CN105651183A - 一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水产品指标测量领域，具体地说是一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法，装置包括测量平台、框架、刻度尺A、刻度尺B、反光装置、标定尺及摄像装置，测量时框架及标定尺分别放置在测量平台上，反光装置转动安装在框架内，在框架与标定尺之间预留待测鱼类放置位置的上方设有用于拍摄鱼体图像的摄像装置，框架朝向标定尺的一侧分别安装有与测量平台垂直的刻度尺A及与测量平台平行的刻度尺B；通过转动反光装置的角度，使摄像装置采集到框架上的刻度尺与标定尺读数一致，此时一次照相可采集鱼体包括体厚在内的主要外观形态学和体重指标，能快速、无损采集鱼类形态参数。

Description

一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法
技术领域
本发明属于水产品指标测量领域，具体地说是一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法。
背景技术
形态学参数的测量在鱼类养殖、良种选育、渔业资源调查以及生态学等研究中都是必须的基础参数。在相关研究中，往往需要对大量的鱼类个体进行形态学测量。以往测量方式是采用测量工具多次测量鱼的体重、全长、体长、体高、体厚等指标，人工记录后再输入电脑进行分析，耗时、耗力且效率极低。随着技术的进步，逐渐发展出通过在水槽中或鱼泵中拍照/摄像，用计算机软件分析得到形态学数据的方法，此方法测量速度快、效率高、保存的照片也方便以后查验。但此方法仅能够得到全长等部分形态学数据，无法直接测得体重；而且，由于鱼体为立体结构，采用照相测量的方法无法测得体厚、尾柄宽等指标，需使用游标卡尺等对体厚等进行单独测量，测量速度慢，容易造成读数误差，易对鱼造成损伤，影响存活或外观等问题；且无法通过照片查验，从而影响了测量效率。
发明内容
为了解决鱼类形态学指标需多次测量获得，费时费力，人工判读易造成误差，且无法查验结果等问题，本发明的目的在于提供一种鱼类形态学指标的测量装置及其测量方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的测量装置包括测量平台、框架、刻度尺A、刻度尺B、反光装置、标定尺及摄像装置，其中框架及标定尺分别放置在所述测量平台上，所述反光装置转动安装在该框架内，在所述框架与标定尺之间预留待测鱼类放置位置的上方设有用于拍摄鱼体图像的所述摄像装置，所述框架朝向标定尺的一侧分别安装有与测量平台垂直的刻度尺A及与测量平台平行的刻度尺B。
其中：所述摄像装置通过调整反光装置角度实现读到的刻度尺A的读数与标定尺的读数一致，即由所述摄像装置到反光装置的光路A经所述反光装置反射到刻度尺A上的读数与反射到标定尺上的读数一致；所述摄像装置位于待测鱼类放置位置的正上方；所述刻度尺A与标定尺平行，所述刻度尺B安装在框架朝向标定尺一侧的底部，并分别垂直于所述刻度尺A及标定尺；所述测量平台为透明材料，放置在电子天平上可直接从所述摄像装置拍摄的照片中读取待测鱼类的重量数据；所述刻度尺A及标定尺上的刻度均为由上至下的竖直方向。
本发明鱼类形态学指标的测量装置的测量方法，包括以下步骤
①在所述测量平台上预留待测鱼类放置的位置，将所述框架和标定尺分别放置在待测鱼类位置的两侧；
②调节所述摄像装置的参数，使摄像装置采集图像可将待测鱼类的位置、框架和标定尺全部包括在内；
③将待测鱼类放在所述测量平台上的框架与标定尺之间，通过所述摄像装置采集图片并保存；
④在采集的所述图片中提取刻度尺B一段刻度的图像尺寸，该段刻度读数与图像尺寸的比值即为所述图片的放大/缩小倍数；
⑤提取全长、体长等待测鱼类指标的图像尺寸，乘以放大/缩小倍数即为待测鱼类指标的实际尺寸；体厚、尾柄宽等待测鱼类指标可直接在图片中的所述刻度尺A上读数得到。
其中：在所述步骤③之前，调整所述摄像装置的位置，使摄像装置位于待测鱼类位置的正上方；转动所述反光装置的角度，使所述摄像装置通过反光装置读到的刻度尺A与标定尺的读数一致；待标定后，即通过转动所述反光装置使所述摄像装置通过反光装置读到的刻度尺与标定尺的读数一致后，测量过程中所述测量平台、框架和摄像装置相对位置，摄像装置的参数以及反光装置的角度需保持一致，若发生变化需重新进行标定；测量过程中若所述测量平台、框架和摄像装置相对位置，摄像装置的参数未发生改变，则放大/缩小倍数保持不变，无需每张图片都重新计算。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的测量装置结构简单、成本低廉，通过可转动的反光装置，使一次照相可同时保存待测鱼类左/右侧和背/腹侧图像，并通过刻度尺进行测量。
2.本发明的测量方法操作方便、高效，步骤少、测量速度快，对鱼损伤小，有利于鱼类大规模形态学数据的测量和获得。
附图说明
图1为本发明测量装置的结构示意图；
图2为本发明测量装置中刻度尺A安装状态的右视图及标定尺安装状态的左视图；
图3为本发明测量装置中刻度尺B安装状态的俯视图；
其中：1为测量平台，2为框架，3为刻度尺A，4为刻度尺B，5为反光装置，6为标定尺，7为摄像装置，8为转轴，9为光路A，10为光路B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
本发明的测量装置包括测量平台1、框架2、刻度尺A3、刻度尺B4、反光装置5、标定尺6及摄像装置7，其中框架2及标定尺6分别放置在测量平台1上，反光装置5通过转轴8转动安装在该框架2内，本实施例的反光装置5可为反光镜。在框架2与标定尺6之间预留待测鱼类放置位置的正上方设有用于拍摄鱼体图像的摄像装置7，本实施例的摄像装置7可为照相机或摄像机。框架2朝向标定尺6的一侧分别安装有与测量平台1垂直的刻度尺A3及与测量平台1平行的刻度尺B4，刻度尺A3及刻度尺B4均为透明的，刻度尺A3与标定尺6平行，刻度尺B4安装在框架2朝向标定尺6一侧的底部，并分别垂直于刻度尺A3及标定尺6。刻度尺A3及标定尺6上的刻度均为由上至下的竖直方向。
摄像装置7通过反光装置5读到的刻度尺A3的读数与标定尺6的读数一致，即由摄像装置7到反光装置5的光路A9经反光装置5反射后为光路B10，光路B10反射到刻度尺A3上的读数与反射到标定尺6上的读数一致。
测量平台1为透明材料，如塑料，放置在电子天平上可直接从摄像装置7拍摄的照片中读取待测鱼类的重量数据。
应用本发明测量装置进行鱼类形态学指标的测量方法，将透明的测量平台1放置于电子天平上，通过透明的测量平台1可读取电子天平读数。具体测量方法的步骤为
①在测量平台1上预留待测鱼类放置的位置，将框架2和标定尺6分别放置在待测鱼类位置的两侧；
②调节摄像装置7的参数，使摄像装置7采集图像可将待测鱼类的位置、框架2和标定尺6全部包括在内；
③将待测鱼类放在测量平台1上的框架2与标定尺6之间，通过摄像装置7采集图片并保存到计算机中；
④在计算机中，将采集的图片中提取刻度尺B4一段刻度的图像尺寸，该段刻度读数与图像尺寸的比值即为所述图片的放大/缩小倍数；
⑤提取全长、体长等待测鱼类指标的图像尺寸，乘以放大/缩小倍数即为待测鱼类指标的实际尺寸；体厚、尾柄宽等待测鱼类指标可直接在图片中的刻度尺A3上读数得到。
在步骤③之前，调整摄像装置7的位置，使摄像装置7位于待测鱼类位置的正上方；转动反光装置5的角度，使摄像装置7通过反光装置5读到的刻度尺A3与标定尺6的读数一致。待标定后，即通过转动反光装置5使摄像装置7通过反光装置5读到的刻度尺A3与标定尺6的读数一致后，测量过程中测量平台1、框架2和摄像装置7相对位置，摄像装置7的参数以及反光装置5的角度需保持一致，若发生变化需重新进行标定。测量过程中若测量平台1、框架2和摄像装置7相对位置，摄像装置7的参数未发生改变，则放大/缩小倍数保持不变，无需每张图片都重新计算。
实验例：
①在测量平台1上预留待测鱼类放置的位置，将框架2和标定尺6分别放置在待测鱼类位置的两侧；
②调整摄像装置7的位置，使摄像装置7位于待测鱼类位置的正上方，调节摄像装置7的参数，使摄像装置7采集图像可将待测鱼类位置、框架2和标定尺6全部清晰的包括在内；
③转动反光装置5的角度，使摄像装置7通过反光装置5读到的刻度尺A3与标定尺6的读数一致，将电子天平读数归零；
④将待测鱼类放在测量平台1上的框架2与标定尺6之间，通过摄像装置7采集图片并保存在计算机中；测量过程中测量平台1、框架2和摄像装置7相对位置，摄像装置7参数以及反光装置5角度保持一致，若发生变化需重新按①～③步骤进行标定；
⑤全部采集图片后，在计算机中将采集的图片中提取刻度尺B4上0～20cm的图像尺寸为3187像素，该段刻度读数20cm与图像尺寸3187像素的比值即为图片的放大/缩小倍数；
⑥提取全长、体长、头长、提高的图像尺寸分别为3595像素、3013像素、889像素、1292像素，乘以放大/缩小倍数即为待测指标的实际尺寸，分别为22.6cm、18.9cm、5.6cm、8.1cm；体厚、尾柄宽等指标可直接在图片中的刻度尺A3上读数得到，分别为1.2cm和0.7cm；体重通过透明的测量平台1直接在电子天平上读数为110.6g。
本发明的测量装置通过转动反光装置的角度，使摄像装置采集到框架上的刻度尺A3与标定尺读数一致，此时一次照相可采集鱼体包括体厚在内的主要外观形态学和体重指标，能快速、无损采集鱼类形态参数。

Claims (10)

1.一种鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：包括测量平台(1)、框架(2)、刻度尺A(3)、刻度尺B(4)、反光装置(5)、标定尺(6)及摄像装置(7)，其中框架(2)及标定尺(6)分别放置在所述测量平台(1)上，所述反光装置(5)转动安装在该框架(2)内，在所述框架(2)与标定尺(6)之间预留待测鱼类放置位置的上方设有用于拍摄鱼体图像的所述摄像装置(7)，所述框架(2)朝向标定尺(6)的一侧分别安装有与测量平台(1)垂直的刻度尺A(3)及与测量平台(1)平行的刻度尺B(4)。
2.按权利要求1所述的鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：所述摄像装置(7)通过调整反光装置(5)角度实现读到的刻度尺A(3)的读数与标定尺(6)的读数一致，即由所述摄像装置(7)到反光装置(5)的光路A(9)经所述反光装置(5)反射到刻度尺A(3)上的读数与反射到标定尺(6)上的读数一致。
3.按权利要求1所述的鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：所述摄像装置(7)位于待测鱼类放置位置的正上方。
4.按权利要求1所述的鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：所述刻度尺A(3)与标定尺(6)平行，所述刻度尺B(4)安装在框架(2)朝向标定尺(6)一侧的底部，并分别垂直于所述刻度尺A(3)及标定尺(6)。
5.按权利要求1所述的鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：所述测量平台(1)为透明材料，放置在电子天平上可直接从所述摄像装置(7)拍摄的照片中读取待测鱼类的重量数据。
6.按权利要求1所述的鱼类形态学指标的测量装置，其特征在于：所述刻度尺A(3)及标定尺(6)上的刻度均为由上至下的竖直方向。
7.一种按权利要求1所述鱼类形态学指标的测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤
①在所述测量平台(1)上预留待测鱼类放置的位置，将所述框架(2)和标定尺(6)分别放置在待测鱼类位置的两侧；
②调节所述摄像装置(7)的参数，使摄像装置(7)采集图像可将待测鱼类的位置、框架(2)和标定尺(6)全部包括在内；
③将待测鱼类放在所述测量平台(1)上的框架(2)与标定尺(6)之间，通过所述摄像装置(7)采集图片并保存；
④在采集的所述图片中提取刻度尺B(4)一段刻度的图像尺寸，该段刻度读数与图像尺寸的比值即为所述图片的放大/缩小倍数；
⑤提取全长、体长等待测鱼类指标的图像尺寸，乘以放大/缩小倍数即为待测鱼类指标的实际尺寸；体厚、尾柄宽等待测鱼类指标可直接在图片中的所述刻度尺A(3)上读数得到。
8.按权利要求7所述的测量方法，其特征在于：在所述步骤③之前，调整所述摄像装置(7)的位置，使摄像装置(7)位于待测鱼类位置的正上方；转动所述反光装置(5)的角度，使所述摄像装置(7)通过反光装置(5)读到的刻度尺A(3)与标定尺(6)的读数一致。
9.按权利要求8所述的测量方法，其特征在于：待标定后，即通过转动所述反光装置(5)使所述摄像装置(7)通过反光装置(5)读到的刻度尺(3)与标定尺(6)的读数一致后，测量过程中所述测量平台(1)、框架(2)和摄像装置(7)相对位置，摄像装置(7)的参数以及反光装置(5)的角度需保持一致，若发生变化需重新进行标定。
10.按权利要求8所述的测量方法，其特征在于：测量过程中若所述测量平台(1)、框架(2)和摄像装置(7)相对位置，摄像装置(7)的参数未发生改变，则放大/缩小倍数保持不变，无需每张图片都重新计算。
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