[发明专利]一种端到端的浮游生物数据库构建系统及方法

权利要求书

1.一种端到端的浮游生物数据库构建系统，其特征在于：包括视频采集处理单元、目标检测单元、目标识别单元以及浮游生物数据库构建单元，其中：

所述视频采集处理单元用于记录浮游生物生存状态的视频信息并拆分成帧图像；

所述目标检测单元：用于接收所述视频采集处理单元上传的帧图像，并进行基于清晰度的扫描和图像分割，得到清晰的浮游生物感兴趣域；

所述目标识别单元：用于识别所述浮游生物感兴趣域中的同一目标对象

所述浮游生物数据库构建单元：用于将同一目标对象在不同的浮游生物感兴趣域中的图像信息进行融合，形成每个目标对象清晰的形态结构特征数据库。

2.一种端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过视频采集处理单元记录浮游生物生存状态的视频信息并拆分成帧图像F_i，i为图像帧序号；

S2：对每一帧图像进行基于清晰度的扫描和图像分割，得到清晰的浮游生物感兴趣域R_i；

S3：识别所述浮游生物感兴趣域中的同一目标对象；

S4：将同一目标对象在不同的浮游生物感兴趣域中的图像信息进行融合，形成每个目标对象清晰的形态结构特征数据库。

3.根据权利要求2所述的端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：将帧图像F_i进行拉普拉斯变换得到相应的高通图像H_i；

S22：删除全局清晰度指标低于预设阈值的高通图像；

S23：将筛选出的高通图像进行阈值分割和形态学处理，将浮游生物区域与背景区域隔离得到二值图像B_i，通过图像分割得到浮游生物感兴趣域；

S24：删除局部清晰度指标低于预设阈值的浮游生物感兴趣域，得到最终清晰的浮游生物感兴趣域R_i。

4.根据权利要求3所述的端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，所述全局清晰度指标通过计算，其中H_i(x,y)表示第i张高通图像中坐标(x,y)处的像素值，为第i张高通图像各个像素点的均值。

5.根据权利要求3或4所述的端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，所述局部清晰度指标通过计算，其中n为二值图像B_i中目标区域的像素个数，表示局部均值，H_i(x,y)表示第i张高通图像中坐标(x,y)处的像素值，B_i(x,y)表示第i张二值图像中坐标(x,y)处的像素值。

6.根据权利要求2或3所述的端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤包括：

S31：通过两个浮游生物感兴趣域的长宽比和面积比判断是否可能包含同一目标对象；

S32：对可能包含同一目标对象的两个浮游生物感兴趣域进行图像配准，将二者变换到相同的坐标系下；

S33：判断目标重合度是否大于预设阈值，如果目标重合度大于预设阈值，则认定二者属于同一目标对象的感兴趣域；否则，认为二者属于不同目标对象的感兴趣域。

7.根据权利要求6所述的端到端的浮游生物数据库构建方法，其特征在于，所述目标重合度包括按照计算的第一指标，以及按照计算的第二指标，当所述第一指标和所述第二指标均大于各自对应的阈值时，认定两个浮游生物感兴趣域属于同一目标对象的感兴趣域，其中：

B_overlap(x,y)＝B₁(x,y)·B₂(x,y)表示两个感兴趣区域中浮游生物的重合区域；

表示目标区域；

B₁(x,y)和B₂(x,y)分别表示待处理的两个浮游生物感兴趣域的二值图像；

area₁和area₂分别为待处理的两个浮游生物感兴趣域的二值图像面积。