本發(fā)明專利技術(shù)屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其包括水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水母驅(qū)逐系統(tǒng)，水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)固定架布置在海面之下，采集致災(zāi)水母的活動(dòng)視頻，并進(jìn)行識(shí)別分析，獲知水母爆發(fā)數(shù)量并控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐；水母驅(qū)逐系統(tǒng)安裝固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，位于海面水下，在水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制下對(duì)水母進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)水下攝像機(jī)采集水母的活動(dòng)視頻對(duì)監(jiān)測(cè)海域水母出現(xiàn)的種類(lèi)及數(shù)量實(shí)時(shí)進(jìn)行處理，可在水母災(zāi)害爆發(fā)時(shí)及時(shí)進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐，結(jié)果更準(zhǔn)確、時(shí)效性更好。時(shí)效性更好。時(shí)效性更好。
Optical expulsion system and method for jellyfish around bathing beach
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)及驅(qū)逐方法
[0001]本專利技術(shù)屬于光學(xué)
，涉及一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)及驅(qū)逐方法。
技術(shù)介紹
[0002]近幾年來(lái)由于大氣變化和人類(lèi)活動(dòng)等原因，我國(guó)近海海域出現(xiàn)大面積水母災(zāi)害爆發(fā)現(xiàn)象，并有逐年加重的趨勢(shì)，對(duì)近海海洋漁業(yè)、沿海工業(yè)、濱海旅游業(yè)的發(fā)展和海洋生態(tài)安全造成了嚴(yán)重危害。我國(guó)近海海域沙海蜇、海月水母和白色霞水母大量繁殖，導(dǎo)致沿岸各地漁民的漁獲量銳減。致災(zāi)水母如沙海蟄和白色霞水母等刺細(xì)胞中含有水母毒素，在濱海海洋浴場(chǎng)蜇傷游客嚴(yán)重危害人身安全。
[0003]致災(zāi)水母爆發(fā)頻繁發(fā)生，對(duì)海洋浴場(chǎng)公共安全、海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。因此，準(zhǔn)確驅(qū)逐致災(zāi)水母對(duì)于保障漁業(yè)生產(chǎn)正常開(kāi)展、海濱旅游安全以及濱海浴場(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義，是海洋浴場(chǎng)管理部門(mén)的迫切需求。
[0004]目前，對(duì)致災(zāi)水母的驅(qū)逐方法相對(duì)單一，僅僅是采用拖網(wǎng)人工捕撈，且需要租用船只進(jìn)行工作，耗時(shí)耗力。因此，構(gòu)建水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005](一)專利技術(shù)目的
[0006]為了在海洋浴場(chǎng)周邊海域水母災(zāi)害爆發(fā)時(shí)更加便于保障周邊海域的安全，本專利技術(shù)提供一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)及驅(qū)逐方法，通過(guò)水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集致災(zāi)水母的活動(dòng)圖像，并根據(jù)采集到的水母活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析，可在水母災(zāi)害爆發(fā)時(shí)啟動(dòng)水母驅(qū)逐系統(tǒng)，水母驅(qū)逐系統(tǒng)可以依靠陣列光源對(duì)海洋浴場(chǎng)周邊海域的致災(zāi)水母進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐，進(jìn)而可為海洋浴場(chǎng)周邊海域的環(huán)境安全提供保障。<br/>[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其包括水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水母驅(qū)逐系統(tǒng)，水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)固定架布置在海面之下，采集致災(zāi)水母的活動(dòng)視頻，并進(jìn)行識(shí)別分析，獲知水母爆發(fā)數(shù)量并控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐；水母驅(qū)逐系統(tǒng)安裝固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，位于海面水下，在水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制下對(duì)水母進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐。
[0009]其中，所述水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：水下攝像機(jī)、圖像處理模塊、控制模塊；水下攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集海水中水母的活動(dòng)視頻并傳送至圖像處理模塊，圖像處理模塊對(duì)水母活動(dòng)視頻進(jìn)行處理，得到水母爆發(fā)數(shù)量，控制模塊根據(jù)處理結(jié)果控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐。
[0010]所述水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：LED輔助光源和光感應(yīng)器，LED輔助光源和光感應(yīng)器安裝在固定架上，均設(shè)置在水下攝像機(jī)周側(cè)，光感應(yīng)器感受周?chē)饩€強(qiáng)度，LED輔助光源的開(kāi)關(guān)受光感應(yīng)器控制，當(dāng)周?chē)饩€的強(qiáng)度下降至設(shè)定閾值時(shí)，光感應(yīng)器控制LED輔助光源打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的照明。
[0011]其中，所述水母驅(qū)逐系統(tǒng)包括：LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置；LED陣列光源有多個(gè)，其前方依次設(shè)置光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置，用于陣列光源的光束聚焦和整形，整形后光束用于水母的驅(qū)逐。
[0012]所述水母驅(qū)逐系統(tǒng)還包括：光源驅(qū)動(dòng)電路，控制模塊根據(jù)水母爆發(fā)數(shù)量控制光源驅(qū)動(dòng)電路工作，光源驅(qū)動(dòng)電路控制LED陣列光源的強(qiáng)度、頻率進(jìn)行調(diào)整，以匹配不同數(shù)量的水母的驅(qū)逐。
[0013]其中，所述LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置均通過(guò)掃描控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，掃描控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由光源驅(qū)動(dòng)電路控制，對(duì)LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置進(jìn)行方向、角度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)多方位水母的驅(qū)逐。
[0014]本專利技術(shù)還提供一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐方法，驅(qū)逐過(guò)程為：水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)水下攝像機(jī)采集水母的活動(dòng)視頻，采集到的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)圖像識(shí)別分析，在水母水量達(dá)到需要驅(qū)逐的閾值時(shí)，控制模塊啟動(dòng)光源驅(qū)動(dòng)電路，控制掃描控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)而調(diào)整LED陣列光源的角度進(jìn)行水母光學(xué)驅(qū)逐；水母光學(xué)驅(qū)逐的過(guò)程中，控制模塊根據(jù)圖像識(shí)別分析，依照水母爆發(fā)數(shù)量的多少調(diào)節(jié)光源驅(qū)動(dòng)電路，用于改變LED陣列光源的光束強(qiáng)度。
[0015](三)有益效果
[0016]上述技術(shù)方案所提供的海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)及驅(qū)逐方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017](1)本專利技術(shù)通過(guò)水下攝像機(jī)采集水母的活動(dòng)視頻對(duì)監(jiān)測(cè)海域水母出現(xiàn)的種類(lèi)及數(shù)量實(shí)時(shí)進(jìn)行處理，可在水母災(zāi)害爆發(fā)時(shí)及時(shí)進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐，結(jié)果更準(zhǔn)確、時(shí)效性更好。
[0018](2)本專利技術(shù)構(gòu)建了一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)海洋浴場(chǎng)周邊海域水母驅(qū)逐的同時(shí)，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，為海洋浴場(chǎng)提供了安全保障。
附圖說(shuō)明
[0019]圖1是本專利技術(shù)海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)及驅(qū)逐方法的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
[0020]為使本專利技術(shù)的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]參照?qǐng)D1所示，本專利技術(shù)提供的一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其包括：電源供給系統(tǒng)、水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水母驅(qū)逐系統(tǒng)。
[0022]1.電源供給系統(tǒng)
[0023]電源供給系統(tǒng)安裝固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，為整個(gè)光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)供電。
[0024]電源供給系統(tǒng)包括：太陽(yáng)能電池板和蓄電池，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，并傳送至蓄電池蓄電，蓄電池用來(lái)給整個(gè)光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)提供電源。
[0025]2.水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
[0026]水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)固定架布置在海面之下，采集致災(zāi)水母的活動(dòng)視頻，并進(jìn)行識(shí)別分析，獲知水母爆發(fā)數(shù)量并控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐。
[0027]水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：水下攝像機(jī)、圖像處理模塊、控制模塊。水下攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集海水中水母的活動(dòng)視頻并傳送至圖像處理模塊，圖像處理模塊對(duì)水母活動(dòng)視頻進(jìn)行處
理，得到水母爆發(fā)數(shù)量，控制模塊根據(jù)處理結(jié)果控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐。
[0028]水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：LED輔助光源和光感應(yīng)器，LED輔助光源和光感應(yīng)器安裝在固定架上，并且均設(shè)置在水下攝像機(jī)周側(cè)，光感應(yīng)器感受周?chē)饩€強(qiáng)度，LED輔助光源的開(kāi)關(guān)受光感應(yīng)器控制，當(dāng)周?chē)饩€的強(qiáng)度下降至設(shè)定閾值時(shí)，光感應(yīng)器控制LED輔助光源打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的照明，以便于水下攝像機(jī)能夠?qū)崟r(shí)拍攝到清晰的水母活動(dòng)視頻。
[0029]3.水母驅(qū)逐系統(tǒng)
[0030]水母驅(qū)逐系統(tǒng)安裝固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，位于海面水下，在水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制下對(duì)水母進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐。
[0031]水母驅(qū)逐系統(tǒng)包括：LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置；LED陣列光源有多個(gè)，其前方依次設(shè)置光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置，用于陣列光源的光束聚焦和整形，整形后光束用于水母的驅(qū)逐。
[0032]水母驅(qū)逐系統(tǒng)還包括：光源驅(qū)動(dòng)電路，控制模塊根據(jù)水母爆發(fā)數(shù)量控制光源驅(qū)動(dòng)電路工作，光源驅(qū)動(dòng)電路控制LED陣列光源的強(qiáng)度、頻率進(jìn)行調(diào)整，以匹配不同數(shù)量的水母的驅(qū)逐，實(shí)現(xiàn)低成本、高效驅(qū)逐的效果。
[0033]LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置均通過(guò)掃描控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，掃描控制旋轉(zhuǎn)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其特征在于，包括水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水母驅(qū)逐系統(tǒng)，水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)固定架布置在海面之下，采集致災(zāi)水母的活動(dòng)視頻，并進(jìn)行識(shí)別分析，獲知水母爆發(fā)數(shù)量并控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐；水母驅(qū)逐系統(tǒng)安裝固定在錨定的浮標(biāo)或人工魚(yú)礁上，位于海面水下，在水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制下對(duì)水母進(jìn)行光學(xué)驅(qū)逐。2.如權(quán)利要求1所述的海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其特征在于，所述水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：水下攝像機(jī)、圖像處理模塊、控制模塊；水下攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集海水中水母的活動(dòng)視頻并傳送至圖像處理模塊，圖像處理模塊對(duì)水母活動(dòng)視頻進(jìn)行處理，得到水母爆發(fā)數(shù)量，控制模塊根據(jù)處理結(jié)果控制水母驅(qū)逐系統(tǒng)進(jìn)行水母驅(qū)逐。3.如權(quán)利要求2所述的海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其特征在于，所述水母光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：LED輔助光源和光感應(yīng)器，LED輔助光源和光感應(yīng)器安裝在固定架上，均設(shè)置在水下攝像機(jī)周側(cè)，光感應(yīng)器感受周?chē)饩€強(qiáng)度，LED輔助光源的開(kāi)關(guān)受光感應(yīng)器控制，當(dāng)周?chē)饩€的強(qiáng)度下降至設(shè)定閾值時(shí)，光感應(yīng)器控制LED輔助光源打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的照明。4.如權(quán)利要求3所述的海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其特征在于，所述水母驅(qū)逐系統(tǒng)包括：LED陣列光源、光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置；LED陣列光源有多個(gè)，其前方依次設(shè)置光源擴(kuò)束聚焦裝置、整形裝置，用于陣列光源的光束聚焦和整形，整形后光束用于水母的驅(qū)逐。5.如權(quán)利要求4所述的海洋浴場(chǎng)周邊水母光學(xué)驅(qū)逐系統(tǒng)，其特征在于，所述水母驅(qū)逐系統(tǒng)還包括：光源驅(qū)動(dòng)電路，控制模塊根據(jù)水母爆發(fā)數(shù)量控制光源驅(qū)動(dòng)電路工作，光源驅(qū)動(dòng)電...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：畢衛(wèi)紅，張海東，靳云，付興虎，付廣偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：燕山大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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