[发明专利]一种基于动水槽试验的围网网具体积估算方法

权利要求书

1.一种基于动水槽试验的围网网具体积估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供一顶部开口的动水槽，动水槽的底面、正后方壁均安置网格标尺，在所述动水槽顶部开口中心处架设有绞机，且所述绞机上安装有两个摆动杆，各摆动杆的末端均配置有一用于网具括纲收绞传动定滑轮，第一摆动杆末端安装有一放网平台，且第一摆动杆能够以中心的绞机为圆心进行水平圆周的转动；

S2、将网具放置放网平台，其中一端连接第一摆动杆，另一端连接第二摆动杆，括纲两端通过两个摆动杆上的定滑轮连接到中间绞机；

S3、在动水槽正上方和正前方安置第一摄像机、第二摄像机用于拍摄放网及绞纲整个操作过程；

S4、启动仪器，使第一摆动杆开始进行圆周运动，第二摆动杆静止，进而释放网具，网具浮子纲浮于水面，沉子纲牵引网具下沉，当第一摆动杆运动结束，启动绞机收绞括纲，最终括纲收绞结束，操作结束；

S5、试验视频按照间隔截取图片，然后进行视觉矫正，获得网具的浮子纲、沉子纲以及网具轮廓的节点位置数据；

S6、利用Y轴与Z轴所构成的平面将网具空间包围体积分为网背部和网口部两个部分，分别进行体积计算，最后将体积相加得到围网包围体积；

其中，步骤S5包括如下：

S51、将动水槽的主尺度定义为长A、宽B、深H；

S52、在正视图中，当网具网口方向平行于水槽长度方向且网具中点处在水槽宽度一半的位置上放网时，在动水槽宽B/2处并以动水槽横向截面上建立直角坐标系，以当前动水槽横向截面的长和深作为水槽的长和深，根据拍摄画面中的网具沉子纲在直角坐标系中的位置从而获得网具的沉降深度数据；

S53、在俯视图中，直接以动水槽的顶部开口边缘所围成的矩形区域作为水槽的长和宽建立坐标系获得网具浮子纲的节点位置数据，

对于沉子纲，利用在步骤S52获取的网具沉降深度所占水槽总深度比例，等比缩放为沉子纲所在水层对应的水槽的长和宽，在此平面建立坐标系，获得沉子纲的节点位置数据；

分析俯视图和正视图将网具沿Z轴方向分为无数个半椭圆柱，其中椭圆柱计算公式：a×b×π×h，其中a为长半轴，b为短半轴，h为高；

通过分析网具的沉降深度与网衣轮廓存在函数关系，利用网具的沉降深度与椭圆半轴拟合出关系式，进而通过积分半椭圆柱法，分别计算网背部和网口部，最终将两部分体积相加，获得网具包围体积；

计算公式如下：

x_网背＝a(z) (1)

a(z)＝c₁z⁴+c₂z³+c₃z²+c₄z+c₅ (2)

x_网口＝A(z) (3)

A(z)＝C₁z⁴+C₂z³+C₃z²+C₄z+C₅ (4)

b(z)＝e₁z⁴+e₂z³+e₃z²+e₄z+e₅ (6)

其中，V为网具包围体积，x_网背为网背部椭圆长半轴，y为椭圆短轴，x_网口为网口部椭圆长半轴，z为网具沉降深度，c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、e₁、e₂、e₃、e₄、e₅分别为系数。

2.如权利要求1所述的基于动水槽试验的围网网具体积估算方法，其特征在于，步骤S5中，

放网过程中摄像机的视频以每6秒间隔截取图片，利用鱼眼镜头畸变校正软件对畸变图像进行矫正。