[发明专利]一种基于机器视觉检测跟踪的鱼苗计数装置及方法

说明书

本发明涉及渔业养殖装备技术，旨在提供一种基于机器视觉检测跟踪的鱼苗计数装置及方法。该装置包括用于采集、分析图片或视频数据的摄像设备和计算机终端，摄像设备的镜头对准鱼苗通过的观察舱；鱼苗分离模块、观察舱和集鱼容器通过水管依次连接，鱼苗分离模块中利用环形隔板将锥形漏斗与角度调节阀门之间的空间分隔成连续的螺旋状通道。本发明的装置能够对鱼苗进行自动分散，有效避免了鱼苗的堆积、粘连，降低了鱼苗检测跟踪难度，有效保证了计数精度；同时，观察舱隔绝了外部光源干扰、且方管底部为白色，连续拍摄检测跟踪计数，提高了计数效率；通过对鱼苗进行连续检测和跟踪，消除了鱼苗洄游对计数精度的影响，有效提高计数精度。

技术领域

本发明涉及渔业养殖装备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉检测跟踪的鱼苗计数装置及方法。

背景技术

随着“智慧渔业”的提出，我国鱼类养殖也将更关注机械化、智能化和信息化水平。准确估计鱼苗数量作为机械化、智能化渔业养殖中的重要课题，是实现科学投饵、鱼苗存活率评估、养殖密度控制、鱼苗销购等规范化、科学化管理的基础保障。传统的计数方法多采用人工估算法，如称重估算，不仅耗时、费力、存在15-25％的误差，而且容易对鱼苗产生物理损伤和生存性压力，降低鱼苗的存活率。国内外渔业以及计量专业相关人员早已鱼苗计数方法展开了研究，国外也已经出现的一些鱼苗计数器，如光电鱼苗计数器、多通道鱼苗计数器等，但装置复杂，成本高，且易受鱼苗通过速度、鱼苗和通道尺寸等因素的限制，进而降低计数精度和效率。

随着机器视觉技术的快速发展，基于视觉检测技术的鱼苗计数方法因其高效、精确、成本低、可重复强等优点，目前已经成为鱼类计数方法的研究热点。

申请公布号CN110766123A公开了一种鱼苗计数系统及鱼苗计数方法，通过在待测鱼苗水箱底处设置有输出口供多个鱼苗进入单向水道，并在单向水道内图像采集和计数，但在实际操作过程中，鱼苗游动是随机的、喜逆流的，并不一定会进入单向水道，影响计数效率。而且单向水道的尺寸固定，适应的鱼苗尺寸有限。

申请公布号CN110973036A公开了一种基于机器视觉的鱼苗计数装置及方法，通过旋转门对鱼苗进行分批计数，但未考虑鱼苗在计数区域存在粘连、堆积等问题，使得计数数量小于真实数量。

因此，研制一种无损、快速、准确且经济可行的鱼苗计数系统具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种基于机器视觉检测跟踪的鱼苗计数装置及方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种基于机器视觉检测跟踪的鱼苗计数装置，包括用于采集、分析图片或视频数据的摄像设备和计算机终端，摄像设备的镜头对准鱼苗通过的观察舱；该装置还包括鱼苗分离模块和集鱼容器，鱼苗分离模块、观察舱和集鱼容器通过水管依次连接，且均固定安装在支撑框架中；

所述鱼苗分离模块包括锥形漏斗、环形隔板和角度调节阀门；锥形漏斗包括圆柱状侧壁、锥形底部和底部的中央开孔，角度调节阀门呈圆环状且设于锥形漏斗的圆柱状空间的中心位置；环形隔板将锥形漏斗与角度调节阀门之间的空间分隔成连续的螺旋状通道；角度调节阀门具有至少一个能调开度的开口，螺旋状通道接至角度调节阀门的外侧，并且经该开口与角度调节阀门内侧、锥形漏斗底部开孔、圆柱形水管依次连通。

作为一种改进，所述鱼苗分离模块还包括两级漏斗；其中，第一级漏斗上部敞口的边缘接至角度调节阀门的底部边缘，第一级漏斗底部出口对接至第二级漏斗的上部敞口；两级漏斗均位于锥形漏斗底部的圆柱形水管中。

作为一种改进，所述角度调节阀门由嵌套安装的旋转空心圆柱和固定空心圆柱组成；旋转空心圆柱和固定空心圆柱的侧面分别均匀开设三个大小相同的开口，通过改变两者之间相对旋转角度能够调节开口的开度大小。