CN114304086B - 一种鱼类多样性调查采样装置 - Google Patents

一种鱼类多样性调查采样装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种鱼类多样性调查采样装置，包括围网结构、水下拍摄装置和逆流泵，所述围网结构包括合围网段、分层网段和防鱼回流段，所述分层网段包括底层围网、中层围网和上层围网，所述防鱼回流段包括下斜网和上翘网，所述水下拍摄装置包括水下高清摄像头和服务器，所述水下高清摄像头包括前端摄像头和尾端摄像头，所述分层网段的每层网段的前端侧边均设有一个前端摄像头，所述防鱼回流段的每层网段的尾端均设有一个尾端摄像头，所述逆流泵设置在离防鱼回流段后端10‑15米位置。本发明利用围网对分层的鱼拍摄，每层鱼被该层内的前端摄像头和尾端摄像头拍摄到，并传输到服务器进行统计分析，不影响鱼的自然生长，统计准确度高、统计效率高。

Description

一种鱼类多样性调查采样装置
技术领域
本发明涉及鱼类调查采样技术领域，尤其涉及一种鱼类多样性调查采样装置。
背景技术
鱼类物种多样性以形态多样性为基础，而形态多样性又与栖息地的多样性相关。由于受多种因素的限制，仍然只有少数鱼类物种被了解和认识，大多数种类还知之甚少或一无所知。鱼类多样性的研究对于合理开发鱼类资源，保护鱼类物种多样性都有重要的意义。我国湖泊水库资源丰富，为鱼类的生长与繁育提供了多样的栖息场所。在进行湖泊、江河鱼类群落多样性调查研究过程中，样品采集是一个重要环节。目前在江河捕捞作业的主要网具有：刺网、钓钩、抛网、虾笼等。刺网分多种规格网眼，不同规格大小网眼的渔获物差别大，渔获物在从网眼拔出过程中对渔获物体损伤非常严重；钓钩的渔获物主要针对一些肉食性鱼类，选择性强；抛网也随网眼大小不同渔获物差别大，且在采样过程中要重复撒网、拖网，给采样带来诸多不便；虾笼主要针对小型鱼类、河虾的一种网具，渔获物选择性强；这些网具对渔获物选择性较强，且对渔获物伤害比较大，因此以往从事渔业生态科研工作者一般把这些网具的渔获物作为一个样本，由于不同网具的捕捞方式、作业时间不同，因而很难对采样点的鱼类群落进行定量分析，且在对不同地点鱼类群落比较时缺乏可比性。因此，需要对某一段区域进行鱼样采集，在不损伤鱼类下，拍摄统计将是一个不错的统计方式，但需要对鱼分层拍摄，才能有效将鱼拍摄的的清楚，并不会缺少鱼的数量统计，导致统计误差大等问题的出现。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种鱼类多样性调查采样装置，解决了湖泊、江河内鱼类采样调查困难、采样调查准确度低，采样时有损鱼体等问题。
根据本发明提出的一种鱼类多样性调查采样装置，包括围网结构、水下拍摄装置和逆流泵，所述围网结构包括合围网段、分层网段和防鱼回流段，所述合围网段和分层网段均留有30-50cm的水上围网，所述分层网段包括底层围网、中层围网和上层围网，所述防鱼回流段包括下斜网和上翘网，所述底层围网和中层围网的顶层尾部均斜接一段下斜网和上翘网，所述水下拍摄装置包括水下高清摄像头，所述水下高清摄像头与区分服务器相连，所述区分服务器内设置有鱼类区分模块，所述水下高清摄像头包括前端摄像头和尾端摄像头，所述分层网段的每层网段的前端侧边均设有一个前端摄像头，所述防鱼回流段的每层网段的尾端均设有一个尾端摄像头。
在本发明的一些实施例中，所述鱼类区分模块包括：
鱼类数据库，所述鱼类数据库内储存有多种鱼类图片，所述水下高清摄像头对所述分层网段进行定时拍摄照片；
抠图模块，所述抠图模块将所述照片中的鱼类轮廓识别并提取出来；
比对模块，所述比对模块将所述鱼类轮廓与数据库内的多种鱼类图片进行比对并归类；
显示模块，包括显示终端的显示屏，所述显示模块将比对完成并归类的鱼类累加到显示屏上，并进行计数。
在本发明的一些实施例中，所述合围网段向外张开，张开的夹角在60-90度之间，所述合围网段向外延长的长度至少为20米，所述分层网段的宽度为3-5米，所述分层网段的长为2-3米。
在本发明的另一些实施例中，所述下斜网向下倾斜角度在20-30度，所述上翘网向上倾斜角度在15-20度，相邻所述上翘网与下斜网之间形成防回流夹角，所述防回流夹角在35-45度之间。
在本发明的另一些实施例中，所述下斜网31长度是上翘网32长度的两倍以上，所述下斜网向下倾斜高度不大于底层围网或中层围网高度的一半。
在本发明的另一些实施例中，所述围网结构的围网采用密织网，所述围网的网孔直径在1-2mm。
在本发明的另一些实施例中，鱼类从所述合围网段游向防鱼回流段或从防鱼回流段游向合围网段必须被前端摄像头和尾端摄像头都拍到，仅被所述前端摄像头和尾端摄像头中一个拍到不计鱼的数量。
在本发明的另一些实施例中，当鱼类采样区域水深在1-2米时，所述围网结构采用两层围网结构，当鱼类采样用区域水深在4-8米时，所述围网结构采用四层及以上围网结构。
在本发明的另一些实施例中，所述逆流泵根据合围网段宽度设置3-5个，所述逆流泵设置在离防鱼回流段后端10-15米位置。
本发明中，利用逆流泵使得鱼类采样区域形成逆流水，鱼逆流从合围网段游向防鱼回流段(少量反向游动)，不同的鱼处于不同水层，在每层水层利用围网分层，每层鱼被该层内的前端摄像头和尾端摄像头拍摄到，并传输到区分服务器内，结合鱼类区分模块进行统计分析，从而得出鱼的种类以及密度的调查数据，调查过程中不影响鱼的自然生长，也不破坏鱼的身体，统计准确度高、统计效率高，有效降低调查采样的成本以及难度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种鱼类多样性调查采样装置中围网结构剖面示意图。
图2为本发明提出的围网结构露出水面的结构示意图。
图3为本发明提出的分层网段和前端摄像头的剖面示意图。
图4为本发明提出的鱼类区分模块的结构示意图。
图中：1、合围网段；10、开口；2、分层网段；21、上层围网；22、中层围网；23、底层围网；3、防鱼回流段；31、下斜网；32、上翘网；4、逆流泵；5、前端摄像头；6、尾端摄像头；a、防回流夹角。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提出的一种鱼类多样性调查采样装置，包括围网结构、水下拍摄装置和逆流泵，所述围网结构包括合围网段1、分层网段2和防鱼回流段3，所述合围网段1和分层网段2均留有30-50cm的水上围网，所述分层网段2包括底层围网23、中层围网22和上层围网21，所述防鱼回流段3包括下斜网31和上翘网32，所述底层围网23和中层围网22的顶层尾部均斜接一段下斜网31和上翘网32，所述水下拍摄装置包括水下高清摄像头，所述水下高清摄像头与区分服务器相连，所述区分服务器内设置有鱼类区分模块，所述水下高清摄像头包括前端摄像头5和尾端摄像头6，所述分层网段2的每层网段的前端侧边均设有一个前端摄像头5，所述防鱼回流段3的每层网段的尾端均设有一个尾端摄像头6。
鱼类具有沿着水流回流的习性，通过人为设置逆流泵，制造水流环境，鱼类沿着水流进行反向游动，从而创造适合鱼类分类计数的调查采样条件。
先在鱼类采样水域对水域水深进行测量，根据水深，选择围网高度，搭建围网结构，鱼类在自己的喜欢水层游动，逆流进入合围网段1，并游进分层网段2，最后从防鱼回流段3游出(部分反向游动)。前端摄像头5和尾端摄像头6对同一个鱼都拍摄到，才能统计鱼数量，被一个拍摄到，发生回游的鱼类不进行计数。
逆流泵4不能离防鱼回流段3太近，会影响鱼从防鱼回流段3出来。
如图4所示，所述鱼类区分模块包括：
鱼类数据库，所述鱼类数据库内储存有多种鱼类图片，所述水下高清摄像头对所述分层网段进行定时拍摄照片；
抠图模块，所述抠图模块将所述照片中的鱼类轮廓识别并提取出来；
比对模块，所述比对模块将抠出来的所述鱼类轮廓与数据库内的多种鱼类图片进行比对并确定归类；
显示模块，包括显示终端的显示屏，所述显示模块将比对完成并归类的鱼类投放到所述显示屏上，并进行计数。
具体的，设置好水流环境后，鱼类在合围网段以及分层网段的限制下进行游动，此时水下摄像头对鱼类进行拍照，由于水流以及合围网段、分层网段的设置，使得鱼类的游动状态基本保持不变，为了保证对鱼类的拍摄以及计数的准确性，通过前端摄像头和尾端摄像头的两次拍摄确定，提升计数和分类的准确性。
利用设置的合围网段以及分层网段，配合区分服务器内部的鱼类区分模块对鱼类进行比对区分，从而实现自动化鱼类多样性采集调查，有效降低人工采集成本和困难度。
所述合围网段1向外张开，张开的夹角在60-90度之间，所述合围网段1向外延长的长度至少为20米，所述分层网段2的宽度为3-5米，所述分层网段2的长为2-3米。
合围网段1向外张开扩大鱼进入数量，提高采集样本量，夹角不易过大，不然鱼易回游。分层网段2的宽度为3-5米，便于摄像头拍摄，太宽摄像头拍摄清晰度达不到，会漏鱼，采集准确度降低。
所述下斜网31向下倾斜角度在20-30度，所述上翘网32向上倾斜角度在15-20度，相邻所述上翘网32与下斜网31之间形成防回流夹角a，所述防回流夹角a在35-45度之间。
下斜网31与上翘网32之间形成夹合，有效防止鱼回游，而下斜网31与上翘网32倾斜角度都不易过大，不然阻挡鱼从防鱼回流段3游出。顺流游的鱼会被下斜网31与上翘网32阻挡回游，且鱼进入到防回流夹角a区域，鱼无法继续向前游动，只好回游，不进入分层网段2，这样，有效减少鱼从防鱼回流段3游向合围网段1的数量，提高采样的单向准确度，防止统计过的鱼回游，减少重复统计。
所述下斜网31长度是上翘网32长度的两倍以上，所述下斜网31向下倾斜高度不大于底层围网23或中层围网22高度的一半。
下斜网31不能将前行方向全部堵住，而上翘网32长度相对又短点，留有一定高度的自由游动区，供鱼游动。
所述围网结构的围网采用密织网，所述围网的网孔直径在1-2mm。
密织网不会损害鱼体，也不会漏统计鱼苗。
鱼类从所述合围网段1游向防鱼回流段3或从防鱼回流段3游向合围网段1必须被前端摄像头5和尾端摄像头6都拍到，仅被所述前端摄像头5和尾端摄像头6中一个拍到不计鱼的数量。
仅仅被一个摄像头拍到，表明鱼没有从该网穿过，是不能统计数量，这样是防止个别鱼在分层网段内掉头游动，影响统计数量的准确性。
当鱼类采样区域水深在1-2米时，所述围网结构采用两层围网结构，当鱼类采样用区域水深在4-8米时，所述围网结构采用四层及以上围网结构。
水深太浅，低于1米，不适合鱼的采样，而2-4米设置3层相对较佳，4米以上，根据实际需要设置网层个数。
所述逆流泵4根据合围网段1宽度设置3-5个。能够保证合围网段1具有一定逆流水，一般2-3米间隔设置一个逆流泵4。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：包括围网结构、水下拍摄装置和逆流泵，所述围网结构包括合围网段(1)、分层网段(2)和防鱼回流段(3)，所述合围网段(1)和分层网段(2)均留有30-50cm的水上围网，所述分层网段(2)包括底层围网(23)、中层围网(22)和上层围网(21)，所述防鱼回流段(3)包括下斜网(31)和上翘网(32)，所述底层围网(23)和中层围网(22)的顶层尾部均斜接一段下斜网(31)和上翘网(32)，所述水下拍摄装置包括水下高清摄像头，所述水下高清摄像头与区分服务器相连，所述区分服务器内设置有鱼类区分模块，所述水下高清摄像头包括前端摄像头(5)和尾端摄像头(6)，所述分层网段(2)的每层网段的前端侧边均设有一个前端摄像头(5)，所述防鱼回流段(3)的每层网段的尾端均设有一个尾端摄像头(6)。
2.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述鱼类区分模块包括：
鱼类数据库，所述鱼类数据库内储存有多种鱼类图片，所述水下高清摄像头对所述分层网段进行定时拍摄照片；
抠图模块，所述抠图模块将所述照片中的鱼类轮廓识别并提取出来；
比对模块，所述比对模块将所述鱼类轮廓与数据库内的多种鱼类图片进行比对并确定归类；
显示模块，包括显示终端的显示屏，所述显示模块将比对完成并归类的鱼类投放到所述显示屏上，并进行计数。
3.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述合围网段(1)向外张开，张开的夹角在60-90度之间，所述合围网段(1)向外延长的长度至少为20米，所述分层网段(2)的宽度为3-5米，所述分层网段(2)的长为2-3米。
4.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述下斜网(31)向下倾斜角度在20-30度，所述上翘网(32)向上倾斜角度在15-20度，相邻所述上翘网(32)与下斜网(31)之间形成防回流夹角(a)，所述防回流夹角(a)在35-45度之间。
5.根据权利要求1或3任一项所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述下斜网(31)长度是上翘网(32)长度的两倍以上，所述下斜网(31)向下倾斜高度不大于底层围网(23)或中层围网(22)高度的一半。
6.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述围网结构的围网采用密织网，所述围网的网孔直径在1-2mm。
7.根据权利要求6所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：鱼类从所述合围网段(1)游向防鱼回流段(3)或从防鱼回流段(3)游向合围网段(1)必须被前端摄像头(5)和尾端摄像头(6)都拍到，仅被所述前端摄像头(5)和尾端摄像头(6)中一个拍到不计鱼的数量。
8.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：当鱼类采样区域水深在1-2米时，所述围网结构采用两层围网结构，当鱼类采样用区域水深在4-8米时，所述围网结构采用四层以上围网结构。
9.根据权利要求1所述的一种鱼类多样性调查采样装置，其特征在于：所述逆流泵根据合围网段(1)宽度设置3-5个，所述逆流泵(4)设置在离防鱼回流段(3)后端10-15米位置。
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