[發(fā)明專利]一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110932415.2
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113688705A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李路;宋均琦;周田勇;李家慶;譚鶴群;朱明;萬鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06K9/40;G06T7/13;G06K9/46;G06N3/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李末黎

一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法及系統(tǒng)，通過在線用紅外圖像采集裝置對塘岸進(jìn)行拍攝，采用圖像處理單元進(jìn)行圖像處理，所述圖像處理單元包括依次連接的圖像增強(qiáng)模塊、二值化模塊、邊緣檢測模塊、目標(biāo)提取模塊與目標(biāo)計數(shù)模塊。本發(fā)明提供的一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法及系統(tǒng)，可識別出圖像中的小龍蝦在岸上的數(shù)量，為養(yǎng)殖人員帶來便利，省時省力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小龍蝦養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在小龍蝦養(yǎng)殖過程中，由于水質(zhì)惡化、缺氧，導(dǎo)致小龍蝦上岸，因此需要養(yǎng)殖戶定時的檢測小龍蝦情況，養(yǎng)殖塘的面積也較大，對于對岸來說，養(yǎng)殖人員夜間很難直接觀察到對岸的小龍蝦情況，無法清楚的判斷小龍蝦是否爬到岸上，使工作量大大增加。傳統(tǒng)巡塘主要依靠養(yǎng)殖戶肉眼觀察，依據(jù)小龍蝦上岸數(shù)量判斷水里情況，此過程頗為不便與費力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法及系統(tǒng)，可識別小龍蝦在岸上的數(shù)量，為養(yǎng)殖人員帶來便利，省時省力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種小龍蝦紅外圖像識別的自動巡塘方法，包括以下步驟：

步驟S1：首先通過無人機(jī)運載平臺上的紅外圖像采集裝置拍攝小龍蝦養(yǎng)殖塘與岸邊的圖像；

步驟S2：然后通過圖像處理單元處理拍攝圖像，識別出圖像中的小龍蝦在岸上的數(shù)量；

步驟S3：最后通過無人機(jī)運載平臺上的通訊裝置將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送到交互平臺端。

步驟S2中圖像處理單元處理包括以下步驟：

步驟1)、首先，圖像增強(qiáng)模塊將圖像降噪過濾掉圖像內(nèi)的噪聲信息；

步驟2)、然后，二值化模塊將使用降噪模塊之后的圖像進(jìn)行黑白化處理得到特征輪廓清晰的圖像；

步驟3)、隨后，邊緣檢測模塊獲取圖像中的邊緣形成特征框圖；

步驟4)、最后，目標(biāo)提取模塊用來檢測特征輪廓的數(shù)量，并將目標(biāo)提取模塊獲得的數(shù)量輸出。

步驟1)中圖像增強(qiáng)模塊將圖像灰度化后，記錄圖像中每個像素點的像素值，之后將一個圖像分隔成若干個分隔窗口，每個分隔窗口由奇數(shù)個像素組成的正方形，在每個方格中將像素排列取中值，最后組合若干個取中值后的分隔窗口即得到降噪處理后的圖像。

步驟2)中二值化模塊將使用降噪模塊之后的圖像上像素點的灰度值設(shè)置為0或255進(jìn)行圖像二值處理，將閾值設(shè)為158，將圖像內(nèi)所有大于158的像素點的值設(shè)為255，其余則為0，得到黑白圖像。

步驟3)中邊緣檢測模塊采用Canny邊緣檢測，將圖像進(jìn)行濾波器卷積計算，計算圖像的梯度幅值和方向得到圖像的所有可能邊緣的合計，之后進(jìn)行非極大值抑制排除非邊緣像素，僅僅保留了細(xì)線條的候選邊緣，之后雙閾值篩選將落在閾值范圍內(nèi)的邊緣選出，雙閾值分別設(shè)置為85和140，完成圖像的邊緣處理形成特征框圖。

步驟4)中，目標(biāo)提取模塊連接有訓(xùn)練模塊，訓(xùn)練模塊連接有特征集構(gòu)建模塊。特征集構(gòu)建模塊構(gòu)建小龍蝦在圖像中的特征集并送入訓(xùn)練模塊中訓(xùn)練得出的模型用來對圖像中目標(biāo)特征進(jìn)行檢測。

特征集構(gòu)建模塊包括小龍蝦圖像輸入模塊、形狀獲取模塊、多邊形構(gòu)建模塊與特征集輸出模塊，小龍蝦圖像輸入模塊用來人為的輸入小龍蝦圖像，形狀獲取模塊用來獲取小龍蝦的形狀特征，多邊形構(gòu)建模塊用來獲取小龍蝦形狀特征形成的多邊形數(shù)集，特征集輸出模塊用來輸出得到的小龍蝦特征集。