[發(fā)明專利]基于計算機視覺的魚苗自動計數裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810162176.1
• 申請日: 2008-11-17
• 公開（公告）號: CN101430775B
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 朱從容;呂冰海
• 申請（專利權）人: 浙江海洋學院
• 主分類號: G06M11/00
• 分類號: G06M11/00;G06T7/00;A01K61/00
• 代理公司: 舟山固浚專利事務所 33106
• 代理人: 范榮新

1.一種基于計算機視覺的魚苗自動計數裝置，是由一放置魚苗的水箱、一魚苗圖像數字拍攝系統(tǒng)、一計算機和連接計算機與數字拍攝系統(tǒng)的信號連接裝置構成，其特征是：魚苗圖像數字拍攝系統(tǒng)有兩個數字攝像頭以正交的相互位置安裝在水箱上，兩個攝像頭分別經信號連接裝置與計算機連接，使數字攝像頭獲得并輸入計算機的魚苗圖像信號有魚苗在水箱中的平面和立面兩個分布圖像。

2.如權利要求1所述的基于計算機視覺的魚苗自動計數裝置的計數方法，其特征是有如下步驟：

1)分別從兩只攝像頭各獲得無魚苗的背景照片K張，每只攝像頭數據記為I_0k，k＝1、2、3、…、K；

2)將獲得的各背景照片轉換為灰度矩陣，記為G_0k，并對所得背景照片各象素點的灰度進行平均化得G_0m，

G0m=1KΣk=1KG0k;]]>

3)提示可向水箱倒入已知數量的魚苗；

4)分別從兩只攝像頭各獲得M組已知魚苗數量的魚苗照片，每組拍攝L張，每只攝像頭數據記為I_ij，i＝1、2、3、…、M，i＝1、2、3、…、L；

5)對各照片作如步驟2所說的轉換并對每組魚苗照片各象素點進行灰度平均化，得到M組灰度矩陣G_im，i＝1、2、3、…、M；

6)分別按兩個攝像機將各組魚苗照片灰度與背景照片的灰度做差，即ΔG_i＝G_im-G_0m，i＝1、2、3、…、M；

以上步驟1至步驟6均分別按通過兩只攝像頭所得到的圖像執(zhí)行；

7)用數據擬合的方法找出魚苗數量與照片灰度變化的關系N_s＝f₁(ΔG_i)；

8)用關系式N_s＝f₁(ΔG_i)計算得到經兩個攝像頭拍攝的各組圖像的處理結果：平面上的魚苗數N_s1、立面上的魚苗數N_s2，并以各組這兩個魚苗數與各組實際投入的魚苗數以數據擬合方法得到測定范圍內的魚苗數N，N＝a×N_s1×N_s2^1/2+b，其中a和b是擬合系數；

9)存儲關系式并提示標準測定完成，可以倒入待計數魚苗進行計數操作；

10)分別從兩只攝像頭各獲得未知魚苗數量的魚苗照片J張，每只攝像頭數據計為I_j′，經同步驟2轉換并作灰度平均處理后得灰度矩陣G′，經同步驟6與背景照片作灰度差得ΔG′，用步驟7所得關系式N_s＝f₁(ΔG_i)代入，得到魚苗數計算式N′＝f₁(ΔG′)，并計算得到在平面上的魚苗數N₁′和在立面上的魚苗數N₂′；

11)用步驟8得到的關系式N＝a×N_s1×N_s2^1/2+b，以在平面上的魚苗數N₁′和在立面上的魚苗數N₂′代入，計算得到照片拍攝范圍內的魚苗數量Np，Np＝a×N₁′×N₂′^1/2+b；

12)以焦距和鏡頭大小計算拍攝照片的面積，并計算出實際拍攝區(qū)域的體積(水平照片面積×立面照片直徑)V_p，由此處理得到單位體積內的魚苗數量N_pp＝N_p/V_p；

13)提示輸入實測計算得到水箱內魚苗水體的實際體積V；

14)根據實際體積計算水箱內魚苗實際的數量N＝N_pp×V；

15)輸出計算結果。