[发明专利]基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台及投饲方法

权利要求书

1.基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，其特征在于：包括漂浮板、撒料机构、探测机构和信息处理机构，所述撒料机构设在所述漂浮板，所述撒料机构包括撒料件和转动组件，所述撒料件包括撒料框、料筒、撒料盒和风机，所述撒料框与所述转动组件相连，所述料筒上设有进料口和出料口，所述撒料盒上设有送料口和撒料口，所述风机与所述撒料盒相连，所述料筒通过出料口将所述料筒内的饲料投入到所述撒料盒的送料口内，所述撒料盒通过撒料电机驱动在竖直方向转动任意角度，通过所述风机能够将进入到送料口的饲料从所述撒料盒的撒料口抛出，所述转动组件用于驱动撒料件在水平方向转动任意角度进行撒料，所述转动组件包括第一转动电机、主动轮和从动 轮，所述第一转动电机安装在所述漂浮板上，所述主动轮设在所述第一转动电机的输出轴上，所述从动轮设在所述撒料机构上且与所述主动轮啮合，多个所述探测机构环形阵列分布在所述漂浮板底部，所述探测机构包括探测架、声呐和水下摄像机，所述探测架顶部与所述漂浮板固定，底部安装所述声呐和所述水下摄像机，多个所述声呐用于获取鱼群聚集的具体方位信息，多个所述水下摄像机用于拍摄所述具体方位信息的鱼群图像，所述信息处理机构设在漂浮板用于分析鱼群图像中鱼群的大小与聚集程度；

所述信息处理机构使用YOLOv4模型对鱼群图像中的鱼群进行检测，在检测之前，将大量鱼群图像作为训练样本对YOLOv4模型进行训练，将多个智能水产精准投饲平台均匀设在投饲船外侧，通过多个所述声呐构成声呐系统，所述声呐系统采用多波束扫描成像的方式进行探测，通过多个所述声呐完成对平台周围全方位扫描，扫描完成后，得到周围鱼群与平台之间距离的波形图，通过设在所述信息处理机构中滤波器滤除干扰信号后，获取鱼群聚集的具体方位信息，根据鱼群聚集的具体方位信息，调用接近位置的水下摄像头拍摄该具体方位下的鱼群图像，在检测时，所述YOLOv4模型将对鱼群图像进行图像处理，并通过训练出来的YOLOv4模型对图像多层映射处理，获取未完成摄食区域，得到未完成摄食区域的鱼群密度与鱼群聚集的面积，将鱼群图像划分为若干个区域，计算出每个区域中鱼群的密度，之后遍历每个区域并与阈值进行比较，获得未完成摄食区域，将所有未完成摄食区域进行拼接组合，计算出鱼群图像中未完成摄食的鱼群密度与鱼群聚集的面积，通过所述撒料机构对未完成摄食区域进行投饲。

2.根据权利要求1所述的基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，其特征在于：所述探测架为伸缩杆。

3.根据权利要求1所述的基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，其特征在于：所述投饲平台设在投饲船上。

4.根据权利要求1所述的基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，其特征在于：所述水下摄像机采用红外水下摄像机。

5.一种智能水产精准投饲方法，采用权利要求1-4任一项所述的基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，其特征在于，包括：

步骤1、所述信息处理机构使用YOLOv4模型对鱼群图像中的鱼群进行检测，在检测之前，将大量鱼群图像作为训练样本对YOLOv4模型进行训练；

步骤2、将多个智能水产精准投饲平台均匀设在投饲船外侧，通过多个所述声呐构成声呐系统，所述声呐系统采用多波束扫描成像的方式进行探测，通过多个所述声呐完成对平台周围全方位扫描，扫描完成后，得到周围鱼群与平台之间距离的波形图，通过设在所述信息处理机构中滤波器滤除干扰信号后，获取鱼群聚集的具体方位信息；

步骤3、根据鱼群聚集的具体方位信息，调用接近位置的水下摄像头拍摄该具体方位下的鱼群图像；

步骤4、在检测时，所述YOLOv4模型将对鱼群图像进行图像处理，并通过训练出来的YOLOv4模型对图像多层映射处理，获取未完成摄食区域，得到未完成摄食区域的鱼群密度与鱼群聚集的面积；

步骤5、通过所述撒料机构对未完成摄食区域进行投饲。

6.根据权利要求5所述的智能水产精准投饲方法，其特征在于：在步骤4中，在鱼群图像划分为若干个区域，计算出每个区域中鱼群的密度，之后遍历每个区域并与阈值进行比较，获得未完成摄食区域，将所有未完成摄食区域进行拼接组合，计算出鱼群图像中未完成摄食的鱼群密度与鱼群聚集的面积。