一种基于蓝绿光LiFi的水下鱼群监测统计系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于包括依次连接的无线声纳探鱼器、图片编码器、蓝绿光发射器、lifi网络、蓝绿光接收器、图片解码器、鱼类识别统计器。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述无线声纳探鱼器采集水下鱼群的数据，获得图片数据t
k
(x,y),其中，x表示图片数据中像素点的横坐标，x∈{0，1，2，
…
，p-1}，p为图像t
k
(x,y)的行数；y表示图片数据中像素点的纵坐标，y∈{0，1，2，
…
，q-1}，q为图像t
k
(x,y)的列数；k表示图片数据t
k
(x,y)的顺序号，k∈z。3.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述图片编码器由区块划分模块、动态提取模块、dct变换模块、量化转换模块、相邻差分模块以及信源编码模块组成；所述图片编码器具体编码步骤为：(1)无线声纳探鱼器在水下对鱼群进行数据采集，将获得的图片数据t
k
(x,y)发送给图片编码器中的区块划分模块；区块划分模块将每张图片数据t
k
(x,y)分为n
×
m的n个区块，第i个区块t
k,i
(x,y)有n
×
m个像素，每个像素取值的灰度范围为：0-255；(2)针对每个区块与前一时刻相应区块进行相关计算，得到差别指数c
k,i
，差别指数c
k,i
定义为：将所有区块划分为动态区块和静态区块；设定区块划分阈值为r，满足0<r≤255，参数r的取值根据图片背景噪声来定，图片背景噪声越高，r的取值越大，r取值范围一般为：10～25，当满足条件：c
k,i
≥r时，区块t
k,i
(x,y)认定为动态区块，当满足条件：c
k,i
<r时，区块t
k,i
(x,y)认定为静态区块，动态区块数据将被传输；相反，静态区块数据不用传输；(3)将提取出来的动态区块t
k,i
(x,y)进行离散余弦变换，获得区块t
k,i
(x,y)的区块频率域数据f
k,i
(u,v)，其中f
k,i
(u,v)定义为：(u,v)定义为：(u,v)定义为：(4)将动态区块t
k,i
(x,y)进行离散余弦变换后获得的区块频率域数据f
k,i
(u,v)，再进行量化转换，即对于区块频率域数据f
k,i
(u,v)中的每个像素值除以量化表所对应值，得到
的结果就是这个像素的量化值(5)将量化值与前一时刻图片相应的量化值作差，计算出区块差分数据其中定义为：(6)将区块差分数据进行信源编码，这里先采用游程编码方法，获得码字e
k,i
(x,y)，再针对码字e
k,i
(x,y)进行霍夫曼编码方法，获得码字图片编码器把生成的码字传输给蓝绿光发射器。4.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述的蓝绿光发射器由光通信编码模块、光调制模块、led光源三部分组成；光通信编码模块采用(g,k)汉明码编码方法，其中参数g和k取值不固定，具体参考汉明码编码方法；光调制模块采用无载波幅度相位调制。5.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述蓝绿光接收器由光电探测器、光解调模块、光通信解码模块三部分组成；光电探测器采用pin光电探测器；pin光电探测器接收波长范围为400～600nm的光信号，响应时间达到1ns。6.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述的图片解码器由信源解码模块、区块估值模块、数字滤波模块、dct反变换模块、区块合成模块、特征提取模块组成，具体编码步骤为：1)信源解码模块把蓝绿光接收器接收到的信号进行解码，根据图片编码器中的信源编码模块采用的编码过程进行逆变换，获得码字估计值发送给数字滤波模块；2)区块估值模块将信源解码模块发送过来的码字估计值进行解码，先基于霍夫曼编码方法进行解码，再基于游程编码方法进行解码，获得区块频率域数据量化值的估计值3)数字滤波模块将信源解码模块发送过来的估计值进行数字滤波，采用有限长单位冲激响应滤波器(fir)实现，降低噪声和干扰的影响；4)dct反变换模块将滤波后的估计值进行dct反变换，获得区块估计值获得：获得：
变换后获得的区块估计值发送给区块合成模块；5)区块合成模块基于区块估计值计算并合成估计图片数据，并将估计图片数据发送给特征提取模块；6)特征提取模块基于估计图片数据，根据不同种类的鱼群，进行特征提取，获得的数据发送给鱼类识别统计器。7.根据权利要求1所述的一种基于蓝绿光lifi的水下鱼群监测统计系统，其特征在于，所述的鱼类识别统计器基于图片解码器发送过来的估计图片数据和特征提取数据，对鱼群进行识别，并进行统计。

技术总结
本发明提供了一种基于蓝绿光LiFi的水下鱼群监测统计系统，采用多波束成像声纳技术来对水下鱼群进行成像，实现鱼群的数据采集，通过图片编码器编码后，由蓝绿光发射器发送到LiFi网络，经过LiFi网络传输给图片解码器解码，获得鱼群图片数据，最后通过鱼类识别统计器完成对鱼群的种类、数量、大小以及生长环境等信息的获取。应用该技术方案可实现将人工智能技术应用于淡水养殖、咸水养殖及海面养殖，从而实现智能渔业。从而实现智能渔业。从而实现智能渔业。


技术研发人员：陈春强 刘庆泉 黄祖海 廖程鹏 周盛宗
受保护的技术使用者：福建中锐网络股份有限公司
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/1/13