CN201302730Y - 基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，包括一套数据采集装置和一个计数方法，所说数据采集装置是由放置鱼苗的水箱[4]、以数字摄像头为主的鱼苗图像数字拍摄系统、计算机和连接计算机与数字拍摄系统的信号连接装置构成，所说计算方法是存储于计算机寄存器中的通过鱼苗图像分析对鱼苗计数的计算机程序，其中鱼苗图像数字拍摄系统有两套，且两个数字摄像头以正交的相互位置安装在水箱上，两个摄像头[2、7]分别经信号连接装置[10]与计算机[9]连接，使计算机获得的鱼苗图像有鱼苗在水箱中的平面和立面两个分布图像。本实用新型与现有技术相比，弥补了单一平面分布信息的不足，经实际检验系统误差在5％以下。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，属生活需要之农业中鱼类养殖技术领域。
背景技术
为解决人类对水产食品需求的不断增长和渔业资源的严重衰退的矛盾，水产养殖业逐渐成为人类获得水产品的主要手段。在水产养殖中，鱼苗的精确计数是科学投饵、养殖密度控制、鱼苗的存活率评估和鱼苗购销等养殖规范化管理的保障基础，是实施水产养殖自动化的根本保证。
以往尚无专门的鱼苗的计数方式，而是采用传统的肉眼计数、人工计算方式进行。通常是先将全部鱼苗收集，集中分配到收集桶中，再取其中一收集桶来做计数，计算出此收集桶中鱼苗的数目后，再乘以收集桶的个数，估算出全部有多少鱼苗。此种传统方法对于体积非常小、生命力低的幼苗有以下几大缺点：
1、每个收集桶中鱼苗数目大约有一万至两万只不等，计数准确率低、计数时间非常久；
2、肉眼会因为时间一久而产生疲劳的现象，使计数的准确率进一步降低；
3、离水操作，鱼苗存活率低；
传统的人工计数方式还有碗计数、比例法等，但这些计数方法同样存在人为因素影响大、费时费力和误差不定的缺点。因些，按传统的计数方法，鱼苗精确计数非常困难。
为克服上述问题，有台湾中山大学硕士论文《简易鱼苗自动点算系统设计》介绍了一种通过图像处理对水箱内鱼苗进行计数的系统，包括一套数据采集装置和一个计算方法，其中数据采集装置包括一方形白色可透光塑料水箱，一数字摄像机，用浮子安装在水箱水体上，镜头垂直指向水体，一计算机和连接摄像机与计算机的数据连接装置；而计算方法是一套采集数据和数据处理的程序。该系统实现了鱼苗的自动化计数，克服了传统的鱼苗计数方法所导致的各种缺陷，但是，由于该系统采用单一摄像头垂直拍摄，不同深度上的鱼苗在成像时有不同程度的失真，这就影响了该方法的实用性和实际计数的准确性，上文介绍的系统误差在15％左右。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型就是要提供一种更精确、更简便的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，以达到水产养殖中的鱼苗计数中自动、无干扰、高精、高效、低成本的效果，促进水产养殖自动化水平的发展。
本实用新型提供的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，包括一套数据采集装置和一个计数方法，所说数据采集装置是由放置鱼苗的水箱、以数字摄像头为主的鱼苗图像数字拍摄系统、计算机和连接计算机与数字拍摄系统的信号连接装置构成，所说计算方法是存储于计算机寄存器中的通过鱼苗图像分析对鱼苗计数的计算机程序，其中鱼苗图像数字拍摄系统有两套，且两个数字摄像头以正交的相互位置安装在水箱上，两个摄像头分别经信号连接装置与计算机连接，使计算机获得的鱼苗图像有鱼苗在水箱中的平面和立面两个分布图像。
本实用新型提供的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，利用两个数字摄像机分别从正交的两个方向对盛放有鱼苗的水箱进行图片拍摄，可获取水箱中鱼苗的立面和平面图像构成鱼苗立体分布的信息，弥补了单一平面分布信息的不足。本实用新型与现有技术相比有更高的鱼苗自动计数准确率，经实际检验系统误差在5％以下。
本实用新型提供的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，所说两个摄像头的安装方式是：一个镜头垂直向下置于水箱水体液面，一个镜头水平指向水体贴于水箱侧面，使装置安装方便和图像角度适合鱼的自然形态。
附图说明
附图为本实用新型所用装置构成图，图中：1-数字摄像头外壳，2-数字摄像头，3-数字摄像头固定装置，4-水箱，5-数字摄像头固定装置，6-数字摄像头外壳，7-数字摄像头，8-图像显示器，9-计算机，10-图像采集卡。
具体实施方式
如附图所示，一种基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，有两个数字摄像系统，包括数字摄像头外壳1、数字摄像头2、数字摄像头固定装置3组成的数字摄像系统A，数字摄像头固定装置5、数字摄像头外壳6、数字摄像头7组成的数字摄像系统B。有一台计算机9，两台摄像机的数据线经图像采集卡10插在计算机的数据接口上，计算机还有图像显示器8。有水箱4，水箱是长方体形状的透明塑料箱，水箱4内有水。所述图像拍摄系统A以所述数字摄像头2固定在所述数字摄像头外壳1内并通过所述数字摄像头固定装置3固定于水箱侧面，从水平方向指向水体获取装立面图像。所述图像拍摄系统B以数字图像摄像头6固定在所述数字摄像头外壳5内并通过所述数字摄像头固定装置7浮于水面，从垂直方指向水体获取平面图像。
操作时，先拍摄无鱼水体的背景图片并经计算机处理得到背景数据，再在水箱中放入已知数的鱼苗，两个数字图像摄像头器所拍摄的图像数据通过图像采集卡10采集进入计算机9，显示于图像显示器8，计算机对图像通过所述鱼苗图像分析软件进行分析计算，并与背景数据进行比较得出所测鱼苗数与图像数据间的关系，并对此关系进行储存。然后在所述水箱4内装入所需计数的鱼苗，所述图像拍摄系统A、B对其进行图像数据拍摄，通过所述的图像采集卡10采集进入所述计算机9，显示于图像显示器8，再通过所述鱼苗图像分析软件对获取的数据进行分析计算，以所储存的关系式计算得出水箱内的鱼苗尾数。根据实际操作考察，在水箱中投放的鱼苗为1500条，而本实施例系统的自动计数结果为1450条，即系统误差仅为3.3％。
Claims (2)
1、一种基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，包括一套数据采集装置和一个计数方法，所说数据采集装置是由放置鱼苗的水箱、以数字摄像头为主的鱼苗图像数字拍摄系统、计算机和连接计算机与数字拍摄系统的信号连接装置构成，所说计算方法是存储于计算机寄存器中的通过鱼苗图像分析对鱼苗计数的计算机程序，其特征是鱼苗图像数字拍摄系统有两套，且两个数字摄像头以正交的相互位置安装在水箱上，两个摄像头分别经信号连接装置与计算机连接，使计算机获得的鱼苗图像有鱼苗在水箱中的平面和立面两个分布图像。
2、如权利要求1所述的基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，其特征是所说两个摄像头的安装方式是：一个镜头垂直向下置于水箱水体液面，一个镜头水平指向水体贴于水箱侧面。
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|---|---|---|---|---|
| GB2480496A (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-23 | Henry James Innes Baxendell | Method and apparatus for the monitoring and control of pests in honeybee colonies |
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2008
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