[發(fā)明專利]一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖物的動態(tài)投喂方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113349111A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安冬;王雅倩;于曉寧;位耀光;李道亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01K61/00
• 分類號: A01K61/00;A01K61/80;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 喬鳳杰

本發(fā)明提供一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖物的動態(tài)投喂方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，所述方法包括：獲取水產(chǎn)養(yǎng)殖物的攝食圖像；將所述攝食圖像輸入至經(jīng)訓(xùn)練的多任務(wù)模型中，得到對應(yīng)所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的搶食程度和殘餌數(shù)量，其中所述多任務(wù)模型是基于搶食程度分類網(wǎng)絡(luò)和殘餌計(jì)數(shù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的；以及根據(jù)所述搶食程度和所述殘餌數(shù)量動態(tài)地調(diào)控投喂過程。通過本發(fā)明可以解決現(xiàn)有水產(chǎn)養(yǎng)殖物投喂方法中存在的動態(tài)調(diào)整性弱、適應(yīng)性差、精度低的問題，實(shí)現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖物的科學(xué)、合理、精準(zhǔn)投喂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖物的動態(tài)投喂方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

伴隨著工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，水產(chǎn)養(yǎng)殖逐漸從粗放養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向集約化養(yǎng)殖，其中在集約化養(yǎng)殖中，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖作為一種新型高密度養(yǎng)殖方式已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。在循環(huán)水養(yǎng)殖中，餌料投喂是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，科學(xué)有效的自動化餌料投喂方法不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且可以減少不必要的生產(chǎn)成本。

目前在實(shí)際水產(chǎn)養(yǎng)殖中，常用的投喂方式主要有兩種，分別是人工投喂和機(jī)器定時(shí)定量投喂，其中人工投喂方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且投喂效率低，而機(jī)器定時(shí)定量的投喂方法只能通過人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)設(shè)，無法根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖物(例如，魚類、甲殼類)的實(shí)際攝食需求自動調(diào)整投喂量和投喂間隔，給養(yǎng)殖環(huán)境和水產(chǎn)養(yǎng)殖物生長都帶來了不良影響。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多基于水產(chǎn)養(yǎng)殖物攝食行為狀態(tài)的投喂研究被提出，然而單純依靠水產(chǎn)養(yǎng)殖物自身攝食行為狀態(tài)而不考慮當(dāng)前養(yǎng)殖池是否存在殘餌，仍然會造成餌料的浪費(fèi)和過量的投喂，成為水產(chǎn)養(yǎng)殖中的隱患。除此以外，由于養(yǎng)殖環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)的機(jī)器視覺方法在對水產(chǎn)養(yǎng)殖物攝食狀態(tài)進(jìn)行評估過程中往往存在精度低、穩(wěn)定性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖物的動態(tài)投喂方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有水產(chǎn)養(yǎng)殖物投喂方法動態(tài)調(diào)整性弱、適應(yīng)性差、精度低的缺陷，實(shí)現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖物的科學(xué)、合理、精準(zhǔn)投喂。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖物的動態(tài)投喂方法，該方法包括：

獲取水產(chǎn)養(yǎng)殖物的攝食圖像；

將所述攝食圖像輸入至經(jīng)訓(xùn)練的多任務(wù)模型中，得到對應(yīng)所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的搶食程度和殘餌數(shù)量，其中，所述多任務(wù)模型是基于搶食程度分類網(wǎng)絡(luò)和殘餌計(jì)數(shù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的；以及

根據(jù)所述搶食程度和所述殘餌數(shù)量動態(tài)地調(diào)控投喂過程。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：訓(xùn)練所述多任務(wù)模型，所述訓(xùn)練所述多任務(wù)模型包括：

采集所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的不同角度的攝食圖像，對所述攝食圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)攝食圖像；

對所述目標(biāo)攝食圖像進(jìn)行搶食程度分類標(biāo)注和殘餌密度圖標(biāo)注，確定目標(biāo)攝食數(shù)據(jù)集；以及

基于所述目標(biāo)攝食數(shù)據(jù)集對構(gòu)建的多任務(wù)模型進(jìn)行訓(xùn)練。

進(jìn)一步地，所述采集所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的不同角度的攝食圖像，對所述攝食圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)攝食圖像，包括：

獲取水產(chǎn)養(yǎng)殖物在攝食過程中的不同角度的所述攝食圖像；

對所述攝食圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，獲得第一圖像；

對所述第一圖像進(jìn)行去噪處理，獲得第二圖像；

對所述第二圖像進(jìn)行色彩校正，獲得目標(biāo)攝食圖像。

進(jìn)一步地，所述對所述目標(biāo)攝食圖像進(jìn)行搶食程度分類標(biāo)注和殘餌密度圖標(biāo)注，確定目標(biāo)攝食數(shù)據(jù)集，包括：

對所述目標(biāo)攝食圖像中所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的搶食程度進(jìn)行分類評價(jià)，確定所述水產(chǎn)養(yǎng)殖物的搶食程度；

生成對應(yīng)目標(biāo)攝食圖像的殘餌密度圖；