一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法，该方法包括：1)提供一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，所述检测平台包括船底安装平台、激光成像设备和鱼体检测设备，所述激光成像设备和所述鱼体检测设备都位于所述船底安装平台上，所述激光成像设备用于对船底正下方进行激光拍摄以获得水下激光图像，所述鱼体检测设备与所述激光成像设备连接，对所述水下激光图像进行鱼体存在检测；2)运行所述检测平台。通过本发明专利技术，能够实现船舶行进中的自动鱼体定向捕捞，提高了船舶作业的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像滤波领域，尤其涉及一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法。
技术介绍
现有技术中，船舶捕鱼模式只限于在船上通过捕鱼人员的观测和操作，对固定海域进行定点捕捉，这种方式由于捕鱼位置固定，捕鱼效果并不高。为此，本专利技术提出了一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，在船底安装平台上安装一系列适合水下捕鱼的捕鱼辅助设备，实现船舶前进过程中的船下区域捕鱼，增加捕鱼的覆盖区域，提高捕鱼的性价比。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，利用声纳和声纳图像处理设备实现水下激光成像的精确控制，利用包括Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备的水下目标识别设备完成水下鱼体目标的精确识别，并辅以水下定位设备和自适应打捞设备，使得船舶行进过程中进行精确的船下打鱼成为可能。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法，该方法包括：1)提供一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，所述检测平台包括船底安装平台、激光成像设备和鱼体检测设备，所述激光成像设备和所述鱼体检测设备都位于所述船底安装平台上，所述激光成像设备用于对船底正下方进行激光拍摄以获得水下激光图像，所述鱼体检测设备与所述激光成像设备连接，对所述水下激光图像进行鱼体存在检测；2)运行所述检测平台。更具体地，在所述基于图像滤波的船下鱼体检测平台中，还包括：渔网测重设备，设置在渔网容器内，用于检测并输出渔网重量；渔网容器，设置在所述船底安装平台上，用于在非捕鱼状态下容纳渔网，所述渔网容器包括电动锁扣、继电器和开口，所述电动锁扣在接收到捕鱼启动信号时，打开所述开口，所述电动锁扣在接收到回收完毕信号时，关闭所述开口，所述继电器与电动锁扣和供电设备分别连接，用于为所述电动锁扣供电并控制所述电动锁扣的打开操作和关闭操作；渔网释放驱动器，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网连接，用于根据所述渔网释放力度和所述渔网释放角度控制所述渔网的释放；渔网回收驱动器，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网连接，用于在接收到捕鱼结束信号时，控制所述渔网以将所述渔网回收到所述渔网容器内；释放电机，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网释放驱动器连接，为所述渔网释放驱动器对渔网释放的控制提供动力；回收电机，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网回收驱动器连接，为所述渔网回收驱动器对渔网释放的控制提供动力；水上信号接收器，设置在所述船底安装平台上，与所述电动锁扣和所述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与水上搜救平台连接，用于在所述渔网完全回收到所述渔网容器内后在水上人员的操作下提供回收完毕信号，还用于在水上人员的操作下提供捕鱼结束信号；GPS定位设备，设置在船舶上，用于接收GPS卫星发送的GPS定位数据；移动硬盘，设置在所述船底安装平台上，预先存储了亮度阈值上限和亮度阈值下限，还用于预先存储了鱼体灰度范围和各类鱼体基准模版，所述鱼体灰度范围用于将图像中的鱼体与背景分离，所述各类鱼体基准模版为对各类基准鱼体预先进行拍摄所得到的各个图像；声纳设备，设置在所述船底安装平台上，用于对水下目标执行声纳图像采集，以获得声纳图像；声纳图像处理设备，设置在所述船底安装平台上，与所述声纳设备和所述移动硬盘分别连接，包括第一检测子设备、第二检测子设备和目标距离检测子设备，所述第一检测子设备与所述声纳设备和所述移动硬盘分别连接，用于采用亮度阈值上限遍历声纳图像以分割出核心目标区域；所述第二检测子设备与所述第一检测子设备和所述移动硬盘分别连接，用于以所述核心目标区域的边缘点作为种子点，利用亮度阈值下限对核心目标区域附近的像素点进行亮度判断，以获得并分割出最终目标区域；所述目标距离检测子设备与所述第二检测子设备连接，计算最终目标区域的中心点到声纳图像检测原点的距离并作为目标距离输出；激光成像设备，设置在所述船底安装平台上，包括激光器、探测器和微控制器，所述激光器对水下目标发出激光束，以在所述激光束被水下目标反射到所述探测器时，便于所述探测器的拍摄，所述微控制器与所述声纳图像处理设备、所述激光器和所述探测器分别连接，基于目标距离和激光在水下传播速度确定所述探测器快门的选通时间，并在选通时间到达时，选通所述探测器的快门，触发所述探测器对水下目标进行拍摄，以获得水下激光图像；鱼体检测设备包括Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Daubechies小波滤波子设备与所述探测器连接，用于对所述水下激光图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以滤除所述水下激光图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Daubechies小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述小波滤波图像中的水粒子散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述鱼体灰度范围内的所有像素组成鱼体子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备连接，将所述鱼体子图像与各类鱼体基准模版逐一匹配，输出匹配成功的鱼体基准模版对应的鱼体类型作为目标鱼体类型，并基于所述鱼体子图像在所述水下激光图像中的相对位置计算水下鱼体偏离角度；供电设备，设置在船舶上，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；AT89C51单片机，设置在船舶控制室内，通过电缆与所述鱼体检测设备连接，还与所述GPS定位设备和所述激光成像设备分别连接，当接收到所述目标鱼体类型时，将所述水下激光图像和所述鱼体子图像分别进行压缩编码以获得水下压缩图像和目标压缩图像；所述AT89C51单片机还与所述渔网测重设备、所述电动锁扣、所述渔网释放驱动器和所述渔网回收驱动器分别连接，当接收到所述目标鱼体类型时，根据目标距离和渔网重量确定渔网释放力度；根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法，该方法包括：1)提供一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，所述检测平台包括船底安装平台、激光成像设备和鱼体检测设备，所述激光成像设备和所述鱼体检测设备都位于所述船底安装平台上，所述激光成像设备用于对船底正下方进行激光拍摄以获得水下激光图像，所述鱼体检测设备与所述激光成像设备连接，对所述水下激光图像进行鱼体存在检测；2)运行所述检测平台。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像滤波的船下鱼体检测方法，该方法包括：
1)提供一种基于图像滤波的船下鱼体检测平台，所述检测平台包括
船底安装平台、激光成像设备和鱼体检测设备，所述激光成像设备和所述
鱼体检测设备都位于所述船底安装平台上，所述激光成像设备用于对船底
正下方进行激光拍摄以获得水下激光图像，所述鱼体检测设备与所述激光
成像设备连接，对所述水下激光图像进行鱼体存在检测；
2)运行所述检测平台。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测平台还包括：
渔网测重设备，设置在渔网容器内，用于检测并输出渔网重量；
渔网容器，设置在所述船底安装平台上，用于在非捕鱼状态下容纳渔
网，所述渔网容器包括电动锁扣、继电器和开口，所述电动锁扣在接收到
捕鱼启动信号时，打开所述开口，所述电动锁扣在接收到回收完毕信号时，
关闭所述开口，所述继电器与电动锁扣和供电设备分别连接，用于为所述
电动锁扣供电并控制所述电动锁扣的打开操作和关闭操作；
渔网释放驱动器，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网连接，用
于根据所述渔网释放力度和所述渔网释放角度控制所述渔网的释放；
渔网回收驱动器，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网连接，用
于在接收到捕鱼结束信号时，控制所述渔网以将所述渔网回收到所述渔网
容器内；
释放电机，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网释放驱动器连接，
为所述渔网释放驱动器对渔网释放的控制提供动力；
回收电机，设置在所述船底安装平台上，与所述渔网回收驱动器连接，
为所述渔网回收驱动器对渔网释放的控制提供动力；
水上信号接收器，设置在所述船底安装平台上，与所述电动锁扣和所
述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与水上搜救平台连接，用于在所述
渔网完全回收到所述渔网容器内后在水上人员的操作下提供回收完毕信
号，还用于在水上人员的操作下提供捕鱼结束信号；
GPS定位设备，设置在船舶上，用于接收GPS卫星发送的GPS定位
数据；
移动硬盘，设置在所述船底安装平台上，预先存储了亮度阈值上限和
亮度阈值下限，还用于预先存储了鱼体灰度范围和各类鱼体基准模版，所
述鱼体灰度范围用于将图像中的鱼体与背景分离，所述各类鱼体基准模版
为对各类基准鱼体预先进行拍摄所得到的各个图像；
声纳设备，设置在所述船底安装平台上，用于对水下目标执行声纳图
像采集，以获得声纳图像；
声纳图像处理设备，设置在所述船底安装平台上，与所述声纳设备和
所述移动硬盘分别连接，包括第一检测子设备、第二检测子设备和目标距
离检测子设备，所述第一检测子设备与所述声纳设备和所述移动硬盘分别
连接，用于采用亮度阈值上限遍历声纳图像以分割出核心目标区域；所述
第二检测子设备与所述第一检测子设备和所述移动硬盘分别连接，用于以
所述核心目标区域的边缘点作为种子点，利用亮度阈值下限对核心目标区
域附近的像素点进行亮度判断，以获得并分割出最终目标区域；所述目标
距离检测子设备与所述第二检测子设备连接，计算最终目标区域的中心点
到声纳图像检测原点的距离并作为目标距离输出；
激光成像设备，设置在所述船底安装平台上，包括激光器、探测器和
微控制器，所述激光器对水下目标发出激光束，以在所述激光束被水下目
标反射到所述探测器时，便于所述探测器的拍摄，所述微控制器与所述声
纳图像处理设备、所述激光器和所述探测器分别连接，基于目标距离和激
光在水下传播速度确定所述探测器快门的选通时间，并在选通时间到达
时，选通所述探测器的快门，触发所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒曼，
申请(专利权)人：李舒曼，
类型：发明
国别省市：河北;13