一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，属于智能捕鱼船技术领域。所述捕鱼船包括船体，船体包括：捕鱼装置、驱动系统、定位通信系统、图像处理系统、水上自主避障系统、水上自主寻迹系统和控制系统，控制系统接收捕鱼装置、定位通信系统、水上自主避障系统、水上自主寻迹系统、图像处理系统发送的信号和数据进行处理，并向捕鱼装置、驱动系统发送指令控制其运行。本实用新型专利技术系统可自主避障寻迹到达水质最佳处，鱼类质量最佳处，识别鱼类，并自主进行捕鱼，食品安全得到保证；该系统不需要人为进行控制，只要一键开启，捕鱼船便可自行在水域中工作；捕鱼范围大，移动性大，轻便，不费时，不费力，可捕获大量的鱼类。

A multi-functional intelligent fishing boat with autonomous obstacle avoidance and tracking recognition

【技术实现步骤摘要】
一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船
本技术涉及智能捕鱼船
，具体涉及一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船。
技术介绍
21世纪是“海洋世纪”，海洋中存在着大量的生物资源。人类可通过海洋生物资源开发，把海洋的潜在价值转化为实际价值，为人类的生存和发展创造了条件。目前经常使用的的捕鱼方法中，一般都是用鱼钩、渔网、电捕鱼、捕鱼药等捕鱼方法。通过人力拉动渔网或是通过电捕鱼器、超声波捕鱼设备等新型捕鱼设备进行捕鱼，这些方法都需要主观的进行控制，达不到智能化，并且新型捕鱼设备通过击晕的方法进行捕捉，致使鱼的肉质下降。随着物质生活的不断提高，人们对生活品质的要求也越来越高，海鲜产品也越来越受喜欢；同时近年来国家对食品安全也尤其重视，所以食品安全成为了衡量当前人们生活品质的一个重要指标。然而水域污染和投放催生素，导致了人们对市面上鱼类质量的担心，但鱼竿或渔网等这类的传统捕鱼方式并不能保证鱼类的质量。现有的自动钓鱼竿，并不能实现移动性捕鱼，主观依赖性大，不能自主识别鱼类，无法保证鱼类的质量，无法观测水下动静，同时垂钓范围有限，需在岸边作业，而科学研究表现大量鱼类在远离陆地的地方聚集游戈。现有的自动捕鱼船，并不能自主避障，不能自主寻迹，不能找到水质最佳的水域，且需要主观控制，无法自主识别鱼类，同时也无法保证鱼类的质量，且无法观测水下动静。现有的自动捕鱼装置，无法自主产生电能给各个系统供电，做不到完全的自给自足。另外，海洋和河流的中层水域的污染物，由于视线受阻，范围受限的约束，使得打捞中层水域的污染物成为了一件很棘手问题。因此，开发一种能够自主寻迹识别的智能捕鱼船是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，以实现自主避障寻迹和自主识别捕鱼的综合性能。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，包括船体，所述船体包括：捕鱼装置，包括捕鱼系统和诱鱼系统；驱动系统，用于驱动船体航行以及控制捕鱼装置水平移动和垂直收放；定位通信系统，对船体的航行位置进行定位以及向上位机发送信号和数据或接收信号和数据；图像处理系统，包括水下摄像头和图像智能识别模块，水下摄像头通过光纤电缆将水下画面实时传输至图像智能识别模块，再通过定位通信系统将实时的视频数据传输至上位机；水上自主避障系统，包括测距传感器，所述测距传感器包括激光传感器和超声波传感器，所述测距传感器测定与障碍物之间的距离；水上自主寻迹系统，包括水下环境监测传感器，所述水下环境监测传感器包括温度传感器、水质传感器和声呐探鱼器；控制系统，接收捕鱼装置、定位通信系统、水上自主避障系统、水上自主寻迹系统、图像处理系统发送的信号和数据，并自主应答和向捕鱼装置、驱动系统发送指令控制其运行。所述的捕鱼系统包括：渔网，包括碳纤维管搭建的框架和尼龙渔网；八爪钩，包括8个相互间隔45°的鱼钩组成，所述八爪钩上设置压力传感器，当八爪钩中的某个钩受到压力，则收缩相应的鱼钩；鱼箱，用来装载捕获的鱼类；下位机警报器，用来提醒已捕获鱼类和电源不足。所述的诱鱼系统包括集鱼灯、声波诱鱼器和饵料。经科学研究，大多数鱼类会倾向于向光源，声源和食物运动，故所述的集鱼灯不仅能够引诱鱼类进入捕获区，而且能够给水下高清摄像头提供照明；所述的声波诱鱼器能够发出大多数鱼类喜爱的声波；所述的饵料，采用大多数鱼类喜爱的食物，将其粘附在八爪钩的钩尖上。所述的驱动系统包括：基于PWM波控制的直流螺旋桨异步电机，用于控制船体的航行轨迹；直流滑杆同步电机和直流轮轴同步电机，分别用于控制捕鱼装置的水平移动和垂直收放。所述的基于PWM波控制的直流螺旋桨异步电机安装于船体上，上位机或控制系统能够通过改变PWM波的占空比来控制异步电机的转速，因连动作用，从而控制螺旋桨的转速，从而控制捕鱼船的航行轨迹；所述的直流轮轴同步电机与捕鱼装置连接，上位机或控制系统通过高低电平来控制电机的正反转，因连动效果，控制轮轴的正反转，从而控制捕鱼装置的收放。所述的定位通信系统包括导航定位模块和无线通信模块，所述导航定位模块包括DR导航定位和GPS导航定位，所述无线通信模块包括WBee模块，用于控制系统与上位机之间的信号传输。所述的DR导航定位，是通过航位推算方法的自主导航，其能在短时间内提供高精度的导航参数；所述的GPS导航定位，是卫星导航全球定位系统，其能在长距离长时间内，给用户提供低成本、高精度的导航定位信息，但民用GPS导航定位在短距离内无法给用户提供高精度的导航定位信息，故结合所述的两种定位导航方法，提供一种互补互助式定位导航方法。无线通信采用WBee技术，其主要用于上位机和下位机之间相互通信、相互传输及远程控制。所述的上位机主要包括手机、PC，手机基于安卓开发环境，而电脑基于LabView开发环境，分别设计出可视化界面的上位机操作软件。所述的图像处理系统包括水下高清摄像头和图像智能识别模块；所述的水下高清摄像头通过光纤电缆将水下高清的实时视频画面传输至图像智能识别模块，再通过无线图传模块，将视频数据传输至上位机，并实时显示，供用户观察。所述的图像智能识别模块，其内有大量关于鱼类特征的数据库，其主要是鱼类各个维度下的轮廓，故图像智能识别模块，可将所传输的实时画面进行相应的算法处理，达到去污，二值化，描边，比对鱼类特征部分，若阈值在一定范围内，即相似度达到85％以上，可鉴定为鱼类。所述的水上自主避障系统主要包括测距传感器；所述测距传感器分别设置于船体的左右两侧以及船体最前端。所述的测距传感器包括激光传感器和超声波传感器；所述的激光传感器具有实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光性好，点干扰能力强等特点，故可实现远距离测定与障碍物之间的距离；所述的超声波传感器，采用超声波回波测定距离原理，在短距离测距中，具有测量准确，短距离测量覆盖范围大，无接触，防水和低成本等优点；故本技术结合上述两种传感器，两者测距相铺相成，可避免测距时产生盲区导致无法测定与障碍物之间的距离，提高测量精度。具体地，所述的测距传感器分为三种，分别为主传感器、左侧副传感器和右侧副传感器。所述主传感器设于捕鱼船船体前端尖处，中间是激光传感器，两侧是超声波传感器；所述左侧副传感器设于捕鱼船船体的左侧，由一个激光传感器和超声波传感器组成；所述右侧副传感器设于捕鱼船船体的右侧，由一个激光传感器和超声波传感器组成；所有的激光传感器和超声波传感器均检测与其前方的障碍物的距离，所述前方是指船体前行方向上的前方。所述的水上自主寻迹系统主要包括温度传感器、水质传感器和声呐探鱼器；所述的温度传感器，测定水下温度；所述的水质传感器包括测定PH值、溶解氧、浑浊度；所述的声呐探鱼器，用来监测水下活动的鱼类的总体数量，输出五个结果：很多、多、中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，包括船体，其特征在于，所述船体包括：/n捕鱼装置，包括捕鱼系统和诱鱼系统；/n驱动系统，用于驱动船体航行以及控制捕鱼装置的收放；/n定位通信系统，对船体的航行位置进行定位以及向上位机发送信号和数据或接收信号和数据；/n图像处理系统，包括水下摄像头和图像智能识别模块，水下摄像头通过光纤电缆将水下画面实时传输至图像智能识别模块，再通过定位通信系统将实时的视频数据传输至上位机；/n水上自主避障系统，包括测距传感器，所述测距传感器包括激光传感器和超声波传感器，所述测距传感器测定与障碍物之间的距离；/n水上自主寻迹系统，包括水下环境监测传感器，所述水下环境监测传感器包括温度传感器、水质传感器和声呐探鱼器；/n控制系统，接收捕鱼装置、定位通信系统、水上自主避障系统、水上自主寻迹系统、图像处理系统发送的信号和数据，并自主应答和向捕鱼装置、驱动系统发送指令控制其运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，包括船体，其特征在于，所述船体包括：
捕鱼装置，包括捕鱼系统和诱鱼系统；
驱动系统，用于驱动船体航行以及控制捕鱼装置的收放；
定位通信系统，对船体的航行位置进行定位以及向上位机发送信号和数据或接收信号和数据；
图像处理系统，包括水下摄像头和图像智能识别模块，水下摄像头通过光纤电缆将水下画面实时传输至图像智能识别模块，再通过定位通信系统将实时的视频数据传输至上位机；
水上自主避障系统，包括测距传感器，所述测距传感器包括激光传感器和超声波传感器，所述测距传感器测定与障碍物之间的距离；
水上自主寻迹系统，包括水下环境监测传感器，所述水下环境监测传感器包括温度传感器、水质传感器和声呐探鱼器；
控制系统，接收捕鱼装置、定位通信系统、水上自主避障系统、水上自主寻迹系统、图像处理系统发送的信号和数据，并自主应答和向捕鱼装置、驱动系统发送指令控制其运行。


2.如权利要求1所述的自主避障寻迹识别的多功能智能捕鱼船，其特征在于，所述的捕鱼系统包括：
渔网，包括碳纤维管搭建的框架和尼龙渔网；
八爪钩，包括8个相互间隔45°的鱼钩组成，所述八爪钩上设置压力传感器，当八爪钩中的某个钩受到压力，则收缩相应的鱼钩；
鱼箱，用来装载捕获的鱼类；
下位机警报器，用来提醒已捕获鱼类和电源不足。


3.如权利要求1所述的自主避障...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄豪彩，朱城城，盛超武，王智鲲，王章霖，张晨韵，吴怡平，胥博，郭庸，吴建楠，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33