一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于鱼群行为时空特征的循环水养殖水质智能预警装置和方法，装置包括循环水养殖池、循环水处理系统、深度摄像机、报警器、移动设备、显示器和服务器；该装置主要利用计算机视觉技术与图像处理技术，构建出能够反映水质变化特征的运动影响力图，通过对鱼群行为时空特征的定量分析，在不影响鱼类正常生长发育的情况下，及时作出水质异常预警。本发明专利技术的装置结构简单，方法精准简便，本发明专利技术的水质智能预警装置和方法能够有效的解决目前常用水质检测装备精确度不高，可靠性低的问题，以非入侵的形式确保养殖水体水质在适应的范围内，有利于鱼类养殖福利化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警装置和方法
本专利技术涉及水质检测和鱼群行为分析
，尤其是涉及一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警装置和方法。
技术介绍
随着经济社会的快速发展和人民生活水平的显著提高，人们对鱼肉蛋白的需求不断增加，我国的水产养殖业呈现出蓬勃发展之势。在水产养殖中，尤其是集约化循环水养殖，水质的好坏直接影响到水生动物的生长发育状况和生长福利，关系到水产品品质，也决定了养殖系统的产量和经济效益，因此对养殖水体中的溶解氧、PH值、温度、氨氮等水质参数的实时监测和发生异常前的及时预警非常重要。目前，常用的水质监测方法一般是将多种水质检测仪的探头放入养殖池中，实现实时监测，但长期放置于养殖池中的检测仪探头会使检测结果产生较大误差，可靠性低，单一的检测点也会使检测结果不能真实地反映出养殖池整体的水质状况。近年来，随着人们对鱼类行为学的深入研究，越来越多的学者发现鱼类的行为对于水体中溶氧量的变化、温度的变化、盐度以及光照强度等外部水体水质环境的改变和刺激非常敏感，鱼类的行为信息在一定程度上反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警装置，其特征在于，包括循环水养殖池(2)、循环水处理系统(1)、深度摄像机(3)、报警器(4)、移动设备(5)、显示器(6)和服务器(7)；/n所述的循环水处理系统(1)设于循环水养殖池(2)外部，用于对养殖废水进行处理并将处理后的养殖废水输送给循环水养殖池(2)；/n所述的深度摄像机(3)设于循环水养殖池(2)正上方，与服务器(7)的输入端相连；/n所述的服务器(7)的输出端连接有报警器(4)和显示器(6)，所述的服务器(7)的输出端与移动设备(5)无线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警装置，其特征在于，包括循环水养殖池(2)、循环水处理系统(1)、深度摄像机(3)、报警器(4)、移动设备(5)、显示器(6)和服务器(7)；
所述的循环水处理系统(1)设于循环水养殖池(2)外部，用于对养殖废水进行处理并将处理后的养殖废水输送给循环水养殖池(2)；
所述的深度摄像机(3)设于循环水养殖池(2)正上方，与服务器(7)的输入端相连；
所述的服务器(7)的输出端连接有报警器(4)和显示器(6)，所述的服务器(7)的输出端与移动设备(5)无线连接。


2.一种基于鱼群行为时空特性的循环水养殖水质智能预警方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的装置对循环水养殖水质进行智能预警，该预警方法包括如下步骤：
1)利用深度摄像机(3)对循环水养殖池(2)整体图像进行实时监测，并将视频画面实时传送至服务器(7)；
2)服务器(7)利用残差密集网络对获取的原始图像进行高分辨率化预处理；
3)服务器(7)将预处理后的高分辨率图像分割成m×n个小区域，将每个小区域视为一个粒子，标记为并计算出第i行第j列区域内粒子Bij的光流其中i∈[1，m]；j∈[1，n]；k∈[1，(1920/m)×(1080/n)]；N为粒子Bij包含的像素点个数；为粒子Bij内第k个像素点的光流；
4)计算出粒子Bij对粒子Bab的运动影响权重



其中，α为养殖水体的浑浊度系数，该参数由养殖水体浑浊程度决定，α的取值范围为0.5～1，养殖水体浑浊程度越高，α取值越大；β为当前帧画面的光照系数，该参数由养殖环境的光照强度决定，β的取值范围为0～1，光线越强，β取值越小；为运动粒子Bij相对于粒子Bab的可见度，若则否则其中，Fij为粒子Bij的视角，Fij∈[π，2π]，为粒子Bij至粒子Bab...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶章颖，魏丹，赵建，季柏民，文彦慈，朱松明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33