[發明專利]一種純氧供應水產養殖系統及方法

在審

• 申請號: 202010711474.2
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111838027A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 宣富君;付龍龍;丁雪;左飛;楊麗;常國亮;李嘉堯;唐伯平;管衛兵;潘建林;成永旭
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: A01K61/10
• 分類號: A01K61/10;A01K63/04;A01K63/06;G06K9/00;G06K9/40;G06N3/00;G06Q10/06;G06Q50/02;G16Y10/15;G16Y20/10;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/35;G05D27/02
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

1.一種純氧供應水產養殖方法，其特征在于，所述純氧供應水產養殖方法包括以下步驟：

步驟一，通過攝像設備采集養殖區域的圖像；通過圖像去噪程序對采集的養殖區域的圖像進行去噪；通過圖像分析程序對去噪后的圖像進行分析，得到魚群信息；

所述對采集的養殖區域的圖像進行去噪包括：

輸入像素大小為W*H的圖像f；定義零方陣的單位結構元素SE，其大小為n*n；利用所述單位結構元素SE定義均衡腐蝕運算；利用所述單位結構元素SE定義均衡膨脹運算；

設定粒子數為m，空間維數為D，第i個粒子的位置用D維向量X_i＝(X_i1，…，X_iD)表示，第i個粒子的飛翔速度用D維向量V_i＝(V_i1，…，V_iD)表示；所述粒子的初始位置和初速度各為(0，1)之間的隨機數；根據所述初始位置得到所述單位結構元素SE的大小，即得到n的初值；

用n為所述初值的單位結構元素SE對所述輸入圖像進行所述均衡腐蝕運算，得到大小為(W-n+1)*(H-n+1)的均衡腐蝕圖像；

用n為所述初值的單位結構元素SE對所述均衡腐蝕圖像進行所述均衡膨脹運算，得到大小為W*H的均衡膨脹圖像，并計算所述均衡膨脹圖像的峰值信噪比PSNR；

以所述峰值信噪比PSNR為代價函數，用粒子群優化技術更新所述粒子速度V與所述粒子位置X，得到全局最優的粒子位置；根據所述全局最優的粒子位置得到所述單位結構元素SE的大小，即得到n的最優值；

用n為所述最優值的單位結構元素SE對所述的輸入圖像依次進行所述均衡腐蝕運算、均衡膨脹運算，得到輸出圖像；

步驟二，通過溫度傳感器監測水產養殖水溫，獲取溫度數據并通過校準程序對檢測數據進行校準；若溫度低于預設值，則通過加熱器對養殖區域養殖水進行加熱；

步驟三，通過水質檢測器檢測水產養殖水質，獲得水質信息并通過校準程序對檢測數據進行校準；

步驟四，通過吸塵器和凈水器進行養殖區域內養殖水的凈化；若凈化后水質仍未達到預設值，則通過水泵更換水產養殖水；

步驟五，通過氧氣濃度檢測儀獲取養殖區域氧氣濃度數據，并通過校準程序對檢測數據進行校準；若氧氣濃度低于預設值，則通過供氧控制程序控制增氧機對水產養殖進行增氧操作；

步驟六，通過養殖質量評價程序對水產養殖的質量進行綜合評價；

步驟七，通過顯示器顯示養殖區域圖像、水溫、水質、養殖質量評價結果。

2.如權利要求1所述純氧供應水產養殖方法，其特征在于，步驟一中，所述對去噪后的圖像進行分析的方法為：

獲取采集并經過去噪處理的兩個圖像，所述第一圖像和第二圖像為對所述目標對象的不同組成具有不同加權；

分別處理第一圖像和第二圖像并獲得對應的第一參數和第二參數；輸出所述第一參數和第二參數；

從所述圖像中選擇至少兩個特征點；得到魚群信息。

3.如權利要求1所述純氧供應水產養殖方法，其特征在于，步驟二中，所述通過加熱器對養殖區域養殖水進行加熱包括以下步驟：

1)獲取目標溫度；控制所述加熱器加熱第一預設時間；

2)在所述加熱器加熱第一預設時間之后，控制所述加熱器暫停加熱第二預設時間，并獲取所述加熱器內的液體在所述第一預設時間和所述第二預設時間內的溫度變化值；

3)根據所述溫度變化值和所述目標溫度獲取所述加熱器的斷電溫度點；

4)判斷所述加熱器內液體的當前溫度是否小于所述斷電溫度點，完成加熱。

4.如權利要求3所述純氧供應水產養殖方法，其特征在于，步驟4)中，所述判斷所述加熱器內液體的當前溫度是否小于所述斷電溫度點，具體為：

當所述加熱器內液體的當前溫度小于所述斷電溫度點時，控制所述加熱器繼續加熱，直至所述加熱器內液體的溫度達到所述斷電溫度點時控制所述加熱器暫停加熱；當所述液體加熱裝置內液體的當前溫度大于所述斷電溫度點小于所述目標溫度時，計算補熱時間，并控制所述加熱器繼續加熱所述補熱時間；以及在加熱器加熱所述補熱時間之后，控制所述加熱器斷電停止加熱。