[发明专利]一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统

权利要求书

1.一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，该监测系统包括：河口区的培育箱体(1)，主摄像机(2)、至少一个位置辅助摄像机(3)和计算机(4)，虚拟隔离板(5)，所述箱体(1)呈方体，其中，主摄像机(2)设置在箱体的顶部，虚拟隔离板(5)将箱体分割成隔离箱体，所述的虚拟隔离板(5)由相邻的两个位置辅助摄像机(3)摄像画面相交的交线定义，所述计算机(4)中安装有软件包，所述软件包具有通信模块(10)、行为信息处理模块(11)、视频存储数据库(12)、历史记录数据库(13)和显示器输出模块(14)；

所述主摄像机(2)和位置辅助摄像机(3)拍摄隔离水箱(1)内部，通信模块(10)从主摄像机(2)和位置辅助摄像机(3)中传输信息，并在视频存储数据库(12)中存储累积视频数据，根据所述视频存储数据库(12)中的视频数据，所述行为信息处理模块(11)从视频存储数据库(12)中提取图像要素，以及提取位置信息，其中的位置信息通过主摄像机(2)和位置辅助摄像机(3)确定仔鱼的三维位置信息；

其特征在于：主摄像机(2)包括硬件噪声去除组件，硬件噪声去除组件(6)包括多个均匀的白光源，硬件噪声去除组件(6)与主摄像机相对排列、和/或主摄像机(2)包括硬件噪声去除组件，硬件噪声去除组件(6)包括多个从属摄像头，通过多个从属摄像头的多个角度图像，来降低拍照的噪声；

其中的软件包还包括消除系统噪声的软件噪声去除组件，软件噪声去除组件是自适应更新图像背景，由多个滤波器消除照明噪声和滤波目标图像的分割错误，滤波器包括强度滤波器、色空间滤波器和像素大小滤波器。

2.如权利要求1所述的一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，其特征在于，软件噪声去除组件工作方法为：首先，对图像参数提取；其次，通过提取的图像参数信息，进行图像梯度的运算；而后，在对图像边缘进行提取操作，前述的图像梯度用于边缘检测；最后，通过中值滤波对噪声像素进行去除。

3.如权利要求2所述的一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，其特征在于，首先，对图像参数提取包括，确定图像的一个像素点f(x，y)，将上述的一个像素点f(x，y)作为中心像素，提取与其邻域像素，总共提取了9个像素点，以任何一个点作为内核w(a,b)；

通过公式：

对图像进行运算处理，然后将内核向下或向左平移一位继续计算每个像素的新值，直到遍历完整个图像；

通过提取的图像参数信息，进行图像梯度的运算包括：分别对图像按照x方向和y方向进行求偏导，得到x梯度图和y梯度图；梯度是矢量，存在幅值和方向，通过二阶差分求梯度，具体的，通过公式表示了图像的梯度：

对斜坡区域进行求导；

对图像边缘进行提取操作包括：对前述的图像梯度用于边缘检测；对图像求两次导数，具体的通过两次导数公式进行计算：

通过中值滤波对噪声像素进行去除包括：在图像像素f(x,y)的(2N+1)×(2N+1)窗口中像素为f(x-N,y-N)，……，f(x,y)，……，f(x+N,y+N)对这些像素进行排序，求其中值，中值滤波通过公式计算的结果如下：

M(x,y)＝median{f(x-N,y-N)，……，f(x,y)，……，f(x+N,y+N)}

用中值滤波值M(x,y)替代噪声像素点的灰度值，否则判断为未污染的像数点，其值保持不变。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，其特征在于，隔离箱体(1)的顶部装有摄像机滑动导轨，摄像机滑动导轨上设置有主摄像机；摄像机滑动导轨固定在隔离箱体的上部四周侧面壁上；主摄像机可以在导轨上滑动。

5.如权利要求1-3任一项所述的一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，其特征在于，位置辅助摄像机(3)包括用于向物体发射直光束的发光元件和用于检测从物体反射的光角的光接收元件。

6.如权利要求5所述的一种用于海湾区仔鱼的行为监测系统，其特征在于，位置辅助摄像机(3)包括红外发光二极管或激光二极管用于发光元件，光电二极管阵列或CCD阵列用于光接收元件。