[發(fā)明專利]水生動物形狀計(jì)算設(shè)備及方法、計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210329306.6
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN115137396A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤雅紀(jì)
• 申請（專利權(quán)）人: 古野電氣株式會社
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/00;G01S17/08;G01G17/08
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

提供水生動物形狀計(jì)算設(shè)備及方法、計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)。水生動物形狀計(jì)算設(shè)備(100、700)包括：收發(fā)波器(102)，向水生動物發(fā)送第1和第2超聲波，并分別生成第1和第2回波信號；超聲入射角計(jì)算部(110)，分別基于第1和第2回波信號計(jì)算第1和第2超聲波在水生動物上的第1和第2入射角；部位距離計(jì)算部(112)，分別基于第1和第2回波信號計(jì)算水生動物的第1與第2身體部位之間的第1和第2內(nèi)部距離；以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息部(114)，存儲第1入射角和第1內(nèi)部距離作為第1對、以及第2入射角和第2內(nèi)部距離作為第2對，基于第1對及第2對，存儲水生動物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的信號處理，具體涉及使用超聲設(shè)備計(jì)算水生動物形狀。

背景技術(shù)

在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境例如漁場中，魚這樣的水生動物被飼養(yǎng)在魚籠中，為了檢查魚是否被恰當(dāng)?shù)仫曫B(yǎng)，需要有規(guī)律地測量魚的尺寸和重量。魚的尺寸和重量可以通過測量魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/形狀來測量。而且，優(yōu)選以非接觸方式測量魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/形狀而不實(shí)際在物理上接觸魚，以免對魚造成壓力或傷害。

作為以非接觸方式測量魚的結(jié)構(gòu)/形狀的一種方法，在魚籠中放置水下相機(jī)以獲得魚的圖片。然后，可以根據(jù)圖片計(jì)算魚的形狀和魚的尺寸。替代地，使用X射線是測量魚這樣的活體生物的形狀的另一個(gè)現(xiàn)有方法。與相機(jī)相比，X射線的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其能夠測量魚的內(nèi)部和外部雙方的結(jié)構(gòu)/形狀，而相機(jī)僅能測量魚的外部形狀。能夠測量魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/形狀，很可能有助于改進(jìn)測量魚的尺寸/重量。然而，當(dāng)魚在魚籠中游動時(shí)，由于魚持續(xù)地運(yùn)動，難以利用X射線測量魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/形狀。

因此，需要使用超聲來測量在水中游動的水生動物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)/形狀，由此改善測量魚的尺寸和重量的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種水生動物形狀計(jì)算設(shè)備，包括收發(fā)波器、超聲入射角計(jì)算部、部位距離計(jì)算部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息部。所述收發(fā)波器被配置為向水生動物發(fā)送第1超聲波和第2超聲波，并分別基于所述第1超聲波和所述第2超聲波在所述水生動物上的反射，生成第1回波信號和第2回波信號。所述超聲入射角計(jì)算部被配置為分別基于所述第1回波信號和第2回波信號，計(jì)算所述第1超聲波和第2超聲波在所述水生動物上的第1入射角和第2入射角。所述部位距離計(jì)算部被配置為基于所述第1回波信號，計(jì)算所述水生動物的第1身體部位與第2身體部位之間的第1內(nèi)部距離，并且基于所述第2回波信號計(jì)算所述水生動物的第1身體部位與第2身體部位之間的第2內(nèi)部距離。所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息部被配置為存儲所述第1入射角和所述第1內(nèi)部距離作為第1對，存儲所述第2入射角和所述第2內(nèi)部距離作為第2對，并基于所述第1對及第2對，存儲所述水生動物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

此外或者任選地，所述第2超聲波在所述第1超聲波之后被發(fā)送，所述超聲入射角計(jì)算部基于所述第1回波信號中的所述水生動物與所述收發(fā)波器之間的第1距離、以及所述第2回波信號中的所述水生動物與所述收發(fā)波器之間的第2距離，計(jì)算所述第2入射角。

此外或者任選地，所述超聲入射角計(jì)算部基于第1距離和第2距離隨時(shí)間基于雙曲線變更的假定，計(jì)算所述第2入射角。

此外或者任選地，所述超聲入射角計(jì)算部基于所述第1回波信號計(jì)算所述收發(fā)波器的波束內(nèi)的所述水生動物的第1位置，從而計(jì)算所述第1入射角，并且基于所述第2回波信號計(jì)算所述收發(fā)波器的所述波束內(nèi)的所述水生動物的第2位置，從而計(jì)算所述第2入射角。

此外或者任選地，所述超聲入射角計(jì)算部使用干涉測量法來計(jì)算所述第1位置和第2位置。

此外或者任選地，所述水生動物形狀計(jì)算設(shè)備還包括：個(gè)體重量計(jì)算部，被配置為將第1內(nèi)部距離的第1預(yù)定值次方與第2內(nèi)部距離的第2預(yù)定值次方相乘，從而基于所述水生動物的所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)計(jì)算所述水生動物的重量。