CN110664505B - 草鱼疫苗识别及连续自动注射方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种草鱼疫苗识别及连续自动注射方法，包括以下步骤：S1、运用至少三组测量光栅和至少一组颜色传感器，获取草鱼在有序输送过程中的鱼长、鱼宽、色度信息，所述色度信息用于判断鱼腹和背鳍的位置；S2、控制中心将预设值与获取的上述信息进行对比，判断鱼长、鱼宽、鱼腹和背鳍的位置是否符合要求，并获取注射位置信息；S3、不符合要求的草鱼沿输送装置返回鱼池，符合要求的通过拨杆将鱼从传输带上拨入打针通道；S4、打针通道根据注射位置信息，调节注射位置，进行注射，注射完成，释放至养殖水域。

Description

草鱼疫苗识别及连续自动注射方法及装置
技术领域
本发明涉及一种草鱼疫苗识别及连续自动注射方法及装置，属于草鱼疫苗注射技术领域。
背景技术
草鱼养殖过程中，发病率高，死亡率高，成活率低等问题一直存在，影响草鱼上市数量，造成草鱼价格波动，影响到养殖户的利益。草鱼注射疫苗可有效防控草鱼病毒性出血、赤皮、肠炎和烂鳃等几种常见的流行病。疫苗的注射能保证鱼塘养殖成活率提高到90％以上。
如何自动注射过程中自动如何识别鱼的头尾和鱼腹、背鳍，是决定鱼用疫苗注射成败的关键。目前对鱼用疫苗注射大部分采用人工注射，其人工量大，劳动强度高，需要很高人工成本。
机器视觉技术主要来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉用于疫苗注射成本较高，后期维护对操作人员带来不便，如何将机器视觉用到草鱼疫苗识别及连续自动注射上来，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种草鱼疫苗识别及连续自动注射方法及装置，对草鱼鱼头、鱼尾及鱼腹、背鳍进行识别，获取草鱼长宽高三个方向的尺寸，并根据获取的信息对草鱼实施拨动，以及自动对准相应的正确部位进行疫苗注射，为鱼用疫苗注射的研究应用打下坚实的基础。
本发明采取以下技术方案:
一种草鱼疫苗识别及连续自动注射方法，包括以下步骤：S1、运用至少三组测量光栅和至少一组颜色传感器，获取草鱼在有序输送过程中的鱼长、鱼宽、色度信息，所述色度信息用于判断鱼腹和背鳍的位置；S2、控制中心将预设值与获取的上述信息进行对比，判断鱼长、鱼宽、鱼腹和背鳍的位置是否符合要求，并获取注射位置信息；S3、不符合要求的草鱼沿输送装置返回鱼池，符合要求的通过拨杆将鱼从传输带上拨入打针通道；S4、打针通道根据注射位置信息，调节注射位置，进行注射，注射完成，释放至养殖水域。
优选的，步骤S1中，所述三组测量光栅包括安装在传输带两侧的水平光栅2，安装在传输带两侧并垂直于传输带的垂直光栅4，水平安装在传输带正上方，并垂直于传输方向的正向光栅5。
进一步的，对草鱼长度的测量方法为：通过水平光栅2测量整个鱼体遮挡的光源点数×光源间距，或者，通过正向光栅5测量，符合的鱼经过一定速度v的传输带向前移，从碰到正向测量光栅开始计时，到离开时，通过中央处理器编程可得到时间为t，则得到鱼的长度s＝v×t。
更进一步的，步骤S4中，计算给定多通道对应注射电机对应不同鱼打针的部位，移动对应的距离进行注射。
更进一步的，步骤S4中，一组打针通道对应一组待打针的草鱼，其中每一个打针通道有具有一对应的设定编号，当鱼进入测量光栅时，开始计数，每条鱼对应一打针通道，当输送中的鱼不满足注射要求时，下条鱼接着上面的计数继续累加，等到一组打针通道中最后一个打针通道打针结束后，继续下一组鱼重新编号，按组依次循环操作。
优选的，步骤S4中，疫苗注射时，鱼的方向是鱼头在前，鱼腹朝下，平躺在传输带上，注射角度是在背鳍偏点位置，向鱼头部方向进针，针管与鱼体呈30～40°的夹角，鱼体入针深度约为0.3厘米。
优选的，步骤S1之前，还依次包括以下步骤：鱼体麻醉；吸捕输送；对草鱼进行预处理，所述预处理包括调头、翻身、回转、淋水步骤，保证鱼体在识别前处于平整有序的状态。
优选的，步骤S4中，还包括：判断鱼体到位后，实施夹紧操作，夹紧动作以鱼头触碰到打针通道内壁自动停止；根据鱼长调整注射位置；气缸或电机驱动注射；释放被注射的鱼至养殖水域。
本发明的有益效果在于：
1)对草鱼鱼头、鱼尾及鱼腹、背鳍进行识别，获取草鱼长宽高三个方向的尺寸，并根据获取的信息对草鱼实施拨动，以及自动对准相应的正确部位进行疫苗注射，为鱼用疫苗注射的研究应用打下坚实的基础。
2)为鱼疫苗注射中识别鱼头及背脊提供一个很好的方法，实现机器化识别，注射过程也采用自动化连续注射，减轻人工负担。
3)通过多个信息采集，以及输送通道、打针通道的设计实现了草鱼疫苗识别和连续自动化注射的功能。
附图说明
图1是本发明草鱼疫苗识别及连续自动注射方法的控制流程图。
图2是草鱼疫苗识别和信息采集的示意图。
图3是草鱼疫苗从输送通道进入打针通道的示意图。
图中，1.传输带，2.水平光栅，3.颜色传感器，4.垂直光栅，5.正向光栅，6.草鱼，7.拨杆，8.打针通道，9.注射电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
本实施例针对草鱼疫苗识别及连续自动注射，具体参见图1：
1)鱼体麻醉；
2)吸捕输送
3)对所述草鱼进行预处理包括调头、翻身、回转、淋水等步骤，保证鱼体在识别前处于平整有序的状态；
4)运用三组测量光幕和颜色传感器，提取草鱼的特征信息，如鱼长，鱼宽，色度信息等。将三组光栅分别安装在传输带的水平方向、垂直方向、正上方，颜色传感器安装在传输带水平方向。测量鱼信息分为四组(鱼尾，腹部)、(鱼尾，背脊)、(鱼头，腹部)、(鱼头，背脊)，最后根据草鱼打针的位置要求，识别(鱼头，背脊)为正确的。同时在测量过程中如果出现的鱼头尾相接的也判定为不满足要求。
5)将采集的特征信息值，送入中央处理器单元，对数据分析，进行编程，对所述各特征信息进行处理，最后验证鱼头、鱼尾和鱼腹、背鳍是否符合要求。
6)不符合要求重新返回，符合要求鱼则通过拨杆将鱼从传输带上摆入打针通道内打针，(根据鱼体长度特征，以调节好注射位置，进行注射)注射完鱼则释放，放入水塘。
7)对于草鱼长度测量有两种方法。1.通过水平光栅测量整个鱼体遮挡的光源点数×光源间距可得到鱼体长度。2.通过正方向光栅测量，符合的鱼经过一定速度v的传输带向前移，从碰到正向测量光栅开始计时，到离开时，通过中央处理器编程可得到时间为t，则可得到鱼的长度s＝v×t。然后在通过计算给定多通道对应注射电机(步进电机)对应不同鱼打针的部位，移动对应的距离进行注射。
疫苗注射时，鱼的方向是鱼头在前，鱼腹朝下，平躺在传输带上，注射角度是在背鳍偏点位置，向鱼头部方向进针，针管与鱼体呈30～40°的夹角，鱼体入针深度约为0.3厘米。
8)连续自动多通道注射。是采用多通道的方式，可保证疫苗注射效率。编程过程中，设定每一个通道有对应的编号，当鱼进入测量光栅时，开始计数，每条鱼对应每个打针通道，如果当鱼不满足注射要求时，下条鱼接着上面的计数继续累加，等到最后一个通道结束后。继续下一组鱼重新编号。依次循环打针。(第一条鱼对应第一个通道，第二条鱼对应第二个通道，第三条鱼对应第三条通道，依次累推，并列运行，速度快，提高效率)
本发明实现了对草鱼鱼头、鱼尾及鱼腹、背鳍进行识别，获取草鱼长宽高三个方向的尺寸，并根据获取的信息对草鱼实施拨动，以及自动对准相应的正确部位进行疫苗注射，为鱼用疫苗注射的研究应用打下坚实的基础。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种草鱼疫苗识别及连续自动注射装置，其特征在于：
包括三组测量光栅和至少一组颜色传感器，将三组光栅分别安装在传输带的水平方向、垂直方向、正上方，颜色传感器安装在传输带水平方向；
所述三组测量光栅获取草鱼在有序输送过程中的鱼长、鱼宽、色度信息，所述颜色传感器获取的色度信息用于判断鱼腹和背鳍的位置；
控制中心与所述测量光栅、颜色传感器连接，可将其预设值与获取的上述信息进行对比，判断鱼长、鱼宽、鱼腹和背鳍的位置是否符合要求，并获取注射位置信息；
打针通道与输送装置侧边连接，输送装置上设有拨杆；
不符合要求的草鱼沿输送装置返回鱼池，符合要求的通过拨杆将鱼从传输带上拨入打针通道；
给定多通道设有注射电机，所述注射电机对应不同鱼打针的部位，能够移动对应的距离进行注射；其中，一组打针通道对应一组待打针的草鱼，其中每一个打针通道有具有一对应的设定编号，当鱼进入测量光栅时，开始计数，每条鱼对应一打针通道，当输送中的鱼不满足注射要求时，下条鱼接着上面的计数继续累加，等到一组打针通道中最后一个打针通道打针结束后，继续下一组鱼重新编号，按组依次循环操作；
打针通道根据注射位置信息，调节注射位置，进行注射，注射完成，释放至养殖水域；
判断鱼体到位后，实施夹紧操作，夹紧动作以鱼头触碰到打针通道内壁自动停止；根据鱼长调整注射位置；气缸或电机驱动注射；释放被注射的鱼至养殖水域；
疫苗注射时，鱼的方向是鱼头在前，鱼腹朝下，平躺在传输带上，注射角度是在背鳍偏点位置，向鱼头部方向进针，针管与鱼体呈30～40°的夹角，鱼体入针深度约为0.3厘米。
2.如权利要求1所述的草鱼疫苗识别及连续自动注射装置，其特征在于：所述三组测量光栅包括安装在传输带两侧的水平光栅(2)，安装在传输带两侧并垂直于传输带的垂直光栅(4)，水平安装在传输带正上方，并垂直于传输方向的正向光栅(5)。
3.如权利要求2所述的草鱼疫苗识别及连续自动注射装置，其特征在于：通过水平光栅(2)测量整个鱼体遮挡的光源点数×光源间距，或者，通过正向光栅(5)测量，符合的鱼经过一定速度v的传输带向前移，从碰到正向测量光栅开始计时，到离开时，通过中央处理器编程可得到时间为t，则得到鱼的长度s＝v×t。
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