專利名稱:魚苗自動計數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種魚苗自動計數(shù)裝置，尤其是一種應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)的魚苗自動計數(shù)裝置中的魚苗分群機(jī)構(gòu)，屬物理之計數(shù)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，如我國各類海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱總數(shù)已超過100萬個，年 產(chǎn)量約26萬噸，與水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)的技術(shù)也得到一定的發(fā)展，但與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模相比仍 顯落后。如魚苗的精確計數(shù)是科學(xué)投餌、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(chǔ)，是實施水產(chǎn)養(yǎng)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(shù)非常困難。隨著計數(shù)機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，基于計算機(jī)圖像處理的魚苗快 速計數(shù)已經(jīng)獲得應(yīng)用，它是用數(shù)字?jǐn)z像頭直接對水箱中待測的魚苗進(jìn)行攝像，然后對拍攝 到的圖片進(jìn)行處理，計算魚苗數(shù)量。但是，由于水箱中的水深較大，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(dǎo)致了拍攝到的不同位置、不同深度的魚苗有交 叉、疊加的現(xiàn)象產(chǎn)生，導(dǎo)致圖像處理得到的計數(shù)不準(zhǔn)確。為解決這一技術(shù)問題，有中國發(fā)明 專利申請“基于計算機(jī)視覺的魚苗自動計數(shù)系統(tǒng)”(公開號CN101430775)介紹了包括一放 置魚苗的水箱、一魚苗圖像數(shù)字拍攝系統(tǒng)、一計算機(jī)的魚苗自動計數(shù)裝置，它以兩個攝像頭 所拍攝到的圖像為計算機(jī)處理對象。但這一系統(tǒng)對魚苗的計數(shù)是逐個水箱進(jìn)行的，不能做 到連續(xù)地計數(shù)，也就是說自動化程度較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是使被計數(shù)的水體中魚苗可連續(xù)地逐 批通過，從而提高自動化程度，并提出一種高效率的魚苗自動計數(shù)裝置。
本發(fā)明提供的魚苗自動計數(shù)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(jī)，其中所說包含魚苗的水體處于一圓盤中，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(gòu)成，葉片將圓盤劃分出與葉片數(shù)相等數(shù)量的 扇形格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動角度等于一個 扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤上有進(jìn)苗 區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和 出魚區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤底和/或側(cè)壁上是空缺的；所說攝像頭安裝在 攝像區(qū)上方，另有后置集苗器連接出苗區(qū)。
操作時，當(dāng)葉輪停止轉(zhuǎn)動時將待計數(shù)的魚苗放入處于進(jìn)苗區(qū)的扇形格中，葉輪轉(zhuǎn) 動使該扇形格中的水體移到攝像區(qū)停止時攝像頭工作獲取圖像，葉輪轉(zhuǎn)動使該扇形格中的 水體移到出苗區(qū)停止時該格內(nèi)的魚苗隨水流入后置集苗器。實際上葉輪停頓時三個區(qū)的操 作，即進(jìn)苗、攝像、出苗是同時進(jìn)行的，而葉輪則連續(xù)不斷地將包含魚苗的水體按扇形格所 占的區(qū)間逐格移動經(jīng)過攝像區(qū)。計算機(jī)不斷地將獲得的圖像根據(jù)所預(yù)存的處理程序進(jìn)行處 理和保存或輸出處理結(jié)果。葉輪的轉(zhuǎn)速以不損害魚苗為度，不要過高；扇形格內(nèi)的水位以使魚苗以單層游于水體內(nèi)，也不要過高。
本發(fā)明提供的魚苗自動計數(shù)裝置，利用間歇轉(zhuǎn)動的葉輪與圓盤之間構(gòu)成的轉(zhuǎn)動的 扇形格，使這些扇形格相繼通過進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)，從而完成將魚苗放入水體、針對 水體攝像以獲得苗數(shù)信息和將計完數(shù)的魚苗送入后置集苗器的過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，魚 苗在葉輪的驅(qū)動下連續(xù)地逐批得到計數(shù)，是一種流水作業(yè)，自動化程度高，從而效率高。
本發(fā)明提供的魚苗自動計數(shù)裝置，還有一個前置集苗器置于圓盤旁，前置集苗器 有出苗管連接到圓盤進(jìn)苗區(qū)上方，所說前置集苗器內(nèi)安裝有攪拌器，使魚苗在前置集苗器 內(nèi)分布均勻后通過出苗管流入位于進(jìn)苗區(qū)的扇形格中。當(dāng)出苗管流量調(diào)節(jié)好后，可在計數(shù) 裝置啟動后不斷流，其注入每個扇形格的魚苗量是該流量與葉輪一轉(zhuǎn)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(jìn)入扇形格內(nèi)的水位可以得到嚴(yán)格控制。
所說圓盤出苗區(qū)的底板是坡道，坡道兩側(cè)與圓盤其余部分底板平滑連接形成槽， 所說槽延伸的出口在后置集苗器上方，使含有魚苗的水體流入后置集苗器。


圖1為本發(fā)明一實施例的立面結(jié)構(gòu)圖，圖中1-顯示器，2-計算機(jī)，3-攝像機(jī)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(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，10-葉輪， 11-計數(shù)平臺，12-坡道，13-后置集苗器；
圖2為圖1的俯視圖，圖中1-顯示器，2-計算機(jī)，3-攝像機(jī)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(shù)平臺，12-坡道，13-后置集苗器。
具體實施方式
1、如圖1、2所示，有一魚苗自動計數(shù)裝置，包括計數(shù)平臺11上安裝的用于數(shù)據(jù)采 集處理的攝像頭4和計算機(jī)2，攝像頭經(jīng)上下伸縮架安裝在有可左右擺動的懸臂的攝像機(jī) 架3上。攝像頭獲得魚苗圖片后在計算機(jī)中用特定的程序，如用灰度色階評價方法進(jìn)行處 理后得出本批魚苗數(shù)，再將結(jié)果顯示在顯示器1上或輸出，同時還將各批結(jié)果累計得出魚 苗總量。計數(shù)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(nèi)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(cè)壁及下底作動密 封連接，使葉片軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9連接，并以90° /s的角速度轉(zhuǎn)動90°后停止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(gòu)成的4個扇形區(qū)依次是出 苗區(qū)(過渡區(qū))共占兩個扇形區(qū)，進(jìn)苗區(qū)和攝像區(qū)。圓盤底在出苗區(qū)位置有陷下的坡道12， 坡道兩側(cè)成扇形兩側(cè)半徑相交于接近葉輪軸處為頂點，該扇形圓心角小于90°，兩側(cè)半徑 并與圓盤底連接，坡道向外延伸為出苗口。在出苗口下方有后置集苗器13。在進(jìn)苗區(qū)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(zhuǎn)速為20r/min。所說攝像頭的擺動軌跡通過攝像區(qū)。所 說出苗管口在圓盤上的垂足與坡道側(cè)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(cè)邊的夾角各在90°以上，使葉輪在轉(zhuǎn)動 時，不會使坡道和出苗管口下方或坡道和攝像區(qū)或攝像頭下方與出苗管下方處于同一個扇 形格內(nèi)，使計數(shù)準(zhǔn)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(jī)連接， 使計算機(jī)可獲得攝像頭攝得的圖像和調(diào)節(jié)控制電磁閥的工作。
本發(fā)明通過出苗管將前置集苗器中的魚苗逐次釋放到計數(shù)平臺的圓盤中，而進(jìn)入 圓盤的魚苗由葉片逐次遷到攝像頭下由魚苗圖像采集及分析系統(tǒng)對每一次釋放到圓盤中 的魚苗進(jìn)行計數(shù)，和在計數(shù)后將魚苗遷到出苗區(qū)流入后置集苗器。計算機(jī)還將逐次計算得 到的魚苗數(shù)量累加，直至前置集苗器中的魚苗被全部送入后置集苗器以產(chǎn)生魚苗數(shù)總量。
具體操作過程是
(1)、將魚苗和水裝入前置集苗器內(nèi)，并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(zhǔn)進(jìn)苗區(qū)，啟動間歇轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)使葉輪作間歇轉(zhuǎn) 動。
(3)、在計算機(jī)中設(shè)置電磁閥時間控制信號，使電磁閥適時打開和關(guān)閉，這樣從前 置集苗器進(jìn)入扇形格內(nèi)的水位可保持適當(dāng)深度，以使魚苗在被計數(shù)時存在于同一層面，無 重疊交叉。
(4)、當(dāng)接獲魚苗的扇形格進(jìn)入攝像區(qū)時，計算機(jī)從攝像頭采集圖像，繼而將采集 到的圖像進(jìn)行分析處理，快速準(zhǔn)確地計算出攝像區(qū)內(nèi)的魚苗數(shù)量。
(5)、攝像區(qū)的圖像采集完畢后，葉輪繼續(xù)間歇轉(zhuǎn)動進(jìn)入出苗區(qū)，從盤底坡道進(jìn)入 后置集苗器。各扇形格循此周而復(fù)始地進(jìn)行。
本例在調(diào)整出苗管直徑或用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后，保證在一個間歇轉(zhuǎn)動時間內(nèi)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(shù)為3，出苗區(qū)坡道為30°，無前置集苗器。間歇轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)停 頓時由人工向進(jìn)苗區(qū)內(nèi)放入魚苗水體，即葉輪軸每轉(zhuǎn)動120°停頓一次，停頓時作進(jìn)苗、攝 像、出苗操作，同樣可以實現(xiàn)連續(xù)計數(shù)的目的。
權(quán)利要求
一種魚苗自動計數(shù)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(jī)，其特征是所說包含魚苗的水體處于一圓盤中，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(gòu)成，葉片將圓盤劃分出與葉片數(shù)相等數(shù)量的扇形格，各扇形格相等；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動角度等于一個扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤上有進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤底和/或側(cè)壁上是空缺的；所說攝像頭安裝在攝像區(qū)上方，另有后置集苗器連接出苗區(qū)。
2.如權(quán)利要求
1所述的魚苗自動計數(shù)裝置，其特征是還有一個前置集苗器置于圓盤 旁，前置集苗器有出苗管連接到圓盤進(jìn)苗區(qū)上方，所說前置集苗器內(nèi)安裝有攪拌器。
3.如權(quán)利要求
1所述的魚苗自動計數(shù)裝置，其特征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(quán)利要求
1所述的魚苗自動計數(shù)裝置，其特征是所說圓盤出苗區(qū)的底板是坡道， 坡道兩側(cè)與圓盤其余部分底板平滑連接形成槽，所說槽延伸的出口在后置集苗器上方。
專利摘要
本發(fā)明提供的魚苗自動計數(shù)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(gòu)成的葉輪[10]；葉輪軸與一間歇轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)[9]連接，葉輪軸每次轉(zhuǎn)動角度等于一個扇形格的圓心角；葉輪中葉片外端及下邊與圓盤側(cè)壁及底之間有密封機(jī)構(gòu)；圓盤上有進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)，葉輪軸停止轉(zhuǎn)動時葉片所劃定的扇形格中有分別與進(jìn)苗區(qū)、攝像區(qū)和出魚區(qū)重合的扇形格，而出苗區(qū)所在的圓盤底和/或側(cè)壁上是空缺的；攝像區(qū)上方有攝像頭[4]，有計算機(jī)[2]與攝像頭連接，有后置集苗器[13]連接出苗區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中魚苗在葉輪的驅(qū)動下連續(xù)地逐批得到計數(shù)，是一種流水作業(yè)，自動化程度高，從而效率高。
文檔編號A01K61/00GKCN101996345SQ201010542654
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月15日
發(fā)明者呂冰海, 朱從容, 楊智清 申請人:浙江海洋學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan