一种水利枢纽鱼道视觉识别系统技术方案

本申请涉及一种水利枢纽鱼道视觉识别系统，它包括过鱼通道、水下相机、补偿光源和鱼类分析工作站；所述过鱼通道整体为X形，通道入口和通道出口到通道中部位置都是由大截面逐渐收缩为小截面；所述通道中部设置两侧有矩形玻璃槽；所述水下相机和补偿光源设置在矩形玻璃槽中，并通过数据传输线与鱼类分析工作站连接。本实用新型专利技术通过水下相机采集鱼类图信息，并发送给鱼类分析工作站，对鱼种类进行AI识别，同时进行鱼类数量统计、鱼类体积尺寸估算、鱼类行进速度监控、鱼类活跃信息监测。鱼类活跃信息监测。鱼类活跃信息监测。

【技术实现步骤摘要】
一种水利枢纽鱼道视觉识别系统


[0001]本申请涉及水下目标识别与检测
，具体涉及一种水利枢纽鱼道视觉识别系统。

技术介绍

[0002]水利设施的修建给我们的生产生活带来了极大的便利，也带来巨大经济社会效益，但是，拦水坝等水利工程阻碍了原河道中鱼类的洄游和营养物质的传输，对鱼类资源产生负面影响，严重破坏了鱼类栖息地并导致水生生物多样性的下降。为降低水利设施产生的负面影响，在修建有拦河坝等水利工程的地方的同时修建了包括鱼道在内的多种过鱼设施，以恢复河流连通性并帮助鱼类完成其生活史，实现坝上坝下种群的基因交流，可有效保护天然渔业资源、保障水生生态系统的连续性和多样性。鱼道过鱼效果是衡量鱼道建设价值和优化改造的依据，如何有效监测鱼道是判断其过鱼效果的关键所在。
[0003]鱼道的过鱼效果按监测方式可分为两大类，即直接法和间接法。
[0004](1)直接法包括张网法、堵截法、电捕鱼法等。直接法通过直接捕获鱼类能准确得到鱼道过鱼的种类、数量、大小等数据，但存在的缺点也很明显，一是对鱼体产生一定的伤害，二是监测过程较为繁琐且电捕鱼法还存在一定的安全隐患。直接法不适合长期监测使用。
[0005](2)间接法包括视频监测、水声学监测、遥测法和其他方法等。间接法的监测方式种类较多，大都存在不同程度的易受外界因素干扰的缺点，获取的数据准确度较直接法低，但间接法数据获取方式更加简单，能做到长期不间断监测，获得数据的种类更加全面。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于，提供一种水利枢纽鱼道视觉识别系统，对过鱼通道内的鱼种类进行AI识别，同时进行鱼类数量统计、鱼类体积尺寸估算、鱼类行进速度监控、鱼类活跃信息监测。
[0007]本技术采取的技术方案是：
[0008]一种水利枢纽鱼道视觉识别系统，包括过鱼通道、水下相机、补偿光源和鱼类分析工作站；所述过鱼通道为X型结构，通道入口和通道出口到通道中部位置都是由大截面逐渐收缩为小截面；所述通道中部设置两侧有矩形玻璃槽，所述矩形玻璃槽与过鱼通道活动连接；所述水下相机设置在通道中部一侧的矩形玻璃槽中，所述补偿光源设置在通道中部另一侧的矩形玻璃槽中，所述水下相机和补偿光源均设置有多个，并且一一对应设置；所述水下相机和补偿光源通过数据传输线与鱼类分析工作站连接。
[0009]进一步地，所述水下相机垂直排列在矩形玻璃槽中。
[0010]进一步地，所述补偿光源垂直排列在矩形玻璃槽中。
[0011]进一步地，所述水下相机和补偿光源在高度上交替设置，所述水下相机的位置高于对应补偿光源的位置。
[0012]进一步地，所述补偿光源的亮度随深度的增加而增加。
[0013]进一步地，所述水下相机和补偿光源设置有9个。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015](1)X型结构的过鱼通道将鱼群集中至通道中部的小截面，选取鱼道最小截面处的整个截面作为图像采集区域，利用水下相机进行鱼类图像捕捉，可提高水下相机的拍摄面积覆盖率，避免水下相机存在拍摄死角导致数据采集不全面、影响数据分析精度；同时也减少水下相机的铺设数量，降低施工难度。
[0016](2)每台水下相机对应设置有补偿光源，补偿光源对水下相机进行光源补偿，可提高水下相机拍摄图像的清晰度，便于后期对数据进行分析处理；多个水下相机和补偿光源分别垂直排列在通道中部两侧的矩形玻璃槽中，用于捕捉不同水深的图像；补偿光源的亮度随着深度的增加而增加，越靠近过鱼通道底部，补偿光源的亮度越高，使整个图像采集区域的光线亮度保持一致。
[0017](3)水下相机和补偿光源在高度上交替设置，水下相机的位置高于对应补偿光源的位置，避免补偿光源在水下相机工作的过程中直射水下相机的镜头，造成局部严重曝光；通过水下相机和补偿光源配合，提高系统的环境适应性，可采集白天、黑夜等多种场景下鱼类信息。
[0018](4)水下相机通过数据传输线将拍摄到的图像传送给鱼类分析工作站，鱼类分析工作站对鱼种类进行AI识别，同时进行鱼类数量统计、鱼类体积尺寸估算、鱼类行进速度监控、鱼类活跃信息监测，为建立鱼类数据库和知识图谱、河湖健康评估提供数据支撑。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为本技术实施例的结构示意图。
[0021]图2为本技术实施例过鱼通道的结构示意图。
[0022]图3为本技术实施例鱼类分析工作站的鱼类数量统计表。
[0023]附图标记解释：1.过鱼通道、2.水下相机、3.补偿光源、4.鱼类分析工作站、5.通道入口、6.通道出口、7.矩形玻璃槽。
具体实施方式
[0024]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0025]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成
部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0026]实施例1：
[0027]如图1和图2所示，一种水利枢纽鱼道视觉识别系统，包括过鱼通道1、水下相机2、补偿光源3和鱼类分析工作站4；所述过鱼通道1为X型结构，通道入口5和通道出口6到通道中部位置都是由大截面逐渐收缩为小截面；所述通道中部设置两侧有矩形玻璃槽7，所述矩形玻璃槽7与过鱼通道1活动连接；所述水下相机2设置在通道中部一侧的矩形玻璃槽7 中，所述补偿光源3设置在通道中部另一侧的矩形玻璃槽7中，所述水下相机2和补偿光源 3均设置有多个，并且一一对应设置；所述水下相机2和补偿光源3通过数据传输线与鱼类分析工作站4连接。
[0028]所述过鱼通道1为X型结构，通道入口5和通道出口6处面截面积大，通道中部截面积小。选取过鱼通道1最小截面处的整个截面作为图像采集区域，利用水下相机2进行鱼类图像捕捉，鱼群由通道入口5进入过鱼通道1，随着过鱼通道1截面积逐渐减小，鱼群被集中至通道中部的图像采集区域，便于水下相机2采集图像，提高水下相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水利枢纽鱼道视觉识别系统，其特征在于，包括过鱼通道、水下相机、补偿光源和鱼类分析工作站；所述过鱼通道为X型结构，通道入口和通道出口到通道中部位置都是由大截面逐渐收缩为小截面；所述通道中部设置两侧有矩形玻璃槽，所述矩形玻璃槽与过鱼通道活动连接；所述水下相机设置在通道中部一侧的矩形玻璃槽中，所述补偿光源设置在通道中部另一侧的矩形玻璃槽中，所述水下相机和补偿光源均设置有多个，并且一一对应设置；所述水下相机和补偿光源通过数据传输线与鱼类分析工作站连接。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，江凌，邹军贤，丁维馨，李连国，张李荪，钟修清，万国勇，吴勰，黄兰波，廖冬芽，曾一夫，钟志坚，肖志鹏，于长清，吴雅珍，
申请(专利权)人：江西省水利规划设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：