CN110399774B - 渔业监护管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种渔业监护管理系统，所述系统包括：水面检测设备，用于基于水面成像特征提取现场输出图像中的水面区域；鱼体辨识设备，用于基于鱼体成像特征提取现场输出图像中的一个或多个鱼体区域；范围分析设备，用于在所述现场输出图像中存在位于所述水面区域之外的鱼体区域时，发出紧急救助指令。本发明的渔业监护管理系统逻辑清楚，监控方便。由于在针对性处理后的图像中存在位于水面区域之外的鱼体区域时，通过WIFI无线通信链路将紧急救助指令和针对性处理后的图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器，从而提高了鱼塘救助的效率和速度。
Description
技术领域
本发明涉及渔业监护领域，尤其涉及一种渔业监护管理系统。
背景技术
渔业是指捕捞和养殖鱼类和其他水生动物及海藻类等水生植物以取得水产品的社会生产部门。一般分为海洋渔业、淡水渔业。渔业可为人民生活和国家建设提供食品和工业原料。
渔业部分，指的是开发和利用水域，采集捕捞与人工养殖各种有经济价值的水生动植物以取得水产品的社会生产部门。是广义农业的重要组成部分。按水域可分为海洋渔业和淡水渔业；按生产特性分为养殖业和捕捞业。广义的渔业还包括：(1)直接渔业生产前部门。渔船、渔具、渔用仪器、渔用机械及其他渔用生产资料的生产和供应部门。(2)直接渔业后部门。水产品的贮藏、加工、运输和销售等部门。
渔业生产的主要特点是以各种水域为基地，以具有再生性的水产经济动植物资源为对象，具有明显的区域性和季节性，初级产品具鲜活、易变腐和商品性的特点。渔业是国民经济的一个重要部门。丰富的蛋白质含量为世界提供总消费量的6％，动物性蛋白质消费量的24％，还可以为农业提供优质肥料，为畜牧业提供精饲料，为食品、医药、化工工业提供重要原料。
发明内容
本发明至少需要具备以下三处关键的发明点：
(1)在针对性处理后的图像中存在位于水面区域之外的鱼体区域时，通过WIFI无线通信链路将紧急救助指令和针对性处理后的图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器，以提高鱼塘救助的效率和速度；
(2)在对图像执行动态范围提升处理的基础上，对于图像的饱和度成分子图像、亮度成分子图像和色调成分子图像分别执行不同的校正或修正处理；
(3)对待处理图像中的对象的数量和占据面积进行检测，在占据待处理图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据总对象数量的比例超过预设比例阈值时，发出对象复杂指令。
根据本发明的一方面，提供了一种渔业监护管理系统，所述系统包括：水面检测设备，与归一化处理设备连接，用于基于水面成像特征提取现场输出图像中的水面区域；鱼体辨识设备，与归一化处理设备连接，用于基于鱼体成像特征提取现场输出图像中的一个或多个鱼体区域；范围分析设备，分别与所述水面检测设备和所述鱼体辨识设备连接，用于在所述现场输出图像中存在位于所述水面区域之外的鱼体区域时，发出紧急救助指令，否则，发出鱼塘正常指令；WIFI通信接口，与所述范围分析设备连接，用于在接收到所述紧急救助指令时，将所述紧急救助指令和所述现场输出图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器；日夜采集设备，设置在鱼塘的上方的横杆上，用于对下方的场景进行图像数据采集，以获得并输出下方场景图像；对象检测设备，与所述日夜采集设备连接，用于接收所述下方场景图像，识别所述下方场景图像中各种类型对象中每一种类型对象的存在数量，并将各种类型对象的各个存在数量进行累计，以获得所述下方场景图像中的总对象数量；面积解析设备，与所述对象检测设备连接，用于解析出所述下方场景图像中每一个对象占据所述下方场景图像的面积百分比，以输出所述下方场景图像中各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比；信号提取设备，与所述对象检测设备连接，用于接收所述总对象数量以及各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比，并在占据所述下方场景图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据所述总对象数量的比例超过预设比例阈值时，发出对象复杂指令。
本发明的渔业监护管理系统逻辑清楚，监控方便。由于在针对性处理后的图像中存在位于水面区域之外的鱼体区域时，通过WIFI无线通信链路将紧急救助指令和针对性处理后的图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器，从而提高了鱼塘救助的效率和速度。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的渔业监护管理系统所应用的鱼塘的鸟瞰示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的渔业监护管理系统的实施方案进行详细说明。
鱼塘是指捕鱼或养鱼的地方，特指鱼围塘的内部间格或圈住鱼的围网。一般理想的池塘，要求面积较大，池水较深，光照充分，水源畅通，水质肥沃，交通方便，以利于鱼类的生长和产量的提高，并利于生产管理。
一般池塘面积较大，水较深，光照比较充分，水源畅通，水质肥沃，交通方便，利于鱼类的生长和产量的提高，并利于生产管理。具体来说，池塘的大小和深浅，与鱼产量的高低有着非常密切的关系。生产实践证明，成鱼塘的面积以4-10亩以宜，水深最好是2-3米。鱼种塘的面积则可在5亩以下，水深1.5米左右。鱼塘多是挖土修建而成，土质对水质的影响极大。池塘的土质以黑土最好，粘土次之，砂土最差。池塘经过一段时间养鱼后，塘底逐渐形成一层厚的淤泥，这是残剩的饲料、肥料、鱼粪和死亡的生物体等不断沉积，与池底的泥砂混合而成。池塘中有一定的淤泥，塘水容易变肥，有利于养鱼和高产。但淤泥过多会使水质恶化，影响鱼类的生长，甚至引起鱼的死亡。因此，淤泥过多必须及时清除，以保持良好的水质。
当前，鱼塘管理中除了要对盗取鱼群的行为进行监控之外，鱼体跳离鱼塘的水面，挣扎在鱼塘附近土壤上，也是需要重点监护的内容，这项监护的内容对救护动作的及时性要求特别高，一旦救助动作过于缓慢，很容易导致鱼体死亡。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种渔业监护管理系统，能够有效解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的渔业监护管理系统所应用的鱼塘的鸟瞰示意图。
根据本发明实施方案示出的渔业监护管理系统包括：
水面检测设备，与归一化处理设备连接，用于基于水面成像特征提取现场输出图像中的水面区域；
鱼体辨识设备，与归一化处理设备连接，用于基于鱼体成像特征提取现场输出图像中的一个或多个鱼体区域；
范围分析设备，分别与所述水面检测设备和所述鱼体辨识设备连接，用于在所述现场输出图像中存在位于所述水面区域之外的鱼体区域时，发出紧急救助指令，否则，发出鱼塘正常指令；
WIFI通信接口，与所述范围分析设备连接，用于在接收到所述紧急救助指令时，将所述紧急救助指令和所述现场输出图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器；
日夜采集设备，设置在鱼塘的上方的横杆上，用于对下方的场景进行图像数据采集，以获得并输出下方场景图像；
对象检测设备，与所述日夜采集设备连接，用于接收所述下方场景图像，识别所述下方场景图像中各种类型对象中每一种类型对象的存在数量，并将各种类型对象的各个存在数量进行累计，以获得所述下方场景图像中的总对象数量；
面积解析设备，与所述对象检测设备连接，用于解析出所述下方场景图像中每一个对象占据所述下方场景图像的面积百分比，以输出所述下方场景图像中各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比；
信号提取设备，与所述对象检测设备连接，用于接收所述总对象数量以及各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比，并在占据所述下方场景图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据所述总对象数量的比例超过预设比例阈值时，发出对象复杂指令；
静态存储设备，分别与所述面积解析设备和所述信号提取设备连接，用于存储所述预设百分比阈值和所述预设比例阈值；
所述信号提取设备还用于在占据所述下方场景图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据所述总对象数量的比例未超过所述预设比例阈值时，发出对象简单指令；
连接控制设备，与所述信号提取设备连接，用于在接收到对象复杂指令时，恢复对动态范围提升设备的电力连接；
所述连接控制设备用于在接收到的对象简单指令时，切断对动态范围提升设备的电力连接；
动态范围提升设备，用于接收所述下方场景图像，对所述下方场景图像执行动态范围提升处理，以获得动态范围提升图像；
几何校正设备，与所述动态范围提升设备连接，用于接收所述动态范围提升图像，对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个饱和度成分组成的饱和度成分子图像执行几何校正处理，以获得几何校正图像；
畸形修正设备，与所述动态范围提升设备连接，用于接收所述动态范围提升图像，对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个亮度成分组成的亮度成分子图像执行畸形修正处理，以获得第一修正图像，还用于对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个色调成分组成的色调成分子图像执行畸形修正处理，以获得第二修正图像；
合并处理设备，分别与所述几何校正设备和所述畸形修正设备连接，用于将所述几何校正图像、所述第一修正图像和所述第二修正图像进行合并以获得相应的校正处理图像，并输出所述校正处理图像；
归一化处理设备，与所述合并处理设备连接，用于对所述校正处理图像执行归一化处理，以获得并输出相应的现场输出图像。
接着，继续对本发明的渔业监护管理系统的具体结构进行进一步的说明。
所述渔业监护管理系统中还可以包括：
DDR存储设备，分别与所述几何校正设备和所述畸形修正设备连接，用于存储所述几何校正图像、所述第一修正图像和所述第二修正图像；
其中，所述DDR存储设备还与指令辨识设备连接，用于预先存储预设数量阈值。
所述渔业监护管理系统中还可以包括：
数量解析设备，与范围分析设备连接，用于统计范围分析设备当前存在数据输出的各个引脚的数量，以作为即时引脚数量输出。
所述渔业监护管理系统中还可以包括：
指令辨识设备，与所述数量解析设备连接，用于接收所述即时引脚数量，并在所述即时引脚数量是预设数量阈值的两倍以上时，发出第一控制指令，在所述即时引脚数量是所述预设数量阈值的一倍以上时，发出第二控制指令，在所述即时引脚数量小于所述预设数量阈值时，发出第三控制指令。
所述渔业监护管理系统中：
所述指令辨识设备包括数据接收单元和指令解析单元，所述数据接收单元和所述指令解析单元连接。
所述渔业监护管理系统中还可以包括：
ARM11处理芯片，分别与范围分析设备、水面检测设备、鱼体辨识设备和指令辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制指令时，控制所述水面检测设备进入工作状态，以及同时控制所述鱼体辨识设备进入工作状态。
所述渔业监护管理系统中：
所述ARM11处理芯片还用于在接收到所述第二控制指令时，控制所述水面检测设备进入工作状态，以及控制所述鱼体辨识设备进入安全状态；
其中，所述ARM11处理芯片还用于在接收到所述第三控制指令时，控制所述水面检测设备进入安全状态，以及同时控制所述鱼体辨识设备进入安全状态。
所述渔业监护管理系统中：
针对范围分析设备、水面检测设备和鱼体辨识设备任一，其安全状态下单位时间处理的数据量小于其工作状态下单位时间处理的数据量。
另外，严格的说DDR应该叫DDR SDRAM，人们习惯称为DDR，部分初学者也常看到DDRSDRAM，就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系，因此对于内存厂商而言，只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进，即可实现DDR内存的生产，可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的上升期进行数据传输；而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
与SDRAM相比：DDR运用了更先进的同步电路，使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行，又保持与CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术，当数据有效时，存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据，每16次输出一次，并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据，因而其速度是标准SDRA的两倍。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (3)
1.一种渔业监护管理系统，其特征在于，包括：
水面检测设备，与归一化处理设备连接，用于基于水面成像特征提取现场输出图像中的水面区域；
鱼体辨识设备，与归一化处理设备连接，用于基于鱼体成像特征提取现场输出图像中的一个或多个鱼体区域；
范围分析设备，分别与所述水面检测设备和所述鱼体辨识设备连接，用于在所述现场输出图像中存在位于所述水面区域之外的鱼体区域时，发出紧急救助指令，否则，发出鱼塘正常指令；
WIFI通信接口，与所述范围分析设备连接，用于在接收到所述紧急救助指令时，将所述紧急救助指令和所述现场输出图像一同发送给附近的鱼塘监护室内的服务器；
日夜采集设备，设置在鱼塘的上方的横杆上，用于对下方的场景进行图像数据采集，以获得并输出下方场景图像；
对象检测设备，与所述日夜采集设备连接，用于接收所述下方场景图像，识别所述下方场景图像中各种类型对象中每一种类型对象的存在数量，并将各种类型对象的各个存在数量进行累计，以获得所述下方场景图像中的总对象数量；
面积解析设备，与所述对象检测设备连接，用于解析出所述下方场景图像中每一个对象占据所述下方场景图像的面积百分比，以输出所述下方场景图像中各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比；
信号提取设备，与所述对象检测设备连接，用于接收所述总对象数量以及各个对象占据所述下方场景图像的各个面积百分比，并在占据所述下方场景图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据所述总对象数量的比例超过预设比例阈值时，发出对象复杂指令；
静态存储设备，分别与所述面积解析设备和所述信号提取设备连接，用于存储所述预设百分比阈值和所述预设比例阈值；
所述信号提取设备还用于在占据所述下方场景图像的面积百分比超过预设百分比阈值的对象的数量占据所述总对象数量的比例未超过所述预设比例阈值时，发出对象简单指令；
连接控制设备，与所述信号提取设备连接，用于在接收到对象复杂指令时，恢复对动态范围提升设备的电力连接；
所述连接控制设备用于在接收到的对象简单指令时，切断对动态范围提升设备的电力连接；
动态范围提升设备，用于接收所述下方场景图像，对所述下方场景图像执行动态范围提升处理，以获得动态范围提升图像；
几何校正设备，与所述动态范围提升设备连接，用于接收所述动态范围提升图像，对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个饱和度成分组成的饱和度成分子图像执行几何校正处理，以获得几何校正图像；
畸形修正设备，与所述动态范围提升设备连接，用于接收所述动态范围提升图像，对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个亮度成分组成的亮度成分子图像执行畸形修正处理，以获得第一修正图像，还用于对所述动态范围提升图像中各个像素点的各个色调成分组成的色调成分子图像执行畸形修正处理，以获得第二修正图像；
合并处理设备，分别与所述几何校正设备和所述畸形修正设备连接，用于将所述几何校正图像、所述第一修正图像和所述第二修正图像进行合并以获得相应的校正处理图像，并输出所述校正处理图像；
归一化处理设备，与所述合并处理设备连接，用于对所述校正处理图像执行归一化处理，以获得并输出相应的现场输出图像。
2.如权利要求1所述的渔业监护管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
DDR存储设备，分别与所述几何校正设备和所述畸形修正设备连接，用于存储所述几何校正图像、所述第一修正图像和所述第二修正图像；
其中，所述DDR存储设备还与指令辨识设备连接，用于预先存储预设数量阈值。
3.如权利要求2所述的渔业监护管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
数量解析设备，与范围分析设备连接，用于统计范围分析设备当前存在数据输出的各个引脚的数量，以作为即时引脚数量输出。
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