Измерение количественных характеристик стайного движения рыб методами компьютерного зрения
Аннотация:
При исследовании механизмов стайного поведения рыб возникает необходимость обработки больших объемов визуальной информации. Ранее такая обработка проводилась в значительной степени вручную. В работе рассматривается возможность автоматизации обработки результатов наблюдений с помощью пакета компьютерного зрения open CV. Обрабатывались как отдельные кадры, так и фрагменты кино (видео) наблюдений. Для обработки отдельных кадров были написана программа автоматического подсчета количества особей в стае, программы определения положения особей и степени поляризации группы особей. Введено понятие степени испуга стаи. При обработке фрагментов наблюдений (сцен) рассматривались сцены испуга стаи и сцены взаимодействия хищника и стаи. При исследовании сцены испуга были построены программы вычисления: скоростей движения особей, кинетической энергии отдельной движущейся особи, кинетической энергии группы особей. Предложен метод численного измерения испуга, вызванного коротким локальным возмущением движения стаи. При исследовании сцены взаимодействия хищника и стаи построена программа отслеживания движения отдельной особи в стае. Предложенные методы могут быть использованы при построении и идентификации параметров математических моделей стайного движения рыб.
Ключевые слова:
Компьютерное зрение, Open CV, стая рыб, коллективные маневры, потоки движения в группе, обработка наблюдений, измерение испуга
