魚體存在檢測；2)運行所述檢測平臺。

更具體地，在所述基于圖像濾波的船下魚體檢測平臺中，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，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，與所述電動鎖扣和所述漁網回收驅動器分別連接，通過電纜與水上搜救平臺連接，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；GPS定位設備，設置在船舶上，用于接收GPS衛星發送的GPS定位數據；移動硬盤，設置在所述船底安裝平臺上，預先存儲了亮度閾值上限和亮度閾值下限，還用于預先存儲了魚體灰度范圍和各類魚體基準模版，所述魚體灰度范圍用于將圖像中的魚體與背景分離，所述各類魚體基準模版為對各類基準魚體預先進行拍攝所得到的各個圖像；聲納設備，設置在所述船底安裝平臺上，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，設置在所述船底安裝平臺上，與所述聲納設備和所述移動硬盤分別連接，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移動硬盤分別連接，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移動硬盤分別連接，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；激光成像設備，設置在所述船底安裝平臺上，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；魚體檢測設備包括Daubechies小波濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備；所述Daubechies小波濾波子設備與所述探測器連接，用于對所述水下激光圖像采用基于2階Daubechies小波基的小波濾波處理，以濾除所述水下激光圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設備與所述Daubechies小波濾波子設備連接，用于對所述小波濾波圖像執行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強子設備與所述中值濾波子設備連接，用于對所述中值濾波圖像執行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標與背景的對比度，獲得增強圖像；所述目標分割子設備與所述尺度變換增強子設備連接，將所述增強圖像中像素灰度值在所述魚體灰度范圍內的所有像素組成魚體子圖像；所述目標識別子設備與所述目標分割子設備連接，將所述魚體子圖像與各類魚體基準模版逐一匹配，輸出匹配成功的魚體基準模版對應的魚體類型作為目標魚體類型，并基于所述魚體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；供電設備，設置在船舶上，包括太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓；AT89C51單片機，設置在船舶控制室內，通過電纜與所述魚體檢測設備連接，還與所述GPS定位設備和所述激光成像設備分別連接，當接收到所述目標魚體類型時，將所述水下激光圖像和所述魚體子圖像分別進行壓縮編碼以獲得水下壓縮圖像和目標壓縮圖像；所述AT89C51單片機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，當接收到所述目標魚體類型時，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。