NO312532B1 - Automatisk mateanordning samt fremgangsmåte derved - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en automatisk mateanordning for livsformer i vann, og en fremgangsmåte for benyttelse av denne. Særlig vedrører foreliggende oppfinnelse en automatisk mateanordning for livsformer i vann, slik som fisk i et fiskeoppdrett, hvor en mengde f6r styres i henhold til den mengde for som er nødvendig for livsformen i vann i overensstemmelse i målinger og analyser av livsformens grad av aktivitet ved bildebehandling.

I hovedtrekk bestemmes en passende mengde mat i overensstemmelse med vekten av den marine livsformen i et lukket vannmiljø hvor den marine livsformen dyrkes frem. Den fremdyrkede marine livsformen kan vokse fordelaktig, dersom den passende mengde mat tilføres ved passende intervaller.

Vanligvis er foring av marine livsformer utført av en féringsarbeider, dvs. en formann. Med andre ord er den passende mengde for som tilføres bestemt av formannen. I det ovenfor nevnte tilfellet benytter formannen den marine livsformens aktivitetsnivå, dvs. oppførselen av den marine livsformen i vann, som et hovedsakelig grunnlag for å bestemme den passende tilførselen av for. For eksempel, i tilfellet av oppdrettsfisk i havvann, er fiskene hovedsakelig svært aktive til å ta for ved overflaten eller 2-3 meter under overflaten av havet i den begynnende perioden av foringen, dvs. en periode hvor fiskene har et aktivt behov for for. I overensstemmelse med fiskenes synkende behov for for, i den midlere og siste perioden av foringen, beveger fiskegrupper seg nedover til stadig dypere deler under overflaten av havet, og til slutt stopper fiskene å ta i mot for selv om foring fremdeles utføres, og graden av aktivitet synker.

Formannen fbrer oppdrettsfisken under konstant observasjon av den vanlige oppførselen av de fiskene som tar i mot for.

Et av de grunnleggende forholdene i foring er å fbre jevnt til alle fiskene i fiskegruppen, og derved bringe andelen av fisk som tok i mot for (mottaksandel) så nær opp til 100% som mulig. Imidlertid er det egentlig svært vanskelig å gjennomføre den ovenfor beskrevne jobb.

Den første grunn for denne vanskelighet er problemet med kunnskap hos formannen. En ekspertformann utfører foringen under tilstrekkelig hensyntagende av ikke bare oppførselen av den marine livsformen i vannet, men også atmosfærisk temperatur, vanntemperatur, klima og andre forhold. Den marine livsformen, for eksempel fisk som fores av eksperfbrmannen, har en svært smal spredning i vektfordeling, fordi foret tilføres jevnt til alle fiskene i gruppen. En gjennomsnittlig vekt av fiskene i gruppen er høyere enn den i andre grupper, og den foretrukne graden av formottak for fiskene er oppnådd. Imidlertid er graden av formottak for fiskene vesentlig mindre enn 100%, og i praksis estimert til ca. 80%, og de resterende 20% av foret skylles vekk fra fiskereservatet og forårsaker forurensning av havet.

Den andre grunnen til vanskeligheter er den begrensede tilgjengelige tid for formannen. I overensstemmelse med den pågående økningen i oppdrettsindustrien vokser skalaen av oppdrettene gradvis, og den tilgjengelige tid for formannen til å fore den oppdrettede marine livsform er begrenset. For å løse det ovenfor nevnte problem er ulike automatiske foringsapparater blitt kommersialisert. Imidlertid er de fleste automatiske foringsapparatene på markedet av en type hvori en bestemt mengde for tilføres med et på forhånd bestemt tidsintervall ved programmering av en tidsangiver, som beskrevet i JP-A-63-98334 (1988), og foringsbehovet for den oppdrettede marine livsform er nærmest ikke tatt hensyn til. Følgelig er graden av den marine livsform som mottar for ved automatisk foring vesentlig mindre enn i tilfellet ved en ekspert foringsmann.

Den tredje grunn erJiasert på vanskeligheter i tilstrekkelig å observere oppførselen til den marine livsform i vann mens foring tilføres. I hovedtrekk forer formannen mat til en gruppe av oppdrettsmarin livsform fra over overflaten av vannet. I det ovenfor nevnte tilfellet kan formannen kun observere nøyaktig oppførselen av fiskene i et svært lite område under overflaten av vannet, og observasjon av fordelingen av den oppdrettede marine livsform i dybderetningen (i perpendikulær retning til overflaten av vannet), som også direkte vedrører forbehovet for den oppdrettede marine livsform, er svært vanskelig.

Da de konvensjonelle fremgangsmåtene for tilføring av for til oppdrettede marine livsformer er utført basert hovedsakelig på den enkelte formanns følelse og erfaring, forårsakes ulike problemer slik som lav andel av den oppdrettede marine livsform som tar i mot for, økning i kostnader, økning i arbeidstid for lang varighet av foringsarbeidet, forurensning av vannmiljøet etc. Særlig er forurensning av fiskehav blitt et verdensomspennende problem.

I lys av de ovenfor nevnte forhold er et av formålene ved foreliggende oppfinnelse å gi et automatisk foringsapparatat for marine livsformer og en fremgangsmåte for å benytte dette, som er å foretrekke for utføring av automatisk foring med en passende mengde for, høy andel av den marine livsform som tar i mot foret, reduksjon i forkostnader, reduksjon i antall person-arbeidstimer, og forhindring av forurensning av vannmiljøet, ved billedbehandling av den oppdrettede marine livsforms oppførsel.

Den ovenfor nevnte hensikt kan oppnås ved en automatisk foringsanordning ved foreliggende oppfinnelse, som innbefatter et billedopptaksorgan for å føle aktiviteten av den oppdrettede marine livsform som et bilde, og bildebehandlingsorganer for å overføre bildet til et binært bilde, aktivitetsberegnende organer for å beregne en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede marine livsform fra det binære bildet, et formengdestyringsorgan for styring av foringsmengden og foringstiden basert på beregnede verdier som indikerer aktiviteten, og foringsorganer for tilførsel av en passende mengde mat ved passende tidsintervaller basert på styringen av de ovenfor nevnte formengdestyringsorganer.

Den ovenfor angitte hensikt kan også oppnås ved en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse, som innbefatter trinnene ved å oppta den oppdrettede marine livsform som et bilde, beregning av bildet til et binært bilde ved bildebehandling, beregning av en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede marine livsform ved å benytte resultatet av den ovenfor nevnte bildebehandling, og foring av den oppdrettede marine livsform ved styring av formengde og foringstid basert på den ovenfor nevnte verdi.

Aktiviteten til den oppdrettede marine livsform kan opptas som et bilde av bølgeformen på overflaten av vannet, og en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede marine livsform kan kalkuleres fra et binært bilde frembrakt fra bildet av bølgeformene som et totalt antall av bølgeformer og/eller det totale området av bølgeformene.

Ytterligere kan aktiviteten av den oppdrettede marine livsform opptas som et bilde av den marine livsform i seg selv i vannet, og en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede marine livsform kan beregnes fra en fordeling av den oppdrettede marine livsform i en dybdretning og/eller en grad av bevegelseshastighet for den oppdrettede marine livsform.

Formengden kan styres ved å anordne måleorganer for foringsmiljøet og/eller målingsorganer for antallet og størrelsen av den oppdrettede marine livsform, og baseres på antall og størrelse av foringsmiljøet og/eller antall og størrelse av den oppdrettede marine livsform.

Den ovenfor nevnte hensikt kan også oppnås ved den automatiske foringsanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse, som innbefatter et billedopptaksorgan for opptak av et bilde av bølgeformer på overflaten av vannet av oppdrettsanlegget, et billedbehandlingsorgan for beregning av et binært bilde fra det bildet av bølgeformene på overflaten av vannet, et aktivitetsberegnende organ for beregning av en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede livsform med et totalt antall bølgeformer og/eller det totale området av bølgeformer fra det binære bildet, et formengdestyringsorgan for styring av formengde basert på sammenligning av den ovenfor beregnede verdi med på forhånd bestemte verdier for det totale antall bølgeformer og/eller det totale området av bølgeformene, og et foringsorgan for tilførsel av en passende mengde for basert på styringen av det ovenfor nevnte foringsmengdestyringsorganet.

Den ovenfor nevnte hensikt kan oppnås ved en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse, som innbefatter de trinn ved å ta et bilde av bølgeformene på overflaten av vannet i oppdrettsanlegget for den oppdrettede marine livsform, beregning av et binært bilde fra bildet av bølgeformene ved overflaten av vannet ved billedbehandling, beregning av en verdi som indikerer aktiviteten av den oppdrettede marine livsform med et totalt antall bølgeformer og/eller et totalt område av bølgeformer fra det binære bildet, styring av foringsmengden basert på sammenligning av den ovenfor beregnede verdi med på forhånd bestemte verdier for det totale antall bølgeformer og/eller det totale området av bølgeformene, og tilførsel av en passende mengde for basert på styringen av det ovenfor nevnte foringsmengdestyringsorganet.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse tilføres alltid en passende mengde for, den andel av den marine livsform som tar i mot foret økes, kostnadene ved foringen senkes, foringsarbeidet kan utføres effektivt, den miljømessige vannforurensning kan begrenses til minimum, fordi foring utføres automatisk basert på aktivitetsverdien som oppnås ved bildeanalyse av variasjon i graden av behov for mat (matbehov) for henholdsvis grupper av eller hele den oppdrettede marine livsform, formottaksaktivitet av den oppdrettede marine livsform iverksatt av foringsbehovet, og foropptaksaktivitet for den oppdrettede marine livsform ved reduksjon av forbehovet.

Disse og ytterligere hensikter, trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremkomme klarere fra den etterfølgende detaljerte beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegninger, hvori fig. 1 er en skjematisk tegning som indikerer en total sammensetning av en automatisk foringsanordning for oppdrettet marin livsform som en utførelsesform av

foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 er en skjematisk figur som forklarer binære bilder av bølgeformer,

fig. 3 er en ytterligere skjematisk tegning som forklarer binære bilder av bølgeformer, fig. 4 er en ytterligere skjematisk tegning som forklarer binære bilder av bølgeformer, fig. 5 er en graf som indikerer det totale antall bølgeformer, det totale området av

bølgeformene, og den totale tilførte mengde av for,

fig. 6 er en skjematisk tegning som indikerer en bestemt del av sammensetningen i en

ytterligere utførelsesform av foreliggende oppfinnelse,

fig. 7 er en skjematisk rekkefølge av prosessene i foreliggende oppfinnelse, og fig. 8 viser en gjennomsnittlig fiskegruppefordeling i dybderetning og en

gjennomsnittlig differensiert områdefordeling.

De foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse forklares heretter med henvisning til de vedlagte figurer.

Fig. 1 er en skjematisk tegning som indikerer en total sammensetning av en automatisk foringsforanordning for oppdrettede marine livsformer ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. I den foreliggende utførelsesform benyttes fisk som et eksempel på en marin livsform.

I fig. 1 indikerer figurhenvisningen 10 fiskene, 11 er mat, 20 er organer for å holde fisken 10 i oppdrettsanlegget, 30 er overflaten av vannet, 40A er et billedopptagende organ som tar bilder av overflaten av vannet 30,40B er et billedopptagende organ som tar bilde av fiskene 10 i vannet, 50 er et billedbehandlingsorgan for behandling av bildet og for å gi et billedbehandlingssignal 5OS, 60 er aktivitetsberegnende organer for å beregne aktiviteten av fiskene og som gir et aktivitetssignal 60S, 70 er formengdestyirngsorganet som gir et formengdesignal 70S basert på aktivitetssignalet 60S og et oppdrettsmiljømålesignal 110S, 80 er fororganer for tilførsel av mat 11 til fiskene 10 fra fortanken 90 via forrøret 100, 90 er fortanken, og 110 er måleorganer for oppdrettsmiljøet som gir oppdrettsmiljøsignal 110S basert på årstid, atmosfærisk trykk, vanntemperatur, oppløst oksygenkonsentrasjon og annet, for justering av formengdesignlet 70S.

I det nedenstående er detaljer ved sammensetningen vist i fig. 1 forklart.

Organet 20 for å holde fisken i oppdrettsanlegget er en oppdrettstank uavhenig av utendørs eller innendørs forhold. Det billedopptagende organ 40A tar et bilde med variabel tetthet av bølgene ved å ta et bilde av overflaten av vannet 30.

Det bildebehandlende organet 50 omregner det variable tetthetsbildet av bølgene til binære verdier, og trekker ut bølgeformer og refleksjoner ved overflaten av vannet basert på de binære verdier. De binære verdibildene er vist skjematisk i fig. 2-4. Bølgeformene 30A vist i fig. 2 indikerer bølger på overflaten av vannet uten foring av fiskene. Kjennetegnene for bølgeformene 30A i fig. 2 er en form som strekker seg i horisontal retning. Bølgeformene 30B vist i fig. 3 indikerer bølgeformer ved foring når fisker med liten størrelse oppdrettes. Når fisk med liten størrelse tar til seg for, spruter fiskene opp en liten dusj fordi de danner grupper nær overflaten i vannet, de hopper ut av overflaten for å ta til seg for, og faller ned i vannet for å ta synkende for. Derfor kan bølgeformen 30B ved foring vist i fig. 3 trekkes ut som binære billedverdier. Bølgeformen ved foring 30B i fig. 3 kjennetegnes ved økt antall i forhold i bølgeformen 30A vist i fig. 2. Bølgeformen 30C vist i fig. 3 og 4 indikerer bølgeform ved foring når store fisker oppdrettes. Når store fisk fores, spruter fiskene opp en kraftig dusj fordi bølgene toppereeg^Derfpr kan bølgeformen ved foring 30C vist i fig. 4 trekkes ut som binærverdibilde. Bølgeformene ved féring 30C vist i fig. 3 og 4 kjennetegnes ved at det øker i området i sammenligning med bølgeformen 30A vist i fig. 2 og bølgeformen ved foring 3 OB vist i fig. 3.

I den foreliggende utførelsesform blir derfor bølgeformene ved foring 3 OB og 30C tatt som indikasjoner på grad av foringsbehov ved gruppene av fisk og henholdsvis fisk i gruppen (forbehov), bevegelse for å ta til seg for iverksatt av behovet (foropptaksbevegelse), og variasjon av bevegelsen for å ta til seg for på grunn av en reduksjon i behovet for for (reduksjon av forbehov).

Beregning av de binære verdiene innebærer en prosess for å separere de lyse delene fra de mørke delene i orginalbildet som ikke har enhetlig lysstyrke. I overensstemmelse med foreliggende utførelsesform er de lyse delene (dvs. bølgekammene) i originalbildet uttrykt ved nummeret "1", og de mørke delene (som er vannoverflaten av bølgen annet enn ved bølgekammen) uttrykkes ved nummeret "0". Derfor er bølgeformene 30A, 30B og 30C i fig. 2 og 3 hovedsakelig hvite og bakgrunne er sort. For enkelthets skyld er imidlertid bakgrunnen også uttrykt hvit.

Det aktivitetsberegnende 60 beregner aktiviteten av fiskene til verdier ved å ta billedprosesseringssignalet 50S, som er frembrakt ved å beregne bølgeformene 30B og 30C ved foringstiden over til et binært bilde, og beregne det totale antall 60SN av bølgeformer 30B, eller det totale arealet 60SA av bølgeformene 30C for å oppnå kvantitativt den mengde bølgeformer 3 OB og 30C ved foringstiden. I tilfellet av små fisk, jo mer aktive fiskene 10 beveger seg for å ta til seg for 11, jo mer stiger det totale antallet 60SN av bølgeformer 30B. I tilfellet av stor fisk, desto mer aktive fiskene 10 beveger seg for å ta til seg for 11, destom er øker det totale arealet 60SA av bølgeformene 30C. I tilfellet av små fisk, er det imidlertid enkelte tilfeller hvor både bølgeformene 30B og 30C eksisterer samtidig som vist i fig. 3.1 disse tilfeller bestemmes det totale antall av bølgeformene 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA samtidig. For eksempel kan det totale antall bølgeformer 60SN finnes ved summering av det antall bølgeformer 30B og 30C, og det totale arealet av bølgeformene 60SA kan finnes ved summering av arealene av bølgeformene 30B og 30C. I den foreliggende utførelsesform benyttes det totale antallet bølgeformer 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA som indikasjoner på forbehov, grad av bevegelse for å ta til seg for, og variasjon av fiskenes 10 forbehov, og disse indikatorene forklares sammen, herunder.

Formengdestyirngsorganet 70 beregner mengden for ved å ta aktivitetssignalet 60S som inkluderer både det totale antall bølgeformer 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA. Desto høyere det totale antall bølgeformer 60SN er, eller desto større det totale arealet av bølgeformen 60SA, desto mer må mengden foring økes. På den andre siden, desto lavere det totale antallet bølgeformer 60SN, eller desto mindre det totale arealet av bølgeformene 60SA er, desto mindre reduseres mengden for. Ved den begynnende del av foringen (foropptak) er det totale antallet bølgeformer 60SN, eller det totale arealet av bølgeformene 60SA, stort. Derfor er en passende mengde tilførsel av for bestemt på forhånd.

Foringsorganet 80 tilfører mat 11 til fiskene 10 i oppdrettsorganet 20 fra fortanken 90 via tilførselsrøret 100 ved mottak av férmengdesignalet 70S.

Måleorganet 110 for oppdrettsmiljøet forbereder målesignalet 110S for oppdrettsmiljøet basert på målt informasjon slik som målt vanntemperatur, målt oppløst oksygenkonsentrasjon og annet for å styre tilførselen av férmengde avhengig av årstid, atmosfærisk trykk, vanntemperatur, oppløst oksygenkonsentrasjon og annet, og justering av férmengdesignalet 70S som kommer fra férmengdekontrollorganet 70. Mengden tilført for økes noe når vanntemperatur og den oppløste oksygenkonsentrasjon er tilstrekkelig til at fisken kan vokse. På den annen side, når de ovenfor nevnte forhold ikke er tilstrekkelige, reduseres mengden tilført for noe. Videre er mengden tilført for justert etter årstid i forhold til vekstsyklusen for fiskene 10.

Mengden av tilført for bør endres avhengig av antall og størrelse av fiskene 10. Derfor bestemmes antall og størrelse av fiskene 10 ved billedopptaksorganer 40B for å ta bilde av fiskene 10 i vann, og formengdesignlet 70S justeres avhengig av de bestemte verdier. Det betyr at mengden tilført for økes dersom antallet av fisker 10 er høyt og størrelsen av fiskene 10 er stor. Den ovenfor angitte fremgangsmåte for måling ved billedopptagende organer 40B for å ta bilde av fiskene 10 i vann, vil bli forklart senere i forbindelse med en annen utførelsesform.

Operasjon av den foreliggende utførelsesform er beskrevet herunder med henvisning til fig. 5. Grafene i fig. 5 indikerer tid på abscisseaksen og henholdsvis graden av det totale antall bølgeformer 60SN, graden av det totale arealet av bølgeformer 60SA, og mengden tilført for på ordinataksen.

Ved foringens begynnelse genereres spesiell lyd eller lys og en liten mengde for tilføres først for å stimulere foropptaksbevegelsen av fiskene. Ved dette tidspunkt er fiskenes 10 aktivitet merkbar, fordi forbehovet til fiskene 10 er stort, og det genereres et stort antall bølgeformer 30B med liten sprut og bølgeformer 30C med stor sprut og bølgekant på vannets overflate. Bilder av følgeformene 30B og 30C ved foring blir tatt av billedopptaksorganet 40A, og bølgebildet av lys og skygge føres inn i billedbehandlingsorganet 50. Fiskenes aktivitet beregnes ved å bringe bølgebildene av lys og skygge over til binære bilder ved billedbehandlingsorganet 50, for derved å beregne kvantitativt det totale antall 60SN av bølgeformer 30B og det totale arealet 60SA av bølgeformene 30C ved aktivitetsberegnende organer basert på det behandlede signal 50S omgjort til binære bilder. Det totale antall 60SN av bølgeformene 30B og det totale arealet 60SA av bølgeformene 30C ved den begynnende perioden er stor som vist i fig. 5. Formengdestyringsorganet 70 beregner mengden av tilført for i overensstemmelse med det mottatte aktivitetssignalet 60S, og justerer samtidig den beregnede mengde av tilført for basert på mottatte målesignaler 110 om oppdrettsmiljøet fra måleorganet 110 for oppdrettsmiljøe, og antallet og størrelsen av fiskene 10 bestemt ved billedopptaksorganet 40B. Deretter instruerer formengdestyringsorganet 70 tilførselsesorganene 80 til å fore fiskene 10 i oppdrettsorganet 20 med mat 11 med den mengde mat 70S som vist i fig. 5 fra en fértank 90 via et tilførselsrør 100.1 overensstemmelse med fortsettelsen av foringen avtar fiskenes forbehov gradvis, og fiskenes grad av bevegelse for å ta i mot mat reduseres. Ved denne reduksjonen reduseres også antallet bølgeformer 3 OB for å oppta mat på overflaten av vannet 30, og arealet av bølgeformen 30C avtar. I det ovenfor angitte tilfellet avtar det totale antall bølgeformer 60SN gradvis, og det totale arealet av bølgeformene 60SA avtar også gradvis. Etter forløpet av foringstiden, dvs. i løpet av den midlere perioden (dvs. tl-t2) for foring (opptak av for) og den siste perioden (t2-t3) for foring (opptak av for), reduseres formengden 70S trinnvis som vist i fig. 5 korresponderende til graden av det totale antall 60SN og det totale arealet 60SA, og til slutt avsluttes foringen. Férmengden og foringstiden styres i overensstemmelse med det totale antall bølgeformer 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA. Dersom reduksjonen av det totale antall bølgeformer 60SN eller det totale arealet av bølgeformene 60SA er hurtig, avsluttes foringen tidlig.

I overensstemmelse med den foreliggende utførelsesform kan foring av fiskene alltid utføres korrekt ved beregning av bølgeformene ved overflaten av vannet, som genereres korresponderende til fiskenes forbehov, fiskenes bevegelse for opptak av for igangsatt av férbehovet, og variasjonen i foropptaksbevegelsene til fiskene ved fiskenes reduserte forbehov, til binære bilder slik som lys og skyggebilder ved billedbehandling, beregning av fiskenes aktivitet for foropptak basert på de binære bildene, og justering av mengden tilført for basert på årstid, oppdrettsmiljø, vekstgrad av de andre fiskene slik som

fiskenes antall og størrelse, og andre forhold.

Som et resultat kan kostnadene ved tilførsel av for til fiskene reduseres, og vannet i oppdrettsområdet kan forhindres fra forurensning, fordi mengden tilført for kan beholdes på et minimalt, men tilstrekkelig nivå, og forrester kan reduseres.

Videre kan operatørens arbeid ved foring av fiskene reduseres, og foringsoperasjonen kan utføres effektivt, på grunn av at formengden og foringstiden styres automatisk i forhold til variasjonene i fiskenes foropptaksbevegelse.

I overensstemmelse med den foreliggende utførelsesform styres formengden og foringstiden i forhold til det totale antall bølgeformer 60SN eller det totale arealet av bølgeformene 60SA, og mengden tilført f6r 70S reduseres trinnsvis som vist i fig. 5, og avsluttes. Imidlertid kan foringen også avsluttes ved på forhånd satte verdier, 60SA<*> og 60SA<*>, for det totale antall bølgeformer 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA, i styringsorganet 70 for férmengden, og styrer operasjonen av formengdestyirngssystemet 70 for å avslutte foringen når henholdsvis det totale antallet bølgeforme 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA har sunket under de respektive på forhånd satte verdier, 60SA<*> og 60SA<*>. Hyppigheten av foringen er hovedsakelig bestemt til å være en gang pr. dag. Imidlertid kan foring flere ganger pr. dag utføres, dersom fiskene krever mer mat, ved å benytte foringsstyringen som benytter på forhånd satte verdier, 60SA<*> og 60SA<*>.

I overensstemmelse med den foreliggende utførelsesform benyttes det totale antal bølgeformer 60SN og det totale arealet av bølgeformene 60SA som indikatorer for graden av forbehov for fiskene 10, fiskenes 10 bevegelse for opptak av for iverksatt av behovet (en mengde bevegelse for opptak av for), og variasjon i fiskenes bevegelse for opptak av for på grunn av fiskenes 10 reduksjon i forbehovet (reduksjon i forbehovet). Imidlertid kan enhver av det totale antall bølgeformer 60SN eller det totale arealet av bølgeformene 60SA benyttes som en indikator for graden av forbehov for fiskene 10, for bevegelsesmengde for opptak av for, og for reduksjon i forbehovet.

I overensstemmelse med foreliggende utførelsesform reduseres mengden av tilført for 70S trinnvis korresponderende til graden av det totale antall bølgeformer 60SN eller det totale arealet av bølgeformene 60SA som vist i fig. 5, og foringen avsluttes til slutt. Imidlertid kan mengden tilført for reduseres gradvis, og foravsluttes til slutt.

I tilfellet ved foreliggende utførelsesform, når antallet og størrelsen av fiskene 10 ikke kan bestemmes direkte, kan mengden tilført for justeres ved å legge inn signaler i forhold til antallet og størrelsen av fiskene 10 til styringsorganet 70 for formengde fra en ekstern kilde.

Fig. 6 indikerer en delvis sammensetning av en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. En total sammensetning av et automatisk foringsapparat for oppdrettsfisk er den samme som i utførelsesformen vist i fig. 1 med unntak av utskifting av billedopptakerorganet 40B i fig. 6. Dvs. i sammenligning med utførelsesformen vist i fig. 1, som kjennetegnes ved at det tas bilder av bølgene på vannoverflaten og beregnes grad av bølging, mens foreliggende utførelsesform kjennetegnes ved å ta bilder av fiskene i vann fra horisontal retning, og kalkulerer en fordeling av fiskene i dybderetningen og grad av fiskenes bevegelseshastighet til verdier.

I fig. 6 indikerer referansenummeret 200 et belysningsorgan, 210 er et installasjonsorgan for belysning for installasjon av belysningsorganet 200 sammensatt dels av transparent materiale 200G slik som glass eller annet, 220 er et lysfordelingsorgan for belysning, 230 er et billedopptaksapparatinstallasjonsorgan for installasjon av billedopptaksorganet 40B sammensatt dels av transparent materiale 230G slik som glass eller annet, billedopptaksorganet 40B er forbundet med billedbehandlingsorganet 50, og fbringsorganet 80 er koblet til fortanken 90.

Belysningen fra belysningsorganet 200 prosjekteres ned i vannet via fordelingsorganet for lys 220 for å belyse fiskene 10. Billedopptaksorganet 40B tar bilder av fiskene 10 og bildet bearbeides av billedbearbeidingsorganet 50.

Operasjon av foreliggende utførelsesform er forklart med henvisning til flytdiagrammet vist i fig. 7 heretter.

Bildet av fiskene 10 er tatt som vist i et orginalt bilde P10 i fig. 7, hvori fiskene 10 er svarte og bakgrunnen er hvit. Fordi belysningen fra belysningsorganet 200 er fordelt av fordelingsorganet for belysning 220, og bakgrunnen er lys og fiskene er mørke når bildet blir tatt av billedopptaksorganet 40B. I overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte oppnås en fordel ved at fiskene 10 alltid blir mørke selv om vannet er tilsmusset. En ytterligere fordel er at fiskene 10 kan gjenkjennes som mørke legemer uavhengig av deres farge.

Billedbehandlingsorganet 50 endrer det originalet bildet P10 frembrakt av billedopptaksorganet 40B til binære verdier for å oppnå det binære bildet P20.1 det originale bildet P10 er fiskene mørke og bakgrunnen er lys som tidligere beskrevet. I den foreliggende utførelsesform er de mørke delene (dvs. uttrykk for fisk) i P10 anmerket med "1", og de lyse delene (dvs. uttrykk for bakgrunn) er merket med "0". For enkelthets skyld ved illustrasjon er sammenhengen mellom mørk og lys med numrene "1" og "0" omvendt av utførelsesformen vist i fig. 1. Bildet P20 er frembrakt ved å konvertere til binært bilde for å uttrykke motsatt av "1" for hvit og "0" for svart, og det hvite uttrykker fisk og det svarte uttrykker bakgrunnen. Et rektangulært vindu er indikert i det binære bildet P20. Vinduet utgjør et billedområde som er ønsket for bearbeiding, og vinduet kan naturlig gjengi billedområdet på det originale bildet P10. Et fiskegruppebilde P30 er frembrakt fra bildet i vinduet i det binære bildet P20 ved tiden null. I overensstemmelse med fiskegruppebildet P30 kan de respektive posisjonene av fiskene 10, særlig en fordeling av fiskene i dybderetningen bestemmes. I den foretrukne utførelsesform gjentas operasjonen for å frembringe fiskegruppebildet P30 fra orignalbildet P10 ved et bestemt intervall, slik som hvert 0,1 sekund. Og et fiskegruppetidsdifferentialbilde P35 frembringes etter 0,1 sekund fra det binære bildet P20. Den ovenfor angitte operasjon repeteres hver 0,1 sekund. Videre frembringes et differentialbilde P50 fra fiskegruppebildet P30 og fiskegruppetidsdifferentialbildet P35. I differentialbildet uttrykker hvite deler de deler hvor verdiene blir 1 ved differensiering. "Differensieringen" betyr en operasjon for å frembringe endringene i fiskegruppebildet P30 fra fiskegruppetidsdifferentialbildet P35.1 praksis ved å utøve en subtraksjon mellom respektive korresponderende billedelementer i bildene. Da det binære bildet kun har verdier av 0 eller 1, resulterer en subtraksjon i kun 0,1 eller -1. Verdien 0 betyr at delen i P30 og P35 ikke er endret, og verdiene 1 eller -1 betyr at delen har endret seg i løpet av 0,1 sekund, dvs. at delen har beveget seg. Dersom mange deler er beveget, vil antallet billedelementer med nummer annet enn 0 være forhøyet.

I overensstemmelse med den foreliggende utførelsesform uttrykker de hvite delene i differentialbildet P50 de delene hvor verdien blir 1 ved differensiering. Derfor, dersom den hvite delen opptar en stor prosentvis andel av området, uttrykker bildet aktiv bevegelse av fiskene 10, og motsatt, dersom de hvite delene opptar en liten prosentvis andel av området, uttrykker bildet ikke aktiv bevegelse av fiskene 10.

Deretter baserer det aktivitetsberegnende organ 60 aktiviteten av fiskegruppen kvantitativt på resultatet frembragt av billedbehandlingsorganet 50. Det aktivitetsberegnende organ 60 beregner en fordeling av hvite deler (som uttrykker fisk) i en dybderetning fra fiskegruppebildet P30, og frembringer en fordeling av fiskegruppene i dybderetningen P40. En gjennomsnittlig fordeling av fiskegruppene i dybdreretningen P60 kan frembringes ved integrasjon av fiskegruppefordelingen i dybderetningen P40 for hvert 0,1 sekund av en angitt periode slik som et minutt. Den venstre kolonne i fig. 8 uttrykker gjennomsnittlig fordeling av fiskegrupper i dybderetningen P60 ved å indikere mengden av fiskegrupper på abscisseaksen og vanndybden på ordinataksen. Den gjennomsnittlige fordelingen av fiskegruppene i dybderetningen P60 avslører at, når forbehovet for fiskene er høyt, dvs. ved den begynnende perioden av foringen (opptak av for), vil toppen av antall fiskegrupper i fordelingen være lokalisert nær vannoverflaten, fordi fiskene beveges aktivt for å oppta for nær vannoverflaten. Motsatt, når forbehovet for fiskene er redusert, dvs. den siste delen av foringen (opptak av for), vil toppen av antallet fiskegrupper i fordelingen være lokalisert nær bunnen av vannet. I den midlere perioden vil toppen av fordelingen være lokalisert i den midlere regionen mellom overflaten og bunnen av vannet. I overensstemmelse med de ovenfor beskrevne særtrekk kan foringsbehovet og mengden av for som fiskegruppene behøver bestemmes.

Differentialområdet P70 kan frembringes ved å summere arealet av de hvite delene i differentialbildet P50. Fordi differentialområdet P70 er frembrakt for hvert 0,1 sekund,

kan det gjennomsnittlige differentialområdet P80 bestemmes ved å ta et gjennomsnitt av differentialområdet P70 gjennom en på forhånd bestemt periode, for eksempel et minutt. Den høyre kolonnen i fig. 8 utrykker den midlertidige differentialområdefordeling ved å indikere differentialområdet P70 på abscisseaksen og hyppigheten på ordinataksen. Den gjennomsnittlige verdien av den ovenfor angitte fordeling er det gjennomsnittlige

differentialområdet P80. Det gjennomsnittlige differentialområdet P80 avslører at, i den begynnende perioden av foring (opptak av for), økes hyppigheten for frembringelse av det store differentialområdet P70, og motsatt, ved den siste foringsperioden (opptak av for), økes hyppigheten for å frembringe det lille differentialområdet P70. Ved den midlere perioden økes hyppigheten for frembringelse av det midlere differentialområdet P70.1 overensstemmelse med de ovenfor angitte trekk kan graden av foropptaksbevegelsen for fiskegruppene bestemmes.

Den gjennomsnittlige fordelingen av fiskegruppene i dybderetningen P60 og det gjennomsnittlige differentialområdet P80 frembrakt som ovenfor forklart, settes inn i

formengdestyirngsorganet 70 som aktivitetssignalet 60S. Formengdestyirngsorganet 70 bringer ut formengdesignalet 70S basert på aktivitetssignalet 60S og målesignalet HOS for oppdrettsmiljøet. Foringsorganet 70 tilfører mat 11 til fiskene 10 i oppdrettsorganet 20 fra en fortank 90 via et tilførselsrør 100 ved mottak av foringsmengdesignalet 70S.

I overensstemmelse med foreliggende utførelsesform beveger fiskegruppene seg mot dypere deler av vannet ettersom foringstiden (féropptak) forløper som vist i fig. 8 ettersom fiskegruppenes gjennomsnittlige fordeling i dybderetningen P60, og aktiviteten av fiskene gradvis avtar til å være ikke-aktive som vist som det midlere differentialområdet P80. Derfor reduseres mengden tilført for 70S trinnvis som forklart i forhold til fig. 5, og til slutt avsluttes foringen. I dette tilfellet styres mengden tilført for og foringstiden korresponderende til fiskegruppenes gjennomsnittlige fordeling i dybderetningen P60 eller det gjennomsnittlige differentialområdet P80. Desto raskere toppen beveger seg mot dypere deler i fiskegruppens gjennomsnittlige fordeling i dybderetningen P60, eller det gjennomsnittlige differentialområdet P80 avtar, desto tidligere avsluttes foringen.

I overensstemmelse med foreliggende utførelsesform kan foring av fiskene alltid utføres passende ved å beregne fiskegruppens fordeling i vanndybderetningen og aktiviteten av fiskene, hvilket varierer korresponderende til variasjon i forbehovet til fiskene, bevegelsen av fiskene for å oppta for iverksatt av forbehovet, og variasjon i foropptaksbevegelsene til fiskene i overensstemmelse med fiskenes reduksjon i forbehov, til binære bilder slik som lys og skyggebilder ved billedbehandling, beregnende aktiviteten av fiskene for opptak av for til verdier basert på de binære bildene, og justering av mengde tilført for basert på årstid, oppdrettsmiljø, fiskenes vekstgrad slik som antall og størrelse av fiskene og andre forhold.

Som resultat kan de samme fordeler som i utførelsesformen vist i fig. 1 oppnås.

I den foreliggende utførelsesform frembringes fiskegruppebildet P30 fra det binære bildet P20 fra billedbehandlingsorganet P50, og antall og størrelse av fiskene bestemmes basert på fiskegruppebildet P30. Deretter korrigeres formengdesignalet 70S i utførelsesformen vist i fig. 1 korresponderende til antall og størrelse av fiskene.

I overensstemmelse med foreliggende utførelsesform benyttes fiskegruppens fordeling i vanndybderetningen og aktiviteten av fiskene som indikatorer for grad av forbehov (forbehov) for fiskene 10, fiskenes bevegelse for opptak av for (féropptaksbevegelse) iverksatt av forbehovet, og variasjon i foropptaksbevegelsene for fiskene (reduksjon i forbehov) i overensstemmelse med reduksjonen i fiskenes forbehov. Imidlertid kan hver enkelt av fiskegruppene fordelt i vanndybderetningen eller aktiviteten av fiskene benyttes som indikatorer for forbehov, foropptaksbevegelsene og reduksjonen i forbehov for fiskene 10.

De ovenfor angitte utførelsesformer er forklart med fisk som eksempel, men foreliggende oppfinnelse kan benyttes til foring av andre marine livsformer, slik som krepsdyr, zooplankton og andre.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse kan en passende mengde for alltid tilføres, en prosentdel av fiskene som tok maten økes, kostnadene av foret reduseres, foringsarbeidet kan utføres effektivt og miljømessig vannforurensning kan reduseres, fordi foring utføres basert på verdier som frembringes av billedanalyse av variasjonen i grad av forbehov (forbehov), foropptaksaktivitet iverksatt av forbehovet, og variasjon i foropptaksaktiviteten med reduksjon i forbehovet til den marine livsform.

Videre kan operatørens arbeid med foring av den marine livsform reduseres, og foringsoperasjonen kan utføres effektiv, da mengden tilført fér og foringstiden er styrt automatisk i forhold til variasjonen i foropptaksbevegelse for den marine livsform.

Videre er foretrukket vekst for den marine livsform muliggjort fordi foring flere ganger pr. dag kan utføres etter hvor mye den marine livsform behøver ved å beregne aktiviteten av den marine livsform til verdier og styre foringen ved å sammenligne aktiviteten med på forhånd fastsatte verdier.

Claims (12)

1. Automatisk foringsanordmng for marin livsform, omfattende et oppdrettsorgan (20) for oppdrett av den marine livsform (10), og et foringsorgan (80) for tilføring av mat (11), karakterisert ved at den videre innbefatter: et billedopptaksorgan (40A,B) for opptak av den marine livsforms adferd som et bilde, et billedbehandlingsorgan (50) for behandling av bildet til et binært bilde, et aktivitetsberegnende organ (60) for beregning av aktiviteten til den marine livsform basert på resultatet av billedbehandlingen, og et formengdestyringsorgan (70) for styring av formengde og foringstid fra forings-organét (80) basert på den nevnte aktiviteten.

2. Automatisk foringsanordning for marin livsform ifølge krav 1, karakterisert ved et bilde (30) av bølgeformer på overflaten av vannet kan tas, et binært bilde kan transformeres fra det nevnte bildet av bølgeformene, og en verdi som indikerer aktiviteten av den nevnte marine livsform kan beregnes ved å beregne et totalt antall (60SN) og/eller et totalt areal av bølgeformene (60SA) fra det nevnte binære bildet.

3. Automatisk foringsanordning for marin livsform ifølge krav 1, karakterisert ved at aktiviteten til den nevnte marine livsform kan ansees som et adferdsmønster for den nevnte marine livsform i vannet, og en verdi som indikerer aktiviteten til den nevnte marine livsform kan beregnes basert på en fordeling av den nevnte marine livsform i dybderetningen og/eller en grad av bevegelse for den nevnte marine livsform.

4. Automatisk foringsanordning for marin livsform, omfattende et oppdrettsorgan (20) for oppdrett av den marine livsform, og et foringsorgan (80) for tilførsel av mat (11), karakterisert v e d at den videre innbefatter: et billedopptaksorgan (40A) for opptak av et bilde av bølgeformene på overflaten av vannet i det nevnte oppdrettsorgan, et billedbehandlingsorgan (50) for behandling av bildet av bølgeformene på overflaten av vannet til et binært bilde, et aktivitetsberegnende organ (60) for beregning av en verdi som indikerer aktiviteten til den nevnte marine livsform ved beregning av et totalt antall og/eller et totalt areal av bølgeformene basert på det nevnte binære bildet, og et formengdestyringsorgan (70) for styring av formengde og foringstid fra foringsorganet basert på en sammenligning av den nevnte verdi med et på forhånd bestemt totalt antall av bølgeformer og/eller et på forhånd bestemt totalt areal av bølgeformene.

5. Automatisk foringsanordning for marin livsform ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved et oppdrettsmiljømåleorgan for bestemmelse av oppdrettsmiljøet, og/eller et måleorgan for bestemmelse av antall og størrelse av den nevnte marine livsform, og en innretning for styring av en mengde for i samsvar med oppdrettsmiljøet og/eller antallet og størrelsen på den marine livsformen. ,

6. Automatisk foringsanordning for marin livsform ifølge krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter: en innretning for å ta fotografiske bilder av den marine livsform i vann, en innretning for å beregne et bilde av den marine livsformgruppen basert på binære bilder frembragt ved billedbehandling av nevnte fotografiske bilde , og en inmetning for å beregne antallet og størrelsen til den marine livsformen basert på nevnte bilde av den marine livsformsgruppen. i

7. Fremgangsmåte for automatisk foring av marine livsformer i oppdrett, karakterisert ved trinnene: opptak av et bilde av adferdsmønsteret til den nevnte marine livsform, konvertering til et binært bilde fra det nevnte bildet ved billedbehandling, beregning av en verdi indikerende aktiviteten til den nevnte marine livsform fra det nevnte binære bildet, og styring av formengde og foringstid basert på den nevnte verdi.

8. Fremgangsmåte for automatisk foring av marine livsformer i oppdrett, karakterisert ved trinnene: opptak av et bilde av bølgeformen på overflaten av vannet i oppdrettsanlegget, hvor den nevnte marine livsform oppdrettes, konvertering til et binært bilde fra det nevnte bildet av bølgeformene ved billedbehandling, beregning av en verdi indikerende aktiviteten til den nevnte marine livsform ved beregning av et totalt antall av bølgeformene og/eller et totalt areal av bølgeformene fra det nevnte binære bildet av bølgeformene, og styring av formengde og foringstid basert på den nevnte verdi.

9. Fremgangsmåte for automatisk foring av marin livsform i oppdrett, karakterisert ved følgende trinn: opptak av et bilde av adferdsmønsteret til den nevnte marine livsform i vann indikerende aktiviteten til den nevnte marine livsform, konvertering til et binært bilde fra det nevnte bildet ved billedbehandling, beregning av en verdi indikerende aktiviteten til den nevnte marine livsform ved beregning av fordelingen av den marine livsform i dybderetningen og/eller en grad av bevegelse for den marine livsform fra det nevnte binære bildet, og styring av foringsmengde og foringstid basert på den nevnte verdi.

10. Fremgangsmåte for automatisk foring av marin livsform i oppdrett, karakterisert ved følgende trinn: opptak av et bilde av bølgeformer ved overflaten av vannet i oppdrettsanlegget, hvori den nevnte marine livsform oppdrettes, konvertering til et binært bilde fra det nevnte bildet av bølgeformene ved billedbehandling, beregning av en verdi indikerende aktiviteten til den nevnte marine livsform ved beregning av et totalt antall bølgeformer og/eller et totalt areal av bølgeformene fra det nevnte binære bildet av bølgeformene, og styring av formengde og foringstid basert på en sammenligning av den nevnte verdi med et på forhånd bestemt totalt antall bølgeformer og/eller et på forhånd bestemt totalt areal av bølgeformene.

11. Fremgangsmåte for automatisk foring av marin livsform ifølge et av kravene 7 til 10, karakterisert ved at den nevnte formengde justeres basert på oppdrettsmiljø og/eller antall og størrelse av den marine livsform.

12. Fremgangsmåte for automatisk foring av marin livsform ifølge krav 11, karakterisert ved at antall og størrelse av den marine livsform bestemmes ved trinnene: opptak av et bilde av adferdsmønsteret til den marine livsform i vann, konvertering til et binært bilde fra det nevnte bildet ved billedbehandling, konvertering til et bilde av den marine livsformsgruppe basert på det nevnte binære bildet, og beregning av det nevnte antall og størrelse av den marine livsform fra det nevnte bildet av den marine livsformsgruppe.