計算機(jī)視覺技術(shù)在梭子蟹養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究.pdf

1、梭子蟹是我國重要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一。傳統(tǒng)的梭子蟹養(yǎng)殖以池塘散養(yǎng)為主，養(yǎng)成成活率低，單位面積養(yǎng)殖效益不高。而隨著中國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積正在逐年萎縮，迫使梭子蟹養(yǎng)殖業(yè)必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，從粗放型向著集約型演化。
　　梭子蟹養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級在帶來較高經(jīng)濟(jì)效益的同時，也增加了養(yǎng)殖工人的勞動量并給養(yǎng)殖工作信息化提出了更高的要求。近些年來，計算機(jī)視覺技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖上有著廣泛的應(yīng)用，在水產(chǎn)品分級、質(zhì)量估計和福利監(jiān)測方面都取得了長

2、足的進(jìn)步，已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化不可缺少的技術(shù)之一。開展計算機(jī)視覺技術(shù)在梭子蟹養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究，對于梭子蟹養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)業(yè)化升級的實現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)品質(zhì)有著重要意義。
　　本文對梭子蟹養(yǎng)殖工作的實際需求進(jìn)行分析，針對所存在的問題并結(jié)合國內(nèi)外計算機(jī)視覺技術(shù)在其它生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，開展了以下研究工作。
　　1.為了將計算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用到梭子蟹的實際養(yǎng)殖工作中，本文提出了一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境下的梭子蟹檢測和跟蹤方法。對于目

3、標(biāo)檢測，本文采用的統(tǒng)計學(xué)模式識別的方法，通過離線學(xué)習(xí)梭子蟹在多種光照變化和形狀變化下特征來建立分類器，從而實現(xiàn)在復(fù)雜養(yǎng)殖環(huán)境下對梭子蟹的檢測。對于目標(biāo)跟蹤，本文將梭子蟹跟蹤作為一個二分類問題，選用具有穩(wěn)定性和健壯性的壓縮感知特征，結(jié)合樸素的貝葉斯分類器在線學(xué)習(xí)策略構(gòu)建分類器，從而保證了在光線變化等情況下對梭子蟹有效地跟蹤。相比于之前的研究，本文所提出檢測和跟蹤算法的實現(xiàn)不需要增加額外的裝置來改變養(yǎng)殖環(huán)境使圖像的背景變得簡單，更具有經(jīng)濟(jì)實

4、用性。同時，本文的方法具有一定普遍性，對于其它水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的檢測和跟蹤也有一定的借鑒意義。
　　2.在生物量估計方面，開展了基于計算機(jī)視覺的梭子蟹質(zhì)量估計方法研究。運(yùn)用圖像處理技術(shù)，提取梭子蟹的像素面積，校正板校準(zhǔn)后得到其真實面積，利用最小二乘法對面積和質(zhì)量進(jìn)行擬合，建立梭子蟹面積與質(zhì)量的預(yù)測模型，預(yù)測的平均相對誤差為6.40％，滿足實際生產(chǎn)的需要。
　　3.在福利監(jiān)測方面，本文拍攝了梭子蟹在不同鹽度下活動視頻。通過對梭子蟹