生物式水質(zhì)監(jiān)測中目標跟蹤和預警分析的研究.pdf

1、生物式水質(zhì)監(jiān)測是水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域一個十分重要的研究課題。生物式水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)和傳統(tǒng)的理化水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)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(nèi)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(shù)應用于活魚水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中，通過測定和分析比較斑馬魚在不同水質(zhì)環(huán)境條件下所表現(xiàn)的活動變化狀況，來對水質(zhì)進行定性評價。本文對應用于活魚生物水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的視頻目標檢測與跟蹤技術(shù)進行了具體的研究，

2、通過目標跟蹤技術(shù)得到活魚的運動軌跡計算活魚的基本行為參數(shù)值，通過觀察這些行為參數(shù)值的變化，來分析理解活魚的行為變化狀況，實現(xiàn)對水質(zhì)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(shù)、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)以及視頻目標檢測與跟蹤中常用的圖像處理技術(shù)。
　　2、研究了活魚水質(zhì)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(chǔ)上采用背景相減法和自適應圖像二值化實現(xiàn)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(zhì)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(shù)中實現(xiàn)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(zhì)預警提供了可靠的軌跡數(shù)據(jù)的目的。
　　3、研究了活魚水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的水質(zhì)預警方法。本文首先根據(jù)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(shù)、平均游泳高度、平均游泳間距和存活數(shù)設(shè)定