[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

说明书

本发明公开了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，包括漂浮板、撒料机构、探测机构和信息处理机构，撒料机构设在漂浮板上，撒料机构包括撒料件和转动组件，转动组件用于驱动撒料件转动，多个探测机构环形阵列分布在漂浮板底部，探测机构包括探测架、声呐和水下摄像机，探测架顶部与漂浮板固定，底部安装声呐和水下摄像机，多个声呐用于获取鱼群聚集的具体方位信息，多个水下摄像机用于拍摄具体方位信息的鱼群图像，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，能够精确投料，防止因饲料过量对环境造成影响，或饲料不足影响水产动物的生长。

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及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。

背景技术

目前水产行业对饲料的投放通常采用人工投放的方式，而采用人工投放的缺点有：

1)投料不均匀，从而造成不同区域的鱼生长不均匀，进而导致成鱼大小不一，影响经济效益；

2)无法根据鱼的需要进行定量投喂，从而导致饲料的浪费以及对水源的污染；

3)投放人员存在较大的安全隐患。

随着我国水产养殖业的不断发展，产业对环境的影响也日益凸显。由于水产饲料含有大量的氮、磷元素，饲料过量的投放不仅会对环境造成非常严重的影响，还会影响环境中鱼类的健康生长，而饲料投喂量不足又会减缓水产动物的生长速度。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供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，能够精确投料，防止因饲料过量对环境造成影响，或饲料不足影响水产动物的生长。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于声呐阵列与视觉识别的智能水产精准投饲平台，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，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。

进一步地，所述探测架为伸缩杆。

进一步地，所述转动组件包括第一转动电机、主动轮和从轮动，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。

进一步地，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。

进一步地，所述投饲平台设在投饲船上。

进一步地，所述水下摄像机采用红外水下摄像机。

一种智能水产精准投饲方法，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；