[发明专利]一种回声探测识别鱼体内部结构的装置系统及方法

说明书

本发明公开一种回声探测识别鱼体内部结构的装置系统及方法，涉及鱼类目标强度测量设备技术领域，包括水槽、回声探测部、第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴、第二旋转轴同轴且正对设置在水槽侧壁上，第一旋转轴、第二旋转轴的一端位于水槽外部，另一端延伸至水槽的内壁上，且不伸入水槽内部；样本鱼体的两端能够分别通过鱼线固定第一旋转轴、第二旋转轴的内端部上，且样本鱼体的固定平面垂直于回声探测部的传播方向；本发明中第一旋转轴与第二旋转轴的内端部不伸入水槽内部，也无需设置其他支架类的结构对鱼体样本进行固定，从而不会对声波的传递造成影响，保证样本鱼体回声信号强度测量的准确性。

技术领域

本发明涉及鱼类目标强度测量设备技术领域，特别是涉及一种回声探测识别鱼体内部结构的装置系统及方法。

背景技术

采取水声学方法对鱼类资源进行探测，对比如网捕调查等传统调查方法有着非侵入性、实时性、宏观性的优势，即可在不伤害鱼类资源的前提下高效并实时监测资源量及鱼类时空分布的变动。水声学方法多使用科学回声探测仪(Scientific Echo Sounder)通过换能器(Transducer)将发射器产生的电子信号转化为不同频率、不同波束角度的单波束或者分裂波束的声波，并将能量传入水中。反过来，它也可以接收回声(来自于水体中的物体和水底)并将它们转化为电子信号，最后通过软件进行后处理得到水平和垂直方向上的鱼类资源量，例如申请号为“201510428155.X”，名称为“基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算系统”的发明专利。

使用水声学方法探测鱼类资源主要分为垂直探测法和水平探测法，并且通过鱼类全长与回声信号强度(TL-TS)之间的关系式，是将回声信号转换成鱼类资源量的信息的关键。由于鱼体对声波产生的反射90％来自于鱼鳔结构，且鱼鳔是形状不规则物体，声波入射角度同样也会影响回声信号强度，所以系统规范地测量鱼体在不同声波入射角度下的标准回声信号强度十分重要。目前相关工作多在野外水体中直接在网箱中投入样本鱼类进行测量，存在以下问题：①样本鱼类自由游动，无法保证鱼体处于声波轴线正中心，后期通过离轴补偿算法得到的鱼体回声信号强度具有误差；②网箱结构会对回声探测仪声波产生反射，干扰鱼体回声信号强度测量结果；③目前常用的TL-TS公式由于网箱结构和回声探测仪放置位置的特殊性，导致仅能测量鱼体的背腹向回声信号强度，仅能应用于垂直向鱼类资源探测。从而导致无法准确获得体侧向鱼体的回声信号强度，应用于水平探测法时会产生较大误。

发明内容

本发明的目的是提供一种回声探测识别鱼体内部结构的装置系统及其方法，以解决现有技术存在的问题，其中，起到对样本鱼体固定作用的旋转轴不会伸入水槽内部，从而不会对声波的传递造成影响，可以保证样本鱼体回声信号强度测量的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种回声探测识别鱼体内部结构的装置系统，包括水槽、回声探测部、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴同轴且正对设置在所述水槽侧壁上，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴的一端位于所述水槽外部，另一端延伸至所述水槽的内壁上，且不伸入所述水槽内部；样本鱼体的两端能够分别通过鱼线固定所述第一旋转轴、第二旋转轴的内端部上，且样本鱼体的固定平面垂直于所述回声探测部的传播方向。

优选的，所述测量装置还包括第三旋转轴、第四旋转轴，所述第三旋转轴与所述第四旋转轴同轴且正对设置在所述水槽侧壁上，并且所述第三旋转轴与所述第一旋转轴正交设置，所述第三旋转轴、所述第四旋转轴的一端位于所述水槽外部，另一端延伸至所述水槽的内壁上，样本鱼体的两端能够分别通过鱼线固定所述第三旋转轴、第四旋转轴的内端部上。

优选的，所述水槽的侧壁上设置有两样本鱼体放置口及位于所述样本鱼体放置口处的两密封盖，所述第一旋转轴、所述第三旋转轴分别旋转设置在两所述密封盖上。

优选的，所述水槽的侧壁端部还设置有回声探测部放置口；所述水槽的顶部设置有进水口。

优选的，所述水槽的内壁内铺设有吸音材料。

优选的，所述吸音材料为聚氨酯吸音棉。