CN106550223A - 一种用于水产养殖的死鱼监控装置及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水产养殖的死鱼监控装置及监控方法，包括环绕轨道、小车、PTZ相机和无线摄像头、所述的PTZ相机及无线摄像头与计算机无线连接，所述计算机连接警报装置，且所述小车内装有蓄电池，所述可上下移动支杆顶部安装有太阳能电池板，并通过线缆供电。本发明与人工监控相比，能自动检测浮出水面的死鱼，提高死鱼的检测与监控效率，并通过计算机连接的警报装置，当检测出死鱼时通过警报装置提示并指出死鱼所在的区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水产养殖的死鱼监控技术，属于水产养殖生态环保领域。
背景技术
在水产养殖中往往会出现鱼类死亡的现象，由于现代化养殖密度高、范围广，因此对死鱼的实时监控和处理较为困难。水中的微生物属于冷微生物，鱼的腮和内脏藏有大量菌体，所以鱼死亡后即使在温度较低的水中也极易腐败。若对死鱼的发现、清除不及时，会导致死鱼体内滋生大量有害物质，进一步影响到整个鱼池中鱼类养殖的生态环境；在大范围的养殖环境下，人工观测死鱼难度大、效率低，并且人工重复性劳动容易导致观测误差的增大，对于后续的死鱼打捞极为不利。
如何实现水产养殖中死鱼的实时监控，是本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于水产养殖的死鱼监控装置及监控方法，实现对水产养殖场所内浮出水面死鱼的自动监控。
本发明所采用技术方案是：一种用于水产养殖的死鱼监控装置，包括环绕轨道、位于环绕轨道上的小车、所述小车上的支撑杆、所述支撑杆上的可上下移动支杆、所述可上下移动支杆上的可左右移动臂杆、可左右移动臂杆顶端和尾部的PTZ相机和无线摄像头、与所述的PTZ相机及无线摄像头无线连接的计算机、与所述计算机连接的警报灯和警报器，及所述小车内的蓄电池，所述可上下移动支杆顶部的太阳能电池板，并通过线缆供电，所述计算机包括参数设置模块、视频图像采集模块、图像处理模块、识别模块以及控制模块。
本发明所述可上下移动支杆和所述可左右移动臂杆由固定在所述支撑杆上的电机驱动。
本发明所述可左右移动臂杆还设有用于照明的太阳能感光灯。
本发明方法所采用的用于水产养殖的死鱼监控方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）设定轨道参数、小车参数、支杆高度；
（2）在第一观测点启动小车，小车沿轨道运行，计算机开始自动计时；
（3）计时结束后小车运行至下一观测点，小车停留，启动无线摄像头，获取该区域的视频图像；
（4）利用相差法对步骤（3）获取的视频图像进行颜色识别分析，判断是否存在白色区域；
（5）结合步骤（4）中的结果，若存在白色区域，计算机控制PTZ相机获取更加清晰的图像，若无白色区域，摄像头则继续监控，计时结束后小车运行至下一观测点；
（6）利用训练好的神经网络对步骤（5）获取图像中的漂浮物进行识别，并结合步骤（4）的结果监控该区域是否存在着死鱼；
（7）若存在死鱼，计算机记录当前时间，并根据当前时间与设定的小车运行周期计算出死鱼所在的区域，并触发警报装置，提醒养殖人员打捞死鱼。若不存在死鱼，摄像头则继续监控，计时结束后小车运行至下一观测点。
所述步骤（4）的具体过程是：对视频图像采集模块中的图像进行高斯与中值滤波，接着利用sobel算子作边缘检测，最后利用相差法识别图像中的颜色。
本发明与人工监控相比，能自动检测浮出水面的死鱼，提高死鱼的检测与监控效率，并通过计算机连接的警报装置，当检测出死鱼时通过警报装置提示并指出死鱼所在的区域。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的平面图；
图3是本发明的流程图；
图中，1是环绕轨道，2是小车，3是支撑杆，4是可上下移动支杆，5是可左右移动臂杆，6是PTZ相机，7是无线摄像头，8是计算机，9是警报灯，10是警报器，11是蓄电池，12是太阳能电池板，13是线缆，14是电机，15是太阳能感光灯，16是水产养殖鱼，17是鱼池，18是观测点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
从图1可知，本发明一种用于水产养殖的死鱼监控装置，包括环绕轨道（1）、位于环绕轨道（1）上的小车（2）、所述小车（2）上的支撑杆（3）、所述支撑杆（3）上的可上下移动支杆（4）、所述可上下移动支杆（4）上的可左右移动臂杆（5）、可左右移动臂杆（5）顶端和尾部的PTZ相机（6）和无线摄像头（7）、与所述的PTZ相机（6）及无线摄像头（7）无线连接的计算机（8）、与所述计算机（8）连接的警报灯（9）和警报器（10），及所述小车（2）内的蓄电池（11），所述可上下移动支杆（4）顶部的太阳能电池板（12），并通过线缆（13）供电，所述可上下移动支杆（4）和所述可左右移动臂杆（5）由固定在所述支撑杆上的电机（14）驱动。所述可左右移动臂杆（5）还设有用于照明的太阳能感光灯（15）。
所述计算机（8）包括有参数设置模块、视频图像采集模块、图像处理模块、识别模块以及控制模块。所述参数设置模块用于设定轨道参数、小车参数。所述视频图像采集模块用于获取视频图像及PTZ相机采集的清晰图像。所述图像处理模块用于处理所获取的图像，并识别图像中漂浮物的颜色及形状。所述控制模块用于计算机控制电机、PTZ相机及警报装置。
从图2可知，本发明环绕轨道按距离设置有多个观察点，图中是8个观察点。
从图3可知，本发明用于水产养殖的死鱼监控方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）设定轨道参数、小车参数、支杆高度；
（2）在第一观测点启动小车，小车沿轨道运行，计算机开始自动计时；
（3）计时结束后小车运行至下一观测点，小车停留，启动无线摄像头，获取该区域的视频图像；
（4）利用相差法对步骤（3）获取的视频图像进行颜色识别分析，判断是否存在白色区域；所述颜色识别分析的具体过程是：对视频图像采集模块中的图像进行高斯与中值滤波，接着利用sobel算子作边缘检测，最后利用相差法识别图像中的颜色。
（5）结合步骤（4）中的结果，若存在白色区域，计算机控制PTZ相机获取更加清晰的图像。若无白色区域，摄像头则继续检测。计时结束后小车运行至下一观测点；
（6）利用训练好的神经网络对步骤（5）获取图像中的漂浮物进行识别，并结合步骤（4）的结果检测该区域是否存在着死鱼；
（7）若存在死鱼，计算机记录当前时间，并根据当前时间与设定的小车运行周期计算出死鱼所在的区域，并触发警报装置，提醒养殖人员打捞死鱼。若不存在死鱼，摄像头则继续检测。计时结束后小车运行至下一观测点。
本发明以周长为800米，形状近似椭圆的鱼池为例，监控方法过程如下：首先将轨道平均分为八段，每段长为100米，在每一段中点各设置一个观测点，标号为1，2，3，……，8。其次设置小车参数：速度为20米/分钟，小车运行5分钟后，在观测点停留1分钟。接着调整支杆的高度，使摄像头能够监测到指定区域。
将小车放在标号为1的观测点，计算机开始计时，5分钟后小车行至2号观测点停留，启动无线摄像头采集视频图像。首先对采集的视频图像实时进行预处理：利用高斯滤波和中值滤波对图像进行去噪处理，接着采用sobel算子对图像作边缘检测。其次利用相差法对图像进行颜色识别。通过以上步骤，若发现在图像上存在白色区域，计算机控制电机调节可移动臂杆的长度并启动PTZ相机，获取更加清晰的图像。利用已经训练好的神经网络对图像中的白色区域进行识别，检测出白色区域为鱼时，利用区域计算公式（[T]为计时时间取整，t 1为小车停留时间，t 2为小车运行时间）计算出死鱼所在区域，并在计算机中显示出该区域，同时触发警报装置，提醒养殖人员前往该区域打捞死鱼。计时结束后小车前往下一观测点。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (5)
1.一种用于水产养殖的死鱼监控装置，其特征在于：包括环绕轨道（1）、位于环绕轨道（1）上的小车（2）、所述小车（2）上的支撑杆（3）、所述支撑杆（3）上的可上下移动支杆（4）、所述可上下移动支杆（4）上的可左右移动臂杆（5）、可左右移动臂杆（5）顶端和尾部的PTZ相机（6）和无线摄像头（7）、与所述的PTZ相机（6）及无线摄像头（7）无线连接的计算机（8）、与所述计算机（8）连接的警报灯（9）和警报器（10），及所述小车（2）内的蓄电池（11），所述可上下移动支杆（4）顶部的太阳能电池板（12），并通过线缆（13）供电，所述计算机（8）包括参数设置模块、视频图像采集模块、图像处理模块、识别模块以及控制模块。
2.根据权利要求1所述的死鱼监控装置，其特征在于：所述可上下移动支杆（4）和所述可左右移动臂杆（5）由固定在所述支撑杆上的电机（14）驱动。
3.根据权利要求1所述的死鱼监控装置，其特征在于：所述可左右移动臂杆（5）还设有用于照明的太阳能感光灯（15）。
4.一种用于水产养殖的死鱼监控方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）设定轨道参数、小车参数、支杆高度；
（2）在第一观测点启动小车，小车沿轨道运行，计算机开始自动计时；
（3）计时结束后小车运行至下一观测点，小车停留，启动无线摄像头，获取该区域的视频图像；
（4）利用相差法对步骤（3）获取的视频图像进行颜色识别分析，判断是否存在白色区域；
（5）结合步骤（4）中的结果，若存在白色区域，计算机控制PTZ相机获取更加清晰的图像；若无白色区域，摄像头则继续检测，计时结束后小车运行至下一观测点；
（6）利用训练好的神经网络对步骤（5）获取图像中的漂浮物进行识别，并结合步骤（4）的结果检测该区域是否存在着死鱼；
（7）若存在死鱼，计算机记录当前时间，并根据当前时间与设定的小车运行周期计算出死鱼所在的区域，并触发警报装置，提醒养殖人员打捞死鱼；若不存在死鱼，摄像头则继续检测，计时结束后小车运行至下一观测点。
5.根据权利要求4所述的死鱼监控方法，其特征在于：所述颜色识别分析的具体过程是：对视频图像采集模块中的图像进行高斯与中值滤波，接着利用sobel算子作边缘检测，最后利用相差法识别图像中的颜色。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170329 |