农业机械学报

作者：刘晓阳，王文良，郑欣宇，陈佳颖，陈启俊，赵永刚，林远山

单位：大连海洋大学,大连海洋大学,大连海洋大学,大连海洋大学,大连鑫玉龙海洋生物种业科技股份有限公司,大连鑫玉龙海洋生物种业科技股份有限公司,大连海洋大学,

关键词：海参原位计数无人船;水下拍摄;水产养殖;多目标跟踪

基金：辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金项目(2024JBZDZ004)、2023中央财政对辽宁渔业补助项目、辽宁省重点研发计划项目(2023JH26/10200015)、辽宁省自然科学基金计划项目(2020-KF-12-09)、辽宁省教育厅基本科研项目(LJKZ0730、QL202016)、设施渔业教育部重点实验室开放课题(202219)、广西重点研发计划项目（桂科AB23075150）和辽宁省应用基础计划项目(2022JH2/101300187)

针对现有水下海参观测和计数方法危险性高、成本高、效率低等问题，设计了一种海参原位计数无人船系统，用于水产养殖环境中的海参多目标跟踪与计数。系统采用分层设计，模块化架构提升了灵活性、稳定性和可维护性。硬件部分包括船体、水下感知系统和机载控制盒，通过转轴卡扣设计，实现无人船快拆与折叠，便于运输和安装。此外，系统集成了自主水下拍摄视频采集模块，并结合定高算法和轨迹跟踪算法，确保视频采集的稳定性和自主性。基于YOLO v10和ByteTrack的海参识别与计数算法，实现了快速、准确计数。试验结果表明，无人船和水下感知模块在3级风浪内表现稳定，俯仰角、翻滚角为-18°～18°。计数归一化平均绝对误差为0.1111，轨迹规划平均误差为0.47m，定高拍摄算法在10s内收敛。实际养殖环境试验结果表明，该系统稳定可靠，可满足池塘养殖日常使用需求。

来源：2025年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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