一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法与流程

专利2025-03-30  13


本发明涉及图像处理,具体涉及一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法。


背景技术:

1、日本对虾白斑病毒是对虾养殖业中极具破坏性的一种病毒。具有很高的致死率,通常在感染后短时间内就能导致对虾大量死亡,因此对日本对虾白斑病毒进行辅助检测。

2、在通过对相机拍摄的日本对虾图像进行分析,对日本对虾白斑病毒进行辅助检测时。现有方法是根据对虾图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例,进行日本对虾白斑病毒的辅助检测。在这个检测过程中,只有对虾出现明显的白斑病症时才能被判定为感染病毒,不能在对虾出现部分白斑病症时,判定对虾感染病毒,使得判断结果具有一定的滞后性。因此通过ewma算法,根据历史图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值,预测下一次采集的图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值。然后根据预测的虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值和实际采集的图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值,进行对比分析,完成日本对虾白斑病毒的辅助检测。

3、根据历史图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值,通过ewma算法预测下一次采集的图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值时,只是根据每个历史图像的采集时间,赋予每个历史图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值的权重。未考虑每个历史图像的虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值的大小对其权重的影响,使得现有的ewma算法中每个历史图像的虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值的权重不准确,使得下一次采集的图像中虾类甲壳白色和甲壳非白色的比例值的预测值不准确,进而使得检测结果不准确。


技术实现思路

1、本发明提供一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,以解决现有的问题。

2、本发明的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法采用如下技术方案:

3、本发明提出了一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,该方法包括以下步骤:

4、获取待检测的日本对虾在不同采集时间的图像,得到每张图像中的白斑比例值;根据每张图像的采集时间,将图像分为当前图像与历史图像,得到当前时刻的白斑比例值与白斑比例序列,所述白斑比例序列中白斑比例值按照对应历史图像的采集时间从小到大排列;

5、根据白斑比例序列中白斑比例值的变化,将白斑比例序列分为多个子序列;根据每个子序列中白斑比例值的数量、最大值、极差及均值,以及相邻下一个子序列中的白斑比例值,得到每个子序列的异常度;

6、根据每个子序列的异常度,以及相邻白斑比例值的差值变化,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的异常度;根据白斑比例序列中白斑比例值的异常度,将白斑比例序列中的白斑比例值分为异常白斑比例值与正常白斑比例值;

7、根据异常白斑比例值与正常白斑比例值的异常度,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的权重;

8、根据白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,通过ewma算法得到当前时刻的白斑比例值的预测值;基于当前时刻的白斑比例值与当前时刻的白斑比例值的预测值,对日本对虾进行白斑病毒的辅助检测。

9、进一步地,所述得到每张图像中的白斑比例值,包括的具体方法为:

10、获取每张图像中虾类头胸甲区域白色和非白色像素比例值,记为每张图像的白斑比例值。

11、进一步地,所述根据每张图像的采集时间,将图像分为当前图像与历史图像,得到当前时刻的白斑比例值与白斑比例序列,包括的具体方法为:

12、将采集的最后一张图像记为当前图像,将采集的最后一张图像的白斑比例值,记为当前时刻的白斑比例值;

13、将采集的除最后一张图像外的其余图像记为历史图像;

14、根据每张历史图像的采集时间,由小到大对每张历史图像的白斑比例值进行排序,得到白斑比例序列。

15、进一步地,所述根据白斑比例序列中白斑比例值的变化,将白斑比例序列分为多个子序列,包括的具体方法为:

16、通过牛顿法,得到白斑比例序列中的所有极值点,将白斑比例序列中的所有极值点及第一个白斑比例值与最后一个白斑比例值,记为分割点;

17、将任意相邻两个分割点之间的所有白斑比例值及其中处于左侧的分割点构成一个子序列。

18、进一步地,所述根据每个子序列中白斑比例值的数量、最大值、极差及均值,以及相邻下一个子序列中的白斑比例值,得到每个子序列的异常度,包括的具体方法为:

19、将任意一个子序列中白斑比例值的极差,与该子序列中白斑比例值的数量的比值,记为该子序列的波动因子;

20、根据白斑比例序列中白斑比例值与子序列的波动因子,得到每个子序列的异常度,具体计算公式如下:

21、

22、式中,表示第个白斑比例值所在子序列的异常度,表示第个白斑比例值所在子序列中的最大白斑比例值,表示白斑比例序列中所有白斑比例值的均值,表示第个白斑比例值所在子序列的相邻下一个子序列中的最大白斑比例值,表示第个白斑比例值所在子序列的波动因子,表示归一化函数。

23、进一步地,所述根据每个子序列的异常度,以及相邻白斑比例值的差值变化,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的异常度,包括的具体计算公式为:

24、

25、式中,表示第个白斑比例值的异常度,表示第个白斑比例值所在子序列的异常度,表示第个白斑比例值减去相邻前一个白斑比例值的差值,表示第个白斑比例值所在子序列中相邻白斑比例值的差值的均值,为以自然常数为底的指数函数,表示归一化函数。

26、进一步地,所述根据白斑比例序列中白斑比例值的异常度,将白斑比例序列中的白斑比例值分为异常白斑比例值与正常白斑比例值,包括的具体方法为:

27、预设异常度阈值,将异常度大于或等于的白斑比例值记为异常白斑比例值;将异常度小于的白斑比例值记为正常白斑比例值。

28、进一步地,所述根据异常白斑比例值与正常白斑比例值的异常度,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,包括的具体方法为:

29、

30、式中,表示第个白斑比例值的权重参数,表示第个白斑比例值的异常度,表示白斑比例序列中第个白斑比例值的次序值,表示白斑比例序列内所含异常白斑比例值的个数,表示第个异常白斑比例值的异常度,表示白斑比例序列内所含正常白斑比例值的个数,表示第个正常白斑比例值的异常度,为预设的异常度阈值;

31、对白斑比例序列中所有白斑比例值的权重参数进行softmax归一化,得到的结果作为白斑比例序列中每个白斑比例值的权重。

32、进一步地,所述根据白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,通过ewma算法得到当前时刻的白斑比例值的预测值,包括的具体方法为:

33、将白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,作为ewma算法中每个白斑比例值的权重;

34、根据白斑比例序列中每个白斑比例值的数值与ewma算法中每个白斑比例值的权重,得到当前时刻的白斑比例值的预测值。

35、进一步地,所述基于当前时刻的白斑比例值与当前时刻的白斑比例值的预测值,对日本对虾进行白斑病毒的辅助检测,包括的具体方法为:

36、预设差异阈值,若当前时刻的白斑比例值大于当前时刻的白斑比例值的预测值,且当前时刻的白斑比例值与当前时刻的白斑比例值的预测值的差值大于,待检测的日本对虾感染白斑病毒。

37、本发明的技术方案的有益效果是:依据日本对虾在未感染病毒、感染病毒及在感染病毒后采取防疫措施等三种情况下白斑比例值的变化不同,将不同情况下的白斑比例值分开,去除了每一情况下对应的白斑比例值对其他情况下对应的白斑比例值的异常度的干扰;依据日本对虾在感染病毒后,白斑比例值会迅速增长的特征,使得感染病毒后所对应的子序列的异常度远大于未感染病毒所对应的子序列的异常度;依据每个白斑比例值的异常度与每个白斑比例值所对应的次序值即采集时间与当前时刻所对应的采集时间的差异,得到每一白斑比例值的权重,使得ewma算法中每一白斑比例值的权重自适应,进而使得当前时刻的白斑比例值的预测结果更准确,提高了检测结果的准确性。


技术特征:

1.一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述得到每张图像中的白斑比例值,包括的具体方法为:

3.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据每张图像的采集时间,将图像分为当前图像与历史图像,得到当前时刻的白斑比例值与白斑比例序列,包括的具体方法为:

4.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据白斑比例序列中白斑比例值的变化,将白斑比例序列分为多个子序列,包括的具体方法为:

5.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据每个子序列中白斑比例值的数量、最大值、极差及均值,以及相邻下一个子序列中的白斑比例值,得到每个子序列的异常度,包括的具体方法为:

6.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据每个子序列的异常度,以及相邻白斑比例值的差值变化,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的异常度,包括的具体计算公式为:

7.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据白斑比例序列中白斑比例值的异常度,将白斑比例序列中的白斑比例值分为异常白斑比例值与正常白斑比例值,包括的具体方法为:

8.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据异常白斑比例值与正常白斑比例值的异常度,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,包括的具体方法为:

9.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述根据白斑比例序列中每个白斑比例值的权重,通过ewma算法得到当前时刻的白斑比例值的预测值,包括的具体方法为:

10.根据权利要求1所述的一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,其特征在于,所述基于当前时刻的白斑比例值与当前时刻的白斑比例值的预测值,对日本对虾进行白斑病毒的辅助检测,包括的具体方法为:


技术总结
本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种日本对虾白斑病毒辅助检测方法,包括:获取日本对虾图像,将图像分为当前图像与历史图像,得到当前时刻的白斑比例值与白斑比例序列;根据白斑比例值的变化,将白斑比例序列分为多个子序列;根据每个子序列中白斑比例值的数量、最大值、极差及均值,以及相邻下一个子序列中的白斑比例值,得到每个子序列的异常度;结合相邻白斑比例值的差值变化,得到白斑比例序列中每个白斑比例值的异常度,从而得到每个白斑比例值的权重;进而得到当前时刻的白斑比例值的预测值,对日本对虾进行白斑病毒的辅助检测。本发明旨在解决通过EWMA算法预测日本对虾图像的白斑比例值时,预测结果不准确的问题。

技术研发人员:任同慧,王萌,季彦利,王冬
受保护的技术使用者:大连升泰生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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