鱼道作为水利水电工程建设中一项生物保护措施，开始得到社会各界越来越广泛的关注和重视。我国鱼道建设处于初级阶段，鱼道建设经验不足，为研究鱼道过鱼效果，给鱼道优化设计、鱼类保护措施的制定等提供科学的参考依据，需要设计鱼道监测方案，对鱼道内过鱼流量进行统计。基于此，本文设计了摄像监测方案，采用图像处理方法，开发了一种基于水下视觉的鱼道过鱼流量计数系统，通过多运动目标识别与分割、多目标匹配及计数准则的制定，能够高效完成鱼道鱼量的统计，具有较好的理论意义及应用价值。　　基于水下视觉的鱼道过鱼量计数方法与应用的核心在于如何在退化的水下图像中对鱼类运动目标进行准确地识别与分割，以及在识别分割后如何判断鱼进入鱼道或逃离鱼道，实现鱼道内鱼数量的统计。因此，鱼量统计的关键问题可以细化为水下图像去噪与增强、多运动目标识别与分割、多目标匹配与计数等。针对以上问题，本论文的主要工作和取得的成果如下：　　1）介绍了一种水下图像去噪算法。针对于图像在水的流动、波动及微粒影响下，形成明显跳变、连续及横向的条状噪声，介绍了一种新的图像去噪算法。能够有效地完成水下图像噪声的提取与去除，实现图像还原。　　2）改进了一种多运动目标识别的算法。针对于水下背景变化会给前景识别带来干扰，例如水的波动及光线的缓慢变化等，容易将背景误判为前景，改进了一种基于混合高斯背景建模的自适应参数更新率的背景差算法，能够快速适应水下复杂的背景变化，高效识别鱼类运动目标。　　3）提出了一种多运动目标匹配及计数的算法。针对于鱼的游态及身体形态变化快而复杂，容易导致目标当前帧未被检测出来，或由于光照环境突变、水中杂物飘过以及水流影响，可能导致非目标干扰物在当前帧被识别为目标。在图像中选择了预备计数区和有效计数区，设计了加权多约束模型进行多目标匹配。在此基础上，制定计数准则，通过目标身份的建立、缓冲帧的设计、目标未出现次数的标记及损失方向的计算进行鱼量的统计。实验表明，算法能够高效实现多运动目标的匹配及进出鱼道的数据统计。　　4）设计了基于水下视觉的鱼道过鱼量统计系统。通过对鱼量统计过程中的功能与性能需求进行分析，完成了对鱼道内鱼量统计系统的总体设计。在硬件方面，设计了图像采集系统；在软件方面，以本文开发的水下图像去噪、多运动目标识别与分割、多目标匹配及计数算法为基础，开发了一套高效、易用的软件系统。