基于双频识别声呐的鱼类目标识别与计数
2020-12-24朱振宏曹正良彭战飞
沈 蔚,朱振宏,张 进,曹正良,彭战飞
(1 上海海洋大学海洋科学学院,上海河口海洋测绘工程技术研究中心,上海 201306;2 上海海洋大学海洋牧场工程技术研究中心,上海 201306)
水声探测方法是当前进行水生生物研究的高效、快捷、可靠的方法,凭借其调查精度高、调查范围广、对环境无影响、对调查目标无损害等优点,已大量应用到鱼类资源的调查研究当中[1-3]。在进行鱼类资源评估过程中,使用各类回声探测仪获取数据,并利用回声积分、回波计数等方法对采集到的水声数据进行处理与统计。近年来,已有大量研究人员在海洋、湖泊、河流、水库等水域将水声探测方法运用到鱼类资源研究当中[4-8]。当前常用的水声探测主要是对鱼类目标资源密度、空间分布等进行研究,对于鱼类目标运动轨迹追踪、个体鱼体信息提取等研究较少[9]。
双频识别声呐(Dual-frequency Identification Sonar,DIDSON)能够在浑浊、黑暗的水下环境显示高清晰度的声学图像,广泛应用于水下管道检测、水下搜寻、水下安防等多个方面[10]。在渔业资源管理方面,DIDSON主要用于河流、湖泊、水库等内陆水域的鱼类洄游计数、行为观测等。Han等[11-12]利用DIDSON尝试对洄游鱼类和养殖大型鱼类进行计数和体长提取;Handegard等[13]利用低通滤波算法对DIDSON采集声学数据中不同密度下的单个鱼体目标进行识别;童剑锋等[14-15]对DIDSON形成的声学图像进行初步研究,并用于溯河洄游幼香鱼的计数;张进等[16]利用DIDSON对上海临港滴水湖中鱼类资源进行定量评估和空间分析;荆丹翔等[17]进行了基于识别声呐的鱼群目标检测跟踪及鱼群在水下三维空间运行轨迹和分布研究。……
