生物式水質(zhì)監(jiān)測(cè)中目標(biāo)跟蹤和預(yù)警分析的研究.pdf

1、生物式水質(zhì)監(jiān)測(cè)是水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域一個(gè)十分重要的研究課題。生物式水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)的理化水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，具有反應(yīng)靈敏度高、成本低、直觀性和綜合分析代表性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
　　本文將基于視頻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)應(yīng)用于活魚水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)測(cè)定和分析比較斑馬魚在不同水質(zhì)環(huán)境條件下所表現(xiàn)的活動(dòng)變化狀況，來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。本文對(duì)應(yīng)用于活魚生物水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的視頻目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)進(jìn)行了具體的研究，

2、通過(guò)目標(biāo)跟蹤技術(shù)得到活魚的運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算活魚的基本行為參數(shù)值，通過(guò)觀察這些行為參數(shù)值的變化，來(lái)分析理解活魚的行為變化狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的定性評(píng)價(jià)的目的。
　　本論文主要進(jìn)行了以下四個(gè)方面的研究工作：
　　1、研究了常用的視頻檢測(cè)與跟蹤技術(shù)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及視頻目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤中常用的圖像處理技術(shù)。
　　2、研究了活魚水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的活魚目標(biāo)的視頻檢測(cè)跟蹤方法。本文首先運(yùn)用了一種基于統(tǒng)計(jì)的背景建模方法得到初始背景，并在目標(biāo)檢測(cè)

3、跟蹤過(guò)程中實(shí)時(shí)更新背景，在此基礎(chǔ)上采用背景相減法和自適應(yīng)圖像二值化實(shí)現(xiàn)活魚運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的提取，并用連通區(qū)域分析提取活魚的大小，質(zhì)心等特征值，最后將卡爾曼預(yù)測(cè)器應(yīng)用于基于運(yùn)動(dòng)特征的跟蹤技術(shù)中實(shí)現(xiàn)活魚的軌跡跟蹤，提取到活魚運(yùn)動(dòng)軌跡，最終達(dá)到了為后續(xù)的水質(zhì)預(yù)警提供了可靠的軌跡數(shù)據(jù)的目的。
　　3、研究了活魚水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的水質(zhì)預(yù)警方法。本文首先根據(jù)魚類的運(yùn)動(dòng)行為習(xí)慣，將活魚的平均游泳速度、速度分類指數(shù)、平均游泳高度、平均游泳間距和存活數(shù)設(shè)定