利索能及
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专利号: 2016103471547
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种采用基于水下视频鱼道过鱼量自动计数系统的计数方法,其特征在于,它包括以下步骤:S1:运动鱼或鱼群目标识别与跟踪,包含以下步骤:

S11:抗干扰背景建模:建立有效计数区域的混合高斯背景模型,能够自适应排除有效计数区域内光照变化、水体波动、静态背景、固定位置摆动的杂物的干扰;

S12:识别运动目标:将当前帧中有效计数区内图像与所建有效计数区背景模型进行差分,并对差分结果二值化,即可获得当前有效计数区内的运动目标,即为当前有效计数区内检测出的鱼或鱼群;

S13:二值化图像形态学处理:因鱼游动时身体扭曲,其不同身体部位反光程度不同,二值化时可能将同一条鱼分割成多块,因而进一步对二值化图像依次进行腐蚀-膨胀-开运算-闭运算,再将小面积干扰虑除,完成当前有效计数区内运动目标识别;

S14:运动目标跟踪与锁定:由于每条鱼在相邻帧图像中的位置不会有大的突变,设前一帧和当前帧图像中有效计数区域内各运动目标的几何中心分别为:其中下标为图像帧序号,上标为运动目标数,以 为基准,在 中搜索与

距离最短的中心点,即

则两帧图像中的该两中心点对应的目标即为同一目标,不断

重复此过程,即可实现鱼的锁定、跟踪;

S2:自动计数,包含以下步骤:

S21:判别运动方向:当识别到鱼正处于半进入或完全进入某侧计数缓冲带时,锁定运动目标并判断其运动方向,但不计数;方向判断的方法是:计算该鱼在相邻帧中几何中心的变化矢量,矢量方向即为其游动方向;特别地,当鱼前进至身体有部分进入增强计数区后,利用其已进入增强计数区的部分计算该鱼的几何中心,其目的同样是为降低鱼尾部运动对计算其几何中心带来的误差;

S22:计数:继续跟踪过程中,若某锁定的鱼身有部分穿过了增强计数区,即有部分身体从一侧的计数缓冲带进入到了另一侧的缓冲带,准备计数,继续在后续的3帧内跟踪、锁定该鱼,若此后仍判断该鱼身体位置满足上述条件,则启动计数;计数方向由S21中的方法确定,计数增加或者减少由人为指定,如鱼顺水方向计为减少,迎水方向计为增加,否则反之;

所述水下视频鱼道过鱼量自动计数系统包括水下摄像机(2)和视频处理工作站(3),所述水下摄像机(2)与视频处理工作站(3)中的图像采集卡连接,并通过安装在视频处理工作站(3)中的计数软件进行处理、计数;鱼道(1)入口安装有防逃网(5),所述水下摄像机(2)安装在鱼道(1)侧壁,并靠近防逃网(5)出口,在水下摄像机(2)的拍摄场景上方安装有照明光源(4)向鱼道(1)内水下打光照明。