[发明专利]一种基于机器视觉的双层高通量鱼类计数装置及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的双层高通量鱼类计数装置，其特征在于，包括前置通道、双层计数通道和双层出鱼口；所述的双层计数通道为计数装置的主体部分，一端连接前置通道，另一端连接双层出鱼口，双层计数通道和双层出鱼口构成上下两层过鱼通道，双层计数通道上还布置有显示与控制模块；所述的前置通道为鱼类的入口，一端封闭，另一端靠近双层计数通道的上方放置翻盖，可用于遮住外部光源；所述双层计数通道包括计数通道壳体、白色U型通道、透明U型通道和白光补光灯；所述计数通道壳体包括一中空过道，在过道上方和下方壳体向外凸起，凸起壳体内均设置有图像采集模块；所述白色U型通道、透明U型通道均插入固定在双层计数通道壳体中空过道内，且透明U型通道设置在白色U型通道下方，两者将双层计数通道壳体中空过道划分为上下两层通道；所述白光补光灯设置在中空过道两侧内壁上，用于对内部提供充足的光源。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前置通道包括前置通道壳体、鱼类分层器和鱼类承接器；所述鱼类承接器为一容器，底部设置有开口，用于承接从上方供给的鱼类；所述前置通道壳体靠近封闭端底部设置有可连接吸鱼泵的接口，中间部位设置一排条形漏水孔，漏水孔下方为U型凹槽，凹槽底部设置有水管连接口，用于连接水泵供水或作为排水口排水；鱼类承接器可拆卸地安装于前置通道壳体上，鱼类分层器安装于前置通道壳体末端，所述鱼类分层器设置有若干个通道，用于对鱼类进行分流，使得鱼类分散进入双层计数通道的上下通道。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述鱼类分层器分为上下两层，上层通过圆柱筒间隔分布，可对鱼类进行大小进行初步分筛，厚度小于圆柱筒的鱼类进入双层计数通道的下层通道，其余鱼类进入双层计数通道的上层通道。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前置通道包括双层前置通道壳体和双孔鱼类承接器；所述双层前置通道壳体分为上下两层，上层靠近初始端设置开口用于设置双孔鱼类承接器，所述双孔鱼类承接器为承接容器，底部设置两个开口，其中一个开口将一部分鱼分流至前置通道壳体上层，另一个开口将鱼分流至前置通道壳体下层。

5.一种基于机器视觉的双层高通量鱼类计数方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的装置实现，方法包括两个进程，一个进程处理双层计数通道顶部图像采集模块采集的视频流，另一个进程处理双层计数通道底部图像采集模块采集的视频流，两个进程的处理流程相同，均包括图像预处理、鱼类检测、前后帧鱼类关联、鱼类计数、结果显示，最后对两个进程的计数结果进行叠加并显示。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述图像预处理具体包括均值滤波和背景建模。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述鱼类检测具体包括根据图像与背景模型的差异对前景区域进行分割、特征提取、鱼类数量确定及定位；所述特征提取包括但不限于前景区域的面积A、轮廓周长l_l、骨架长度l_g、最小外接矩形的长l_r和宽w_r、凸包面积A_t和周长l_t、面积比复杂度所述鱼类数量分类及定位包括将提取的特征向量作为输入，采用机器学习分类模型对前景区域中的鱼类数量n进行判断，并采用前景区域的最小外接矩形框的中心作为前景区域内n尾鱼的位置坐标。