【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水产品检测与分流，尤其涉及一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置和方法。
技术介绍
1、在水产养殖和加工领域，对鱼类快速准确的检测与分级是至关重要的。
2、但是目前只有鱼类的检测装置跟方法，如专利号为cn201410728601.4，名称为鱼类形态参数自动测量装置和方法，该装置与方法只能检测鱼类的形态参数，并且只能一条一条的放入进行检测，这样检测效率较低，并且检测完毕后并没有进行分类，如果需要分类还需要根据检测到的数据人工进行分类，这样分类效率也较低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置和方法，采用这种装置与方法可以准确快速的对鱼类进行检测分流。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，它包括控制器、主体框架、倾斜设置在主体框架上的导鱼槽、设置在导鱼槽上端用于将多条鱼体分离的鱼体分离机构、设置在导鱼槽中部用于拍摄鱼体图像的拍摄机构、设置在导鱼槽下端用于将不同的鱼体进行分流的鱼体分流机构以及用于收集鱼体分流机构流出鱼体的多个收集机构，所述拍摄机构以及鱼体分流机构均与控制器信号连接，所述控制器包括依次信号连接的参数设置模块、标定模块、图像采集模块、鱼体参数测量模块、鱼体质量评价模块以及鱼体分流模块，
3、所述参数设置模块，用于设置拍摄机构的采集参数；
4、所述标定模块，用于得到图像尺寸和标准尺寸的标定比例；
5、所述图像采集模块
6、所述鱼体参数测量模块，用于根据采集到的鱼体图像得到鱼体的各个形态参数；
7、所述鱼体质量评价模块，用于根据得到的鱼体各个形态参数得到鱼体评分；
8、所述鱼体分流模块，用于根据得到的鱼体评分来控制鱼体分流机构对鱼体进行分流。
9、作为优选，所述鱼体分离机构包括分离箱，所述分离箱上设置有供鱼体流入的入口以及供鱼体流出的出口，所述入口与出口之间设置有分离腔，且所述分离腔的两侧腔壁由上到下间隔排列有多块用于减缓鱼体下落速度的倾斜滑板，其中一侧的滑板的倾斜角度为30-60°，另一侧的滑板的倾斜角度为120-150°，且相邻的两块滑板中心点之间的竖直方向距离为3-5cm。
10、作为优选，所述导鱼槽的倾斜角度为10-20°。
11、作为优选，所述图像采集机构包括固定在导鱼槽中部上方的拍摄箱、设置在拍摄箱内的用于照明的灯体以及用于拍摄在导鱼槽滑动的鱼体的工业相机，所述拍摄箱的开口朝向导鱼槽，且所述工业相机与控制器通信连接。
12、作为优选，所述鱼体分流机构包括转动连接在导鱼槽槽底的摆动槽以及用于带动摆动槽左右摆动的动力机构，所述动力机构与控制器通信连接。
13、一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流方法，它包括以下步骤：
14、s1、调整工业相机位置然后设定工业相机的参数，设定鱼体的分流方式；
15、s2、工业相机进行标定，得到被测物体图像尺寸/实际尺寸的标定比例值，并将其进行保存；
16、s3、训练模型，并且将训练完成的模型进行评估与调优；
17、s4、将鱼体从鱼体分离机构的入口中放入，工业相机一直拍摄导鱼槽，当鱼体处于导鱼槽的视野中央时，控制器控制工业相机采集一帧鱼体的图像；
18、s5、将步骤s4采集到的图像调用步骤s3训练的模型，得到鱼体的各个形态参数；
19、s6、根据步骤s5得到的鱼体形态参数计算得到鱼体评分，然后根据鱼体评分以及步骤s1设定的分流方式控制鱼体分流机构将鱼体分流。
20、作为优选，步骤s1调节工业相机位置后需要将工业相机镜头的上边缘与导鱼槽保持在一个水平面上，并且使导鱼槽的中间线处于工业相机的图像中间。
21、作为优选，步骤s3中的训练模型具体包括以下步骤：
22、s31、数据准备：收集并标注目标鱼类的图像数据，包括边界框和对象类别，同时划分为训练、验证和测试集；
23、s32、模型架构选择：选择yolov8架构；
24、s33、模型训练：数据预处理，包括调整图像大小和归一化，设置训练参数，使用训练集进行模型训练，同时使用验证集监控模型性能。
25、作为优选，步骤s6中计算鱼体评分包括以下步骤：
26、s61、计算初始评：
27、y＝a*头长+b*头宽+c*体长+d*体宽-e*尾长-f*尾宽；
28、其中，y为每一条鱼的初始评分，a、b、c、d、e、f均为设定的权重系数，
29、s62、然后做归一化计算：
30、y_norm＝(y-ymin)/(ymax-ymin)；
31、其中，y_norm为最终的评分，ymin是设定的评分最小值，ymax为设定的评分最大值。
32、采用以上装置与方法，跟现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术增加了一个分离机构以及一个分流机构，这样就可以根据拍摄机构拍摄到的图像来将鱼体进行评分分类，然后根据分类结果控制分流机构将鱼体分流，这样可以准确快速的对鱼类进行检测分流。
33、采用这种鱼体分离机构，可以很好的将多条同时放入的鱼体进行分离，使得导鱼槽上只有一条鱼在滑动，并且间隔的两条鱼体落到导鱼槽上的时间差较大，这样能给拍摄机构拍摄、控制器分析评分以及分流机构分流留出足够的时间。
34、采用这种拍摄机构，因为拍摄箱是非透明的，主要通过内部的灯光提供光源，这样就不会受到外界变化的环境光影响，拍摄识别的准确性更高。
35、采用这种结构的鱼体分流机构，结构简单，而且可以方便的将鱼体分流到不同的收集机构内。
36、采用这种方法，能很好的实现准确快速的对鱼类进行检测分流。
37、在开始检测分流前这样调整工业相机，使得检测的准确性更高。
38、采用yolov8这个模型架构，通过深度学习算法实现对目标的快速定位和关键点的精确识别，显著提高了检测速度和精度，并且其效率也较高，整体系统的智能化水平也较高。
39、采用这种评分算法，计算方便，且准确度较高，并且可以根据不同的鱼类来调整各个权重系数，适配性也较高。
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1.一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：它包括控制器、主体框架、倾斜设置在主体框架上的导鱼槽、设置在导鱼槽上端用于将多条鱼体分离的鱼体分离机构、设置在导鱼槽中部用于拍摄鱼体图像的拍摄机构、设置在导鱼槽下端用于将不同的鱼体进行分流的鱼体分流机构以及用于收集鱼体分流机构流出鱼体的多个收集机构，所述拍摄机构以及鱼体分流机构均与控制器信号连接，所述控制器包括依次信号连接的参数设置模块、标定模块、图像采集模块、鱼体参数测量模块、鱼体质量评价模块以及鱼体分流模块，
2.根据权利要求1所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述鱼体分离机构包括分离箱，所述分离箱上设置有供鱼体流入的入口以及供鱼体流出的出口，所述入口与出口之间设置有分离腔，且所述分离腔的两侧腔壁由上到下间隔排列有多块用于减缓鱼体下落速度的倾斜滑板，其中一侧的滑板的倾斜角度为30-60°，另一侧的滑板的倾斜角度为120-150°，且相邻的两块滑板中心点之间的竖直方向距离为3-5cm。
3.根据权利要求2所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述导鱼槽的倾斜角度
4.根据权利要求1所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述图像采集机构包括固定在导鱼槽中部上方的非透明拍摄箱、设置在拍摄箱内的用于照明的灯体以及用于拍摄在导鱼槽滑动的鱼体的工业相机，所述拍摄箱的开口朝向导鱼槽，且所述工业相机与控制器通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述鱼体分流机构包括转动连接在导鱼槽槽底的摆动槽以及用于带动摆动槽左右摆动的动力机构，所述动力机构与控制器通信连接。
6.一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流方法，其特征在于：它包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流方法，其特征在于：步骤S1调节工业相机位置后需要将工业相机镜头的上边缘与导鱼槽保持在一个水平面上，并且使导鱼槽的中间线处于工业相机的图像中间。
8.根据权利要求6所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流方法，其特征在于：步骤S3中的训练模型具体包括以下步骤：
9.根据权利要求6所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流方法，其特征在于：步骤S6中计算鱼体评分包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：它包括控制器、主体框架、倾斜设置在主体框架上的导鱼槽、设置在导鱼槽上端用于将多条鱼体分离的鱼体分离机构、设置在导鱼槽中部用于拍摄鱼体图像的拍摄机构、设置在导鱼槽下端用于将不同的鱼体进行分流的鱼体分流机构以及用于收集鱼体分流机构流出鱼体的多个收集机构，所述拍摄机构以及鱼体分流机构均与控制器信号连接，所述控制器包括依次信号连接的参数设置模块、标定模块、图像采集模块、鱼体参数测量模块、鱼体质量评价模块以及鱼体分流模块，
2.根据权利要求1所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述鱼体分离机构包括分离箱，所述分离箱上设置有供鱼体流入的入口以及供鱼体流出的出口，所述入口与出口之间设置有分离腔，且所述分离腔的两侧腔壁由上到下间隔排列有多块用于减缓鱼体下落速度的倾斜滑板，其中一侧的滑板的倾斜角度为30-60°，另一侧的滑板的倾斜角度为120-150°，且相邻的两块滑板中心点之间的竖直方向距离为3-5cm。
3.根据权利要求2所述的一种基于三维视觉的鱼苗检测与分流装置，其特征在于：所述导鱼槽的倾斜角度为10-20°。
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