融合摄食过程声像特征的鱼类摄食强度量化方法研究

作     者：郑金存 叶章颖 赵建 张慧 黄平 覃斌毅 庞毅 ZHENG Jin-Cun;YE Zhang-Ying;ZHAO Jian;ZHANG Hui;HUANG Ping;QIN Bin-Yi;PANG Yi

作者机构：玉林师范学院物理与电信工程学院广西玉林537000 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058 玉林师范学院生物与制药学院广西玉林537000 广西高校复杂系统优化与大数据处理重点实验室广西玉林537000 

出 版 物：《海洋与湖沼》 (Oceanologia Et Limnologia Sinica)

年 卷 期：2024年第55卷第3期

页      面：577-588页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 082801[工学-农业机械化工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家大宗淡水鱼产业技术体系项目,CARS-45-24号 广西重点研发计划项目,2022AB20139号 国家级大学生创新创业训练计划项目,202210606017号 

主　　题：鱼摄食强度 近红外图 深度图 摄食音频 加权融合 

摘      要：基于鱼类摄食行为反馈的精准投喂是确保饲料高效利用与降低水体污染的有效手段,针对当前单一传感器难以精确测量鱼群摄食强度的难题,提出一种基于摄食过程声像特征融合的鱼类摄食强度量化方法。首先利用深度图包含的三维空间信息分析水体表层摄食鱼类数量,设计基于帧间差分运算的深度图能量变化测量系统表征鱼群摄食活跃程度;进而利用近红外光源因水面反射而导致的高亮度饱和点在近红外图中的位置变化测量水体流场的波动程度;同时利用音轨记录仪存储摄食音频。最后通过加权融合方式,综合摄食动态、水体流场变化、摄食音频三类具有不同物理属性的特征信息,精确量化了鱼群摄食强度,总体识别精确度达到97%。本文采用新的成像技术,取得分析速度与分析精度的最佳平衡,为精准投喂提供了一种鲁棒性强、分析速度快的实用方法。