CN103383564A - 一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于观测游泳或底栖型鱼群的监控技术领域，具体地说是一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统。包括养殖池、养殖池中心槽、背景分区、水下LED灯、CCD摄像机、倾斜底板、进水管、排污槽及计算机控制系统，其中养殖池中心槽设置于养殖池内，所述养殖池中心槽的外侧设有多个不同颜色的背景分区，养殖池中心槽的底部沿圆周方向布设有多个中心槽连通口，各背景分区的底部设有倾斜底板，倾斜底板位于养殖池中心槽的底部位置设有排污口，排污槽设置于倾斜底板的下方、并与所述排污口连通，进水管设置于养殖池内，水下LED灯设置于养殖池中心槽的外壁上，CCD摄像机设置于养殖池的上方、并与计算机控制系统连接。本发明可选择性强、无侵入性、无干扰性，可进行长时间观测鱼群对于喜好背景颜色的自主选择。
Description
技术领域
本发明属于观测游泳或底栖型鱼群的监控技术领域，具体地说是一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统。
背景技术
在自然界中，鱼体具有保持和整个鱼群颜色一致的本能，以降低被捕食的风险。同时，随着背景颜色变化来改变体色进行隐蔽，也是其一种生存策略。而在养殖过程中，影响养殖鱼体色的因素有饵料、光照强度、养殖背景颜色等。其中养殖背景颜色作为重要的影响因素，鱼体色对其响应研究较其他影响因素稍多，已报道有澳大利亚笛鲷(Pagrusauratus)、西部彩虹鱼(Melanotaeniaaustralis)、罗非鱼(Oreochromisniloticus)等鱼类体色会随着养殖背景颜色变化。以往关于背景颜色对鱼体的影响，主要集中于不同的长时间生活背景颜色对鱼体摄食、生长、免疫力、生理学，尤其是相关激素含量变化的影响研究。然而鱼体对于背景颜色的自主喜好程度、短时间内体色对于背景颜色的响应却少有报道。
鱼体对于背景颜色的响应通过垂体神经轴调动一些激素，如黑色素。黑色素颗粒存在于具有树枝状突起的黑色素细胞里，颗粒能在细胞内移动，当黑色素颗粒扩散到各分支时，体色加深，颗粒集中到细胞中间，体色变浅。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统。该监控系统可选择性强、无侵入性、无干扰性，可进行长时间观测鱼群对于喜好背景颜色的自主选择。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，包括养殖池、养殖池中心槽、背景分区、水下LED灯、CCD摄像机、倾斜底板、进水管、排污槽及计算机控制系统，其中养殖池中心槽设置于养殖池内，所述养殖池中心槽的外侧设有多个不同颜色的背景分区，养殖池中心槽的底部沿圆周方向布设有多个分别与各背景分区连通的中心槽连通口，所述各背景分区的底部设有倾斜底板，所述倾斜底板位于养殖池中心槽的底部位置设有排污口，所述排污槽设置于倾斜底板的下方、并与所述排污口连通，所述进水管设置于养殖池内，所述水下LED灯设置于养殖池中心槽的外壁上，所述CCD摄像机设置于养殖池的上方、并与计算机控制系统连接。
所述养殖池中心槽的外壁上沿轴线方向开设有隔板插槽，所述隔板插槽为多个、并沿养殖池中心槽的圆周方向布置，所述各隔板插槽内均插设有一个分区隔板，两个相邻分区隔板与养殖池的内壁形成一个背景分区。
所述各分区隔板的下部设有方形连通口，上部设有圆形连通口。
所述进水管为多根、并分别设置于各背景分区内，各进水管上沿高度方向设有多个进水管孔口。所述各进水管的上端串联连接，下端通过底部管帽封闭，所述进水管孔口沿养殖池侧壁的切向方向开设。
所述斜底板与水平方向的夹角为5-10°。
所述排污槽的一端与养殖池中心槽底部的排污口连通，另一端与三通管件连接，所述三通管件的水平端与排污阀连接，垂直端连接有水位控制管，所述水位控制管的上端与大气相通。
所述养殖池和养殖池中心槽均为圆筒状，所述养殖池中心槽设置于养殖池的中心、并占养殖池体积的25％，高度比养殖池的池壁低2cm，所述水下LED灯为环形、并嵌入养殖池中心槽的外侧壁上。
所述计算机控制系统包括计算机、图像采集卡及触发器，所述CCD摄像机通过图像采集卡与计算机连接，所述CCD摄像机与计算机之间连有触发器。
所述CCD摄像机的光轴通过养殖池中心槽的中心线，CCD摄像机通过图像采集卡将所获得的图像信息传送给计算机，所述计算机通过I/O接口将参数传送给触发器用于设置监控时段。
本发明的优点及有益效果是：
1.背景区域可选择性强，适应于多种鱼类的观测。本发明利用养殖池中心槽槽壁的中心槽连通口，令鱼群在放入后进行一次随机的背景分区选择，而后通过分区隔板的连通口视觉感知相邻分区的背景颜色，进行逐次选择，直至停留在其最适背景分区中栖息。进水管的切向水流带动养殖池水体转动，模仿自然环境，可为部分鱼类提供必要的游泳条件，利于鱼群在选择过程中的活跃性。
2.干扰性弱，观测过程完整。本发明装置采用自动换水向养殖池补充新水，采用自动排污装置对监测过程中产生的残饵粪便进行排出，避免了传统观测方法中由于上述换水、排污而导致的鱼类应激，从而影响观测结果的准确性。本系统实现了鱼群对于喜好背景颜色选择过程记录的完整性。
3.系统设置灵活，操作过程简单。本发明装置通过设置多个分区隔板插槽，实现了背景分区数目及颜色的灵活设置，可进行少数或多种背景颜色间鱼群的选择过程观测。此外，可简单方便地设置计算机对于整个过程进行记录。
附图说明
图1为本发明的透视图；
图2为本发明的结构示意图。
其中：1为养殖池中心槽，2为背景分区，3为分区隔板，4为隔板插槽，5为环形水下LED灯，6为CCD摄像机，7为图像采集卡，8为触发器，9为方形连通口，10为圆形连通口，11为倾斜底板，12为进水管，13为进水孔口，14为底部管帽，15为中心槽连通口，16为排污槽，17为排污阀，18为水位控制管，20为养殖池。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
如图1、图2所示，本发明包括养殖池20、养殖池中心槽1、背景分区2、分区隔板3、水下LED灯5、CCD摄像机6、倾斜底板11、进水管12、排污槽16及计算机控制系统，其中养殖池20和养殖池中心槽1均为圆筒状，养殖池中心槽1设置于养殖池20内的中心处、并占养殖池20体积的25％，高度比养殖池20的池壁低2cm。养殖池中心槽1的外壁上沿轴线方向开设有隔板插槽4，隔板插槽4为多个、并沿养殖池中心槽1的圆周方向布置，各隔板插槽4内均插设有一个分区隔板3，两个相邻分区隔板3与养殖池20的内壁形成一个扇形的背景分区2，各背景分区2的内壁为不同颜色，背景分区2的数目及颜色可按实际需要进行设置。养殖池中心槽1的底部沿圆周方向等距布设有分别与各背景分区2连通的多个中心槽连通口15，利于鱼群游至各背景分区2内。各背景分区2之间设有背景区分连通口，即各分区隔板3的下部设有方形连通口9，上部设有圆形连通口10。各背景分区2的底部设有倾斜底板11，斜底板11与水平方向的夹角为5-10°。倾斜底板11位于养殖池中心槽1底部的低处位置设有排污口，排污槽16设置于倾斜底板11的下方、并一端与所述排污口连通，另一端与三通管件连接，所述三通管件的水平端与排污阀17连接，垂直端连接有水位控制管18，水位控制管18的上端与大气相通。各背景分区2的内壁上均设有一进水管12，各进水管12上沿高度方向设有多个进水管孔口13，进水管孔口13沿养殖池20侧壁的切向方向开设，令水流延切向进入养殖池20内。各进水管12的上端串联连接，下端通过底部管帽14封闭。水下LED灯5为环形、并嵌入养殖池中心槽1的外侧壁上，CCD摄像机6设置于养殖池20的上方。所述计算机控制系统包括计算机、图像采集卡7及触发器8，CCD摄像机6通过图像采集卡7与计算机连接，CCD摄像机6与计算机之间连有触发器8，CCD摄像机6的光轴通过养殖池中心槽1的中心线，CCD摄像机6通过图像采集卡7将所获得的图像信息传送给计算机，计算机通过触发器8控制CCD摄像机6，即计算机通过I/O接口将参数传送给触发器8用于设置监控时段。
本发明的工作原理是：
本发明在使用中，鱼群由养殖池中心槽1放入后，鱼群经过初试的随机选择游至各背景分区2，并通过方形连通口9、圆形连通口10及中心槽连通口15感知邻近背景分区2的背景颜色信息，选择游至其喜好区域作长时间停留或进行下一次选择。其中，分区隔板3侧壁下部的方形连通口9利于鱼类通过，中上部的圆形连通口10利于游泳型鱼类通过。养殖池20中的水通过各进水管12管壁上遍布的进水管孔口13流入，带动养殖池20中水流转动，令部分游泳型鱼类感知水的流速。残饵粪便通过中心槽连通口15，延着倾斜底板11沉积至排污槽16中，随水流由排污阀17定时排出。与此同时，通过水位控制管18控制养殖池中水位的高度，保证养殖池中水体的水位和水量。计算机监控系统通过I/O接口向触发器8传送指令，任意设置CCD摄像机6开关时间。经过以上步骤实现连通性强，长时间无干扰监控鱼类自主选择喜好背景颜色的过程。
实施例
养殖池中心槽1的直径为30cm，高度为40cm，高度比养殖池池壁低2cm，养殖池中心槽1所占空间为养殖池20总体积的25％，中心槽连通口15的数目为10，间距为9.42cm。
背景分区2为扇形区域，分区内侧壁及底部可设置为任意颜色。背景分区2的大小及数目可按需在养殖池中心槽1内侧壁上的一系列隔板插槽4插入相应数目的分区隔板3。本实例中，隔板插槽4的数目为10，背景分区的空间大小为42390cm3，数目为10，各分区中的颜色为黑、黄、橙、红、粉、蓝、灰、棕、白、绿色。
鱼群通过方形连通口9、圆形连通口10或中心槽连通口15在各背景分区2间逐步选择最终栖息区域。背景分区2底部的倾斜底板11与水平方向夹角为5-10°。本实例中，方形连通口9的数目为1，圆形连通口10的数目为11。
各进水管12通过承接式接头管件围绕养殖池内侧壁串联后安装于各背景分区2内侧壁，其数目由所需背景分区2数目而定。在进水管12的管壁上与养殖池侧壁的切线方向上开有一系列进水孔口13，令水流延切向进入养殖池，进水管底部由底部管帽14进行封闭。本实例中，进水管12的数目为10，进水孔口13的数目为4。
养殖池中心槽1的底部中央排污口接有直径为5cm的排污槽16，排污槽16的出水端套有一个三通管件，其水平端连接排污阀17，垂直端连接水位控制管18，水位控制管上端与空气相通。残饵粪经倾斜底板11沉积至排污槽16中，并通过排污阀17进行排放。本实例中，排污槽16直径为5cm，水位控制管18上端低于养殖池侧壁20mm。
计算机监控系统的CCD摄像头6安装于养殖池顶部，其光轴经过养殖池圆心，通过图像采集卡7将所获得的图像信息传送给计算机，计算机通过I/O接口将参数传送给触发器8用于设置监控时段。本实例中，计算机通过图像采集卡7获取由CCD摄像机6所拍摄的鱼类选择喜好背景颜色过程的图像信息，并储存至硬盘。同时，计算机I/O接口连接触发器8，通过指令参数控制CCD摄像机6的拍摄时间段。
不同种类的鱼类对背景颜色的自主选择必然跟其生理特性等密切相关，本发明利用计算机视觉方法进行量化，以期观测不同种类的鱼类对背景颜色的自主喜好，推动相关养殖应用、科研研究的发展。
Claims (10)
1.一种利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：包括养殖池(20)、养殖池中心槽(1)、背景分区(2)、水下LED灯(5)、CCD摄像机(6)、倾斜底板(11)、进水管(12)、排污槽(16)及计算机控制系统，其中养殖池中心槽(1)设置于养殖池(20)内，所述养殖池中心槽(1)的外侧设有多个不同颜色的背景分区(2)，养殖池中心槽(1)的底部沿圆周方向布设有多个分别与各背景分区(2)连通的中心槽连通口(15)，所述各背景分区(2)的底部设有倾斜底板(11)，所述倾斜底板(11)位于养殖池中心槽(1)的底部位置设有排污口，所述排污槽(16)设置于倾斜底板(11)的下方、并与所述排污口连通，所述进水管(12)设置于养殖池(20)内，所述水下LED灯(5)设置于养殖池中心槽(1)的外壁上，所述CCD摄像机(6)设置于养殖池(20)的上方、并与计算机控制系统连接。
2.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述养殖池中心槽(1)的外壁上沿轴线方向开设有隔板插槽(4)，所述隔板插槽(4)为多个、并沿养殖池中心槽(1)的圆周方向布置，所述各隔板插槽(4)内均插设有一个分区隔板(3)，两个相邻分区隔板(3)与养殖池(20)的内壁形成一个背景分区(2)。
3.按权利要求2所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述各分区隔板(3)的下部设有方形连通口(9)，上部设有圆形连通口(10)。
4.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述进水管(12)为多根、并分别设置于各背景分区(2)内，各进水管(12)上沿高度方向设有多个进水管孔口(13)。
5.按权利要求4所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述各进水管(12)的上端串联连接，下端通过底部管帽(14)封闭，所述进水管孔口(13)沿养殖池(20)侧壁的切向方向开设。
6.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述斜底板(11)与水平方向的夹角为5-10°。
7.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述排污槽(16)的一端与养殖池中心槽(1)底部的排污口连通，另一端与三通管件连接，所述三通管件的水平端与排污阀(17)连接，垂直端连接有水位控制管(18)，所述水位控制管(18)的上端与大气相通。
8.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述养殖池(20)和养殖池中心槽(1)均为圆筒状，所述养殖池中心槽(1)设置于养殖池(20)的中心、并占养殖池(20)体积的25％，高度比养殖池(20)的池壁低2cm，所述水下LED灯(5)为环形、并嵌入养殖池中心槽(1)的外侧壁上。
9.按权利要求1所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述计算机控制系统包括计算机、图像采集卡(7)及触发器(8)，所述CCD摄像机(6)通过图像采集卡(7)与计算机连接，所述CCD摄像机(6)与计算机之间连有触发器(8)。
10.按权利要求9所述的利于观测鱼群自主选择喜好背景颜色的监控系统，其特征在于：所述CCD摄像机(6)的光轴通过养殖池中心槽(1)的中心线，CCD摄像机(6)通过图像采集卡(7)将所获得的图像信息传送给计算机，所述计算机通过I/O接口将参数传送给触发器(8)用于设置监控时段。
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| 路波等: "瓦氏黄颡鱼对黑白底质颜色偏好和藏匿行为研究", 《水生态学杂志》, vol. 33, no. 5, 30 September 2012 (2012-09-30), pages 36 - 40 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP4195918A4 (en) * | 2020-08-14 | 2024-09-25 | Martineau & Ass | SYSTEMS AND METHODS FOR IMAGING AQUATIC ORGANISMS |
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| CN103383564B (zh) | 2016-06-22 |
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