一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品与流程

本发明涉及升鱼机运行管理领域，特别是涉及一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品。

背景技术：

1、水电工程建设与运行在防洪、发电、航运等方面发挥了巨大的经济、社会效益，但工程阻隔导致的河流连通性受损、生境条件改变、生态环境负效应。过鱼设施可以辅助鱼类上行或下行(即通过大坝造成的物理阻隔)，从而有助于维护流域生态平衡。修建鱼道、仿自然通道、升鱼机等过鱼设施是一项十分重要的生态工程修复措施。集运鱼式升鱼机可在大坝下游右岸电站尾水渠处修建集鱼设施，并采用运鱼车通过公路转运过坝后运到库尾进行放流，其布置型式、工程造价和运行管理较鱼道、仿自然通道等过鱼设施更优。升鱼机运行过程中同时要开展过鱼监测，来验证升鱼机的过鱼效果、优化运行方式，实现升鱼机的科学管理。

2、升鱼机运行监控一般采用“有人值守”的监控模式，当洄游鱼类到集鱼通道内达到一定数量，工作人员操纵小车和驱鱼栅将鱼驱赶至积鱼斗处，随后提升沉底式积鱼斗使鱼进人积鱼斗箱内，并采用人工观察和监测的方式统计鱼斗箱内鱼类数量，最后人工将斗箱内鱼类放入运鱼车转运到坝顶。“有人值守”的监控模式运行时间间隔大，过程比较繁琐和耗费人力，转运水箱内聚集过量鱼群易产生拥挤使鱼损伤，同时使用人工观测鱼类数量的方式准确率低、效率低。

3、现阶段的研究尚未存在升鱼机智能运行的相关方法研究，本发明针对使用人工观测鱼类数量的方式准确率低、效率低的问题，提出了一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品，通过获取水下过鱼图像信息并应用改进的识别模型进行鱼数量和种类的识别，提高了过鱼数量统计的效率和准确性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种升鱼机鱼数量自动统计方法，所述方法包括：

4、获取升鱼机的诱鱼鱼道内赶鱼区域的第一过鱼视频和所述升鱼机的鱼斗箱内的第二过鱼视频；并对所述第一过鱼视频和所述第二过鱼视频分别进行分帧处理；

5、将所述第一过鱼视频的各帧第一目标图像输入至鱼数量识别模型中，得出每一帧所述第一目标图像中的鱼数量和鱼定位信息；

6、利用deepsort多目标跟踪算法和每一帧所述第一目标图像中的鱼定位信息对每一帧所述第一目标图像的各类鱼进行目标跟踪，根据目标跟踪结果确定所述第一过鱼视频中的鱼总数量；各帧所述第一目标图像至少包括所述第一过鱼视频对应的所有帧图像中包含鱼片段的图像；

7、将所述第二过鱼视频的各帧第二目标图像输入至鱼种类识别模型中，得出每一帧所述第二目标图像中的鱼种类和每一鱼种类对应的鱼数量；所述鱼数量识别模型和所述鱼种类识别模型均采用改进的yolov8模型；所述改进的yolov8模型是在传统yolov8模型的在传统yolov8模型的第9层和第10层之间以及第14层和第15层之间分别加入了simam注意力层。

8、一种计算机装置，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

9、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

10、一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

11、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

12、本发明提供一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品，通过获取升鱼机的诱鱼鱼道内赶鱼区域的第一过鱼视频和所述升鱼机的鱼斗箱内的第二过鱼视频，利用改进的yolov8模型对鱼视频进行分析处理，利用深度学习具有的强大的特征提取与表达能力，提取深度视觉特征，完成目标分类与检测，得出更加准确的鱼数量和鱼种类。

技术特征：

1.一种升鱼机鱼数量自动统计方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法，其特征在于，所述改进的yolov8模型的改进之处还包括：将传统yolov8模型的c2f模块替换为c1模块；所述c1模块包括卷积层和多个串联连接的bottleneck层；所述卷积层的输出作为第一个bottleneck层的输入；所述卷积层的输出和最后一个bottleneck层的输出相加后作为所述c1模块的输出。

3.根据权利要求2所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法，其特征在于，所述改进的yolov8模型的改进之处还包括：将所述c1模块中的bottleneck层的普通二维卷积替换为深度可分离卷积。

4.根据权利要求1所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法，其特征在于，所述改进的yolov8模型的训练过程为：

5.根据权利要求4所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法，其特征在于，所述鱼数量识别模型和所述鱼种类识别模型采用同一个所述改进的yolov8模型；当利用所述改进的yolov8模型识别所述第一过鱼视频中的鱼总数量时，调用所述训练好的鱼数量识别模型参数并赋给所述改进的yolov8模型；

6.一种升鱼机智能控制装置，其特征在于，所述装置包括：诱鱼鱼道摄像机构、鱼斗箱摄像机构、控制器、第一赶鱼栅控制机构、鱼斗控制机构和第二赶鱼栅控制机构。

7.一种计算机装置，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的一种升鱼机鱼数量自动统计方法的步骤。

技术总结本发明公开一种升鱼机鱼数量自动统计方法、相关装置、介质及产品，涉及升鱼机运行管理领域，其中，方法中通过获取升鱼机的诱鱼鱼道内赶鱼区域的第一过鱼视频和所述升鱼机的鱼斗箱内的第二过鱼视频，利用改进的YOLOv8模型对鱼视频进行分析处理，利用深度学习具有的强大的特征提取与表达能力，提取深度视觉特征，完成目标分类与检测，得出更加准确的鱼数量和鱼种类。智能控制装置中，通过引入数据驱动的智能监测和控制系统实现升鱼机管理由自动化向智能化转变，提高升鱼机运行效率、降低经济成本，提升了水电工程中过鱼设施的智能化水平，助力水电工程可持续发展。技术研发人员：柳春娜,李富兵,李健源,陈泽善,万东,李锐,胡江军,王鲁海,舒伟奇,卢佳,曾欣逸受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29