魚苗自動計數裝置的製作方法

2023-12-09 08:44:46

專利名稱：魚苗自動計數裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種魚苗自動計數裝置，尤其是一種應用計算機技術的魚苗 自動計數裝置中的魚苗分群機構，屬物理之計數機構技術領域。
背景技術：
隨著水產養殖業的快速發展，如我國各類海水養殖網箱總數已超過100萬個，年 產量約沈萬噸，與水產養殖相關的技術也得到一定的發展，但與水產養殖業的規模相比仍 顯落後。如魚苗的精確計數是科學投餌、養殖密度控制、魚苗的存活率評估和魚苗購銷等養 殖規範化管理的保障基礎，是實施水產養殖自動化的根本保證。但因為幼苗體積非常小， 魚苗精確計數非常困難。隨著計數機圖像處理技術的發展，基於計算機圖像處理的魚苗快 速計數已經獲得應用，它是用數字攝像頭直接對水箱中待測的魚苗進行攝像，然後對拍攝 到的圖片進行處理，計算魚苗數量。但是，由於水箱中的水深較大，魚苗眾多。魚苗分布在 水箱中的各個深度，且分布不均勻，這必然導致了拍攝到的不同位置、不同深度的魚苗有交 叉、疊加的現象產生，導致圖像處理得到的計數不準確。為解決這一技術問題，有中國發明 專利申請「基於計算機視覺的魚苗自動計數系統」(公開號CN101430775)介紹了包括一放 置魚苗的水箱、一魚苗圖像數字拍攝系統、一計算機的魚苗自動計數裝置，它以兩個攝像頭 所拍攝到的圖像為計算機處理對象。但這一系統對魚苗的計數是逐個水箱進行的，不能做 到連續地計數，也就是說自動化程度較低。發明內容針對上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是使被計數的水體中魚苗可連續 地逐批通過，從而提高自動化程度，並提出一種高效率的魚苗自動計數裝置。本實用新型提供的魚苗自動計數裝置，有包含魚苗的水體、針對水體的攝像頭和 與攝像頭連接的計算機，其中所說包含魚苗的水體處於一圓盤中，該圓盤同軸安裝一葉輪， 葉輪由至少三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構成，葉片將圓盤劃分出與葉片數相等數 量的扇形格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉動驅動機構連接，葉輪軸每次轉動角度等於 一個扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側壁及底之間有密封機構；圓盤上有 進苗區、攝像區和出魚區，葉輪軸停止轉動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進苗區、攝像 區和出魚區重合的扇形格，而出苗區所在的圓盤底和/或側壁上是空缺的；所說攝像頭安 裝在攝像區上方，另有後置集苗器連接出苗區。操作時，當葉輪停止轉動時將待計數的魚苗放入處於進苗區的扇形格中，葉輪轉 動使該扇形格中的水體移到攝像區停止時攝像頭工作獲取圖像，葉輪轉動使該扇形格中的 水體移到出苗區停止時該格內的魚苗隨水流入後置集苗器。實際上葉輪停頓時三個區的操 作，即進苗、攝像、出苗是同時進行的，而葉輪則連續不斷地將包含魚苗的水體按扇形格所 佔的區間逐格移動經過攝像區。計算機不斷地將獲得的圖像根據所預存的處理程序進行處 理和保存或輸出處理結果。葉輪的轉速以不損害魚苗為度，不要過高；扇形格內的水位以使魚苗以單層遊於水體內，也不要過高。本實用新型提供的魚苗自動計數裝置，利用間歇轉動的葉輪與圓盤之間構成的轉 動的扇形格，使這些扇形格相繼通過進苗區、攝像區和出魚區，從而完成將魚苗放入水體、 針對水體攝像以獲得苗數信息和將計完數的魚苗送入後置集苗器的過程。與現有技術相 比，本實用新型中魚苗在葉輪的驅動下連續地逐批得到計數，是一種流水作業，自動化程度 高，從而效率高。本實用新型提供的魚苗自動計數裝置，還有一個前置集苗器置於圓盤旁，前置集 苗器有出苗管連接到圓盤進苗區上方，所說前置集苗器內安裝有攪拌器，使魚苗在前置集 苗器內分布均勻後通過出苗管流入位於進苗區的扇形格中。當出苗管流量調節好後，可在 計數裝置啟動後不斷流，其注入每個扇形格的魚苗量是該流量與葉輪一轉一停所用時間的 積所含的魚苗量。所說出苗管上有電磁閥，電磁閥控制電路中有定時裝置，使出苗管的通斷由定時 裝置控制，這樣進入扇形格內的水位可以得到嚴格控制。所說圓盤出苗區的底板是坡道，坡道兩側與圓盤其餘部分底板平滑連接形成槽， 所說槽延伸的出口在後置集苗器上方，使含有魚苗的水體流入後置集苗器。
圖1為本實用新型一實施例的立面結構圖，圖中1-顯示器，2-計算機，3-攝像機 架，4-攝像頭，5-圓盤，6-電磁閥，7-攪拌器，8-前置集苗器，9-間歇轉動驅動機構，10-葉 輪，11"計數平臺，12-坡道，13-後置集苗器；圖2為圖1的俯視圖，圖中1-顯示器，2-計算機，3-攝像機架，4-攝像頭，5-圓 盤，6-電磁閥，7-攪拌器，8-前置集苗器，10-葉輪，11-計數平臺，12-坡道，13-後置集苗ο具體實施方式
1、如圖1、2所示，有一魚苗自動計數裝置，包括計數平臺11上安裝的用於數據採 集處理的攝像頭4和計算機2，攝像頭經上下伸縮架安裝在有可左右擺動的懸臂的攝像機 架3上。攝像頭獲得魚苗圖片後在計算機中用特定的程序，如用灰度色階評價方法進行處 理後得出本批魚苗數，再將結果顯示在顯示器1上或輸出，同時還將各批結果累計得出魚 苗總量。計數平臺上還安裝有魚苗分散傳送裝置，包括一固定安裝在平臺上的圓盤5，圓盤 內安裝葉輪10，葉輪軸垂直安裝在圓盤中心上，有4個葉片間隔90°固定在葉輪軸上。葉 片為矩形平葉片且平面與葉輪軸平行。葉片的外端及下邊都與圓盤的側壁及下底作動密 封連接，使葉片軸轉動時葉片與圓盤之間密封以使兩相鄰葉片在圓盤中形成獨立的扇形水 體。葉輪軸與間歇轉動驅動機構9連接，並以90° /s的角速度轉動90°後停止8 10s，以 使每個扇形水體在攝像頭下停頓8 10s。葉輪軸停頓時葉輪所構成的4個扇形區依次是出 苗區(過渡區)共佔兩個扇形區，進苗區和攝像區。圓盤底在出苗區位置有陷下的坡道12， 坡道兩側成扇形兩側半徑相交於接近葉輪軸處為頂點，該扇形圓心角小於90°，兩側半徑 並與圓盤底連接，坡道向外延伸為出苗口。在出苗口下方有後置集苗器13。在進苗區上方 有前置集苗器8的出苗管口，出苗管上安裝有電磁閥6，有攪拌器7安裝在前置集苗器中，攪拌器的攪拌槳是平板式直葉槳，轉速為20r/min。所說攝像頭的擺動軌跡通過攝像區。所 說出苗管口在圓盤上的垂足與坡道側邊的夾角在90°以上，攝像頭工作時的攝像點在圓盤 上的垂足與所說出苗管口在圓盤上的垂足、坡道側邊的夾角各在90°以上，使葉輪在轉動 時，不會使坡道和出苗管口下方或坡道和攝像區或攝像頭下方與出苗管下方處於同一個扇 形格內，使計數準確性提高。攝像頭和電磁閥的控制電路信號各有信號電纜與計算機連接， 使計算機可獲得攝像頭攝得的圖像和調節控制電磁閥的工作。本實用新型通過出苗管將前置集苗器中的魚苗逐次釋放到計數平臺的圓盤中，而 進入圓盤的魚苗由葉片逐次遷到攝像頭下由魚苗圖像採集及分析系統對每一次釋放到圓 盤中的魚苗進行計數，和在計數後將魚苗遷到出苗區流入後置集苗器。計算機還將逐次計 算得到的魚苗數量累加，直至前置集苗器中的魚苗被全部送入後置集苗器以產生魚苗數總量。具體操作過程是(1)、將魚苗和水裝入前置集苗器內，並使水中魚苗的含量大概在15尾/L，啟動攪 拌器，使得前置集苗器中的魚苗在水中分布均勻。(2)、將前置集苗器出苗管口對準進苗區，啟動間歇轉動驅動機構使葉輪作間歇轉 動。(3)、在計算機中設置電磁閥時間控制信號，使電磁閥適時打開和關閉，這樣從前 置集苗器進入扇形格內的水位可保持適當深度，以使魚苗在被計數時存在於同一層面，無 重疊交叉。(4)、當接獲魚苗的扇形格進入攝像區時，計算機從攝像頭採集圖像，繼而將採集 到的圖像進行分析處理，快速準確地計算出攝像區內的魚苗數量。(5)、攝像區的圖像採集完畢後，葉輪繼續間歇轉動進入出苗區，從盤底坡道進入 後置集苗器。各扇形格循此周而復始地進行。本例在調整出苗管直徑或用調節閥調節流量後，保證在一個間歇轉動時間內放入 扇形格的水體保持在一個層次的魚苗，便可取消電磁閥。2、基本如上例，葉片數為3，出苗區坡道為30°，無前置集苗器。間歇轉動機構停 頓時由人工向進苗區內放入魚苗水體，即葉輪軸每轉動120°停頓一次，停頓時作進苗、攝 像、出苗操作，同樣可以實現連續計數的目的。
權利要求1.一種魚苗自動計數裝置，有包含魚苗的水體、針對水體的攝像頭和與攝像頭連接的 計算機，其特徵是所說包含魚苗的水體處於一圓盤中，該圓盤同軸安裝一葉輪，葉輪由至少 三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構成，葉片將圓盤劃分出與葉片數相等數量的扇形 格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉動驅動機構連接，葉輪軸每次轉動角度等於一個扇形 格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側壁及底之間有密封機構；圓盤上有進苗區、 攝像區和出魚區，葉輪軸停止轉動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進苗區、攝像區和出 魚區重合的扇形格，而出苗區所在的圓盤底和/或側壁上是空缺的；所說攝像頭安裝在攝 像區上方，另有後置集苗器連接出苗區。
2.如權利要求1所述的魚苗自動計數裝置，其特徵是還有一個前置集苗器置於圓盤 旁，前置集苗器有出苗管連接到圓盤進苗區上方，所說前置集苗器內安裝有攪拌器。
3.如權利要求1所述的魚苗自動計數裝置，其特徵是所說出苗管上有電磁閥，電磁閥 控制電路中有定時裝置。
4.如權利要求1所述的魚苗自動計數裝置，其特徵是所說圓盤出苗區的底板是坡道， 坡道兩側與圓盤其餘部分底板平滑連接形成槽，所說槽延伸的出口在後置集苗器上方。
專利摘要本實用新型提供的魚苗自動計數裝置，有圓盤[5]，該圓盤同軸安裝一由至少三片葉片按圓周等分安裝在葉輪軸上構成的葉輪[10]；葉輪軸與一間歇轉動驅動機構[9]連接，葉輪軸每次轉動角度等於一個扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側壁及底之間有密封機構；圓盤上有進苗區、攝像區和出魚區，葉輪軸停止轉動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進苗區、攝像區和出魚區重合的扇形格，而出苗區所在的圓盤底和/或側壁上是空缺的；攝像區上方有攝像頭[4]，有計算機[2]與攝像頭連接，有後置集苗器[13]連接出苗區。與現有技術相比，本實用新型中魚苗在葉輪的驅動下連續地逐批得到計數，是一種流水作業，自動化程度高，從而效率高。
文檔編號A01K61/00GK201838030SQ2010206051
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者呂冰海, 朱從容, 楊智清 申請人:浙江海洋學院