一种基于光学图像的测量鱼的尺度的方法

技术领域

本发明属于海洋牧场信息化观测领域，特别是涉及一种图像测量鱼类尺度的技术。

背景技术

目前海洋牧场的信息化观测技术涉及海底水质如溶解氧、PH值、盐度、温度等水质在线监测领域和海底鱼群光学在线观测领域。其中光学观测领域可以观测鱼群的活跃程度和鱼群的种类。鱼的尺度是海洋牧场需要掌握的重要信息，为了掌握鱼的尺度信息只能人工去测量，费时费力也掌握不准鱼群的尺度分布情况。

发明内容

本发明针对上述提到的问题，提出了一种利用光学图像直接测量鱼的尺度的方法，很方便的直接测出鱼的尺寸，以便于后续鱼群尺度分布的分析。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于光学图像的测量鱼的尺度的方法。主要是利用照相机原理与计算机技术结合的利用光学图像测量鱼的尺度的方法。光圈是一个用来控制相机光线透过镜头，进入机身内感光面光量的装置，它通常是在镜头内。景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。光圈的大小与景深有直接的关系。图1、是光圈与景深的示意图，前景到聚焦物体点之间的距离ΔL1表示前景深，后景到聚焦物体点之间的距离ΔL2表示后景深，ΔL表示景深，F表示光圈值，L表示对焦物体到镜头的对焦距离，f表示镜头焦距，δ表示弥散圆直径，前焦到成像点之间的距离代表前焦深，后焦到成像点之间的距离代表后焦深，光圈值是镜头的焦距除以镜头通光直径得出的相对值，根据光圈与景深的关系公式

当L、f、δ一定的情况下光圈值F越小景深ΔL值越小，也就是光圈张开的越大景深ΔL值越小，意味着景深之外的拍摄的物体是模糊的。由图2可知调节合适的光圈值让鱼进到景深范围之内，就知道了鱼到镜头之间的距离L，设定CCD传感器在电脑屏上的显示有一定的放大倍数，设放大倍数为n，根据鱼在电脑显示屏上的长度测量h，就可以计算出鱼通过镜头成像的尺寸，鱼的成像尺寸设为d,鱼的实际尺寸大小设为D，镜头到CCD之间的距离设为l,鱼到镜头之间的距离L，则鱼的实际尺寸大小为

本发明主要优点：本发明的优点在于通过图像处理等手段可以在线自动测量鱼的大小尺寸，可以为后续的鱼群大小分布的研究提供依据。

附图说明

附图1是光圈与景深的示意图；

其中：1、相机透镜；2、光圈；3、后景；4、前景；5、前焦；6、后焦；7、聚焦物体点；8、成像点；

附图2是基于图像的检测鱼类尺度的示意图；

其中：9、调节后的前景；10、调节后的后景；11、被测鱼；12、相机光圈；13、相机透镜；14、鱼的像；15、CCD传感器；16、传输线；17、计算机；18、计算机屏幕上显示的鱼；19、鱼的前像素点；20、鱼的后像素点。

具体实施方式

本发明具体实施步骤如下：

对焦例如设定离相机L米处的鱼，调节光圈值12使调节后的前景9与调节后的后景10之间的间距即景深达到鱼的厚度，相机中的CCD传感器15用传输线16与计算机17连接，放到需要观测的海底部位，观测通过景深范围之内的鱼群。鱼11通过相机透镜13在CCD传感器15上成像14，鱼的成像尺寸设为d，相机透镜13到CCD传感器之间的距离l，鱼会在计算机屏幕上显示18，通过图像处理找出鱼的像素点19和像素点20。像素点19和像素点20之差就是计算机屏幕上的间距，设该间距为h，根据CCD传感器15在电脑屏上的显示有一定的放大倍数，设放大倍数为n，就可以计算出鱼通过镜头成像的尺寸d，鱼的实际尺寸大小设为D，则鱼的实际尺寸大小