基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，捕鱼方式过于依赖人工，无法进行水下的鱼群自适应捕捞，导致捕鱼效率低下。
[0003]为此，本发明提出了一种基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统，能够深入水下任何位置，针对水下环境进行鱼体自适应识别和捕捞，从而提高捕鱼效率。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统，以潜水器为水下捕鱼平台，利用专用的潜水器结构、水下定位设备、自适应鱼体识别设备和自适应捕鱼机构完成水下鱼体的快速、准确捕捞。
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统，所述捕获系统包括潜水器主体、清晰化识别设备和数字信号处理设备，所述清晰化识别设备和所述数字信号处理设备都位于所述潜水器主体上，所述清晰化识别设备用于对水下图像执行清晰化处理，并检测水下是否存在鱼体，所述数字信号处理设备与所述清晰化识别设备连接，用于在确定存在鱼体时对鱼体相关信息进行处理，并将处理结果传送到水上。
[0006]更具体地，在所述基于数据通信的水下鱼体定向捕获系统中，还包括:渔网容器，设置在所述潜水器主体上，用于在非捕鱼状态下容纳渔网，所述渔网容器包括电动锁扣、继电器和开口，所述电动锁扣在接收到捕鱼启动信号时，打开所述开口，所述电动锁扣在接收到回收完毕信号时，关闭所述开口，所述继电器与电动锁扣和供电设备分别连接，用于为所述电动锁扣供电并控制所述电动锁扣的打开操作和关闭操作；渔网释放驱动器，设置在所述潜水器主体上，与所述渔网连接，用于根据所述渔网释放力度和所述渔网释放角度控制所述渔网的释放；渔网回收驱动器，设置在所述潜水器主体上，与所述渔网连接，用于在接收到捕鱼结束信号时，控制所述渔网以将所述渔网回收到所述渔网容器内；释放电机，设置在所述潜水器主体上，与所述渔网释放驱动器连接，为所述渔网释放驱动器对渔网释放的控制提供动力；回收电机，设置在所述潜水器主体上，与所述渔网回收驱动器连接，为所述渔网回收驱动器对渔网释放的控制提供动力；水上信号接收器，设置在所述潜水器主体上，与所述电动锁扣和所述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与岸基处理设备连接，用于在所述渔网完全回收到所述渔网容器内后在水上人员的操作下提供回收完毕信号，还用于在水上人员的操作下提供捕鱼结束信号；水下摄像机，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备、C⑶视觉传感器和超声波测距子设备，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CCD视觉传感器，所述超声波测距子设备用于测量所述潜水器主体距离前方鱼体的距离，并作为第一相对距离输出，所述辅助照明子设备为所述CCD视觉传感器的水下拍摄提供辅助照明，所述CCD视觉传感器对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像；所述潜水器主体包括支架、左压力克透明筒、右压力克透明筒、连接箍、储物台、机械臂、机械手、隔水密封筒、横向螺旋桨、竖向螺旋桨、纵向螺旋桨和三个直流电机，所述支架用于将所述潜水器主体固定在水下，所述连接箍与所述支架固定连接，所述储物台和所述机械臂与所述连接箍分别连接，所述机械手与所述机械臂连接，所述机械臂包括大臂和与大臂连接的小臂，所述三个直流电机分别带动所述横向螺旋桨、所述竖向螺旋桨和所述纵向螺旋桨，以通过螺旋桨的正反转，为潜水器主体提供6个自由度的推进动力；移动硬盘，预先存储了灰度化鱼形模版，所述灰度化鱼形模版为对基准鱼体进行拍摄所得到的鱼体图像执行灰度化处理而获得；水上浮标，设置在所述潜水器主体的上方水面上；供电设备，设置在所述水上浮标上，包括防水密封罩、太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述防水密封罩用于容纳所述太阳能供电器件、所述蓄电池、所述切换开关和所述电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；北斗星定位设备，设置在所述水上浮标上，由所述供电设备提供电力供应，用于接收北斗星卫星发送的北斗星定位数据；声纳探测设备，设置在所述水上浮标上，由所述供电设备提供电力供应，用于探测所述潜水器主体到所述水上浮标的相对距离，并作为第二相对距离输出；所述清晰化识别设备包括灰度化处理子设备、图像分割子设备、背景估计子设备、背景剥离子设备、散射光滤除子设备和目标识别子设备；所述灰度化处理子设备与所述CCD视觉传感器连接，用于对所述水下图像执行灰度化处理以获得灰度化水下图像；所述图像分割子设备与所述灰度化处理子设备连接，基于所述灰度化水下图像的分辨率自适应地对所述灰度化水下图像进行分块，以获得各个分块图像；所述背景估计子设备与所述图像分割子设备连接，对每一个分块图像执行背景估计处理:基于每一个分块图像的各个像素的灰度值计算每一个分块图像的灰度平均值，将获得的灰度平均值作为被计算的分块图像的背景灰度值；所述背景剥离子设备与所述背景估计子设备连接，将每一个分块图像的各个像素的灰度值减去该分块图像对应的背景灰度值以获得每一个分块图像的去背景灰度子图像，并将所有分块图像的去背景灰度子图像合并以组成背景剥离图像；所述散射光滤除子设备与所述背景剥离子设备、所述超声波测距子设备和所述辅助照明子设备分别连接，以获得所述第二相对距离和所述辅助照明亮度，并基于所述第二相对距离和所述辅助照明亮度去除所述背景剥离图像中因为辅助照明子设备照射而在前方目标上形成的散射光成份，以获得清晰化背景剥离图像；所述目标识别子设备与所述散射光滤除子设备和所述移动硬盘连接，将所述清晰化背景剥离图像与灰度化鱼形模版匹配，匹配成功，则发出鱼体获取信号，将所述散射光滤除子设备中被匹配出的鱼体子图像分割并输出，还根据所述鱼体子图像在所述水下图像中的相对位置计算水下鱼体偏离角度，匹配失败，则发出无鱼体信号；所述数字信号处理设备与所述水下摄像机、所述北斗星定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距子设备、所述清晰化识别设备和所述三个直流电机分别连接，用于监视所述三个直流电机的工作状态，还用于在接收到所述鱼体获取信号时，启动所述北斗星定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距子设备以接收所述北斗星定位数据、所述第二相对距离和所述第一相对距离，基于所述北斗星定位数据、所述第二相对距离和所述第一相对距离计算并输出鱼体定位数据，并通过电缆将所述水下图像、所述清晰化背景剥离图像和所述鱼体定位数据传输到岸基处理设备；所述数字信