基于深度学习的海底观测视频中鱼类的识别方法

摘要

针对海底环境恶劣、海底观测视频品质差导致视频中的海洋鱼类识别难的问题,提出一种基于深度学习的海洋鱼类识别方法.首先,将海底观测视频分解为图片,由于海底观测视频中存在较大比例的空白数据,使用背景差分法过滤不包含鱼类的图片,缩短处理全部数据的时间;然后,考虑到海底拍摄环境亮度低、场景模糊的实际情况,对图片基于暗通道先验算法进行预处理提高品质;最后,以卷积神经网络(CNN)为基础构建深度学习模型,并且提出了权重化特征的卷积过程,提高模型的鲁棒性.实验结果表明:面对较差品质的海底观测视频图片,在深度学习模型结构相同的条件下,与普通卷积神经网络模型相比,使用权重化卷积作为隐层并且加入预处理过程后,对海洋鱼类识别准确率的提升幅度达到23％,有助于实现对海底观测视频图片中海洋鱼类的精准识别.