[发明专利]基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动目标监测系统，特别涉及一种基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算系统。

用在定置网渔业、海洋网箱养殖业的实时监控，人工鱼礁集鱼效果的观测，以及金枪鱼围网渔业中人工集鱼装置下的鱼群探测等多个领域。

背景技术

海洋深水网箱养殖、定制网渔业中入网的鱼量有多少、海洋牧场中人工鱼礁的集鱼效果，金枪鱼围网渔业中人工集鱼装置下的鱼群量的多少都需要利用远程监测技术。通常，这些远程监控都采用视频监控的方式，但是在夜间或者海水比较浑浊的情况下，视频监控的范围很小。而超声波是水中信息传播的有效途径，不受水中能见度的影响。因此，超声波鱼群探测器(鱼探仪)在现代渔业的有着广泛的应用。通常，鱼探仪只能显示水中物体的回波反射强度，无法估算出探测鱼量的多少。此外，普通的鱼探仪也没有无线通讯功能，虽然，目前市场上出现了基于无线鱼探仪，但是，这些一般都是通过蓝牙或者wifi等媒介近距离通信，通信距离有限。

近年来，移动通信网络在远程监控中发挥着很大的作用，但是由于普通的鱼探仪的回波数据量很庞大，使用移动通信网络直接传输其采集数据也不切实际。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算系统，它利用移动通信网络传输鱼探仪的探测信息，并且可以在手机、ipad、电脑等任何可上网浏览网页的设备上显示回波图像的实时探测系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算系统，其特征在于，包括：

一水声换能器，它向水中发射超声波并接收鱼群的回波反射信号将其转换成电信号；

一信号调制发射及对回波反射信号进行采集加工的鱼探仪处理器；

一模数转换器，将所述模拟的回波反射信号转换成数字信号；

一微处理单元，它将接收到的所述回波反射信号进行处理，其中，提取一部分水层中一段时间范围内的后方回波反射强度的均值；对回波信号构成的回波反射映像图中的鱼群映像信息进行提取，然后，提取目标的轮廓信息，并根据目标的轮廓信息计算设定的范围内目标的轮廓总面积、总周长以及目标的个数等信息，结合后方反射强度均值，采用下列计算公式计算鱼量的大小：

f(x)＝a*总面积+b*总周长+c*总目标个数+d*后方反射强度均值+e，其中，a,b,c,d,e根据用户的现场采样值采样多元线性回归计算得出；

一移动通信模块，用来将鱼群反射映像信息(轮廓和反射强度)以及计算得到的计算鱼量大小数据进行远距离发送；

以及一在远程接收上述鱼群反射映像信息及鱼量大小数并显示的远程显示/控制终端。

在本发明的一个实施例中，所述提取一部分水层中一段时间范围内的后方回波反射强度的均值采用采用移动平均法，对设定的时间和深度范围内的每一次发射接收的回波进行均值计算，每一列代表一次的发射接收回声数据，先对每次发射接收回声数据均值计算，最终对表格中的所有数据进行均值计算。

在本发明的一个实施例中，所述鱼群映像信息提取，是提取鱼群映像的轮廓和轮廓范围内的平均后方反射强度，包括下列步骤：

(1)建立回声反射图；

(2)根据反射强度对图像进行二值化；

(3)目标的轮廓检测；

(4)目标的轮廓提取；

(5)计算轮廓内反射强度均值。

在本发明的一个实施例中，根据提取的鱼群映像信息，可计算得出鱼群映像的周长、面积、以及鱼群映像的个数，周长、面积可反应鱼群的大小，映像的个数可反映鱼群的数量。

在本发明的一个实施例中，还包括一用来存储数据的数据存储。

在本发明的一个实施例中，还包括一远程服务器，它与所述移动通信模块一起工作将提取的鱼群反射映像信息和计算得到的鱼量大小数据进行远距离发送到所述远程显示/控制终端。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：