本發(fā)明涉及計(jì)量設(shè)備與技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)方法。

背景技術(shù)：

魚苗的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)是科學(xué)投放飼料、魚苗運(yùn)輸銷售、魚苗成活率評(píng)估及養(yǎng)殖密度控制等環(huán)節(jié)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)方法多采用碗、杯、桶量具等取樣，以人工肉眼的方法計(jì)數(shù)，存在誤差大、效率低、受人工經(jīng)驗(yàn)限制、對(duì)魚苗有損傷等缺點(diǎn)。市面上出現(xiàn)的一些現(xiàn)代化魚苗計(jì)數(shù)器，如光電魚苗計(jì)數(shù)器、電橋魚苗計(jì)數(shù)器、多通道魚苗計(jì)數(shù)器等，易受魚苗大小、通道尺寸等因素的影響而降低技術(shù)精度，且價(jià)格昂貴。

隨著計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展，基于圖像處理技術(shù)的魚苗計(jì)數(shù)方法因其效率高、準(zhǔn)確度高、所需設(shè)備簡易等優(yōu)點(diǎn)，開始受到追捧。授權(quán)公告號(hào)CN101430775B公開了一種基于計(jì)算機(jī)視覺的魚苗自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，申請(qǐng)公布號(hào)CN105374042A公開了一種基于機(jī)器視覺的魚苗在線自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置與方法，均是利用攝像頭獲取魚苗圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，得到魚苗數(shù)量。但在實(shí)際操作中，魚苗的分布是隨意的、不均勻的，有可能存在一定的重疊，這會(huì)對(duì)魚苗計(jì)數(shù)的精確度產(chǎn)生影響，使測(cè)量值略小于實(shí)際值，而且魚苗數(shù)量越多誤差就越大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提高現(xiàn)有基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器的精度，本發(fā)明提供了一種基于圖像處理、且使魚苗不重疊的魚苗計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器，包括放置魚苗的計(jì)數(shù)箱，所述計(jì)數(shù)箱的上方設(shè)有攝像裝置，所述攝像裝置連接有計(jì)算機(jī)，所述計(jì)數(shù)箱的底板設(shè)有若干進(jìn)水口，所述計(jì)數(shù)箱的側(cè)壁上設(shè)有至少一個(gè)溢流口，若干所述進(jìn)水口在計(jì)數(shù)箱內(nèi)形成若干豎直向上的水流。

所述計(jì)數(shù)箱內(nèi)設(shè)有透明的隔板，所述隔板的安裝高度低于所述溢流口，所述隔板上設(shè)有若干通孔，所述隔板的所述隔板與攝像裝置垂直。

若干所述進(jìn)水口與通孔呈矩形陣列布置。

若干所述進(jìn)水口的間距小于魚苗的體長。

所述計(jì)數(shù)箱的底板呈白色。

所述溢流口高度可調(diào)。

所述計(jì)數(shù)箱的側(cè)壁上設(shè)有豎直方向的長條缺口，以及覆蓋住所述長條缺口下半部分的閥板，所述閥板可沿豎直方向滑動(dòng)，所述長條缺口與閥板構(gòu)成所述的溢流口。

一種基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方法，其步驟如下：

a.利用所述攝像裝置獲取計(jì)數(shù)箱中魚苗群的魚苗圖像；

b.將步驟a所得魚苗圖像分隔呈I個(gè)連通域、二值化處理并去噪音，即魚苗像素點(diǎn)為黑色，背景色為白色：

c.測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)魚苗的像素點(diǎn)數(shù)n，以及每個(gè)連通域的魚苗像素點(diǎn)小計(jì)，依次為m₁，m₂，…，m_I；

d.得每個(gè)連通域內(nèi)的魚苗數(shù)β為魚苗個(gè)體均勻因子，n_max為最大魚苗的像素點(diǎn)數(shù)，0.04≤β≤0.2；

e.求和得所述計(jì)數(shù)箱魚苗總數(shù)

f.重復(fù)上述步驟K次，得S₁，S₂，…，S_K；

g.對(duì)步驟f所得數(shù)據(jù)平均化，輸出結(jié)果

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的計(jì)數(shù)箱內(nèi)均勻密布著豎直向上的水流，在水流作用下，魚苗會(huì)均勻平鋪在水面一層，不會(huì)出現(xiàn)魚苗劇團(tuán)的現(xiàn)象，少量魚苗發(fā)生重疊時(shí)，其重疊部位也只占魚苗身體的小部分，在此基礎(chǔ)上，基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器配以適當(dāng)?shù)乃惴ㄑa(bǔ)償就可精確統(tǒng)計(jì)出計(jì)數(shù)箱內(nèi)的魚苗數(shù)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中A-A向的示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中溢流口的示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例計(jì)數(shù)方法的流程圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例獲取的魚苗圖像示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中各個(gè)連通域的示意圖。

魚苗01、計(jì)數(shù)箱1、攝像裝置2、計(jì)算機(jī)3、進(jìn)水口11、溢流口12、隔板13、通孔14、長條缺口15、閥板16，連通域i₁～i₅。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例中，如圖1所示，一種基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器，包括放置魚苗01的計(jì)數(shù)箱1，所述計(jì)數(shù)箱1的上方設(shè)有攝像裝置2，所述攝像裝置2連接有計(jì)算機(jī)3，所述計(jì)數(shù)箱1的底板設(shè)有若干進(jìn)水口11，所述計(jì)數(shù)箱1的側(cè)壁上設(shè)有至少一個(gè)溢流口12，若干所述進(jìn)水口11在計(jì)數(shù)箱1內(nèi)形成若干豎直向上的水流。本實(shí)施例的計(jì)數(shù)箱1內(nèi)均勻密布著豎直向上的水流，在水流作用下，魚苗01會(huì)均勻平鋪在水面一層，不會(huì)出現(xiàn)魚苗01劇團(tuán)的現(xiàn)象，少量魚苗01發(fā)生重疊時(shí)，其重疊部位也只占魚苗01身體的小部分，在此基礎(chǔ)上，基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器配以適當(dāng)?shù)乃惴ㄑa(bǔ)償就可精確統(tǒng)計(jì)出計(jì)數(shù)箱內(nèi)的魚苗數(shù)量。本實(shí)施例的水流速度可根據(jù)魚苗的大小、種類進(jìn)行調(diào)節(jié)，以不傷害魚苗、不產(chǎn)生氣泡為宜。

實(shí)施例中，如圖1所示，所述計(jì)數(shù)箱1內(nèi)設(shè)有透明的隔板13，所述隔板13的安裝高度低于所述溢流口12，所述隔板13上設(shè)有若干通孔14，所述隔板13的所述隔板13與攝像裝置2垂直。本實(shí)施例的隔板13具有輔助魚苗01定位的作用，在水流的作用下魚苗01貼合在隔板13的下平面，避免了魚苗在水面的跳動(dòng)，減少對(duì)攝像裝置2的干擾，使得計(jì)數(shù)更精確。

實(shí)施例中，如圖2所示，若干所述進(jìn)水口11與通孔14呈矩形陣列布置。本實(shí)施例進(jìn)水口11與通孔14的布置方式使得上升的水流更均勻，魚苗01的分布也更均勻，便于計(jì)數(shù)。

實(shí)施例中，若干所述進(jìn)水口11的間距小于魚苗01的體長，進(jìn)水口11較小的間距使得計(jì)數(shù)箱1內(nèi)若干豎直向上的水流能帶動(dòng)計(jì)數(shù)箱1中水體整體向上流動(dòng)，且能有效減少水體中的滯停區(qū)，防止魚苗01在滯停區(qū)停滯、重疊，使得計(jì)數(shù)結(jié)果更精確。

實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)箱1的底板呈白色，白背景色與魚苗01體色的對(duì)比度、可識(shí)別度更強(qiáng)，方便魚苗圖像的后續(xù)二值化處理。

實(shí)施例中，如圖3所示，所述溢流口12高度可調(diào)；所述計(jì)數(shù)箱1的側(cè)壁上設(shè)有豎直方向的長條缺口15，以及覆蓋住所述長條缺口15下半部分的閥板16，所述閥板16可沿豎直方向滑動(dòng)，所述長條缺口15與閥板16構(gòu)成所述的溢流口12。本實(shí)施例的溢流口12用于調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)箱1內(nèi)的水面高度，以適用與不同魚苗01的計(jì)數(shù)，本發(fā)明也可選用其他方式來實(shí)現(xiàn)該功能。

實(shí)施例中，如圖4、圖5、圖6所示，一種基于圖像處理的魚苗計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方法，其特征是有如下步驟：

a.利用所述攝像裝置2獲取計(jì)數(shù)箱1中魚苗01群的魚苗圖像；

b.將步驟a所得魚苗圖像分隔呈I個(gè)連通域(如圖5、圖6所示i₁～i₅)、二值化處理并去噪音，即魚苗像素點(diǎn)為黑色，背景色為白色：

c.測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)魚苗01的像素點(diǎn)數(shù)n，以及每個(gè)連通域的魚苗01像素點(diǎn)小計(jì)，依次為m₁，m₂，…，m_I；

d.得每個(gè)連通域內(nèi)的魚苗數(shù)β為魚苗個(gè)體均勻因子，n_max為最大魚苗的像素點(diǎn)數(shù)，0.04≤β≤0.2；

e.求和得所述計(jì)數(shù)箱1魚苗總數(shù)

f.重復(fù)上述步驟K次，得S₁，S₂，…，S_K；

g.對(duì)步驟f所得數(shù)據(jù)平均化，輸出結(jié)果

一般來說，較高品質(zhì)的魚苗01，其個(gè)體相近，魚苗個(gè)體均勻因子β一般維持在0.04～0.2之間，通過對(duì)魚苗01品質(zhì)的判斷，可預(yù)估β的數(shù)值，當(dāng)魚苗個(gè)體偏差較大時(shí)選用較大的β值，反之選擇較小的β值。

本實(shí)施例在計(jì)數(shù)箱1內(nèi)投入100、200條魚苗01時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)果均為精確的100、200條；在計(jì)數(shù)箱1內(nèi)投入400條魚苗01時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)果為397條，誤差為0.75％；在計(jì)數(shù)箱1內(nèi)投入800條魚苗時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)果為791條，誤差為1.1％。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅是為了說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮例。而這些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。