CN109063605A - 一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置 - Google Patents

一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置，包括以下步骤：获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。本发明能通过对卫星图像进行处理从而快速测算出蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，而且通过对卫星图像进行处理后能有效提高计算准确率。本发明可广泛应用于水产养殖领域中。

Description

一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及水产养殖领域，尤其涉及一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置。
背景技术
贝类(牡蛎和扇贝等)立体吊养投入少、见效快、效益大，是我国沿海地区一项生态经济效益比较显著的水产养殖技术。但随着经济和社会发展、部分海域使用规划需要调整，因此按照相关要求需对占用或影响到的渔业养殖水域及养殖品种进行合理的资金补偿。然而现在贝类养殖的研究还存在着贝类立体吊养形式复杂多样(浮筏式吊养固定、打桩立柱拉线和棚架式等方式)、贝类养殖面积和养殖量的现场调查统计费时费力、渔业资源影响量估算不合理等问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能提高准确率的用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，包括以下步骤：
获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法的进一步改进，所述的获取原始卫星图像并进行预处理，得到处理后的卫星图像，这一步骤具体包括：
获取得到原始卫星图像；
对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法的进一步改进，所述的识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，这一步骤具体包括：
识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法的进一步改进，所述蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1的计算公式为：
S1＝L排*W排*N排；
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法的进一步改进，所述蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2的计算公式为：
S2＝K架*S架；
其中，K架表示蚝架面积与卫星图像相对面积的换算系数。
本发明所采用的另一个技术方案是：
一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统，包括：
图像处理单元，用于获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
校正计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统的进一步改进，所述的图像获取单元具体包括：
图像获取单元，用于获取得到原始卫星图像；
图像调整单元，用于对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
图像标记单元，用于对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
作为所述的一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统的进一步改进，所述的校正计算单元具体包括：
蚝排养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
蚝架养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
本发明所采用的再一个技术方案是：
一种用于水产养殖的蚝排养殖测算装置，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行所述的用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法。
本发明的有益效果是：
本发明一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法、系统及装置能通过对卫星图像进行处理从而快速测算出蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，而且通过对卫星图像进行处理后能有效提高计算准确率。
附图说明
图1是本发明一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法的步骤流程图；
图2是本发明一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统的模块方框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
参考图1，本发明一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，包括以下步骤：
获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
进一步作为优选的实施方式，所述的获取原始卫星图像并进行预处理，得到处理后的卫星图像，这一步骤具体包括：
获取得到原始卫星图像；
对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
进一步作为优选的实施方式，所述的识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，这一步骤具体包括：
识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
进一步作为优选的实施方式，所述蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1的计算公式为：
S1＝L排*W排*N排；
进一步作为优选的实施方式，所述蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2的计算公式为：
S2＝K架*S架；
其中，K架表示蚝架面积与卫星图像相对面积的换算系数。
本发明实施例中，一张吊养蚝排一般由7～10个蚝排构成，每个蚝排长6.5m～8m、宽6.5m～8m，由浮筒、纵杆和横杆构成，每根横杆上吊有20～30串蚝(牡蛎)。随机选择10个蚝排，分别测量蚝排平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横和每横杆平均吊养蚝串数N1蚝。可按照吊养贝类大小，将蚝排养殖区分成大、中和小3类不同的四边形养殖区域，并记录每个四边形区域四个顶点的坐标，然后随机选择10串吊养贝类，分别称量每串蚝的质量M，并计算其平均质量
因此，每类养殖区蚝排的养殖面积可根据公式S1＝L排*W排*N排计算，每类养殖区蚝排的养殖量可根据公式计算。大、中和小3类养殖区域养殖面积之和即为蚝排养殖总面积，大、中和小3类养殖区域养殖产量之和即为蚝排养殖总量。
本发明实施例中，一组吊养蚝架一般由纵杆、立杆和横杆构成，其中横杆长2m～2.5m、立柱间隔6.0m～6.5m。每根横杆上吊有约100串蚝(牡蛎)。
随机选择蚝架的任意10个间隔，分别测量蚝架单个间隔平均长度L架、平均宽度W架和每间隔平均吊养蚝串数N2蚝，并通过公式S隔＝L架*W架计算单个间隔的平均面积。按照吊养贝类大小，将蚝架养殖区分成大、中和小3类不同的四边形养殖区域，并记录每个四边形区域四个顶点的坐标。然后随机选择10串吊养贝类，分别称量每串蚝的质量M，并计算其平均质量
由于在卫星图像中蚝架间隔难以区分，因此将现场随机选取一个蚝架面积与卫星图像相对面积的比值作为换算系数K架，则每类养殖区蚝架的养殖面积可根据公式S2＝K架*S架计算，每类养殖区蚝架的养殖量可根据公式 计算。大、中和小三类养殖区域养殖面积之和即为蚝架养殖总面积，大、中和小3类养殖区域养殖产量之和即为蚝架养殖总量。
本发明具体实施例汇总，以蚝排养殖区卫星图黄色方框内蚝排为例。根据大小将其归为大类，然后随机选取10个蚝排和10串吊养蚝进行测量，则可得到表1所示参数。从卫星图可以识别共有61张蚝排、526个蚝排，则采用excel软件根据公式S＝L排*W排*N排可计算养殖区的养殖面积S＝7.86*7.78*526＝32165.32m2＝48.25亩，根据公式可计算养殖区的养殖量Y1＝8.67*20.80*22.90*526＝2172219.25kg。按其实际蚝排面积50亩计算，养殖面积测算准确率为96.50％。
参考图2，本发明一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统，包括：
图像处理单元，用于获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
校正计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
进一步作为优选的实施方式，所述的图像获取单元具体包括：
图像获取单元，用于获取得到原始卫星图像；
图像调整单元，用于对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
图像标记单元，用于对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
进一步作为优选的实施方式，所述的校正计算单元具体包括：
蚝排养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
蚝架养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
本发明一种用于水产养殖的蚝排养殖测算装置，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行所述的用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法。
从上述内容可知，本发明能通过对卫星图像进行处理从而快速测算出蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，而且通过对卫星图像进行处理后能有效提高计算准确率。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
2.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于：所述的获取原始卫星图像并进行预处理，得到处理后的卫星图像，这一步骤具体包括：
获取得到原始卫星图像；
对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
3.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于：所述的识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量，这一步骤具体包括：
识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
4.根据权利要求3所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于：所述蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1的计算公式为：
S1＝L排*W排*N排；
5.根据权利要求3所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于：所述蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2的计算公式为：
S2＝K架*S架；
其中，K架表示蚝架面积与卫星图像相对面积的换算系数。
6.一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统，其特征在于，包括：
图像处理单元，用于获取原始卫星图像并进行预处理和标记，得到标记后的卫星图像；
校正计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架，获取并校正蚝排和/或蚝架的参数，进而计算蚝排和/或蚝架的养殖面积和养殖量。
7.根据权利要求6所述的一种用于水产养殖的蚝排养殖测算系统，其特征在于：所述的图像获取单元具体包括：
图像获取单元，用于获取得到原始卫星图像；
图像调整单元，用于对原始卫星图像进行裁剪和对比度调整，得到调整后的卫星图像；
图像标记单元，用于对调整后的卫星图像中的蚝排和/或蚝架进行标记，得到标记后的卫星图像。
8.根据权利要求6所述的一种用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法，其特征在于：所述的校正计算单元具体包括：
蚝排养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝排，获取蚝排的长度、横杆长度、横杆数量、每横杆的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝排的平均长度L排、横杆平均长度W排、横杆平均数N横、每横杆的平均吊养蚝串数N1蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝排的养殖面积S1和养殖量Y1；
蚝架养殖计算单元，用于识别出处理后的卫星图像中的蚝架，获取蚝架在卫星图像的面积S架、蚝排的间隔长度、蚝排的宽度、间隔的吊养蚝串数和每串蚝的质量，并计算蚝架的单个间隔平均长度L架、平均宽度W架、每个间隔的平均吊养蚝串数N2蚝和每串蚝的平均质量进而计算出蚝架的养殖面积S2和养殖量Y2。
9.一种用于水产养殖的蚝排养殖测算装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行如权利要求1～5任一项所述的用于水产养殖的蚝排蚝架养殖测算方法。
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