定向捕捉鱼体的潜水员便携系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种定向捕捉鱼体的潜水员便携系统。
【背景技术】
[0002]目前，潜水员的工作主要集中于水下人员救援和水下地质探测，因为性价比的原因，尚少见潜水员水下捕鱼，然而，如果能够解决捕鱼效率问题，提高水下捕鱼的自动化程度，潜水员捕鱼的优势就能显现出来。
[0003]为此，本发明提供了一种定向捕捉鱼体的潜水员便携系统，能够将适合水下环境的图像处理设备和水下目标定位设备集成到潜水员佩戴的装备中，解决捕鱼效率问题，拓宽潜水员的应用领域。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种定向捕捉鱼体的潜水员便携系统，在潜水员的头部增加头部安装支架，引入去散射光设备去除水下图像中的散射成份，采用Marr小波滤波子设备和中值滤波子设备去除水下图像中的干扰，从而提高水下目标识别的精度和效率。
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种定向捕捉鱼体的潜水员便携系统，所述便携系统包括头部安装支架、散射光消除设备和鱼体检测设备，所述散射光消除设备和所述鱼体检测设备都位于所述头部安装支架上，所述散射光消除设备用于对拍摄的水下图像执行散射光消除，所述鱼体检测设备用于基于消除散射光的水下图像进行鱼体检测。
[0006]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中，还包括:渔网测重设备，用于检测并输出渔网重量；渔网容器，设置在所述头部安装支架上，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电力供应设备分别连接，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，设置在所述头部安装支架上，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，设置在所述头部安装支架上，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，设置在所述头部安装支架上，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，设置在所述头部安装支架上，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，设置在所述头部安装支架上，与所述电动锁扣和所述渔网回收驱动器分别连接，通过电缆与水上处理设备连接，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；GPS定位设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于接收GPS卫星发送的GPS定位数据；声纳探测设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于探测所述潜水员到浮标的相对距离，并作为第一相对距离输出；超声波检测仪，设置在所述头部安装支架上，用于测量所述潜水员距离前方鱼体的距离，并作为第二相对距离输出；移动硬盘，预先存储了鱼体灰度范围和各类鱼体基准模版，所述鱼体灰度范围用于将图像中的鱼体与背景分离，所述各类鱼体基准模版为对各类基准鱼体预先进行拍摄所得到的各个图像；浮标，设置在所述潜水员的上方水面上；电力供应设备，设置在所述浮标上，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；水下拍摄设备，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备和C⑶视觉传感器，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；所述散射光消除设备与所述CCD视觉传感器、所述超声波检测仪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水下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，以获得清晰化水下图像；所述鱼体检测设备与所述散射光消除设备和所述移动硬盘分别连接，包括Marr小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Marr小波滤波子设备与所述CCD视觉传感器连接，用于对所述清晰化水下图像采用基于2阶Marr小波基的小波滤波处理，以滤除所述水下图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Marr小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述小波滤波图像中的水粒子散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述鱼体灰度范围内的所有像素组成鱼体子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述移动硬盘分别连接，将所述鱼体子图像与各类鱼体基准模版逐一匹配，输出匹配成功的鱼体基准模版对应的鱼体类型作为目标鱼体类型，并基于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；ARMll处理芯片，设置在所述头部安装支架上，与所述GPS定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波检测仪、所述水上处理设备和所述鱼体检测设备分别连接，用于在接收到所述目标鱼体类型时，启动所述GPS定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波检测仪以接收所述GPS定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离，基于所述GPS定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离计算并输出鱼体定位数据，并通过电缆将所述鱼体子图像和所述目标鱼体类型传输到所述水上处理设备；其中，所述ARMll处理芯片还与所述渔网测重设备、所述电动锁扣、所述渔网释放驱动器和所述渔网回收驱动器分别连接，当接收到所述目标鱼体类型时，根据第二相对距离和渔网重量确定渔网释放力度；根据水下鱼体偏离角度确定渔网释放角度，并向所述电动锁扣发送所述捕鱼启动信号。
[0007]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中:所述ARMll处理芯片在未接收到所述目标鱼体类型时，关闭所述GPS定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波检测仪。
[0008]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中:所述Marr小波滤波子设备、所述中值滤波子设备、所述尺度变换增强子设备、所述目标分割子设备和所述目标识别子设备被集成在一块集成电路板上。
[0009]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中，所述便携系统还包括:无线通信接口，与所述水上处理设备连接，用于建立所述水上处理设备与水上救援中心之间的无线数据连接。
[0010]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中:所述头部安装支架上设置防水罩，用于容纳所述ARMll处理芯片、所述散射光消除设备和所述鱼体检测设备。
[0011]更具体地，在所述定向捕捉鱼体的潜水员便携系统中:所述渔网测重设备设置在所述渔网容器内。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的定向捕捉鱼体的潜水员便携系统的结构方框图。
[0014]附图标记:1头部安装支架；2散射光消除设备；3鱼体检测设备
【具体实施方式】
[0015]下面将