水族箱智慧终端服务系统技术方案

本发明专利技术公开了水族箱智慧终端服务系统，系统包括监控终端、远程终端以及云服务器，监控终端包括用于检测水温及水质的环境指标采集单元、用于采集鱼类视频图像并与图像处理系统连接的视频单元、用于与监控终端外部建立连接的无线通讯单元、用于具体实施水族箱环境调整的执行单元以及与上述各单元连接并用于各数据的、采集、加工和发送、命令的读取和执行的控制单元；远程终端搭载有系统配套App。本发明专利技术运用物联网技术，将水质信息和视频图像通过家用路由器发送到互联网，使用者系统配套APP，查看鱼类生活状况，实现对鱼类的远程监控和饲养。本发明专利技术成本低，体积小，可以方便地应用于普通鱼缸而无需额外的设备改造费用。

Aquarium intelligent terminal service system

The invention discloses an aquarium intelligent terminal service system, including system monitoring and remote terminals and cloud servers, including monitoring terminal for the detection of environmental indicators collection unit, temperature and water quality for collecting fish and video image and image processing system is connected with the video monitoring terminal unit, and for the establishment of the external wireless communication unit and connection execution unit for the specific implementation of aquarium environment adjustment and each unit is connected and a control unit for reading and executing the data acquisition, processing, and transmission, command; remote terminal equipped with a system supporting App. The invention is the use of networking technology, the quality of information and video images through the home router sent to Internet users, system supporting APP, view the fish living conditions, to realize remote monitoring and feeding on fish. The invention has the advantages of low cost and small size, and can be conveniently applied to the ordinary fish tank without the need for additional equipment modification costs.

【技术实现步骤摘要】
水族箱智慧终端服务系统
本专利技术涉及远程监控和物联网测试
，尤其是一种水族箱智慧终端服务系统。
技术介绍
随着经济的进步，人们对于精神世界有了更高的追求。许多人饲养宠物在获得陪伴和精神慰藉的同时，提升生活情趣。鱼类的饲养占地较小且卫生工作较为简单，因此越来越多的人开始饲养鱼类。饲主外出，其不免因缺乏照料导致水质恶化，进而影响鱼类生产环境，导致鱼类死亡。一方面，观赏鱼类的饲养成本不低，鱼类死亡必然造成重大经济损失。另一方面，饲主往往在饲养过程中对其投入情感，鱼类生病甚至死亡必然对饲主造成精神上的伤害。现有的家庭养鱼装置多缺乏水质检测功能以及自动换水功能，且缺乏对鱼类生存情况智能检测与科学分析功能，难以实现减轻饲主压力的目的。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种能够将检测的环境指标信息和实时视频图像信息通过网络远程发送给饲主，并根据饲主远程指令实现投食和通过主体内的智能设备对摄像头采集到的图像进行图像处理，与图像数据进行对比，向主人发送分析结果并可以换水的水族箱智慧终端服务系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种水族箱智慧终端服务系统，其特征在于，所述系统包括：监控终端、远程终端和云服务器，所述监控终端、远程终端和云服务器之间通过网络连接；所述监控终端包括环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元以及微控制单元，所述环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元均与微控制单元连接，所述监控终端通过无线传输单元连接于家用路由实现网络通信；所述云服务器保存和处理所述监控终端发送的环境指标信息、视频信息以及鱼体特征信息反馈给远程终端；所述远程终端嵌入系统配套App，通过App可实时远程观测水族箱内鱼类活动状态、远程执行投食和换水、查看水族箱内环境指标。进一步地，所述环境监测单元至少包括采集水体温度的温度监测模块和水体酸碱度的PH监测模块。进一步地，所述视频单元包括采集鱼类图像的摄像头、对图像进行加工处理的图像处理单元以及夜视灯；所述图像处理单元包括鱼体检测单元，所述鱼体检测单元根据拍摄到的视频信息对鱼体特征进行提取，所述鱼体特征包括鱼体数量、鱼体颜色、以及鱼体体积。进一步地，所述鱼体颜色包括红色、黄色、黑色三种。进一步地，所述鱼体检测单元对鱼体特征提取的步骤包括：S1、提取一定时长的视频信息；S2、通过帧差法对提取的视频信息进行处理，以获得目标图像；S3、对差分目标图像进行RGB提取，以确定每一个像素点的RGB数值；S4、根据任意像素点的RGB数值判断该像素点属于哪种颜色；S5、将目标图像中三种颜色不同区域部分提取出来，从而确定鱼体区域；S6、采用连通区域合并方式，对鱼体区域进行RGB轮廓检测，进而获得鱼体数量与鱼体体积。进一步地，所述鱼体检测单元对鱼体特征进行提取之前，分别对红色、黄色和黑色的RGB数值进行阈值设定。进一步地，所述图像处理单元还对鱼体进行编号，根据每条鱼的RGB特性对鱼体进行编号，并将每条鱼的编号和相应的鱼体特征发送给为微控制单元。进一步地，所述微控制单元通过无线传输单元与云服务器连接，并将所述图像处理单元得到的鱼体特征信息以及鱼体编号信息发送至云服务器中存储；同时，所述监控终端也支持本地存储以及扩展存储。进一步地，所述执行单元包括水平衡模块和投食模块；所述水平衡模块工作模式包括根据远程终端发布的命令实时换水、根据水族箱内环境指标评估结果自动换水以及定时换水；所述投食模块工作模式包括根据远程终端发布的命令实时投食和定时投食。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术应用传感器测试技术，通过环境指标监测单元精确检测水质参数，并安有高清夜视摄像头，在任意时刻均能照看鱼类，配合远程控制功能实现自动投食和换水，方便快捷。2、本专利技术运用物联网技术及图像处理技术，将水质信息和视频图像通过家用路由器发送到互联网，使用者可以利用手机、平板等设备下载系统配套的APP或客户端，方便查看鱼类生活状况，实现远程照看，同时本系统具有图像信息模块通过对视频图像处理和对比实现对水族箱内所有鱼的状态变化(颜色、体积)的实时掌控，为饲主提供一个客观的评价，在对鱼整体生存状态定性掌握的同时，也提供科学的定量分析。3、本专利技术结构简单，对应用场合没有特殊要求，且集成度高，使用者不需更换现有养殖设备即可直接使用，安装方便，操作简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术系统结构框图；图2是本专利技术实施例1的结构外形图；图3是本专利技术实施例1的控制过程示意图；图4是本专利技术鱼体特征提取方法流程图。图中：1、云台架，2、夜视灯，3、摄像头，4、主体，5、PH传感器，6、温度传感器，7、预留传感器接口，8、电源接口，9、换水器，10、进水口，11、紧固螺钉，12、喂食器，13、舵机，14、出水口。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术进行进一步地描述。如图1所示为一种水族箱智慧终端服务系统，系统包括：监控终端、远程终端和云服务器，所述监控终端、远程终端和云服务器之间通过网络连接。监控终端包括环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元以及微控制单元，所述环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元均与微控制单元连接，所述监控终端通过无线传输单元连接于家用路由实现网络通信。其中，环境监测单元至少包括采集水体温度的温度监测模块和水体酸碱度的PH监测模块。视频单元包括采集鱼类图像的摄像头、对图像进行加工处理的图像处理单元以及夜视灯，图像处理单元包括鱼体检测单元，所述鱼体检测单元根据拍摄到的视频信息对鱼体特征进行提取，所述鱼体特征包括鱼体数量、鱼体颜色、以及鱼体体积。执行单元包括水平衡模块和投食模块，水平衡模块工作模式包括根据远程终端发布的命令实时换水、根据水族箱内环境指标评估结果自动换水以及定时换水；投食模块工作模式包括根据远程终端发布的命令实时投食和定时投食。进一步地，图像处理单元包括鱼体检测单元，其根据拍摄到的视频信息对鱼体特征进行提取，所述鱼体特征包括鱼体数量、鱼体颜色、以及鱼体体积。其中鱼体颜色包括红色、黄色、黑色三种。如图4所示为鱼体检测单元对鱼体特征提取的步骤，其包括：S1、提取一定时长的视频信息；S2、通过帧差法对提取的视频信息进行处理，以获得目标图像；S3、对差分目标图像进行RGB提取，以确定每一个像素点的RGB数值；S4、根据任意像素点的RGB数值判断该像素点属于哪种颜色；S5、将目标图像中三种颜色不同区域部分提取出来，从而确定鱼体区域；S6、采用连通区域合并方式，对鱼体区域进行RGB轮廓检测，进而获得鱼体数量与鱼体体积。鱼体检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水族箱智慧终端服务系统，其特征在于，所述系统包括：监控终端、远程终端和云服务器，所述监控终端、远程终端和云服务器之间通过网络连接；所述监控终端包括环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元以及微控制单元，所述环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元均与微控制单元连接，所述监控终端通过无线传输单元连接于家用路由实现网络通信；所述云服务器保存和处理所述监控终端发送的环境指标信息、视频信息以及鱼体特征信息反馈给远程终端；所述远程终端嵌入系统配套App，通过App可实时远程观测水族箱内鱼类活动状态、远程执行投食和换水、查看水族箱内环境指标。

【技术特征摘要】
1.一种水族箱智慧终端服务系统，其特征在于，所述系统包括：监控终端、远程终端和云服务器，所述监控终端、远程终端和云服务器之间通过网络连接；所述监控终端包括环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元以及微控制单元，所述环境指标监测单元、视频单元、执行单元、无线传输单元均与微控制单元连接，所述监控终端通过无线传输单元连接于家用路由实现网络通信；所述云服务器保存和处理所述监控终端发送的环境指标信息、视频信息以及鱼体特征信息反馈给远程终端；所述远程终端嵌入系统配套App，通过App可实时远程观测水族箱内鱼类活动状态、远程执行投食和换水、查看水族箱内环境指标。2.根据权利要求1所述的水族箱智慧终端服务系统，其特征在于：所述环境监测单元至少包括采集水体温度的温度监测模块和水体酸碱度的PH监测模块。3.根据权利要求1所述的水族箱智慧终端服务系统，其特征在于：所述视频单元包括采集鱼类图像的摄像头、对图像进行加工处理的图像处理单元以及夜视灯；所述图像处理单元包括鱼体检测单元，所述鱼体检测单元根据拍摄到的视频信息对鱼体特征进行提取，所述鱼体特征包括鱼体数量、鱼体颜色、以及鱼体体积。4.根据权利要求3所述的水族箱智慧终端服务系统，其特征在于：所述鱼体颜色包括红色、黄色、黑色三种。5.根据权利要求3至4中任意一项所述的水族箱智慧终端服务系统，其特征在于：所述鱼体检测单元对鱼体特征提取的步骤包括：S1、提取一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣华，于东，孙日明，杨亚飞，林婷婷，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21