[發明專利]一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法

在審

• 申請號: 202310023844.7
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116223499A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 張建;蔣滿菊;聶永樂;吳清霞
• 申請（專利權）人: 深圳市賽寶倫科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06T17/00;G06F3/14;G06F30/20
• 代理公司: 廣東中禾共贏知識產權代理事務所(普通合伙) 44699
• 代理人: 熊士昌

本發明公開了一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法，屬于海洋生物觀測領域，包括補光單元、成像單元、三維建模單元，數據處理單元、信號傳輸單元與顯示單元；其中所述補光單元的輸出端與所述成像單元的輸入端連接，進而使得所述成像單元對海洋數據進行掃描更加清晰；本發明通過成像單元發送建立通信申請報文，其主要內容為發起方通信地址、時間信息和發起方位置信息；協同方接收后結合自己位置解算發起方方位距離，并準備發回響應報文，協同方發送建立通信響應報文，其內容包括時間信息和協同方位置信息，發起方接收后結合自己位置解算協同方方位距離，并確認雙方通信建立完畢。

技術領域

本發明涉及海洋生物觀測技術領域，尤其涉及一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法。

背景技術

海洋生物是海洋生態系統中非常重要的類群，但是當前一半以上的海洋生物參數沒有可用的原位傳感器，只能通過采水后實驗室分析后獲得數據，采水方式主要以網采、泵采和瓶采為主，這導致難以在較大的時空尺度上快速測量海洋生物的數量與種類組成的變化，而且拖網經常會擾亂海洋生物的分布特征，對于一些易受損的類群，還容易低估其數量。

隨著創新性的原位和實驗室成像系統的快速發展，使精細時空尺度上的海洋生物研究成為可能。另外人工智能算法的優勢是能夠快速、自動進行海洋生物的識別和分類，有效彌補分類學人才短缺造成的數據獲取滯后；通過原位成像系統，能夠在不接觸目標生物的情況下采集海洋生物分布和豐度的信息；數據上云和可視化實現了遠程觀測，為長時空觀測提供了更便捷的方式。

目前基于可視化裝備仍然還具有很多不足，一方面是在對海洋生物原位觀測中，由于復雜物理場之間的交互還不夠直觀和自然，另一方面是在數據處理過程中所能夠涵蓋的學科和物理場較為有限，從而開發了一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中可視化裝備仍然還具有很多不足，一方面是在對海洋生物原位觀測中，由于復雜物理場之間的交互還不夠直觀和自然，另一方面是在數據處理過程中所能夠涵蓋的學科和物理場較為有限的問題，而提出的一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備系統及使用方法，包括補光單元、成像單元、三維建模單元、數據處理單元、信號傳輸單元與顯示單元；其中所述補光單元的輸出端與所述成像單元的輸入端連接，進而使得所述成像單元對海洋數據進行掃描更加清晰，同時所述成像單元將接收的數據傳輸至所述三維建模單元內部，通過所述數據處理單元對接收的數據進行處理，并將處理后的數據通過所述信號傳輸單元傳輸至所述顯示單元內部，用于將檢測的數據展示至所述顯示單元上。

作為上述方案的進一步描述：所述數據處理單元的輸出端連接有轉換模塊，且所述轉換模塊的輸出端和輸入端與數據處理單元的輸入端和輸出端進行雙向連接，所述數據處理單元內部包括有參數配置、圖像增強算法、提取校準算法、圖像分割算法，用于加強圖像的清晰度。

作為上述方案的進一步描述：所述三維建模單元包括基本參數模塊、自變參數模塊與因變參數模塊，同時參數化設計的理論包括拓撲學、分形學、混沌理論，模塊參數化軟件驅動研究的重點在于參數化模型的自動生成與更新。

作為上述方案的進一步描述：所述數據處理單元用于對所述三維建模單元內部的數據進行處理，數據經過解釋與解析后，通過所述數據處理單元對數據進行存儲、檢索、加工、變換和傳輸。

作為上述方案的進一步描述：所述基本參數模塊、所述自變參數模塊與所述因變參數模塊的輸出端均連接有特征參數模塊，通過所述特征參數模塊的輸入端與所述基本參數模塊、所述自變參數模塊與所述因變參數模塊的輸出端連接，并通過特征參數模塊對所述三維建模單元的數據進行處理。

一種基于海洋生物原位觀測的可視化裝備使用方法，包括以下步驟；