[发明专利]一种鱼类生长监控方法和系统

权利要求书

1.一种鱼类生长监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用摄像头采集含有目标鱼的二维图像，并检测出目标鱼在摄像头中的位置，完成鱼类目检测，获得鱼类目标框；

2)对目标框进行边缘提取和连通区域求解，获取目标框内鱼所有像素的集合U，集合U内所有像素{x_i，y_i}都是构成鱼的像素点；

3)对集合U内每个像素进行视差匹配，获取其视差值，并进行优化处理；

4)利用摄像头参数及其成像原理，根据每个像素点优化后的视差值算出鱼到摄像头的距离；

5)根据所述目标鱼图像中鱼的长度及步骤4)中算出的鱼到摄像头的距离求解出鱼的真实长度，实现鱼类生长监控。

2.根据权利要求1所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤1)中鱼类目检测方法包括：

1-1)获取养殖场内包含鱼的图片，对所有图片中的鱼进行类别标记，得到鱼类样本训练集；

1-2)将训练集中样本输入神经网络中进行训练，得到鱼类目标检测模型；

1-3)将目标鱼图像输入所述鱼类目标检测模型中得到鱼的种类。

3.根据权利要求2所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤1)中，利用YOLO算法回归出所述的目标框(x，y，w，h，i)，其中(x，y)代表矩形框中心在整体像素坐标系下的坐标，(w，h)代表矩形框的宽和高，(i)代表目标属性，此为鱼的种类。

4.根据权利要求1所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤2)中，利用SOBEL算子进行边缘提取，并进行膨胀腐蚀处理；连通区域求解默认最大连通区域时鱼。

5.根据权利要求1所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤3)中对视差值进行优化处理的方法包括：

设置阈值(D_min，D_max)，对于dD_max或者dD_min的像素点(x_i，y_i)，将其认为误匹配点，通过双线性插值的方法，重新求解出新的视差值d_new，赋予该点(x_i，y_i，d＝d_new)。

6.根据权利要求1所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤4)包括：

4-1)利用摄像头参数及其成像原理，根据每个像素点的视差值d，算出各个像素点到摄像头的距离depth；

4-2)获取各个像素点的depth后，通过求平均获得集合U内所有像素点到摄像头的平均距离D，以该距离D作为鱼到摄像头的距离。

7.根据权利要求6所述的鱼类生长监控方法，其特征在于，步骤4-1)中，通过以下公式求解距离depth：

depth＝f*B/(x_left-x_right)

其中，x_left和x_right为真实点在左目和右目摄像头的坐标；B为摄像头基线参数，f为焦距。

8.一种鱼类生长监控系统，其特征在于，包括目标检测模块、立体匹配模块、后端优化模块和计算模块；

所述目标检测模块用于检测鱼的种类；

所述立体匹配模块用于获取鱼类像素点集合内的各像素点的视差；

所述后端优化模块用于对于视差匹配结果进行优化；

所述计算模块用于计算鱼的真实长度。