本发明涉及水下图像识别领域，尤其涉及一种水下目标视觉识别算法功能测试平台及测试方法。
背景技术：
由于海洋开发的巨大潜力和海洋经济发展的战略需要，人类的水下活动也愈趋频繁，水下探测装置与水下作业技术伴随着海洋工程装备技术的发展而得到了迅速的发展，水下机器人在水下进行数据监测、海底探测、目标获取及识别等领域的应用越来越广泛，这些工作的成功与否都与对目标的识别有关。图像信息包含丰富的信息、目标清晰，故常常用来进行目标识别。
据分析，近几年图像识别及识别算法主要针对陆地上拍摄的图像，由于在水下环境中，识别效果受到多重因素的干扰，如：光线、噪声、水体浊度、悬浮物等，其中主要影响因素为水体浊度，使得算法效果普遍不够理想，从而进行水下图像识别时，会出现对比度低，边缘迷糊，图像质量较差等问题。如何进行识别算法在不同浊度水体环境下的实用性，并针对具体的水质环境改进目标识别效果和识别算法，提高水下目标视觉识别算法功能的识别效果是本领域技术人员亟待解决的技术重点与难点。
技术实现要素：
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种水下目标视觉识别算法功能测试平台及测试方法，结构原理简单，操作方便，可解决水下目标视觉识别算法测试不便的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种水下目标视觉识别算法功能测试平台，包括：一控制模块、一浊度控制模块、一浊度感应模块和一目标识别模块；所述控制模块包括一测试平台控制中心；所述浊度控制模块包括两过滤装置、一溶液注射装置和一混合装置；所述过滤装置分别连接一水泵；所述溶液注射装置包括相连的一电动推杆和一注射装置；所述混合装置包括一直流电机伺服装置和与所述直流电机伺服装置传动连接的一螺旋桨；所述浊度感应模块包括通过485总线形式连接于所述测试平台控制中心的浊度传感器；所述目标识别模块包括一摄像头装置、一浊度调节水池、一暂养水箱和一触控显示屏；所述浊度调节水池设置于所述暂养水箱旁，所述注射装置和所述浊度传感器连接所述浊度调节水池，所述螺旋桨设置于所述浊度调节水池内；所述摄像头装置用以透过所述浊度调节水池内水体采集所述暂养水箱中的目标图像；所述电动推杆、所述直流电机伺服装置、所述摄像头装置和所述触控显示屏与所述测试平台控制中心电连接。
优选地，所述测试平台控制中心包括一核心处理器，所述核心处理器采用树莓派；所述核心处理器用于存储、运算预设视觉识别算法，并用于采集浊度信息和视频图像信息并控制所述电动推杆、所述水泵和所述直流电机伺服装置。
优选地，所述测试平台控制中心与所述水泵电连接并控制所述水泵运行。
优选地，所述注射装置中存储有乌洛托品－硫酸肼溶液。
优选地，两所述过滤装置分别安装于所述浊度调节水池和所述暂养水箱。
优选地，所述浊度调节水池和所述暂养水箱相互独立。
优选地，所述触控显示屏采用hdm模式连接所述测试平台控制中心。
本发明的一种如本发明所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台的测试方法，包括步骤：
s1：对所述测试平台控制中心进行初始化设置，通过所述触控显示屏的触控界面输入初始化浊度数值；
s2：所述测试平台控制中心接收所述浊度传感器的检测信号，并根据所述检测信号获得所述浊度调节水池的水体浊度；
s3：判断所述水体浊度是否符合浊度要求，如是进行下一步；否则进入步骤s5；
s4：所述摄像头装置透过所述浊度调节水池内浑浊水体进行采集，获得所述暂养水箱内的水下目标情况，跳至步骤s6；
s5：判断所述浊度传感器的检测信号所获得所述水体浊度相较于所述浊度要求的高低，并根据判断结果进行浊度调整，返回步骤s2；
s6：所述摄像头装置进行所述目标图像的信息采集后，将所述目标图像的图像信息传输到所述测试平台控制中心存储并进行视觉识别算法识别；
s7：所述目标图像的图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息经由hdm模式连接的所述触控显示屏显示，并显示当前所述水体浊度。
优选地，所述s5步骤进一步包括步骤：
s51：根据所述浊度传感器的检测信号所获得所述水体浊度相较于所述浊度要求是过高还是过低，如浊度过高，则控制所述过滤装置运作，降低浊度控制水池水体浊度，返回步骤s2；如浊度过低则进入步骤s52；
s52：控制所述溶液注射装置运作，控制所述电动推杆将所述注射装置内存储的乌洛托品－硫酸肼溶液精准注射到所述浊度调节水池，并启动所述螺旋桨，使所述乌洛托品－硫酸肼溶液与水体充分混合，保持水体浊度均匀。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
1、本发明结构原理简单，操作方便，解决水下目标视觉识别算法测试不便的问题。
2、本发明中触控显示屏可实时显示不同浊度数值、采集的水体图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息，保证测试结果具有实时性和有效性，可直观观测识别效果。
3、本发明中所述过滤装置与所述浊度注射装置可调控不同的浊度，并实现测试平台的循环利用。
附图说明
图1为本发明实施例的水下目标视觉识别算法功能测试平台的结构示意图；
图2为本发明实施例的测试平台控制中心的电气原理图；
图3为本发明实施例的测试方法的流程图。
具体实施方式
下面根据附图1～图3，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1和图2，本发明实施例的一种水下目标视觉识别算法功能测试平台，包括：一控制模块、一浊度控制模块、一浊度感应模块和一目标识别模块；控制模块包括一测试平台控制中心1；浊度控制模块包括两过滤装置2、一溶液注射装置和一混合装置；过滤装置2分别连接一水泵；溶液注射装置包括相连的一电动推杆3和一注射装置4；混合装置包括一直流电机伺服装置5和与直流电机伺服装置5传动连接的一螺旋桨6；浊度感应模块包括通过485总线形式连接于测试平台控制中心1的浊度传感器7；目标识别模块包括一摄像头装置8、一浊度调节水池9、一暂养水箱10和一触控显示屏11；浊度调节水池9设置于暂养水箱10旁，注射装置4和浊度传感器7连接浊度调节水池9，螺旋桨6设置于浊度调节水池9内；暂养水箱10内定期安置用以视觉识别的目标鱼群，摄像头装置8用以透过浊度调节水池9内水体采集暂养水箱10中的目标图像；电动推杆3、直流电机伺服装置5、摄像头装置8和触控显示屏11与测试平台控制中心1电连接。
测试平台控制中心1包括一核心处理器12，核心处理器12采用树莓派；核心处理器12用于存储、运算预设视觉识别算法，并用于采集浊度信息和视频图像信息并控制电动推杆3、水泵和直流电机伺服装置5。
触控显示屏11采用hdm模式连接测试平台控制中心1，用以实施显示摄像头装置8采集到的暂养水箱10内水体图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息，并显示当前浊度，以便确定不同浊度下相关视觉识别算法的识别效果，同时可通过触控显示屏11的触控界面手动输入浊度值。
测试平台控制中心1与水泵电连接并控制水泵运行。
本实施例中，注射装置4中存储有乌洛托品－硫酸肼溶液。测试平台控制中心1接收到浊度传感器7检测到的液体浊度低于设定值时，控制电动推杆3将注射装置4内所存储的乌洛托品－硫酸肼溶液精准注射至浊度调节水池9内，从而提高浊度调节水池9内的液体浊度。
直流电机伺服装置5与螺旋桨6电性连接并控制其运动，使得水体与乌洛托品－硫酸肼溶液充分混合，保证水体浊度均匀。
两过滤装置2分别安装于浊度调节水池9和暂养水箱10。实现对浊度调节水池9和暂养水箱10水质的独立浊度控制。安装于暂养水箱10的过滤装置2的水泵由测试平台控制中心1控制，用以保证暂养水箱10内水体保持清澈状态；安装于浊度调节水池9的另一过滤装置2，其水泵由测试平台控制中心1控制，用以通过过滤过程降低浊度调节水池9内的浊度。暂养水箱10和浊度调节水池9相互独立，无物液交互。
请参阅图1和图2，核心处理器12连接电源模块13、第一电机驱动模块14、第二电机驱动模块15、第三电机驱动模块16和第四电机驱动模块17；第一电机驱动模块14驱动电动推杆3进行溶液注射；第二电机驱动模块15驱动一水泵运作，进而控制对应的过滤装置2，保证暂养水箱10水体保持清澈状态；第三电机驱动模块16驱动另一水泵运作，进而控制对应的另一过滤装置2，用以改变浊度调节水池9的水体浊度；第四电机驱动模块17控制安装有螺旋桨6的直流电机伺服装置5运作，用以保证水体浊度均匀。核心处理器12还连接浊度传感器7进行数据采集；核心处理器12连接摄像头装置8，摄像头装置8进行透过浊度调节水池9对暂养水箱10内的目标图像进行采集，并将采集的图像信息传输给核心处理器12；核心处理器12连接触控显示屏11，可通过触控显示屏11的触控界面进行数据输入，并且可显示当前浊度以及摄像头装置8采集的水体图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息。
请参阅图1和图3，本发明实施例的一种基于本实施例的水下目标视觉识别算法功能测试平台的测试方法，包括步骤：
s1：对测试平台控制中心1进行初始化设置，通过触控显示屏11的触控界面输入初始化浊度数值；
s2：测试平台控制中心1接收浊度传感器7的检测信号，并根据检测信号获得浊度调节水池9的水体浊度；
s3：判断水体浊度是否符合浊度要求，如是进行下一步；否则进入步骤s5；
s4：摄像头装置8透过浊度调节水池9内浑浊水体进行采集，获得暂养水箱10内的水下目标情况，跳至步骤s6；
s5：判断浊度传感器7的检测信号所获得水体浊度相较于浊度要求的高低，并根据判断结果进行浊度调整，返回步骤s2；
s6：摄像头装置8进行目标图像的信息采集后，将目标图像的图像信息传输到测试平台控制中心1存储并进行视觉识别算法识别；
s7：目标图像的图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息经由hdm模式连接的触控显示屏11显示，并显示当前水体浊度。
优选地，s5步骤进一步包括步骤：
s51：根据浊度传感器7的检测信号所获得水体浊度相较于浊度要求是过高还是过低，如浊度过高，则控制过滤装置2运作，降低浊度控制水池水体浊度，返回步骤s2；如浊度过低则进入步骤s52；
s52：控制溶液注射装置运作，控制电动推杆3将注射装置4内存储的乌洛托品－硫酸肼溶液精准注射到浊度调节水池9，并启动螺旋桨6，使乌洛托品－硫酸肼溶液与水体充分混合，保持水体浊度均匀。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
1.一种水下目标视觉识别算法功能测试平台，包括：一控制模块、一浊度控制模块、一浊度感应模块和一目标识别模块；所述控制模块包括一测试平台控制中心；所述浊度控制模块包括两过滤装置、一溶液注射装置和一混合装置；所述过滤装置分别连接一水泵；所述溶液注射装置包括相连的一电动推杆和一注射装置；所述混合装置包括一直流电机伺服装置和与所述直流电机伺服装置传动连接的一螺旋桨；所述浊度感应模块包括通过485总线形式连接于所述测试平台控制中心的浊度传感器；所述目标识别模块包括一摄像头装置、一浊度调节水池、一暂养水箱和一触控显示屏；所述浊度调节水池设置于所述暂养水箱旁，所述注射装置和所述浊度传感器连接所述浊度调节水池，所述螺旋桨设置于所述浊度调节水池内；所述摄像头装置用以透过所述浊度调节水池内水体采集所述暂养水箱中的目标图像；所述电动推杆、所述直流电机伺服装置、所述摄像头装置和所述触控显示屏与所述测试平台控制中心电连接。
2.根据权利要求1所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，所述测试平台控制中心包括一核心处理器，所述核心处理器采用树莓派；所述核心处理器用于存储、运算预设视觉识别算法，并用于采集浊度信息和视频图像信息并控制所述电动推杆、所述水泵和所述直流电机伺服装置。
3.根据权利要求1所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，所述测试平台控制中心与所述水泵电连接并控制所述水泵运行。
4.根据权利要求1所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，所述注射装置中存储有乌洛托品－硫酸肼溶液。
5.根据权利要求1所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，两所述过滤装置分别安装于所述浊度调节水池和所述暂养水箱。
6.根据权利要求5所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，所述浊度调节水池和所述暂养水箱相互独立。
7.根据权利要求1所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台，其特征在于，所述触控显示屏采用hdm模式连接所述测试平台控制中心。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的水下目标视觉识别算法功能测试平台的测试方法，包括步骤：
s1：对所述测试平台控制中心进行初始化设置，通过所述触控显示屏的触控界面输入初始化浊度数值；
s2：所述测试平台控制中心接收所述浊度传感器的检测信号，并根据所述检测信号获得所述浊度调节水池的水体浊度；
s3：判断所述水体浊度是否符合浊度要求，如是进行下一步；否则进入步骤s5；
s4：所述摄像头装置透过所述浊度调节水池内浑浊水体进行采集，获得所述暂养水箱内的水下目标情况，跳至步骤s6；
s5：判断所述浊度传感器的检测信号所获得所述水体浊度相较于所述浊度要求的高低，并根据判断结果进行浊度调整，返回步骤s2；
s6：所述摄像头装置进行所述目标图像的信息采集后，将所述目标图像的图像信息传输到所述测试平台控制中心存储并进行视觉识别算法识别；
s7：所述目标图像的图像信息及经视觉识别算法识别后的图像信息经由hdm模式连接的所述触控显示屏显示，并显示当前所述水体浊度。
9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述s5步骤进一步包括步骤：
s51：根据所述浊度传感器的检测信号所获得所述水体浊度相较于所述浊度要求是过高还是过低，如浊度过高，则控制所述过滤装置运作，降低浊度控制水池水体浊度，返回步骤s2；如浊度过低则进入步骤s52；
s52：控制所述溶液注射装置运作，控制所述电动推杆将所述注射装置内存储的乌洛托品－硫酸肼溶液精准注射到所述浊度调节水池，并启动所述螺旋桨，使所述乌洛托品－硫酸肼溶液与水体充分混合，保持水体浊度均匀。
技术总结