对虾苗种智能计数方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可避免对虾苗种损伤、提高效率及准确率的对虾苗种智能计数方法及装置，是以数字摄像头定期提取流过透明圆管的含有待测对虾苗种水体的数字图像，经过直方图分析、二值化处理及使用9~12像素的圆形滤波核对二值图像进行腐烛操作，再使用7~9像素的圆形滤波核进行膨胀操作，得到适合识别和参数提取的二值分析图像，提取二值分析图像中的每个白色轮廓并计算轮廓面积、质心坐标、轮廓面积占边界区域的比例和轮廓直径等四个轮廓特征，用人工方法判断并构成正负样本集，从而通过支持相量机（SVM）算法模型学习及阈值参数建立分类参数，对待测对虾苗种进行分类计数。

【技术实现步骤摘要】
对虾苗种智能计数方法及装置
本专利技术涉及水产品养殖领域，尤其是一种可避免对虾苗种损伤、提高效率及准确率的对虾苗种智能计数方法及装置。
技术介绍
对虾（中国对虾、斑节对虾、日本对虾、南美白对虾等）养殖规模庞大，对虾苗种的准确计数十分重要。由于对虾苗种培育过程中普遍使用外观特征与苗种比较相近的大蠕虫等活体饵料，声波、红外线触发等物理计数装置难以区别，故目前普遍采用的是人工肉眼计数方法。但是对虾苗种个体规格较小（1厘米左右）、数量大（几万到几十万尾，多则上亿），人工肉眼逐个计数不仅耗时长、成本高，而且准确度低，为此现有人工肉眼计数均采取随机抽样计数：一是重量法，即称取对虾苗种总重量，再随机抽取样本计算单位重量对虾苗种数量后求总数；二是体积法，即计算对虾苗种总水体，再随机抽取样本计算单位水体虾苗数量后求总数。无论哪种随机抽样计数方法，不仅对于苗种会有不同程度的损伤，而且样本数量的误差会成倍放大导致总数量的巨大差异，仍解决不了计数准确率低的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可避免对虾苗种损伤、提高效率及准确率的对虾苗种智能计数方法及装置。本专利技术的技术解决方案是：一种对虾苗种智能计数方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：步骤1：将待测对虾苗种与体积为C立方厘米的水体混合；步骤2：驱动含待测对虾苗种的水体以流量通过位于数字摄像头下方的透明圆管，数字摄像头间隔B帧采集一张数字图像，在数字图像上的固定部位截取长度像素为M的透明圆管区域Q；r>所述B=A*t向上取整的整数，t=L/S，L=M/P，S=；所述A为数字摄像头的采集率，单位：帧/秒；所述t为对虾苗种流过区域Q对应的透明圆管的时间，单位：秒；所述L为区域Q对应的透明圆管的实际长度，单位：厘米；所述S为对虾苗种每秒流过透明圆管的距离，单位：厘米/秒；所述P为数字图像上透明圆管的长度像素与所对应透明圆管实际长度之比，单位：像素/厘米；所述V是含对虾苗种的水体流量，单位：立方厘米/秒；所述是透明圆管的半径，单位：厘米；步骤3：对数字图像进行RGB三个色彩通道的直方图分析、二值化处理得到二值图像；步骤4：使用9~12像素的圆形滤波核对二值图像进行腐烛操作，再使用7~9像素的圆形滤波核进行膨胀操作，得到适合识别和参数提取的二值分析图像；步骤5：提取二值分析图像中的每个白色轮廓并计算轮廓面积，判断轮廓面积是否小于阈值，是，则删除，否，则计算除轮廓面积的如下轮廓特征：质心坐标、轮廓面积占边界区域的比例和轮廓直径；步骤6：利用训练阶段得到的分类参数对所得到的轮廓特征进行分类、计数及显示；所述分类参数是依次按照如下步骤建成：步骤6.1依次按照步骤1、2、3、4得到每个轮廓的一组轮廓特征，人工判断目标轮廓内是否为虾苗，是，则标记该组轮廓特征为正样本，否，则标记该组轮廓特征为负样本，进而分别得到各含有2000～4000个样本的正样本集和负样本集；步骤6.2根据正样本集和负样本集中每组轮廓特征建立属性数据表；步骤6.3支持相量机算法模型以属性数据表中的数据进行学习，进而得到支持向量模型参数并选取阈值参数，将所述支持向量机模型参数和阈值参数配置为分类参数；步骤7.判断本帧数字图像的计数与前一帧数字图像的计数是否相等，是，转步骤8，否，重复步骤2~7；步骤8.判断是否连续C×A/（V×B）张数字图像的计数相等，是，计数结束，否，重复步骤2~7。一种上述对虾苗种智能计数的装置，有支架，在支架上置有箱体，箱体的底部有水体进口及水体出口，水体进口及水体出口分别通过第一竖管、第二竖管与横置于箱体下方的透明圆管相接，在透明圆管的上方由上至下依次有数字摄像头、照明灯带及透光板，在透明圆管内设有流量传感器，所述箱体内设有泵体、苗种混匀室及苗种收集室，所述泵体的出口及水体出口均与苗种混匀室相通，苗种混匀室内有由电机驱动的搅拌叶片，所述苗种收集室与水体进口相通，所述数字摄像头和流量传感器均与单片机相接。本专利技术是将计算机智能技术与机械自动化技术相结合，可有效提高对虾苗种计数效率及准确率；对虾苗种带水活体计数无损伤；回收于苗种收集室的对虾苗种可直接打包装运销售，方便快捷；所用装置结构简单、操作容易。附图说明图1是本专利技术实施例所采集的数字图像。图2是图1截取数字图像区域Q的示意图。图3是图2直方图分析示意图。图4是图2的二值图像。图5是图4的二值分析图像。图6是本专利技术实施例显示对虾苗种总数的图像。图7是本专利技术实施例所用装置结构示意图。图8是本专利技术实施例所用装置中箱体内的结构示意图。图9是本专利技术实施例电路原理框图。具体实施方式本专利技术的实施例所用装置如图7、8、9，有支架1，在支架1上置有箱体2，箱体2的底部有水体进口3及水体出口4，水体进口3及水体出口4分别通过第一竖管5-1、第二竖管5-2与横置于箱体2下方的透明圆管6相接，在透明圆管6的上方由上至下依次有数字摄像头7、照明灯带8及透光板9，照明灯带8上均布有多个LED灯。在透明圆管6内设有流量传感器10，箱体2内设有泵体11（管道泵）、苗种混匀室12及苗种收集室13，苗种收集室13上有多个小于对虾苗种的疏水孔且与水体进口3活动相接（如插接等）。所述泵体11的出口及水体出口4均与苗种混匀室12相通，苗种混匀室12内有由电机驱动的搅拌叶片14，苗种收集室13与水体进口3相通，数字摄像头7及流量传感器10均与单片机15相接。测量时，先将不含待测对虾苗种的水体置于箱体2内，启动泵体11、电机、流量传感器10及数字摄像头7，通过透光板9调节图像识别所需光照环境，同时调节泵体11及电机在不损伤对虾苗种的前提下控制水体流量。当水体流量达到设定值且平稳后，依次按照如下步骤进行测量：步骤1：可将带水的待测对虾苗种与箱体2内的水体混合，使箱体2内的水体体积为C立方厘米，即将待测对虾苗种与体积为C立方厘米的水体混合；步骤2：驱动含待测对虾苗种的水体以流量通过位于数字摄像头7下方的透明圆管6：含对虾苗种的水体由泵体11泵入苗种混匀室12中，由搅拌叶片14分散拌匀对虾苗种，避免对虾苗种聚集抱团而影响识别。之后，拌匀的对虾苗种水体依次通过水体出口4、第二竖管5-2、透明圆管6、第一竖管5-1、水体进口3进入苗种收集室13内。进入苗种收集室13内水体通过疏水孔参与循环，而对虾苗种则截留于苗种收集室13。数字摄像头间隔B帧采集一张数字图像（如图1所示），在数字图像上的固定部位截取长度像素为M的透明圆管区域Q（如图2所示框内区域）；所述B=A*t向上取整的整数，t=L/S，L=M/P，S=；所述A为数字摄像头的采集率，单位：帧/秒，一般为30帧/秒；所述t为对虾苗种流过区域Q对应的透明圆管的时间，单位：秒；所述L为区域Q对应的透明圆管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对虾苗种智能计数方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：/n步骤1：将待测对虾苗种与体积为C立方厘米的水体混合；/n步骤2：驱动含待测对虾苗种的水体以流量通过位于数字摄像头下方的透明圆管，数字摄像头间隔B帧采集一张数字图像，在数字图像上的固定部位截取长度像素为M的透明圆管区域Q；/n所述B=A*t向上取整的整数，t=L/S，L=M/P，S=

【技术特征摘要】
1.一种对虾苗种智能计数方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：
步骤1：将待测对虾苗种与体积为C立方厘米的水体混合；
步骤2：驱动含待测对虾苗种的水体以流量通过位于数字摄像头下方的透明圆管，数字摄像头间隔B帧采集一张数字图像，在数字图像上的固定部位截取长度像素为M的透明圆管区域Q；
所述B=A*t向上取整的整数，t=L/S，L=M/P，S=；
所述A为数字摄像头的采集率，单位：帧/秒；
所述t为对虾苗种流过区域Q对应的透明圆管的时间，单位：秒；
所述L为区域Q对应的透明圆管的实际长度，单位：厘米；
所述S为对虾苗种每秒流过透明圆管的距离，单位：厘米/秒；
所述P为数字图像上透明圆管的长度像素与所对应透明圆管实际长度之比，单位：像素/厘米；
所述V是含对虾苗种的水体流量，单位：立方厘米/秒；
所述是透明圆管的半径，单位：厘米；
步骤3：对数字图像进行RGB三个色彩通道的直方图分析、二值化处理得到二值图像；
步骤4：使用9~12像素的圆形滤波核对二值图像进行腐烛操作，再使用7~9像素的圆形滤波核进行膨胀操作，得到适合识别和参数提取的二值分析图像；
步骤5：提取二值分析图像中的每个白色轮廓并计算轮廓面积，判断轮廓面积是否小于阈值，是，则删除，否，则计算除轮廓面积的如下轮廓特征：质心坐标、轮廓面积占边界区域的比例和轮廓直径；
步骤6：利用训练阶段得到的分类参数对所得到的轮廓特征进行分类、计数及显示；
所述分类参数是依次按照如下步骤建成：
步骤6.1依次按...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，程远，毕海，刘影，李向军，宋金岩，刘明剑，赵云丽，罗耀明，王路平，刘敏，吴江奕，杜鑫，许祯行，
申请(专利权)人：大连海洋大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21