TWI671687B - 魚苗計數系統及魚苗計數方法 - Google Patents

Abstract

一種魚苗計數系統，包括用以放置水及複數魚苗的待測魚苗水箱、供魚苗從待測魚苗水箱流出的水路直管、前後設置於水路直管外的二光學偵測裝置及連接二光學偵測裝置的中央計算裝置。第一光學偵測裝置持續朝向水路直管投射第一光訊號並接收第一反射訊號，第二光學偵測裝置持續朝向水路直管投射第二光訊號並接收第二反射訊號。中央計算裝置接收第一反射訊號及第二反射訊號，並檢測第一反射訊號及第二反射訊號分別被魚苗遮蔽而衰減訊號強度的第一訊號及第二訊號，再藉由第一訊號與第二訊號的時間差判斷魚苗通過水路直管並記錄魚苗數量。

Description

魚苗計數系統及魚苗計數方法

本發明涉及計數系統及計數方法，尤其涉及魚苗的計數系統及計數方法。

一般來說，市場上在買賣魚苗時，主要是以人工方式來計算魚苗的數量。然而，魚苗的體積小而且數量多，動輒數千數萬條，若單純以人工方式計算，實不具備經濟效益。

再者，若以上述人工方式計算魚苗數量，計算結果可能會有較大的誤差。現今部分魚苗的經濟價值相當高，若計算結果與實際數量的誤差太大，將會對賣家或買家造成難以承擔的損失。

為了解決上述以人工計算魚苗數量所造成的問題，市場上已有多種自動魚苗計數裝置出現。此類魚苗計數裝置通常是在水道上設置感測器，令魚苗一一通過水道，再由感測器偵測通過的魚苗並一一計數。

然而，為了令感測器能夠成功感測通過的魚苗，此類魚苗計數裝置必須控制讓魚苗循序地通過水道，當複數魚苗交疊通過時，感測器將會無法正確計數。如此一來，當魚苗的數量過多時，此類魚苗計數裝置將會不敷使用。

再者，部分自動魚苗計數裝置是擷取魚苗的影像，並經由影像辨識來得到魚苗的數量。此類裝置一般是將魚苗放置在碗盤內，並將碗盤承放在輸送帶上傳送，而在擷取影像時，輸送帶必須是靜止的，因而無法達到連續計 數。若碗盤內的魚苗數量過多，將會造成影像辨識準確度降低；反之，若碗盤內的魚苗數量較少，又會因為輸送帶的靜止/啟動而大幅增加計數時間。

本發明的主要目的，在於提供一種魚苗計數系統及魚苗計數方法，可藉由光訊號的訊號強度來感測魚苗，並準確地計算魚苗數量。

為了達成上述之目的，本發明的魚苗計數系統主要包括：一待測魚苗水箱，用以放置水及複數魚苗，該待測魚苗水箱的箱底處設置有一輸出口供該些魚苗通過；一水路直管，對應該輸出口設置，該水路直管的管徑對應該些魚苗的一參考魚苗長度設置，並且該水路直管的管壁上設置有一第一組偵測孔與一第二組偵測孔；一第一光學偵測裝置，設置於該水路直管外，並對應該第一組偵測孔持續投射一第一光訊號並接收一第一反射訊號；一第一回歸反射板，對應該第一光學偵測裝置設置，反射該第一光訊號為該第一反射訊號；一第二光學偵測裝置，設置於該水路直管外，並對應該第二組偵測孔持續投射一第二光訊號並接收一第二反射訊號；一第二回歸反射板，對應該第二光學偵測裝置設置，反射該第二光訊號為該第二反射訊號；及一中央計算裝置，連接該第一光學偵測裝置與該第二光學偵測裝置，持續接收該第一反射訊號及該第二反射訊號，檢測該第一反射訊號被該些 魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第一訊號及該第二反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第二訊號，並且藉由該第一訊號與該第二訊號的時間差判斷該些魚苗通過該水路直管並記錄一魚苗數量。

為了達成上述之目的，本發明的魚苗計數方法主要應用於上述魚苗計數系統，並且包括下列步驟：a)該第一光學偵測裝置對應該水路直管的管壁上的一第一組偵測孔持續投射一第一光訊號，並接收一第一回歸反射板反射回來的一第一反射訊號；b)該第二光學偵測裝置對應該水路直管的管壁上的一第二組偵測孔持續投射一第二光訊號，並接收一第二回歸反射板反射回來的一第二反射訊號；c)該中央計算裝置由該第一光學偵測裝置及該第二光學偵測裝置持續接收該第一反射訊號及該第二反射訊號；及d)該中央計算裝置檢測該第一反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第一訊號及該第二反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第二訊號，並依據該第一訊號與該第二訊號的時間差判斷該些魚苗通過該水路直管並記錄一魚苗數量。

本發明主要是由光學模組來投射光訊號並接收反射訊號，再由反射訊號的訊號強度判斷並記錄魚苗通過的時間點，藉此精確地記錄魚苗的數量，並且進一步分析魚苗的其他資訊。

1‧‧‧魚苗計數系統

11‧‧‧待測魚苗水箱

12‧‧‧水路直管

1201‧‧‧第一組偵測孔

1202‧‧‧第二組偵測孔

121‧‧‧入水口

122‧‧‧出水口

13‧‧‧光學模組

131‧‧‧第一光學模組

1311‧‧‧第一光學偵測裝置

1312‧‧‧第一回歸反射板

132‧‧‧第二光學模組

1321‧‧‧第二光學偵測裝置

1322‧‧‧第二回歸反射板

14‧‧‧中央計算裝置

15‧‧‧集魚水箱

151‧‧‧細網

152‧‧‧第一水層

153‧‧‧第二水層

16‧‧‧抽水設備

161‧‧‧水管

162‧‧‧幫浦

17‧‧‧供氧裝置

171‧‧‧出氣口

181‧‧‧魚苗水箱水位感測器

182‧‧‧集魚水箱水位感測器

2‧‧‧魚苗

d‧‧‧管徑

D‧‧‧距離

S10~S20‧‧‧計數步驟

S160~S166‧‧‧記錄步驟

S180~S198‧‧‧計數步驟

圖1為本發明的魚苗計數系統的第一實施例的示意圖。

圖2為本發明的光學模組的第一實施例的示意圖。

圖3為本發明的魚苗計數方法的第一實施例的流程圖。

圖4A為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第一示意圖。

圖4B為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第二示意圖。

圖4C為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第三示意圖。

圖4D為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第四示意圖。

圖4E為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第五示意圖。

圖5A為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第一示意圖。

圖5B為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第二示意圖。

圖5C為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第三示意圖。

圖5D為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第四示意圖。

圖5E為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第五示意圖。

圖6為本發明的偵測時間記錄程序的第一實施例的流程圖。

圖7為本發明的魚苗計數程序的第一實施例的流程圖。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

參閱圖1，為本發明的魚苗計數系統的第一實施例的示意圖。本發明揭露了一種魚苗計數系統(下面將於說明書中簡稱為計數系統1)，所述計數系統1主要包括了待測魚苗水箱11、至少一條水路直管12、多組光學模組13 及中央計算裝置14，其中中央計算裝置14以有線或無線方式連接多組光學模組13，以接收光學模組13所偵測的光訊號。

如圖1所示，所述待測魚苗水箱11用以放置水及複數魚苗2。具體地，待測魚苗水箱11是放置要由計數系統1來計算數量的複數魚苗2。待測魚苗水箱11的箱底處設置有至少一個輸出口，以供待測魚苗水箱11中的複數魚苗2通過。

所述水路直管12對應待測魚苗水箱11的輸出口設置，魚苗2可通過輸出口從待測魚苗水箱11流入水路直管12中。所述水路直管12的一端設置有入水口121，另一端設置有對應的出水口122。所述入水口121連接待測魚苗水箱11的輸出口，以令魚苗2從待測魚苗水箱11流入水路直管12中，並且最終由出水口122流出水路直管12。

於一實施例中，待測魚苗水箱11的輸出口可設置為漏斗形的輸出口，藉此擴大水往下流的範圍，進而引導待測魚苗水箱11中的魚苗2循序地流入水路直管12。當使用者要進行計數而開啟所述入水口121及出水口122時，魚苗2可藉由水向下流動的力量而從待測魚苗水箱11流入水路直管12中。

值得一提的是，在圖1中所述水路直管12的數量是以三條為例，但使用者實可依據魚苗2的數量而增、減水路直管12的數量，藉此得到使用者所需的計數速度。需注意的是，本發明中多組光學模組13的數量主要是對應至水路直管12的數量。具體地，每一條水路直管12外分別設置有前、後兩組光學模組13，也就是說，本發明的計數系統1是藉由兩兩一組的光學模組13來分別偵測流經每一條水路直管12的魚苗2。

為便於理解，下面將以單一條水路直管12及對應此水路直管12設置的兩組光學模組13為例，進行文字說明。

請參閱圖2，為本發明的光學模組的第一實施例的示意圖。如圖2所示，所述光學模組13主要包括光學偵測裝置以及對應光學偵測裝置的位置設置的回歸反射板。

本發明中，一條水路直管12會同時對應至兩組光學模組13，這兩組光學模組13之間會間隔一段距離D，並且此段距離D是對應至待測魚苗水箱11中的魚苗2的參考魚苗長度來設置。於一實施例中，所述距離D可例如為所述參考魚苗長度的1.3至1.7倍。

舉例來說，若待測魚苗水箱11中放置的複數魚苗2為六分苗(約1.5cm)，則所述距離D可設置為1.95cm~2.55cm，若待測魚苗水箱11中放置的複數魚苗2為八分苗(約2cm)，則所述距離D可設置為2.6cm~3.4cm，若待測魚苗水箱11中放置的複數魚苗2為寸苗(約2.5cm)，則所述距離D可設置為3.25cm~4.25cm，若待測魚苗水箱11中放置的複數魚苗2為兩寸苗(約5cm)，則所述距離D可設置為6.5cm~8.5cm，以此類推。

為便於說明，圖2中的兩組光學模組13將以設置在前方的第一光學模組131(較靠近待測魚苗水箱11)與設置在後方的第二光學模組132(較遠離待測魚苗水箱11)來區分，其中第一光學模組131包括第一光學偵測裝置1311以及第一回歸反射板1312，而第二光學模組132包括第二光學偵測裝置1321以及第二回歸反射板1322。

如圖2所示，第一光學偵測裝置1311設置於水路直管12外，並朝向水路直管12持續投射第一光訊號。第一回歸反射板1312對應第一光學偵測 裝置1311設置，以反射所述第一光訊號為第一反射訊號。本實施例中，所述光學偵測裝置1311、1321為投光器、受光器一體成型的感測裝置，所以第一光學偵測裝置1311可接收第一回歸反射板1312所反射的第一反射訊號。

第二光學偵測裝置1321同樣設置於水路直管12外，並且與第一光學偵測裝置1311間隔所述距離D。第二光學偵測裝置1321朝向水路直管12持續投射第二光訊號。第二回歸反射板1322對應第二光學偵測裝置1321設置，以反射所述第二光訊號為第二反射訊號。本實施例中，計數系統1同樣藉由第二光學偵測裝置1321直接接收第二回歸反射板1322所反射的第二反射訊號。

第一光訊號與第二光訊號被發射後，需依序通過氣態介質(即，空氣)、固態介質(即，水路直管12)、液態介質(即，水路直管12內的水)、固態介質(即，水路直管12的另一側)及氣態介質(即，另一側空氣)才能到達第一回歸反射板1312及第二回歸反射板1322，並且第一反射訊號及第二反射訊號也同樣需依序通過氣態介質、固態介質、液態介質、固態介質及氣態介質才能返回第一光學偵測裝置1311及第二光學偵測裝置1321。如此一來，第一光學偵測裝置1311及第二光學偵測裝置1321所接收到的第一反射訊號及第二反射訊號的訊號強度可能過於衰弱而造成判斷的不精確。

有鑑於此，所述水路直管12的管壁上可分別開設有第一組偵測孔1201及第二組偵測孔1202。具體地，第一組偵測孔1201對應所述第一光學模組131的位置設置，而第二組偵測孔1202對應所述第二光學模組132的位置設置，換句話說，第一組偵測孔1201與第二組偵測孔1202間的距離也是根據待測魚苗水箱11中放置的魚苗2的參考魚苗長度所決定的。於一實施例中，第一組偵測 孔1201與第二組偵測孔1202間的距離可例如設置為所述參考魚苗長度的1.3至1.7倍。

通過上述第一組偵測孔1201及第二組偵測孔1202的設置，所述第一光訊號、第二光訊號、第一反射訊號及第二反射訊號的投射及反射不需要經過固態介質(即，水路直管12)，藉此可有效提高第一光學模組131與第二光學模組132所分別接收的第一反射訊號與第二反射訊號的訊號強度，進而提高計數系統1的計數準確度。

值得一提的是，為了避免大量的魚苗2同時重疊通過水路直管12而造成計數困難，所述水路直管12的管徑d主要可對應至所述魚苗2的參考魚苗長度設置。於一實施例中，所述水路直管12的管徑d可例如設置為魚苗2的參考魚苗長度的0.2至0.3倍，但不加以限定。

本發明中，第一光學偵測裝置1311是對應水路直管12上的第一組偵測孔1201持續投射第一光訊號，並接收由第一回歸反射板1312反射回來的第一反射訊號。第二光學偵測裝置1321則對應水路直管12上的第二組偵測孔1202持續投射第二光訊號，並接收由第二回歸反射板1322反射回來的第二反射訊號。藉此，計數系統1的中央計算裝置14可以依據所述第一反射訊號及第二反射訊號來感測流經水路直管12的魚苗2。

所述中央計算裝置14主要連接第一光學偵測裝置1311及第二光學偵測裝置1321，並且持續從第一光學偵測裝置1311及第二光學偵測裝置1321接收所述第一反射訊號及第二反射訊號。

本發明中，中央計算裝置14可預先計算光訊號經過兩側氣態介質(即，水路直管12兩側的空氣)及液態介質(即，水路直管12內的水)後反射回來 的訊號強度，並將此訊號強度記錄為一個標準訊號強度。當中央計算裝置14接收所述第一反射訊號與第二反射訊號，並且判斷第一反射訊號及/或第二反射訊號的訊號強度與所述標準訊號強度相比小於一個設定門檻時，即可判斷定有魚苗2經過。

值得一提的是，由於水路直管12中有水在流動，而水的擾動會大幅影響光訊號的傳遞，若僅在水路直管12外設置單一組的光學模組，則中央計算裝置14在追蹤魚苗2時容易得到時間上的雜訊，進而造成判斷結果不穩定。因此，本發明以至少兩組的光學模組來同時追蹤單一條水路直管12中的魚苗2，藉此可大幅提高判斷結果的準確度。

具體地，中央計算裝置14持續從第一光學偵測裝置1311及第二光學偵測裝置1321接收所述第一反射訊號及第二反射訊號，由第一反射訊號中檢測因為被魚苗2遮蔽而衰減訊號強度的第一訊號，並由第二反射訊號中檢測因為被魚苗2遮蔽而衰減訊號強度的第二訊號。藉由上述第一訊號與第二訊號的檢測時間的時間差，中央計算裝置14可以確定魚苗2於特定時間點的所在位置，如此一來，中央計算裝置14可以依據所述第一訊號與第二訊號的時間差來判斷魚苗2是否已經通過水路直管12，藉此計數魚苗數量(容後詳述)。

請再次參閱圖1。所述計數系統1還包括對應水路直管12的出水口122設置的集魚水箱15。所述魚苗2由待測魚苗水箱11流入水路直管12中，並且最終由水路直管12的出水口122流入集魚水箱15。當一尾魚苗2流入集魚水箱15時，表示此魚苗2已經經過第一光學模組131及第二光學模組132，並且已經被中央計數裝置14統計(即，已將魚苗數量+1)。

所述集魚水箱15內還設置有細網151，細網151上具有小於魚苗2的體積的複數孔洞。集魚水箱15藉由細網151將內部容置的水隔離成第一水層152及第二水層153，而經由水路直管12流入集魚水箱15中的魚苗2會被細網151隔離於第一水層152。由於魚苗2是隨著待測魚苗水箱11中的水一起流入水路直管12並流進集魚水箱15，因此隨著計數系統1的運作，待測魚苗水箱11中的水會越來越少，而集魚水箱15中的水會越來越多。

為解決上述問題，本發明另設置有抽水機制可將集魚水箱15中的水抽回待測魚苗水箱11中，以保持集魚水箱15以及待測魚苗水箱11中的水量。所述細網151可將已計數完畢的魚苗2阻擋在集魚水箱15中，而不會隨著水被抽回待測魚苗水箱11而造成計數錯誤。

具體地，本發明的計數系統1還包括抽水設備16，所述抽水設備16至少包括水管161與幫浦162。所述水管161的一端連接待測魚苗水箱11，另一端連接集魚水箱15。所述幫浦162連接水管161。本實施例中，所述水管161的另一端主要設置於集魚水箱15的第二水層153，當幫浦162啟動時，可由集魚水箱15中抽取第二水層153的水，並且經由水管161傳遞至待測魚苗水箱11中。如此一來，可確保待測魚苗水箱11中的水量不會過少，同時確保集魚水箱15中的水量不會過多。

計數系統1還可包括魚苗水箱水位感測器181，設置於待測魚苗水箱11中以偵測待測魚苗水箱11中的水量。所述魚苗水箱水位感測器181連接上述抽水設備16(主要可連接幫浦162)。當魚苗水箱水位感測器181感測到待測魚苗水箱11的水位低於第一水位預定值時，即發出控制訊號至抽水設備16，藉此抽水設備16可加快抽水速度，以維持待測魚苗水箱11中的水量穩定。

於另一實施例中，本發明的計數系統1還可包括集魚水箱水位感測器182，設置於集魚水箱15中以偵測集魚水箱15中的水量。所述集魚水箱水位感測器182連接抽水設備16(主要可連接幫浦162)。當集魚水箱水位感測器182感測到集魚水箱15的水位低於第二水位預定值時，即發出控制訊號至抽水設備16，藉此抽水設備16可停止抽水，以維持集魚水箱15中的水量穩定。

於又一實施例中，計數系統1亦可依據已經計算的魚苗數量來控制抽水設備16的作動。具體地，若魚苗數量累計快，表示集魚水箱15中的魚苗2快速增加，因此計算系統1可控制抽水設備16減慢抽水速度或減少抽水水量，以保持集魚水箱15中的水量。

若魚苗數量累計慢，表示集魚水箱15中的魚苗2增加緩慢，因此計算系統1可控制抽水設備16提高抽水速度或增加抽水水量，以保持待測魚苗水箱11中的水量。

所述計數系統1還可具有供氧裝置17。所述供氧裝置17具有出氣口171，供氧裝置17藉由出氣口171連接水管161上的一開口(圖未標示)，以將氧氣注入水管161中。如此一來，可確保抽水裝置16抽回待測魚苗水箱11的水具有足夠的含氧量。

通過上述的抽水設備16與供氧裝置17，可確保水在計數系統1的作業過程中自動循環，而令本發明可以達到自動計數的功能而不需人為介入。

續請參閱圖3，為本發明的魚苗計數方法的第一實施例的流程圖。本發明另揭露了一種魚苗計數方法(下面簡稱為計數方法)，所述計數方法主要應用於如圖1所述的計數系統1。

具體地，於使用本發明的計數系統1時，首先將要計數的複數魚苗2放置於待測魚苗水箱11中，並且由第一光學模組131與第二光學模組132分別朝向水路直管12投射第一光訊號與第二光訊號。

具體地，計數系統1由第一光學偵測裝置1311對應水路直管12管壁上的第一組偵測孔1201投射第一光訊號，並且接收第一回歸反射板1312反射回來的第一反射訊號(步驟S10)。計算系統1還由第二光學偵測裝置1321對應水路直管12管壁上的第二組偵測孔1202投射第二光訊號，並且接收第二回歸反射板1322反射回來的第二反射訊號(步驟S12)。上述步驟S10與步驟S12可先後執行或同時執行，彼此不具備必然的順序關係。

於第一光學偵測裝置1311和第二光學偵測裝置1321分別接收了第一反射訊號與第二反射訊號後，中央計算裝置14可分別從第一光學偵測裝置1311與第二光學偵測裝置1321接收所述第一反射訊號與第二反射訊號(步驟S14)。

接著，中央計算裝置14檢測第一反射訊號與第二反射訊號的訊號強度，以取得第一反射訊號被魚苗2遮蔽而衰減訊號強度的第一訊號，以及第二反射訊號被魚苗2遮蔽而衰減訊號強度的第二訊號(步驟S16)。若中央計算裝置14成功檢測到所述第一訊號及第二訊號，即可依據第一訊號與第二訊號的時間差來判斷魚苗2通過了水路直管12，並且計數魚苗數量(步驟S18)。

具體地，當魚苗2流經第一光學偵測裝置1311前方時，第一光訊號會被魚苗2遮蔽而得到訊號強度衰減的第一反射訊號，即為所述第一訊號。而當魚苗2接著流經第二光學偵測裝置1321前方時，第二光訊號會被魚苗2遮蔽而得到訊號強度衰減的第二反射訊號，即為所述第二訊號。當先後檢測到第 一訊號與第二訊號後，中央計算裝置14即可判斷魚苗2已經通過水路直管12，進而記錄魚苗數量。

本發明的計數系統1在運作時，會持續判斷是否需要停止計數動作(步驟S20)，例如判斷電源是否關閉、待測魚苗水箱11的輸出口是否關閉、是否長時間沒有偵測到魚苗2等。若判斷計數動作不需停止，則計數系統1返回步驟S10，由各組光學模組13持續投射並接收光訊號，並由中央計算裝置14持續檢測光訊號的訊號強度以計數魚苗數量。若判斷計數動作需要停止，則計數系統1結束本發明的計數方法。

同時參閱圖4A至圖4E，分別為本發明的魚苗偵測的第一實施例的第一示意圖至第五示意圖。並且，請一併參閱圖6，為本發明的偵測時間記錄程序的第一實施例的流程圖。圖6主要是對圖3的步驟S16做更進一步的解釋，並且配合圖4A至圖4E做分解動作說明。

首先如圖4A所示，在本發明的計數系統1啟動後，第一光學偵測裝置1311對應水路直管12上的第一組偵測孔1201持續投射第一光訊號並接收第一反射訊號，第二光學偵測裝置1321對應水路直管12上的第二組偵測孔1202持續投射第二光訊號並接收第二反射訊號。此時的第一光訊號、第一反射訊號、第二光訊號及第二反射訊號僅會穿過氣態介質(空氣)及液態介質(水)。

接著如圖4B所示，當魚苗2經由水路直管12流到第一光學偵測裝置1311的位置時，會遮蔽第一光訊號及第一反射訊號，造成第一反射訊號的訊號強度衰減而形成所述第一訊號。此時的第一光訊號與第一反射訊號會同時穿過氣態介質(空氣)、液態介質(水)及固態介質(穿透程度依光源種類及魚苗2是否為半透明體而異)。本實施例中，中央計算裝置14會在檢測到所述第一訊號時， 記錄魚苗2的第一抵達時間(即，魚苗2抵達第一光學偵測裝置1311的位置的時間)(步驟S160)。

接著如圖4C所示，當魚苗2離開第一光學偵測裝置1311的位置時，會使得第一反射訊號的訊號強度恢復為初始訊號強度(即，沒有被魚苗2遮蔽時的訊號強度)。此時的第一光訊號與第一反射訊號只會穿過氣態介質(空氣)與液態介質(水)。本實施例中，中央計算裝置14會在檢測到第一反射訊號恢復為初始訊號強度時，記錄魚苗2的第一離開時間(即，魚苗2離開第一光學偵測裝置1311的位置的時間)(步驟S162)。

接著如圖4D所示，當魚苗2流到第二光學偵測裝置1321的位置時，會遮蔽第二光訊號及第二反射訊號，造成第二反射訊號的訊號強度衰減而形成所述第二訊號。此時的第二光訊號與第二反射訊號會同時穿過氣態介質(空氣)、液態介質(水)及固態介質(穿透程度依光源種類及魚苗2是否為半透明體而異)。本實施例中，中央計算裝置14會在檢測到所述第二訊號時，記錄魚苗2的第二抵達時間(即，魚苗2抵達第二光學偵測裝置1321的位置的時間)(步驟S164)。

接著如圖4E所示，當魚苗2離開第二光學偵測裝置1321的位置時，會使得第二反射訊號的訊號強度恢復為初始訊號強度。此時的第二光訊號與第二反射訊號只會穿過氣態介質(空氣)與液態介質(水)。本實施例中，中央計算裝置14會在檢測到第二反射訊號恢復為初始訊號強度時，記錄魚苗2的第二離開時間(即，魚苗2離開第二光學偵測裝置1321的位置的時間)(步驟S166)。

如前文中所述，第一光學偵測裝置1311與第二光學偵測裝置1321之間的距離(即，第一組偵測孔1201與第二組偵測孔1202之間的距離)是依據要 計數的魚苗2的參考魚苗長度來設置的，並且略大於參考魚苗長度(例如1.3至1.7倍)。於圖4A至圖4E的實施例中，魚苗2的第二抵達時間晚於第一離開時間，表示魚苗2的長度小於第一光學偵測裝置1311與第二光學偵測裝置1321之間的距離，並且沒有複數魚苗2重疊的現象。因此，中央計算裝置14會在判斷所述魚苗2的第二抵達時間晚於第一離開時間時(此即圖3的步驟S18所指的時間差)，計數魚苗數量為1。

如上所述，中央計算裝置14主要是利用第一訊號與第二訊號的時間差來進行魚苗數量的計數，也就是說若中央計算裝置14無法檢測所述第一訊號與第二訊號，即無法計數魚苗數量。於一實施例中，中央計算裝置14會在判斷第一反射訊號及第二反射訊號維持在初始訊號強度，並且持續一第一門檻時間時，發出警示訊息。

具體地，若第一反射訊號與第二反射訊號沒有發生訊號強度衰減而形成第一訊號與第二訊號的現象，表示沒有魚苗2通過。若魚苗2沒有通過長達第一門檻時間(例如5秒、10秒等)，中央計算裝置14可判斷待測魚苗水箱11中已沒有剩餘的魚苗2，或是判斷水路直管12被異物或是體積過大的魚苗2堵塞。此時，中央計算裝置14可發出警示訊號，以通知使用者關閉計數系統1，或是進行狀況排除。

值得一提的是，藉由前述的時間差，中央計算裝置14還可進一步分析與計算各魚苗2的其他資訊，例如長度、通過時間等。

於一實施例中，中央計算裝置14可通過下述第一計算式來計算一尾魚苗2的魚苗長度。

第一計算式：。其中，L為一尾魚苗2的魚苗長度，T_a1為第一抵達時間，T_a2為第一離開時間，T_b1為第二抵達時間，D為第一組偵測孔1201與第二組偵測孔1202間的距離。

本實施例中，中央計算裝置14可以在計算出魚苗長度L後，判斷此魚苗2是否有尺寸過大或尺寸過小的問題。例如，若魚苗長度大於1.2倍的參考魚苗長度，中央計算裝置14判斷此魚苗2的尺寸過大，並累計魚苗過大+1；若魚苗長度小於0.8倍的參考魚苗長度，中央計算裝置14判斷此魚苗2的尺寸過小，並累計魚苗過小+1。

承上，於待測魚苗水箱11中的所有魚苗2皆計數完畢後，中央計算裝置14可判斷魚苗過大或魚苗過小的累計數量是否超過門檻值(例如10隻、20隻等)，並於超過門檻值時發出警示訊號，以提醒使用者進行分群。如此一來，可有效避免因為複數魚苗2的尺寸大小不一而產生殘食的現象。

於一實施例中，中央計算裝置14還可通過下述第二計算式來計算一尾魚苗2的通過時間。所述通過時間可指魚苗2通過第一光學偵測裝置1311的位置的時間，或是通過第二光學偵測裝置1321的位置的時間，不加以限定。下面第二計算式以通過第一光學偵測裝置1311的位置的時間為例，但不以此為限。

第二計算式：T=T_a2-T_a1。其中T為所述通過時間。

值得一提的是，中央計算裝置14可以完整記錄每一尾魚苗2通過每一個光學偵測裝置1311、1321的通過時間，並且依據這些通過時間來計算所有魚苗2的平均通過時間(T_avg)。例如，當每一個光學偵測裝置1311、1321皆記錄了五十筆的通過時間後，中央計算裝置14可以總和所有光學偵測裝置1311、 1321的所有通過時間，並且除以累計的計數量，藉此得到一尾魚苗2的平均通過時間，以做為後續其他演算的參考值(容後詳述)。

續請參閱圖5A至圖5E，為本發明的魚苗偵測的第二實施例的第一示意圖至第五示意圖。圖5A至圖5E用以說明複數魚苗2重疊時的處理程序。

首先如圖5A所示，所述第一光學偵測裝置1311朝向水路直管12持續投射第一光訊號並接收第一反射訊號，所述第二光學偵測裝置1321朝向水路直管12持續投射第二光訊號並接收第二反射訊號。在魚苗2尚未流過時，第一光訊號、第一反射訊號、第二光訊號及第二反射訊號會穿過氣態介質(空氣)及液體介質(水)。

接著如圖5B所示，當魚苗2經由水路直管12流到第一光學偵測裝置1311的位置時，將會遮蔽第一光訊號及第一反射訊號，造成第一反射訊號的訊號強度衰減而形成所述第一訊號。此時的第一光訊號與第一反射訊號會同時穿過氣態介質(空氣)、液態介質(水)及固態介質(穿透程度依光源種類及魚苗2是否為半透明體而異)。與圖4B相同，中央計算裝置14會在檢測到所述第一訊號時記錄魚苗2的第一抵達時間。

接著如圖5C所示，在第一反射訊號的訊號強度尚未恢復為初始訊號強度之前(即，仍為所述第一訊號)，魚苗2到達第二光學偵測裝置1321的位置並遮蔽第二光訊號及第二反射訊號，造成第二反射訊號的訊號強度衰減而形成所述第二訊號。此時的第一光訊號、第二光訊號、第一反射訊號與第二反射訊號皆會同時穿過氣態介質(空氣)、液態介質(水)及固態介質(魚苗2)，也就是說中央計算裝置14可同時檢測到所述第一訊號以及第二訊號。

於圖5C的情況下，表示魚苗2的長度過長(大於第一光學偵測裝置1311與第二光學偵測裝置1321間的距離)，或是有複數魚苗2重疊且連續地通過。因此，中央計算裝置14需執行進一步的計算與判斷。

接著如圖5D所示，當魚苗2持續流動且離開第一光學偵測裝置1311的位置時，將使得第一反射訊號的訊號強度恢復為初始訊號強度。此時的第一光訊號與第一反射訊號只會穿過氣態介質(空氣)與液態介質(水)。與圖4C相同，中央計算裝置14會在檢測到第一反射訊號恢復為初始訊號強度時，記錄魚苗2的第一離開時間。

接著如圖5E所示，當魚苗2持續流動且離開第二光學偵測裝置1321的位置時，將使得第二反射訊號的訊號強度恢復為初始訊號強度。此時的第二光訊號與第二反射訊號只會穿過氣態介質(空氣)與液態介質(水)。與圖4E相同，中央計算裝置14會在檢測到第二反射訊號恢復為初始訊號強度時，記錄魚苗2的第二離開時間。

本發明中，當發生如圖5C所示的現象時，中央計算裝置14即通過所述時間差、參考魚苗長度以及平均通過時間等參數來判斷是魚苗過長或是魚苗重疊所導致，進而決定如何計數魚苗數量。

參閱圖7，為本發明的魚苗計數程序的第一實施例的流程圖。圖7主要是對圖3的步驟S18做更進一步的解釋，以說明中央計算裝置14如何判斷為魚苗過長或是魚苗重疊。

首先，中央計算裝置14於計數時，判斷是否有前述圖5C的現象發生，即，中央計算裝置14判斷魚苗2的第二抵達時間是否早於或等於第一離開時間(步驟S180)。若魚苗2的第二抵達時間晚於第一離開時間，表示魚苗2的 長度小於第一光學偵測裝置1311與第二光學偵測裝置1321間的距離，因此中央計算裝置14將魚苗數量計數為1(步驟S182)，表示沒有魚苗重疊的現象。

接著，中央計算裝置14通過前述第一計算式與第二計算式計算魚苗2的魚苗長度以及通過時間(步驟S184)，並據以判斷魚苗2是否有尺寸過大或尺寸過小的現象(步驟S186)。具體地，若魚苗長度大於1.2倍的參考魚苗長度(L>1.2×L_ref)，則中央計算裝置14累計魚苗過大+1(步驟S188)；若魚苗長度小於0.8倍的參考魚苗長度(L<0.8×L_ref)，則中央計算裝置14累計魚苗過小+1(步驟S190)。上述的L_ref為參考魚苗長度。

若於前述步驟S180中，中央計算裝置14判斷魚苗2的第二抵達時間確實早於或等於第一離開時間，表示可能有魚苗重疊的現象發生。此時，中央計算裝置14先通過前述計算式計算魚苗2的魚苗長度以及通過時間(步驟S192)。接著，中央計算裝置14通過下列第三計算式計算第一預測值(步驟S194)。

第三計算式：(M-0.5)×L_ref<L(M+0.5)×L_ref。其中，M為第一預測值，L_ref為參考魚苗長度，L為魚苗2的魚苗長度，並且第一預測值為一個正整數。

並且，中央計算裝置14還通過下列第四計算式計算第二預測值(步驟S196)。

第四計算式：(N-0.5)×T_avg<T(N+0.5)×T_avg。其中，N為第二預測值，T_avg為所述平均通過時間，T為魚苗2的通過時間(通過第一光學偵測裝置1311的時間或通過第二光學偵測裝置1321的時間)，並且第二預測值為一個正整數。

最後，中央計算裝置14以第一預測值M與第二預測值N中的最小值(即，Min(M,N))來計數魚苗數量(步驟S198)。

具體地，若一尾魚苗2的長度超出參考魚苗長度，但通過時間沒有大幅超出平均通過時間，表示此魚苗2可能只是尺寸較大，但沒有複數魚苗重疊的問題。相似地，若一尾魚苗2的通過時間超出平均通過時間，但長度沒有大幅超出參考魚苗長度，表示此魚苗2可能只是流動速度較慢，但也沒有複數魚苗重疊的問題。

值得一提的是，由於魚苗2較為脆弱，無論是在計數過程或是計數完畢後的搬運過程中皆可能會死亡，因此本發明在上述步驟S198中選擇以第一預測值M與第二預測值N中的最小值來計數魚苗數量，實可有效降低誤差並提高計數精確度。另外，本發明主要是經由光訊號的訊號強度來計數魚苗數量，因此可能會因為水路直管12中流動的雜物(例如樹葉)而造成誤計。於此情況下，上述以最小值來計數魚苗數量的方式亦可令計數完成的魚苗數量更貼近魚苗的實際數量。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

Claims (20)

1. 一種魚苗計數系統，包括：一待測魚苗水箱，用以放置水及複數魚苗，該待測魚苗水箱的箱底處設置有一輸出口供該些魚苗通過；一水路直管，對應該輸出口設置，該水路直管的管徑對應該些魚苗的一參考魚苗長度設置，並且該水路直管的管壁上開設有一第一組偵測孔與一第二組偵測孔；一第一光學偵測裝置，設置於該水路直管外，並對應該第一組偵測孔持續投射一第一光訊號並接收一第一反射訊號；一第一回歸反射板，對應該第一光學偵測裝置設置，反射該第一光訊號為該第一反射訊號；一第二光學偵測裝置，設置於該水路直管外，並對應該第二組偵測孔持續投射一第二光訊號並接收一第二反射訊號，其中該第二光訊號與該第一光訊號不重疊，且該第二反射訊號與該第一反射訊號不重疊；一第二回歸反射板，對應該第二光學偵測裝置設置，反射該第二光訊號為該第二反射訊號；及一中央計算裝置，連接該第一光學偵測裝置與該第二光學偵測裝置，持續接收該第一反射訊號及該第二反射訊號，檢測該第一反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第一訊號及該第二反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第二訊號，並且藉由該第一訊號與該第二訊號的時間差判斷該些魚苗通過該水路直管並記錄一魚苗數量。
2. 如請求項1所述的魚苗計數系統，其中該第一組偵測孔與該第二組偵測孔間的距離根據該參考魚苗長度決定。
3. 如請求項2所述的魚苗計數系統，其中該第一組偵測孔與該第二組偵測孔間的距離至少為該參考魚苗長度的1.3~1.7倍。
4. 如請求項2所述的魚苗計數系統，其中該水路直管的管徑至少為該參考魚苗長度的0.2~0.3倍。
5. 如請求項2所述的魚苗計數系統，其中更包括對應該水路直管的一出水口設置的一集魚水箱，該集魚水箱內設有一細網以隔離出一第一水層及一第二水層，其中經由該水路直管流入該集魚水箱的該些魚苗由該細網隔離於該第一水層中。
6. 如請求項5所述的魚苗計數系統，其中更包括一抽水設備，包括一水管及一幫浦，該水管一端連接該待測魚苗水箱，另一端連接該集魚水箱，該幫浦連接該水管，用以抽取該第二水層的水並經由該水管傳遞至該待測魚苗水箱。
7. 如請求項6所述的魚苗計數系統，其中更包括一供氧裝置，具有與該水管上的一開口連結的一出氣口，用以將氧氣注入該水管中。
8. 如請求項6所述的魚苗計數系統，其中該待測魚苗水箱包含一魚苗水箱水位感測器，連接該抽水設備，當該魚苗水箱水位感測器感測該待測魚苗水箱的水位低於一第一水位預定值時，該抽水設備加快抽水速度。
9. 如請求項6所述的魚苗計數系統，其中該集魚水箱包含一集魚水箱水位感測器，連接該抽水設備，當該集魚水箱水位感測器感測該集魚水箱的水位低於一第二水位預定值時，該抽水設備停止抽水。
10. 如請求項2所述的魚苗計數系統，其中該中央計算裝置於判斷該第一反射訊號及該第二反射訊號維持在一初始訊號強度並且持續一第一門檻時間時發出一警示訊息。
11. 如請求項2所述的魚苗計數系統，其中該中央計算裝置於檢測到該第一訊號時記錄一第一抵達時間，於該第一反射訊號恢復至一初始訊號強度時記錄一第一離開時間，於檢測到該第二訊號時記錄一第二抵達時間，於該第二反射訊號恢復至該初始訊號強度時記錄一第二離開時間。
12. 如請求項11所述的魚苗計數系統，其中該中央計算裝置於判斷該第二抵達時間晚於該第一離開時間時記錄該魚苗數量+1。
13. 如請求項11所述的魚苗計數系統，其中該中央計算裝置依據一第一計算式計算該些魚苗的一魚苗長度，並且依據一第二計算式計算該些魚苗經過該第一光學偵測裝置的一通過時間；其中，該第一計算式為：

    

    ；L為該魚苗長度，T_a1為該第一抵達時間，T_a2為該第一離開時間，T_b1為該第二抵達時間，D為該第一組偵測孔與該第二組偵測孔間的距離；其中，該第二計算式為：T=T_a2-T_a1；T為該通過時間。
14. 如請求項13所述的魚苗計數系統，其中該中央計算裝置於該些魚苗的該第二抵達時間早於或等於該第一離開時間時計算該些魚苗的該魚苗長度及該通過時間，依據一第三計算式計算一第一預測值，並依據一第四計算式計算一第二預測值；其中，該第三計算式為：(M-0.5)×L_ref<L

    

    (M+0.5)×L_ref；M為該第一預測值，L_ref為該參考魚苗長度，L為該魚苗長度，並且該第一預測值為正整數；其中，該第四計算式為：(N-0.5)×T_avg<T

    

    (N+0.5)×T_avg；N為該第二預測值，T_avg為一平均通過時間，T為該通過時間，並且該第二預測值為正整數；其中，該中央計算裝置依據Min(M,N)記錄該魚苗數量。
15. 一種魚苗計數方法，應用於一魚苗計數系統，該魚苗計數系統包括具有輸出口以供複數魚苗通過的一待測魚苗水箱、對應該輸出口設置的一水路直管、設置於該水路直管外的一第一光學偵測裝置及一第二光學偵測裝置、以及連接該第一光學偵測裝置及該第二光學偵測裝置的一中央計算裝置，其中該水路直管的管徑對應該些魚苗的一參考魚苗長度設置，並且該魚苗計數方法包括：a)該第一光學偵測裝置對應該水路直管的管壁上開設的一第一組偵測孔持續投射一第一光訊號，並接收一第一回歸反射板反射回來的一第一反射訊號；b)該第二光學偵測裝置對應該水路直管的管壁上開設的一第二組偵測孔持續投射一第二光訊號，並接收一第二回歸反射板反射回來的一第二反射訊號，其中該第二光訊號與該第一光訊號不重疊，且該第二反射訊號與該第一反射訊號不重疊；c)該中央計算裝置由該第一光學偵測裝置及該第二光學偵測裝置持續接收該第一反射訊號及該第二反射訊號；及d)該中央計算裝置檢測該第一反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第一訊號及該第二反射訊號被該些魚苗遮蔽而衰減訊號強度的一第二訊號，並依據該第一訊號與該第二訊號的時間差判斷該些魚苗通過該水路直管並記錄一魚苗數量。
16. 如請求項15所述的魚苗計數方法，其中於該步驟d)中，該中央計算裝置於檢測到該第一訊號時記錄一第一抵達時間，於該第一反射訊號恢復至一初始訊號強度時記錄一第一離開時間，於檢測到該第二訊號時記錄一第二抵達時間，於該第二反射訊號恢復至該初始訊號強度時記錄一第二離開時間。
17. 如請求項16所述的魚苗計數方法，其中於該步驟d)中，該中央計算裝置於該第二抵達時間晚於該第一離開時間時記錄該魚苗數量+1。
18. 如請求項16所述的魚苗計數方法，其中於該步驟d)中，該中央計算裝置還依據一第一計算式計算該些魚苗的一魚苗長度，並且依據一第二計算式計算該些魚苗經過該第一光學偵測裝置的一通過時間；其中，該第一計算式為：

    

    ；L為該魚苗長度，T_a1為該第一抵達時間，T_a2為該第一離開時間，T_b1為該第二抵達時間，D為該第一組偵測孔與該第二組偵測孔間的距離；其中，該第二計算式為：T=T_a2-T_a1；T為該通過時間。
19. 如請求項18所述的魚苗計數方法，其中於該步驟d)中，該中央計算裝置於判斷該些魚苗的該第二抵達時間早於或等於該第一離開時間時計算該些魚苗的該魚苗長度及該通過時間，依據一第三計算式計算一第一預測值，並依據一第四計算式計算一第二預測值；其中，該第三計算式為：(M-0.5)×L_ref<L

    

    (M+0.5)×L_ref；M為該第一預測值，L_ref為該參考魚苗長度，L為該魚苗長度，並且該第一預測值為正整數；其中，該第四計算式為：(N-0.5)×T_avg<T

    

    (N+0.5)×T_avg；N為該第二預測值，T_avg為一平均通過時間，T為該通過時間，並且該第二預測值為正整數；其中，該中央計算裝置依據Min(M,N)記錄該魚苗數量。
20. 如請求項15所述的魚苗計數方法，其中該第一組偵測孔與該第二組偵測孔間的距離至少為該參考魚苗長度的1.3~1.7倍，該水路直管的管徑至少為該參考魚苗長度的0.2~0.3倍。