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基于双流残差卷积神经网络的养殖鳗鲡(Anguilla)摄食强度评估研究

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海洋与湖沼 2023年第4期54卷 1207-1216页

作者：李凯江兴龙许志扬林茜集美大学水产学院福建厦门361021 鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心福建厦门361021

为实现对养殖鳗鲡(Anguilla)摄食强度的准确评估,提出了一种基于双流残差卷积神经网络的鳗鲡摄食强度评估方法,该方法针对传统双流网络(Two-stream)中存在的问题做出了相应的改进。首先针对传统双流网络存在网络结构较浅,无法提取到充... 详细信息

为实现对养殖鳗鲡(Anguilla)摄食强度的准确评估,提出了一种基于双流残差卷积神经网络的鳗鲡摄食强度评估方法,该方法针对传统双流网络(Two-stream)中存在的问题做出了相应的改进。首先针对传统双流网络存在网络结构较浅,无法提取到充分的鳗鲡摄食行为特征的问题,选择使用ResNet50网络进行替换,以提取到更具代表性的特征。其次针对传统双流网络最后的分类结果是把空间流和时间流的得分取平均值融合而获得,这种方式较为简单,且其空间流和时间流网络为独立进行训练,容易导致网络出现学习不到鳗鲡摄食行为的时空关联特征的问题,选择使用特征层融合方式对空间流和时间流网络提取获得的特征进行融合,让网络能够并行进行训练,以提取到时空信息间的关联特征。试验结果表明:文内提出的基于双流残差卷积神经网络的鳗鲡摄食强度评估方法准确率达到98.6%,与单通道的空间流和时间流网络相比,准确率分别提升了5.8%和8.5%,与传统的双流网络相比准确率也提升了3.2%。

关键词：鳗鲡摄食强度双流残差卷积神经网络 ResNet50 并行训练特征层融合

基于深度学习的循环水养殖鳗鲡(Anguilla)行为状态识别的研究

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海洋与湖沼 2023年第6期54卷 1746-1755页

作者：许志扬江兴龙林茜李凯集美大学水产学院福建厦门361021 鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心福建厦门361021

对鱼类的行为进行智能监测,精准地量化与识别其健康状态,已成为研究热点。为实现养殖鳗鲡行为状态精准识别,提出一种基于DenseNet双流卷积神经网络的鳗鲡行为状态检测方法。利用混合高斯背景模型进行前景提取构建数据集,针对传统卷积神... 详细信息

对鱼类的行为进行智能监测,精准地量化与识别其健康状态,已成为研究热点。为实现养殖鳗鲡行为状态精准识别,提出一种基于DenseNet双流卷积神经网络的鳗鲡行为状态检测方法。利用混合高斯背景模型进行前景提取构建数据集,针对传统卷积神经网络对于时间动态信息提取能力有限的问题,搭建关联空间特征与时间特征的双流网络结构(Two-stream),并使用DenseNet-121网络替换原网络,对比VGGNet、ResNet等网络,通过密集连接实现特征重用,在搭建更深的网络结构基础上加强了运动特征传递并减少了参数量,更好地提取具有代表性的行为特征。传统双流网络在两端的softmax层仅作简单的决策层平均融合,无法更深程度关联时空高级特征,提出在网络卷积层提取空间特征与时间特征后,加上一层卷积层将时空特征进行卷积融合以提升模型识别精度。实验结果表明:文中提出的基于DenseNet双流卷积神经网络对6种鳗鲡行为状态检测方法准确率达到96.8%,相较于单通道的空间流与时间流网络,准确率分别提升了10.1%和9.5%;相较于以VGGNet、ResNet搭建的双流网络,准确率分别提升了12.4%和4.2%;与决策层平均融合、特征层拼接融合的方式相比,时空特征卷积融合方式准确率分别提升了2.5%和1.7%。

关键词：鳗鲡行为状态混合高斯背景模型 DenseNet-121 双流网络结构卷积融合

澳洲鳗鲡(Anguilla australis)不同生长阶段的生物学耐受性特征及其演变趋势

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海洋与湖沼 2021年第4期52卷 983-993页

作者：魏金生江兴龙王泽旭李凯集美大学水产学院厦门361021 鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心厦门361021

以不同生长阶段的澳洲鳗鲡为对象,研究澳洲鳗鲡白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的耗氧率、窒息点、对水温、非离子氨、亚硝酸盐的耐受性特征及其演变趋势。结果表明,白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的昼间与夜间耗氧率都随体质量增大而下降。但昼夜间均... 详细信息

以不同生长阶段的澳洲鳗鲡为对象,研究澳洲鳗鲡白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的耗氧率、窒息点、对水温、非离子氨、亚硝酸盐的耐受性特征及其演变趋势。结果表明,白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的昼间与夜间耗氧率都随体质量增大而下降。但昼夜间均存在显著差异(P<0.05)。在15-30℃,耗氧率与水温呈正相关。并得到了白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的耗氧率和水温回归方程。在水温25℃,白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的窒息点溶解氧浓度随体质量增大而下降。14—29℃为澳洲鳗鲡适温范围。具体来说,25-29℃为白仔和黑仔最适生长温度, 23-29℃为幼鳗和成鳗最适生长温度,随体质量增加对水温的耐受性增强。水中非离子氨对白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的半致死浓度分别为2.35、7.96、2.94和2.62 mg/L,安全浓度为0.24、0.80、0.29和0.26 mg/L,可见黑仔的耐受性最强。亚硝酸盐对白仔、黑仔、幼鳗和成鳗的半致死浓度分别为52.07、63.80、691.89和885.12 mg/L,安全浓度为5.21、6.38、69.19和88.51 mg/L。因此,随体质量的增加,澳洲鳗鲡对亚硝酸盐的耐受性增强。

关键词：澳洲鳗鲡(Anguilla australis) 耗氧率窒息点非离子氨亚硝酸盐