1.一種水生生物個體指紋印跡識別分析儀,包括生物養(yǎng)殖系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),其特征在于,生物養(yǎng)殖系統(tǒng)的進(jìn)水口與外部水管連接,水管連接有流量計,以便控制進(jìn)水和出水;生物養(yǎng)殖系統(tǒng)的正集系統(tǒng),負(fù)責(zé)對視頻信息的采集;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基于水生生物個體指紋印跡識別分析模型來對視屏采集系統(tǒng)所收集信息進(jìn)行識別處理,并得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水生生物個體指紋印跡識別分析儀,其特征在于,生物養(yǎng)殖系統(tǒng)所養(yǎng)殖的原生種為水生脊椎動物的成體魚類,每個生物養(yǎng)殖系統(tǒng)滿足2條以上養(yǎng)殖生物共存。
3.一種如權(quán)利要求1所述的水生生物個體指紋印跡識別分析模型的建模方法,其特征在于,包括如下步驟:
(一)構(gòu)建二維模型的中心線:以水生生物的頭部鼻處與尾部末端為起點與終點,選擇正上方視角畫面,對代表水生生物個體的剪影繪制封閉輪廓線,通過輪廓線上的取點,從而可以算出代表相應(yīng)視角的中心線,根據(jù)二級遞階優(yōu)化算法可以計算出坐標(biāo)下的中心線;
(二)構(gòu)建水生生物個體指紋印跡模型:圍繞中心線繪制橢圓,生成水生生物個體的表面;橢圓的半徑根據(jù)橫截面確定,長度可以由正上方視角的輪廓線計算得出,橢圓的朝向由圓心點的向量表示;然后整合所有橢圓,通過多重EKF(擴(kuò)展卡爾曼濾波)微調(diào)各橢圓的半徑,選出最有代表性的橢圓,構(gòu)造一個平滑的水生生物個體模型;
(三)水生生物個體的指紋印跡模型的匹配:將動態(tài)的視頻圖像采集到的數(shù)據(jù)與靜態(tài)畫面中構(gòu)建出的水生生物個體的二維模型進(jìn)行 匹配,并根據(jù)動態(tài)視頻圖像采集到的數(shù)據(jù)下一幀的內(nèi)容對目標(biāo)的模型進(jìn)行更新;在遇到多個目標(biāo)相距過近或者重疊的情況,我們采用對相鄰的個體進(jìn)行匹配的方法,通過在下一幀的圖像中選取幾個距離目標(biāo)個體最近的剪影,并將目標(biāo)個體的中心線與每個剪影進(jìn)行比較,判斷是否存在最吻合的中心線剪影,通過計算剪影各點與中心線的距離,進(jìn)一步確定該目標(biāo)個體下一幀的對應(yīng)剪影,從而避免在此情況下選擇錯誤的模型;
(四)二維模型的重建:利用模擬退火算法搜索樣本點的狀態(tài)空間,在該狀態(tài)空間中選出最能代表目標(biāo)的一點來作為下一個樣本點,一個接一個點構(gòu)建出水生生物的二維模型;
(五)模型的平滑處理:對以上最優(yōu)化輸出的結(jié)果,利用卡爾曼濾波器對模型的噪聲數(shù)據(jù)過濾,最終得出水生生物的平滑二維模型。