[發(fā)明專利]一種魚類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)

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• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN112180379A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉延猛;劉延平;譚正軍
• 申請（專利權）人: 中聯(lián)智科高新技術有限公司
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;G01S15/96;G01S7/539
• 代理公司: 北京市浩東律師事務所 11499
• 代理人: 李瓊

本發(fā)明公開了一種魚類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)，涉及聲吶技術領域。包括無人艇，無人艇作為系統(tǒng)設備的水面平臺，可以運載探測聲吶以定點或走航的方式適應不同的使用環(huán)境，所述無人艇上安裝有探測聲吶和無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器的信號輸入端口通過無線電信號連接有無線遙控器，所述無線遙控器的遙控距離為200?2000米，所述無線收發(fā)器的信號輸出端口通過無線電信號連接有終端機。本發(fā)明是對內陸魚塘、湖泊，近海圍網(wǎng)養(yǎng)殖的有鰾魚類進行探測計數(shù)的一種新方法、新技術，采用區(qū)別于多波束的高頻單波束聲吶技術，采用區(qū)別于圖像識別的魚鰾聲吶技術，利用魚鰾中的空氣與水體內其他物體的聲吶特性的顯著區(qū)別來識別目標對象。

技術領域

本發(fā)明涉及聲吶技術領域，具體為一種魚類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)。

背景技術

聲吶是一種利用聲波在水下的傳播特性，通過電聲轉換和信息處理，完成水下探測和通訊任務的電子設備。它有主動式和被動式兩種類型，屬于聲學定位的范疇。聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。由于電磁波在水中衰減的速率非常的高，無法作為偵測的訊號來源，以聲波探測水面下的人造物體成為運用最廣泛的手段。在水中進行觀察和測量，具有得天獨厚條件的只有聲波。在水中進行測量和觀察，至今還沒有發(fā)現(xiàn)比聲波更有效的手段。現(xiàn)有技術采用三維聲學成像和圖像識別技術來實現(xiàn)對魚群中魚的數(shù)目的算。聲吶系統(tǒng)以一定的俯仰角和扇面向水域發(fā)射聲波，聲波碰到水底及水中物體會產生回波，聲吶系統(tǒng)接收回波，根據(jù)回波的強度產生聲吶圖像。多波束三維聲學成像聲吶使用的波束形成器可以看成一個空間濾波器，它可以濾去空間某些方向的信號，只讓指定方向的信號通過。系統(tǒng)利用多個平面陣接收水下物體反射回的聲學信號并做波束形成運算，形成多個波束，求出開角范圍內的波束形成能量值，再根據(jù)不同的能量值進行立體繪圖，從而得到一幅三維圖像。通過收集大量的聲吶圖像數(shù)據(jù)，由經(jīng)過訓練的人員來搜索圖像中目標區(qū)域，通過人工的方式，對目標進行標記。通過對已標記的圖像，采用機器學習的方式建立圖像識別模型，用學習得到的模型對采集的聲吶圖像進行處理，得到魚群的個體魚的數(shù)量、大小。但是目前還存在以下不足：

1、現(xiàn)有技術中，多波束漁探儀系統(tǒng)主要是采用多個換能器，組成換能器陣列，多個波束共同作用，探測目標。這種技術方案，產品體積大，質量大，成本高，目前最先進的兩波束設備就超過25Kg，使用不方便。；

2、現(xiàn)有技術中，圖像分析漁探儀系統(tǒng)是通過聲吶或者水下光學攝影獲取魚群的圖像，然后通過圖像識別技術來獲得魚群數(shù)量，這種技術方案對設備要求高，成本發(fā)高，操作使用不方便，由于不同種類的魚體型特征差異大，識別率低。

3、現(xiàn)有技術中，目前的漁探儀系統(tǒng)，都是以“魚群”為目標，進行探測分析，而不是以單體“魚”為目標進行探測分析，這樣誤差較大。

發(fā)明內容

(一)解決的技術問題

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種魚類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)，具備實現(xiàn)計數(shù)、獲取體型大小及重量等目標等優(yōu)點，解決了目前的魚類數(shù)據(jù)獲取效率低成本高的問題。

(二)技術方案

為實現(xiàn)上述實現(xiàn)計數(shù)、獲取體型大小及重量等目標的目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種魚類數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)，包括無人艇，所述無人艇上安裝有探測聲吶和無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器的信號輸入端口通過無線電信號連接有無線遙控器，所述無線收發(fā)器的信號輸出端口通過無線電信號連接有終端機；

所述探測聲吶包括模擬信號處理模塊和數(shù)字信號處理模塊，所述模擬信號處理模塊包括信號發(fā)射模塊、信號接收模塊、信號濾波模塊和信號放大模塊，所述數(shù)字信號處理模塊包括數(shù)字采集模塊、帶通濾波模塊、積分模塊和目標判決模塊。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述數(shù)字信號處理模塊還包括圖像壓縮模塊。