一種基于雙重濾波處理的識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙重濾波處理的識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]潛艇一般很少應(yīng)用于漁業(yè)，主要缺少搭載平臺(tái)，以及缺少能夠適應(yīng)水下環(huán)境的魚體識(shí)別設(shè)備和水下定位設(shè)備，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中的激光成像技術(shù)成像控制差，成像效果粗糙。
[0003]為此，本發(fā)明提供了一種基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)，能夠應(yīng)用到潛艇上，搭建了潛艇固定平臺(tái)，改善相應(yīng)的激光成像設(shè)備和圖像處理設(shè)備，使得在潛艇行進(jìn)或停泊時(shí)即可自動(dòng)進(jìn)行魚群打撈，提高潛艇的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)，在潛艇固定平臺(tái)上，加入使用了自適應(yīng)遞歸濾波子器件、中值濾波子器件、尺度變換增強(qiáng)子器件的魚體檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)加入了水下散射光去除設(shè)備和水下定位設(shè)備，使得潛艇捕魚成為可能。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于雙重濾波處理的識(shí)別方法，該方法包括:I)提供一種基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)，用于潛艇上，所述識(shí)別系統(tǒng)包括潛艇固定平臺(tái)、激光成像設(shè)備、清晰化處理設(shè)備和魚體檢測(cè)器件，所述潛艇固定平臺(tái)位于所述潛艇的前部，所述激光成像設(shè)備、所述清晰化處理設(shè)備和所述魚體檢測(cè)器件都位于所述潛艇固定平臺(tái)上，所述清晰化處理設(shè)備用于對(duì)所述激光成像設(shè)備拍攝的、潛艇前方的水下激光圖像進(jìn)行散射光消除，所述魚體檢測(cè)器件與所述清晰化處理設(shè)備連接，用于探測(cè)消除散射光后的水下圖像中是否存在魚體；2)使用所述識(shí)別系統(tǒng)來進(jìn)行識(shí)別。
[0006]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中，還包括:漁網(wǎng)測(cè)重設(shè)備，設(shè)置在漁網(wǎng)容器內(nèi)，用于檢測(cè)并輸出漁網(wǎng)重量；漁網(wǎng)容器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，用于在非捕魚狀態(tài)下容納漁網(wǎng)，所述漁網(wǎng)容器包括電動(dòng)鎖扣、繼電器和開口，所述電動(dòng)鎖扣在接收到捕魚啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，打開所述開口，所述電動(dòng)鎖扣在接收到回收完畢信號(hào)時(shí)，關(guān)閉所述開口，所述繼電器與電動(dòng)鎖扣和潛艇供電設(shè)備分別連接，用于為所述電動(dòng)鎖扣供電并控制所述電動(dòng)鎖扣的打開操作和關(guān)閉操作；漁網(wǎng)釋放驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述漁網(wǎng)連接，用于根據(jù)所述漁網(wǎng)釋放力度和所述漁網(wǎng)釋放角度控制所述漁網(wǎng)的釋放；漁網(wǎng)回收驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述漁網(wǎng)連接，用于在接收到捕魚結(jié)束信號(hào)時(shí)，控制所述漁網(wǎng)以將所述漁網(wǎng)回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)；釋放電機(jī)，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動(dòng)器連接，為所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動(dòng)器對(duì)漁網(wǎng)釋放的控制提供動(dòng)力；回收電機(jī)，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動(dòng)器連接，為所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動(dòng)器對(duì)漁網(wǎng)釋放的控制提供動(dòng)力；信號(hào)接收器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述電動(dòng)鎖扣和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動(dòng)器分別連接，通過電纜與潛艇控制輸入設(shè)備連接，用于在所述漁網(wǎng)完全回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)后在潛艇工作人員的操作下提供回收完畢信號(hào)，還用于在潛艇工作人員的操作下提供捕魚結(jié)束信號(hào)；FLASH存儲(chǔ)器件，預(yù)先存儲(chǔ)了魚體灰度范圍和各類魚體基準(zhǔn)模版，所述魚體灰度范圍用于將圖像中的魚體與背景分離，所述各類魚體基準(zhǔn)模版為對(duì)各類基準(zhǔn)魚體預(yù)先進(jìn)行拍攝所得到的各個(gè)圖像，還預(yù)先存儲(chǔ)了亮度閾值上限和亮度閾值下限；聲納設(shè)備，用于對(duì)潛艇前部的水下目標(biāo)執(zhí)行聲納圖像采集，以獲得聲納圖像；聲納圖像處理設(shè)備，與所述聲納設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)器件分別連接，包括第一檢測(cè)子設(shè)備、第二檢測(cè)子設(shè)備和目標(biāo)距離檢測(cè)子設(shè)備，所述第一檢測(cè)子設(shè)備與所述聲納設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)器件分別連接，用于采用亮度閾值上限遍歷聲納圖像以分割出核心目標(biāo)區(qū)域；所述第二檢測(cè)子設(shè)備與所述第一檢測(cè)子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)器件分別連接，用于以所述核心目標(biāo)區(qū)域的邊緣點(diǎn)作為種子點(diǎn)，利用亮度閾值下限對(duì)核心目標(biāo)區(qū)域附近的像素點(diǎn)進(jìn)行亮度判斷，以獲得并分割出最終目標(biāo)區(qū)域；所述目標(biāo)距離檢測(cè)子設(shè)備與所述第二檢測(cè)子設(shè)備連接，計(jì)算最終目標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)到聲納圖像檢測(cè)原點(diǎn)的距離并作為目標(biāo)距離輸出；所述激光成像設(shè)備，包括激光器、探測(cè)器和微控制器，所述激光器對(duì)潛艇前部的水下目標(biāo)發(fā)出激光束，以在所述激光束被水下目標(biāo)反射到所述探測(cè)器時(shí)，便于所述探測(cè)器的拍攝，所述微控制器與所述聲納圖像處理設(shè)備、所述激光器和所述探測(cè)器分別連接，基于目標(biāo)距離和激光在水下傳播速度確定所述探測(cè)器快門的選通時(shí)間，并在選通時(shí)間到達(dá)時(shí)，選通所述探測(cè)器的快門，觸發(fā)所述探測(cè)器對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行拍攝，以獲得水下激光圖像；超長波通信器件，位于潛艇操作儀表盤內(nèi)，用于與遠(yuǎn)端的水上救援中心建立雙向數(shù)據(jù)通信；定位器件，位于潛艇操作儀表盤內(nèi)，包括慣性導(dǎo)航定位子器件和水聲導(dǎo)航子器件，使用所述慣性導(dǎo)航定位子器件和所述水聲導(dǎo)航子器件進(jìn)行聯(lián)合定位，基于所述慣性導(dǎo)航定位子器件和所述水聲導(dǎo)航子器件的輸出，確定所述潛艇的當(dāng)前定位數(shù)據(jù)；聲光報(bào)警器件，與數(shù)字信號(hào)處理器連接，用于在接收到聲光報(bào)警信號(hào)時(shí)，進(jìn)行聲光報(bào)警操作；超聲波檢測(cè)儀，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，用于測(cè)量所述潛艇前部距離前方魚體的距離，并作為魚體相對(duì)距離輸出；激光強(qiáng)度檢測(cè)儀，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述激光束被水下目標(biāo)反射到所述探測(cè)器時(shí)的激光強(qiáng)度；所述清晰化處理設(shè)備與所述激光成像設(shè)備、所述超聲波檢測(cè)儀和所述激光強(qiáng)度檢測(cè)儀分別連接，以獲得所述魚體相對(duì)距離和所述激光強(qiáng)度，并基于所述魚體相對(duì)距離和所述激光強(qiáng)度去除所述水下激光圖像中因?yàn)榧す庹丈涠谇胺紧~體上形成的散射光成份，以獲得清晰化水下圖像；所述魚體檢測(cè)器件，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述清晰化處理設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)器件分別連接，包括自適應(yīng)遞歸濾波子器件、中值濾波子器件、尺度變換增強(qiáng)子器件、目標(biāo)分割子器件和目標(biāo)識(shí)別子器件；所述自適應(yīng)遞歸濾波子器件與所述清晰化處理設(shè)備連接，用于對(duì)所述清晰化水下圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述清晰化水下圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像；所述中值濾波子器件與所述自適應(yīng)遞歸濾波子器件連接，用于對(duì)所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強(qiáng)子器件與所述中值濾波子器件連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像；所述目標(biāo)分割子器件與所述尺度變換增強(qiáng)子器件連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述魚體灰度范圍內(nèi)的所有像素組成魚體子圖像；所述目標(biāo)識(shí)別子器件與所述目標(biāo)分割子器件和所述FLASH存儲(chǔ)器件分別連接，將所述魚體子圖像與各類魚體基準(zhǔn)模版逐一匹配，輸出匹配成功的魚體基準(zhǔn)模版對(duì)應(yīng)的魚體類型作為目標(biāo)魚體類型，并基于所述水下魚體子圖像在所述清晰化水下圖像中的相對(duì)位置計(jì)算水下魚體偏離角度；數(shù)字信號(hào)處理器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上，與所述定位器件、所述魚體檢測(cè)器件和所述超長波通信器件分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)魚體類型時(shí)，將所述魚體子圖像進(jìn)行基于MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)的圖像壓縮編碼，以獲得壓縮魚體子圖像，將所述壓縮魚體子圖像、所述目標(biāo)魚體類型和所述當(dāng)前定位數(shù)據(jù)通過所述超長波通信器件發(fā)送到水上救援中心；所述數(shù)字信號(hào)處理器還與所述漁網(wǎng)測(cè)重設(shè)備、所述電動(dòng)鎖扣、所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動(dòng)器和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動(dòng)器分別連接，當(dāng)接收到所述目標(biāo)魚體類型時(shí)，根據(jù)魚體相對(duì)距離和漁網(wǎng)重量確定漁網(wǎng)釋放力度；根據(jù)水下魚體偏離角度確定漁網(wǎng)釋放角度，并向所述電動(dòng)鎖扣發(fā)送所述捕魚啟動(dòng)信號(hào)。
[0007]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中:所述數(shù)字信號(hào)處理器在接收到所述目標(biāo)魚體類型為珍稀類型時(shí)，通過所述超長波通信器件向所述水上救援中心發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
[0008]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中:所述聲納設(shè)備、所述聲納圖像處理設(shè)備和所述激光成像設(shè)備都設(shè)置在所述潛艇固定平臺(tái)上。
[0009]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中:所述聲納設(shè)備、所述聲納圖像處理設(shè)備和所述激光成像設(shè)備被集成在一塊集成電路板上。
[0010]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中:所述FLASH存儲(chǔ)器件位于潛艇操作儀表盤內(nèi)。
[0011]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)中:所述數(shù)字信號(hào)處理器為TI公司的DSP處理芯片。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于雙重濾波處理的魚體識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1潛艇固定平臺(tái)；2激光成像設(shè)備；3清晰化處理設(shè)備；4魚體檢測(cè)器件