射及對回波反射信號進行采集加工，它通常包括:信號發(fā)射接收電路，檢波及增益等模擬電路。
[0034]數(shù)據(jù)存儲器14與微處理單元13相連，用來存儲微處理單元13的數(shù)據(jù)，以便進行讀取。遠程服務器16與移動通信模塊15 —起工作將魚群反射映像信息(輪廓和反射強度)以及計算得到的魚群魚量大小數(shù)據(jù)進行遠距離發(fā)送到遠程顯示/控制終端17。遠程顯示/控制終端17可以是手機、ipad或電腦等任何可上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁的設備。
[0035]微處理單元13將接收到的所述回波反射信號進行處理，其中，提取一部分水層中一段時間范圍內(nèi)的后方回波反射強度的均值；對回波信號構(gòu)成的回波反射映像圖中的魚群映像信息進行提取，然后，提取目標的輪廓信息，它可包括構(gòu)成輪廓的點和輪廓內(nèi)的反射強度，并根據(jù)目標的輪廓信息計算設定的范圍內(nèi)目標的輪廓總面積、總周長以及目標的個數(shù)等信息，結(jié)合后方反射強度均值，采用下列計算公式計算魚量的大小:
[0036]f (X) = a*總面積+b*總周長+c*總目標個數(shù)+d*后方反射強度均值+e，其中，a, b, c, d, e根據(jù)用戶的現(xiàn)場采樣值采樣多元線性回歸計算得出。本領域的技術人員，根據(jù)現(xiàn)場可以計算得到。現(xiàn)場采樣為設定的時間范圍內(nèi)捕撈的漁獲量(單位:噸，需要5個以上的采樣)，將相應時間內(nèi)魚探儀自動提取的信息(總面積、周長、個數(shù)、反射強度)代入公式中進行多元線性回歸，解析得到a，b, c, d, e這幾個回歸系數(shù)。為了提高精度需更多的采樣。
[0037]參見圖2，提取一部分水層中一段時間范圍內(nèi)的后方回波反射強度的均值采用移動平均法，對設定的時間和深度范圍內(nèi)的每一次發(fā)射接收的回波進行均值計算，即圖2所示，每一列代表一次的發(fā)射接收回聲數(shù)據(jù)，先對每次發(fā)射接收回聲數(shù)據(jù)均值計算，最終對表格中的所有數(shù)據(jù)進行均值計算。
[0038]另外，參見圖3，所述魚群映像信息提取，是提取魚群映像的輪廓和輪廓范圍內(nèi)的平均后方反射強度，包括下列步驟:
[0039](I)建立回聲反射圖；
[0040](2)根據(jù)反射強度對圖像進行二值化；
[0041](3)目標的輪廓檢測；
[0042](4)目標的輪廓提??；
[0043](5)計算輪廓內(nèi)反射強度均值。
[0044]本發(fā)明的系統(tǒng)包括硬件及軟件部分，由客戶端/服務器端(C/S)構(gòu)架組成。所有的探測數(shù)據(jù)都記錄在服務器的數(shù)據(jù)庫中，方便分析，除實時顯示魚探儀畫面外，可用來預測漁獲產(chǎn)量。
[0045]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一水聲換能器，它向水中發(fā)射超聲波并接收魚群的回波反射信號將其轉(zhuǎn)換成電信號； 一信號調(diào)制發(fā)射及對回波反射信號進行采集加工的魚探儀處理器； 一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述模擬的回波反射信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 一微處理單元，它將接收到的所述回波反射信號進行處理，其中，提取一部分水層中一段時間范圍內(nèi)的后方回波反射強度的均值；對回波信號構(gòu)成的回波反射映像圖中的魚群映像信息進行提取，然后，提取目標的輪廓信息，并根據(jù)目標的輪廓信息計算設定的范圍內(nèi)目標的輪廓總面積、總周長以及目標的個數(shù)等信息，結(jié)合后方反射強度均值，采用下列計算公式計算魚量的大小: f(x) = a*總面積+b*總周長+c*總目標個數(shù)+d*后方反射強度均值+e，其中，a,b, c, d, e根據(jù)用戶的現(xiàn)場采樣值采樣多元線性回歸計算得出； 一移動通信模塊，用來將魚群反射映像信息(輪廓和反射強度)以及計算得到的計算魚量大小數(shù)據(jù)進行遠距離發(fā)送； 以及一在遠程接收上述魚群反射映像信息及魚量大小數(shù)并顯示的遠程顯示/控制終端。2.如權利要求1所述的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，所述提取一部分水層中一段時間范圍內(nèi)的后方回波反射強度的均值采用采用移動平均法，對設定的時間和深度范圍內(nèi)的每一次發(fā)射接收的回波進行均值計算，每一列代表一次的發(fā)射接收回聲數(shù)據(jù)，先對每次發(fā)射接收回聲數(shù)據(jù)均值計算，最終對表格中的所有數(shù)據(jù)進行均值計算。3.如權利要求1所述的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，所述魚群映像信息提取，是提取魚群映像的輪廓和輪廓范圍內(nèi)的平均后方反射強度，包括下列步驟: (1)建立回聲反射圖； (2)根據(jù)反射強度對圖像進行二值化； (3)目標的輪廓檢測； (4)目標的輪廓提??； (5)計算輪廓內(nèi)反射強度均值。4.如權利要求1所述的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)提取的魚群映像信息，可計算得出魚群映像的周長、面積、以及魚群映像的個數(shù)，周長、面積可反應魚群的大小，映像的個數(shù)可反映魚群的數(shù)量。5.如權利要求4所述的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，還包括一用來存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲。6.如權利要求1所述的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)，其特征在于，還包括一遠程服務器，它與所述移動通信模塊一起工作將提取的魚群反射映像信息和計算得到的魚量大小數(shù)據(jù)進行遠距離發(fā)送到所述遠程顯示/控制終端。
【專利摘要】本發(fā)明提供的基于無線通訊網(wǎng)絡的實時魚群監(jiān)測及魚量估算系統(tǒng)主要包括一水聲換能器、魚探儀處理器以及微處理單元對魚群的回波反射信號進行檢測，并且，提取特定水深范圍內(nèi)一段時間范圍內(nèi)的后方回波反射強度的均值；對回波信號構(gòu)成的回波反射映像圖中的魚群映像信息進行提取，實現(xiàn)魚群信息的遠距離傳輸及顯示，除實時顯示魚探儀畫面外，可用來預測漁獲產(chǎn)量。本系統(tǒng)可以用在定置網(wǎng)漁業(yè)，海洋網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)的實時監(jiān)控，人工魚礁集魚效果的觀測，以及金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中人工集魚裝置下的魚群探測等多個領域，對提高海洋漁業(yè)生產(chǎn)效率有很重要的意義。
【IPC分類】G01S15/96
【公開號】CN105116414
【申請?zhí)枴緾N201510428155
【發(fā)明人】童劍鋒, 韓軍, 朱國平, 沈蔚
【申請人】上海海洋大學, 舟山市聲達海洋信息技術有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月20日