[发明专利]基于觅食量视觉监控的鱼群投喂方法

权利要求书

1.基于觅食量视觉监控的鱼群投喂方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)图像采集和处理：采集鱼群运动的彩色图像并进行识别处理，具体为对彩色图像的RGB分量进行加权平均值计算求取其灰度图像，再采用最大类间方差法选取最佳阈值对灰度图像进行二值化处理；

(2)建立改进的连通域分割模型：采用连通域检测算法统计图片中连通域个数，标记每个连通域中心点坐标；设置形态学处理循环，对连通域分割的个数满足目标跟踪与分类的要求时，输出对应的连通域数目与对应坐标，否则不断加形态学处理的模型大小，直到形态学处理模型达到最大值n，输出连通域标记结果，即鱼群连通域图像分割结果；

(3)多目标匹配与跟踪方法：根据鱼群连通域图像分割结果将每个连通域中心作为鱼的位置，将连续时间间隔的两张图中的位置点进行匹配实现鱼群多目标跟踪，根据短时间内特征点通过像素距离进行匹配，具体特征点匹配与跟踪流程为：

a.在建立改进的连通域分割模型的过程中存在n张图片，第一张、第二张······第n张,每张图片中有m个连通域中心点坐标，计算相连两张每个连通域中心匹配结果与其最小距离；

b.对m个连通域中心点的n-1个活动距离进行求和比较输出最小值；

c.输出最小值在第n张图中对应的连通域中心点坐标，即运动量最小的体的位置信息；运动量最小的也是觅食量最小的；

(4)基于视觉的精准投喂：根据获得的运动量最小的个体的位置信息，将其位置信息输入到核心硬件控制器中，核心硬件控制器将其位置信息坐标转化为世界坐标对位置定位执行机构进行控制，抵达指定位置后控制投饲装置进行投喂饲料。

2.根据权利要求1所述基于觅食量视觉监控的鱼群投喂方法，其特征在于，个体位置信息与世界坐标的数学关系为：

上式中L为图像长度方向上像素点个数；H为图像宽度方向上像素点个数；u，m分别为每个图像坐标与世界坐标对应一阶函数关系的比例；d₁，d₂分别为每个图像坐标与世界坐标对应一阶函数关系的截距。

3.根据权利要求1所述基于觅食量视觉监控的鱼群投喂方法，其特征在于，所述的核心硬件为以PLC为控制核心的自动投料装置，以PC机为图像决策机构，将位置信号传输给PLC控制位置电机驱动器控制投料装置抵达指定位置，再控制投料桶进行投料。