[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的科學(xué)確定河蟹投餌量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810823116.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN108990862B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙德安;劉曉洋;管凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): A01K61/80
• 分類號(hào): A01K61/80;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的科學(xué)確定河蟹投餌量的方法。該方法通過水中定點(diǎn)監(jiān)測(cè)站來對(duì)每次投喂的投餌量進(jìn)行科學(xué)確定。目前大多養(yǎng)殖戶是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定餌料投喂量，沒考慮河蟹的實(shí)際需求及其生長(zhǎng)狀況，有可能造成河蟹生長(zhǎng)不良或餌料浪費(fèi)。本發(fā)明通過帶有機(jī)器視覺的水中監(jiān)測(cè)站采集水下河蟹的進(jìn)食情況、生長(zhǎng)狀況及河蟹密度等信息，由此信息科學(xué)確定本次投喂的投餌量，然后根據(jù)投喂量來設(shè)定移動(dòng)式投飼機(jī)的行走速度和下料速度。本發(fā)明克服了根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定投喂量的缺點(diǎn)，在保證餌料充足供應(yīng)的同時(shí)避免了餌料的浪費(fèi)，另外還能掌握整個(gè)蟹塘的河蟹生長(zhǎng)狀況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及科學(xué)確定河蟹養(yǎng)殖投餌量的方法，特別設(shè)計(jì)通過監(jiān)測(cè)站的攝像頭采集水下河蟹密度、餌料剩余量和河蟹生長(zhǎng)狀況來科學(xué)確定餌料投喂量。

背景技術(shù)

近年來隨著生活水平的提高，人們對(duì)河蟹的需求也逐步增加。河蟹養(yǎng)殖業(yè)也隨之發(fā)展，以江蘇省最為顯著，其河蟹產(chǎn)量占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一半以上。雖然河蟹養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展壯大，但是仍然存在一個(gè)亟待解決的問題，即“如何科學(xué)確定餌料投喂量”。目前河蟹養(yǎng)殖過程中對(duì)餌料的投喂都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定餌料投喂量的，沒有考慮氣候、水質(zhì)、蟹苗等因素的影響，無法考慮到每次的投喂量是否符合河蟹的實(shí)際生長(zhǎng)需要。另外由于大多是人力投喂，投喂隨機(jī)性強(qiáng)，投喂不均勻。結(jié)果就是強(qiáng)壯的河蟹越長(zhǎng)越好，體質(zhì)弱的就可能死掉。申請(qǐng)?zhí)枮?01610710797.3的專利“一種自主導(dǎo)航河蟹養(yǎng)殖投餌裝置及均勻投餌方法”使用自主導(dǎo)航作業(yè)船為載體進(jìn)行均勻投餌，解決了投喂不均勻的問題。但是申請(qǐng)?zhí)枮?01610710797.3的專利發(fā)明的方法只是解決了如何均勻投喂，但是每次投喂的量是否剛好滿足河蟹的需求這點(diǎn)是無法保證的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)申請(qǐng)?zhí)枮?01610710797.3的專利中的不足，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺的科學(xué)確定河蟹投餌量的方法，以提高河蟹的產(chǎn)量及品質(zhì)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于機(jī)器視覺的科學(xué)確定河蟹投餌量的方法，利用水中定點(diǎn)監(jiān)測(cè)站確定投喂量后進(jìn)行餌料投喂，具體的步驟如下：

步驟1，獲取河蟹養(yǎng)殖密度：在水中隨機(jī)選取若干位置放置監(jiān)測(cè)站，然后按一定時(shí)間序列解析監(jiān)測(cè)站上攝像頭(4)采集的圖像信息并處理，得到其觀察區(qū)域內(nèi)河蟹的數(shù)量，與觀察區(qū)域面積相比可得到當(dāng)前區(qū)域河蟹密度，當(dāng)所有監(jiān)測(cè)站的河蟹密度都解析出來后，采用求平均值的統(tǒng)計(jì)方法解得蟹塘河蟹的密度；

步驟2，確定本次投喂的投餌量及下料速度：由步驟1得到的河蟹密度然后結(jié)合蟹塘大小、河蟹生長(zhǎng)狀況、投喂時(shí)間確定本次投喂需要的投餌量并設(shè)置投喂時(shí)投飼機(jī)的下料速度；

步驟3，確定上次投餌量是否足夠：在一次投喂作業(yè)結(jié)束后，往監(jiān)測(cè)站里投放少量的次等餌料，在下次投喂之前通過監(jiān)測(cè)站的攝像頭采集到的圖像信息解算出次等餌料剩余量，若次等餌料減少說明上次投餌量不足，則增加下次的投餌量，反之，說明上次投餌量過多，需要減少投餌量。

進(jìn)一步，所述監(jiān)測(cè)站包括一塊紗網(wǎng)(6)，四根支架(5)以及高清防水?dāng)z像頭(4)，四根支架(5)搭建成四棱錐結(jié)構(gòu)，其四根支架頂點(diǎn)處設(shè)有攝像頭(4)，四根支架底端所在平面連接有紗網(wǎng)(6)。

進(jìn)一步，選取若干位置放置監(jiān)測(cè)站的數(shù)量為3～5個(gè)。

進(jìn)一步，步驟1和步驟3中的圖像信息處理過程為：水下攝像頭配合環(huán)形照明光源進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像采集；

采集水下河蟹圖像時(shí)，不能受水質(zhì)混濁、光照不均影響，先采用Retinex圖像增強(qiáng)算法濾除這些因素的影響，這里對(duì)原始圖像S中光照L的估計(jì)方式是將圖像變換到對(duì)數(shù)域后對(duì)整幅圖像求均值，基于S＝R*L(R是反射率圖像)處理如下：

將圖像變換到對(duì)數(shù)域s＝logS；

歸一化去除加性分量r′＝r/max(r)，其中r＝logR；

反變換到實(shí)數(shù)域R＝exp(r*log255)；