[發明專利]一種基于游泳型魚類行為特征反饋的智能投飼系統

在審

• 申請號: 201710686005.8
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107372267A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 朱松明;張豐登;葉章穎;趙建;季柏民;王珂宇;文彥慈
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01K61/80
• 分類號: A01K61/80
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 黃歡娣,邱啟旺

技術領域

本發明屬于水產養殖領域，涉及一種室內循環水養殖的智能投餌系統，具體涉及一種基于機器視覺技術和魚類行為特征的智能投餌系統。

背景技術

中國是水產養殖大國，占全球70％的水產養殖市場份額，據中國漁業統計年鑒調查顯示，2015年我國水產品養殖總量達到4937.90萬噸，約占國內水產品生產總量的73.70％，，而游泳型魚類在其中占有很大的比重。

目前對于工廠化養殖，餌料投喂主要依靠人工投餌以及機器定時定量投餌，人工投喂雖能較好地依靠人工經驗對養殖對象的攝食欲望進行判斷，提高餌料的利用率，但人工成本較高，費時費力；而一般的機器定時定量投喂雖然在一定程度上節省了人工成本，但其一般只能實現自動化，即定時定量投喂，而在魚類的不同生長階段都需要手動更改投飼量與投飼時間，無法自動、及時地進行調整，同時，投飼間隔時間與投飼量的確定也是按照前人經驗，并不能最佳的適應魚類生長。投喂不足會使魚群搶食嚴重，造成魚之間相互擦傷；而投喂過多，則會浪費飼料、污染水質，引發魚類疾病。基于此類問題的存在，本發明提出的基于游泳型魚類行為特征反饋的智能投飼系統，可以適時適量的進行投喂，形成的反饋機制可以保證投喂的合理性，能在人工成本被有效降低的情況下，提高餌料的利用，保證養殖魚蝦的福利化生長。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術和設備的不足，提供一種高效便捷的基于機器視覺技術和游泳型魚類行為特征的智能投飼系統，節約飼料成本和人力成本，實現魚類福利化養殖。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種基于游泳型魚類行為特征反饋的智能投飼系統，包括：投飼機、軌道、滑塊、稱重傳感器、攝像頭、控制器、語音報警器；所述軌道水平布置在養殖池上方，滑塊通過伺服電機的驅動在軌道內滑動，投飼機與滑塊連接，稱重傳感器用于檢測投飼機重量，攝像頭位于投飼機底部中間位置；

所述投飼機包括落料管、螺旋輸送器、飼料儲存倉、散料盤；飼料儲存倉內的飼料通過螺旋輸送器流動至落料管中，并通過散料盤將飼料均勻地拋撒至養殖池中。

所述攝像頭、螺旋輸送器的電機、伺服電機、稱重傳感器、語音報警器分別與控制器相連；攝像頭獲取魚群的視頻信號，控制器根據視頻信號進行魚群動能E_k的計算，并與設定的動能閾值進行比較，根據比較結果對投飼機進行控制，當魚群的動能高于設定閾值時，則投飼機繼續進行投飼，即保持螺旋輸送器工作；當魚群動能等于或低于設定閾值時，表明魚群的攝食行為已經不明顯，則控制投飼機停止投喂。

稱重傳感器檢測投飼機重量，控制器根據重量數據獲得其中儲存的飼料量，當飼料儲存倉內的餌料量小于設定余量閾值時，控制語音報警器進行報警。

進一步地，所述攝像頭、螺旋輸送器的電機、伺服電機、稱重傳感器、語音報警器分別與控制器連接。

本發明的有益效果是：本發明是基于機器視覺技術和游泳型魚類行為特征反饋的智能投飼系統，結構簡單，操作方便，智能化程度較高，所采用的機器視覺技術可以提取魚類行為特征，并由控制器進行魚群動能E_k的計算，從而判斷是否繼續投喂，達到適時適量的投喂目的。本發明可以在保證較低的人工成本以及較高餌料利用率的前提下實現游泳型魚類的福利化生長。同時，當喂養魚苗時，因為魚苗不能引起較為明顯的水面反光現象，魚類行為特征提取較為困難，故不能采用智能投飼模式，因此設有定時定量投喂的自動模式。綜上所述，本發明具有較強的適應性，可以較好的為魚類福利化養殖提供技術支持。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為投飼機的三維軸測圖；

圖中：養殖池1、散料盤2、投飼機3、軌道4、滑塊5、稱重傳感器6、攝像頭7、落料管8、螺旋輸送器9、飼料儲存倉10。

具體實施方式

本發明以提高水產飼料利用率、降低人力投入從而提高經濟效益為目的，提供了一種基于游泳型魚類行為特征反饋的智能投飼系統，可實現全自動投飼，利用機器視覺技術對魚群行為進行實時監控、分析，通過拋撒誘餌得到魚群行為信息并判斷魚群是否飽食，從而保證投喂的適量。