定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，潛水員的工作主要集中于水下人員救援和水下地質(zhì)探測，因?yàn)樾詢r比的原因，尚少見潛水員水下捕魚，然而，如果能夠解決捕魚效率問題，提高水下捕魚的自動化程度，潛水員捕魚的優(yōu)勢就能顯現(xiàn)出來。
[0003]為此，本發(fā)明提供了一種定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)，能夠?qū)⑦m合水下環(huán)境的圖像處理設(shè)備和水下目標(biāo)定位設(shè)備集成到潛水員佩戴的裝備中，解決捕魚效率問題，拓寬潛水員的應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)，在潛水員的頭部增加頭部安裝支架，引入去散射光設(shè)備去除水下圖像中的散射成份，采用Marr小波濾波子設(shè)備和中值濾波子設(shè)備去除水下圖像中的干擾，從而提高水下目標(biāo)識別的精度和效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)，所述便攜系統(tǒng)包括頭部安裝支架、散射光消除設(shè)備和魚體檢測設(shè)備，所述散射光消除設(shè)備和所述魚體檢測設(shè)備都位于所述頭部安裝支架上，所述散射光消除設(shè)備用于對拍攝的水下圖像執(zhí)行散射光消除，所述魚體檢測設(shè)備用于基于消除散射光的水下圖像進(jìn)行魚體檢測。
[0006]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中，還包括:漁網(wǎng)測重設(shè)備，用于檢測并輸出漁網(wǎng)重量；漁網(wǎng)容器，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，用于在非捕魚狀態(tài)下容納漁網(wǎng)，所述漁網(wǎng)容器包括電動鎖扣、繼電器和開口，所述電動鎖扣在接收到捕魚啟動信號時，打開所述開口，所述電動鎖扣在接收到回收完畢信號時，關(guān)閉所述開口，所述繼電器與電動鎖扣和電力供應(yīng)設(shè)備分別連接，用于為所述電動鎖扣供電并控制所述電動鎖扣的打開操作和關(guān)閉操作；漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述漁網(wǎng)連接，用于根據(jù)所述漁網(wǎng)釋放力度和所述漁網(wǎng)釋放角度控制所述漁網(wǎng)的釋放；漁網(wǎng)回收驅(qū)動器，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述漁網(wǎng)連接，用于在接收到捕魚結(jié)束信號時，控制所述漁網(wǎng)以將所述漁網(wǎng)回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)；釋放電機(jī)，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器連接，為所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器對漁網(wǎng)釋放的控制提供動力；回收電機(jī)，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器連接，為所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器對漁網(wǎng)釋放的控制提供動力；水上信號接收器，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述電動鎖扣和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器分別連接，通過電纜與水上處理設(shè)備連接，用于在所述漁網(wǎng)完全回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)后在水上人員的操作下提供回收完畢信號，還用于在水上人員的操作下提供捕魚結(jié)束信號；GPS定位設(shè)備，設(shè)置在浮標(biāo)上，由電力供應(yīng)設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù)；聲納探測設(shè)備，設(shè)置在浮標(biāo)上，由電力供應(yīng)設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于探測所述潛水員到浮標(biāo)的相對距離，并作為第一相對距離輸出；超聲波檢測儀，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，用于測量所述潛水員距離前方魚體的距離，并作為第二相對距離輸出；移動硬盤，預(yù)先存儲了魚體灰度范圍和各類魚體基準(zhǔn)模版，所述魚體灰度范圍用于將圖像中的魚體與背景分離，所述各類魚體基準(zhǔn)模版為對各類基準(zhǔn)魚體預(yù)先進(jìn)行拍攝所得到的各個圖像；浮標(biāo)，設(shè)置在所述潛水員的上方水面上；電力供應(yīng)設(shè)備，設(shè)置在所述浮標(biāo)上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關(guān)和所述電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；水下拍攝設(shè)備，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設(shè)備和C⑶視覺傳感器，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CCD視覺傳感器，所述輔助照明子設(shè)備為所述CCD視覺傳感器的水下拍攝提供輔助照明，所述CCD視覺傳感器對前方目標(biāo)拍攝以獲得包含前方目標(biāo)的水下圖像；所述散射光消除設(shè)備與所述CCD視覺傳感器、所述超聲波檢測儀和所述輔助照明子設(shè)備分別連接，以獲得所述第二相對距離和所述輔助照明亮度，并基于所述第二相對距離和所述輔助照明亮度去除所述水下圖像中因?yàn)檩o助照明子設(shè)備照射而在前方目標(biāo)上形成的散射光成份，以獲得清晰化水下圖像；所述魚體檢測設(shè)備與所述散射光消除設(shè)備和所述移動硬盤分別連接，包括Marr小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識別子設(shè)備；所述Marr小波濾波子設(shè)備與所述CCD視覺傳感器連接，用于對所述清晰化水下圖像采用基于2階Marr小波基的小波濾波處理，以濾除所述水下圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設(shè)備與所述Marr小波濾波子設(shè)備連接，用于對所述小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對比度，獲得增強(qiáng)圖像；所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述魚體灰度范圍內(nèi)的所有像素組成魚體子圖像；所述目標(biāo)識別子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述移動硬盤分別連接，將所述魚體子圖像與各類魚體基準(zhǔn)模版逐一匹配，輸出匹配成功的魚體基準(zhǔn)模版對應(yīng)的魚體類型作為目標(biāo)魚體類型，并基于所述魚體子圖像在所述水下圖像中的相對位置計算水下魚體偏離角度；ARMll處理芯片，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備、所述超聲波檢測儀、所述水上處理設(shè)備和所述魚體檢測設(shè)備分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)魚體類型時，啟動所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波檢測儀以接收所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離，基于所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離計算并輸出魚體定位數(shù)據(jù)，并通過電纜將所述魚體子圖像和所述目標(biāo)魚體類型傳輸?shù)剿鏊咸幚碓O(shè)備；其中，所述ARMll處理芯片還與所述漁網(wǎng)測重設(shè)備、所述電動鎖扣、所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器分別連接，當(dāng)接收到所述目標(biāo)魚體類型時，根據(jù)第二相對距離和漁網(wǎng)重量確定漁網(wǎng)釋放力度；根據(jù)水下魚體偏離角度確定漁網(wǎng)釋放角度，并向所述電動鎖扣發(fā)送所述捕魚啟動信號。
[0007]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述ARMll處理芯片在未接收到所述目標(biāo)魚體類型時，關(guān)閉所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波檢測儀。
[0008]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述Marr小波濾波子設(shè)備、所述中值濾波子設(shè)備、所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述目標(biāo)識別子設(shè)備被集成在一塊集成電路板上。
[0009]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中，所述便攜系統(tǒng)還包括:無線通信接口，與所述水上處理設(shè)備連接，用于建立所述水上處理設(shè)備與水上救援中心之間的無線數(shù)據(jù)連接。
[0010]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述頭部安裝支架上設(shè)置防水罩，用于容納所述ARMll處理芯片、所述散射光消除設(shè)備和所述魚體檢測設(shè)備。
[0011]更具體地，在所述定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述漁網(wǎng)測重設(shè)備設(shè)置在所述漁網(wǎng)容器內(nèi)。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的定向捕捉魚體的潛水員便攜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1頭部安裝支架；2散射光消除設(shè)備；3魚體檢測設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將