[发明专利]一种龟鳖鱼生态混养水下喂料装置

权利要求书

1.一种龟鳖鱼生态混养水下喂料装置，其特征在于，包括输料管(1)、储料斗(12)、下料罐(13)和潜水射流曝气机(21),其特征在于：所述输料管(1)的左部固定有多组支撑架(2)，支撑架(2)的底部焊接在底座(3)的上端面右部，且底座(3)的上端面左部焊接有安装架(4)，安装架(4)内安装有电机(5),安装架(4)的上端面安装有控制箱(9)，并且输料管(1)的左端上部设置有储料斗(12)，同时储料斗(12)的上端安装有吸料机(10)；

所述输料管(1)的右端连接在下料罐(13)的上端左侧，且下料罐(13)的下端连接在潜水射流曝气机(21)的空心球罐(17)上，并且空心球罐(17)的左端连接有连接管(18)，连接管(18)的上部连接有进气管(19)，同时空心球罐(17)的右端设置有扩散管(16)，且空心球罐(17)的底部连接有U形排水管(27)，并且U形排水管(27)上安装有小型排水泵(26)；

其中，所述龟鳖鱼生态混养水下喂料装置的控制箱(9)在预设的喂料时间点控制所述龟鳖鱼生态混养水下喂料装置进行食料的投喂；

所述扩散管(16)的管体上，固定有一个防水摄像头，防水摄像头与外部的数据处理中心之间数据通讯连接；

所述防水摄像头，用于在所述龟鳖鱼生态混养水下喂料装置投喂食料之后的预设时间段内，拍摄水下目标对象的活动状态视频，并输出所述目标对象的活动状态视频至所述数据处理中心；

所述数据处理中心，用于处理所述目标对象的活动状态视频，活得所述目标对象的活动信息，并输出给客户端；

所述客户端，供喂料管理员使用，用于输出所述目标对象的活动信息供喂料管理员查看；

其中，所述处理所述目标对象的活动状态视频，获得所述目标对象的活动信息，包括：

步骤1：建立水下的背景图像模型，对所述活动状态视频所包括的图像中的背景、所述目标对象进行分离；

步骤2：建立目标对象的匹配模型；

步骤3：根据所述目标对象在所述活动状态视频的多帧图像和所述匹配模型，确定所述预设时间段内出现在所述喂料装置周围的目标对象的数目信息；

其中，所述步骤1，包括如下步骤A1-A4：

步骤A1、获取所述活动状态视频中的一段视频段，获取所述一段视频段中每一帧图片中每个像素点各自的灰度值；

步骤A2、针对每个像素点：获取该个像素点在所述一段视频段中所有帧图片中的灰度值，根据该个像素点在所有帧图片中的灰度值确定该个像素点的灰度均值，将该个像素点的灰度均值作为所述背景图像模型中该个像素点处的背景灰度值；

步骤A3、针对所述一段视频段中每一帧图片分别进行预设处理，获得每一帧图片中的目标对象所在区域：

其中，所述预设处理包括对需预设处理的当前帧图片中每个像素点进行如下步骤A31-A32的处理：

步骤A31、获取当前帧图片中每个像素点的灰度值，将当前帧图片中每个像素点的灰度值减去所述背景图像模型中该个像素点对应的背景灰度值，获得当前帧图片中每个像素点对应的相减后灰度值，按照如下公式(1)对当前帧图片进行二值化处理，获得当前帧图片的二值化图像；

其中，g(a,b)为所述当前帧图片的二值化图像中坐标为(a,b)的像素点处的灰度值；f(a,b)为所述当前帧图片中坐标为(a,b)的像素点处对应的相减后灰度值；S为预设的阈值；

步骤A32、对当前帧图片的二值化图像进行去噪处理，并将当前帧图片中灰度值都为1的、并且像素区域相邻连通的目标区域识别出来，每一个目标区域即为一个目标对象所在区域；

所述步骤2包括：

步骤A4、提取所述一段视频段中每一帧图片中的目标对象所在区域，建立目标对象的匹配模型；

其中，所述步骤A4包括以下步骤B1-B4：

步骤B1、确定目标对象所在区域中重心坐标简记为g(m，n)为二值化后图像在该像素点(m，n)处的灰度值；m表示像素点的横坐标，n表示像素点的纵坐标；

步骤B2、从所述活动状态视频中提取相邻连续的两帧图像，按照如下公式(2)确定连续的两帧图像中目标对象所在区域的重心特征相似度θ₁：

其中，表示第t帧图像中目标对象所在区域的重心坐标；表示第t+1帧图像目标对象所在区域的重心坐标；

步骤B3、目标对象所在区域的形状特征用目标对象所在区域所占据的像素块的个数来表示；按照如下公式(3)确定连续的两帧图像中目标对象所在区域的形状特征相似度θ₂：

其中，z_t代表第t帧图像中目标对象所在区域所占据的像素块的个数，其中，第t帧图像是指连续的两帧图像中的上帧图像；z_t+1代表第t+1帧图像中目标对象所在区域所占据的像素块的个数，其中，第t+1帧图像是指连续的两帧图像中的下帧图像；

步骤B4、按照如下公式(4)确定连续的两帧图像中目标对象所在区域的相似度θ为：

其中，α₁为预设的重心特征相似度的计算权重系数，α₂为预设的形状特征相似度的计算权重系数，满足α₁+α₂＝1；

当所述θ等于或大于预设相似度阈值时，判定所述连续的两帧图像中的目标对象所在区域均对应同一个目标对象。