基于高频水平机械扫描式声呐图像的海水网箱养殖卵形鲳鲹数量估算方法

S932.4; 为准确估算海水养殖网箱中的卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)数量,基于高频水平机械扫描式声呐和深度学习技术,提出了一种海水网箱鱼群数量的估算方法.该方法使用微分水层并逐层聚类的方式以实现计数,主要包括鱼群识别计数、鱼群聚类和鱼群数量拟合3部分.首先,使用高频水平机械扫描式声呐对海水网箱进行螺旋式的检测,获取鱼群图像信息并标注图像以构建改进的CS-YOLOv8s的训练数据集,然后训练CS-YOLOv8s模型以识别图像中的鱼类位置信息;其次,以40 cm水深间距划分网箱作为水层,对每个水层的识别坐标数据使用DBSCAN方法进行聚类处理,生成每个水层的鱼群数量数据;最后...

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Published in南方水产科学 Vol. 20; no. 5; pp. 113 - 125
Main Authors 胡家祯, 孙佳龙, 黄小华, 朱国豪, 陶启友, 袁太平, 李根, 庞国良, 胡昱, 栗铭阳
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江苏海洋大学,江苏连云港 222005 01.10.2024
中国水产科学研究院南海水产研究所热带水产研究开发中心,海南三亚 572018%江苏海洋大学,江苏连云港 222005
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海 519000%中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300
中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300%江苏海洋大学,江苏连云港 222005
江苏省海洋资源开发研究院,江苏连云港 222005%中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300%中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300
Subjects
Marine cage
DBSCAN density clustering
Trachinotus ovatus
海水网箱
DBSCAN密度聚类
Quantity of fish
鱼群数量
卵形鲳鲹
高频水平机械扫描式声呐
High frequency horizontal mechanical scanning sonar
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ISSN2095-0780
DOI10.12131/20240042

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Summary:S932.4; 为准确估算海水养殖网箱中的卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)数量,基于高频水平机械扫描式声呐和深度学习技术,提出了一种海水网箱鱼群数量的估算方法.该方法使用微分水层并逐层聚类的方式以实现计数,主要包括鱼群识别计数、鱼群聚类和鱼群数量拟合3部分.首先,使用高频水平机械扫描式声呐对海水网箱进行螺旋式的检测,获取鱼群图像信息并标注图像以构建改进的CS-YOLOv8s的训练数据集,然后训练CS-YOLOv8s模型以识别图像中的鱼类位置信息;其次,以40 cm水深间距划分网箱作为水层,对每个水层的识别坐标数据使用DBSCAN方法进行聚类处理,生成每个水层的鱼群数量数据;最后,将每个水层的数量数据与网箱中已知的鱼群数量进行拟合,构建鱼群数量拟合模型.结果表明,在海水网箱定量实验中,该方法对卵形鲳鲹数量的估算精度达到87.14％,能够较好地实现卵形鲳鲹的数量估算.
ISSN:2095-0780
DOI:10.12131/20240042