【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖，具體而言，涉及一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、浮頭是指魚類因缺氧而浮在水面吞食空氣的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象通常由多種因素引起，包括水質(zhì)問題、飼料管理不當(dāng)、疾病感染以及溫度變化等。其中，若過度投喂飼料，會(huì)導(dǎo)致魚類消化不良，進(jìn)而出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象。傳統(tǒng)的投料方法通常依賴于人工經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)殖人員根據(jù)自身判斷和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定時(shí)定量投料。然而，這種方法存在諸多不足，尤其是在應(yīng)對(duì)魚類動(dòng)態(tài)需求和環(huán)境變化方面。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大和對(duì)養(yǎng)殖效率要求的提升，亟需更為精準(zhǔn)和智能化的投料解決方案。
2、當(dāng)前技術(shù)中，傳統(tǒng)投料方法無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)魚類的食欲變化和水質(zhì)狀況，導(dǎo)致投料不均、資源浪費(fèi)以及水質(zhì)惡化的問題。魚類的食欲受多種因素影響，包括水溫、溶解氧、氨氮濃度等環(huán)境條件的變化，單一依靠經(jīng)驗(yàn)判斷往往無法及時(shí)適應(yīng)這些變化，導(dǎo)致飼料投放不夠精準(zhǔn)，影響魚類的生長(zhǎng)和健康。因此，研發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和分析魚類浮頭行為以及環(huán)境因素的智能投料系統(tǒng)顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此，本專利技術(shù)提出了一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料方法及系統(tǒng)，旨在解決當(dāng)前技術(shù)中傳統(tǒng)的投料方法往往依賴于人工經(jīng)驗(yàn)，無法實(shí)時(shí)反映魚類的食欲和環(huán)境變化，導(dǎo)致投料不均、資源浪費(fèi)以及水質(zhì)惡化的問題。
2、一方面，本專利技術(shù)提出的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料方法，包括：
3、浮頭檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和投料裝置，所述浮頭檢測(cè)裝置與所述數(shù)據(jù)處理裝置電性連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述
4、所述采集單元被配置為采集浮頭檢測(cè)裝置在被檢測(cè)水域中拍攝的魚類浮頭圖像和被檢測(cè)水域中的環(huán)境信息，并根據(jù)所述魚類浮頭圖像初步確定魚類浮頭數(shù)量；
5、所述處理單元被配置對(duì)所述被檢測(cè)水域的環(huán)境信息進(jìn)行分區(qū)域處理確定若干個(gè)子區(qū)域，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域內(nèi)的浮頭數(shù)量和水域面積，計(jì)算浮頭密度，得到每個(gè)子區(qū)域的浮頭情況，確定浮頭密集區(qū)和稀疏區(qū)，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域的浮頭情況確定初步投料頻率；
6、所述判斷單元被配置為根據(jù)魚類浮頭圖像判斷其活動(dòng)行為，根據(jù)其活動(dòng)行為計(jì)算活動(dòng)影響因子，根據(jù)活動(dòng)影響因子判斷是否需要進(jìn)行繼續(xù)投料，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域中的水質(zhì)變化量對(duì)所述初步投料頻率進(jìn)行修正確定最終投料頻率，并將所述最終投料頻率信息發(fā)送至所述投料控制模塊，所述投料控制模塊根據(jù)所述判斷單元的信息控制所述投料執(zhí)行模塊進(jìn)行投料操作。
7、可選的，所述根據(jù)所述魚類浮頭圖像初步確定魚類浮頭數(shù)量具體包括：
8、對(duì)每一幀圖像應(yīng)用對(duì)象檢測(cè)模型，識(shí)別浮頭魚類，其中對(duì)連續(xù)幀進(jìn)行聚類分析，避免重復(fù)計(jì)數(shù)同一條魚。
9、可選的，所述對(duì)所述被檢測(cè)水域的環(huán)境信息進(jìn)行分區(qū)域處理確定若干個(gè)子區(qū)域具體為：
10、通過網(wǎng)格化將整個(gè)水域劃分為n個(gè)固定大小的矩形子區(qū)域，對(duì)每個(gè)子區(qū)域進(jìn)行采集環(huán)境信息，并根據(jù)所述采集單元計(jì)算的初步魚類浮頭數(shù)量對(duì)每個(gè)子區(qū)域的浮頭密度進(jìn)行計(jì)算，并預(yù)設(shè)浮頭密度閾值來確定浮頭密集區(qū)和稀疏區(qū)。
11、可選的，所述根據(jù)所述采集單元計(jì)算的初步魚類浮頭數(shù)量對(duì)每個(gè)子區(qū)域的浮頭密度進(jìn)行計(jì)算，所述浮頭密度的計(jì)算公式為：
12、
13、當(dāng)di＞d0時(shí)，判斷該子區(qū)域?yàn)槊芗瘏^(qū)，當(dāng)di＜d0時(shí)，判斷該子區(qū)域?yàn)橄∈鑵^(qū)；
14、其中，d0表示浮頭密度閾值，di表示第i個(gè)子區(qū)域的浮頭密度，ai表示第i個(gè)子區(qū)域的浮頭魚數(shù)量，ni表示第i個(gè)子區(qū)域的面積。
15、可選的，所述根據(jù)其活動(dòng)行為計(jì)算活動(dòng)影響因子具體包括：
16、統(tǒng)計(jì)魚類在單位時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)次數(shù)，并計(jì)算該子區(qū)域中魚類的平均活動(dòng)次數(shù)，根據(jù)所述平均活動(dòng)次數(shù)來確定活動(dòng)影響因子，其計(jì)算公式為：
17、
18、其中，u表示活動(dòng)影響因子，y表示魚類在單位時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)次數(shù)，u0表示該子區(qū)域中魚類的平均活動(dòng)次數(shù)。
19、可選的，所述根據(jù)活動(dòng)影響因子判斷是否需要進(jìn)行繼續(xù)投料具體包括：
20、設(shè)定三個(gè)活動(dòng)影響因子閾值，設(shè)定為第一活動(dòng)影響因子閾值u1、第二活動(dòng)影響因子閾值u2和第三活動(dòng)影響因子閾值u3，且u1小于u2小于u3，當(dāng)所述活動(dòng)影響因子小于所述第一活動(dòng)影響因子閾值時(shí)，說明魚類處于飽食狀態(tài)，判斷為停止繼續(xù)投料，當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第一活動(dòng)影響因子閾值時(shí)，判斷為魚類還未處于飽食狀態(tài)，根據(jù)活動(dòng)影響因子與所述活動(dòng)影響因子閾值的關(guān)系進(jìn)行調(diào)控。
21、可選的，所述當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第一活動(dòng)影響因子閾值時(shí)，判斷為魚類還未處于飽食狀態(tài)，根據(jù)活動(dòng)影響因子與所述活動(dòng)影響因子閾值的關(guān)系進(jìn)行調(diào)控具體包括：
22、當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第一活動(dòng)影響因子閾值且小于所述第二活動(dòng)影響因子閾值時(shí)，說明魚類部分處于飽食狀態(tài)，判斷為減少最初投料頻率20％；當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第二活動(dòng)影響因子閾值且小于所述第三活動(dòng)影響因子閾值時(shí)，判斷魚類部分處于饑餓狀態(tài)，判斷為增加最初投料頻率20％；當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第三活動(dòng)影響因子閾值。
23、可選的，所述最終投料頻率的計(jì)算公式為：
24、
25、其中，t表示該子區(qū)域內(nèi)的最終投料頻率，t0表示該子區(qū)域內(nèi)的最初投料頻率，u表示活動(dòng)影響因子。
26、另一方面，本專利技術(shù)還提出了一種應(yīng)用于上述基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料方法的方法，所述方法包括：
27、采集浮頭檢測(cè)裝置在被檢測(cè)水域中拍攝的魚類浮頭圖像和被檢測(cè)水域中的環(huán)境信息，并根據(jù)所述魚類浮頭圖像初步確定魚類浮頭數(shù)量；
28、對(duì)所述被檢測(cè)水域的環(huán)境信息進(jìn)行分區(qū)域處理確定若干個(gè)子區(qū)域，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域內(nèi)的浮頭數(shù)量和水域面積，計(jì)算浮頭密度，得到每個(gè)子區(qū)域的浮頭情況，確定浮頭密集區(qū)和稀疏區(qū)，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域的浮頭情況確定初步投料頻率；
29、根據(jù)魚類浮頭圖像判斷其活動(dòng)行為，根據(jù)其活動(dòng)行為計(jì)算活動(dòng)影響因子，根據(jù)活動(dòng)影響因子判斷是否需要進(jìn)行繼續(xù)投料，根據(jù)每個(gè)子區(qū)域中活動(dòng)影響因子對(duì)所述初步投料頻率進(jìn)行修正確定最終投料頻率，并將所述最終投料頻率信息發(fā)送至所述投料控制模塊，所述投料控制模塊根據(jù)所述判斷單元的信息控制所述投料執(zhí)行模塊進(jìn)行投料操作。
30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：本申請(qǐng)通過浮頭監(jiān)測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)處理模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析，能夠精確判斷魚類的食欲，從而根據(jù)浮頭情況和水質(zhì)參數(shù)自動(dòng)調(diào)整投料頻率，避免過量或不足投料。此外，還減少了飼料浪費(fèi)，降低投料成本，同時(shí)通過動(dòng)態(tài)調(diào)整投料策略，確保魚類獲得適宜的營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)其健康成長(zhǎng)，提高養(yǎng)殖效益。另外，本專利技術(shù)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)和魚類行為的能力，能夠及時(shí)響應(yīng)環(huán)境變化，確保水質(zhì)保本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述魚類浮頭圖像初步確定魚類浮頭數(shù)量具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)所述被檢測(cè)水域的環(huán)境信息進(jìn)行分區(qū)域處理確定若干個(gè)子區(qū)域具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述采集單元計(jì)算的初步魚類浮頭數(shù)量對(duì)每個(gè)子區(qū)域的浮頭密度進(jìn)行計(jì)算，所述浮頭密度的計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)其活動(dòng)行為計(jì)算活動(dòng)影響因子具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)活動(dòng)影響因子判斷是否需要進(jìn)行繼續(xù)投料具體包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述當(dāng)所述活動(dòng)影響因子大于所述第一活動(dòng)影響因子時(shí)，判斷為魚類還未處于飽食
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述最終投料頻率的計(jì)算公式為：
9.一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述魚類浮頭圖像初步確定魚類浮頭數(shù)量具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)所述被檢測(cè)水域的環(huán)境信息進(jìn)行分區(qū)域處理確定若干個(gè)子區(qū)域具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述采集單元計(jì)算的初步魚類浮頭數(shù)量對(duì)每個(gè)子區(qū)域的浮頭密度進(jìn)行計(jì)算，所述浮頭密度的計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于水產(chǎn)浮頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水產(chǎn)投料系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)其活動(dòng)行為計(jì)算活...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐宏，艾旭旭，許智勇，賴雨，鄭云濤，劉雄芳，方筠元，陳馨如，熊文飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：贛南科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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