圖像跟蹤分析在海水養(yǎng)殖試驗(yàn)中的應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、水產(chǎn)品中富含天然動(dòng)物蛋白和多種維生素，日益受到人們的重視與青睞，水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為各國滿足高品質(zhì)水產(chǎn)品產(chǎn)量的重要手段。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖年產(chǎn)量已達(dá)4000多萬噸，雖是漁業(yè)大國，但養(yǎng)殖技術(shù)總體水平較低，自動(dòng)化和機(jī)械化程度不高，限制了產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。國際上已有將水產(chǎn)養(yǎng)殖與計(jì)算機(jī)視覺相結(jié)合的眾多案例，是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)業(yè)科學(xué)、準(zhǔn)確、高效的一種極具潛力的手段之一。
　　目前，在我國把計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和海水養(yǎng)殖相結(jié)合的基礎(chǔ)理論研究比較少，本文圍繞海洋網(wǎng)箱養(yǎng)

2、殖、工廠化育苗養(yǎng)殖、對蝦池塘養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)中面臨的一系列技術(shù)問題，利用計(jì)算機(jī)圖形分析技術(shù)，重點(diǎn)針對網(wǎng)箱養(yǎng)殖中的魚類運(yùn)動(dòng)行為分析、育苗養(yǎng)殖水體中的活性餌料統(tǒng)計(jì)分析、蝦池池底的殘餌糞便分布規(guī)律分析等內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)研究，以期為提高我國養(yǎng)殖管理效率和管理水平提供有益的技術(shù)支撐。本文主要包括以下三大部分：
　　1、魚類運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測方法研究。通過CCD成像系統(tǒng)對魚類游動(dòng)視頻進(jìn)行采集，經(jīng)過OK圖像采集卡傳送給計(jì)算機(jī)。采用VC語言進(jìn)行編程，對采集的

3、視頻圖像進(jìn)行處理。運(yùn)用圖像處理的知識對圖像進(jìn)行預(yù)處理、二值化、形態(tài)學(xué)處理、邊緣提取等快速有效地提取出魚這個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，使用連通域連接的方法對每一個(gè)魚類運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識，最后把通過邊緣計(jì)算得出的魚形心作為跟蹤點(diǎn)，獲得魚的游動(dòng)軌跡。
　　2、蝦池糞便分布試驗(yàn)分析。通過模擬實(shí)際蝦池中用噴水管這種方式進(jìn)行增氧和排污的情況，采集噴水管與池壁的夾角為30度，水流速度為24 cm/s，水泵抽取水斜向噴入池內(nèi)推動(dòng)池水逆時(shí)針進(jìn)行流動(dòng)時(shí)的圖像作為試驗(yàn)圖

4、像，通過對圖像進(jìn)行剪裁、格式轉(zhuǎn)換、灰度變換等預(yù)處理，對比幾種不同增強(qiáng)的方法，選擇最佳效果的方法以便最好地分割圖像，最后提取邊緣計(jì)算殘餌糞便面積，為研究最佳排污效果提供可靠的理論依據(jù)。
　　3、餌料自動(dòng)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)研究。通過對抽取的養(yǎng)殖水體經(jīng)過觀測有機(jī)玻璃片的圖像進(jìn)行采集，使用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)分析圖像，計(jì)算出觀測片中餌料顆粒與已知大小的有機(jī)玻璃片面積比例，當(dāng)餌料的面積比高于某個(gè)量時(shí)，讓計(jì)算機(jī)發(fā)出警告聲音，用來提示養(yǎng)殖者養(yǎng)殖水體中