[发明专利]一种适用于水质监测的鱼体运动速度检测方法

摘要

本发明公开了一种适用于水质监测的鱼体运动速度检测方法，它涉及数字图像处理技术领域。通过摄像头采集鱼体运动视频，读取视频并逐帧分离为图片，对图像进行预处理操作，进行背景建模获得最终背景图像，通过Otsu算法获取自适应最佳分割阈值，每个视频帧图像与最终背景图像差分获取鱼体运动目标图像，通过连通区域质心法获取鱼体运动目标质心位置，求得质心，确定实际距离与像素坐标距离比值，求出鱼体在该时间段内的运动距离，由视频帧率与帧间隔关系确定运动时间，求得鱼体运动速率，确定鱼体当前时刻运动方向角，根据鱼体当前位置及运动速度规律分析水环境变化情况。本发明实时准确地获取鱼体运动速度，降低检测成本，提高算法检测精度。

主权项

一种适用于水质监测的鱼体运动速度检测方法，其特征在于，其步骤为：(1)通过摄像头采集鱼体运动视频，查看视频帧率，并解码为MPEG4压缩视频格式；(2)技术人员可根据需求截取待检测的鱼体运动状态及背景视频，读取视频并逐帧分离为图片；(3)对图像进行去噪、增强等预处理操作；(4)调用背景视频帧图像，进行背景建模获得最终背景图像；(5)通过Otsu算法获取自适应最佳分割阈值，Otsu算法原理简单，容易实现，对目标与背景相差较大的图像具有较好的分割效果；(6)每个视频帧图像与最终背景图像差分获取鱼体运动目标图像；(7)通过连通区域质心法获取每个鱼体运动目标的质心位置；(8)建立参考坐标系，确定实际距离与像素坐标距离比值，求出鱼体在该时间段内的运动距离；(9)摄像头视频帧率已知，确定帧间隔，由视频帧率与帧间隔关系确定运动时间；(10)根据运动距离与运动时间的关系，求得鱼体运动速率；(11)根据参考坐标系及质心位置，确定鱼体相对参考坐标系的运动方向角；(12)根据鱼体当前位置及运动速度变化规律，分析水环境变化情况。