RU2020123608A

RU2020123608A - Система для мониторинга наружного паразита рыбы в аквакультуре

Info

Publication number: RU2020123608A
Application number: RU2020123608A
Authority: RU
Inventors: Рассел ХОУ; Закари ЛАЙЗЕР; Джеймс Уоллес САРРЕТТ; Питер Джон АБРАХАМСОН; Яша Такер ЛИТТЛ
Original assignee: Интервет Интернэшнл Б.В.
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-01-20
Also published as: CL2020001588A1; DK181498B1; CN111491508B; WO2019121887A1; AU2018390171A1; RU2020123608A3; CN111491508A; US20200288680A1; CA3084304A1; EP3726971A1; DK202070436A1; US11980170B2; DK202370249A1

Claims

1. Система для мониторинга наружного паразита рыбы в аквакультуре, содержащая

съемочный аппарат (52), выполненный с возможностью погружения в морскую ферму (40), выполненную с возможностью содержания рыбы (72, 74), причем съемочный аппарат выполнен с возможностью захвата изображений рыб; и

электронную систему (78) обработки изображений, выполненную с возможностью идентификации наружного паразита рыбы на рыбах путем анализа захваченных изображений, отличающаяся тем, что:

электронная система (78) обработки изображений содержит детектор (84) рыб, выполненный с возможностью распознавания силуэта рыбы на захваченном изображении, и детектор (86) наружных паразитов рыб, выполненный с возможностью обнаружения наружного паразита рыбы в некоторой заданной области (90-100) в пределах силуэта рыбы (72).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что электронная система (78) обработки изображений включает в себя нейронную сеть, обученную распознавать наружного паразита рыбы.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что электронная система (78) обработки изображений содержит нейронную сеть, составляющую детектор (84) рыб.

4. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит

определяющий дальность детектор (54), выполненный с возможностью обнаружения присутствия рыбы и измерения расстояния от упомянутого детектора до рыбы и установленный рядом со съемочным аппаратом (52); и

электронную систему (12) управления, выполненную с возможностью управления фокусом съемочного аппарата (52) на основе измеренного расстояния и с возможностью запуска съемочного аппарата (52), когда рыба обнаружена в пределах некоторого предварительно определенного диапазона расстояний.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что определяющий дальность детектор (54) содержит определяющий дальность блок с использованием света и обнаружением времени его распространения, имеющий

светодиодное излучающее оптическое средство (58) для излучения света и

принимающее оптическое средство (60), выполненное с возможностью приема отраженного света и измерения времени прохождения принимаемого света.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что излучающее оптическое средство (58) выполнено с возможностью излучения света в форме веера, распространяющегося в расширенном угловом диапазоне в вертикальном направлении и коллимированного в горизонтальном направлении.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что принимающее оптическое средство (60) включает в себя множество детекторных элементов, имеющих смежные поля (66) обзора, совместно образующие вертикально ориентированный веер (68) восприятия, причем определяющий дальность детектор выполнен с возможностью измерения углов (β) пеленга, под которыми индивидуальные детекторные элементы обнаруживают отраженный свет.

8. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит узел (10) съемочного аппарата и осветительного оборудования, имеющий вертикальный опорный элемент (14), верхнюю стрелу (16), шарнирно сочлененную с верхним концом упомянутого опорного элемента (14) и несущую верхнюю осветительную матрицу (22), нижнюю стрелу (18), шарнирно сочлененную с нижним концом опорного элемента (14) и несущую нижнюю осветительную матрицу (24), и кожух (20), прикрепленный к опорному элементу и несущий съемочный аппарат (52) и определяющий дальность детектор (54), причем верхняя и нижняя осветительные матрицы (22, 24) выполнены с возможностью освещения - сверху и снизу - целевой области в пределах поля обзора съемочного аппарата (52).

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что верхняя осветительная матрица (22) выполнена с возможностью излучения света с интенсивностью и/или спектральным составом, отличающимися от интенсивности и/или спектрального состава света, излучаемого нижней осветительной матрицей (24).

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что верхняя осветительная матрица (22) содержит блок освещения вспышками, а нижняя осветительная матрица (24) содержит светодиодный блок освещения.

11. Система по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что она содержит датчик (56) положения, выполненный с возможностью обнаружения положения узла (10) съемочного аппарата и осветительного оборудования относительно морской фермы (40).

12. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что электронная система (12) управления выполнена с возможностью управления съемочным аппаратом (52) с целью адаптации к захвату последовательности изображений в течение длительного интервала времени, в котором определяющий дальность детектор (54) непрерывно обнаруживает рыб в пределах упомянутого предварительно определенного диапазона расстояний.

13. Способ мониторинга наружного паразита рыбы в аквакультуре, отличающийся тем, что применяют систему по любому из предыдущих пунктов.

14. Способ мониторинга наружного паразита рыбы в аквакультуре, при котором

погружают съемочный аппарат (52) в морскую ферму (40), содержащую рыбу (72, 74);

захватывают изображения рыбы (72, 74) с помощью съемочного аппарата (52); и

идентифицируют наружного паразита рыбы на рыбе (72, 74) путем анализа захваченных изображений, отличающийся тем, что

обучают нейтронную сеть распознаванию силуэтов рыб на захваченных изображениях;

обучают нейтронную сеть обнаружению наружного паразита рыбы в пределах силуэтов рыб; и

используют обученные нейронные сети для анализа захваченных изображений.

15. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что

эксплуатируют определяющий дальность детектор (54) для непрерывного мониторинга части морской фермы (40) с целью обнаружения присутствия рыбы в той части морской фермы и, когда рыба обнаружена, измерения расстояния от съемочного аппарата (52) до рыбы (72, 74); и,

когда рыба обнаружена, вычисляют уставку фокуса съемочного аппарата (52) на основе измеренного расстояния; и

запускают съемочный аппарат (52), когда обнаруженная рыба (72, 74) оказывается в пределах некоторого заранее определенного диапазона расстояний.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что определяющий дальность детектор (54) используют для измерения угла пеленга обнаруженной рыбы (72), а измеренный угол пеленга используют в системе (78) машинного зрения для поиска силуэта рыбы на захваченном изображении.

17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что целевую область, ограниченную полем обзора съемочного аппарата (52) и упомянутым предварительно определенным диапазоном расстояний, освещают сверху и снизу светом разных интенсивностей и/или спектральных составов.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что при обнаружении присутствия наружного паразита рыбы в заданном месте на рыбе осуществляют различение того, находится ли упомянутое заданное место в области (90) верхней стороны или области (92) нижней стороны рыбы.

19. Способ по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что

устанавливают различия между, по меньшей мере, двумя разными классами наружного паразита рыбы, которые отличаются по трудности распознавания наружного паразита рыбы;

вычисляют метрики качества для каждого захваченного изображения, причем метрики качества позволяют идентифицировать классы наружного паразита рыбы, для которых качество изображения оказывается достаточным для обнаружения наружного паразита рыбы; и

устанавливают отдельные показатели обнаружения для каждого класса наружного паразита рыбы, причем каждый показатель обнаружения основан только на изображениях, качество которых, описываемое метриками качества, оказалось достаточным для обнаружения наружного паразита рыбы того класса.