基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统的制作方法

本申请涉及鱼类卵苗监测领域，具体涉及一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统。

背景技术：

1、当泵站进行抽水作业时，需要对所抽水中鱼类卵苗数量进行统计，进而判断鱼汛是否来临，若鱼汛来临则需停止抽水作业，以免鱼类卵苗数量过多影响水质；目前普遍采用人工统计的方法对鱼类卵苗数量进行计数，这种方法存在准确度低的问题，而且费时费力，若操作不当容易对鱼苗造成损伤；随着技术的发展，出现了自动鱼苗计数器，然而大多鱼苗计数器操作复杂，且只适用于对特定鱼苗或成鱼进行计数，适用范围小。

技术实现思路

1、为解决现有技术中鱼苗计数方法准确率低，操作复杂，适用范围小的问题提供一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统和方法。

2、一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，包括：

3、图像采集装置，用于采集鱼类卵苗图像，将采集的鱼类卵苗图像发送至控制器；

4、控制器，用于控制图像采集装置在设定时间段内间隔固定时间采集鱼类卵苗图像，根据接收的鱼类卵苗图像得到鱼类卵苗数量，根据得到的鱼类卵苗数量得到设定时间段内鱼类卵苗总数，并判断得到的设定时间段内鱼类卵苗总数是否达到阈值，若是则产生预警信号和关停信号，将预警信号发送至预警装置，将关停信号发送至水泵，若否则重新控制图像采集装置采集鱼类卵苗图像；

5、预警装置，用于根据接收的预警信号进行预警；

6、控制器还用于根据设定的鱼汛结束时间生成启泵信号，将启泵信号发送至水泵；

7、水泵，用于抽水，当接收到关停信号后停止抽水，当接收到启泵信号后开始抽水。

8、有益效果

9、本申请的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，基于图像识别技术，对鱼类卵苗数量进行计数，避免水中其他物质的干扰，对鱼类卵苗识别准确率达95％以上，识别精度高，且在处理含鱼类卵苗数量大于400的图像时，准确率仍达95％以上，稳定性好；该鱼类卵苗自动监测预警系统可在水下浑浊环境对任意尺寸鱼苗或鱼卵进行识别、计数，适用范围广；当该系统监测到鱼类卵苗数量达到一定数值时及时进行预警，同时控制水泵关闭，避免鱼类卵苗的卷吸，安全性高。

技术特征：

1.一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于：所述图像采集装置设置于泵站取水口或集水井中，所述鱼类卵苗图像为泵站取水口或集水井横截面内的鱼类卵苗图像。

3.根据权利要求2所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测预警方法，其特征在于：所述控制器包括鱼类卵苗计数模型和处理模块；

4.根据权利要求3所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于：鱼类卵苗计数模型包括特征提取模块、特征融合和增强模块和目标检测和计数模块；

5.根据权利要求4所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于：所述目标检测和计数模块对接收的三张处理后的鱼类卵苗特征图分别进行解耦的方法为：将接收的三张处理后的鱼类卵苗特征图分别输入至解耦结构，每个解耦结构包括依次连接的一个convm卷积层和一个conv2d卷积层，每个convm卷积层的卷积核大小为5×5。

6.根据权利要求5所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测预警方法，其特征在于：所述将三组识别结果进行综合得到最终组识别结果的方法为：将第一组识别结果、第二组识别结果和第三组识别结果进行对比，对于同一对象取置信因子大的识别结果为最终识别结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于：根据接收的的鱼类卵苗数量得到设定时间段内鱼类卵苗总数的方法为：处理模块控制图像采集装置在设定时间段t内间隔固定时间t采集鱼类卵苗图像，进而得到个鱼类卵苗数量qi，对得到的多个鱼类卵苗数量qi求和得到鱼类卵苗总数q，选定任一鱼类卵苗图像拍摄的面积与泵站取水口或集水井截面之比作为比例系数k，则时间段t内取水泵所吸取的鱼类卵苗总数n＝q×k；其中qi为第i个鱼类卵苗数量，为对的值取整。

8.根据权利要求7所述的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，其特征在于：所述图像采集装置为水下高清显微摄影机。

9.一种鱼类卵苗自动监测方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的一种鱼类卵苗自动监测方法，其特征在于：根据获取的每个鱼类卵苗图像得到鱼类卵苗数量的方法为：根据获取的每个鱼类卵苗图像进行多次卷积得到多张不同尺度鱼类卵苗特征图，将后三张不同尺度鱼类卵苗特征图进行融合和增强处理，得到三张处理后的鱼类卵苗特征图，对三张处理后的鱼类卵苗特征图分别进行解耦，得到的第一组识别结果、第二组识别结果和第三组识别结果，每组识别结果包括多个识别结果，每个识别结果包括种类及相应的置信度，所述种类为识别为鱼卵、识别为鱼苗或识别为非卵苗；将三组识别结果进行综合得到最终组识别结果，根据最终组识别结果，将置信度＞设定值且种类为识别为鱼卵和种类识别为鱼苗的识别结果进行统计得到鱼类卵苗数量。

技术总结本申请的一种基于特征图像识别的鱼类卵苗自动监测系统，基于图像识别技术，通过采集鱼类卵苗图像得到鱼类卵苗数量，进而得到一段时间内鱼类卵苗总数，通过一段时间内鱼类卵苗总数判断鱼汛是否来临，以采取相应措施；该自动监测预警系统对鱼类卵苗识别准确率达95％以上，识别精度高，且在处理含鱼类卵苗数量大于400的图像时，准确率仍达95％以上，稳定性好；该鱼类卵苗自动监测预警系统可在水下浑浊环境对任意尺寸鱼苗或鱼卵进行识别、计数，适用范围广；当该系统监测到鱼类卵苗数量达到一定数值时及时进行预警，同时控制水泵关闭，避免鱼类卵苗的卷吸，安全性高。技术研发人员：蒋捷,周伯成,熊伶,张静,蒋有高,孙琛鹏,杨立凡,彭宇华,田威受保护的技术使用者：重庆市西部水资源开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18