一、技术简介

鱼类智能识别技术通过水下装置实时采集过鱼影像并上传至人工智能工作站预处理，调用鱼类种类识别和追踪计数模型，实时识别过鱼影像，输出过鱼种类和数量数据；实时分析监测数据，上传至监测信息平台；图形化展示过鱼数据、水文水质数据，提供PC端和移动端在线查看、查询、编辑、下载等功能。过鱼设施鱼类智能监测系统可实现鱼道工程现场高浑浊度水体、高速游动状态下鱼类的细粒度动态识别，自主研发的基于YOLO+DeepSORT鱼类跟踪识别算法，准确率达到90%以上；自主研发的密集鱼群和小目标鱼类识别追踪算法，实现了多目标鱼群遮挡情况下准确跟踪鱼类个体；研发的TensorRT加速算法，实现了模型最大推理吞吐量，保证了鱼类影像的实时处理。算法具有普适性，可拓展于不同水域、不同生态类型的鱼类种类识别。自主研发了与算法匹配的硬件设备，根据鱼类行为学特征设计涵箱大小、摄像头位置和采集角度；优化了设备形体的力学特征；设计隐藏式自动擦玻璃装置和水下补光设备，实现了水下视频图像与人工智能算法匹配。过鱼设施鱼类智能分析系统可实现过鱼监测数据和水文、水质等监测数据智能耦合分析，实现智能统计和可视化展示，并具有智能预警功能。

二、主要技术指标

1. 在浊度NTU 100 时，鱼类种类智能识别和数量自动统计准确率大于90%；

2. 实时采集并处理浑浊水体中的鱼类声学和光学图像，响应时间隔小于3s；

3. 实时分析水文、水质等监测数据，智能评估过鱼效果。

三、社会经济效益、引用情况及适用范围

(1)社会经济效益：主要应用于环保领域，应用案例表明，智能运行监测方式节约人力成本，每年产生经济效益150万元以上。自主研发的集鱼类智能识别和跟踪、数据自动分析统计、多源数据操作管理为一体的软硬件系统，大幅度提升了过鱼效果监测和资源调查的效率和准确率。典型规模下，过鱼设施监测系统采购、安装成本约150万元（一次性投入）。

（2）应用情况：2021年1月至今，鱼类智能识别和过鱼效果监测应用于DG鱼道工程；2022年3月起，陆续应用于藏木、JC和巴塘水电站鱼道。还应用在新疆开都河和青海引大济湟工程鱼道监测等。应用表明，鱼类种类智能识别和数量自动统计准确率可提高到90%以上，其中DG鱼道为95.7%，藏木鱼道为96.4%；能快速高效准确地识别保护鱼类；智能运行监测方式节约人力成本，每年产生经济效益150万元以上；首次开发并应用过鱼设施过鱼效果智能监测系统，为长期连续开展监测提供技术支撑，获中央环保督查高度肯定，得到生态环境部环评司和环境工程评估中心认可；监测结果也为优化水电站增殖放流和鱼道适应性管理提供技术支撑。

（3）适用范围：本技术主要应用于水利水电工程领域，如鱼道、集运鱼工程等，过鱼设施智能运行监测系统的成功上线运行将大幅降低过鱼设施工程的运行管理成本。还可应用于水生态资源调查、水产养殖等领域。为长期连续开展监测提供技术支撑，监测结果为优化水电站增殖放流和鱼道适应性管理提供技术支撑。可为行业部门监管提供实时的生态监测数据，提高鱼类资源保护效果，获中央环保督查高度肯定，得到生态环境部环评司和环境工程评估中心认可，推进国家生态文明高地建设。

四、技术图片 

鱼类智能监测平台系统   鱼类智能监测平台系统

五、其他

技术持有单位：中国水利水电科学研究院

技术联系人：柳春娜，副主任，15811043560，010-68781664，liucn@iwhr.com