CN115843735A - 一种鱼苗自动识别计数装置及其计数方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鱼苗自动识别计数装置，属于渔业养殖设备技术领域，该装置能够快速准确的对鱼苗进行自动计数并打包，具有操控方便、计数准确、工作效率高的特点；包括箱体，其中箱体的顶部分别设有通道口和观察口，箱体的内部依次连通设有导向通道、计数通道、收集通道和打包管道，导向通道前端与通道口固定连接，收集通道倾斜设置且从前端至后端逐渐收窄，计数通道和收集通道的连接处设有挡板，计数通道的外侧设有控制挡板放下或立起以将计数通道和收集通道连通或关闭的转动驱动机构，箱体内设有灯板，还设有控制摄像模块，控制摄像模块的摄像头位于观察口上方。本发明通过开发软件，利用图像识别技术识别鱼苗，并通过实时检测方式进行计数。

Description

一种鱼苗自动识别计数装置及其计数方法

技术领域

本发明涉及渔业养殖设备技术领域，更具体地说，尤其涉及一种鱼苗自动识别计数装置。本发明还涉及该装置的计数方法。

背景技术

鱼苗的养殖与出售为市场上常见的经济行为，二者均要求养殖人员能够更加准确的了解鱼苗数量。目前，鱼苗计数多采用人工计算鱼苗数量，常见的人工计数方式包括打杯法、打筛法、称重工作法估算计数。

当前有一些新兴的鱼苗计数装备，如CN202110135655.X，其公开了一种鱼苗计数装置及鱼苗计数方法，该计数装置包括暂存箱、单向鱼苗排管、光学检测装置和中央计数装置。中央计算装置连接光学检测装置，持续接收投射光信号和反射光信号，检测投射光信号被鱼苗遮蔽而衰减信号强度的第一衰减信号及反射光信号被鱼苗遮蔽而衰减信号强度的第二衰减信号，并且藉由第一衰减信号与第二衰减信号的时间来计算鱼苗数量，但该装置只能按照批次进行鱼苗计数，无法实现根据需求量进行计数，也不能协同完成打包工作。并且，这样的计算方式还存在劳动强度大，还耗费人力与时间，无法实现低消耗、大规模的鱼苗数量计数作业。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种鱼苗自动识别计数装置，该装置能够快速准确的对鱼苗进行自动计数并打包，具有操控方便、计数准确、工作效率高的特点。

本发明的第二目的在于提供该种装置的计数方法，利用该方法能够实现对鱼苗的自动计数并打包。

本发明采用的前一技术方案如下：

一种鱼苗自动识别计数装置，包括箱体，其中，所述箱体的顶部分别设有通道口和观察口，所述箱体的内部依次连通设有导向通道、计数通道、收集通道和打包管道，所述导向通道前端与通道口固定连接，所述的计数通道倾斜设置，所述的观察口位于计数通道正上方，所述的收集通道倾斜设置且从前端至后端逐渐收窄，所述的计数通道和收集通道的连接处内部设有挡板，所述计数通道的外侧设有控制挡板放下或立起以将计数通道和收集通道连通或关闭的转动驱动机构，所述打包管道的右端穿过并伸出箱体，所述的箱体内还设有灯板，所述的灯板位于计数通道下方，还设有控制摄像模块，所述的控制摄像模块的摄像头位于观察口上方，所述的计数通道为透明管道，所述的控制摄像模块与转动驱动机构无线连接。

进一步的，所述的转动驱动机构包括电机，所述挡板的底端通过转动轴与计数通道转动连接，所述的电机设置在计数通道外侧，且所述转动轴的一端贯穿计数通道与电机的输出端固定连接，所述的挡板与计数通道的连接处设有密封圈，所述的转动轴与计数通道之间通过密封轴承连接，所述的电机与控制摄像模块电路连接。

进一步的，所述的控制摄像模块包括：

控制子模块，用于统计鱼苗数量及控制电机的转动；

识别子模块，用于存储识别从计数通道进入收集通道的鱼苗的模型；

摄像头，用于获取计数通道的实时图像；

所述的识别子模块分别与控制子模块和摄像头电路连接。

进一步的，所述计数通道的下方设有支撑板和支撑柱，所述的支撑板与箱体内壁固定连接，所述支撑柱的顶部与计数通道的底部固定连接，所述支撑柱的底部与支撑板的顶部固定连接，所述的灯板固定在支撑板的上表面。

进一步的，所述计数通道的倾斜角度为5～15°，所述的收集通道的倾斜角度为10～20°。

进一步的，所述的灯板为多个，多个所述的灯板均匀分布在计数通道下方，所述的灯板连接外部电源。

本发明采用的后一技术方案如下：

一种鱼苗自动识别计数方法，包括以下步骤：

S1将所述控制摄像模块的摄像头放置在观察口上方，在控制摄像模块中设定鱼苗的需求数量，在所述打包管道的右端放置打包袋，往所述的通道口中倒入鱼苗；

S2在所述的控制摄像模块中选择开始计数，所述的控制摄像模块控制电机反向转动将挡板放下；

S3所述的控制摄像模块开始对从计数通道进入收集通道的鱼苗进行识别计数，当进入收集通道的鱼苗数量达到设定值，所述的控制摄像模块控制电机正向转动将挡板立起，停止鱼苗进入收集通道完成本次计数。

进一步的，所述的步骤S1前，还包括如下步骤：

S0.1拍摄需要识别的鱼苗照片，获得数据素材，将数据素材进行标注分析，标签设置为鱼苗；

S0.2利用完成了标注的照片训练获得鱼苗识别模型，将鱼苗识别模型存储至识别子模块。

进一步的，所述的步骤S3中，所述的控制摄像模块对鱼苗进行识别计数时，以鱼苗进入摄像头的视野中与水流流向相垂直并处于下流一侧边界时，确认有一尾鱼苗通过，将识别鱼苗数量加1。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.本发明的一种鱼苗自动识别计数装置，箱体的顶部分别设有通道口和观察口，箱体的内部依次连通设有导向通道、计数通道、收集通道和打包管道，导向通道前端与通道口固定连接，利用通道口与导向通道连通，可以将鱼苗随水流从通道口放入导向通道中，再使鱼苗依次经过计数通道和收集通道，从打包管道出去进入打包袋中打包；

计数通道倾斜设置，且顺水流方向向下，避免水流蓄积影响鱼苗计数，观察口位于计数通道正上方，方便观察计数通道中鱼苗的情况；

收集通道倾斜设置，收集通道从前端至后端逐渐收窄，方便将进入收集通道的鱼苗导向至打包管道中引出；

计数通道和收集通道的连接处内部设有挡板，计数通道的外侧设有控制挡板放下或立起以将计数通道和收集通道连通或关闭的转动驱动机构，以便控制鱼苗进入收集通道中；打包管道的右端穿过并伸出箱体，箱体内还设有灯板，所述的灯板位于计数通道下方，灯板可以提供光源，营造鱼苗计数环境，便于鱼苗计数准确度；

还设有控制摄像模块，控制摄像模块的摄像头位于观察口上方，计数通道为透明管道，将控制摄像模块的摄像头放置在观察口上方，可以获取计数通道中的鱼苗运动情况；

控制摄像模块与转动驱动机构无线连接，利用控制摄像模块可以控制转动驱动机构的工作或停止及转动方向，以实现带动挡板放下或立起，在鱼苗从计数通道进入收集通道时，控制摄像模块能将其识别出并将识别的数量加1，直至识别的数量达到设定值，利用控制摄像模块控制转动驱动机构转动将挡板立起，即可挡住鱼苗进入收集通道等待下一次计数开始，具有操控方便、计数准确、工作效率高的特点。

2.本发明的一种鱼苗自动识别计数装置，将所述控制摄像模块的摄像头放置在观察口上方，在控制摄像模块中设定鱼苗的需求数量，在所述打包管道的右端放置打包袋，往所述的通道口中倒入鱼苗；在所述的控制摄像模块中选择开始计数，所述的控制摄像模块控制电机反向转动将挡板放下；所述的控制摄像模块开始对从计数通道进入收集通道的鱼苗进行识别计数，当进入收集通道的鱼苗数量达到设定值，所述的控制摄像模块控制电机正向转动将挡板立起，停止鱼苗进入收集通道完成本次计数，以实现对鱼苗的自动计数并打包。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的装置的结构示意图；

图2是本发明的装置的剖面结构示意图；

图3是本发明中电机与计数通道的结构示意图；

图4是本发明中控制摄像模块各子模块的方框图。

其中：1-箱体、2-通道口、3-观察口、4-导向通道、5-计数通道、6-收集通道、7-打包管道、8-挡板、9-灯板、10-控制摄像模块、11-电机、12-转动轴、13-密封圈、14-控制子模块、15-识别子模块、16-摄像头、17-支撑板、18-支撑柱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

参照图1至4所示，本发明的一种鱼苗自动识别计数装置，包括箱体1，其特征在于，所述箱体1的顶部分别设有通道口2和观察口3，所述箱体1的内部依次连通设有导向通道4、计数通道5、收集通道6和打包管道7，所述导向通道4前端与通道口2固定连接，利用通道口2与导向通道4连通，可以将鱼苗随水流从通道口2放入导向通道4中，再使鱼苗依次经过计数通道5和收集通道6，从打包管道7出去进入打包袋中打包。所述的计数通道5倾斜设置，且顺水流方向向下，避免水流蓄积影响鱼苗计数，计数通道5的高度只比一尾鱼苗的高度稍高，且计数通道5的宽度也只比一尾鱼苗的宽度稍宽，以保证每次只有一尾鱼苗通过。所述的观察口3位于计数通道5正上方，方便观察计数通道5中鱼苗的情况。所述的收集通道6倾斜设置且从前端至后端逐渐收窄，方便将进入收集通道6的鱼苗导向至打包管道7中引出。所述的计数通道5和收集通道6的连接处内部设有挡板8，所述计数通道5的外侧设有控制挡板8放下或立起以将计数通道5和收集通道6连通或关闭的转动驱动机构，以便控制鱼苗进入收集通道6中。所述打包管道7的右端穿过并伸出箱体1，所述的箱体1内还设有灯板9，所述的灯板9位于计数通道5下方，灯板9可以提供光源，营造鱼苗计数环境，便于鱼苗计数准确度。还设有控制摄像模块10，所述的控制摄像模块10的摄像头16位于观察口3上方，所述的计数通道5为透明管道，将控制摄像模块10的摄像头16放置在观察口3上方，可以获取计数通道5中的鱼苗运动情况。所述的控制摄像模块10与转动驱动机构无线连接，无线连接的方式可以是蓝牙连接或者wifi连接，利用控制摄像模块10可以控制转动驱动机构的工作或停止及转动方向，以实现带动挡板8放下或立起，在鱼苗从计数通道5进入收集通道6时，控制摄像模块10能将其识别出并将识别的数量加1，直至识别的数量达到设定值，利用控制摄像模块10控制转动驱动机构转动将挡板8立起，即可挡住鱼苗进入收集通道6等待下一次计数开始，具有操控方便、计数准确、工作效率高的特点。

所述的转动驱动机构包括电机11，所述挡板8的底端通过转动轴12与计数通道5转动连接，所述的电机11设置在计数通道5外侧，且所述转动轴12的一端贯穿计数通道5与电机11的输出端固定连接，所述的挡板8与计数通道5的连接处设有密封圈13，所述的转动轴12与计数通道5之间通过密封轴承连接，所述的电机11与控制摄像模块10电路连接。当电机11反向转动时，利用转动轴12带动挡板8向下朝计数通道5方向转动，以实现将其放下；当电机11正向转动时，利用转动轴12带动挡板8向下朝收集通道6方向转动，以实现将其立起。

所述的控制摄像模块10包括：

控制子模块14，即蓝牙模块单片机，可通过蓝牙与手机软件连接，并在手机中操作运行，调用硬件部分，用于统计鱼苗数量及控制电机11的转动；

识别子模块15，用于存储识别从计数通道5进入收集通道6的鱼苗的模型；

摄像头16，用于获取计数通道5的实时图像；

所述的识别子模块15分别与控制子模块14和摄像头16电路连接。当摄像头16获取了计数通道5的实时图像后，将其发送至识别子模块15，以判断是否有鱼苗从计数通道5进入收集通道6，若判断结果为是，则识别子模块15发送确认信息至控制子模块14，控制子模块14收到确认信息后将统计数据加1，之后。当控制子模块14将当前的统计数据与设定值比较，若当前的统计数据等于设定值时，即该次计数完成，控制子模块14发出控制电机11正向转动的指令至电机11，电机11接收到控制指令后按指令转动，以实现将挡板8立起，阻止鱼苗进入收集通道6。进一步的，所述的控制摄像模块可以为自行开发的手机的app，这样的操控更方便。

所述计数通道5的下方设有支撑板17和支撑柱18，所述的支撑板17与箱体1内壁固定连接，所述支撑柱18的顶部与计数通道5的底部固定连接，所述支撑柱18的底部与支撑板17的顶部固定连接，所述的灯板9固定在支撑板17的上表面。

进一步的，导向通道4与计数通道5的连接处是以弧形轨道为连接中承。以缓解鱼苗的正向阻力，减少鱼苗进入通道所受到的损伤，辅助鱼苗进入计数通道5。所述计数通道5的倾斜角度为5～15°，这样的倾斜角度能确保水流流动顺畅且更好的观察计数通道5的情况，所述的收集通道6的倾斜角度为10～20°，方便完成计数的鱼苗更好的进入打包管道7并从打包管道7的出口进入打包袋中，已完成鱼苗打包。

所述的灯板9为多个，多个所述的灯板9均匀分布在计数通道5下方，所述的灯板9连接外部电源，多个均匀分布的灯板9使灯光效果更好。

本发明的一种鱼苗自动识别计数方法，包括以下步骤：

S1将所述控制摄像模块10的摄像头16放置在观察口3上方，在控制摄像模块10中设定鱼苗的需求数量，在所述打包管道7的右端放置打包袋，往所述的通道口2中倒入鱼苗。

S2在所述的控制摄像模块10中选择开始计数，所述的控制摄像模块10控制电机反向转动将挡板8放下。

S3所述的控制摄像模块10开始对从计数通道5进入收集通道6的鱼苗进行识别计数，当进入收集通道6的鱼苗数量达到设定值，所述的控制摄像模块10控制电机正向转动将挡板8立起，停止鱼苗进入收集通道6完成本次计数。完成本次计数后可将放置有设定数量的鱼苗包装袋进行包装处理。

其中，所述的控制摄像模块10对鱼苗进行识别计数时，摄像头16开始获取计数通道5中图像信息，并将其发送至识别子模块15中，识别子模块15接收到图像信息后对其进行识别，以鱼苗进入摄像头16的视野中与水流流向相垂直并处于下流一侧边界时，确认有一尾鱼苗通过，将识别鱼苗数量加1。识别数量加1后，将识别数量与设定值进行比较，若识别数量等于设定值，则控制摄像模块10控制电机正向转动将挡板8立起，停止鱼苗进入收集通道6，以实现对鱼苗的自动计数并打包。

进一步的，所述的步骤S1前，还包括如下步骤：

S0.1拍摄需要识别的鱼苗照片，获得数据素材，将数据素材利用专业标注工具软件labelme进行标注分析，标签设置为鱼苗；

S0.2利用完成了标注的照片训练获得鱼苗识别模型，将鱼苗识别模型存储至识别子模块15。训练利用公开AI开发平台物体检测功能部分进行训练。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种鱼苗自动识别计数装置，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)的顶部分别设有通道口(2)和观察口(3)，所述箱体(1)的内部依次连通设有导向通道(4)、计数通道(5)、收集通道(6)和打包管道(7)，所述导向通道(4)前端与通道口(2)固定连接，所述的计数通道(5)倾斜设置，所述的观察口(3)位于计数通道(5)正上方，所述的收集通道(6)倾斜设置且从前端至后端逐渐收窄，所述的计数通道(5)和收集通道(6)的连接处内部设有挡板(8)，所述计数通道(5)的外侧设有控制挡板(8)放下或立起以将计数通道(5)和收集通道(6)连通或关闭的转动驱动机构，所述打包管道(7)的右端穿过并伸出箱体(1)，所述的箱体(1)内还设有灯板(9)，所述的灯板(9)位于计数通道(5)下方，还设有控制摄像模块(10)，所述的控制摄像模块(10)的摄像头(16)位于观察口(3)上方，所述的计数通道(5)为透明管道，所述的控制摄像模块(10)与转动驱动机构无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种鱼苗自动识别计数装置，其特征在于，所述的转动驱动机构包括电机(11)，所述挡板(8)的底端通过转动轴(12)与计数通道(5)转动连接，所述的电机(11)设置在计数通道(5)外侧，且所述转动轴(12)的一端贯穿计数通道(5)与电机(11)的输出端固定连接，所述的挡板(8)与计数通道(5)的连接处设有密封圈(13)，所述的转动轴(12)与计数通道(5)之间通过密封轴承连接，所述的电机(11)与控制摄像模块(10)电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种鱼苗自动识别计数装置，其特征在于，所述的控制摄像模块(10)包括：

控制子模块(14)，用于统计鱼苗数量及控制电机(11)的转动；

识别子模块(15)，用于存储识别从计数通道(5)进入收集通道(6)的鱼苗的模型；

摄像头(16)，用于获取计数通道(5)的实时图像；

所述的识别子模块(15)分别与控制子模块(14)和摄像头(16)电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种鱼苗自动识别计数装置，其特征在于，所述计数通道(5)的下方设有支撑板(17)和支撑柱(18)，所述的支撑板(17)与箱体(1)内壁固定连接，所述支撑柱(18)的顶部与计数通道(5)的底部固定连接，所述支撑柱(18)的底部与支撑板(17)的顶部固定连接，所述的灯板(9)固定在支撑板(17)的上表面。

5.根据权利要求1所述的一种鱼苗自动识别计数装置，其特征在于，所述计数通道(5)的倾斜角度为5～15°，所述的收集通道(6)的倾斜角度为10～20°。

6.根据权利要求1所述的一种鱼苗自动识别计数装置，其特征在于，所述的灯板(9)为多个，多个所述的灯板(9)均匀分布在计数通道(5)下方，所述的灯板(9)连接外部电源。

7.一种如权利要求1所述鱼苗自动识别计数装置的计数方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将所述控制摄像模块(10)的摄像头(16)放置在观察口(3)上方，在控制摄像模块(10)中设定鱼苗的需求数量，在所述打包管道(7)的右端放置打包袋，往所述的通道口(2)中倒入鱼苗；

S2在所述的控制摄像模块(10)中选择开始计数，所述的控制摄像模块(10)控制电机反向转动将挡板(8)放下；

S3所述的控制摄像模块(10)开始对从计数通道(5)进入收集通道(6)的鱼苗进行识别计数，当进入收集通道(6)的鱼苗数量达到设定值，所述的控制摄像模块(10)控制电机正向转动将挡板(8)立起，停止鱼苗进入收集通道(6)完成本次计数。

8.根据权利要求7所述的一种鱼苗自动识别计数方法，其特征在于，所述的步骤S1前，还包括如下步骤：

S0.1拍摄需要识别的鱼苗照片，获得数据素材，将数据素材进行标注分析，标签设置为鱼苗；

S0.2利用完成了标注的照片训练获得鱼苗识别模型，将鱼苗识别模型存储至识别子模块(15)。

9.根据权利要求7所述的一种鱼苗自动识别计数方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的控制摄像模块(10)对鱼苗进行识别计数时，以鱼苗进入摄像头(16)的视野中与水流流向相垂直并处于下流一侧边界时，确认有一尾鱼苗通过，将识别鱼苗数量加1。

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