基于神經(jīng)網(wǎng)絡的魚類活性判斷及其在水質監(jiān)測中的應用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著社會科技的快速發(fā)展,水質環(huán)境污染問題日益加劇,也更多的受到國家和人們的關注。面對日益加劇的水污染問題,特別是水體中存在毒性農藥物質的污染,傳統(tǒng)的理化分析技術,由于其檢測時間長,不能對水體污染作出實時快速的預警。因此,快速高效的生物式水質監(jiān)測預警成為了水質安全研究領域的一個重要課題,在國內外得到廣泛的研究和應用。
  本文以紅鯽魚作為生物式水質預警監(jiān)測對象。通過將紅鯽魚暴露于添加了農藥(殺蟲劑、毒死蜱、樂果等)的水樣中,完成了水

2、樣中魚目標的自動識別和跟蹤,并迸一步利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型對魚目標的活性狀態(tài)進行識別,以此開發(fā)了水質毒性監(jiān)測預警系統(tǒng)。本文研究的主要內容如下:
  1、提出了基于選擇力注意機制的魚目標跟蹤方法。人類識別目標時,總能將其注意力定位在待識別目標。根據(jù)這一原理,本文設計了視覺目標注意力區(qū)域,在該區(qū)域可有效對被跟蹤目標進行分割。此外,為了連續(xù)跟蹤到魚目標,還提出了注意力區(qū)域更新算法。結果表明,該方法可在復雜背景下有效的跟蹤魚群中的單個魚目標。<

3、br>  2、提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡模型的魚目標活性狀態(tài)判斷方法。將提取的魚目標作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入,根據(jù)誤差反向傳播算法訓練網(wǎng)絡以識別魚目標是否處于活性(或者死亡)狀態(tài)。實驗結果表明,模型可以快速準確的判斷水樣中魚所處的狀態(tài)。結果表明,暴露在農藥殺蟲劑、毒死蜱和樂果下的魚體目標,可以在設定閾值時間內通過神經(jīng)網(wǎng)絡模型判斷出其活性狀態(tài)。此外,該方法對于魚群中是否存在死亡的個體同樣有效。
  3、開發(fā)了基于魚類活性狀態(tài)的水質毒性監(jiān)測系統(tǒng)。系

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