CN110927162B - 一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统 - Google Patents

一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，包括：通过连杆连接的两浮标，设置在两浮标底部的探测杆；其中一个探测杆下端外侧设置有接收器，另一个探测杆底部连接有与接收器相配合的光源面，所述光源面上交错设置有若干个灯带，若干个所述灯带能够发射不同波长的光幕，若干个灯带发出的光幕交叠形成光场；所述浮标周向设置有凹槽，所述连杆两端均设置有卡块，所述连杆两端的卡块分别与两浮标上的所述凹槽配合连接，所述连杆能够沿所述浮标周向转动；所述接收器能够结构光幕光源信号识别海洋生物，所述连杆上设置有采样件，所述采样件能够采集海洋生物。

Description

一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统
技术领域
本发明涉及一种海洋生物自动识别及采样系统，尤其涉及一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统。
背景技术
研究发现，不同的海底生物对不同波长或不同颜色的光有着不同的反应，可以通过改变光源的波长或向海底投射不同的光源，进行吸引不同的海洋生物，实现分类进行海洋生物的区域聚集，从而进行分类采样,但在光线进入水域时，其强度迅速下降，颜色变化，简称衰减，衰减会造成光源的散射和吸收，光的散射是由悬浮在水中的颗粒或其他小物体引起的，颗粒物越多，散射越多，光吸收是由几种物质引起的，例如光被转化为热或用于化学反应如光合作用，对于不同波长的光，吸收量也是不同的，通过采用两种不同波长光源的交叠，降低光的衰减，提高光源在水域中的穿透性。
传统的海底生物采样是通过负压诱捕，这样在采样的过程中容易惊吓一些海洋生物，容易造成部分海洋生物受到刺激，产生逃离或偏激反应，容易造成海洋生物识别过程中偏差较大，不利于海洋生物的识别，且通过探照灯的方式进行海洋生物的拍照方式，光源在水域中容易造成光源的散射，拍照不清晰，无法准确判断海洋生物的种类。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，包括：通过连杆连接的两浮标，设置在两浮标底部的探测杆；其中一个探测杆下端外侧设置有接收器，另一个探测杆底部连接有与接收器相配合的光源面，所述光源面上交错设置有若干个灯带，若干个所述灯带能够发射不同波长的光幕，若干个灯带发出的光幕交叠形成光场；所述浮标周向设置有凹槽，所述连杆两端均设置有卡块，所述连杆两端的卡块分别与两浮标上的所述凹槽配合连接，所述连杆能够沿所述浮标周向转动；所述接收器能够结构光幕光源信号识别海洋生物，所述连杆上设置有采样件，所述采样件能够采集海洋生物。
本发明一个较佳实施例中，所述灯带沿光源面横向与纵向交叉分布。
本发明一个较佳实施例中，位于所述光源面横向上的灯带发出的光的波长呈梯度分布。
本发明一个较佳实施例中，位于所述光源面纵向上的灯带发出的光的波长呈梯度分布。
本发明一个较佳实施例中，所述光场能够是可见光与非可见光的交叠，或可见光与可见光的交叠，或非可见光与非可见光的交叠。
本发明一个较佳实施例中，所述光源面横向上的灯带发射的光源波长范围为400nm-509nm。
本发明一个较佳实施例中，所述光源面纵向上的灯带发射的光源波长范围为315nm-1050nm。
本发明一个较佳实施例中，所述采样件套接在所述连杆外侧，且所述采样件能够沿所述连杆移动。
本发明一个较佳实施例中，所述凹槽内设置有导向件，所述导向件能够带动所述卡块沿所述凹槽运动。
本发明一个较佳实施例中，还包括动力推进机构，所述动力推进机构能够是动力泵或螺旋桨中的一种。
本发明一个较佳实施例中，所述接收器上设置有摄像头，所述摄像头能够对光场内的海洋生物进行拍照。
本发明一个较佳实施例中，还包括至少一个声呐，所述声呐设置在浮标底部，所述声呐能够向水中发生声波进行探测海洋生物的分布水域。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)不同的海底生物对不同波长或不同颜色的光有着不同的反应，可以通过改变光源的波长或在海域中投射不同的光源，进行吸引不同的海洋生物，实现海洋生物的区域识别。
(2)通过光源面上横向与纵向的光幕交叠形成光场，海底生物在光场中可以进行全方位的识别，识别精度较高。
(3)交叠光场能够采集到更加稀有的海底生物，且通过可见光与不可见光的交叠实现采集广域宽度，实现更加精细化的识别。
(4)横向与纵向形成棋盘式光幕交叠，能够减少光源在水域中的散射衰减，能够清晰的识别不同种类的海洋生物。
(5)光源面与接收器均通过动力推进机构实现潜航，通过潜入海水中探测海洋生物，然后通过导向件实现接收器与光源面之间的光场在海水中移动，从而更加灵活的进行海洋生物的识别。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的局部立体结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的局部放大示意图；
图3是本发明的优选实施例的灯带分布示意图；
图4是本发明的优选实施例的连杆结构示意图；
图5是本发明的优选实施例的光幕交叠示意图；
图中：1、浮标，2、凹槽，3、探测杆，4、接收器，5、卡块，6、连杆，7、采样件，8、光源面，9、灯带，10、光幕。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，包括：通过连杆6连接的两浮标1，设置在两浮标1底部的探测杆3；其中一个探测杆3下端外侧设置有接收器4，另一个探测杆3底部连接有与接收器4相配合的光源面8，光源面8上交错设置有若干个灯带9，若干个灯带9能够发射不同波长的光幕10，若干个灯带9发出的光幕10交叠形成光场；浮标1周向设置有凹槽2，连杆6两端均设置有卡块5，连杆6两端的卡块5分别与两浮标1上的凹槽2配合连接，连杆6能够沿浮标1周向转动；凹槽2内设置有导向件，导向件能够带动所述卡块沿所述凹槽运动，还包括动力推进机构，推进机构可以设置在探测杆上，或设置在浮标的底部位于水面以下的位置，动力推进机构能够是动力泵或螺旋桨中的一种，动力泵通过喷射的方式实现浮标的移动，接收器上设置有摄像头，摄像头能够对光场内的海洋生物进行拍照。
光源面与接收器均通过动力推进机构实现潜航，通过潜入海水中探测海洋生物，然后通过导向件实现接收器与光源面之间的光场在海水中移动，从而更加灵活的进行海洋生物的识别。
接收器4能够结构光幕10光源信号识别海洋生物，连杆6上设置有采样件7，采样件7能够采集海洋生物。
灯带9沿光源面8横向与纵向交叉分布，位于光源面8横向上的灯带9发出的光的波长呈梯度分布，位于光源面8纵向上的灯带9发出的光的波长呈梯度分布，通过光源面8上横向与纵向的光幕10交叠形成光场，海底生物在光场中可以进行全方位的识别，识别精度较高，横向与纵向形成棋盘式光幕10交叠，能够减少光源在水域中的散射衰减，能够清晰的识别不同种类的海洋生物。
光场能够是可见光与非可见光的交叠，或可见光与可见光的交叠，或非可见光与非可见光的交叠，光源面8横向上的灯带9发射的光源波长范围为400nm-509nm，光源面8纵向上的灯带9发射的光源波长范围为315nm-1050nm，交叠光场能够采集到更加稀有的海底生物，且通过可见光与不可见光的交叠实现采集广域宽度，实现更加精细化的识别。
横向灯带9与纵向设置的灯带9发出的光幕10相互交叠，横向与纵向形成棋盘式光幕10交叠，能够减少光源在水域中的散射衰减，能够清晰的识别不同种类的海洋生物。
采样件7套接在连杆6外侧，且采样件7能够沿连杆6移动，采样件7能够伸缩，方便采集不同深度水域的海洋生物，不同的海底生物对不同波长或不同颜色的光有着不同的反应，可以通过改变光源的波长或在海域中投射不同的光源，进行吸引不同的海洋生物，实现海洋生物的区域识别。
本发明的一个较佳实施方式中，还包括至少一个声呐，声呐设置在浮标底部，声呐向水中发生声波进行探测海洋生物的分布水域，声呐发出声波远程探测目标，进行初步判别，然后利用动力推进机构将浮标推动至目标水域附近，利用光学和摄像系统来进行精细区分。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (5)

1.一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，包括：通过连杆连接的两浮标，设置在两浮标底部的探测杆；其特征在于，
其中一个探测杆下端外侧设置有接收器，另一个探测杆底部连接有与接收器相配合的光源面，所述光源面上交错设置有若干个灯带，若干个所述灯带能够发射不同波长的光幕，若干个灯带发出的光幕交叠形成光场，所述灯带沿光源面横向与纵向交叉分布；位于所述光源面横向上的灯带发出的光的波长呈梯度分布；位于所述光源面纵向上的灯带发出的光的波长呈梯度分布；
所述浮标周向设置有凹槽，所述连杆两端均设置有卡块，所述连杆两端的卡块分别与两浮标上的所述凹槽配合连接，所述连杆能够沿所述浮标周向转动；
所述接收器能够结合光幕光源信号识别海洋生物，所述连杆上设置有采样件，所述采样件能够采集海洋生物；
所述凹槽内设置有导向件，所述导向件能够带动所述卡块沿所述凹槽运动，通过导向件实现接收器与光源面之间的光场在海水中移动；
还包括动力推进机构，所述动力推进机构是动力泵或螺旋桨，光源面与接收器均通过动力推进机构实现潜航，通过潜入海水中探测海洋生物。
2.根据权利要求1所述的一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，其特征在于：所述光场能够是可见光与非可见光的交叠，或可见光与可见光的交叠，或非可见光与非可见光的交叠。
3.根据权利要求1所述的一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，其特征在于：所述光源面横向上的灯带发射的光源波长范围为400nm-509nm。
4.根据权利要求1所述的一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，其特征在于：所述光源面纵向上的灯带发射的光源波长范围为315nm-1050nm。
5.根据权利要求1所述的一种潜航式海洋生物自动识别及采样系统，其特征在于：所述采样件套接在所述连杆外侧，且所述采样件能够沿所述连杆移动。
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