生物式水質監(jiān)測中目標跟蹤和預警分析的研究.pdf

1、生物式水質監(jiān)測是水質監(jiān)測領域一個十分重要的研究課題。生物式水質監(jiān)測技術和傳統(tǒng)的理化水質監(jiān)測技術相比，具有反應靈敏度高、成本低、直觀性和綜合分析代表性強的優(yōu)點，在近幾十年來國內外得到了廣泛的研究和應用。
　　本文將基于視頻的運動目標檢測與跟蹤技術應用于活魚水質監(jiān)測系統(tǒng)中，通過測定和分析比較斑馬魚在不同水質環(huán)境條件下所表現的活動變化狀況，來對水質進行定性評價。本文對應用于活魚生物水質監(jiān)測系統(tǒng)中的視頻目標檢測與跟蹤技術進行了具體的研究，

2、通過目標跟蹤技術得到活魚的運動軌跡計算活魚的基本行為參數值，通過觀察這些行為參數值的變化，來分析理解活魚的行為變化狀況，實現對水質的定性評價的目的。
　　本論文主要進行了以下四個方面的研究工作：
　　1、研究了常用的視頻檢測與跟蹤技術、水質監(jiān)測技術以及視頻目標檢測與跟蹤中常用的圖像處理技術。
　　2、研究了活魚水質監(jiān)測系統(tǒng)中的活魚目標的視頻檢測跟蹤方法。本文首先運用了一種基于統(tǒng)計的背景建模方法得到初始背景，并在目標檢測

3、跟蹤過程中實時更新背景，在此基礎上采用背景相減法和自適應圖像二值化實現活魚運動目標的提取，并用連通區(qū)域分析提取活魚的大小，質心等特征值，最后將卡爾曼預測器應用于基于運動特征的跟蹤技術中實現活魚的軌跡跟蹤，提取到活魚運動軌跡，最終達到了為后續(xù)的水質預警提供了可靠的軌跡數據的目的。
　　3、研究了活魚水質監(jiān)測系統(tǒng)中的水質預警方法。本文首先根據魚類的運動行為習慣，將活魚的平均游泳速度、速度分類指數、平均游泳高度、平均游泳間距和存活數設定