[发明专利]一种海洋微生物的实时监测方法

权利要求书

1.一种海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以视频流的形式实时采集海洋中待监测区域的水域状况，并从视频流存储的图像中选取最初的若干幅图像计算得到背景图像；

（2）将当前帧图像与背景图像做差得到前景图像，利用前景图像判断是否存在微生物，如果不存在微生物，则丢弃该当前帧图像，进行下一帧图像与背景图像做差判断；如果存在微生物，则对前景图像进行二值化操作以及闭运算，得到微生物候选区域；

（3）对微生物候选区域进行特征提取，并依据特征提取结果进行微生物种类的识别，并计算的微生物数量；

（4）将步骤（3）中得到的微生物种类以及数量进行存储，计算各种微生物的分布密度，并对分布密度超标的微生物进行报警。

2.如权利要求1所述的海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，所述步骤（1）中从视频流存储的图像中选取最初的若干幅图像计算得到背景图像，具体操作为：在视频流开始的一段时间内存储M帧图像，利用下式对M帧图像进行平均得到背景图像f_bg(x,y)：

fbg(x,y)=1MΣi=1Mfi(x,y)]]>

其中，f_i(x,y)为第i张图像；

i为图像的索引号；

M为图像的数量；

x，y为图像中的像素点坐标。

3.如权利要求2所述的海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，所述步骤（3）中依据特征提取结果进行微生物种类的识别时，采用支持向量机的方法。

4.如权利要求3所述的海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，所述支持向量机的类型为C-SVC，核函数选用径向基函数RBF。

5.如权利要求4所述的海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，所述步骤（3）中对微生物候选区域进行特征提取时，首先提取区域等效椭圆半长轴，区域等效椭圆半短轴，区域等效椭圆率，区域曲率，均值三阶矩，均值四阶矩以及等效圆直径的特征值，依据计算得到的这些特征值进行微生物种类的识别，如果识别结果的置信度大于0.8，则微生物识别过程完毕；如果识别结果的置信度小于0.8，则继续提取微生物候选区域的分形维数和骨架面积的特征值，并依据这两项特征值进行微生物种类的再次识别。

6.如权利要求5所述的海洋微生物的实时监测方法，其特征在于，每累计出现100～150帧不存在微生物的图像，则利用这100～150帧图像对背景图像进行更新，得到新的背景图像，并利用该新的背景图像进行微生物的识别。