本发明涉及幼鱼养殖，具体的，涉及一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法。
背景技术：
1、微塑料，通常被定义为尺寸小于5毫米的塑料颗粒及纤维。鱼在淡水和海洋食物网中都是一条重要的、经济的和多样化的群体。同时，由于其中一些物质对许多毒物敏感，经常被用作生态系统健康的生物指标。鱼类对生态系统变化的行为反应，包括微塑料的存在，是重要的研究对象。微塑料的固态特征导致其与常见化学污染物的暴露途径和毒动力过程等具有较大差异，而当前对微塑料的生态毒理学研究方法主要基于化学污染物的暴露和毒理学终点的检测。
2、摄食是微塑料进入生物体内最主要的途径，摄食行为反应可能会影响微塑料的“生物可利用性”。然而，摄食行为在目前微塑料的生态效应研究中被严重忽略，缺乏生物尤其是鱼类对微塑料的摄食过程和机制及其行为响应的深入研究，本发明旨在探究不同的鱼类追踪识别方法和鱼类行为学手段的可行性，构建适用于微塑料的鱼类行为学实验方法体系，为未来关于生物对微塑料的行为响应研究提供参考价值。
3、鉴于此，本发明提供一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，通过鱼类对微塑料的摄食过程和机制及其行为响应，对水质环境内的微塑料污染状态进行监测。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，解决以下技术问题：
2、如何通过鱼类对微塑料的摄食过程和机制及其行为响应，对水质环境内的微塑料污染状态进行监测。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，包括：
5、s100、在阻尼隔振光学平台上设置透明的实验鱼缸构成观测平台，并在观测平台周围搭建拍摄框架，实验鱼缸内注入预设量的测试水以及预设数量的幼鱼；
6、s200、将第一拍摄单元和第二拍摄单元连接在拍摄框架上，第一拍摄单元从顶部向底部进行拍摄，第二拍摄单元从实验鱼缸的侧面进行拍摄；
7、s300、通过第一拍摄单元和第二拍摄单元获取的预设检测时长内的图像信息进行分析得到轨迹数据和行为数据；
8、s400、对幼鱼的轨迹数据和行为数据进行分析，获取预设检测时长内，幼鱼摄食塑料颗粒及纤维的摄食行为和幼鱼对塑料颗粒及纤维的排斥行为的持续时间以及摄食行为和排斥行为的发生次数；
9、s500、基于步骤s400获取的持续时间和发生次数，获取行为系数，基于行为系数对鱼苗在当前检测水条件下的生长发育状态进行预警。
10、作为本发明的进一步技术方案：第一拍摄单元采用设置在实验鱼缸正上方的面阵相机，第二拍摄单元采用高清摄像头，所述拍摄框架的顶部和侧面覆盖有黑色遮光布，所述阻尼隔振光学平台表面设置有纯白哑光塑料贴纸。
11、作为本发明的进一步技术方案：对幼鱼的轨迹数据和行为数据进行分析的过程包括：
12、s410、识别幼鱼的类型，并将识别后的幼鱼对应的轨迹数据输入对应的摄食识别模型，由摄食识别模型输出在预设时长内当前幼鱼发生的摄食行为的次数；
13、s420、将幼鱼在轨迹图像上移动过程中的行为数据输入对应的反应识别模型，由反应识别模型输出反应行为的次数。
14、作为本发明的进一步技术方案：获取行为系数的过程包括：
15、s510、获取当前实验鱼缸内所有同种类幼鱼数量，记为条；
16、s520、通过公式：
17、
18、获取其中条幼鱼中第条于当前检测水条件下的行为系数，是在预设检测时长内所有塑料颗粒及纤维摄食行为的总用时，是在预设检测时长内所有排斥行为的总用时，是预设检测时长，是在检测水内预设检测时长内塑料颗粒及纤维摄食行为发生次数，是检测水替换为等体积的标准水质情况下预设检测时长内塑料颗粒及纤维摄食行为发生次数，是在检测水内预设检测时长内塑料颗粒及纤维排斥行为发生次数，是检测水替换为等体积的标准水质情况下预设检测时长内塑料颗粒及纤维排斥行为发生次数。
19、作为本发明的进一步技术方案：基于行为系数对幼鱼在当前检测水条件下的生长发育状态进行预警的过程包括：
20、s530、将条幼鱼中第条于当前检测水条件下的行为系数与预设安全区间进行比对；
21、s540、若获取的行为系数大于，则进行预警；
22、s550、若获取的行为系数小于，则不进行预警；
23、s560、若获取的行为系数落入，则基于摄食行为和排斥行为的发生间隔进行二次判断，通过二次判断结果决定是否进行预警。
24、作为本发明的进一步技术方案：于摄食行为和排斥行为的发生间隔进行二次判断的过程包括：
25、s561、通过公式：
26、
27、获取偏向系数，其中，是条幼鱼中第条的习性系数，，是基于幼鱼种类和在实验水箱内的习惯摄食水深进行选取的经验常数，是第条单位化函数，和分别是预设的第一权重系数和第二权重系数，是在检测水内预设检测时长内塑料颗粒及纤维摄食行为发生次数，是将预设检测时长内塑料颗粒及纤维摄食行为发生次数按照时间顺序排列后第个摄食行为与上个摄食行为之间的时间间隔，，是预设的相邻摄食行为时间间隔，是在检测水内预设检测时长内塑料颗粒及纤维排斥行为发生次数，是将检测水内预设检测时长内塑料颗粒及纤维排斥行为发生次数按照时间顺序排列后第个摄食行为与上个摄食行为之间的时间间隔，，是预设的相邻排斥行为时间间隔；
28、s562、将偏向系数与预设临界值进行比较，根据比较结果获取二次判断结果。
29、作为本发明的进一步技术方案：二次判断的结果包括：
30、若，则判断条幼鱼在当前检测水条件下行为混乱；
31、若，则判断条幼鱼在当前检测水条件下行为正常。
32、作为本发明的进一步技术方案：通过二次判断结果决定是否进行预警的过程包括：
33、s563、若获取的行为系数落入，则获取修正量；
34、s564、判断条幼鱼在当前检测水条件下行为混乱的条件下，修正量为正，判断条幼鱼在当前检测水条件下行为正常，修正量为负；
35、s565、通过修正量对行为系数进行修正后，再次将行为系数与预设安全区间进行比对，其中修正量大于的区间长度。
36、本发明的有益效果：
37、（1）本发明基于幼鱼在面对塑料颗粒及纤维时的摄食反应和排斥反应，通过数据化的方式来精确的反应幼鱼微塑料对幼鱼生长过程的影响，能够在不对水质进行微塑料化学手段的检测前提下，对微塑料在水体中的状态进行区分并在微塑料含量超标时及时进行预警，避免含量超标给生物生长发育带来影响，由此避免了反复取样检测的过程，提升对区域内水质的监测效率。
38、（2）本发明基于获取行为系数，再将行为系数与预设安全区间进行比对，得到多种结果，比对过程中，排斥行为和塑料颗粒及纤维摄食行为占比越高或者排斥行为和塑料颗粒及纤维摄食行为发生次数越多，则说明微塑料对幼鱼的影响越大，也就是本发明提供了微塑料的室内毒理学暴露方法，具有较大的引导意义。
39、（3）本发明的二次判断基于对塑料颗粒及纤维摄食行为以及排斥行为的发生时间间隔，进一步判断微塑料是否影响了幼鱼的规律进食，在以行为系数进行判断的结果无法达到显著性水平要求的情况下提供了进一步的判断方式，以进行更加细化的趋势判断，通过趋势辅助判断，也就是，将通常来说无法分辨需要预警的情况进行了细分，减少了预警次数，提升了检测效率。
1.一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，第一拍摄单元采用设置在实验鱼缸正上方的面阵相机，第二拍摄单元采用高清摄像头，所述拍摄框架的顶部和侧面覆盖有黑色遮光布，所述阻尼隔振光学平台表面设置有纯白哑光塑料贴纸。
3.根据权利要求1所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，对幼鱼的轨迹数据和行为数据进行分析的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，获取行为系数的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，基于行为系数对幼鱼在当前检测水条件下的生长发育状态进行预警的过程包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，于摄食行为和排斥行为的发生间隔进行二次判断的过程包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，二次判断的结果包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于微塑料污染识别的幼鱼状态预警方法，其特征在于，通过二次判断结果决定是否进行预警的过程包括：
