生物水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的活體魚運(yùn)動(dòng)軌跡算法研究.pdf

1、隨著人們對(duì)水環(huán)境安全重要性認(rèn)識(shí)的不斷提高，在對(duì)水環(huán)境安全評(píng)估的過程中，生物監(jiān)測(cè)發(fā)揮的作用也越來越大。它利用活體生物在水質(zhì)變化或污染時(shí)運(yùn)動(dòng)行為特征的改變，自動(dòng)記錄和分析獲得數(shù)據(jù)，從生物學(xué)角度來分析水質(zhì)的變化，為水體環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)提供依據(jù)。水生生物的運(yùn)動(dòng)行為特征能夠比較形象直觀，實(shí)時(shí)的反應(yīng)水體環(huán)境的變化。
　　 本論文提出一種實(shí)時(shí)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法，主要研究斑馬魚的運(yùn)動(dòng)軌跡在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。研究目標(biāo)是提出基于活體魚運(yùn)動(dòng)軌跡的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法

2、，獲取魚的運(yùn)動(dòng)行為特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常水質(zhì)的預(yù)警。具體研究?jī)?nèi)容包括：活體魚的運(yùn)動(dòng)軌跡提取方法，基于序列集的活體魚運(yùn)動(dòng)軌跡表示與分析方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)比機(jī)制，魚類水質(zhì)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)。
　　 首先研究了活體魚的運(yùn)動(dòng)軌跡提取方法，運(yùn)用基于多幀圖像運(yùn)動(dòng)軌跡的提取方法對(duì)魚體運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了粗提取，針對(duì)本研究的情況，提出了一種魚體運(yùn)動(dòng)軌跡精細(xì)化的方法，為后面的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)一步分析提供依據(jù)。
　　 然后研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)比機(jī)制

3、，針對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的聚類方法可以取得比較好的結(jié)果，但是耗費(fèi)大量的內(nèi)存空間。基于上述的特點(diǎn)，本文提出了改進(jìn)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)比機(jī)制，此方法不受限于數(shù)據(jù)量的大小，占用的內(nèi)存空間也比較小，提高了魚體運(yùn)動(dòng)軌跡的對(duì)比效率。
　　 其次提出了基于序列集的活體魚運(yùn)動(dòng)軌跡表示與分析方法，分析了活體魚的運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)，提出了一種基于序列集的活體魚運(yùn)動(dòng)軌跡表示與分析方法，利用字符序列來表示魚類的運(yùn)動(dòng)行為，將連續(xù)的魚類運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換為離散型的