[发明专利]基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统。

背景技术

现有技术中，渔业工作人员对鱼体的打捞一般采用以下模式：渔业工作人员在浅水处，通过水面观测进行下网打捞，在深水处，驾驶船舶在水面上撒网。上述模式无法深入水里根据鱼群具体分布情况进行自适应打捞。

为此，本发明提出了一种基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统，为潜水员佩戴自适应识别、定位和打捞设备，实现水下鱼体的智能化打捞，提高鱼体打捞的效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统，利用Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备实现对水下鱼体的自适应图像识别，同时集成了水下自动打捞机构和水下定位设备，实现潜水员水下鱼体自适应捕捉。

根据本发明的一方面，提供了一种基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统，所述识别系统包括头顶固定平台、图像识别设备和水上处理设备，所述图像识别设备位于所述头顶固定平台上，用于检测水下是否存在鱼体，所述水上处理设备与所述图像识别设备连接，以接收所述图像识别设备的识别结果。

更具体地，在所述基于数据通信的潜水员专用鱼体识别系统中，还包括：渔网容器，设置在所述头顶固定平台上，用于在非捕鱼状态下容纳渔网，所述渔网容器包括电动锁扣、继电器和开口，所述电动锁扣在接收到捕鱼启动信号时，打开所述开口，所述电动锁扣在接收到回收完毕信号时，关闭所述开口，所述继电器与电动锁扣和供电设备分别连接，用于为所述电动锁扣供电并控制所述电动锁扣的打开操作和关闭操作；渔网释放驱动器，设置在所述头顶固定平台上，与所述渔网连接，用于根据所述渔网释放力度和所述渔网释放角度控制所述渔网的释放；渔网回收驱动器，设置在所述头顶固定平台上，与所述渔网连接，用于在接收到捕鱼结束信号时，控制所述渔网以将所述渔网回收到所述渔网容器内；释放电机，设置在所述头顶固定平台上，与所述渔网释放驱动器连接，为所述渔网释放驱动器对渔网释放的控制提供动力；回收电机，设置在所述头顶固定平台上，与所述渔网回收驱动器连接，为所述渔网回收驱动器对渔网释放的控制提供动力；水上信号接收器，设置在所述头顶固定平台上，与所述电动锁扣和所述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与水上处理设备连接，用于在所述渔网完全回收到所述渔网容器内后在水上人员的操作下提供回收完毕信号，还用于在水上人员的操作下提供捕鱼结束信号；水上浮标，设置在所述潜水员的上方水面上；供电设备，设置在所述水上浮标上，包括防水密封罩、太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述防水密封罩用于容纳所述太阳能供电器件、所述蓄电池、所述切换开关和所述电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；格洛纳斯定位设备，设置在所述水上浮标上，由所述供电设备提供电力供应，用于接收格洛纳斯卫星发送的格洛纳斯定位数据；声纳探测设备，设置在所述水上浮标上，由所述供电设备提供电力供应，用于探测所述潜水员到所述水上浮标的相对距离，并作为第一相对距离输出；超声波测距设备，设置在所述头顶固定平台上，用于测量所述潜水员距离前方鱼体的距离，并作为第二相对距离输出；静态存储设备，预先存储了鱼体灰度范围和各类鱼体基准模版，所述鱼体灰度范围用于将图像中的鱼体与背景分离，所述各类鱼体基准模版为对各类基准鱼体预先进行拍摄所得到的各个图像；摄像设备，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子设备为所述CMOS摄像头的水下拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像；所述图像识别设备包括Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Daubechies小波滤波子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述水下图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以滤除所述水下图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Daubechies小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述小波滤波图像中的水粒子散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述鱼体灰度范围内的所有像素组成鱼体子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述静态存储设备分别连接，将所述鱼体子图像与各类鱼体基准模版逐一匹配，输出匹配成功的鱼体基准模版对应的鱼体类型作为目标鱼体类型，并根据所述鱼体子图像在所述水下图像中的相对位置计算水下鱼体偏离角度；飞思卡尔IMX6处理器，设置在所述头顶固定平台上，与所述格洛纳斯定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距设备、所述水上处理设备和所述图像识别设备分别连接，用于在接收到所述目标鱼体类型时，启动所述格洛纳斯定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波测距设备以接收所述格洛纳斯定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离，基于所述格洛纳斯定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离计算并输出鱼体定位数据，并通过电缆将所述鱼体子图像和所述目标鱼体类型传输到所述水上处理设备；其中，所述飞思卡尔IMX6处理器还与所述电动锁扣、所述渔网释放驱动器和所述渔网回收驱动器分别连接，在接收到所述目标鱼体类型时，根据第二相对距离和预设渔网重量确定渔网释放力度；根据水下鱼体偏离角度确定渔网释放角度，并向所述电动锁扣发送所述捕鱼启动信号；所述飞思卡尔IMX6处理器在未接收到所述目标鱼体类型时，关闭所述格洛纳斯定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波测距设备。