[发明专利]基于数据通信的定时鱼食喂投机构

摘要

本发明涉及一种基于数据通信的定时鱼食喂投机构，固定在鱼缸上方，所述喂投机构包括饥饿程度检测仪、定时器、出食开关和嵌入式处理器，所述饥饿程度检测仪用于检测鱼缸内的鱼群饥饿程度，所述定时器用于提供距离上次喂食所间距的喂食时间间隔，所述出食开关控制鱼食是否能够投放到所述鱼缸中，所述嵌入式处理器与所述饥饿程度检测仪、所述定时器和所述出食开关分别连接，基于所述饥饿程度检测仪输出的鱼群饥饿程度和所述定时器输出的喂食时间间隔确定是否打开所述出食开关。通过本发明，能够在无人在家的情况下自动定时喂鱼，保证喂养鱼群的健康生长。

主权项

一种基于数据通信的定时鱼食喂投机构，固定在鱼缸上方，其特征在于，所述喂投机构包括饥饿程度检测仪、定时器、出食开关和嵌入式处理器，所述饥饿程度检测仪用于检测鱼缸内的鱼群饥饿程度，所述定时器用于提供距离上次喂食所间距的喂食时间间隔，所述出食开关控制鱼食是否能够投放到所述鱼缸中，所述嵌入式处理器分别与所述饥饿程度检测仪、所述定时器和所述出食开关连接，基于所述饥饿程度检测仪输出的鱼群饥饿程度和所述定时器输出的喂食时间间隔确定是否打开所述出食开关；其特征在于，所述喂投机构还包括：鱼食储存设备，包括鱼食储存筒和出食通道，所述鱼食储存筒用于容纳鱼食，所述出食通道与所述鱼食储存筒连通，便于所述鱼食储存筒内的鱼食向下流出以投放到所述鱼缸中；投放量检测仪，设置在所述出食通道内，包括CCD图像传感器和鱼食数量检测器，所述CCD图像传感器用于拍摄经过所述出食通道的鱼食图像，所述鱼食数量检测器与所述CCD图像传感器连接，用于识别并输出鱼食图像中的鱼食颗粒数量；用户输入设备，设置在所述鱼食储存设备上，用于根据用户的操作，接收用户输入的喂食数量阈值、饥饿持续时间阈值、喂食间隔阈值和饥饿程度阈值，所述饥饿程度阈值为一百分比值，所述饥饿程度阈值越高，代表鱼群越缺乏喂食；静态存储设备，与所述用户输入设备连接，用于接收所述喂食数量阈值、所述饥饿持续时间阈值、所述喂食间隔阈值和所述饥饿程度阈值，所述静态存储设备预先存储了基准鱼形模板，所述基准鱼形模板为预先对基准鱼体进行拍摄所获得的基准图像，所述静态存储设备还预先存储了鱼口上限灰度阈值和鱼口下限灰度阈值，所述鱼口上限灰度阈值和所述鱼口下限灰度阈值用于将图像中的鱼口与背景分离；无线收发设备，设置在所述鱼食储存设备上，用于与鱼缸持有者的移动终端建立双向无线通信链路；液晶显示屏，设置在所述鱼食储存设备上，与所述嵌入式处理器连接，用于实时显示所述鱼群饥饿程度、所述喂食时间间隔和所述鱼食颗粒数量；所述出食开关为一卡槽结构，卡在所述鱼食储存筒和所述出食通道之间的连通处；所述饥饿程度检测仪与所述静态存储设备连接，包括CMOS图像传感器、鱼体识别器、鱼口识别器、饥饿检测器和微控制器；所述CMOS图像传感器对鱼缸内的鱼群进行拍摄以获得高清鱼群图像，所述高清鱼群图像的分辨率为3840X 2160；所述鱼体识别器与所述CMOS图像传感器和所述静态存储设备分别连接，基于所述基准鱼形模板识别出所述高清鱼群图像内的各个鱼体子图像，每一个鱼体子图像对应一个独立的鱼体；所述鱼口识别器与所述鱼体识别器和所述静态存储设备分别连接，针对每一个鱼体子图像，将鱼体子图像中灰度值在所述鱼口上限灰度阈值和所述鱼口下限灰度阈值之间的所有像素组成鱼口分图案；所述饥饿检测器与鱼口识别器连接，接收各个鱼口分图案，根据每一个鱼口分图案中的鱼口开合度判定对应鱼体的饥饿程度；所述微控制器与所述饥饿检测器连接，接收各个鱼口分图案对应的鱼体饥饿程度，基于各个鱼体饥饿程度确定鱼群饥饿程度；所述嵌入式处理器与所述投放量检测仪、所述静态存储设备、所述出食开关、所述饥饿程度检测仪和所述定时器分别连接，当接收到的鱼群饥饿程度大于等于所述饥饿程度阈值且所述喂食时间间隔大于等于所述喂食间隔阈值时，打开所述出食开关以将所述鱼食储存筒内的鱼食经过所述出食通道向下流出以投放到所述鱼缸，并启动所述投放量检测仪；其中，所述嵌入式处理器在启动所述投放量检测仪后，当接收到的鱼食颗粒数量大于等于喂食数量阈值时，关闭所述出食开关和所述投放量检测仪，控制所述定时器重新启动所述喂食时间间隔的计时；其中，所述嵌入式处理器在接收到的鱼群饥饿程度大于等于所述饥饿程度阈值的持续时间达到所述饥饿持续时间阈值且所述喂食时间间隔小于所述喂食间隔阈值时，通过所述无线收发设备向鱼缸持有者的移动终端发送饥饿报警信号；其中，所述无线收发设备还用于接收鱼缸持有者的移动终端无线发送的远程喂食信号，并转发给所述嵌入式处理器；所述鱼体识别器、所述鱼口识别器和所述饥饿检测器分别采用不同的FPGA芯片来实现；所述鱼体识别器、所述鱼口识别器和所述饥饿检测器集成在一块FPGA芯片中。