一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法、系统及存储介质，涉及渔业捕捞技术领域，包括：获取目标海域水下环境监测视频流，根据所述水下环境监测视频流获取水下环境帧图像信息，并将所述水下环境帧图像信息进行预处理；构建海洋生物识别模型，将预处理后水下环境帧图像信息导入所述海洋生物识别模型识别出图像中海洋经济物种，并获取海洋经济物种的主要生长阶段，估算目标区域内海洋经济物种的数量信息，根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划。本发明专利技术实现了目标海域内海洋经济物种的智能化检测识别，保证了识别精度，有利于海洋经济物种的精准捕捞。有利于海洋经济物种的精准捕捞。有利于海洋经济物种的精准捕捞。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及渔业捕捞
，更具体的，涉及一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着国家对海洋资源的日益重视，运用现代海洋信息技术，建立现代海洋产业体系已成为国家的重要举措之一，海洋经济物种的监测与识别，对水产养殖管理、水域环境监控、渔业资源研究等领域有着重要研究意义及价值。然而，受水下特殊成像环境的限制，水下图像存在对比度低、颜色失真、光照不均等质量退化现象，导致图像细节丢失，自动化分析困难；此外，鱼类形态各异，尺寸不一，种类繁多且差异细微，因此在渔业捕捞中针对特定海洋经济物种的识别和捕捞带来了严峻的挑战。
[0003]为了能够在目标海域内实现目标海洋经济物种的精准捕捞，需要开发一款系统与之配合进行实现，该系统通过获取目标海域水下环境监测视频流，根据水下环境监测视频流获取水下环境帧图像信息，将水下环境帧图像信息进行预处理；构建海洋生物识别模型，将预处理后水下环境帧图像信息导入所述海洋生物识别模型识别出图像中海洋经济物种，并获取海洋经济物种的主要生长阶段，估算目标区域内海洋经济物种的数量信息，根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划。在该系统的实现过程中如何对目标海洋经济物种进行识别是亟不可待需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法、系统及可读存储介质。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，包括：
[0006]获取目标海域水下环境监测视频流，根据所述水下环境监测视频流获取水下环境帧图像信息，并将所述水下环境帧图像信息进行预处理；
[0007]构建海洋生物识别模型，将预处理后水下环境帧图像信息导入所述海洋生物识别模型，根据海洋生物模型的识别结果获取目标海洋经济物种；
[0008]获取目标海洋经济物种的主要生长阶段，同时估算目标区域内目标海洋经济物种的数量信息；
[0009]根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划。
[0010]本方案中，所述构建海洋生物识别模型，具体为：
[0011]基于Mobilenet网络及YOLOv3网络并结合渔业声学技术构建海洋生物识别模型，通过Mobilenet网络和渔业声学技术提取水下环境帧图像信息中不同尺度的特征图或特征数据；
[0012]将所述不同尺度的特征图或特征数据通过进行特征融合生成综合特征图或特征数据，将所述综合特征图或特征数据导入YOLOv3网络或人工智能算法进行先验框的预测，并将预测值与真实值进行对比，计算损失函数；
[0013]通过大数据获取海洋生物图像及标记数据，根据最小化损失函数进行海洋生物识别模型的训练；
[0014]通过训练后海洋生物识别模型生成水下环境帧图像信息中的带有海洋生物种类信息的标记框。
[0015]本方案中，所述的根据海洋生物识别模型的识别结果获取目标海洋经济物种，具体为：
[0016]获取目标海域的环境特征、水文特征及地理位置特征，根据所述环境特征、水文特征及地理位置特征生成目标海域特征序列；
[0017]根据所述目标海域特征序列通过大数据检索获取符合目标海域适生条件的海洋经济物种种类信息，通过所述海洋经济物种种类信息生成目标海洋经济物种列表；
[0018]将所述海洋生物识别模型的识别结果与所述目标海洋经济物种列表进行取交集处理，获取水下环境帧图像信息中含有的目标海洋经济物种种类信息。
[0019]本方案中，根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划，具体为：
[0020]获取预设时间内的水下环境帧图像信息时间序列，根据各时间点的水下环境帧图像信息中各种类海洋经济物种的数目估算预设区域内海洋经济物种的数量信息；
[0021]根据水下环境帧图像信息中目标海洋经济物种的轮廓信息及视差值获取目标海洋经济物种的的形态参数，根据同种类海洋经济物种的形态参数获取该种类海洋经济物种的主要生长阶段；
[0022]根据所述目标海洋经济物种种类信息预设对应的主要生长阶段及数量信息阈值，判断海洋经济物种的主要生长阶段是否大于预设主要生长阶段阈值；
[0023]若大于，则判断所述预设区域海洋经济物种的数量信息是否大于预设数量信息阈值；
[0024]若大于，则根据目标海域内预设区域的位置信息及目标海域的气象信息生成捕捞路线及捕捞计划。
[0025]本方案中，所述的根据目标海域内预设区域的位置信息及目标海域的气象信息生成捕捞路线及捕捞计划，具体为：
[0026]获取目标海域内预设区域的位置信息及环境特征、水文特征，根据所述环境特征及水文特征构建预设区域的特征序列；
[0027]在目标海域范围内搜寻与预设区域的特征序列相似度处于预设相似度预设范围的其他区域，并将所述其他区域作为候选捕捞区域；
[0028]根据所述预设区域的位置信息及候选捕捞区域的位置信息生成捕捞路线，当预设区域的渔获量小于预设渔获量阈值时，则进入候选捕捞区域进行捕捞；
[0029]同时获取目标海域各区域的气象信息，根据所述气象信息对捕捞区域进行修正，根据修正后的捕捞区域制定捕捞计划。
[0030]本方案中，还包括：
[0031]通过所述目标海域水下环境监测视频流对目标区域的海洋生物的运动行为进行监测；
[0032]获取预设时间内各水下环境帧图像信息中目标海洋生物的标记框，将连续两帧水下环境帧图像信息中的标记框进行关联度计算；
[0033]当所述关联度大于预设关联度阈值时，则根据连续两帧水下环境帧图像信息中的标记框生成轨迹段，根据所述轨迹段获取预设时间内目标海洋生物的轨迹信息；
[0034]构建海洋生物轨迹识别模型并进行初始化训练，提取目标海洋生物的轨迹信息的轨迹特征，根据所述轨迹特征基于生物轨迹识别模型获取海洋生物的异常运动行为；
[0035]根据所述异常运动行为分析海洋生物的活跃程度，根据季节及时段预设不同活跃程度阈值，当所述活跃程度大于活跃程度阈值，则生成目标海域水质预警信息。
[0036]本专利技术第二方面还提供了一种海洋经济物种的监测识别捕捞系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法程序，所述一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
[0037]获取目标海域水下环境监测视频流，根据所述水下环境监测视频流获取水下环境帧图像信息，并将所述水下环境帧图像信息进行预处理；
[0038]构建海洋生物识别模型，将预处理后水下环境帧图像信息导入所述海洋生物识别模型，根据海洋生物模型的识别结果获取目标海洋经济物种；
[0039]获取目标海洋经济物种的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标海域水下环境监测视频流，根据所述水下环境监测视频流获取水下环境帧图像信息，并将所述水下环境帧图像信息进行预处理；构建海洋生物识别模型，将预处理后水下环境帧图像信息导入所述海洋生物识别模型，根据海洋生物模型的识别结果获取目标海洋经济物种；获取目标海洋经济物种的主要生长阶段，同时估算目标区域内目标海洋经济物种的数量信息；根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划。2.根据权利要求1所述的一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，其特征在于，所述构建海洋生物识别模型，具体为：基于Mobilenet网络及YOLOv3网络并结合渔业声学技术构建海洋生物识别模型，通过Mobilenet网络和渔业声学技术提取水下环境帧图像信息中不同尺度的的特征图或特征数据；将所述不同尺度的特征图或特征数据通过进行特征融合生成综合特征图或特征数据，将所述综合特征图或特征数据导入YOLOv3网络或人工智能算法进行先验框的预测，并将预测值与真实值进行对比，计算损失函数；通过大数据获取海洋生物图像及标记数据，根据最小化损失函数进行海洋生物识别模型的训练；通过训练后海洋生物识别模型生成水下环境帧图像信息中的带有海洋生物种类信息的标记框。3.根据权利要求1所述的一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，其特征在于，所述的根据海洋生物识别模型的识别结果获取目标海洋经济物种，具体为：获取目标海域的环境特征、水文特征及地理位置特征，根据所述环境特征、水文特征及地理位置特征生成目标海域特征序列；根据所述目标海域特征序列通过大数据检索获取符合目标海域适生条件的海洋经济物种种类信息，通过所述海洋经济物种种类信息生成目标海洋经济物种列表；将所述海洋生物识别模型的识别结果与所述目标海洋经济物种列表进行取交集处理，获取水下环境帧图像信息中含有的目标海洋经济物种种类信息。4.根据权利要求1所述的一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，其特征在于，根据所述主要生长阶段及数量信息判断是否能够捕捞，并根据判断结果生成捕捞路线及捕捞计划，具体为：获取预设时间内的水下环境帧图像信息时间序列，根据各时间点的水下环境帧图像信息中各种类海洋经济物种的数目估算预设区域内海洋经济物种的数量信息；根据水下环境帧图像信息中目标海洋经济物种的轮廓信息及视差值获取目标海洋经济物种的的形态参数，根据同种类海洋经济物种的形态参数获取该种类海洋经济物种的主要生长阶段；根据所述目标海洋经济物种种类信息预设对应的主要生长阶段及数量信息阈值，判断海洋经济物种的主要生长阶段是否大于预设主要生长阶段阈值；
若大于，则判断所述预设区域海洋经济物种的数量信息是否大于预设数量信息阈值；若大于，则根据目标海域内预设区域的位置信息及目标海域的气象信息生成捕捞路线及捕捞计划。5.根据权利要求所述的一种海洋经济物种的监测识别捕捞方法，其特征在于，所述的根据目标海域内预设区域的位置信息及目标海域的气象信息生成捕捞路线及捕捞计划，具体为：获取目标海域内预设区域的位置信息及环境特征、水文特征，根据所述环境特征及水文特征构建预设区域的特征序列；在目标海域范围内搜寻与预设区域的特征序列相似度处于预设相似度预设范围的其他区域，并将所述其他区域作为候选捕捞区域；根据所述预设区域的位置信息及候选捕捞区域的位置信息生成捕捞路线，当预设区域的渔获量小于预设渔获量阈值时，则进入候选捕捞区域进行捕捞；同时获取目标海域各区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铭帅，陈作志，许友伟，张魁，孙志伟，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院南海水产研究所，
类型：发明
国别省市：