基于双目视觉的水下海参尺寸自动测量方法
2021-04-23赵悰悰王亚飞米泽田付先平
计算机工程与应用 2021年8期
董 鹏,周 烽,赵悰悰,王亚飞,米泽田,付先平
大连海事大学 信息科学技术学院,辽宁 大连116026
近年来,海参养殖产业在国内发展迅速,养殖面积超过100 万亩,产量超过20 万吨。目前,海参的捕捞主要依靠人工,然而长期潜水作业会对人的身体造成多种危害,这使得海参捕捞从业人员逐年减少。因此在海洋牧场选择水下智能机器人代替人工来完成海参捕捞作业已经成为趋势。
对于水下智能机器人来说,要想代替人工完成海参的捕捞工作,首先要对海参进行辨别并判断其长势情况,然后才能挑选成熟的海参进行捕捞。通常情况下,海参的长势情况可以通过尺寸进行衡量。双目视觉系统可以通过图像检测、立体几何计算等一系列操作完成目标物尺寸测量这一任务,其成本较低、使用便捷,目前广泛受到研究者的青睐。但是由于水体折射现象的影响,使得水上成像与水下成像存在很大区别,因此要想通过视觉方法完成海参尺寸测量这一任务就需要解决水下三维测量、水下目标检测、水下图像分割三个问题。
当前,基于光学的水下三维测量技术日趋成熟,其中,以水下双目相机最为具有代表,其具有成本较低、精度较高等特点,被广泛应用于水下图像信息采集。双目视觉系统类似于人眼,用两个摄像头采集图像,通过计算两张图像的视差来计算物体的距离。Łuczyński 等人[1]在水下成像建模中使用虚拟相机进行分析,提出了一种用于水下相机标定的Pinax 模型。……
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