一种基于双重滤波处理的识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及识别领域，尤其涉及一种基于双重滤波处理的识别方法。
【背景技术】
[0002]潜艇一般很少应用于渔业，主要缺少搭载平台，以及缺少能够适应水下环境的鱼体识别设备和水下定位设备，同时现有技术中的激光成像技术成像控制差，成像效果粗糙。
[0003]为此，本发明提供了一种基于双重滤波处理的鱼体识别系统，能够应用到潜艇上，搭建了潜艇固定平台，改善相应的激光成像设备和图像处理设备，使得在潜艇行进或停泊时即可自动进行鱼群打捞，提高潜艇的利用率。
【发明内容】
[0004]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双重滤波处理的鱼体识别系统，在潜艇固定平台上，加入使用了自适应递归滤波子器件、中值滤波子器件、尺度变换增强子器件的鱼体检测设备，同时加入了水下散射光去除设备和水下定位设备，使得潜艇捕鱼成为可能。
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种基于双重滤波处理的识别方法，该方法包括:I)提供一种基于双重滤波处理的鱼体识别系统，用于潜艇上，所述识别系统包括潜艇固定平台、激光成像设备、清晰化处理设备和鱼体检测器件，所述潜艇固定平台位于所述潜艇的前部，所述激光成像设备、所述清晰化处理设备和所述鱼体检测器件都位于所述潜艇固定平台上，所述清晰化处理设备用于对所述激光成像设备拍摄的、潜艇前方的水下激光图像进行散射光消除，所述鱼体检测器件与所述清晰化处理设备连接，用于探测消除散射光后的水下图像中是否存在鱼体；2)使用所述识别系统来进行识别。
[0006]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中，还包括:渔网测重设备，设置在渔网容器内，用于检测并输出渔网重量；渔网容器，设置在所述潜艇固定平台上，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潜艇供电设备分别连接，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，设置在所述潜艇固定平台上，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，设置在所述潜艇固定平台上，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，设置在所述潜艇固定平台上，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，设置在所述潜艇固定平台上，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；信号接收器，设置在所述潜艇固定平台上，与所述电动锁扣和所述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与潜艇控制输入设备连接，用于在所述渔网完全回收到所述渔网容器内后在潜艇工作人员的操作下提供回收完毕信号，还用于在潜艇工作人员的操作下提供捕鱼结束信号；FLASH存储器件，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，还预先存储了亮度阈值上限和亮度阈值下限；声纳设备，用于对潜艇前部的水下目标执行声纳图像采集，以获得声纳图像；声纳图像处理设备，与所述声纳设备和所述FLASH存储器件分别连接，包括第一检测子设备、第二检测子设备和目标距离检测子设备，所述第一检测子设备与所述声纳设备和所述FLASH存储器件分别连接，用于采用亮度阈值上限遍历声纳图像以分割出核心目标区域；所述第二检测子设备与所述第一检测子设备和所述FLASH存储器件分别连接，用于以所述核心目标区域的边缘点作为种子点，利用亮度阈值下限对核心目标区域附近的像素点进行亮度判断，以获得并分割出最终目标区域；所述目标距离检测子设备与所述第二检测子设备连接，计算最终目标区域的中心点到声纳图像检测原点的距离并作为目标距离输出；所述激光成像设备，包括激光器、探测器和微控制器，所述激光器对潜艇前部的水下目标发出激光束，以在所述激光束被水下目标反射到所述探测器时，便于所述探测器的拍摄，所述微控制器与所述声纳图像处理设备、所述激光器和所述探测器分别连接，基于目标距离和激光在水下传播速度确定所述探测器快门的选通时间，并在选通时间到达时，选通所述探测器的快门，触发所述探测器对水下目标进行拍摄，以获得水下激光图像；超长波通信器件，位于潜艇操作仪表盘内，用于与远端的水上救援中心建立双向数据通信；定位器件，位于潜艇操作仪表盘内，包括惯性导航定位子器件和水声导航子器件，使用所述惯性导航定位子器件和所述水声导航子器件进行联合定位，基于所述惯性导航定位子器件和所述水声导航子器件的输出，确定所述潜艇的当前定位数据；声光报警器件，与数字信号处理器连接，用于在接收到声光报警信号时，进行声光报警操作；超声波检测仪，设置在所述潜艇固定平台上，用于测量所述潜艇前部距离前方鱼体的距离，并作为鱼体相对距离输出；激光强度检测仪，设置在所述潜艇固定平台上，用于实时检测所述激光束被水下目标反射到所述探测器时的激光强度；所述清晰化处理设备与所述激光成像设备、所述超声波检测仪和所述激光强度检测仪分别连接，以获得所述鱼体相对距离和所述激光强度，并基于所述鱼体相对距离和所述激光强度去除所述水下激光图像中因为激光照射而在前方鱼体上形成的散射光成份，以获得清晰化水下图像；所述鱼体检测器件，设置在所述潜艇固定平台上，与所述清晰化处理设备和所述FLASH存储器件分别连接，包括自适应递归滤波子器件、中值滤波子器件、尺度变换增强子器件、目标分割子器件和目标识别子器件；所述自适应递归滤波子器件与所述清晰化处理设备连接，用于对所述清晰化水下图像执行自适应递归滤波处理，以滤除所述清晰化水下图像中的高斯噪声，获得自适应递归滤波图像；所述中值滤波子器件与所述自适应递归滤波子器件连接，用于对所述自适应递归滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述自适应递归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器件与所述中值滤波子器件连接，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；所述目标分割子器件与所述尺度变换增强子器件连接，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；所述目标识别子器件与所述目标分割子器件和所述FLASH存储器件分别连接，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，并基于所述水下鱼体子图像在所述清晰化水下图像中的相对位置计算水下鱼体偏离角度；数字信号处理器，设置在所述潜艇固定平台上，与所述定位器件、所述鱼体检测器件和所述超长波通信器件分别连接，用于在接收到所述目标鱼体类型时，将所述鱼体子图像进行基于MPEG-4压缩标准的图像压缩编码，以获得压缩鱼体子图像，将所述压缩鱼体子图像、所述目标鱼体类型和所述当前定位数据通过所述超长波通信器件发送到水上救援中心；所述数字信号处理器还与所述渔网测重设备、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，当接收到所述目标鱼体类型时，根据鱼体相对距离和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。
[0007]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中:所述数字信号处理器在接收到所述目标鱼体类型为珍稀类型时，通过所述超长波通信器件向所述水上救援中心发送报警信号。
[0008]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中:所述声纳设备、所述声纳图像处理设备和所述激光成像设备都设置在所述潜艇固定平台上。
[0009]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中:所述声纳设备、所述声纳图像处理设备和所述激光成像设备被集成在一块集成电路板上。
[0010]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中:所述FLASH存储器件位于潜艇操作仪表盘内。
[0011]更具体地，在所述基于双重滤波处理的鱼体识别系统中:所述数字信号处理器为TI公司的DSP处理芯片。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的基于双重滤波处理的鱼体识别系统的结构方框图。
[0014]附图标记:1潜艇固定平台；2激光成像设备；3清晰化处理设备；4鱼体检测器件