[發(fā)明專利]基于機器視覺的水下目標物行為觀測和水體環(huán)境監(jiān)測方法在審

申請?zhí)枺?/td>	202011419861.5	申請日：	2020-12-07
公開（公告）號：	CN112507869A	公開（公告）日：	2021-03-16
發(fā)明（設計）人：	馮斌;孫景	申請（專利權）人：	廣州博進信息技術有限公司
主分類號：	G06K9/00	分類號：	G06K9/00;G06K9/62;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136;G01N33/18
代理公司：	廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202	代理人：	陳旭紅;呂金金
地址：	510000 廣東省廣州市南沙***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于機器視覺水下目標行為觀測水體環(huán)境監(jiān)測方法
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【說明書】：

本發(fā)明公開了一種基于機器視覺的水下目標物行為觀測和環(huán)境監(jiān)測方法，包括：獲取水體環(huán)境參數(shù)和水中視頻圖像數(shù)據(jù)；通過預設的算法模型，對視頻圖像數(shù)據(jù)進行特征提取，獲得水下目標物的特征提取結果，并根據(jù)特征提取結果及算法模型，對水下目標物的行為識別，獲得水下目標物的行為識別結果；根據(jù)行為識別結果和水體環(huán)境參數(shù)，建立水體預警模型；將傳感器實時監(jiān)測到的水下目標物的行為數(shù)據(jù)和水體環(huán)境參數(shù)，通過水體預警模型，判斷出水體是否異常，若是，則執(zhí)行相應的異常診斷動作。本發(fā)明能夠通過對環(huán)境的監(jiān)測和目標物行為的視覺檢測，建立目標物行為模型，通過模型識別環(huán)境的變化和物種或人為干擾和入侵，來保護珍貴生物和生態(tài)環(huán)境或國土安全。

技術領域

本發(fā)明涉及機器視覺技術領域，特別是涉及一種基于機器視覺的水下目標物行為觀測和環(huán)境監(jiān)測方法、系統(tǒng)、終端設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

目前，人類對海洋開發(fā)越來越深入，水下獲得越來越多，水下養(yǎng)殖、捕撈，生態(tài)保護、非法入侵等，都需要對水下生物和環(huán)境進行觀測和分析，進而發(fā)現(xiàn)異常。但目前，水下觀測多為聲吶，這種觀測成本高，精度差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：提供一種基于機器視覺的水下目標物行為和環(huán)境監(jiān)測方法和系統(tǒng)，本發(fā)明能夠從復雜水環(huán)境中，通過環(huán)境的實時監(jiān)測和目標物行為的視覺檢測，建立目標物行為模型，通過模型識別環(huán)境的變化和物種或人為干擾和入侵，來保護珍貴生物和生態(tài)環(huán)境或國土安全。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了基于機器視覺的水下目標物行為觀測和環(huán)境監(jiān)測方法，包括：

獲取水體環(huán)境參數(shù)和水中視頻圖像數(shù)據(jù)；

通過預設的算法模型，對所述視頻圖像數(shù)據(jù)進行特征提取，獲得水下目標物的特征提取結果，并根據(jù)所述特征提取結果及所述算法模型，對所述水下目標物的行為進行識別，獲得所述水下目標物的行為識別結果；

根據(jù)所述行為識別結果和所述水體環(huán)境參數(shù)，建立水體預警模型；

將傳感器實時監(jiān)測到的水下目標物的行為數(shù)據(jù)和水體環(huán)境參數(shù)，通過所述水體預警模型，判斷出水體是否異常，若是，則執(zhí)行相應的異常診斷動作。

進一步地，所述算法模型包括：水下目標物特征提取部分和水下目標物行為識別部分。

進一步地，所述水下目標物特征提取部分包括：圖像濾波、發(fā)現(xiàn)對象和特征提取、以及根據(jù)規(guī)則進行目標提取；其中，

所述圖像濾波具體為：對所述獲取的視頻圖像數(shù)據(jù)進行濾波處理，操作步驟如下：

采用空間距離相關的高斯核函數(shù)與一個灰度距離相關的高斯函數(shù)相乘，獲得濾波的結果；所述空間距離為：

其中，(x_c,y_c)是中心點坐標，(x_i,y_i)為當前點的坐標，σ為空間域標準差；

所述灰度距離為：

其中，gray(x_i,y_i)是當前像素點的灰度值，gray(x_c,y_c)是模板中覆蓋圖片區(qū)域的中心點像素的灰度值，σ為值域標準差；