專(zhuān)利名稱(chēng):魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，尤其是一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置中的魚(yú)苗分群機(jī)構(gòu)，屬物理之計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，如我國(guó)各類(lèi)海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱總數(shù)已超過(guò)100萬(wàn)個(gè)，年 產(chǎn)量約26萬(wàn)噸，與水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)的技術(shù)也得到一定的發(fā)展，但與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模相比仍 顯落后。如魚(yú)苗的精確計(jì)數(shù)是科學(xué)投餌、養(yǎng)殖密度控制、魚(yú)苗的存活率評(píng)估和魚(yú)苗購(gòu)銷(xiāo)等養(yǎng) 殖規(guī)范化管理的保障基礎(chǔ)，是實(shí)施水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)化的根本保證。但因?yàn)橛酌珞w積非常小， 魚(yú)苗精確計(jì)數(shù)非常困難。隨著計(jì)數(shù)機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)圖像處理的魚(yú)苗快 速計(jì)數(shù)已經(jīng)獲得應(yīng)用，它是用數(shù)字?jǐn)z像頭直接對(duì)水箱中待測(cè)的魚(yú)苗進(jìn)行攝像，然后對(duì)拍攝 到的圖片進(jìn)行處理，計(jì)算魚(yú)苗數(shù)量。但是，由于水箱中的水深較大，魚(yú)苗眾多。魚(yú)苗分布在 水箱中的各個(gè)深度，且分布不均勻，這必然導(dǎo)致了拍攝到的不同位置、不同深度的魚(yú)苗有交 叉、疊加的現(xiàn)象產(chǎn)生，導(dǎo)致圖像處理得到的計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確。為解決這一技術(shù)問(wèn)題，有中國(guó)發(fā)明 專(zhuān)利申請(qǐng)“基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)CN101430775)介紹了包括一放 置魚(yú)苗的水箱、一魚(yú)苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)、一計(jì)算機(jī)的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，它以?xún)蓚€(gè)攝像頭 所拍攝到的圖像為計(jì)算機(jī)處理對(duì)象。但這一系統(tǒng)對(duì)魚(yú)苗的計(jì)數(shù)是逐個(gè)水箱進(jìn)行的，不能做 到連續(xù)地計(jì)數(shù)，也就是說(shuō)自動(dòng)化程度較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使被計(jì)數(shù)的水體中魚(yú)苗可連續(xù)地逐 批通過(guò)，從而提高自動(dòng)化程度，并提出一種高效率的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置。
本發(fā)明提供的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，有包含魚(yú)苗的水體、針對(duì)水體的攝像頭和與攝 像頭連接的計(jì)算機(jī)，其中所說(shuō)包含魚(yú)苗的水體處于一圓盤(pán)中，該圓盤(pán)同軸安裝一葉輪，葉輪 由至少三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構(gòu)成，葉片將圓盤(pán)劃分出與葉片數(shù)相等數(shù)量的 扇形格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于一個(gè) 扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤(pán)側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤(pán)上有進(jìn)苗 區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和 出魚(yú)區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤(pán)底和/或側(cè)壁上是空缺的；所說(shuō)攝像頭安裝在 攝像區(qū)上方，另有后置集苗器連接出苗區(qū)。
操作時(shí)，當(dāng)葉輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將待計(jì)數(shù)的魚(yú)苗放入處于進(jìn)苗區(qū)的扇形格中，葉輪轉(zhuǎn) 動(dòng)使該扇形格中的水體移到攝像區(qū)停止時(shí)攝像頭工作獲取圖像，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)使該扇形格中的 水體移到出苗區(qū)停止時(shí)該格內(nèi)的魚(yú)苗隨水流入后置集苗器。實(shí)際上葉輪停頓時(shí)三個(gè)區(qū)的操 作，即進(jìn)苗、攝像、出苗是同時(shí)進(jìn)行的，而葉輪則連續(xù)不斷地將包含魚(yú)苗的水體按扇形格所 占的區(qū)間逐格移動(dòng)經(jīng)過(guò)攝像區(qū)。計(jì)算機(jī)不斷地將獲得的圖像根據(jù)所預(yù)存的處理程序進(jìn)行處 理和保存或輸出處理結(jié)果。葉輪的轉(zhuǎn)速以不損害魚(yú)苗為度，不要過(guò)高；扇形格內(nèi)的水位以使魚(yú)苗以單層游于水體內(nèi)，也不要過(guò)高。
本發(fā)明提供的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，利用間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪與圓盤(pán)之間構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)的 扇形格，使這些扇形格相繼通過(guò)進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)，從而完成將魚(yú)苗放入水體、針對(duì) 水體攝像以獲得苗數(shù)信息和將計(jì)完數(shù)的魚(yú)苗送入后置集苗器的過(guò)程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，魚(yú) 苗在葉輪的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)地逐批得到計(jì)數(shù)，是一種流水作業(yè)，自動(dòng)化程度高，從而效率高。
本發(fā)明提供的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，還有一個(gè)前置集苗器置于圓盤(pán)旁，前置集苗器 有出苗管連接到圓盤(pán)進(jìn)苗區(qū)上方，所說(shuō)前置集苗器內(nèi)安裝有攪拌器，使魚(yú)苗在前置集苗器 內(nèi)分布均勻后通過(guò)出苗管流入位于進(jìn)苗區(qū)的扇形格中。當(dāng)出苗管流量調(diào)節(jié)好后，可在計(jì)數(shù) 裝置啟動(dòng)后不斷流，其注入每個(gè)扇形格的魚(yú)苗量是該流量與葉輪一轉(zhuǎn)一停所用時(shí)間的積所 含的魚(yú)苗量。
所說(shuō)出苗管上有電磁閥，電磁閥控制電路中有定時(shí)裝置，使出苗管的通斷由定時(shí) 裝置控制，這樣進(jìn)入扇形格內(nèi)的水位可以得到嚴(yán)格控制。
所說(shuō)圓盤(pán)出苗區(qū)的底板是坡道，坡道兩側(cè)與圓盤(pán)其余部分底板平滑連接形成槽， 所說(shuō)槽延伸的出口在后置集苗器上方，使含有魚(yú)苗的水體流入后置集苗器。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的立面結(jié)構(gòu)圖，圖中1-顯示器，2-計(jì)算機(jī)，3-攝像機(jī)架， 4-攝像頭，5-圓盤(pán)，6-電磁閥，7-攪拌器，8-前置集苗器，9-間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，10-葉輪， 11-計(jì)數(shù)平臺(tái)，12-坡道，13-后置集苗器；
圖2為圖1的俯視圖，圖中1-顯示器，2-計(jì)算機(jī)，3-攝像機(jī)架，4-攝像頭，5-圓盤(pán)， 6-電磁閥，7-攪拌器，8-前置集苗器，10-葉輪，11-計(jì)數(shù)平臺(tái)，12-坡道，13-后置集苗器。
具體實(shí)施方式
1、如圖1、2所示，有一魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，包括計(jì)數(shù)平臺(tái)11上安裝的用于數(shù)據(jù)采 集處理的攝像頭4和計(jì)算機(jī)2，攝像頭經(jīng)上下伸縮架安裝在有可左右擺動(dòng)的懸臂的攝像機(jī) 架3上。攝像頭獲得魚(yú)苗圖片后在計(jì)算機(jī)中用特定的程序，如用灰度色階評(píng)價(jià)方法進(jìn)行處 理后得出本批魚(yú)苗數(shù)，再將結(jié)果顯示在顯示器1上或輸出，同時(shí)還將各批結(jié)果累計(jì)得出魚(yú) 苗總量。計(jì)數(shù)平臺(tái)上還安裝有魚(yú)苗分散傳送裝置，包括一固定安裝在平臺(tái)上的圓盤(pán)5，圓盤(pán) 內(nèi)安裝葉輪10，葉輪軸垂直安裝在圓盤(pán)中心上，有4個(gè)葉片間隔90°固定在葉輪軸上。葉 片為矩形平葉片且平面與葉輪軸平行。葉片的外端及下邊都與圓盤(pán)的側(cè)壁及下底作動(dòng)密 封連接，使葉片軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片與圓盤(pán)之間密封以使兩相鄰葉片在圓盤(pán)中形成獨(dú)立的扇形水 體。葉輪軸與間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9連接，并以90° /s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)90°后停止8 10s，以 使每個(gè)扇形水體在攝像頭下停頓8 10s。葉輪軸停頓時(shí)葉輪所構(gòu)成的4個(gè)扇形區(qū)依次是出 苗區(qū)(過(guò)渡區(qū))共占兩個(gè)扇形區(qū)，進(jìn)苗區(qū)和攝像區(qū)。圓盤(pán)底在出苗區(qū)位置有陷下的坡道12， 坡道兩側(cè)成扇形兩側(cè)半徑相交于接近葉輪軸處為頂點(diǎn)，該扇形圓心角小于90°，兩側(cè)半徑 并與圓盤(pán)底連接，坡道向外延伸為出苗口。在出苗口下方有后置集苗器13。在進(jìn)苗區(qū)上方 有前置集苗器8的出苗管口，出苗管上安裝有電磁閥6，有攪拌器7安裝在前置集苗器中，攪 拌器的攪拌槳是平板式直葉槳，轉(zhuǎn)速為20r/min。所說(shuō)攝像頭的擺動(dòng)軌跡通過(guò)攝像區(qū)。所 說(shuō)出苗管口在圓盤(pán)上的垂足與坡道側(cè)邊的夾角在90°以上，攝像頭工作時(shí)的攝像點(diǎn)在圓盤(pán)上的垂足與所說(shuō)出苗管口在圓盤(pán)上的垂足、坡道側(cè)邊的夾角各在90°以上，使葉輪在轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，不會(huì)使坡道和出苗管口下方或坡道和攝像區(qū)或攝像頭下方與出苗管下方處于同一個(gè)扇 形格內(nèi)，使計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性提高。攝像頭和電磁閥的控制電路信號(hào)各有信號(hào)電纜與計(jì)算機(jī)連接， 使計(jì)算機(jī)可獲得攝像頭攝得的圖像和調(diào)節(jié)控制電磁閥的工作。
本發(fā)明通過(guò)出苗管將前置集苗器中的魚(yú)苗逐次釋放到計(jì)數(shù)平臺(tái)的圓盤(pán)中，而進(jìn)入 圓盤(pán)的魚(yú)苗由葉片逐次遷到攝像頭下由魚(yú)苗圖像采集及分析系統(tǒng)對(duì)每一次釋放到圓盤(pán)中 的魚(yú)苗進(jìn)行計(jì)數(shù)，和在計(jì)數(shù)后將魚(yú)苗遷到出苗區(qū)流入后置集苗器。計(jì)算機(jī)還將逐次計(jì)算得 到的魚(yú)苗數(shù)量累加，直至前置集苗器中的魚(yú)苗被全部送入后置集苗器以產(chǎn)生魚(yú)苗數(shù)總量。
具體操作過(guò)程是
(1)、將魚(yú)苗和水裝入前置集苗器內(nèi)，并使水中魚(yú)苗的含量大概在15尾/L，啟動(dòng)攪拌 器，使得前置集苗器中的魚(yú)苗在水中分布均勻。
(2)、將前置集苗器出苗管口對(duì)準(zhǔn)進(jìn)苗區(qū)，啟動(dòng)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使葉輪作間歇轉(zhuǎn) 動(dòng)。
(3)、在計(jì)算機(jī)中設(shè)置電磁閥時(shí)間控制信號(hào)，使電磁閥適時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉，這樣從前 置集苗器進(jìn)入扇形格內(nèi)的水位可保持適當(dāng)深度，以使魚(yú)苗在被計(jì)數(shù)時(shí)存在于同一層面，無(wú) 重疊交叉。
(4)、當(dāng)接獲魚(yú)苗的扇形格進(jìn)入攝像區(qū)時(shí)，計(jì)算機(jī)從攝像頭采集圖像，繼而將采集 到的圖像進(jìn)行分析處理，快速準(zhǔn)確地計(jì)算出攝像區(qū)內(nèi)的魚(yú)苗數(shù)量。
(5)、攝像區(qū)的圖像采集完畢后，葉輪繼續(xù)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入出苗區(qū)，從盤(pán)底坡道進(jìn)入 后置集苗器。各扇形格循此周而復(fù)始地進(jìn)行。
本例在調(diào)整出苗管直徑或用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后，保證在一個(gè)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)放入 扇形格的水體保持在一個(gè)層次的魚(yú)苗，便可取消電磁閥。
2、基本如上例，葉片數(shù)為3，出苗區(qū)坡道為30°，無(wú)前置集苗器。間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)停 頓時(shí)由人工向進(jìn)苗區(qū)內(nèi)放入魚(yú)苗水體，即葉輪軸每轉(zhuǎn)動(dòng)120°停頓一次，停頓時(shí)作進(jìn)苗、攝 像、出苗操作，同樣可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)數(shù)的目的。
權(quán)利要求
一種魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，有包含魚(yú)苗的水體、針對(duì)水體的攝像頭和與攝像頭連接的計(jì)算機(jī)，其特征是所說(shuō)包含魚(yú)苗的水體處于一圓盤(pán)中，該圓盤(pán)同軸安裝一葉輪，葉輪由至少三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構(gòu)成，葉片將圓盤(pán)劃分出與葉片數(shù)相等數(shù)量的扇形格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于一個(gè)扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤(pán)側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤(pán)上有進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤(pán)底和/或側(cè)壁上是空缺的；所說(shuō)攝像頭安裝在攝像區(qū)上方，另有后置集苗器連接出苗區(qū)。
2.如權(quán)利要求
1所述的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，其特征是還有一個(gè)前置集苗器置于圓盤(pán) 旁，前置集苗器有出苗管連接到圓盤(pán)進(jìn)苗區(qū)上方，所說(shuō)前置集苗器內(nèi)安裝有攪拌器。
3.如權(quán)利要求
1所述的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，其特征是所說(shuō)出苗管上有電磁閥，電磁閥 控制電路中有定時(shí)裝置。
4.如權(quán)利要求
1所述的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，其特征是所說(shuō)圓盤(pán)出苗區(qū)的底板是坡道， 坡道兩側(cè)與圓盤(pán)其余部分底板平滑連接形成槽，所說(shuō)槽延伸的出口在后置集苗器上方。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明提供的魚(yú)苗自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，有圓盤(pán)[5]，該圓盤(pán)同軸安裝一由至少三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構(gòu)成的葉輪[10]；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)[9]連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于一個(gè)扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤(pán)側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤(pán)上有進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚(yú)區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤(pán)底和/或側(cè)壁上是空缺的；攝像區(qū)上方有攝像頭[4]，有計(jì)算機(jī)[2]與攝像頭連接，有后置集苗器[13]連接出苗區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中魚(yú)苗在葉輪的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)地逐批得到計(jì)數(shù)，是一種流水作業(yè)，自動(dòng)化程度高，從而效率高。
文檔編號(hào)A01K61/00GKCN101996345SQ201010542654
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年11月15日
發(fā)明者呂冰海, 朱從容, 楊智清 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan