CN107960362A - 投食设备和投食方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的投食设备和投食方法，涉及监控技术领域。其中，投食设备包括：摄像头，该摄像头用于采集鱼缸内的图像；服务器，该服务器与所述摄像头连接，以获取所述摄像头采集的图像，并根据获取的图像计算得到鱼缸内的鱼食量；投食装置，该投食装置与所述服务器连接，以根据所述服务器基于鱼食量不满足预设条件下发的控制指令执行投食操作，以增加鱼缸内的鱼食量。通过上述设置，可以改善现有的鱼类养殖技术中投食操作存在监控效果较差的问题。

Description

投食设备和投食方法

技术领域

本发明涉及监控技术领域，具体而言，涉及一种投食设备和投食方法。

背景技术

在现今社会，水污染问题越来越严重，影响到了人类的生活与生态平衡，饮用水也成为人们越来越关注的问题之一，因此，很多学者致力于水质监测方法的研究。

目前，现存的方法包括理化分析法和生物监测法。理化分析法依靠人工采集水样对其进行物理和化学分析，该过程费时耗力，无法满足实时性要求。生物监测法通过分析水生生物的行为以及生理特性变化判断水质状况，利用生物的富集作用可以监测出水体中微量的毒性元素，比传统的理化分析法更加快速灵敏、实时有效。其中，在现有技术中，一般通过鱼缸来养殖鱼类进行水质监测。

经发明人研究发现，现有的鱼类养殖技术中因投食操作存在监控误差而导致不能及时、合理的进行投食的问题，进而导致养殖的鱼类不能有效地对水质进行监测的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种投食设备和投食方法，以改善现有的鱼类养殖技术中投食操作存在监控效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种投食设备，包括：

摄像头，该摄像头用于采集鱼缸内的图像；

服务器，该服务器与所述摄像头连接，以获取所述摄像头采集的图像，并根据获取的图像计算得到鱼缸内的鱼食量；

投食装置，该投食装置与所述服务器连接，以根据所述服务器基于鱼食量不满足预设条件下发的控制指令执行投食操作，以增加鱼缸内的鱼食量。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，所述投食装置包括：

储食箱，用于存储鱼食；

控制阀，设置于所述储食箱以控制所述储食箱中的鱼食是否投放至鱼缸；

控制器，该控制器与所述服务器和所述控制阀分别连接，以根据所述服务器下发的控制指令控制所述控制阀导通，以使储食箱中的鱼食投放至鱼缸。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，所述控制器为可编程逻辑控制器。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，还包括：

照明装置，该照明装置设置于鱼缸以增加鱼缸内的亮度，以提高所述摄像头采集的图像的清晰度。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，所述照明装置与所述摄像头分别设置于鱼缸相对的两侧。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，所述照明装置包括：

安装壳体，该安装壳体与鱼缸可拆卸连接，并具有容纳腔；

发光件，该发光件设置于所述容纳腔，以在发光时增加鱼缸内的亮度。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食设备中，所述发光件为LED灯条。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种投食方法，所述方法包括：

摄像头采集鱼缸内的图像，并发送至服务器；

所述服务器根据所述图像计算得到鱼缸内的鱼食量，并在该鱼食量不满足预设条件时生成控制指令，以发送至投食装置；

所述投食装置根据所述控制指令，执行投食操作以增加鱼缸内的鱼食量。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食方法中，所述服务器根据所述图像计算得到鱼缸内的鱼食量，并在该鱼食量不满足预设条件时生成控制指令，以发送至投食装置的步骤包括：

所述服务器对所述图像进行过滤处理；

获取过滤处理后的图像中大小属于预设范围内的颗粒的数量；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则生成控制指令并发送至投食装置。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投食方法中，若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则生成控制指令并发送至投食装置的步骤包括：

计算当前获取的数量与上一次获取的数量的差值；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值大于预设值，则判定投食装置在当前时刻完成投食操作，并将该时刻作为投食时刻进行记录；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则判定投食装置在当前时刻未完成投食操作，并计算当前时刻与上一个投食时刻的时间差值；

若该时间差值大于预设时长，则生成控制指令并发送至投食装置。

本发明提供的投食设备和投食方法，通过摄像头、服务器和投食装置的配合，可以控制投食装置及时、合理地执行投食操作，以改善现有的鱼类养殖技术中投食操作存在监控效果较差的问题，进而保证养殖的鱼类可以有效地对水质进行监测，极大地提高了投食设备和投食方法的可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的投食设备的应用结构示意图。

图2为本发明实施例提供的投食设备的结构框图。

图3为本发明实施例提供的投食方法的流程示意图。

图4为图3中步骤S130的流程示意图。

图5为图4中步骤S135的流程示意图。

图标：10-投食设备；20-鱼缸；30-密闭机箱；100-摄像头；200-服务器；300-投食装置；400-照明装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种投食设备10，用于向鱼缸20内养殖的鱼类进行投食。其中，所述投食设备10包括摄像头100、服务器200和投食装置300。

在本实施例中，所述服务器200与所述摄像头100和所述投食装置300分别连接。其中，所述摄像头100用于采集鱼缸20内的图像，并将该图像发送至所述服务器200。所述服务器200用于获取所述摄像头100采集的图像，并根据该图像计算得到鱼缸20内的鱼食量，且在该鱼食量不满足预设条件时向所述投食装置300发送控制指令。所述投食装置300用于接收所述服务器200发送的控制指令，并根据该控制指令执行投食操作，以增加鱼缸20内的鱼食量。

可选地，所述摄像头100的具体类型不受限制，例如，既可以是专门用于实现图像获取的摄像机，也可以是具有图像获取能力的电子设备，例如，手机、平板电脑等移动电子设备。

其中，所述摄像头100相对于鱼缸20的设置位置不受限制，只要能够有效地获取鱼缸20内的图像即可，例如，既可以设置于鱼缸20的顶部，也可以设置于鱼缸20的底部，既可以设置于鱼缸20内，也可以设置于鱼缸20外。在本实施例中，所述摄像头100设置于鱼缸20的顶部，且位于鱼缸20的外侧，例如，可以将所述摄像头100固定于用于放置鱼缸20的密闭机箱30内。

可选地，所述服务器200的具体类型不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以是，但不限于，web(网站)服务器、数据服务器等，还可以是电脑、移动上网设备(mobileInternet device，MID)等具有数据处理功能的电子设备。

其中，所述服务器200的具体设置位置不受限制，既可以设置于所述密闭机箱30内，也可以设置于其它位置，可以根据所述服务器200与所述摄像头100和所述投食装置300分别连接的方式进行设置，例如，可以通过网络实现远程通信连接，以便于所述服务器200可以同时通过不同的摄像头100和投食装置300，对位于不同区域的鱼缸20进行投食监控。在本实施例中，所述服务器200可以设置于所述密闭机箱30外的任意位置。

可选地，所述投食装置300的具体设置位置不受限制，例如，在鱼缸20为密闭结构时，可以设置于鱼缸20的内部，在鱼缸20具有开口时，也可以设置于鱼缸20的外部且位于鱼缸20的开口一侧。在本实施例中，鱼缸20具有开口，所述投食装置300固定于所述密闭机箱30，且位于鱼缸20具有开口的一侧。

其中，所述投食装置300包括的器件和结构不受限制，在本实施例中，所述投食装置300可以包括储食箱、控制阀和控制器。所述控制器与所述服务器200和所述控制阀分别连接，以根据所述服务器200下发的控制指令控制所述控制阀导通。所述控制阀设置于所述储食箱，以在处于导通状态时可以使所述储食箱中存储的鱼食投放至鱼缸20内。

可选地，所述储食箱的具体形状大小不受限制，可以根据实际需求进行设置。例如，可以根据需要存储的鱼食量进行设置。

其中，所述储食箱的底部可以设置通孔，所述控制阀设置于该通孔以控制该通孔的导通，进而实现对鱼食是否投放至鱼缸20的控制。

可选地，所述控制阀的具体结构不受限制，只要具有具有阀体组合件和执行机构组合件即可，以实现对储食箱底部的通孔的导通与否的控制。

可选地，所述控制器的具体类型首先限制，例如，可以是单片机、可编程逻辑控制器和数字信号处理器等。在本实施例中，所述控制器可以为可编程逻辑控制器。

进一步地，为便于所述摄像头100获取的图像具有较高的清晰度，以实现对鱼缸20内的鱼食量的可靠、有效地监控，在本实施例中，所述投食设备10还可以包括照明装置400。其中，所述照明装置400设置于鱼缸20以增加鱼缸20内的亮度，以提高所述摄像头100采集的图像的清晰度。

可选地，所述照明装置400的具体设置位置不受限制，既可以设置于鱼缸20的内部，也可以设置于鱼缸20的外部，既可以设置于鱼缸20的顶部，也可以设置于鱼缸20的底部。其中，为有效地提高摄像头100获取的图像的清晰度，可以将所述照明装置400和所述摄像头100分别设置于鱼缸20相对的两侧。

例如，在本实施例中，所述摄像头100设置于鱼缸20的顶部，所述照明装置400可以设置于鱼缸20的底部，且为保证所述照明装置400的使用寿命，可以所述照明装置400设置于鱼缸20的外部。

可选地，所述照明装置400的具体形状结构不受限制，在本实施例中，考虑到所述照明装置400设置于鱼缸20的底部，为避免鱼缸20对照明装置400造成损坏，所述照明装置400可以包括安装壳体和发光件。

其中，所述安装壳体具有容纳腔。所述发光件设置于所述容纳腔内，以在发光时增加鱼缸20内的亮度，进而保证所述摄像头100获取的图像的清晰度。为便于对鱼缸20和发光件的管理与维护，在本实施例中，所述安装壳体与鱼缸20可拆卸连接。

可选地，所述发光件的具体类型不受限制，例如，可以是白炽灯、LED灯和LCD灯等。在本实施例中，为保证所述发光件的使用寿命和有效地提高鱼缸20内的亮度，所述发光件可以为LED灯条。

结合图3，本发明实施例还提供一种可应用于上述投食设备10的投食方法。其中，所述投食方法可以包括步骤S110、步骤S130和步骤S150。

步骤S110，摄像头100采集鱼缸20内的图像，并发送至服务器200。

在本实施例中，所述摄像头100既可以实时、不间断地对鱼缸20内的图像进行采集并发送至所述服务器200，也可以按照预设时间间隔对鱼缸20内的图像进行采集。在本实施例中，为避免增加摄像头100和服务器200的工作量，可以按照预设时间间隔对鱼缸20内的图像进行采集。

其中，预设时间间隔的具体大小不受限制，例如，可以是1s、2s、5s、1min、2min等。在本实施例中，为实现对鱼缸20内的鱼食量的可靠、有效地监控，所述预设时间间隔可以为5s。

步骤S130，所述服务器200根据所述图像计算得到鱼缸20内的鱼食量，并在该鱼食量不满足预设条件时生成控制指令，以发送至投食装置300。

步骤S150，所述投食装置300根据所述控制指令，执行投食操作以增加鱼缸20内的鱼食量。

结合图4，在本实施例中，步骤S130可以包括步骤S131、步骤S133和步骤S135，以实现根据计算得到的鱼食量向投食装置300发送控制指令的目的。

步骤S131，所述服务器200对所述图像进行过滤处理。

在本实施例中，通过对获取的图像进行过滤处理，可以避免鱼缸20内的气泡和鱼食的残渣对执行步骤S133的获取的颗粒数量产生干扰。其中，过滤处理的方式，可以是进行颜色过滤以过滤图像中颜色较浅的颗粒。

步骤S133，所述服务器200获取过滤处理后的图像中大小属于预设范围内的颗粒的数量。

为进一步提高获取的颗粒的数量可以准确、有效地反映鱼缸20内的鱼食量，在本实施例中，可以通过设置预设范围以过滤避免鱼缸20内的其它物体对鱼食量获取的干扰，例如，鱼类的排泄物。其中，预设范围的具体数值不受限制，可以根据投放的鱼食的平均大小值或最大值与最小值进行确定。

步骤S135，所述服务器200在当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值时，生成控制指令并发送至投食装置300。

在本实施例中，结合图5，步骤S135可以包括由所述服务器200执行的步骤S135a、步骤S135b、步骤S135c和步骤S135d。

步骤S135a，计算当前获取的数量与上一次获取的数量的差值。

步骤S135b，若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值大于预设值，则判定投食装置300在当前时刻完成投食操作，并将该时刻作为投食时刻进行记录。

步骤S135c，若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则判定投食装置300在当前时刻未完成投食操作，并计算当前时刻与上一个投食时刻的时间差值。

步骤S135d，若该时间差值大于预设时长，则生成控制指令并发送至投食装置300。

在本实施例中，预设时长的具体数值不受限制，可以根据养殖的鱼类的进食习惯进行设置，例如，可以是10min、20min和30min等。

其中，考虑到所述服务器200一般连接有多个摄像头100和多个投食装置300，以实现对多个鱼缸20内的鱼食量的监控，在本实施例中，所述服务器200在接收到各所述摄像头100发送的图像后，可以将计算得到的当前获取的颗粒数量与上一次获取的颗粒数量的差值进行存储，并存储对应的时刻。针对每一个鱼缸20内的鱼食量的监控，既可以是实时进行的，也可以是按照预设时间间隔依次进行监控。在本实施例中，所述服务器200可以每间隔30min针对每一个鱼缸20内的鱼食量执行一次步骤S135d，以降低所述服务器200的工作量。

进一步地，为避免所述投食装置300因故障在接收到控制指令后不执行投食操作而导致养殖的鱼类不能正常进食的问题，在本实施例中，所述服务器200还连接有终端设备，所述投食方法还可以包括以下步骤：所述服务器200在检测到投食装置300在接收到控制指令后未执行投食操作时，向所述终端设备发送提示信息，以使监管人员根据该提示信息对投食装置300进行维护。

为避免所述服务器200检测出现误差而导致即使投食装置300在执行投食操作后服务器200也判定为未执行投食装置300的问题，例如，在投食后养殖的鱼类刚好进食完成而导致鱼缸20类的鱼食量下降较多，在本实施例中，可以设置为检测到投食装置300在多次接收到控制指令均未执行投食操作时，所述服务器200向所述终端设备发送提示信息。

其中，上述具体的次数不受限制，例如，可以是2次、3次、4次等。在本实施例中，可以为3次。

综上所述，本发明提供的一种投食设备10和方法，通过摄像头100、服务器200和投食装置300的配合，可以控制投食装置300及时、合理地执行投食操作，以改善现有的鱼类养殖技术中投食操作存在监控效果较差的问题，进而保证养殖的鱼类可以有效地对水质进行监测，极大地提高了投食设备10和投食方法的可靠性。其次，通过将照明装置400和摄像头100设置于鱼缸20相对的两侧，可以保证摄像头100获取的图像的清晰度，进而实现对鱼缸20内鱼食量的有效监控，进一步地提高了投食设备10和投食方法的可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投食设备，其特征在于，包括：

摄像头，该摄像头用于采集鱼缸内的图像；

服务器，该服务器与所述摄像头连接，以获取所述摄像头采集的图像，并根据获取的图像计算得到鱼缸内的鱼食量；

投食装置，该投食装置与所述服务器连接，以根据所述服务器基于鱼食量不满足预设条件下发的控制指令执行投食操作，以增加鱼缸内的鱼食量。

2.根据权利要求1所述的投食设备，其特征在于，所述投食装置包括：

储食箱，用于存储鱼食；

控制阀，设置于所述储食箱以控制所述储食箱中的鱼食是否投放至鱼缸；

控制器，该控制器与所述服务器和所述控制阀分别连接，以根据所述服务器下发的控制指令控制所述控制阀导通，以使储食箱中的鱼食投放至鱼缸。

3.根据权利要求2所述的投食设备，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的投食设备，其特征在于，还包括：

照明装置，该照明装置设置于鱼缸以增加鱼缸内的亮度，以提高所述摄像头采集的图像的清晰度。

5.根据权利要求4所述的投食设备，其特征在于，所述照明装置与所述摄像头分别设置于鱼缸相对的两侧。

6.根据权利要求4所述的投食设备，其特征在于，所述照明装置包括：

安装壳体，该安装壳体与鱼缸可拆卸连接，并具有容纳腔；

发光件，该发光件设置于所述容纳腔，以在发光时增加鱼缸内的亮度。

7.根据权利要求6所述的投食设备，其特征在于，所述发光件为LED灯条。

8.一种投食方法，应用于权利要求1-7任意一项所述的投食设备，其特征在于，所述方法包括：

摄像头采集鱼缸内的图像，并发送至服务器；

所述服务器根据所述图像计算得到鱼缸内的鱼食量，并在该鱼食量不满足预设条件时生成控制指令，以发送至投食装置；

所述投食装置根据所述控制指令，执行投食操作以增加鱼缸内的鱼食量。

9.根据权利要求8所述的投食方法，其特征在于，所述服务器根据所述图像计算得到鱼缸内的鱼食量，并在该鱼食量不满足预设条件时生成控制指令，以发送至投食装置的步骤包括：

所述服务器对所述图像进行过滤处理；

获取过滤处理后的图像中大小属于预设范围内的颗粒的数量；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则生成控制指令并发送至投食装置。

10.根据权利要求9所述的投食方法，其特征在于，若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则生成控制指令并发送至投食装置的步骤包括：

计算当前获取的数量与上一次获取的数量的差值；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值大于预设值，则判定投食装置在当前时刻完成投食操作，并将该时刻作为投食时刻进行记录；

若当前获取的数量与上一次获取的数量的差值小于预设值，则判定投食装置在当前时刻未完成投食操作，并计算当前时刻与上一个投食时刻的时间差值；

若该时间差值大于预设时长，则生成控制指令并发送至投食装置。