專利名稱：基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種基于計算機視覺的魚苗自動計
數(shù)系統(tǒng)，屬生活需要之農(nóng)業(yè)中魚類養(yǎng)殖技術領域。
技術背景 為解決人類對水產(chǎn)食品需求的不斷增長和漁業(yè)資源的嚴 重衰退的矛盾，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐漸成為人類獲得水產(chǎn)品的主要手段。在水產(chǎn)養(yǎng) 殖中，魚苗的精確計數(shù)是科學投斜、養(yǎng)殖密度控制、魚苗的存活率評估和魚 苗購銷等養(yǎng)殖規(guī)范化管理的保障基礎，是實施水產(chǎn)養(yǎng)殖自動化的根本保證。
以往尚無專門的魚苗的計數(shù)方式，而是采用傳統(tǒng)的肉眼計數(shù)、人工計算 方式進行。通常是先將全部魚苗收集，集中分配到收集桶中，再取其中一收 集桶來做計數(shù)，計算出此收集桶中魚苗的數(shù)目后，再乘以收集桶的個數(shù)，估 算出全部有多少魚苗。此種傳統(tǒng)方法對于體積非常小、生命力低的幼苗有以
下幾大缺點
1、 每個收集桶中魚苗數(shù)目大約有一萬至兩萬只不等，計數(shù)準確率低、計 數(shù)時間非常久；
2、 肉眼會因為時間一久而產(chǎn)生疲勞的現(xiàn)象，使計數(shù)的準確率進一步降低；
3、 離水操作，魚苗存活率低；
傳統(tǒng)的人工計數(shù)方式還有碗計數(shù)、比例法等，但這些計數(shù)方法同樣存在 人為因素影響大、費時費力和誤差不定的缺點。因些，按傳統(tǒng)的計數(shù)方法， 魚苗精確計數(shù)非常困難。
為克服上述問題，有臺灣中山大學碩士論文《簡易魚苗自動點算系統(tǒng)設 計》介紹了一種通過圖像處理對水箱內(nèi)魚苗進行計數(shù)的系統(tǒng)，包括一套數(shù)據(jù) 采集裝置和一個計算方法，其中數(shù)據(jù)采集裝置包括一方形白色可透光塑料水 箱， 一數(shù)字攝像機，用浮子安裝在水箱水體上，鏡頭垂直指向水體， 一計算 機和連接攝像機與計算機的數(shù)據(jù)連接裝置；而計算方法是一套釆集數(shù)據(jù)和數(shù) 據(jù)處理的程序。該系統(tǒng)實現(xiàn)了魚苗的自動化計數(shù)，克服了傳統(tǒng)的魚苗計數(shù)方 法所導致的各種缺陷，但是，由于該系統(tǒng)采用單一攝像頭垂直拍攝，不同深 度上的魚苗在成像時有不同程度的失真，這就影響了該方法的實用性和實際 計數(shù)的準確性，上文介紹的系統(tǒng)誤差在15%左右。
3實用新型內(nèi)容 針對上述缺陷，本實用新型就是要提供一種更精確、
更簡便的基于計算機一見覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，以達到水產(chǎn)養(yǎng)殖中的魚苗計 數(shù)中自動、無干擾、高精、高效、低成本的效果，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖自動化水平 的發(fā)展。
本實用新型提供的基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，包括一套數(shù)據(jù) 采集裝置和一個計數(shù)方法，所說數(shù)據(jù)采集裝置是由放置魚苗的水箱、以數(shù)字 攝像頭為主的魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)、計算機和連接計算機與數(shù)字拍攝系統(tǒng) 的信號連接裝置構成，所說計算方法是存儲于計算機寄存器中的通過魚苗圖 像分析對魚苗計數(shù)的計算機程序，其中魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)有兩套，且兩 個數(shù)字攝像頭以正交的相互位置安裝在水箱上，兩個攝像頭分別經(jīng)信號連接 裝置與計算機連接，使計算機獲得的魚苗圖像有魚苗在水箱中的平面和立面 兩個分布圖像。
本實用新型提供的基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，利用兩個數(shù)字 攝像機分別從正交的兩個方向對盛放有魚苗的水箱進行圖片拍攝，可獲取水 箱中魚苗的立面和平面圖像構成魚苗立體分布的信息，彌補了單一平面分布 信息的不足。本實用新型與現(xiàn)有技術相比有更高的魚苗自動計數(shù)準確率，經(jīng)
實際檢驗系統(tǒng)誤差在5%以下。
本實用新型提供的基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，所說兩個攝像
頭的安裝方式是 一個鏡頭垂直向下置于水箱水體液面， 一個鏡頭水平指向 水體貼于水箱側面，使裝置安裝方便和圖像角度適合魚的自然形態(tài)。

附圖為本實用新型所用裝置構成圖，圖中1-數(shù)字攝像頭
外殼，2-數(shù)字攝像頭，3-數(shù)字攝像頭固定裝置，4-水箱，5-數(shù)字攝像頭固定裝 置，6-數(shù)字攝像頭外殼，7-數(shù)字攝像頭，8-圖像顯示器，9-計算機，10-圖像采集卡。
具體實施方式
如附圖所示， 一種基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，有兩個數(shù)字攝 像系統(tǒng)，包括數(shù)字^聶像頭外殼1、數(shù)字攝像頭2、數(shù)字才聶4象頭固定裝置3組成 的數(shù)字攝像系統(tǒng)A,數(shù)字攝像頭固定裝置5、數(shù)字攝像頭外殼6、數(shù)字攝像頭 7組成的數(shù)字攝像系統(tǒng)B。有一臺計算機9，兩臺攝像機的數(shù)據(jù)線經(jīng)圖像采集卡10插在計算機的數(shù)據(jù)接口上，計算機還有圖像顯示器8。有水箱4，水箱 是長方體形狀的透明塑料箱，水箱4內(nèi)有水。所述圖像拍攝系統(tǒng)A以所述數(shù) 字攝像頭2固定在所述數(shù)字攝像頭外殼1內(nèi)并通過所述數(shù)字攝像頭固定裝置3 固定于水箱側面，從水平方向指向水體獲取裝立面圖像。所述圖像拍攝系統(tǒng)B 以數(shù)字圖像攝像頭6固定在所述數(shù)字攝像頭外殼5內(nèi)并通過所述數(shù)字攝像頭 固定裝置7浮于水面，從垂直方指向水體獲取平面圖像。
操作時，先拍攝無魚水體的背景圖片并經(jīng)計算機處理得到背景數(shù)據(jù)，再 在水箱中放入已知數(shù)的魚苗，兩個數(shù)字圖像攝像頭器所拍攝的圖像數(shù)據(jù)通過 圖像采集卡10采集進入計算機9，顯示于圖像顯示器8，計算機對圖像通過 所述魚苗圖像分析軟件進行分析計算，并與背景數(shù)據(jù)進行比較得出所測魚苗 數(shù)與圖像數(shù)據(jù)間的關系，并對此關系進行儲存。然后在所述水箱4內(nèi)裝入所 需計數(shù)的魚苗，所述圖像拍攝系統(tǒng)A、 B對其進行圖像數(shù)據(jù)拍攝，通過所述的 圖像采集卡10采集進入所述計算機9,顯示于圖像顯示器8，再通過所述魚 苗圖像分析軟件對獲取的數(shù)據(jù)進行分析計算，以所儲存的關系式計算得出水 箱內(nèi)的魚苗尾數(shù)。根據(jù)實際操作考察，在水箱中投放的魚苗為1500條，而本 實施例系統(tǒng)的自動計數(shù)結果為1450條，即系統(tǒng)誤差僅為3.3%。
權利要求1、一種基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，包括一套數(shù)據(jù)采集裝置和一個計數(shù)方法，所說數(shù)據(jù)采集裝置是由放置魚苗的水箱、以數(shù)字攝像頭為主的魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)、計算機和連接計算機與數(shù)字拍攝系統(tǒng)的信號連接裝置構成，所說計算方法是存儲于計算機寄存器中的通過魚苗圖像分析對魚苗計數(shù)的計算機程序，其特征是魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)有兩套，且兩個數(shù)字攝像頭以正交的相互位置安裝在水箱上，兩個攝像頭分別經(jīng)信號連接裝置與計算機連接，使計算機獲得的魚苗圖像有魚苗在水箱中的平面和立面兩個分布圖像。
2、 如權利要求1所述的基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，其特征是 所說兩個攝像頭的安裝方式是 一個鏡頭垂直向下置于水箱水體液面， 一個 鏡頭水平指向水體貼于水箱側面。
專利摘要本實用新型提供的基于計算機視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)，包括一套數(shù)據(jù)采集裝置和一個計數(shù)方法，所說數(shù)據(jù)采集裝置是由放置魚苗的水箱[4]、以數(shù)字攝像頭為主的魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)、計算機和連接計算機與數(shù)字拍攝系統(tǒng)的信號連接裝置構成，所說計算方法是存儲于計算機寄存器中的通過魚苗圖像分析對魚苗計數(shù)的計算機程序，其中魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)有兩套，且兩個數(shù)字攝像頭以正交的相互位置安裝在水箱上，兩個攝像頭[2、7]分別經(jīng)信號連接裝置[10]與計算機[9]連接，使計算機獲得的魚苗圖像有魚苗在水箱中的平面和立面兩個分布圖像。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，彌補了單一平面分布信息的不足，經(jīng)實際檢驗系統(tǒng)誤差在5％以下。
文檔編號G06M11/00GK201302730SQ200820168219
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權日2008年11月17日
發(fā)明者呂冰海, 朱從容 申請人:浙江海洋學院