[发明专利]一种多目标无标记的水生生物识别追踪方法及系统

权利要求书

1.一种多目标无标记的水生生物识别追踪方法，其特征是，包括：

步骤(1)：通过水生生物养殖系统对水生生物进行养殖；

步骤(2)：通过水生生物养殖系统顶部和侧面的两个摄像头分别对水生生物进行视频采集；两个摄像头将采集的视频传输给控制器；

步骤(3)：数据处理：控制器将两个摄像头采集的视频图像进行处理，最终得到水生生物的三维踪迹；

所述步骤(3)的步骤为：

步骤(31)：从XY轴坐标平面的视频图像中提取水生生物的不同姿态的参考图像；将参考图像中水生生物各自独立的图像称为标准图像，将参考图像中水生生物有重叠的图像称为问题图像；

步骤(32)：对标准图像进行去除背景处理，将水生生物从图像中分割出来，将分割出来的图像进行灰度化处理，对灰度化处理后的图像的每个像素点提取灰度值；提取每个水生生物的不同姿态下的指纹特征；得到待匹配水生生物的像素集强度矩阵和对比度矩阵；

所述步骤(32)中提取每个水生生物的指纹特征的步骤为：

任意选取两个像素点i和j，计算所述两个像素点i和j之间的直线距离d_ij，计算所述两个像素点的灰度值之和h_i+h_j，计算所述两个像素点的灰度值之差h_i-h_j；h_i表示像素点i的灰度值；h_j表示像素点j的灰度值；

将所述两个像素点之间的直线距离d_ij与所述两个像素点的灰度值之和h_i+h_j组成像素集对比度矩阵的点[d_ij,h_i+h_j]，进而得到当前水生生物的所有像素点对应的标准像素集强度矩阵；

将所述两个像素点之间的直线距离d_ij与所述两个像素点的灰度值之差的绝对值|h_i-h_j|组成像素集对比度矩阵的点[d_ij,|h_i-h_j|]，进而得到当前水生生物的所有像素点对应的标准像素集对比度矩阵；

步骤(33)：对问题图像行去除背景处理，将待匹配水生生物从图像中分割出来，将分割出来的图像进行灰度化处理，对灰度化处理后的图像的每个像素点提取灰度值；得到待匹配水生生物的像素集强度矩阵和对比度矩阵；

步骤(34)：将所有属于同一个个体的图像整合到一起，以图像中心按照时间顺序连线，记录被测水生生物在运动过程中的轨迹。

2.如权利要求1所述的一种多目标无标记的水生生物识别追踪方法，其特征是，所述步骤(1)通过水生生物养殖系统对水生脊椎动物的成体鱼类进行养殖，每个水生生物养殖系统所养殖的成体鱼为3-10条，所述水生生物养殖系统的进水口与外部水管连接，所述水管上设有流量计，用于控制进水量和出水量。

3.如权利要求1所述的一种多目标无标记的水生生物识别追踪方法，其特征是，所述步骤(2)中，其中一个摄像头用于从水生生物养殖系统的顶部采集水生生物的XY轴坐标平面的视频图像，另外一个摄像头用于从水生生物养殖系统的侧面采集水生生物的YZ轴坐标平面的视频图像；所述采集水生生物的YZ轴坐标平面的视频图像用于定位水生生物的深度。