隨著經(jīng)濟的發(fā)展,全國各地的河蟹養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大,但是如今的水產(chǎn)養(yǎng)殖管理模式還是原始、粗放的養(yǎng)殖方式,養(yǎng)殖效率不高且飼料利用率低。餌料投喂的高效性和精準性是影響河蟹池塘養(yǎng)殖經(jīng)濟效益的兩個關(guān)鍵指標,精準投餌能夠充分發(fā)揮餌料的效能,獲得最大的經(jīng)濟效益,因此本文開展基于水下機器視覺的河蟹養(yǎng)殖精準投飼技術(shù)研究:通過水下河蟹圖像預(yù)處理以及河蟹目標的識別,可準確獲得蟹塘水下河蟹的數(shù)量、大小和分布信息,以解決往哪里投飼的問題;通過自巡航變量投飼設(shè)備的開發(fā),以解決小范圍飼料密度分布和范圍可控的高效投飼。通過二者的有機結(jié)合,實現(xiàn)中小型蟹塘養(yǎng)殖中高效精準的餌料投飼。本文的主要研究內(nèi)容如下:一、為了改善蟹塘水下模糊河蟹圖像的成像質(zhì)量,提高圖像清晰度和豐富圖像細節(jié),從而提高河蟹的識別準確率,本文根據(jù)水下光學成像原理和水對光線的吸收、散射特性,分別對包括直方圖均衡、受限對比度自適應(yīng)直方圖均衡、伽馬校正、基于暗通道先驗的圖像復(fù)原算法和基于圖像模糊度和光吸收的圖像復(fù)原算法進行對比分析,其中根據(jù)水體對長波（紅光）最先吸收的原理,重點提出改進的基于暗通道先驗的圖像復(fù)原算法,并進行對比實驗,從圖像質(zhì)量定性和定量分析中評價該... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

無人作戰(zhàn)艦艇SpartanScout（左）和Protector（右）

江蘇大學碩士學位論文3重新設(shè)計后的艦艇航行速度也得到有效提升。圖1.1無人作戰(zhàn)艦艇SpartanScout（左）和Protector（右）Fig.1.1UnmannedcombatshipSpartanScout(left)andprotector(right)受限于歷史發(fā)展等諸多因素，國內(nèi)對于無人作業(yè)船的研究起步較晚，與發(fā)達國家存在較大差距。經(jīng)過較長時間的理論研究，直到2008年，由航天科工集團研制的“天象一號”成為國內(nèi)首款無人作業(yè)船，如圖1.2所示。該無人作業(yè)船的主要功能是采集特定水域的氣象信息，因此也成為世界上首艘氣象監(jiān)測無人作業(yè)船[8]。2013年，國內(nèi)云洲技術(shù)團隊成功研發(fā)出水質(zhì)監(jiān)測無人作業(yè)船，用于對特定水域的水質(zhì)監(jiān)測與上報，提高水質(zhì)監(jiān)測作業(yè)的高效性。圖1.2天象一號無人船F(xiàn)ig.1.2Tianxiang-1unmannedboat從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以看出，國外對無人作業(yè)船的研究主要涉及軍事領(lǐng)域，而國內(nèi)對無人作業(yè)船的應(yīng)用領(lǐng)域主要為氣象、水質(zhì)等參數(shù)監(jiān)測，而在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)無人作業(yè)船的研究較為少見。因此無人水產(chǎn)養(yǎng)殖作業(yè)船具有廣闊的市場需求以及發(fā)展空間。1.2.2水下機器視覺預(yù)處理方法研究現(xiàn)狀近年來水下機器視覺技術(shù)的發(fā)展為科學分析水生動物的生長狀態(tài)提供了可能，中國農(nóng)業(yè)大學的李道亮團隊為實現(xiàn)海參捕撈和海參疾病診斷的自動化，采用受限對比度的自適應(yīng)直方圖均衡算法實現(xiàn)對海水環(huán)境下的圖像增強[9]。而自然水域中含有大量的細小微粒，當光線在水中傳播時，這些細小顆粒加重了光在水中的散射作用，因而采集到的水下圖像往

江蘇大學碩士學位論文11圖2.2水下不同色光的衰減的視覺圖例Fig.2.2Illustrationofdiminishingunderwatercolor自然水域中含有大量微粒介質(zhì)，光線在水中直線傳播時發(fā)生偏離直線方向的現(xiàn)象稱之為散射作用。其對應(yīng)的散射系數(shù)與微粒介質(zhì)相關(guān)，當入射光線的波長大于微粒介質(zhì)的直徑時，散射系數(shù)服從瑞利定律；反之，系數(shù)服從米氏散射定律。根據(jù)傳播介質(zhì)的不同，散射作用可分為：（1）純水水體本身產(chǎn)生的散射作用；（2）懸浮于水中的微粒介質(zhì)產(chǎn)生的散射作用。根據(jù)散射作用的形式，散射作用又能細分為前向和后向：（1）前向散射：指目標的反射光到達水下相機鏡頭前，遇到水中懸浮粒子發(fā)生小角度隨機散射而產(chǎn)生的光學效應(yīng)。（2）后向散射：指非目標散射光到達相機鏡頭前，遇到水中懸浮粒子發(fā)生小角度隨機散射而引起的光學效應(yīng)。通常情況，光線的后向散射影響大于前向散射作用。由Schechner和Kapel[36]所述，水下圖像的模糊效果主要由后向散射效應(yīng)引起，水中的存在的各種雜質(zhì)和浮游生物同樣也加劇了水下圖像的模糊，致使水下河蟹圖像預(yù)處理面臨著更大的挑戰(zhàn)。2.3水下河蟹圖像預(yù)處理2.3.1水下圖像增強算法2.3.1.1直方圖均衡（HistogramEqualization,HE）彩色圖像經(jīng)灰度變換轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D是圖像處理中最常見的方式，彩色圖像三要素為色

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]大規(guī)格河蟹健康養(yǎng)殖技術(shù)研究[D]. 陳衛(wèi)境.南京農(nóng)業(yè)大學 2007



本文編號：3402673