[發(fā)明專利]基于生物量估算方法的魚類智能投飼方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211191577.6
• 申請(qǐng)日: 2022-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN115568434A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周顯錁;姜澤維;查良瑜;周俊鵬;林璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大愚科技（湖州）有限公司
• 主分類號(hào): A01K61/80
• 分類號(hào): A01K61/80;G06V10/764;G06V20/40;H04L67/025;H04L67/12;H04N7/18;H04Q9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于生物量估算方法的魚類智能投飼方法，其特征在于，該方法具體為：

獲取當(dāng)前水池的溫度、魚池中魚的數(shù)量及基于生物量估算方法獲取魚池中魚的均重；

依據(jù)獲取的當(dāng)前水池的溫度、魚池中魚的數(shù)量及魚的均重結(jié)合生長(zhǎng)曲線計(jì)算總投飼量并進(jìn)行投飼；

其中，所述生長(zhǎng)曲線是多組不同溫度下的投飼量曲線，每條投飼量曲線是每尾魚的投飼量、均重關(guān)于養(yǎng)殖天數(shù)的關(guān)系曲線；

所述生長(zhǎng)曲線通過控制水的溫度，讓魚在不同的水溫下生長(zhǎng)一個(gè)養(yǎng)殖周期構(gòu)建獲得；所述生長(zhǎng)曲線通過如下方法更新修正：

將當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)魚的均重與生長(zhǎng)曲線中對(duì)應(yīng)養(yǎng)殖天數(shù)魚的均重進(jìn)行對(duì)比，若當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)魚的均重與生長(zhǎng)曲線中對(duì)應(yīng)養(yǎng)殖天數(shù)魚的均重的絕對(duì)差值大于閾值，則依據(jù)當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)的參數(shù)對(duì)生長(zhǎng)曲線進(jìn)行修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)的參數(shù)對(duì)生長(zhǎng)曲線進(jìn)行修正具體為：

若|w₁-w₂|大于閾值且w₁＞w₂時(shí)，依據(jù)當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)的投飼量設(shè)置大于1的修正系數(shù)對(duì)投飼量曲線對(duì)應(yīng)的投飼量進(jìn)行修正；

若|w₁-w₂|大于閾值且w₁＜w₂時(shí)，依據(jù)當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)的均重對(duì)投飼量曲線對(duì)應(yīng)的均重進(jìn)行修正；其中w₁是生長(zhǎng)曲線中對(duì)應(yīng)養(yǎng)殖天數(shù)的均重；w₂是通過生物量估算方法計(jì)算出的當(dāng)前養(yǎng)殖天數(shù)魚的均重；

完成養(yǎng)殖周期后，將修正后的投飼量曲線加入訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)生長(zhǎng)曲線擬合預(yù)測(cè)模型重新訓(xùn)練，利用重新訓(xùn)練的生長(zhǎng)曲線擬合預(yù)測(cè)模型對(duì)其他投飼量曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)修正，完成生長(zhǎng)曲線修正。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于生物量估算方法獲取魚池中魚的均重具體為：

獲取多幀魚類監(jiān)控視頻圖像，利用一訓(xùn)練好的魚類關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)模型獲取每尾魚的實(shí)際目標(biāo)檢測(cè)框、關(guān)鍵點(diǎn)和檢測(cè)置信度信息；

利用卡爾曼濾波算法和匈牙利匹配算法分別對(duì)多幀魚類監(jiān)控視頻圖像進(jìn)行個(gè)體運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)匹配，給每個(gè)魚類監(jiān)控視頻中檢測(cè)到的魚類個(gè)體打上ID標(biāo)簽；

根據(jù)獲得的關(guān)鍵點(diǎn)信息，結(jié)合測(cè)距攝像頭位置，計(jì)算魚類個(gè)體尺寸大小；再通過擬合好的體重-尺寸公式計(jì)算獲得魚個(gè)體重量，進(jìn)而根據(jù)ID標(biāo)簽計(jì)算出魚池中魚的均重。

4.一種基于生物量估算方法的魚類智能投飼裝置，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-3所述的方法，包括：

水下夜視魚眼廣角攝像頭，用于獲取魚類監(jiān)控視頻圖像；

水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，至少包括溫度檢測(cè)傳感器，用于測(cè)量水池溫度；

智能投飼系統(tǒng)，包括四個(gè)微服務(wù)：圖像接收微服務(wù)，與水下夜視魚眼廣角攝像頭通信連接，用于接收獲取魚類監(jiān)控視頻圖像；水質(zhì)檢測(cè)微服務(wù)；與水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器通信連接，用于獲取水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器檢測(cè)獲得的水質(zhì)情況；生物量評(píng)估微服務(wù)，與水質(zhì)檢測(cè)微服務(wù)、圖像接收微服務(wù)通信連接，用于依據(jù)當(dāng)前水池的溫度、魚池中魚的數(shù)量及基于生物量估算方法獲取魚池中魚的均重；智能投飼任務(wù)微服務(wù)，與水質(zhì)檢測(cè)微服務(wù)、生物量評(píng)估微服務(wù)通信連接，用于依據(jù)獲取的當(dāng)前水池的溫度、魚池中魚的數(shù)量及魚的均重結(jié)合生長(zhǎng)曲線計(jì)算總投飼量；

投飼系統(tǒng)，用于依據(jù)總投飼量進(jìn)行投飼。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述投飼系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、主進(jìn)料管、輔進(jìn)料管、投飼機(jī)和控制器；其中輔進(jìn)料管的一端管口與主進(jìn)料管的管身連接，投飼機(jī)布置于位于水池上方的軌道上，控制器與智能投飼任務(wù)微服務(wù)通信連接，依據(jù)總投飼量控制投飼機(jī)投飼；投飼機(jī)移動(dòng)至輔進(jìn)料管底部，投飼機(jī)的容器與輔進(jìn)料管的管口連接，鼓風(fēng)機(jī)將飼料吹進(jìn)主進(jìn)料管中，控制器通過控制鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)力，對(duì)投飼機(jī)進(jìn)行飼料補(bǔ)給。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器還包括PH檢測(cè)傳感器，溶解氧含量檢測(cè)傳感器和氨氮含量檢測(cè)傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述圖像接收微服務(wù)還包括對(duì)接收獲取的魚類監(jiān)控視頻圖像進(jìn)行降噪、圖像去霧、圖像尺寸修正、像素信息標(biāo)準(zhǔn)化處理。