CN114554149A - 一种基于3d图像的水产养殖活体在线生长监测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置和方法，涉及水产养殖技术领域。本发明包括漂浮组件，漂浮组件的底部设置有调节组件，调节组件的底部设置有监测组件；漂浮组件包括浮板、安装杆和气囊，浮板通过安装杆设置有气囊；调节组件包括第一防水壳、电动推杆和升降板，第一防水壳通过电动推杆设置有升降板；监测组件包括第二防水壳、马达和3D相机，第二防水壳通过马达设置有3D相机。本发明通过漂浮组件中的浮板和气囊带动监测组件在养殖池内进行运动，从而使得监测到的数据更加符合实际情况，通过调节组件中的电动推杆和升降板带动监测组件进行竖向运动，通过监测组件中的马达带动3D相机进行转动，实现对多个方向进行监测。

Description

一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置和方法

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，特别是涉及一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置和方法。

背景技术

在水产养殖中，为了避免养殖的活体出现大规模的死亡，通常会在养殖池或养殖箱内安装活体在线生长监测装置，通过在线生长监测装置实现对养殖池或养殖箱内的活体的生长情况进行实时监测，从而便于养殖人员根据监测到的数据及时对养殖池或养殖箱内的活体进行处理，提高了活体的成活率。

现有发明公开号为CN110476871A的公开文献中公开了一种养殖鱼类生长监测系统，包括水下视觉装置、控制装置、云平台和监控终端；水下视觉装置位于养殖箱内，水下视觉装置用于拍摄养殖箱内的鱼类；控制装置位于养殖箱的上方，控制装置与水下视觉装置通过线缆连接，控制装置用于将水下视觉装置拍摄的鱼类照片无线传输至云平台。

1、上述文献中的一种养殖鱼类生长监测系统，上述文献中提到所述线缆设置在所述空心管立杆内部；所述固定支架固定部设置在所述空心管立杆上，所述固定支架加持部夹持于所述养殖箱箱体上，通过空心管立杆和固定支架实现将装置安装在养殖箱的侧壁上，从而使得上述文献中的水下视觉装置只能对养殖箱侧壁周边的水产活体的生长情况进行监测，其监测到的数据具有局限性，因此不便于使用。

2、上述文献中的一种养殖鱼类生长监测系统，上述文献中提到所述水下视觉装置固定设置在所述养殖箱的底部或侧壁，或者漂浮在所述养殖箱的水面上，通过水下视觉装置实现对水产活体的生长情况进行监测，但水下视觉装置只能对水底或水面的水产活体的生长情况进行检测，因此不便于使用。

3、上述文献中的一种养殖鱼类生长监测系统，上述文献中提到所述水下视觉装置固定设置在所述养殖箱的底部或侧壁，或者漂浮在所述养殖箱的水面上，其水下视觉装置的拍摄方向是固定不变，从而不便于对多个方向的水产活体的生长情况进行监测，因此不便于使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置和使用方法，通过利用漂浮组件、调节组件和监测组件，通过漂浮组件中的浮板和气囊实现带动监测组件在养殖池内进行，从而使得监测到的数据更加符合实际情况，通过调节组件中的电动推杆带动升降板进行运动，进而通过升降板带动监测组件进行运动，从而便于对养殖池内各个深度的水产活体的生长情况进行实时监测，同时通过监测组件中的马达和转盘带动3D相机进行转动，从而实现对多个方向的水产活体的生长情况进行监测，解决了上述中的生长监测系统中所出现的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，包括漂浮组件，所述漂浮组件的底部设置有调节组件，且调节组件的底部设置有监测组件；

所述漂浮组件包括浮板、安装杆和气囊，且调节组件设置在浮板的下表面中心位置上，所述浮板的两侧外壁和前后端面上均固定连接有安装杆，所述安装杆的另一端均固定连接有气囊；

所述调节组件包括第一防水壳、电动推杆和升降板，且第一防水壳通过第一L型板固定连接在浮板的下表面中心位置，所述第一防水壳的内侧顶部固定连接有电动推杆，且电动推杆的输出端贯穿第一防水壳的底部并固定连接有升降板；

所述监测组件包括第二防水壳、马达和3D相机，且第二防水壳通过第二L型板固定连接在升降板的下表面中心位置，所述第二防水壳的内侧顶部固定连接有马达，且马达的输出轴固定连接有转盘，所述转盘的底部中心位置固定连接有3D相机。

进一步地，所述气囊的顶部中心位置固定连接有排气管，且排气管的外壁上设置有控制阀，在使用过程中，排气管和控制阀的设置实现了向气囊内补充或排出气体。

进一步地，所述气囊的底部中心位置固定连接有第一圆环，且第一圆环的底部套接有第二圆环，所述第二圆环的底部固定连接有绳索，在使用过程中，第一圆环和第二圆环的设置实现了对绳索进行安装，绳索的设置便于装置外接配重物。

进一步地，所述气囊的外侧均设置有防护板，且防护板固定连接在浮板的外侧面上，所述防护板的外表面均匀开设有滤孔，在使用过程中，防护板和滤孔的设置对气囊起到了保护作用。

进一步地，所述浮板的上表面设置有电源组件，且电源组件包括安装壳、蓄电池和太阳能电池板，所述安装壳固定连接在浮板的上表面中心位置上，且安装壳内侧的底部前后端分别固定连接有蓄电池和逆变器，所述安装壳的顶部固定连接有上盖板，且上盖板的上表面四周均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端分别固定连接在太阳能电池板的下表面四周，在使用过程中，太阳能电池板的设置实现了对太阳能进行吸收并转换，蓄电池和逆变器的设置实现了对电能进行储存和供能。

进一步地，所述第一防水壳的前后端面上均固定连接有第一L型板，且第一L型板的上表面分别固定连接在浮板的下表面前后端，在使用过程中，第一L型板的设置实现了对第一防水壳进行安装，第一防水壳的设置对电动推杆起到了防水保护作用。

进一步地，所述第一防水壳的两侧外壁下方均固定连接有安装板，且安装板的表面均开设有通孔，所述通孔的内侧间隙连接有限位杆，且限位杆的顶端贯穿通孔并固定连接有限位板，所述限位杆的底端贯穿通孔并分别固定连接在升降板的上表面两侧，在使用过程中，限位杆和限位板的设置对升降板的运动起到了限位作用，同时也使得升降板的运动更加稳定。

进一步地，所述第二防水壳的两侧外壁上均固定连接有第二L型板，且第二L型板的上表面分别固定连接在升降板的下表面两侧，在使用过程中，第二L型板的设置实现了对第二防水壳进行安装，第二防水壳的设置对马达和3D相机起到了防水保护作用。

进一步地，所述第二防水壳的底部开设有凹槽，且凹槽的内侧间隙连接有凸块，所述凸块的底端贯穿凹槽并固定连接在玻璃罩的顶部，在使用过程中，凹槽和凸块的设置实现了对玻璃罩进行安装，玻璃罩的设置便于3D相机进行拍摄。

本发明还提供了提供一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置的使用方法，使用方法具体包括以下步骤：

S1：首先通过排气管向气囊内添加气体，并将浮板和气囊放置在养殖池内，通过气囊的浮力使得浮板漂浮在养殖池的水面上；

S2：接着启动电动推杆，电动推杆的输出端带动升降板进行上下方向的运动，当升降板带动监测装置运动到指定位置时，关闭电动推杆；

S3：此时接通3D相机，通过3D相机对养殖池内的活体进行实时拍摄，且拍摄的图像通过远程控制系统上传到管理人员的电脑内；

S4：且在拍摄过程中，当需要对3D相机的拍摄方向进行改变时，启动马达，马达的输出轴带动转盘进行旋转，进而通过转盘带动3D相机进行旋转，从而实现了对拍摄的方向进行改变。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置漂浮组件，在使用过程中，首先打开控制阀，并通过排气管向气囊内添加氢气，从而在气囊产生的浮力作用下，使得浮板漂浮在水厂养殖池的水面上，且当水面上有风产生时，在风提供的动力作用下，使得监测组件随着浮板在养殖池的水面上进行飘动，从而完成对水产活体进行随机监测，使得监测到的数据更符合实际情况。

2、本发明通过设置调节组件，在使用过程中，当需要调节监测组件的深度时，启动电动推杆，电动推杆启动后其输出端带动升降板向下进行运动，进而通过升降板带动监测组件养殖池的下方进行运动，实现了对监测组件的深度进行调节，便于对养殖池内不同深度的水产活体进行监测，从而方便了工作人员的使用。

3、本发明通过设置监测组件，在使用过程中，当需要对多个方向的水产活体进行监测时，启动马达，马达的输出轴带动转盘进行转动，进而通过转盘带动3D相机进行转动，并通过3D相机对养殖池内的水产活体的生长情况进行实时监测，从而实现了对多个方向的水产活体进行监测，方便工作人员进行使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置的结构示意图；

图2为本发明图1中漂浮组件的结构示意图；

图3为本发明图2中气囊的结构示意图；

图4为本发明图1中调节组件的结构示意图；

图5为本发明图4中第一防水壳的结构示意图；

图6为本发明图1中监测组件的结构示意图；

图7为本发明图6中第二防水壳的结构示意图；

图8为本发明图6中玻璃罩的结构示意图；

图9为本发明图1中电源组件的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、漂浮组件；11、浮板；12、安装杆；13、气囊；14、防护板；15、滤孔；16、排气管；17、控制阀；18、第一圆环；19、第二圆环；110、绳索；2、调节组件；21、第一防水壳；22、电动推杆；23、升降板；24、第一L型板；25、限位杆；26、限位板；27、安装板；28、通孔；3、监测组件；31、第二防水壳；32、马达；33、转盘；34、3D相机；35、第二L型板；36、玻璃罩；37、凹槽；38、凸块；4、电源组件；41、安装壳；42、蓄电池；43、逆变器；44、上盖板；45、支撑杆；46、太阳能电池板。

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。

请参阅图1-9所示，本发明为一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，包括漂浮组件1，漂浮组件1的底部设置有调节组件2，调节组件2的底部设置有监测组件3；

漂浮组件1包括浮板11、安装杆12和气囊13，调节组件2设置在浮板11的下表面中心位置上，浮板11的两侧外壁和前后端面上均固定连接有安装杆12，安装杆12的另一端均固定连接有气囊13，气囊13的顶部中心位置固定连接有排气管16，排气管16的外壁上设置有控制阀17，气囊13的底部中心位置固定连接有第一圆环18；

具体的，在使用过程中，首先打开控制阀17，并通过排气管16向气囊13内添加氢气，从而在气囊13产生的浮力作用下，使得浮板11漂浮在水厂养殖池的水面上，且当水面上有风产生时，在风提供的动力作用下，使得监测组件3随着浮板11在养殖池的水面上进行飘动，从而完成对水产活体进行随机监测，使得监测到的数据更符合实际情况；

调节组件2包括第一防水壳21、电动推杆22和升降板23，第一防水壳21通过第一L型板24固定连接在浮板11的下表面中心位置，第一防水壳21的内侧顶部固定连接有电动推杆22，电动推杆22的输出端贯穿第一防水壳21的底部并固定连接有升降板23；

具体的，在使用过程中，当需要调节监测组件3的深度时，启动电动推杆22，电动推杆22启动后其输出端带动升降板23向下进行运动，进而通过升降板23带动监测组件3养殖池的下方进行运动，实现了对监测组件3的深度进行调节，便于对养殖池底部的水产活体进行监测，从而方便了工作人员的使用；

监测组件3包括第二防水壳31、马达32和3D相机34，第二防水壳31通过第二L型板35固定连接在升降板23的下表面中心位置，第二防水壳31的内侧顶部固定连接有马达32，马达32的输出轴固定连接有转盘33，转盘33的底部中心位置固定连接有3D相机34；

具体的，在使用过程中，当需要对多个方向的水产活体进行监测时，启动马达32，马达32的输出轴带动转盘33进行转动，进而通过转盘33带动3D相机34进行转动，并通过3D相机34对养殖池内的水产活体的生长情况进行实时监测，从而实现了对多个方向的水产活体进行监测，方便工作人员进行使用。

请参阅图2和图3所示，第一圆环18的底部套接有第二圆环19，第二圆环19的底部固定连接有绳索110，气囊13的外侧均设置有防护板14，防护板14固定连接在浮板11的外侧面上，防护板14的外表面均匀开设有滤孔15；

具体的，在使用过程中，当不需要监测组件3在水面上进行飘动时，在绳索110的底端系上配重物，通过配重物增加气囊13的重量，从而避免气囊13在风力的作用下带动浮板11进行运动；

且在使用时，其防护板14对气囊13起到了保护作用，通过防护板14表面上的滤孔15对水面上的一些杂物进行过滤，从而避免杂物接触到气囊13导致气囊13损坏。

请参阅图9所示，浮板11的上表面设置有电源组件4，电源组件4包括安装壳41、蓄电池42和太阳能电池板46，安装壳41固定连接在浮板11的上表面中心位置上，安装壳41内侧的底部前后端分别固定连接有蓄电池42和逆变器43，安装壳41的顶部固定连接有上盖板44，上盖板44的上表面四周均固定连接有支撑杆45，支撑杆45的顶端分别固定连接在太阳能电池板46的下表面四周；

具体的，在使用过程中，太阳能电池板46与蓄电池42和逆变器43之间通过电性连接，且蓄电池42与电动推杆22、马达32和3D相机34之间均通过电性连接，从而在使用时，通过太阳能电池板46对太阳能进行吸收并转换为电能，电能通过逆变器43被储存到蓄电池42内，并通过蓄电池42将电能分别提供给电动推杆22、马达32和3D相机34上，从而实现了监测装置的供能，节约了能源，降低了使用成本。

请参阅图4和图5所示，第一防水壳21的前后端面上均固定连接有第一L型板24，第一L型板24的上表面分别固定连接在浮板11的下表面前后端，第一防水壳21的两侧外壁下方均固定连接有安装板27，安装板27的表面均开设有通孔28，通孔28的内侧间隙连接有限位杆25，限位杆25的顶端贯穿通孔28并固定连接有限位板26，限位杆25的底端贯穿通孔28并分别固定连接在升降板23的上表面两侧；

具体的，在使用过程中，第一防水壳21通过螺栓与第一L型板24固定连接，且第一L型板24的上表面通过螺栓与浮板11固定连接，从而实现了对第一防水壳21进行安装，且在使用时，通过第一防水壳21的设置，使得电动推杆22处于封闭的空间内进行工作，从而避免养殖池内池水接触到电动推杆22导致电动推杆22损坏；

当升降板23随着电动推杆22进行运动时，其限位杆25与升降板23进行同步运动，从而使得限位杆25与安装板27之间产生摩擦力的作用，在摩擦力的作用下对限位杆25的运动产生阻碍作用，从而使得升降板23的运动更加稳定，同时通过限位板26的阻挡作用，对限位杆25的运动距离起到了限位作用，从而对升降板23的运动距离起到了限位作用。

请参阅图6、图7和图8所示，第二防水壳31的两侧外壁上均固定连接有第二L型板35，第二L型板35的上表面分别固定连接在升降板23的下表面两侧，第二防水壳31的底部开设有凹槽37，凹槽37的内侧间隙连接有凸块38，凸块38的底端贯穿凹槽37并固定连接在玻璃罩36的顶部；

具体的，在使用过程中，第二防水壳31通过螺栓与第二L型板35固定连接，且第二L型板35的上表面通过螺栓与升降板23固定连接，从而实现了对第二防水壳31进行安装，并通过第二防水壳31的设置，对马达32和3D相机34起到了防水作用；

且第二防水壳31的底部通过凹槽37和凸块38卡接有玻璃罩36，通过玻璃罩36的设置便于3D相机34进行拍摄工作，同时也避免3D相机34因接触到池水而发生损坏。

本发明还提供了提供一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置的使用方法，使用方法具体包括以下步骤：

S1：首先通过排气管16向气囊13内添加气体，并将浮板11和气囊13放置在养殖池内，通过气囊13的浮力使得浮板11漂浮在养殖池的水面上；

S2：接着启动电动推杆22，电动推杆22的输出端带动升降板23进行上下方向的运动，当升降板23带动监测装置3运动到指定位置时，关闭电动推杆22；

S3：此时接通3D相机34，通过3D相机34对养殖池内的活体进行实时拍摄，拍摄的图像通过远程控制系统上传到管理人员的电脑内；

S4：在拍摄过程中，当需要对3D相机34的拍摄方向进行改变时，启动马达32，马达32的输出轴带动转盘33进行旋转，进而通过转盘33带动3D相机34进行旋转，从而实现了对拍摄的方向进行改变。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，包括漂浮组件(1)，其特征在于：所述漂浮组件(1)的底部设置有调节组件(2)，且调节组件(2)的底部设置有监测组件(3)；

所述漂浮组件(1)包括浮板(11)、安装杆(12)和气囊(13)，且调节组件(2)设置在浮板(11)的下表面中心位置上，所述浮板(11)的两侧外壁和前后端面上均固定连接有安装杆(12)，所述安装杆(12)的另一端均固定连接有气囊(13)；

所述调节组件(2)包括第一防水壳(21)、电动推杆(22)和升降板(23)，且第一防水壳(21)通过第一L型板(24)固定连接在浮板(11)的下表面中心位置，所述第一防水壳(21)的内侧顶部固定连接有电动推杆(22)，且电动推杆(22)的输出端贯穿第一防水壳(21)的底部并固定连接有升降板(23)；

所述监测组件(3)包括第二防水壳(31)、马达(32)和3D相机(34)，且第二防水壳(31)通过第二L型板(35)固定连接在升降板(23)的下表面中心位置，所述第二防水壳(31)的内侧顶部固定连接有马达(32)，且马达(32)的输出轴固定连接有转盘(33)，所述转盘(33)的底部中心位置固定连接有3D相机(34)。

2.如权利要求1所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述气囊(13)的顶部中心位置固定连接有排气管(16)，且排气管(16)的外壁上设置有控制阀(17)。

3.如权利要求2所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述气囊(13)的底部中心位置固定连接有第一圆环(18)，且第一圆环(18)的底部套接有第二圆环(19)，所述第二圆环(19)的底部固定连接有绳索(110)。

4.如权利要求3所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述气囊(13)的外侧均设置有防护板(14)，且防护板(14)固定连接在浮板(11)的外侧面上，所述防护板(14)的外表面均匀开设有滤孔(15)。

5.如权利要求4所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述浮板(11)的上表面设置有电源组件(4)，且电源组件(4)包括安装壳(41)、蓄电池(42)和太阳能电池板(46)，所述安装壳(41)固定连接在浮板(11)的上表面中心位置上，且安装壳(41)内侧的底部前后端分别固定连接有蓄电池(42)和逆变器(43)，所述安装壳(41)的顶部固定连接有上盖板(44)，且上盖板(44)的上表面四周均固定连接有支撑杆(45)，所述支撑杆(45)的顶端分别固定连接在太阳能电池板(46)的下表面四周。

6.如权利要求1所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述第一防水壳(21)的前后端面上均固定连接有第一L型板(24)，且第一L型板(24)的上表面分别固定连接在浮板(11)的下表面前后端。

7.如权利要求6所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述第一防水壳(21)的两侧外壁下方均固定连接有安装板(27)，且安装板(27)的表面均开设有通孔(28)，所述通孔(28)的内侧间隙连接有限位杆(25)，且限位杆(25)的顶端贯穿通孔(28)并固定连接有限位板(26)，所述限位杆(25)的底端贯穿通孔(28)并分别固定连接在升降板(23)的上表面两侧。

8.如权利要求1所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述第二防水壳(31)的两侧外壁上均固定连接有第二L型板(35)，且第二L型板(35)的上表面分别固定连接在升降板(23)的下表面两侧。

9.如权利要求8所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置，其特征在于，所述第二防水壳(31)的底部开设有凹槽(37)，且凹槽(37)的内侧间隙连接有凸块(38)，所述凸块(38)的底端贯穿凹槽(37)并固定连接在玻璃罩(36)的顶部。

10.如权利要求1-4和6-9中任意一项所述的一种基于3D图像的水产养殖活体在线生长监测装置的使用方法，其特征在于，使用方法具体包括以下步骤：

S1：首先通过排气管(16)向气囊(13)内添加气体，并将浮板(11)和气囊(13)放置在养殖池内，通过气囊(13)的浮力使得浮板(11)漂浮在养殖池的水面上；

S2：接着启动电动推杆(22)，电动推杆(22)的输出端带动升降板(23)进行上下方向的运动，当升降板(23)带动监测装置(3)运动到指定位置时，关闭电动推杆(22)；

S3：此时接通3D相机(34)，通过3D相机(34)对养殖池内的活体进行实时拍摄，且拍摄的图像通过远程控制系统上传到管理人员的电脑内；

S4：且在拍摄过程中，当需要对3D相机(34)的拍摄方向进行改变时，启动马达(32)，马达(32)的输出轴带动转盘(33)进行旋转，进而通过转盘(33)带动3D相机(34)进行旋转，从而实现了对拍摄的方向进行改变。

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