[发明专利]一种基于机器视觉的科学确定河蟹投饵量的方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的科学确定河蟹投饵量的方法。该方法通过水中定点监测站来对每次投喂的投饵量进行科学确定。目前大多养殖户是依据经验来确定饵料投喂量，没考虑河蟹的实际需求及其生长状况，有可能造成河蟹生长不良或饵料浪费。本发明通过带有机器视觉的水中监测站采集水下河蟹的进食情况、生长状况及河蟹密度等信息，由此信息科学确定本次投喂的投饵量，然后根据投喂量来设定移动式投饲机的行走速度和下料速度。本发明克服了根据经验来确定投喂量的缺点，在保证饵料充足供应的同时避免了饵料的浪费，另外还能掌握整个蟹塘的河蟹生长状况。

技术领域

本发明涉及科学确定河蟹养殖投饵量的方法，特别设计通过监测站的摄像头采集水下河蟹密度、饵料剩余量和河蟹生长状况来科学确定饵料投喂量。

背景技术

近年来随着生活水平的提高，人们对河蟹的需求也逐步增加。河蟹养殖业也随之发展，以江苏省最为显著，其河蟹产量占据国内市场一半以上。虽然河蟹养殖业发展壮大，但是仍然存在一个亟待解决的问题，即“如何科学确定饵料投喂量”。目前河蟹养殖过程中对饵料的投喂都是根据经验来确定饵料投喂量的，没有考虑气候、水质、蟹苗等因素的影响，无法考虑到每次的投喂量是否符合河蟹的实际生长需要。另外由于大多是人力投喂，投喂随机性强，投喂不均匀。结果就是强壮的河蟹越长越好，体质弱的就可能死掉。申请号为201610710797.3的专利“一种自主导航河蟹养殖投饵装置及均匀投饵方法”使用自主导航作业船为载体进行均匀投饵，解决了投喂不均匀的问题。但是申请号为201610710797.3的专利发明的方法只是解决了如何均匀投喂，但是每次投喂的量是否刚好满足河蟹的需求这点是无法保证的。

发明内容

针对申请号为201610710797.3的专利中的不足，本发明提供了一种基于机器视觉的科学确定河蟹投饵量的方法，以提高河蟹的产量及品质。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于机器视觉的科学确定河蟹投饵量的方法，利用水中定点监测站确定投喂量后进行饵料投喂，具体的步骤如下：

步骤1，获取河蟹养殖密度：在水中随机选取若干位置放置监测站，然后按一定时间序列解析监测站上摄像头(4)采集的图像信息并处理，得到其观察区域内河蟹的数量，与观察区域面积相比可得到当前区域河蟹密度，当所有监测站的河蟹密度都解析出来后，采用求平均值的统计方法解得蟹塘河蟹的密度；

步骤2，确定本次投喂的投饵量及下料速度：由步骤1得到的河蟹密度然后结合蟹塘大小、河蟹生长状况、投喂时间确定本次投喂需要的投饵量并设置投喂时投饲机的下料速度；

步骤3，确定上次投饵量是否足够：在一次投喂作业结束后，往监测站里投放少量的次等饵料，在下次投喂之前通过监测站的摄像头采集到的图像信息解算出次等饵料剩余量，若次等饵料减少说明上次投饵量不足，则增加下次的投饵量，反之，说明上次投饵量过多，需要减少投饵量。

进一步，所述监测站包括一块纱网(6)，四根支架(5)以及高清防水摄像头(4)，四根支架(5)搭建成四棱锥结构，其四根支架顶点处设有摄像头(4)，四根支架底端所在平面连接有纱网(6)。

进一步，选取若干位置放置监测站的数量为3～5个。

进一步，步骤1和步骤3中的图像信息处理过程为：水下摄像头配合环形照明光源进行实时的图像采集；

采集水下河蟹图像时，不能受水质混浊、光照不均影响，先采用Retinex图像增强算法滤除这些因素的影响，这里对原始图像S中光照L的估计方式是将图像变换到对数域后对整幅图像求均值，基于S＝R*L(R是反射率图像)处理如下：

将图像变换到对数域s＝logS；

归一化去除加性分量r′＝r/max(r)，其中r＝logR；

反变换到实数域R＝exp(r*log255)；