[发明专利]一种基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法和系统

权利要求书

1.一种基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，包括：

对鱼道的入侵边界区域的图像进行实时采集，提取所述图像中的目标轮廓；

设置鱼道的所述入侵边界区域包括左临界edgeleft和右临界edgeright，根据所述目标轮廓在鱼道的所述入侵边界区域的游动方向，选择游进和游出所述入侵边界区域为不同临界的鱼，作为目标鱼进行计数。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，通过对所述图像进行二值化处理提取所述图像中的目标轮廓。

3.根据权利要求2所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，设置经过二值化处理的当前的所述图像的像素矩阵为M_t，所述像素矩阵M_t的第x₀到x₁行，第y₀列到y₁列的子矩阵为

若子矩阵为鱼类部分，则

若子矩阵为背景部分，则

其中，M_abs＝|M_t+1-M_t|,M_t+1表示下一帧所述图像的像素矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，设置鱼类部分的图像矩阵为所述图像的像素矩阵，根据前后帧图像中鱼类部分的图像矩阵的位置关系，筛选出采集图像中相同的鱼记为一个目标鱼。

5.根据权利要求4所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，所述图像中相同的鱼的筛选包括：

设置鱼X在当前时刻的图像矩阵为下一时刻的图像矩阵为鱼Y在又下一时刻的图像矩阵为

根据所述鱼X和鱼Y在前后帧图像中的图像矩阵，计算前后帧图像中目标鱼的均方差：

V₀＝[x₂-x₀，y₂-y₀]

S₀＝(x₁-x₀)×(y₁-y₀)

V₁＝[x₄-x₂，y₄-y₂]

S₁＝(x₃-x₂)×(y₃-y₂)

D＝(|V₁|-|V₀|)²+(|V₁|-|V₀|)²

遍历寻找前后帧图像中目标鱼的均方差的最小值D_min,若D＝D_min且则鱼X和鱼Y为同一条鱼。

6.根据权利要求1所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数方法，其特征在于，追踪提取的所述目标轮廓的速度，将在水平方向上的运动速度与水流速度一致的目标轮廓从需要计数的目标鱼中剔除。

7.一种基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数系统，其特征在于，包括图像采集器、处理器和存储器，所述图像采集器对鱼道的入侵边界区域的图像进行实时采集，所述存储器中存储有可由所述处理器执行的指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

8.根据权利要求7所述的基于图像识别的水电工程鱼道过鱼计数系统，其特征在于，若所述图像采集器处于网络良好状态，则所述处理器和所述存储器实时进行图像处理计数，并将采集的所述图像和计数结果实时传输至客户端；

若所述图像采集器处于弱网络状态，则所述处理器和所述存储区实时进行图像处理计数，并将采集到的所述图像定期手动拷贝至所述客户端，将计数结果实时传输至所述客户端；

若所述图像采集器处于无网络状态，则将采集到的所述图像定期手动拷贝至包括所述处理器和所述存储器的服务器中执行图像处理计数，由所述服务器实时将所述图像和所述计数结果传输至所述客户端。