[发明专利]一种珊瑚礁生境调查视频分析方法

权利要求书

1.一种珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对珊瑚礁生境进行视频采集；

步骤2：训练珊瑚生境图像语义分割模型，对采集到的珊瑚礁生境视频逐帧图像语义分割，逐帧计算不同种类珊瑚礁的盖度；

步骤3：获得视频相应帧的加权系数；

步骤4：利用不同种类珊瑚礁的盖度与视频相应帧的加权系数，估算珊瑚礁生境的总盖度和每种珊瑚礁的盖度；

其中，所述步骤4包括：

（41）、将步骤2中不同种类珊瑚礁的盖度与步骤3中的视频相应帧的加权系数相乘，得到各帧中珊瑚礁矫正后盖度；其中视频第一帧的原始盖度数据不进行处理，从第二帧开始处理；

（42）、求各帧中珊瑚礁矫正后盖度的平均值，得到整个样带中珊瑚礁总盖度和每种珊瑚礁的盖度。

2.如权利要求1所述的珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，所述步骤1包括：

（11）、在珊瑚礁区布设样带；

（12）、潜水员沿样带拍摄珊瑚礁生境视频。

3.如权利要求2所述的珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，所述样带的长度为50-100米。

4.如权利要求1所述的珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：

（21）、建立语义分割数据集；采用DeepLabV3+模型对语义分割数据集进行训练和验证，以此生成珊瑚生境图像语义分割模型；

（22）、利用建立的上述DeepLabV3+模型逐帧对珊瑚礁生境视频进行语义分割，生成各帧珊瑚礁分布的语义图；

（23）、利用所述语义图，逐帧计算不同珊瑚礁的盖度。

5.如权利要求4所述的珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，所述珊瑚礁的盖度为每种珊瑚礁的像素数与图片总像素数的比值。

6.如权利要求1所述的珊瑚礁生境调查视频分析方法，其特征在于，所述步骤3包括：

（31）、采用稀疏光流法提取视频每两帧间特征点的光流向量的方向和幅值；

（32）、两帧间特征点的光流向量方向的计算方法为：

将两帧间特征点的光流向量与水平向右单位向量（1,0）的夹角，以5度为间隔宽度将0至360度划分为72个区间，将两帧间特征点的光流向量按其方向归入不同区间；

（33）、对各区间内的所述光流向量幅值进行累加；

（34）、采用高斯滤波对各区间内两帧间特征点的光流向量累加幅值所得到的一维向量进行平滑；

（35）、取50度至130度区间内两帧间特征点的光流向量累加幅值中的最大值作为对应帧间视频运动速度，记作V；取两帧间特征点的光流向量累加幅值最大值所在区间的角度中间值作为对应帧间视频运动角度，记作θ；

（36）、计算视频相应帧的加权系数为：

V·sinθ。