本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種遠(yuǎn)程魚病診斷方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖技術(shù)人員在無法對魚類爆發(fā)疾病進(jìn)行準(zhǔn)確診斷時，很難及時有效的采取救治措施，急需得到疾病診斷或魚類病害方面專家的意見和指導(dǎo)，往往錯過了最佳救治時機(jī)，導(dǎo)致養(yǎng)殖魚類大面積死亡等嚴(yán)重后果，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。即使利用現(xiàn)代通訊手段將魚病癥狀的照片發(fā)送給專家，并進(jìn)行電話溝通，由于專家無法實(shí)時考察現(xiàn)場養(yǎng)殖環(huán)境狀態(tài)和魚類實(shí)時動態(tài)狀況，在標(biāo)本采集、解剖觀察等方面也難以滿足準(zhǔn)確診斷的要求。因此，亟需一種可以遠(yuǎn)程診斷魚病的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本是發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)程魚病診斷方法、裝置及系統(tǒng)，以解決上述問題。

本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷方法，包括：

步驟1，遠(yuǎn)程獲取病魚信息；其中，病魚信息包括視頻信息、圖片信息、語音信息、文本信息；

步驟2，基于獲取的病魚信息，獲取的病魚的病癥信息，并將病癥信息處理為圖片信息或文本信息；

步驟3，基于病魚的病癥信息及病魚癥狀模糊集合，采用模糊推理和數(shù)學(xué)遞歸方法，推斷以及近似推理出各種不同癥狀的組合所能發(fā)生的病因和病名，獲取初步診斷結(jié)果；

步驟4，獲取魚病診斷專家根據(jù)病魚信息或病魚的病癥信息，以及初步診斷結(jié)果所確定的最終診斷結(jié)果。

進(jìn)一步，該步驟3包括：

建立魚病求解模型，包括：運(yùn)用模糊推理的方法，根據(jù)癥狀推出可能病名集，再由病名集推出可能病因，根據(jù)病因與深層檢查確定疾病和病因。

進(jìn)一步，該步驟3還包括：

建立魚病知識概念模型，包括建立如下規(guī)則庫：癥狀-病因庫、癥狀-病名庫、病因-病名庫。

本發(fā)明還提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷裝置，包括：

獲取模塊，用于遠(yuǎn)程獲取病魚信息；其中，病魚信息包括視頻信息、圖片信息、語音信息、文本信息；

處理模塊，用于基于獲取的病魚信息，獲取的病魚的病癥信息，并將病癥信息處理為圖片信息或文本信息；

初步診斷模塊，用于基于病魚的病癥信息及病魚癥狀模糊集合，采用模糊推理和數(shù)學(xué)遞歸方法，推斷以及近似推理出各種不同癥狀的組合所能發(fā)生的病因和病名，獲取初步診斷結(jié)果；

專家診斷模塊，用于獲取魚病診斷專家根據(jù)病魚信息或病魚的病癥信息，以及初步診斷結(jié)果所確定的最終診斷結(jié)果。

進(jìn)一步，該初步診斷模塊還用于：

建立魚病求解模型，包括：運(yùn)用模糊推理的方法，根據(jù)癥狀推出可能病名集，再由病名集推出可能病因，根據(jù)病因與深層檢查確定疾病和病因；

建立魚病知識概念模型，包括建立如下規(guī)則庫：癥狀-病因庫、癥狀-病名庫、病因-病名庫。

本發(fā)明還提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷系統(tǒng)，包括：用戶端及專家端，所述用戶端包括病魚視頻采集裝置，專家端包括權(quán)利要求3或4所述的裝置。

進(jìn)一步，病魚視頻采集裝置包括操作臺面、解剖盤、攝像頭支架、顯微鏡、解剖盤攝像頭及顯微鏡攝像頭，解剖盤由嵌入式磁鐵固定在所述操作臺面上，操作臺面旁邊布置顯微鏡，顯微鏡的目鏡轉(zhuǎn)接顯微鏡攝像頭并連接至計算機(jī)，操作臺面安裝有攝像頭支架，解剖盤攝像頭安裝在攝像頭支架上并連接至計算機(jī)，解剖盤攝像頭同時采集養(yǎng)殖環(huán)境視頻。

進(jìn)一步，專家端還包括專家語音攝像頭，用戶端還包括用戶語音攝像頭，用戶語音攝像頭連接至所述計算機(jī)，用于用戶和專家之間的視頻語音交流。

進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括管理端，所述管理端用于管理專家及用戶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了魚病的遠(yuǎn)程診斷，為用戶及時采取救治措施提供了時間保證。

附圖說明

圖1是本發(fā)明遠(yuǎn)程魚病診斷方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明遠(yuǎn)程魚病診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明遠(yuǎn)程魚病診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明遠(yuǎn)程魚病診斷系統(tǒng)病魚視頻采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參圖1所示，本實(shí)施例提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷方法，包括：

步驟s1，遠(yuǎn)程獲取病魚信息；其中，病魚信息包括視頻信息、圖片信息、語音信息、文本信息。

步驟s2，基于獲取的病魚信息，獲取的病魚的病癥信息，并將病癥信息處理為圖片信息或文本信息。

步驟s3，基于病魚的病癥信息及病魚癥狀模糊集合，采用模糊推理和數(shù)學(xué)遞歸方法，推斷以及近似推理出各種不同癥狀的組合所能發(fā)生的病因和病名，獲取初步診斷結(jié)果。

步驟s4，獲取魚病診斷專家根據(jù)病魚信息或病魚的病癥信息，以及初步診斷結(jié)果所確定的最終診斷結(jié)果。

在本實(shí)施例中，步驟3包括：

建立魚病求解模型，包括：運(yùn)用模糊推理的方法，根據(jù)癥狀推出可能病名集，再由病名集推出可能病因，根據(jù)病因與深層檢查確定疾病和病因。

在本實(shí)施例中，該步驟3還包括：

建立魚病知識概念模型，包括建立如下規(guī)則庫：癥狀-病因庫、癥狀-病名庫、病因-病名庫。

本實(shí)施例中基于模糊推理診斷包括如下內(nèi)容：

魚病知識表示模式：

設(shè)dis表示魚病病名集，sym表示癥狀集合，pat表示病因集合。

定義1：(關(guān)于魚病的定義)魚病是病因?qū)е卖~的機(jī)體發(fā)生變化而表現(xiàn)出來的各種癥狀的集合。相同的魚病由于病因的不同而表示為不同的癥狀集合。

xj＝{(x1,x2,...,xi),p|xi∈sym,i＞0}；

其中：xj表示魚病，xj∈dis；xi為xj的元素，表示癥狀；

p表示在集合(x1,x2,...,xi)發(fā)生的條件下，xj發(fā)生的概率。

其中，βk表示xi對xj影響的權(quán)重。

定義2：(關(guān)于魚病與癥狀的定義)設(shè)a＝{x1,x2,...,xk}，其中1≤k≤i，是魚病xj的子集，當(dāng)p{p(xj|a)≥α}＝α，則稱集合a為魚病xj的主癥狀，a具有以下性質(zhì)：

1)a具有唯一性。

2)設(shè)則稱b是魚病xj的次要癥狀。

3)根據(jù)α值的不同，又將主癥狀分為強(qiáng)相關(guān)主癥狀、相關(guān)主癥狀、弱相關(guān)主癥狀。

也就是說，癥狀集合中各元素對結(jié)論的影響度不一樣，即某個癥狀或癥狀組合只要出現(xiàn)，我們即可以大于某個概率數(shù)的置信度推斷出結(jié)論，而其他癥狀只是影響做出結(jié)論的置信度。

定義3：(關(guān)于癥狀與病因的定義)相同的癥狀可以由不同的病因?qū)е?。而相同病因可以產(chǎn)生不同的癥狀。即病因與癥狀存在著多對多的關(guān)系。根據(jù)病因?qū)ΠY狀的影響度不一樣，將其分為原發(fā)病因和直接病因和間接病因。

定義4：(關(guān)于并發(fā)癥的定義)設(shè)在某一時間內(nèi)，魚體發(fā)生病變，而此時癥狀可以描述為兩種或兩種以上的魚病。如果cov(a,b,...)＞0，即a,b,…具有某種關(guān)聯(lián)性，則稱其為并發(fā)癥。

根據(jù)以上定義，我們將魚病診斷所需知識分為病因知識、癥狀知識和魚病知識以及它們之間相互關(guān)系的知識；并構(gòu)造了魚病知識表示的概念模型。

按照魚病知識表示的概念模型和定義，為此，我們一共建立了7個規(guī)則庫，包括癥狀-病因庫、癥狀-病名庫、病因-病名庫、并發(fā)癥庫、原規(guī)則庫、防治庫、寄生蟲庫。前四種主要采用了邏輯型產(chǎn)生式規(guī)則表示相應(yīng)的知識。

比如，癥狀與魚病關(guān)系知識表(sym_dis)結(jié)構(gòu)如表1：

表1sym_dis規(guī)則庫結(jié)構(gòu)

從魚病診斷的推理過程中，我們可以看出，魚病診斷推理的核心是根據(jù)用戶選擇的集合與知識庫的知識集合的匹配過程。從數(shù)學(xué)角度來看，是集合的運(yùn)算過程。

下面以從癥狀集推斷出可能病名集為例，說明該算法。為了簡單起見，不考慮置信度的計算，同時不考慮次要癥狀，因為其僅影響結(jié)論的置信度計算。

輸入：x＝{x1,x2,...,xi|xi∈sym}為用戶選擇的癥狀集合，xi表示單個癥狀；y＝{y1,y2,...,yj}表示用戶輸入的魚類名稱、時間、規(guī)格、表現(xiàn)、水質(zhì)狀況等因素集合。

輸出：病名集合z。

參圖2所示，本實(shí)施例還提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷裝置，包括：

獲取模塊21，用于遠(yuǎn)程獲取病魚信息；其中，病魚信息包括視頻信息、圖片信息、語音信息、文本信息；

處理模塊22，用于基于獲取的病魚信息，獲取的病魚的病癥信息，并將病癥信息處理為圖片信息或文本信息；

初步診斷模塊23，用于基于病魚的病癥信息及病魚癥狀模糊集合，采用模糊推理和數(shù)學(xué)遞歸方法，推斷以及近似推理出各種不同癥狀的組合所能發(fā)生的病因和病名，獲取初步診斷結(jié)果；

專家診斷模塊24，用于獲取魚病診斷專家根據(jù)病魚信息或病魚的病癥信息，以及初步診斷結(jié)果所確定的最終診斷結(jié)果。

在本實(shí)施例中，初步診斷模塊23還用于：

建立魚病求解模型，包括：運(yùn)用模糊推理的方法，根據(jù)癥狀推出可能病名集，再由病名集推出可能病因，根據(jù)病因與深層檢查確定疾病和病因；

建立魚病知識概念模型，包括建立如下規(guī)則庫：癥狀-病因庫、癥狀-病名庫、病因-病名庫。

參圖3及圖4所示，本實(shí)施例還提供了一種遠(yuǎn)程魚病診斷系統(tǒng)，包括：用戶端31及專家端32，所述用戶端31包括病魚視頻采集裝置，專家端32包括上述基于模糊推理的遠(yuǎn)程魚病診斷裝置(圖2所示)。

在本實(shí)施例中，病魚視頻采集裝置包括操作臺面11、解剖盤12、攝像頭支架13、顯微鏡14、解剖盤攝像頭15及顯微鏡攝像頭16，解剖盤12由嵌入式磁鐵固定在木質(zhì)操作臺面11上，形成磁力固定點(diǎn)17，操作臺面11旁邊布置顯微鏡14，顯微鏡14的目鏡轉(zhuǎn)接顯微鏡攝像頭16并連接至計算機(jī)，操作臺面11安裝有攝像頭支架13，解剖盤攝像頭15安裝在攝像頭支架13上并連接至計算機(jī)，解剖盤攝像頭15同時采集養(yǎng)殖環(huán)境視頻。

在本實(shí)施例中，專家端還包括專家語音攝像頭，用戶端還包括用戶語音攝像頭，用戶語音攝像頭連接至所述計算機(jī)，用于用戶和專家之間的視頻語音交流，用戶通過ie訪問網(wǎng)址登錄進(jìn)入系統(tǒng)。

該系統(tǒng)通過專家語音攝像頭及用戶語音攝像頭，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程專家的實(shí)時有效魚病診斷，通過魚病爆發(fā)現(xiàn)場視頻采集、顯微觀察視頻采集等診斷依據(jù)的準(zhǔn)確呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對突發(fā)魚病的及時有效救治，最大限度的降低養(yǎng)殖損失，解決了傳統(tǒng)魚病診斷和救治時效性差、準(zhǔn)確性差的難題。該系統(tǒng)將診斷和救治時間壓縮到最短，為遠(yuǎn)程專家提供最準(zhǔn)確、實(shí)時、動態(tài)的魚病診斷素材，建立專家與現(xiàn)場的實(shí)時溝通專線，在幾分鐘內(nèi)，專家就可以根據(jù)情況給出專業(yè)的診斷結(jié)果和救治指導(dǎo)意見，幫助養(yǎng)殖技術(shù)人員解決難題，挽回?fù)p失。

在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括管理端33，所述管理端33用于管理專家及用戶。管理端33包括：

1)專家管理系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過網(wǎng)站后臺添加多個專家，并指定專家所在的專用診斷室?？梢灾С侄鄠€專家和多個不同魚種的疾病專用診斷室。

系統(tǒng)可以支持多個診斷室，并可以進(jìn)行視頻語音文本交流，本系統(tǒng)采用flv視頻模式，采用mpeg4視頻和語音壓縮模式，由于采用了b/s模式，將視頻和語音由客戶所在的計算機(jī)進(jìn)行預(yù)處理。因此，專家與客戶間的視頻語音流暢,響應(yīng)速度快,語音音質(zhì)非常清晰。

為適應(yīng)不同使用環(huán)境，系統(tǒng)支持后臺管理和設(shè)置功能，通過配置文件可以設(shè)置相關(guān)屬性，對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行配置。

2)用戶管理系統(tǒng)：具備完整的用戶管理系統(tǒng)，能夠完整管理用戶的各種信息，記錄客戶個人信息和設(shè)置。系統(tǒng)支持用戶注冊審核功能，對于vip用戶，可提供usbkey對用戶名和密碼進(jìn)行統(tǒng)一替換式管理，在插入usbkey后取代用戶登錄，讓用戶直接進(jìn)入系統(tǒng)。

3)專家控制系統(tǒng)：專家控制系統(tǒng)是遠(yuǎn)程魚病視頻管理的輔助系統(tǒng)，專家可以獲得完整的診室的控制權(quán)，決定用戶的信息傳遞方式，并實(shí)現(xiàn)對用戶的管理。

該系統(tǒng)基于用戶端獲取的病魚視頻，通過專家端的基于模糊推理的遠(yuǎn)程魚病診斷裝置，實(shí)現(xiàn)了魚病的遠(yuǎn)程診斷。該系統(tǒng)通過獲取魚類養(yǎng)殖環(huán)境狀態(tài)、魚病特征、解剖細(xì)節(jié)等診斷關(guān)鍵要素對魚病進(jìn)行模糊推理及專家診斷，及時準(zhǔn)確的把握魚病爆發(fā)狀況，做出準(zhǔn)確診斷并開展及時有效地救治措施，最大限度的挽回養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)損失。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。