CN110476864A - 一种智能鱼缸系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能鱼缸系统，包括：鱼缸和异物检测模块，异物检测模块安装在鱼缸的缸沿上；异物检测模块包括：数据库建立模块，检测模块和报警模块；数据库建立模块用于通过图像获取装置获得鱼缸中生物死体和可见物质的拍摄图像，对拍摄图像进行灰度化处理，将得到的灰度图像按不同类别存储，建立完整的灰度图像数据库；检测模块用于通过图像获取装置获得鱼缸的液面异物图像，对液面异物图像灰度化后与灰度图像数据库中的灰度图像进行比对，将比对结果发送至报警模块；报警模块用于在比对结果对应为液面存在生物死体时进行报警。本申请解决了鱼缸中的生物死体处理不及时的技术问题。

Description

一种智能鱼缸系统

技术领域

本申请涉及休闲用品领域，尤其涉及一种智能鱼缸系统。

背景技术

随着社会经济的发展，越来越多的企业、家庭内都会放置鱼缸养鱼，一来可以给所处环境增加活气，使心情愉悦；二来可以陶冶心智。但是，鱼缸中的观赏鱼或者其他生物由于各种原因死亡后，如果长时间不处理，或者处理不及时，观赏鱼之类的死体就会污染鱼缸中的水质，导致鱼缸中的其他生物的生存条件变差，造成更多观赏鱼或者其他生物死亡。

发明内容

本申请提供了一种智能鱼缸系统，用于解决鱼缸中的生物死体处理不及时的技术问题。

有鉴于此，本申请提供的一种智能鱼缸系统，包括：

鱼缸和异物检测模块，所述异物检测模块安装在所述鱼缸的缸沿上；

所述异物检测模块包括：数据库建立模块，检测模块和报警模块；

所述数据库建立模块，用于通过图像获取装置获得鱼缸中生物死体和可见物质的拍摄图像，对所述拍摄图像进行灰度化处理，将得到的灰度图像按不同类别存储，建立完整的灰度图像数据库；

所述检测模块，用于通过图像获取装置获得所述鱼缸的液面异物图像，对所述液面异物图像灰度化后与所述灰度图像数据库中的所述灰度图像进行比对，将比对结果发送至报警模块；

所述报警模块，用于在所述比对结果对应为液面存在生物死体时进行报警。

优选地，所述检测模块具体用于：

将通过图像获取装置获得所述鱼缸的液面异物图像进行灰度化处理，将得到的灰度化异物图像与灰度图像数据库中的灰度图像进行灰度值比较，得到比较结果。

优选地，所述检测模块还用于：

根据预置时间间隔，通过图像获取装置获得所述鱼缸液面异物图像。

优选地，还包括：液面检测模块和换水模块；

所述液面检测模块，用于通过液位检测装置检测的液位变化情况触发换水操作；

所述换水模块，用于在所述液面检测模块触发换水操作后，通过水泵对所述鱼缸进行换水操作。

优选地，还包括：按键控制模块；

所述按键控制模块，用于通过按键操作触发换水操作。

优选地，还包括：投食模块；

所述投食模块，用于通过安装在所述鱼缸缸沿上的投食器实现自动喂食操作。

优选地，还包括：定时模块；

所述定时模块，用于通过安装在所述鱼缸外壁上的定时器对工作时段、投食时段和修整时段进行定时。

优选地，还包括：内循环模块；

所述内循环模块，用于通过安装于所述鱼缸的缸沿上的内循环装置对所述鱼缸中的水进行去杂质的内循环处理。

优选地，所述内循环模块包括：三级过滤模块；

所述三级过滤模块，用于将抽出的水通过三级过滤层进行过滤，除去水中的杂物，再将过滤后的水再注入所述鱼缸中。

优选地，还包括：光强调节模块；

所述光强调节模块，用于通过设置于鱼缸内壁的光管和光敏电阻调节所述鱼缸中的光强。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种智能鱼缸系统，包括：鱼缸和异物检测模块，异物检测模块安装在鱼缸的缸沿上；异物检测模块包括：数据库建立模块，检测模块，报警模块；数据库建立模块用于通过图像获取装置获得鱼缸中生物死体和可见物质的拍摄图像，对拍摄图像进行灰度化处理，将得到的灰度图像按不同类别存储，建立完整的灰度图像数据库；检测模块用于通过图像获取装置获得所述鱼缸的液面异物图像，对液面异物图像灰度化后与灰度图像数据库中的所述灰度图像进行比对，将比对结果发送至报警模块；报警模块用于在比对结果对应为液面存在生物死体时进行报警操作。本申请提供的智能鱼缸系统，通过建立图像数据库，利用摄像装置获取鱼缸水面的异物图像以及采用报警模块进行报警的方式实现了对鱼缸的监控，从而能够在鱼缸中存在生物死体的时候，能够通过报警进行及时的处理，解决了现有技术中的鱼缸中的生物死体处理不及时的技术问题。

附图说明

图1为本申请提供的一种智能鱼缸系统的第一个实施例的结构示意图；

图2为本申请提供的一种智能鱼缸系统的第二个实施例的结构示意图；

图3为本申请提供的一种智能鱼缸系统的第三个实施例的结构示意图；

图4为本申请提供的一种智能鱼缸系统的光强调节模块的光敏感应电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种智能鱼缸系统的一个实施例，包括：鱼缸和异物检测模块101。

鱼缸，本实施例中的鱼缸可以用来饲养观赏鱼、乌龟等，鱼缸可以为任何具有实用价值和观赏价值的形状，例如矩形、球形等，鱼缸的外侧可以安装部分塑料层，用于各个模块的安置，更加美观，鱼缸的材质可以是玻璃或者其他透明材质的。

异物检测模块101，异物检测模块安装在鱼缸的缸沿上，包括数据库建立模块1011，检测模块1012和报警模块1013。

数据库建立模块1011，用于通过图像获取装置获得鱼缸中生物死体和可见物质的拍摄图像，对拍摄图像进行灰度化处理，将得到的灰度图像按不同类别存储，建立完整的灰度图像数据库。

需要说明的是，图像获取装置可以是摄像头之类的装置，安装与鱼缸的缸沿一角，可以获取到整个鱼缸液面区域的图像。

检测模块1012，用于通过图像获取装置获得鱼缸的液面异物图像，对液面异物图像灰度化后与灰度图像数据库中的灰度图像进行比对，将比对结果发送至报警模块。

需要说明的是，除了使用灰度化图像进行比对的方法是被鱼缸中的异物图像，还可以通其他图像处理的方法进行图像识别，比如纹理、色彩或者像素值等，在此不再一一举例说明。另外，除了用图像获取装置识别鱼缸液面的异物以外，还可以通过光开关检测液面异物，光开关检测装置包括红外发射器和红外接收器，将红外发射器和红外接收器分别安装在鱼缸中对立的内壁上；检测开始时，红外发射器发射的红外光能透过水体被对面的红外接收器接收到，相反，当液面有异物，例如生物死体时，会影响红外光的传输，造成对面接收器接收红外光信号失败，以此判定液面存在异物。

报警模块1013，用于在比对结果对应为液面存在生物死体时进行报警。

需要说明的是，在建立完整的灰度图像数据库时，首先，在鱼缸中的液面处于静止的状态下，将鱼缸的液面划分为多个均匀的区域；其次，将生物死体分别置于不同的区域中，并获取相应的图像；将获取到的图像进行灰度化处理，得到灰度化图像；最后，将灰度化图像进行分类存储，建立完整的灰度图像数据库。

需要说明的是，可以在对获取到的图像进行灰度化处理后，通过降噪技术处理灰度化图像，从而减少噪声干扰；另外，在获取液面生物死体图像的过程中会将透过液面的水中的水草，活体以及饲料同时获取，但并不影响生物死体的灰度图像数据库的建立，因为，各种物体到摄像头的距离不同，所以图像灰度化处理后，离摄像头越近的物体其灰度越大，液面以下的物体在图像上的灰度则比较浅，所以能够获得液面异物的信息。

需要说明的是，本实施例将生物死体作为目标异物建立相应数据库，也可以将其他物质作为异物目标以上述同样的方法建立数据库，从而实现特定异物的监测。

需要说明的是，在建立好灰度图像数据库后，通过图像获取装置，如摄像机根据一定的时间间隔获得鱼缸的液面异物图像，对液面异物图像同样需要进行灰度化处理，然后与灰度图像数据库中的灰度图像进行灰度值比对，还可以加上形状的比对，将比对结果发送至报警模块；其中的时间间隔可以为半小时，也可以根据实际情况设定。

需要说明的是，除了可以通过图像获取装置检测鱼缸的液面状况，还可以通过光开关实现对类似于生物死体的漂浮异物的检测，即在液面水平位置的鱼缸对立的两内壁上分别设置一个红外发射器、一个红外接收器；当液面无异物漂浮时，发射的红外光能透过水体被对面的红外接收器接收到，相反，当液面有异物例如翻肚鱼时，会影响红外的传输，造成对面的接收器不能接收到光信号，由此来检测液面是否漂浮异物。

需要说明的是，在本实施例中，报警模块仅对液面异物为生物死体的比对结果进行报警操作，所以本实施例是针对生物死体的异物监测，通过本实施例的系统，可以有效地监控液面异物，当存在生物死体时，能够及时进行报警通知，可以作出及时的处理，避免的生物死体对水质的污染，也减少了更多生物因水质较差而死亡的情况。

上述为一种智能鱼缸系统的第一个实施例，以下为一种智能鱼缸系统的第二个实施例，在第一个实施例的基础上，智能鱼缸系统还包括：换水模块201、液面检测模块202、按键模块203。

换水模块201，用于在液面检测模块触发换水操作后，通过水泵对所述鱼缸进行换水操作。

液面检测模块202，用于通过液位检测装置检测的液位变化情况触发换水操作。

按键控制模块203，用于通过按键操作触发换水操作。

需要说明的是，换水模块主要由水泵和水管组成，水管可以是软管、硬水管或者其他输水装置；水泵的两端分别连接着水管，且连接有水管的水泵不止一套，至少两套，一套用于向鱼缸中注水，一套用于向外抽水；水泵安装在鱼缸的外壁的塑料层上，可在鱼缸的缸壁上根据需要开设多个孔，用于抽水水管的连接，连接部分可以用螺旋连接方式，或者套设装置。触发换水模块进行抽水或者注水操作主要有两种方式，一种是液位的变化，另一种是按键操作。

需要说明的是，液位阈值有两个，分别为最低液位阈值和最高液位阈值，当由于外部环境造成鱼缸内液位降低到最低液位阈值以下时，此时液位检测装置检测到鱼缸中水容量不足，会触发换水模块向鱼缸中注水；当鱼缸内液位升高达到最高液位阈值时，就会触发换水模块停止注水。

需要说明的是，按键控制模块中包括多个按键，按键设置于鱼缸的外侧缸壁上，当鱼缸中水量充足，但水质情况较差的时候，需要进行换水操作，但无法通过液位变化情况进行换水时，可以通过按键触发换水模块中的水泵将鱼缸中的水抽出，此时，液位降低，当液位降低到最低液位阈值以下时，液位检测装置就可以触发换水模块中的水泵从外部抽水注入到鱼缸中，实现换水操作。通过多种方式触发鱼缸的换水操作方式更加灵活，既能保证鱼缸有充足的水量，又能保证鱼缸中的水质优良。

上述为一种智能鱼缸系统的第二个实施例，以下提供一种智能鱼缸的第三个实施例，在第二实施例的基础上，还包括：投食模块301、定时模块302、内循环模块303、光强调整模块304。

投食模块301，用于通过安装在鱼缸缸沿上的投食器实现自动喂食操作。

其中，投食器包括饲料罐、舵机、桨叶。

定时模块302，用于通过安装在鱼缸外壁上的定时器对工作时段、投食时段和修整时段进行定时。

内循环模块303，用于通过安装于鱼缸的缸沿上的内循环装置对鱼缸中的水进行去杂质的内循环处理。

光强调节模块304，用于通过设置于鱼缸内壁的光管和光敏电阻调节鱼缸中的光强。

需要说明的是，定时模块中包括定时装置，定时装置可以将一天二十四小时进行工作时段，投食时段和修整时段的划分；其中工作时段包括通过换水模块进行换水，通过内循环模块除去水中杂质，通过异物检测模块监控水面的生物死体，调节鱼缸中的光强等；投食时段则是控制舵机的旋转，触发桨叶运作，向鱼缸中投食，投食过程中以及投食后半小时内不进行换水操作和内循环除杂质操作，以免将食物除去，修正阶段一般为一天的最后几个小时，关闭出计时装置以外所有的运作装置，为鱼缸中的生物提供安静的修整环境。

需要说明的是，内循环模块303中包括三级过滤模块3031，用于将抽出的水通过三级过滤层进行过滤，除去水中的杂物，再将过滤后的水再注入所述鱼缸中；三级过滤模块中的三级过滤层主要包括：第一级放置PP棉，过滤水中悬浮杂质、颗粒、污泥等，第二级放置活性炭，去除水中的有机物、余氯、并能脱色、去除异味。第三级放置陶瓷滤芯，抗菌、去除有害的余氯和悬浮污染物；鱼缸水的内循环是持续过程，只有在按键触发换水操作和投食操作时才会停止，鱼缸水的内循环不涉及外来水源；三级过滤层安装在鱼缸中高于最高液位阈值的内壁上。

需要说明的是，在实施例二中，换水模块中通过水泵连接的水管向鱼缸注水时，是直接将水注入到鱼缸中，但是本实施例中，在从水源抽水注入至鱼缸中时，可以从三级过滤层上方注入，将外来水也进行过滤、去除有害杂质，这样更有利于鱼缸中生物的生存。

需要说明的是，光强调节模块是利用光敏电阻对不同强度的周围光呈现不同的电阻的特性，来感知周围光强变化。如图4所示，用光敏电阻和一个阻值为1K的电阻R21对3.3V的电源进行分压，然后对1K电阻上的电压采用数模转换器ADC进行读取，光强感应功能是个持续的过程，只要上电就进行工作；可以将最适光强时的电流电压值作为一个阈值，当检测值低于阈值时，说明光强较弱，则通过控制光管的光强发生变化，让鱼缸始终保持在最佳光强下。

本实施例中，不仅可以通过异物检测模块对鱼缸液面的生物死体进行检测并报警，能够及时处理鱼缸中出现的生物死体；而且还能通过液面或者按键触发换水模块为鱼缸换水，采用内循环的方式除去鱼缸中的杂质等方式，保持鱼缸水质优良；内循环模块中将水抽出，经过空气再次注入到鱼缸中能够增加水中的氧含量，这也有助于鱼缸中的生物的生存；因此，在实际系统中，可以另外增设增氧机为鱼缸水增加氧含量，提高鱼缸中的生物的生存环境。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能鱼缸系统，其特征在于，包括：鱼缸和异物检测模块，所述异物检测模块安装在所述鱼缸的缸沿上；

所述异物检测模块包括：数据库建立模块，检测模块和报警模块；

所述数据库建立模块，用于通过图像获取装置获得鱼缸中生物死体和可见物质的拍摄图像，对所述拍摄图像进行灰度化处理，将得到的灰度图像按不同类别存储，建立完整的灰度图像数据库；

所述检测模块，用于通过图像获取装置获得所述鱼缸的液面异物图像，对所述液面异物图像灰度化后与所述灰度图像数据库中的所述灰度图像进行比对，将比对结果发送至报警模块；

所述报警模块，用于在所述比对结果对应为液面存在生物死体时进行报警。

2.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，所述检测模块具体用于：

将通过图像获取装置获得所述鱼缸的液面异物图像进行灰度化处理，将得到的灰度化异物图像与灰度图像数据库中的灰度图像进行灰度值比较，得到比较结果。

3.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，所述检测模块还用于：

根据预置时间间隔，通过图像获取装置获得所述鱼缸液面异物图像。

4.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：液面检测模块和换水模块；

所述液面检测模块，用于通过液位检测装置检测的液位变化情况触发换水操作；

所述换水模块，用于在所述液面检测模块触发换水操作后，通过水泵对所述鱼缸进行换水操作。

5.根据权利要求4所述的智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：按键控制模块；

所述按键控制模块，用于通过按键操作触发换水操作。

6.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：投食模块；

所述投食模块，用于通过安装在所述鱼缸缸沿上的投食器实现自动喂食操作。

7.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：定时模块；

所述定时模块，用于通过安装在所述鱼缸外壁上的定时器对工作时段、投食时段和修整时段进行定时。

8.根据权利要求1所述的一种智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：内循环模块；

所述内循环模块，用于通过安装于所述鱼缸的缸沿上的内循环装置对所述鱼缸中的水进行去杂质的内循环处理。

9.根据权利要求8所述的智能鱼缸系统，其特征在于，所述内循环模块包括：三级过滤模块；

所述三级过滤模块，用于将抽出的水通过三级过滤层进行过滤，除去水中的杂物，再将过滤后的水再注入所述鱼缸中。

10.根据权利要求1所述的智能鱼缸系统，其特征在于，还包括：光强调节模块；

所述光强调节模块，用于通过设置于鱼缸内壁的光管和光敏电阻调节所述鱼缸中的光强。