西藏特有鱼类动态图像采集技术规范DB54／T 0306-2023.pdf

I C S 6 7.1 2 0.3 0C C S B 5 054西 藏 自 治 区 地 方 标 准D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 3西 藏 特 有 鱼 类 动 态 图 像 采 集 技 术 规 范2 0 2 3-1 2-1 8 发 布 2 0 2 4-0 1-1 8 实 施西 藏 自 治 区 市 场 监 督 管 理 局 发 布D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 3I目 次前 言.I I1 范 围.12 规 范 性 引 用 文 件.13 术 语 和 定 义.14 设 备 要 求.24.1 水 下 摄 像 机.24.2 声 呐.25 图 像 信 息 传 输 技 术.26 图 像 处 理 技 术.36.1 图 像 增 强.36.2 前 景 提 取.3D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 3I I前 言本 文 件 按 照 G B/T 1.1 2 0 2 0 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分：标 准 化 文 件 的 结 构 和 起 草 规 则 的 规 定起 草。请 注 意 本 文 件 的 某 些 内 容 可 能 涉 及 专 利。本 文 件 的 发 布 机 构 不 承 担 识 别 专 利 的 责 任。本 文 件 由 中 国 水 利 水 电 科 学 研 究 院 提 出。本 文 件 由 西 藏 自 治 区 农 牧 业 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口。本 文 件 起 草 单 位：中 国 水 利 水 电 科 学 研 究 院、华 能 雅 鲁 藏 布 江 水 电 开 发 投 资 有 限 公 司、华 电 西 藏 能源 有 限 公 司、华 电 金 沙 江 上 游 水 电 开 发 有 限 公 司、华 能 雅 鲁 藏 布 江 水 电 开 发 投 资 有 限 公 司 加 查 水 电 厂。本 文 件 主 要 起 草 人：柳 春 娜、杨 佐 斌、余 凌、赵 晋 兵、邢 伟、李 锐、申 剑、廖 华 杰、李 健 源、朱 蒙恩、胡 江 军、焦 虎、吴 必 朗、韩 志 强、刘 轶、周 荣 攀、周 艳 华、王 鲁 海、严 子 钧、卢 佳。本 文 件 属 首 次 制 定。D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 31西 藏 特 有 鱼 类 动 态 图 像 采 集 技 术 规 范1 范 围本 文 件 规 定 了 水 下 鱼 类 图 像 采 集 设 备、图 像 信 息 传 输、前 景 目 标 提 取、图 像 增 强 的 技 术 要 求。本 文 件 适 用 于 西 藏 区 域 水 域 里 特 有 鱼 类 图 像 采 集。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 中 的 内 容 通 过 文 中 的 规 范 性 引 用 而 构 成 本 文 件 必 不 可 少 的 条 款。其 中，注 日 期 的 引 用 文 件，仅 该 日 期 对 应 的 版 本 适 用 于 本 文 件；不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本（包 括 所 有 的 修 改 单）适 用 于 本文 件。G B/T 4 2 0 8 外 壳 防 护 等 级（I P 代 码）3 术 语 和 定 义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。3.1水 下 摄 像 机用 于 水 下 获 取 鱼 类 光 学 图 像 的 设 备。3.2声 呐用 于 水 下 获 取 鱼 类 声 学 图 像 的 设 备。3.3补 光 灯用 于 投 射 给 鱼 类 特 定 的 光，提 高 监 测 环 境 照 度 的 设 备。3.4实 时 传 输 协 议T C P/I P 协 议 体 系 中 的 一 个 应 用 层 协 议，定 义 一 对 多 应 用 程 序 有 效 通 过 I P 网 络 传 送 多 媒 体 数 据 的 方 式。3.5图 像 增 强有 目 的 地 增 强 图 像 的 整 体 或 局 部 特 征，扩 大 图 像 中 不 同 物 体 特 征 之 间 的 差 别，抑 制 不 感 兴 趣 的 特 征，以 达 到 增 强 图 像 视 觉 效 果，提 高 图 像 质 量 的 目 的。3.6具 有 色 彩 保 护 的 多 尺 度 视 网 膜 图 像 增 强 算 法使 图 像 动 态 范 围 压 缩、边 缘 增 强 和 颜 色 恒 常 三 个 方 面 达 到 平 衡，达 到 图 像 的 自 适 应 增 强。3.7单 尺 度 视 网 膜 图 像 增 强 算 法通 过 高 速 核 将 入 射 光 照 射 在 反 射 物 体 上，形 成 反 射 光 进 入 人 眼，携 带 图 像 细 节 信 息 进 行 增 强。D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 323.8循 环 生 成 对 抗 网 络通 过 网 络 训 练 迭 代，智 能 地 将 不 同 域 间 的 图 像 进 行 转 换。3.9水 下 生 成 对 抗 网 络通 过 网 络 训 练 迭 代 对 抗 生 成 去 模 糊 图 像 的 技 术。3.1 0R G B 颜 色 系 统通 过 对 红(R)、绿(G)、蓝(B)三 个 颜 色 通 道 的 变 化 以 及 相 互 之 间 的 叠 加 得 到 不 同 色 彩 值。4 设 备 要 求4.1 水 下 摄 像 机采 用 的 水 下 摄 像 机 应 满 足 以 下 性 能 参 数 要 求：a)有 效 像 素 数 量 不 低 于 2 0 0 万。b)最 大 采 集 帧 率 不 低 于 2 5 f p s。c)水 下 1 0 0 米 深 度 各 密 封 部 位 能 达 到 G B/T 4 2 0 8-2 0 1 7 防 水 要 求。d)具 备 自 动 对 焦 功 能。e)适 应 光 线 较 暗 的 环 境，拥 有 星 光 级 图 像 传 感 器，在 0.0 2 l x 的 照 度 下 依 然 可 以 保 持 全 彩 画 面。f)支 持 实 时 传 输 协 议，视 频 传 输 速 度 不 低 于 2 5 f p s。g)外 接 供 电 时 可 连 续 工 作 5 年 及 以 上。h)自 带 或 另 行 配 置 补 光 灯，补 光 灯 具 备 自 适 应 开 启 功 能。4.2 声 呐采 用 的 声 呐 宜 满 足 以 下 性 能 参 数 要 求：a)发 射 的 超 声 频 率 不 高 于 3 M H z。b)水 平 方 向 的 波 束 张 角 不 高 于 1 3 0。c)垂 直 方 向 的 波 束 张 角 不 高 于 2 0。d)最 大 工 作 范 围 不 小 于 2 0 m。e)最 小 分 辨 力 不 大 于 5 m m。5 图 像 信 息 传 输 技 术5.1 采 用 实 时 传 输 协 议 建 立 图 像 采 集 端（水 下 摄 像 机 或 声 呐）和 客 户 端 的 通 讯 连 接，实 现 采 集 的 光 学或 声 学 视 频 流 实 时 回 传，实 时 传 输 帧 率 应 达 到 2 5 f p s。实 时 传 输 协 议 宜 采 用 常 见 的 R T S P（R e a l T i m eS t r e a m i n g P r o t o c o l）、R T M P（R e a l-T i m e M e s s a g i n g P r o t o c o l）等 协 议，满 足 图 像 传 输 的 实 时 性 要 求。5.2 图 像 信 息 传 输 协 议 宜 具 备 以 下 信 息 传 输 和 控 制 功 能：a)客 户 端 连 接 采 集 端 并 发 送 一 个 描 述 命 令，流 服 务 器 反 馈 流 数 量、媒 体 类 型 等 信 息。b)客 户 端 分 析 流 数 量、媒 体 类 型 等 信 息，发 送 传 输 协 议 建 立 命 令。c)客 户 端 发 送 播 放 命 令，服 务 器 上 传 送 媒 体 流 到 客 户 端。d)客 户 端 发 送 快 进、快 退 和 暂 停 等 控 制 命 令。e)客 户 端 发 送 终 止 命 令 结 束 流 媒 体 会 话。D B 5 4/T 0 3 0 6 2 0 2 335.3 图 像 采 集 端 与 客 户 端 宜 采 用 有 线 连 接（光 纤 连 接 或 六 类 屏 蔽 网 线 连 接），确 保 长 期 稳 定 实 现 数 据传 输 功 能。6 图 像 处 理 技 术6.1 图 像 增 强6.1.1 图 像 增 强 的 目 标 是 消 除 原 始 视 频 流 中 噪 声 和 畸 变 干 扰，尽 可 能 的 提 高 观 测 对 象（鱼 类）图 像 清晰 度，凸 显 其 外 形 轮 廓、表 面 纹 理 等 特 征。6.1.2 采 用 单 尺 度 视 网 膜 图 像 增 强 算 法 分 别 设 置 不 同 的 高 斯 模 糊 参 数 对 原 始 鱼 类 图 像 进 行 图 像 增 强，对 不 同 参 数 增 强 所 得 图 像 进 行 平 均，得 到 多 尺 度 R e t i n e x 图 像。6.1.3 对 多 尺 度 R e t i n e x 图 像 进 行 色 彩 均 衡、归 一 化、增 益 和 偏 差 线 性 加 权 处 理 得 到 预 处 理 图 像。6.1.4 通 过 生 成 对 抗 网 络 将 预 处 理 图 像 渲 染 为 水 下 图 像。对 抗 网 络 算 法 宜 采 用 循 环 生 成 对 抗 网 络 方 法。6.1.5 通 过 渲 染 生 成 的 数 据 训 练 水 下 生 成 对 抗 网 络 将 质 量 比 较 差 畸 变 较 大 的 水 下 图 像 转 变 为 清 晰、分辨 率 较 高 的 高 质 量 图 像。6.2 前 景 提 取6.2.1 采 用 图 像 特 征 分 离 法 获 取 视 频 序 列 图 像 中 每 帧 图 像 的 图 像 像 素 点，并 将 图 像 像 素 点 转 换 为 R G B颜 色 系 统 中 三 个 通 道 的 数 据。6.2.2 根 据 图 像 三 通 道 数 据 确 定 视 频 序 列 图 像 是 否 存 在 前 景 像 素 值。6.2.3 当 视 频 序 列 图 像 中 存 在 前 景 像 素 值 时，采 用 无 模 型 自 适 应 控 制 方 法 提 取 得 到 静 态 彩 色 背 景 图 像。6.2.4 对 视 频 序 列 图 像 和 静 态 彩 色 背 景 图 像 进 行 差 分 运 算，得 到 动 态 前 景 目 标。