CN114168093A - 应用于探鱼仪的显示控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了应用于探鱼仪的显示控制方法及系统，显示控制方法包括：数据接收步骤：通信部分对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，通信部分根据信号发生设备的状态信息，通过第一初始控制参数获得第一数据；原始声呐数据获取步骤：通信部分对第一数据进行解析获得原始声呐数据；数据处理步骤：数据处理部分对原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；数据可视化步骤：数据处理部分将第三声呐图像与鱼类评估数据发送到数据可视化部分，数据可视化部分通过电脑端显示第三声呐图像以及鱼类评估数据。

Description

应用于探鱼仪的显示控制方法及系统

技术领域

本申请涉及鱼群探测设备软件系统技术领域，尤其涉及一种显示控制方法及系统。

背景技术

随着近几年微电子技术和人工智能技术的发展，为探鱼仪的研制带来了新的技术发展方向，大规模信号处理器的不断出现，为更复杂、更高性能的探测信号处理技术在鱼类探测中使用提供了硬件条件，从而为实现更高性能的探鱼仪带来了新的契机。探鱼仪显控系统作为探测数据的存储、处理及可视化和用户操作指令输入系统，一方面向用户展示探测结果，同时接收用户指令及设置，并将参数传递给信号发生设备，是整个探鱼仪设备必不可缺的部分。

目前，国内的单波束探鱼仪显控软件系统主要基于国外的硬件设备进行研发，接收到的数据也是经过处理之后的的具有某种特定格式的数据，显控系统直接将其进行解析、显示即可。因而，针对不依赖进口硬件设备如何获取单波束声呐原始数据并直接对原始声呐数据进行数据处理成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种应用于探鱼仪的显示控制方法及系统，以至少通过本发明解决了通过进口设备获取到特殊处理过后的声呐数据，导致无法获得原始声呐数据以及无法直接对单波束原始声呐数据进行数据处理等问题。

本发明提供了显示控制方法，包括：

数据接收步骤：通信部分对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信部分根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取步骤：所述通信部分对所述第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理步骤：数据处理部分对所述原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对所述数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对所述第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化步骤：数据处理部分将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到数据可视化部分，所述数据可视化部分通过电脑端显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

上述的显示控制方法中，所述数据接收步骤包括：

所述数据接收步骤包括：

所述通信部分解析所述第一用户配置数据获得所述第一初始控制参数；

所述信号发生设备对所述通信部分发送设备运行状态数据后，所述通信部分对所述设备运行状态数据进行解析获得所述信号发生设备的所述状态信息后，所述信号发生设备将所述状态信息发送到所述通信部分；

所述通信部分根据所述状态信息，对所述信号发生设备的工作状态进行判断获得判断结果。

上述的显示控制方法中，所述数据接收步骤还包括：

所述通信部分根据所述判断结果将所述第一初始控制参数发送到所述信号发生设备，所述信号发生设备使用所述第一初始控制参数采集所述第一数据后，将所述第一数据发送到所述通信部分。

上述的显示控制方法中，所述原始声呐数据获取步骤包括：

所述通信部分对所述第一数据进行解析获得所述原始声呐数据后，将所述原始声呐数据发送到所述数据处理模块；

数据处理模块根据预设数据格式对所述原始声呐数据的数据格式进行转换获得第二数据后，将所述第二数据写入到本地文件中。

上述的显示控制方法中，所述数据处理步骤包括：

所述数据处理部分对所述原始声呐数据进行数据转换获得所述数据矩阵。

上述的显示控制方法中，所述数据处理步骤还包括：

根据伪彩色变化规则对所述数据矩阵进行伪彩色变化获得第一声呐图像；

对所述第一声呐图像进行滤波获得第二声呐图像后，对所述第二声呐图像进行图像加强操作，获得所述第三声呐图像。

上述的显示控制方法中，所述数据处理步骤还包括：

所述数据处理部分对所述第三声呐图像进行边缘检测，获得鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据；

根据所述鱼群检测数据以及所述鱼群跟踪数据，对鱼群进行鱼类数量评估获得所述鱼类评估数据。

上述的显示控制方法中，所述数据可视化步骤包括：

所述数据可视化部分包括声呐图像显示区域、控制参数设置区域以及显示参数设置区域。

上述的显示控制方法中，所述数据可视化步骤还包括：

所述数据处理部分将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到所述数据可视化部分后，所述数据可视化部分在所述声呐图像显示区域显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

本发明还提供显示控制系统，其中，适用于上述所述的显示控制方法，所述显示控制系统包括：

数据接收单元：通信子系统对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信子系统根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取单元：所述通信子系统对所述第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理单元：数据处理子系统对所述原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对所述数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对所述第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化单元：数据处理子系统将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到数据可视化模块，所述数据可视化模块通过电脑端显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

相比于相关技术，本发明提出的应用于探鱼仪的显示控制方法及系统，通信子系统主要功能为接收信号发生设备采集到的原始数据并进行解析；将用户配置参数发送给信号发生设备，接收信号发生设备运行状态数据；将原始声呐数据写入文件。本发明数据处理子系统包含声呐数据预处理算法、声呐图像处理算法以及专家知识库等，简单高效的将声呐原始观测数据转换成了声呐图像进行并对其进行处理。本发明数据可视化子系统功能包括探测结果可视化；接受用户操作，并将配置数据进行存储与下发。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的显示控制方法流程图；

图2是根据本申请实施例的显示控制流程图；

图3是根据本申请实施例的通信模块与信号发生设备通信流程图；

图4是根据本申请实施例的数据处理模块处理流程图。

图5为本发明的显示控制系统的结构示意图。

其中，附图标记为：

数据接收单元：51；

用户配置数据配置步骤：52；

数据处理步骤：53；

数据可视化步骤：54。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明实现了单波束声呐原始数据自动解析、预处理、数据分析与计算、存储及可视化等功能，并能够接受用户指令控制信号发生设备同时支持历史数据查询功能。

下面结合具体实施例对本发明进行说明。

实施例一

本实施例提供了显示控制方法。请参照图1至图4，图1是根据本申请实施例的显示控制方法流程图；图2是根据本申请实施例的显示控制流程图；图3是根据本申请实施例的通信模块与信号发生设备通信流程图；图4是根据本申请实施例的数据处理模块处理流程图，如图1至图4所示，显示控制方法包括如下步骤：

数据接收步骤S1：通信部分对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信部分根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取步骤S2：通信部分对第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理步骤S3：数据处理部分对原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化步骤S4：数据处理部分将第三声呐图像与鱼类评估数据发送到数据可视化部分，数据可视化部分通过电脑端显示第三声呐图像以及鱼类评估数据。

在实施例中，数据接收步骤S1包括：

通信部分解析第一用户配置数据获得第一初始控制参数；

信号发生设备对通信部分发送设备运行状态数据后，通信部分对设备运行状态数据进行解析获得信号发生设备的状态信息后，信号发生设备将状态信息发送到通信部分；

通信部分根据状态信息，对信号发生设备的工作状态进行判断获得判断结果。

在实施例中，数据接收步骤S1还包括：

通信部分根据判断结果将第一初始控制参数发送到信号发生设备，信号发生设备使用第一初始控制参数采集第一数据后，将第一数据发送到通信部分。

在实施例中，原始声呐数据获取S2步骤包括：

通信部分对第一数据进行解析获得原始声呐数据后，将原始声呐数据发送到数据处理模块；

数据处理模块根据预设数据格式对原始声呐数据的数据格式进行转换获得第二数据后，将第二数据写入到本地文件中。

在实施例中，数据处理步骤S3包括：

数据处理部分对原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵。

在实施例中，数据处理步骤S3还包括：

根据伪彩色变化规则对数据矩阵进行伪彩色变化获得第一声呐图像；

对第一声呐图像进行滤波获得第二声呐图像后，对第二声呐图像进行图像加强操作，获得第三声呐图像。

在实施例中，数据处理步骤S3还包括：

数据处理部分对第三声呐图像进行边缘检测，获得鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据；

根据鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据，对鱼群进行鱼类数量评估获得鱼类评估数据。

在实施例中，数据可视化步骤S4包括：

数据可视化部分包括声呐图像显示区域、控制参数设置区域以及显示参数设置区域。

在实施例中，数据可视化步骤S4还包括：

数据处理部分将第三声呐图像与鱼类评估数据发送到数据可视化部分后，数据可视化部分在声呐图像显示区域显示第三声呐图像以及鱼类评估数据。

实施例二请参照图5，图5为本发明的显示控制系统的结构示意图。如图5所示，发明的显示控制系统，适用于上述的显示控制方法，显示控制系统包括：

数据接收单元51：通信子系统对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信子系统根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取单元52：所述通信子系统对所述第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理单元53：数据处理子系统对所述原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对所述数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对所述第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化单元54：数据处理子系统将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到数据可视化模块，所述数据可视化模块通过电脑端显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

在具体实施中，数据接收单元51中，首先通信子系统接收显控系统启动信息后，客户端进行初始化操作，完成通信子系统中各个模块的初始化；其次，通信子系统模块获取并解析用户配置数据，解析后的数据作为本次通过通信协议传输给信号发生设备的初始控制参数，其中初始控制参数包括探鱼仪量程参数、信号长度以及发射模式等；最后，通信子系统接收信号发生设备传输的信号发生设备的状态信息，通信子系统通过状态信息判断设备能否正常工作，若信号发生设备工作状态正常，则将初始控制参数发送给信号发生的设备，信号发生设备通过初始控制参数输出声呐数据、设备固有数据以及运行状态等原始声呐数据。

在具体实施中，原始声呐数据获取单元52中，首先通信子系统接收并解析信号发生设备采集的原始声呐数据后，将解析后的原始声呐数据传输到数据处理模块中对其进行数据格式转换；其次，将解析后的原始声呐数据根据特定的数据格式写入到本地文件，便于用户进行历史数据回访；最后通信子系统判断用户是否重新配置参数，若用户重新配置参数，则通信子系统通知信号发生设备停止对通信子系统的数据发送，同时通信子系统将新的初始控制参数发送到信号发生设备，使信号发生设备根据新的初始控制参数采集数据。

在具体实施中，数据处理单元53中，首先数据处理子系统接收并解析用户设置的显示参数，解析后的数据作为数据处理过程中各算法的参数，如增益调节参数等，数据解析结束后，对原始声呐数据进行数据转换，主要包括数据格式统一整理、缺失值的补全等获取数据矩阵，假设单个波束采集的数据点数为M，一共有N个波束，则经过数据转换后可以得到M行N列的数据；其次，对矩阵进行图像转换获得声呐图像后，对声呐图像进行滤波，去除数据中的背景噪声，对进行滤波后的声呐图像进行图像增强，加强鱼群、鱼体的局部特征，其中，算法库中可包含多种滤波及图像增强算法供用户进行选择，同时用户还可对算法中涉及到的关键参数进行手动配置；最后，对声呐图像进行边缘检测，根据需要实现目标的不同分别完成鱼群分割、鱼体特征提取，获得鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据后，根据鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据，对鱼群进行鱼类数量评估获得鱼类评估数据，最终实现鱼群检测、鱼群跟踪进而实现鱼类数量评估。

在具体实施中，数据可视化单元54中，数据可视化模块按照功能主要分为三部分：声呐图像显示区域、控制参数设置区域以及显示参数设置区域，其中，数据可视化模块通过电脑端或单片机加显示器显示数据。

声呐图像显示区域可用于显示声呐图像，叠加显示鱼群信息及鱼类数量信息，数据处理单元53中得到的增强后的声呐图像、鱼群检测、跟踪结果以及鱼类数量评估结果传输给数据可视化子系统后，在声呐图像显示区域进行显示；控制参数设置区域供用户对信号发生设备所需控制参数进行设置；显示参数设置区域供用户对图像处理算法中所必须设置的参数以及声呐图像显示相关参数进行设置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

综上所述，本发明从声呐及其数据处理、图像处理的原理和方法出发，使显控软件系统具备了良好的人机交互界面，接收信号发生设备采集到的原始声呐探测数据后，能够简单高效的将声呐原始观测数据转换为声呐图像进行处理及其可视化，并具备了原始数据存储和交互式查询的功能。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种显示控制方法，其特征在于，应用于单波束探鱼仪的场景，所述显示控制方法包括：

数据接收步骤：通信部分对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信部分根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取步骤：所述通信部分对所述第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理步骤：数据处理部分对所述原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对所述数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对所述第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化步骤：数据处理部分将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到数据可视化部分，所述数据可视化部分通过电脑端显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

2.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据接收步骤包括：

所述通信部分解析所述第一用户配置数据获得所述第一初始控制参数；

所述信号发生设备对所述通信部分发送设备运行状态数据后，所述通信部分对所述设备运行状态数据进行解析获得所述信号发生设备的所述状态信息后，所述信号发生设备将所述状态信息发送到所述通信部分；

所述通信部分根据所述状态信息，对所述信号发生设备的工作状态进行判断获得判断结果。

3.根据权利要求2所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据接收步骤还包括：

所述通信部分根据所述判断结果将所述第一初始控制参数发送到所述信号发生设备，所述信号发生设备使用所述第一初始控制参数采集所述第一数据后，将所述第一数据发送到所述通信部分。

4.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述原始声呐数据获取步骤包括：

所述通信部分对所述第一数据进行解析获得所述原始声呐数据后，将所述原始声呐数据发送到所述数据处理模块；

数据处理模块根据预设数据格式对所述原始声呐数据的数据格式进行转换获得第二数据后，将所述第二数据写入到本地文件中。

5.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据处理步骤包括：

所述数据处理部分对所述原始声呐数据进行数据转换获得所述数据矩阵。

6.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据处理步骤还包括：

根据伪彩色变化规则对所述数据矩阵进行伪彩色变化获得第一声呐图像；

对所述第一声呐图像进行滤波获得第二声呐图像后，对所述第二声呐图像进行图像加强操作，获得所述第三声呐图像。

7.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据处理步骤还包括：

所述数据处理部分对所述第三声呐图像进行边缘检测，获得鱼群检测数据以及鱼群跟踪数据；

根据所述鱼群检测数据以及所述鱼群跟踪数据，对鱼群进行鱼类数量评估获得所述鱼类评估数据。

8.根据权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据可视化步骤包括：

所述数据可视化部分包括声呐图像显示区域、控制参数设置区域以及显示参数设置区域。

9.根据权利要求8所述的显示控制方法，其特征在于，所述数据可视化步骤还包括：

所述数据处理部分将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到所述数据可视化部分后，所述数据可视化部分在所述声呐图像显示区域显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

10.一种显示控制系统，其特征在于，包括：

数据接收单元：通信子系统对第一用户配置数据进行解析获得第一初始控制参数后，所述通信子系统根据所述信号发生设备的状态信息，通过所述第一初始控制参数获得第一数据；

原始声呐数据获取单元：所述通信子系统对所述第一数据进行解析获得原始声呐数据；

数据处理单元：数据处理子系统对所述原始声呐数据进行数据转换获得数据矩阵后，对所述数据矩阵进行处理获得第三声呐图像，对所述第三声呐图像进行边缘检测获得鱼类评估数据；

数据可视化单元：数据处理子系统将所述第三声呐图像与所述鱼类评估数据发送到数据可视化模块，所述数据可视化模块通过电脑端显示所述第三声呐图像以及所述鱼类评估数据。

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