基于改进YOLOv8和多元特征的对虾发病检测方法

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作者 许瑞峰 王瑶华 +3 位作者 丁文勇 於俊琦 闫茂仓 陈琛 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2024年第2期62-71,共10页

[目的/意义]对虾病害严重危害对虾养殖业。针对对虾病害发病快、死亡率高等特点,高密度的工厂化养殖等模式需要一种高效率对虾发病检测方法替代传统人工检查方法,实现对虾发病的及时预警。[方法]提出一种基于改进YOLOv8(You Only Look O... [目的/意义]对虾病害严重危害对虾养殖业。针对对虾病害发病快、死亡率高等特点,高密度的工厂化养殖等模式需要一种高效率对虾发病检测方法替代传统人工检查方法,实现对虾发病的及时预警。[方法]提出一种基于改进YOLOv8(You Only Look Once)和多元特征的对虾发病检测方法。首先利用改进YOLOv8网络从对虾夜间水面红外图像中进行前景提取,再利用Farneback光流法和灰度共生矩阵(Gray Level Co-occurrence Matrix,GLCM)提取对虾视频片段的运动特征与图像纹理特征,利用提取到的特征参数构建训练数据集,训练支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为分类器用于检测对虾视频片段,实现对正常与发病的对虾视频片段的检测分类。[结果和讨论]训练好的SVM分类器在300个测试样本上的表现为检测准确率平均值为83%,检测效果达到设计要求。检测误差主要是将发病片段错误地检测为正常片段。该误差主要受水面对虾数量和视频影响。[结论]本研究实现了对对虾发病的检测,提供了一种基于计算机视觉的检测方法。但受条件限制,仅在工厂化养殖环境下进行了实验,尚不能适用于多种养殖环境,仍有改进空间。 展开更多

关键词 对虾病害 计算机视觉 YOLOv8 Farneback光流法 灰度共生矩阵 支持向量机

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一种改进的光流算法 被引量：27

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作者 杨国亮 王志良 +2 位作者 牟世堂 解仑 刘冀伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第15期187-188,226,共3页

光流法是运动图像序列分析的一种重要方法。该文通过引入前向-后向光流方程,计算其Hessian矩阵,把Hessian矩阵条件数的倒数作为Lucas-Kanade光流法的加权阵,可有效消除局部邻域中不可靠约束点,同时提高基本约束方程解的稳定性。实验表... 光流法是运动图像序列分析的一种重要方法。该文通过引入前向-后向光流方程,计算其Hessian矩阵,把Hessian矩阵条件数的倒数作为Lucas-Kanade光流法的加权阵,可有效消除局部邻域中不可靠约束点,同时提高基本约束方程解的稳定性。实验表明该方法相对于其它梯度约束光流法具有更好的可靠性。 展开更多

关键词 光流 HESSIAN矩阵 条件数

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基于鱼体运动特征和图像纹理特征的鱼类摄食行为识别与量化 被引量：15

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作者 黄志涛 何佳 宋协法 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-41,共10页

针对水产养殖中的精准投喂问题,以大西洋鲑(Salmo salar)为研究对象,提出一种基于鱼体运动特征和图像纹理特征的鱼群摄食活动强度量化方法,进行鱼类摄食行为识别研究。利用自适应背景差分及光流法得到运动鱼体的速度、转角,并通过信息... 针对水产养殖中的精准投喂问题,以大西洋鲑(Salmo salar)为研究对象,提出一种基于鱼体运动特征和图像纹理特征的鱼群摄食活动强度量化方法,进行鱼类摄食行为识别研究。利用自适应背景差分及光流法得到运动鱼体的速度、转角,并通过信息熵统计速度和转角的分布,之后通过灰度共生矩阵提取能量、熵、对比度、相关性和逆差距5个图像纹理特征值。最后,结合鱼体运动特征及图像纹理特征,对鱼类摄食行为进行识别和检测。实验结果表明,该方法的识别准确率达到了94.17%,相较于单一特征检测本研究的检测精度更高。 展开更多

关键词 鱼类行为 摄食行为 计算机视觉 光流 图像纹理 灰度共生矩阵

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采用光流矢量共生矩阵分析的实时人群异常检测 被引量：4

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作者 赵永涛 陈庆奎 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第6期1353-1357,共5页

随着公共安全事故的频发,基于视频监控中的人群异常检测成为研究的热点.通过分析不同情况下人群光流的纹理特征,提出一种基于光流矢量共生矩阵特征的大规模人群异常检测算法.首先对人群光流进行分块并计算分块光流的主方向和大小;然后... 随着公共安全事故的频发,基于视频监控中的人群异常检测成为研究的热点.通过分析不同情况下人群光流的纹理特征,提出一种基于光流矢量共生矩阵特征的大规模人群异常检测算法.首先对人群光流进行分块并计算分块光流的主方向和大小;然后利用共生矩阵的方法来计算光流速度场和方向场的特征;最后将组合特征使用SVM(Support Vector Machine,支持向量机)进行训练和分类以达到准确判断人群异常的目的.使用了CUDA(Compute Unified Device Architecture,统一计算设备架构)平台对算法进行加速.检测精度优于现有算法,速度有4-20倍的提高. 展开更多

关键词 光流法 人群异常检测 矢量共生矩阵 监控 CUDA

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光流场算法中优化图像梯度数据可信度方法 被引量：2

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作者 夏毓鹏 王昕 胡锋 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第4期163-165,169,共4页

基于梯度方法的光流场算法中,迭代次数需要足够大才能使运动物体边界数据扩散到灰度平坦的区域,计算量大,精度不高。在光流迭代方程中,梯度数据的精确度与可信度对光流计算的结果有直接的影响。对这一问题,应用Hessian矩阵判别、高斯滤... 基于梯度方法的光流场算法中,迭代次数需要足够大才能使运动物体边界数据扩散到灰度平坦的区域,计算量大,精度不高。在光流迭代方程中,梯度数据的精确度与可信度对光流计算的结果有直接的影响。对这一问题,应用Hessian矩阵判别、高斯滤波标准差修正、均值模板修正和多帧图像对比等四种方法可以有效地处理图像梯度数据,并不断修正,以提高梯度数据的可信度。这些方法通过防止运动物体边界梯度数据向邻域内盲目扩散,增加扩散的方向性,从而提高光流场计算精度和收敛速度。 展开更多

关键词 机器视觉 图像梯度 HESSIAN矩阵 高斯滤波 均值模板 光流场

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基于图像动态纹理特征的气固流化床流型识别 被引量：2

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作者 周云龙 李莹 赵红梅 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期59-63,共5页

准确识别流型是气固流化床二相流参数检测的重要内容,文中提出一种基于图像光流法和动态纹理特征相结合的气固流化床流型识别的新方法。实验是在气固流化床二相流实验系统上利用高速摄影系统获取流型图像。流型图像分别为鼓泡床,节涌床... 准确识别流型是气固流化床二相流参数检测的重要内容,文中提出一种基于图像光流法和动态纹理特征相结合的气固流化床流型识别的新方法。实验是在气固流化床二相流实验系统上利用高速摄影系统获取流型图像。流型图像分别为鼓泡床,节涌床,湍动床,快速流化床,稀相输送等5种典型流型。首先对获取的不同流型图像分别进行去噪和对比度拉伸等预处理,然后运用光流法得到连续2帧图像的光流场,再通过灰度共生矩阵提取图像的动态纹理特征,作为流型识别的输入特征向量。并分别结合弹性BP神经网络,Elman神经网络,BP神经网络进行训练,实现流型的识别。实验表明:动态纹理特征和弹性BP网络相结合的方法更能有效地识别气固流化床中的5种典型流型,整体识别率达到98%,为流型识别开辟了一种新方法。 展开更多

关键词 气固流化床 流型识别 光流法 灰度共生矩阵 图像处理

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基于稠密光流算法的运动目标检测的Python实现 被引量：11

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作者 欧阳玉梅 《现代电子技术》 2021年第1期78-82,共5页

在运动目标识别算法中,帧间差分法、背景差分法容易出现“重影”“空洞”及“拖尾”现象从而导致识别准确率低。将稠密光流法应用于运动目标检测,基于PyCharm开发环境建立了一个运动目标检测系统,研究采用Gunner Farneback稠密光流法(D... 在运动目标识别算法中,帧间差分法、背景差分法容易出现“重影”“空洞”及“拖尾”现象从而导致识别准确率低。将稠密光流法应用于运动目标检测,基于PyCharm开发环境建立了一个运动目标检测系统,研究采用Gunner Farneback稠密光流法(DOF)计算各像素点位移矢量的光流矩阵,将光流信息转化到HSV空间,并利用Sobel算子进行边缘检测以提高检测效果。实验结果表明,在运动目标与背景对比度低的场景中及速率不同的多运动目标场景中,所提算法皆能实现准确识别与追踪,而且避免了“重影”“空洞”及“拖尾”问题,具有很好的抗干扰能力和识别精确性。 展开更多

关键词 运动目标检测 稠密光流算法 光流矩阵计算 光流信息转化 边缘检测 系统设计

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基于光流共生矩阵的人群行为异常检测 被引量：1

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作者 曾庆山 宋庆祥 范明莉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期29-33,39,共6页

针对传统基于图像纹理特征进行人群行为异常检测算法倾向于描述人群图像纹理的变化而非人群运动行为的实际情况,导致检测性能较差的问题,提出一种反映人群运动行为真实情况的特征提取方法.首先通过Lucas-Kanade光流算法提取人群视频光... 针对传统基于图像纹理特征进行人群行为异常检测算法倾向于描述人群图像纹理的变化而非人群运动行为的实际情况,导致检测性能较差的问题,提出一种反映人群运动行为真实情况的特征提取方法.首先通过Lucas-Kanade光流算法提取人群视频光流信息,并建立光流幅值共生矩阵与光流方向共生矩阵,然后通过共生矩阵提取角二阶距、对比度、熵、相似度等特征,并将其与光流幅值均值合并组成特征向量训练支持向量机,最后判断人群行为是否异常.仿真结果表明,本文的特征提取方法更加深化地处理了光流法提取的人群运动信息,具有较好的人群异常行为识别性能. 展开更多

关键词 人群行为异常检测 光流法 光流共生矩阵 支持向量机

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低损耗空芯布喇格光纤的优化设计

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作者 赖燔 杨华军 +1 位作者 胡渝 刘长久 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期252-254,共3页

应用光波导理论和矩阵理论建立了分析空芯布喇格光纤的光传输理论模型,对具有不等周期的布喇格光纤结构,以最小输出功率流为优化目标进行仿真,设计出具有8个外包层的布喇格光纤,并分析了其损耗特性。该结构具有外包层数小、结构简单、... 应用光波导理论和矩阵理论建立了分析空芯布喇格光纤的光传输理论模型,对具有不等周期的布喇格光纤结构,以最小输出功率流为优化目标进行仿真,设计出具有8个外包层的布喇格光纤,并分析了其损耗特性。该结构具有外包层数小、结构简单、损耗低的特点,有利于空芯布喇格光纤的制造和应用。 展开更多

关键词 光纤光学 布喇格光纤 传输矩阵 径向输出流 损耗

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基于自适应投影矩阵的实时视频拼接算法 被引量：6

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作者 刘明杰 任帅 金城 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第5期81-85,共5页

提出一种快速的算法用于高质量的实时拼接视频。算法分为两个阶段:后台阶段和实时阶段。后台阶段每隔一定周期运行,从同步的视频流中提取图像特征,采用RANSAC和LM算法计算投影矩阵。在实时阶段,采用从前一帧中得到的特征点点对,用光流... 提出一种快速的算法用于高质量的实时拼接视频。算法分为两个阶段:后台阶段和实时阶段。后台阶段每隔一定周期运行,从同步的视频流中提取图像特征,采用RANSAC和LM算法计算投影矩阵。在实时阶段,采用从前一帧中得到的特征点点对,用光流法跟踪匹配点对的方法,对跟踪得到的点对由投影矩阵计算得到图像误差。若误差超过一定阈值或跟踪到点对数目太少,后台阶段就会再次执行。一旦得到了投影矩阵,就采取一种非线性的融合算法对视频进行融合。通过以上步骤,即使摄像头移动,算法也能运行快速。实验结果显示该算法大大改善了速度,而且拼接质量也很好。 展开更多

关键词 视频拼接 投影矩阵 光流法

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基于改进ORB特征点的LK光流算法 被引量：3

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作者 胡山山 陈熙源 卢飞平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期21-26,共6页

针对传统ORB特征点匹配准确率低和在光流算法中跟踪特性差的问题,提出了一种基于改进ORB特征点的LK光流算法。首先结合FAST特征点和rBRIEF特征描述符计算出ORB特征点;然后结合SURF算法在特征提取步骤中构建的Hessian矩阵对ORB特征点进... 针对传统ORB特征点匹配准确率低和在光流算法中跟踪特性差的问题,提出了一种基于改进ORB特征点的LK光流算法。首先结合FAST特征点和rBRIEF特征描述符计算出ORB特征点;然后结合SURF算法在特征提取步骤中构建的Hessian矩阵对ORB特征点进行再提取;最后对改进ORB特征点进行特征匹配测试和LK光流跟踪测试。实验结果表明,相较于传统ORB特征点,改进ORB特征点的特征匹配准确率平均提升20.96%,LK光流跟踪成功率平均提升19.73%。本文提出的改进ORB特征点不仅拥有更好的特征匹配效果,同时具有更好的跟踪特性。 展开更多

关键词 ORB特征点 LK光流 特征匹配 跟踪特性 HESSIAN矩阵

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利用掩膜和单应矩阵提高LK光流追踪效果

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作者 杜慧丽 黄劲松 《导航定位学报》 CSCD 2022年第5期25-31,共7页

针对使用卢卡斯-卡纳德(LK)光流对车载下视相机所拍摄的地面纹理图像追踪时存在的特征误匹配问题,提出一种利用掩膜和单应矩阵来提高光流追踪效果的方法,在室外环境下采集地面纹理图像进行实验验证。实验结果表明,掩膜可以有效提高正确... 针对使用卢卡斯-卡纳德(LK)光流对车载下视相机所拍摄的地面纹理图像追踪时存在的特征误匹配问题,提出一种利用掩膜和单应矩阵来提高光流追踪效果的方法,在室外环境下采集地面纹理图像进行实验验证。实验结果表明,掩膜可以有效提高正确追踪角点的数量,单应矩阵可以剔除帧间光流追踪的错误匹配,对LK光流追踪的精度和鲁棒性有明显提升。 展开更多

关键词 下视相机 地面纹理 卢卡斯-卡纳德光流 掩膜 单应矩阵

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