CN211696587U

CN211696587U - 基于tof深度相机的剩余食料量监测系统

Info

Publication number: CN211696587U
Application number: CN202020557670.4U
Authority: CN
Inventors: 王雍涵; 邢丽玮; 周向阳; 张晶; 程国栋; 张洪宇; 韩书庆
Original assignee: Agricultural Information Institute of CAAS
Current assignee: Agricultural Information Institute of CAAS
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2030-04-15

Abstract

本实用新型涉及畜牧养殖技术领域，公开了基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统。该基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统包括：TOF深度相机和显示装置，TOF深度相机设置于食料桶桶体的内侧，用于采集食料桶桶体内剩余饲料的深度图像，TOF深度相机与显示装置电连接，显示装置安装于食料桶桶体的外侧。本实用新型实施例提供的一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，采用TOF深度相机采集食料桶桶体内剩余饲料的深度图像，并通过显示装置展示出来，从而能够实现对食料桶桶体中剩余饲料的精准监测，省时省力，促进养殖场的精细化养殖。

Description

基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统

技术领域

本实用新型涉及畜牧养殖技术领域，特别是涉及一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统。

背景技术

近年来，畜牧业逐渐向规模化、集约化方向发展，在养殖的整个过程中，饲料用量占总养殖成本的65％～80％，因此准确的检测出用料量不但可以实时了解饲料使用情况，同时还可以通过合理的调控达到最优喂食效果，有效控制成本，并能通过查询用料量间接了解畜禽的健康情况。

目前，针对食料桶中的剩余食量进行监测的剩余食料量监测设备比较少，而且精确度比较低，多数的剩余食料量监测方法还是主要依靠人工检查，一般采用肉眼观察或者用手敲击，通过声音来辨别剩余食料量，此方法存在一定误差，做不到要求的精细化管理，同时费时费力，因此，亟需设计一种可准确监测剩余食料量，并易于安装的监测系统，解决现有监测方法的剩余食料量监测精确度低、费时费力等问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的是提供一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，以解决现有技术中采用人工检查剩余食料量的方式存在的监测精确度低和费时费力的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，包括：TOF深度相机和显示装置，所述TOF深度相机设置于食料桶桶体的内侧，用于采集所述食料桶桶体内剩余饲料的深度图像，所述TOF深度相机与所述显示装置电连接，所述显示装置安装于所述食料桶桶体的外侧。

其中，所述TOF深度相机包括发射器和采集器，所述发射器用于向所述食料桶桶体内的剩余饲料表面发射光信号，所述采集器用于采集所述发射器发出并经剩余饲料表面反射后的光信号。

其中，所述TOF深度相机还包括计时器和图像处理设备，所述计时器分别与所述发射器和所述采集器电连接，所述计时器用于计算所述发射器发出的光信号经剩余饲料表面反射到所述采集器所用的时间，所述图像处理设备与所述计时器电连接，用于根据所述计时器得到的时间计算所述食料桶桶体内的剩余饲料的深度。

其中，还包括移动终端，所述移动终端包括数据处理设备和第一无线传输模块，所述TOF深度相机还包括第二无线传输模块，所述图像处理设备通过所述第二无线传输模块、所述第一无线传输模块与所述数据处理设备通信连接，所述数据处理设备通过所述图像处理设备得到的所述食料桶桶体内的剩余饲料的深度计算所述食料桶桶体内的剩余饲料的重量。

其中，还包括传感器和报警器，所述传感器设于所述食料桶桶体的内部，用于监测所述食料桶桶体内剩余饲料的深度，所述传感器与所述报警器连接。

其中，还包括防尘罩，所述防尘罩固定于所述食料桶桶体的外侧，并扣设于所述TOF深度相机的外侧。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供的一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，采用TOF深度相机采集食料桶桶体内剩余饲料的深度图像，并通过显示装置展示出来，从而能够实现对食料桶桶体中剩余饲料的精准监测，以便精确计算采食量，省时省力，促进养殖场的精细化养殖。

附图说明

图1为本实用新型实施例基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统的模块图。

附图标记：

1：食料桶桶体；2：TOF深度相机；201：发射器；202：采集器；203：计时器；204：图像处理设备；205：第二无线传输模块；3：LED显示器；4：防尘罩；5：移动终端；501：数据处理设备；502：第一无线传输模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例公开了一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，包括：TOF深度相机2和显示装置，TOF深度相机2设置于食料桶桶体1的内侧，用于采集食料桶桶体1内剩余饲料的深度图像，TOF深度相机2与显示装置电连接，显示装置安装于食料桶桶体1的外侧。

具体地，本实施例中的TOF深度相机2悬挂于食料桶桶体1内部的顶部正中心位置，并可360°对食料桶桶体1内部进行全方位无死角扫描。

根据已公开的中国专利《一种基于TOF相机的三维扫描系统及扫描方法》(申请号：CN201510868410.2)中已公开了利用TOF深度相机2对待测物体进行扫描成像的方法和系统，该系统包括：

成像与标定单元，其配置为，用于TOF三维扫描系统的搭建与标定；

控制与传输单元，其配置为，用于移动终端无线控制与传输；

扫描与上传单元，其配置为，用于三维扫描并将数据上传云端拼接。

基于上述系统和方法的TOF深度相机2可对食料桶桶体1剩余饲料的深度图像进行构建，本实施例中不需要进行拼接，将信息上传至移动终端5后仅需要计算食料桶桶体1内剩余饲料的重量即可，并通过显示装置显示出来，以便工作人员直观的观察到食料桶桶体1内的剩余饲料。显示装置可采用LED显示器3。

本实用新型实施例提供的一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，采用TOF深度相机2采集食料桶桶体1内剩余饲料的深度图像，并通过显示装置展示出来，从而能够实现对食料桶桶体1中剩余饲料的精准监测，以便精确计算采食量，省时省力，促进养殖场的精细化养殖。

其中，TOF深度相机2包括发射器201和采集器202，发射器201用于向食料桶桶体1内的剩余饲料表面发射光信号，采集器202用于采集发射器201发出并经剩余饲料表面反射后的光信号。本实施例中采用至少一台TOF深度相机2采集食料桶桶体1内部的剩余饲料。发射器201向饲料表面发射光信号，到达饲料表面后反射，采集器202采集到反射后的光信号。

其中，TOF深度相机2还包括计时器203和图像处理设备204，计时器203分别与发射器201和采集器202电连接，计时器203用于计算发射器201发出的光信号经剩余饲料表面反射到采集器202所用的时间，图像处理设备204与计时器203电连接，用于根据计时器203得到的时间计算食料桶桶体1内的剩余饲料的深度。本实施例中通过计时器203记录发射器201发射光信号到采集器202采集到反射后的光信号之间所用时间，为了简化计算过程，可将发射器201和采集器202设置于同一高度位置。在食料桶桶体1深度已知的情况下(可事先输入食料桶桶体深度数据或采用TOF深度相机2现场测量)，可通过食料桶桶体1深度减去计时器203得到的时间计算得到的剩余饲料的深度，即通过公式来计算剩余饲料的深度：

H＝H₁-vt/2

其中，H₁代表食料桶桶体1深度，单位为米；

H代表剩余饲料的深度，单位为米；

v代表光信号的传输速度，单位为米/秒；

t代表计时器203监测到时间，单位为秒。

其中，还包括移动终端5，移动终端5包括数据处理设备501和第一无线传输模块502，TOF深度相机2还包括第二无线传输模块205，图像处理设备204通过第二无线传输模块205、第一无线传输模块502与数据处理设备501通信连接，数据处理设备501通过图像处理设备204得到的食料桶桶体1内的剩余饲料的深度计算食料桶桶体1内的剩余饲料的重量。本实施例中的移动终端5可安装于食料桶桶体1外侧，也可拆卸下来使用，第一无线传输模块502和第二无线传输模块205可采用蓝牙模块进行传输，将图像处理设备204处理得到的食料桶桶体1内的剩余饲料的深度传输给移动终端5，利用数据处理设备501结合食料桶桶体1内部空间尺寸(包括食料桶桶体1内径等)和饲料的密度等数据，计算得出食料桶桶体1内剩余饲料的重量，其中，食料桶桶体1内部空间尺寸可事先测量好并输入或采用TOF深度相机2现场测量的方式。具体地，通过食料桶桶体1内径和食料桶桶体1内的剩余饲料的深度可计算得出食料桶桶体1内的剩余饲料的体积，结合饲料的密度，计算可得出剩余饲料的重量。LED显示器3显示出的图像可以为经过数据处理设备501计算得出的剩余饲料的重量数值。

其中，还包括传感器和报警器，传感器设于食料桶桶体1的内部，用于监测食料桶桶体内剩余饲料的深度，传感器与报警器连接。本实施例中的传感器可为液位传感器，报警器可采用蜂鸣器和警示灯等声光报警器，当食料桶桶体1内的剩余饲料下降到液位传感器以下高度时，液位传感器给报警器传递电信号，报警器开始报警，提醒工作人员基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统内剩余饲料不足，及时补充饲料。

其中，还包括防尘罩4，防尘罩4固定于食料桶桶体1的外侧，并扣设于TOF深度相机2的外侧。本实施例中采用防尘罩4覆盖于TOF深度相机2的外侧，与外界环境隔离，用于保持TOF深度相机2的清洁。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，包括：TOF深度相机和显示装置，所述TOF深度相机设置于食料桶桶体的内侧，用于采集所述食料桶桶体内剩余饲料的深度图像，所述TOF深度相机与所述显示装置电连接，所述显示装置安装于所述食料桶桶体的外侧。

2.根据权利要求1所述的基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，所述TOF深度相机包括发射器和采集器，所述发射器用于向所述食料桶桶体内的剩余饲料表面发射光信号，所述采集器用于采集所述发射器发出并经剩余饲料表面反射后的光信号。

3.根据权利要求2所述的基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，所述TOF深度相机还包括计时器和图像处理设备，所述计时器分别与所述发射器和所述采集器电连接，所述计时器用于计算所述发射器发出的光信号经剩余饲料表面反射到所述采集器所用的时间，所述图像处理设备与所述计时器电连接，用于根据所述计时器得到的时间计算所述食料桶桶体内的剩余饲料的深度。

4.根据权利要求3所述的基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端包括数据处理设备和第一无线传输模块，所述TOF深度相机还包括第二无线传输模块，所述图像处理设备通过所述第二无线传输模块、所述第一无线传输模块与所述数据处理设备通信连接，所述数据处理设备通过所述图像处理设备得到的所述食料桶桶体内的剩余饲料的深度计算所述食料桶桶体内的剩余饲料的重量。

5.根据权利要求1所述的基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，还包括传感器和报警器，所述传感器设于所述食料桶桶体的内部，用于监测所述食料桶桶体内剩余饲料的深度，所述传感器与所述报警器连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于TOF深度相机的剩余食料量监测系统，其特征在于，还包括防尘罩，所述防尘罩固定于所述食料桶桶体的外侧，并扣设于所述TOF深度相机的外侧。