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龙图腾网获悉生态环境部南京环境科学研究所申请的专利一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114005064B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111281723.X，技术领域涉及：G06V20/40；该发明授权一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法及装置是由张文慧;刘冬;邹长新;王文林;徐德琳;张欣;杨悦;徐梦佳设计研发完成，并于2021-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法及装置，属于环境保护技术领域。包括获取水体中鱼群的视频图像；对视频图像进行清晰度增强；根据增强后的视频图像，利用第一判别模型对鱼群的第一状态进行识别，得到第一识别结果，根据第一识别结果确定是否需要第一报警；当未进行第一报警，根据增强后的视频图像，利用第二判别模型对鱼群的第二状态进行判断，得到第二识别结果，根据第二识别结果，确定是否需要识别污染物类型以及进行第二报警；当需要识别污染物种类，获取鱼群第二状态的图像纹理特征曲线图，将图像纹理特征曲线图的输入污染物识别模型库，利用库中的污染物识别模型识别水体中污染物的种类，从而对水体进行高效准确预警。

本发明授权一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉技术的生物式水体污染预警方法，其特征在于，包括： 将鱼养殖在待监测的水体中，获取水体中鱼群的视频图像； 对所述视频图像进行清晰度增强； 根据增强后的视频图像，利用第一判别模型对鱼群的第一状态进行识别，得到第一识别结果，根据第一识别结果确定是否需要第一报警，所述第一状态包括：鱼死亡状态和其他状态； 当未进行第一报警，根据增强后的视频图像，利用第二判别模型对鱼群的第二状态进行判断，得到第二识别结果，根据第二识别结果，确定是否需要识别污染物类型以及进行第二报警；所述第二状态包括：轻微应激状态、重度应激状态和正常状态； 当需要识别污染物种类，获取鱼群第二状态的图像纹理特征曲线图，将所述图像纹理特征曲线图的输入污染物识别模型库，利用库中的污染物识别模型识别水体中污染物的种类，包括：将标量量化后的图像纹理特征曲线图送入各污染状态的DHMM模型中进行识别，输出对数似然概率估计值，比较并得出最大的对数似然概率，最大的对数似然概率对应的状态即为当前污染状态； 构建污染物识别模型库，包括：针对K种污染物，训练K个不同的DHMM模型；训练时，选择50×K组样本，分别计算特征向量，其中30×K组样本用于训练，20×K组样本用于测试；采用Lloyds算法对特征向量进行标量化处理，利用标量量化后的不同污染状态特征向量分别训练DHMM，训练算法采用Baum-Welch算法；K种污染状态的DHMM对数似然估计经过迭代后达到收敛误差范围，不同的污染物具有不同的收敛值； 其中，所述获取鱼群第二状态的图像纹理特征曲线图包括：视频图像进行帧拆分处理，拆分间隔为1秒，选取连续600帧图片；利用均值背景建模生成没有鱼群的背景图片，然后通过背景减法提取出前景目标鱼群，再把图片灰度化生成灰度共生矩阵，计算图片0°方向上的逆矩阵、相关性、能量、对比度这4个纹理特征值，得到鱼群的逆矩阵、相关性、能量、对比度特征曲线图； 其中，所述污染物识别模型库中包括若干个污染物识别模型，每个污染物识别模型对应一种污染物；所述污染物识别模型为训练好的DHMM模型。

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