基于计算机视觉对虾抗逆性实验视频分析系统

发布时间：2020-06-10 12:20

【摘要】：选育具有优良抗逆性的虾苗是对虾养殖产业的重中之重,同时也是对虾养殖的核心技术。研究人员通过设计抗逆性实验来研究对虾的抗逆极限和最适宜的对虾养殖环境,然而抗逆性实验往往持续的时间较长,通过人工观测费时费力,且对虾的运动数据无法通过人工测量计算,难以对虾的运动进行定量分析。而近年来,计算机视觉技术高速发展,在行人和车辆的检测识别跟踪方面都有较为成熟的应用,但还未有针对对虾育种研究的应用。针对以上问题视频分析系统基于计算机视觉技术以及OpenCV和Qt设计出一套视频分析系统,该系统用于分析对虾的抗逆性实验视频。主要工作如下:(1)对抗逆性实验视频中的对虾进行目标检测和分离。基于背景建模的目标检测技术,通过建立视频的背景模型区分前景目标和背景图像,通过滤波和阈值化处理将检测到的前景目标进行分离。(2)对抗逆性实验视频中对虾的生存状态进行判断并记录死亡时间。对目标检测的结果进行HOG特征提取放入SVM中进行对虾的状态分类,通过检测对虾是否长时间处于一个侧翻且弯曲的状态来判断对虾是否已经死亡。(3)对抗逆性实验视频中对虾进行了单目标跟踪。本系统采用检测算法对Camshift跟踪算法进行初始化和目标找回完成对视频中的对虾的目标跟踪。(4)对抗逆性实验视频中对虾的运动数据的计算。根据目标跟踪结果可以获得对虾在每一帧中的位置,通过相应的计算得到对虾的运动路程,运动速度,运动加速度,运动改变角度等数据。(5)利用Qt实现了简易的界面,用户能通过界面进行文件的输入输出,参数设置以及数据处理实时检测,便于非计算机专业的对虾养殖研究人员的的操作。该视频分析系统将计算机视觉技术应用于对虾抗逆性实验研究,不仅节省对虾养殖相关研究人员的人力和时间,而且提供了较为准确的数据用于定量分析,为虾苗选育和对虾行为学研究提供了重要的辅助。
【图文】：

本文还设计了多个功能模块。具体功能模块可以参见表３－１。逡逑（１）文件系统模块：该模块主要实现的功能是文件的输入输出。文件输入主要逡逑是指需要处理的视频文件，本视频分析系统支持ａｖｉ，邋ｍｐ４，邋ｗｍａ等多种主流视逡逑频文件的处理。文件输出主要指可对处理的实验结果数据进行保存。视频分析系逡逑统处理视频可获得的数据有相应时间点的实验对象的运动轨迹（即各个时刻的坐逡逑标点），实验对象的运动路程，实验对象的运动加速度，实验对象运动变换的角逡逑度以及实验对象的死亡时间等，可将这五个运动数据以及相应的时间点保存为逡逑ｔｘｔ文本文件输出。逡逑（２）预处理模块：该模块主要为其他视频模块处理做准备。主要包括视频感兴逡逑趣区域（Ｒｅｇｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）的选取，背景选取，，对视频进行滤波降噪以及二值逡逑化处理，对长度进行标定。视频Ｒ０Ｉ的选取是处理视频的第一步，在视频视野中逡逑选取进行抗逆实验的实验区域，在之后的处理过程中只在选取的Ｒ０Ｉ内进行。对逡逑视频的背景选取，滤波降噪以及二值化处理是为目标识别、判定以及追踪做准备。逡逑

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【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.4;TP391.41

【参考文献】

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1 孙玉;刘贵全;;基于HOG与LBP特征的人脸识别方法[J];计算机工程;2015年09期

2 黄凯奇;任伟强;谭铁牛;;图像物体分类与检测算法综述[J];计算机学报;2014年06期

3 袁媛;王s

本文编号：2706283