CN116145626A - 过鱼监测装置 - Google Patents
过鱼监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116145626A CN116145626A CN202211695060.0A CN202211695060A CN116145626A CN 116145626 A CN116145626 A CN 116145626A CN 202211695060 A CN202211695060 A CN 202211695060A CN 116145626 A CN116145626 A CN 116145626A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fish
- module
- camera
- data acquisition
- monitoring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
- E02B8/08—Fish passes or other means providing for migration of fish; Passages for rafts or boats
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B1/00—Equipment or apparatus for, or methods of, general hydraulic engineering, e.g. protection of constructions against ice-strains
- E02B1/006—Arresting, diverting or chasing away fish in water-courses or water intake ducts, seas or lakes, e.g. fish barrages, deterrent devices ; Devices for cleaning fish barriers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
- E02B8/08—Fish passes or other means providing for migration of fish; Passages for rafts or boats
- E02B8/085—Devices allowing fish migration, e.g. fish traps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/96—Sonar systems specially adapted for specific applications for locating fish
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06M1/00—Design features of general application
- G06M1/08—Design features of general application for actuating the drive
- G06M1/10—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means
- G06M1/101—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means by electro-optical means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/10—Image acquisition
- G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
- G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
- G06V10/141—Control of illumination
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
- G06V10/764—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning using classification, e.g. of video objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
- G06V10/82—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning using neural networks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/60—Ecological corridors or buffer zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
Abstract
本发明涉及鱼道技术领域,具体涉及一种过鱼监测装置。本发明提供的过鱼监测装置包括:围栏,内壁围成适于洄游鱼类穿过的通道,围栏适于固定在鱼道的内部;若干个栅条,布置于围栏的内部,适于将围栏的内部通道分隔为多个过鱼单元;摄像头,与栅条连接,适于对过鱼单元进行拍摄;数据采集模块,与摄像头通信连接,适于获取摄像头的拍摄视频信息;控制模块,与摄像头、数据采集模块通信连接,适于控制摄像头、数据采集模块的运行状态。本发明提供的过鱼监测装置,提高了摄像头获取的图像质量,利于后续针对鱼类的识别与统计。
Description
技术领域
本发明涉及鱼道技术领域,具体涉及一种过鱼监测装置。
背景技术
鱼道,就是供鱼类洄游的通道,由于人类活动破坏了鱼类洄游的通道而采取的补救措施,一般通过在水闸或坝上修建人工水槽来保护鱼类的习性。鱼道建设完成后,可安装监测系统用于对洄游鱼类进行监测统计,帮助衡量过鱼设施给环境带来的效益,并为后期运行优化提供支撑。
现有技术只是在鱼道内架设摄像头,对鱼道内的情况进行拍摄,这种方式存在的问题主要有:1、当鱼道内水体过于浑浊时,无法有效的通过摄像头对鱼道经过的鱼进行监测;2、洄游鱼类在摄像头的视角中易发生重叠,不利于后续针对鱼类的统计与识别;3、洄游鱼类易在鱼道内来回游动,不利于后续针对鱼类的统计分析。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中鱼道内的摄像头难以获取高质量的原始数据,不利于后期统计分析的缺陷,从而提供一种过鱼监测装置。
本发明提供的过鱼监测装置,包括:
围栏,内壁围成适于洄游鱼类穿过的通道,所述围栏适于固定在鱼道的内部;
若干个栅条,布置于所述围栏的内部,适于将所述围栏的内部通道分隔为多个过鱼单元;
摄像头,与所述栅条连接,适于对所述过鱼单元进行拍摄;
数据采集模块,与所述摄像头通信连接,适于获取所述摄像头的拍摄视频信息;
控制模块,与所述摄像头、所述数据采集模块通信连接,适于控制所述摄像头、所述数据采集模块的运行状态。
可选的,所述栅条不均匀排布,适于将所述围栏的内部通道分隔为多个大小不一的过鱼单元。
可选的,所述栅条安装有补光灯,所述补光灯适于辅助所述摄像头拍摄,所述补光灯与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述补光灯的运行状态。
可选的,所述摄像头安装于所述栅条的内部,所述栅条至少部分采用透明材料以供所述摄像头拍摄。
可选的,所述过鱼监测装置还安装有清洁系统,所述清洁系统包括驱动组件和清洁刷,所述驱动组件与所述围栏或所述栅条连接,所述驱动组件的输出端与所述清洁刷连接,所述驱动组件适于驱动所述清洁刷清洗所述栅条的外壁,所述驱动组件与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述驱动组件的运行状态。
可选的,所述驱动组件包含伸缩结构,所述伸缩结构与所述清洁刷连接,所述伸缩结构具有使所述清洁系统不遮挡所述摄像头视野的收缩状态和利于清洁的伸展状态。
可选的,所述过鱼监测装置还包括红外计数模块,所述红外计数模块与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述红外计数模块包括相向设置的红外光栅和接收器,所述红外光栅和所述接收器固定于所述围栏的内壁,所述数据采集模块适于接收由鱼类遮挡产生的光栅信号,所述控制模块适于控制所述红外计数模块的运行状态;
和/或所述过鱼监测装置还包括水情监测模块,所述水情监测模块与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述数据采集模块适于获取水情监测模块得到的水文信息数据,所述控制模块适于控制所述水情监测模块的运行状态。
可选的,所述过鱼监测装置还包括诱鱼装置,所述诱鱼装置适于布置在所述鱼道的入口处,诱使洄游鱼类进入所述鱼道,所述诱鱼装置与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述诱鱼装置的运行状态。
可选的,所述过鱼监测装置还包括无线声纳探头,所述无线声纳探头适于布置在所述鱼道的入口处,所述无线声纳探头与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述数据采集模块适于采集所述无线声纳探头发出的声波信号,所述控制模块适于控制所述无线声纳探头的运行状态。
可选的,所述过鱼监测装置还包括上位机监控系统,所述上位机监控系统与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述上位机监控系统适于处理所述数据采集模块采集的数据,所述控制模块适于控制所述上位机监控系统的运行状态,所述上位机监控系统包括数据显示模块,所述数据显示模块适于显示所述摄像头所拍摄的图像;
和/或所述上位机监控系统包括鱼类识别模块,所述鱼类识别模块适于对所述摄像头所拍摄的图像分析处理,其中包括对所述图像进行鱼类识别。
本发明具有以下优点:
1.本发明提供的过鱼监测装置,围栏与鱼道固定连接,内壁围成可使洄游鱼类穿过的通道,有若干个栅条布置于围栏的内部,将围栏的内部通道分隔为多个过鱼单元,栅条连接有摄像头,可对各个过鱼单元进行拍摄。围栏的内部通道分隔为多个过鱼单元,使洄游鱼类在摄像头的视角中不易重叠,洄游鱼类在较窄的过鱼单元内不易来回游动,避免摄像头对同一洄游鱼类重复拍摄而影响后续的统计与识别结果,在水体浑浊的条件下洄游鱼类仍具有一定的辨识度,提高了摄像头获取的图像质量,利于后续针对鱼类的统计与识别。
2.本发明提供的过鱼监测装置,栅条不均匀排布,将围栏的内部通道分隔为多个大小不一的过鱼单元,便于摄像头获取高质量图像的同时,保证体型较大的鱼类能够顺利通过鱼道,同时避免杂物进入鱼道后在过鱼单元的入口堆积,利于过鱼监测装置的稳定运行。
3.本发明提供的过鱼监测装置,摄像头安装于栅条的内部,使摄像头不易与经过的鱼群发生碰撞,保证摄像头能够稳定工作,同时减少了摄像头的视野盲区,使摄像头拍摄的图像具有更高参考价值。
4.本发明提供的过鱼监测装置,清洁系统能够避免栅条受到污染,影响摄像头的拍摄质量,使摄像头能够长期提供清晰的拍摄图像。
5.本发明提供的过鱼监测装置,驱动组件包含伸缩结构,伸缩结构与清洁刷连接,能够为清洁刷提供更大的清洗范围,同时在清洗系统不启用时,能够避免遮挡摄像头视野,保证摄像头的拍摄质量。
6.本发明提供的过鱼监测装置,鱼群进入装置范围后,可利用红外光栅对鱼类数量进行初步统计,结合摄像头所拍得的图像对洄游鱼类的种类和体型比例进一步分析,并利用深度学习神经网络模拟人类的神经元对鱼类图像进行学习分类,使用预设模型对鱼类进行检测识别,并辅以图像标签获取模块对鱼类图像样本进行标注,不断扩充鱼类样本库,更准确地实现对鱼类种类的智能识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例过鱼监测装置的结构示意图;
图2为本发明实施例过鱼监测装置的俯视图;
图3为本发明实施例过鱼监测装置中红外计数模块的结构示意图;
图4为本发明实施例过鱼监测装置中清洁系统的结构示意图;
图5为本发明实施例过鱼监测装置中栅条的排布示意图。
附图标记说明:
10、鱼道;11、围栏;21、横梁;22、栅条;23、摄像头;24、补光灯;30、清洁系统;31、电动推杆;32、安装板;33、电动机;34、清洁刷;40、红外计数模块;41、红外光栅;42、接收器;50、水情监测模块;51、流速传感器;52、流量计;53、温度传感器;61、诱鱼装置;62、无线声纳探头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,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;可以是直接相连,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
参考图1-图5,本发明实施例提供的过鱼监测装置,包括:
围栏11,内壁围成适于洄游鱼类穿过的通道,围栏11适于固定在鱼道10的内部;
若干个栅条22,布置于围栏11的内部,适于将围栏11的内部通道分隔为多个过鱼单元;
摄像头23,与栅条22连接,适于对各个过鱼单元进行拍摄;
数据采集模块,与摄像头23通信连接,适于获取摄像头23的拍摄视频信息;
控制模块,与摄像头23、数据采集模块通信连接,适于控制摄像头23、数据采集模块的运行状态。
本实施例中,围栏11与鱼道10固定连接,内壁围成可使洄游鱼类穿过的通道,有若干个栅条22布置于围栏11的内部,将围栏11的内部通道分隔为多个过鱼单元,摄像头与栅条固定并转动连接,可对各个过鱼单元进行拍摄。围栏11的内部通道分隔为多个过鱼单元,使洄游鱼类在摄像头23的视角中不易重叠,洄游鱼类在较窄的过鱼单元内不易来回游动,避免摄像头23对同一洄游鱼类重复拍摄而影响后续的统计与识别结果,在水体浑浊的条件下洄游鱼类仍具有一定的辨识度,提高了摄像头23获取的图像质量,利于后续针对鱼类的统计与识别。
本实施例中,对围栏11在鱼道10中的空间占据大小不作具体限定,作为一种实施方式,围栏11的截面积仅占所在鱼道段的截面积的一部分,作为另一种实施方式,围栏11占据所在鱼道段的整个空间,围栏11与鱼道10的内壁固定连接。
本实施例中,对围栏11所围成的过鱼通道的形状不作具体限定,作为一种实施方式,过鱼通道的截面为方形。
本实施例中,对栅条22的数量不作具体限定,视鱼道10的整体宽度而定,保证鱼类能够顺利通过过鱼单元即可。
本实施例中,对栅条22的排布方式不作具体限定,作为一种实施方式,栅条22等间距排布,使各个过鱼单元的宽度一致;作为另一种实施方式,栅条22不均匀排布,将围栏11的内部通道分隔为多个大小不一的过鱼单元。具体的,参考图1、图2和图5,围栏11内设置4道栅条22,4道栅条22不均匀排布,将围栏11内的一段通道分隔为3个宽度不一的过鱼单元,图5中最右侧的过鱼单元具有最大宽度。
本实施方式中,栅条22不均匀排布,将围栏11的内部通道分隔为多个大小不一的过鱼单元,便于摄像头23获取高质量图像的同时,保证体型较大的鱼类能够顺利通过鱼道10,同时避免杂物进入鱼道10后在过鱼单元的入口堆积,利于过鱼监测装置的稳定运行。
作为一种优选的实施方式,栅条22可预先安装固定在一横梁21上,再将横梁21固定于围栏11的内壁。
本实施方式中,对摄像头23的布置位置及数量不作具体限定,能够完成对所有过鱼单元的监测即可,其可以是摄像头23安装在个别的栅条22上,也可以是每道栅条22上均安装有摄像头23,作为一种具体的实施方式,参考图5,图5中每道栅条22上安装有3个摄像头23,以对一邻侧过鱼单元进行监测,最右侧的过鱼单元因具有较大宽度,可调用邻近的两道栅条22上安装的摄像头23对其拍摄,利于后期对拍摄视频信息对比分析,提高数据的可信度。
作为一种实施方式,摄像头23通过光纤与数据采集模块连接,数据采集模块接收摄像头23传输的鱼类的原始视频,并对原始视频进行降噪预处理。
本实施方式中,对摄像头23与栅条22的连接位置不作具体限定,作为一种实施方式,摄像头23固定在栅条22的外壁;作为另一种实施方式,摄像头23安装于栅条22的内部,栅条22至少部分采用透明材料以便于摄像头23拍摄,本实施方式中,摄像头23与栅条22可以是固定连接,也可以是利于调整监测视角的可转动连接。
本实施方式中,摄像头23安装于栅条22的内部,使摄像头23不易与经过的鱼群发生碰撞,保证摄像头23能够稳定工作,同时减少了摄像头23的视野盲区,使摄像头23拍摄的图像具有更高参考价值。
易于理解的,栅条22至少部分采用透明材料以使内部的摄像头23正常拍摄,透明材料可以选用有机玻璃,也可以选择无机玻璃,此处不作具体限定。
在一个优选的实施方式中,栅条22安装有补光灯24,补光灯24适于辅助摄像头23拍摄,补光灯24与控制模块通信连接。
本实施方式中,补光灯24可为摄像头23提供照明,补光灯24可以是设置在栅条22的外壁,也可以是设置在栅条22的内壁,具体的,参考图5,补光灯24设置在栅条22的内壁,照射方向与摄像头23的拍摄方向一致。
在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,过鱼监测装置还安装有清洁系统30,清洁系统30包括驱动组件和清洁刷34,驱动组件与围栏11或栅条22连接,驱动组件的输出端与清洁刷34连接,驱动组件适于驱动清洁刷34清洗栅条22的外壁,驱动组件与控制模块通信连接,控制模块适于控制驱动组件运行状态。
本实施方式中,清洁系统30能够避免栅条22受到污染,影响摄像头23的拍摄质量,使摄像头23能够长期提供清晰的拍摄图像。
在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,驱动组件包含伸缩结构,伸缩结构与清洁刷34连接,伸缩结构具有使清洁系统30不遮挡摄像头23视野的收缩状态和利于清洁的伸展状态。
本实施方式中,驱动组件包含伸缩结构,伸缩结构与清洁刷34连接,能够为清洁刷34提供更大的清洗范围,同时在清洗系统不启用时,能够避免遮挡摄像头23视野,保证摄像头23的拍摄质量。
作为一种具体的实施方式,参考图4,驱动组件包括电动推杆31和电动机33,电动推杆31的壳体与围栏11或栅条22固定,电动推杆31的推杆与电动机33连接,电动机33的输出轴与清洁刷34固定连接,本实施方式中,电动推杆31的推杆通过伸缩能够调节清洁刷34的位置,电动机33的输出轴通过转动能够带动清洁刷34清洁栅条22的外壁。
进一步的,参考图4,电动推杆31的推杆与安装板32的一侧固定,安装板32的另一侧固定有电动机33,电动推杆31的推杆带动安装板32移动,进而实现对安装板32上所有清洁刷34位置的调节,此外电动推杆31的数量与清洁刷34的数量也不需要一一对应,降低了产品成本。
作为一种优选的实施方式,过鱼监测装置还包括红外计数模块40,红外计数模块40与数据采集模块、控制模块通信连接,参考图3,红外计数模块40包括相向设置的红外光栅41和接收器42,红外光栅41和接收器42固定于围栏11的内壁,数据采集模块适于接收由鱼类遮挡产生的光栅信号,控制模块适于控制红外计数模块40的运行状态。具体的,红外光栅41采用光栅LGS100。
本实施方式中,红外光栅41与接收器42一一对应安装在围栏11的内壁上,红外光栅41向接收器42发出红外光,数据采集模块接收由鱼类遮挡产生的光栅信号,并基于光栅信号得到鱼类数量等信息。
作为一种优选的实施方式,过鱼监测装置还包括水情监测模块50,水情监测模块50与数据采集模块、控制模块通信连接,数据采集模块适于获取水情监测模块50得到的水文信息数据,控制模块适于控制水情监测模块50的运行状态。
本实施方式中,对水情监测模块50的结构不作具体限定,作为一种实施方式,水情监测模块50包括设置在围栏11的内部的流速传感器51、流量计52、温度传感器53,数据采集模块适于获取水情监测模块50得到的水体流速、流量及温度。
作为一种优选的实施方式,过鱼监测装置还包括诱鱼装置61,诱鱼装置61适于布置在鱼道10的入口处,诱使洄游鱼类进入鱼道10,诱鱼装置61与控制模块通信连接,控制模块适于控制诱鱼装置61的运行状态。
本实施方式中,诱鱼装置61布置在鱼道10的入口处,能够引导鱼群进入鱼道10,提升鱼道10建设价值,提高过鱼监测装置的监测效率。
本实施方式中,对诱鱼装置61的结构不作具体限定,作为一种实施方式,诱鱼装置61包括补水管、水泵,补水管的出水口设置在鱼道10的入口处,补水管与水泵连接,水泵适于为补水管泵送流水,利用鱼类的上溯习性吸引鱼类进入鱼道10;作为另一种实施方式,诱鱼装置61包括布置在鱼道10的入口处的诱鱼灯带。
在上述实施方式的基础上,在一个优选的实施方式中,过鱼监测装置还包括无线声纳探头62,无线声纳探头62适于布置在鱼道10的入口处,无线声纳探头62与数据采集模块、控制模块通信连接,数据采集模块适于采集无线声纳探头62发出的声波信号,控制模块适于控制无线声纳探头62的运行状态。
本实施方式中,无线声纳探头62布置在鱼道10入口附近,可发出声波信号,数据采集模块采集在水中接触物体后反馈回来的声波信号,判断附近是否存在鱼群,附近存在鱼群再通过控制模块启用诱鱼装置61,节约能源。
在一个优选的实施方式中,过鱼监测装置还包括上位机监控系统,上位机监控系统与数据采集模块、控制模块通信连接,数据采集模块将接收到的数据转化为数字信号输送至上位机监控系统,由上位机监控系统对数据进行处理,控制模块适于控制上位机监控系统的运行状态。
在一个优选的实施方式中,上位机监控系统包括数据显示模块,数据显示模块适于显示摄像头23所拍摄的图像。具体的,数据显示模块包括显示器,数据显示模块的数量可以是多个,如在每个鱼道监测站均设置一个数据显示模块,用于分别显示每个鱼道监测点(即鱼道10中设有过鱼监测装置的鱼道段)的数据,也可以只设置一个数据显示模块,显示所有鱼道监测点的数据。
数据显示模块可实现对拍摄图像的实时显示,当过鱼监测装置安装有水情监测模块50时,数据显示模块还可以实时显示水文信息数据,数据显示模块显示以日、周、月为节点内的水情信息,水文信息数据包括流量、流速、水温。
当过鱼监测装置安装有红外计数模块40时,上位机监控系统还能处理数据采集模块所获取的光栅信号,得到以日、周、月为节点内的鱼类通过数量,并将其通过数据显示模块显示。
在一个优选的实施方式中,上位机监控系统包括鱼类识别模块,鱼类识别模块适于对摄像头23所拍摄的图像分析处理,其中包括对图像进行鱼类识别。当过鱼监测装置安装有红外计数模块40时,上位机监控系统还能统计鱼类数量。
具体的,鱼类识别模块包括图像样本采集模块、图像标签获取模块、鱼类数据集构成模块和训练模块,图像样本采集模块将鱼类视频抽帧处理得到若干帧图像,采集各种鱼类的图像样本,包括鱼类姿态特征图片、鱼类颜色和纹理特征图片、鱼类局部独特特征图片和鱼类体长比例特征图片;图像标签获取模块对图像样本进行标注(具体可以使用Labe1Img),得到各种鱼类的图片标签;鱼类数据集构成模块由图像样本和图片标签组成;训练模块将鱼类数据集随机划分为训练集和测试集,利用训练集对预设模型进行训练(具体可以是YOLOv3网络模型),并利用测试集验证训练后的预设模型,得到训练完成的预设模型,利用训练完成的预设模型对摄像头23获取的图像进行鱼类识别,并对完成识别的各种鱼类进行数量统计。
作为一种实施方式,上位机监控系统还包括存储器,鱼类监控录像可以以时间为标签上传至云端,也可以直接保存至存储器中,鱼类监控录像包括摄像头23获取的鱼类视频和由水情监测模块50获取的同一时间的水文信息数据。
作为一种实施方式,数据采集模块、上位机监控系统和控制模块可以做成一体结构,数据采集模块能够收集鱼类视频、光栅信号、水文信息数据、声波信息,并对数据处理转化输送至上位机监控系统,上位机监控系统能够实现对前述数据的分析处理。
基于上述具体实施方式,本实施例过鱼监测装置的工作原理为:
过鱼监测装置的围栏11与鱼道10固定连接,内壁围成可使洄游鱼类穿过的通道,设置若干个栅条22布置于围栏11的内部,将围栏11的内部通道分隔为多个过鱼单元,栅条22连接有摄像头23,可对各个过鱼单元进行拍摄,栅条22外侧设置有清洁系统30保证摄像头23的拍摄质量,鱼道10入口安装无线声纳探头62判断鱼群位置,附近存在鱼群时,控制模块打开诱鱼装置61吸引鱼群进入鱼道10,鱼群进入装置范围后,利用红外光栅41对鱼类数量进行初步统计,结合摄像头23所拍得的图像对具体鱼类的种类和体型比例进一步分析,并利用深度学习神经网络模拟人类的神经元对鱼类图像进行学习分类,使用YOLOv3网络模型对鱼类进行检测识别,并辅以Labe1Img对鱼类图像样本进行标注,不断扩充鱼类样本库,更准确地实现对鱼类种类的智能实时识别。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种过鱼监测装置,其特征在于,包括:
围栏(11),内壁围成适于洄游鱼类穿过的通道,所述围栏(11)适于固定在鱼道(10)的内部;
若干个栅条(22),布置于所述围栏(11)的内部,适于将所述围栏(11)的内部通道分隔为多个过鱼单元;
摄像头(23),与所述栅条(22)连接,适于对所述过鱼单元进行拍摄;
数据采集模块,与所述摄像头(23)通信连接,适于获取所述摄像头(23)的拍摄视频信息;
控制模块,与所述摄像头(23)、所述数据采集模块通信连接,适于控制所述摄像头(23)、所述数据采集模块的运行状态。
2.根据权利要求1所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述栅条(22)不均匀排布,适于将所述围栏(11)的内部通道分隔为多个大小不一的过鱼单元。
3.根据权利要求1所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述栅条(22)安装有补光灯(24),所述补光灯(24)适于辅助所述摄像头(23)拍摄,所述补光灯(24)与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述补光灯(24)的运行状态。
4.根据权利要求1所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述摄像头(23)安装于所述栅条(22)的内部,所述栅条(22)至少部分采用透明材料以供所述摄像头(23)拍摄。
5.根据权利要求4所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述过鱼监测装置还安装有清洁系统(30),所述清洁系统(30)包括驱动组件和清洁刷(34),所述驱动组件与所述围栏(11)或所述栅条(22)连接,所述驱动组件的输出端与所述清洁刷(34)连接,所述驱动组件适于驱动所述清洁刷(34)清洗所述栅条(22)的外壁,所述驱动组件与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述驱动组件的运行状态。
6.根据权利要求5所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述驱动组件包含伸缩结构,所述伸缩结构与所述清洁刷(34)连接,所述伸缩结构具有使所述清洁系统(30)不遮挡所述摄像头(23)视野的收缩状态和利于清洁的伸展状态。
7.根据权利要求1-6任一项所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述过鱼监测装置还包括红外计数模块(40),所述红外计数模块(40)与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述红外计数模块(40)包括相向设置的红外光栅(41)和接收器(42),所述红外光栅(41)和所述接收器(42)固定于所述围栏(11)的内壁,所述数据采集模块适于接收由鱼类遮挡产生的光栅信号,所述控制模块适于控制所述红外计数模块(40)的运行状态;
和/或所述过鱼监测装置还包括水情监测模块(50),所述水情监测模块(50)与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述数据采集模块适于获取水情监测模块(50)得到的水文信息数据,所述控制模块适于控制所述水情监测模块(50)的运行状态。
8.根据权利要求1-6任一项所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述过鱼监测装置还包括诱鱼装置(61),所述诱鱼装置(61)适于布置在所述鱼道(10)的入口处,诱使洄游鱼类进入所述鱼道(10),所述诱鱼装置(61)与所述控制模块通信连接,所述控制模块适于控制所述诱鱼装置(61)的运行状态。
9.根据权利要求8所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述过鱼监测装置还包括无线声纳探头(62),所述无线声纳探头(62)适于布置在所述鱼道(10)的入口处,所述无线声纳探头(62)与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述数据采集模块适于采集所述无线声纳探头(62)发出的声波信号,所述控制模块适于控制所述无线声纳探头(62)的运行状态。
10.根据权利要求1-9任一项所述的过鱼监测装置,其特征在于,所述过鱼监测装置还包括上位机监控系统,所述上位机监控系统与所述数据采集模块、所述控制模块通信连接,所述上位机监控系统适于处理所述数据采集模块采集的数据,所述控制模块适于控制所述上位机监控系统的运行状态,所述上位机监控系统包括数据显示模块,所述数据显示模块适于显示所述摄像头(23)所拍摄的图像;
和/或所述上位机监控系统包括鱼类识别模块,所述鱼类识别模块适于对所述摄像头(23)所拍摄的图像分析处理,其中包括对所述图像进行鱼类识别。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211695060.0A CN116145626A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 过鱼监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211695060.0A CN116145626A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 过鱼监测装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116145626A true CN116145626A (zh) | 2023-05-23 |
Family
ID=86351866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211695060.0A Pending CN116145626A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 过鱼监测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116145626A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116721531A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-09-08 | 黑龙江省水利科学研究院 | 一种河道内生态流量监测断面生态流量实时预警设备及方法 |
-
2022
- 2022-12-28 CN CN202211695060.0A patent/CN116145626A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116721531A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-09-08 | 黑龙江省水利科学研究院 | 一种河道内生态流量监测断面生态流量实时预警设备及方法 |
CN116721531B (zh) * | 2023-06-01 | 2023-11-17 | 黑龙江省水利科学研究院 | 一种河道内生态流量监测断面生态流量实时预警设备及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3644717B1 (en) | Data collection method for feeding aquatic animals | |
EP3199022B1 (en) | Smart imaging system and insect-trapping apparatus provided with same | |
RU2555438C2 (ru) | Прибор для мониторинга насекомых в реальном времени | |
CN116145626A (zh) | 过鱼监测装置 | |
CN108182467B (zh) | 一种鱼道过鱼红外扫描计数装置 | |
CN107549049A (zh) | 一种笼养鸡健康状况自动化监测装置 | |
CN104520436A (zh) | 微生物评价系统 | |
CN114594533A (zh) | 一种基于自适应高斯混合算法的视频雨量监测方法与装置 | |
CN111028480A (zh) | 一种落水检测与报警系统 | |
CN109380146A (zh) | 生猪自动测量装置和方法 | |
JP4256441B2 (ja) | 捕虫装置及び捕虫シートの検査方法 | |
CN111797831A (zh) | 基于bim和人工智能的家禽进食并行异常检测方法 | |
EP3769036B1 (en) | Method and system for extraction of statistical sample of moving fish | |
CN216351838U (zh) | 一种农作物监测系统 | |
CN115866415A (zh) | 一种利用水下摄像头技术的鱼道过鱼监测方法 | |
CN204948259U (zh) | 基于数字图像的水质监测仪器 | |
CN213427788U (zh) | 一种水产动物生命体征参数检测装置 | |
CN116171914A (zh) | 集鱼智能计数自动报警启动作业系统及方法 | |
CN217065118U (zh) | 可升降拍照平台式虫情测报灯 | |
CN216083100U (zh) | 一种水下鱼类信息采集装置 | |
WO2019048601A1 (de) | Automatische früherkennung von rauch, russ und feuer mit erhöhter erkennungssicherheit | |
CN112106716A (zh) | 一种水产动物生命体征参数检测装置及使用方法 | |
RU2716418C1 (ru) | Устройство для подсчета рыбы | |
CN114495284A (zh) | 一种基于实例分割的猪群遮挡分割识别方法及装置 | |
CA1336276C (en) | Inventory system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |