2019112337023一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN110942045B
(45)授权公告日2023.05.26
(21)申请号201911233702.3(56)对比文件
(22)申请日2019.12.05CN106530594A,2017.03.22
CN106548158A,2017.03.29
(65)同一申请的已公布的文献号CN106778656A,2017.05.31
申请公布号CN110942045AJP2005150840A,2005.06.09
(43)申请公布日2020.03.31贾成功等.基于鱼群摄食规律的投饵系统研
(73)专利权人安徽信息工程学院究《.机械工程师》.2017,(第08期),
地址241000安徽省芜湖市湾沚区永和路1审查员闫飞燕

号
(72)发明人肖振宇吴锦华梁显显陈洪结
(74)专利代理机构芜湖思诚知识产权代理有限
公司34138
专利代理师项磊
(51)Int.Cl.
G06V20/40(2022.01)
A01K61/85(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页
(54)发明名称
一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统
(57)摘要
本发明公开了一种基于机器视觉的智能鱼
缸投食系统，包括鱼缸、监测系统和客户端，所述
监测系统包括以下工作步骤：(1)摄像头采集鱼
缸内图像并将图像信息传输到API；(2)进行图像
分类、背景建模和图像检测；(3)使用Selective
Search算法进行逻辑筛选，找到各类鱼群并过滤
掉背景；(4)计算鱼群分布情况，形成动态鱼运动
轨迹图像；(5)对运动轨迹图进行二值化和聚类，
过滤掉识别正确率小于50％的簇；(6)对剩余簇
提取特征，进行准确性验证，判断鱼是否在觅食；
(7)根据准确性验证得到的结果判断鱼是否需要
进行投食；(8)将结果发送到客户端。系统对摄像
头采集到的鱼的行为进行处理分析，判断是否需
要投食，使用该系统可根据鱼的行为进行科学饲
养。
CN110942045B
CN110942045B权利要求书1/1页

1.一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，其特征在于：包括鱼缸、监测系统和客户
端，所述监测系统包括安装在鱼缸上的摄像头和API(应用程序编程接口)，通过对收集的鱼
缸内场景图像样本进行定制化图像识别从而进行模型训练，将模型上线到平台并生成所述
API，所述监测系统包括以下工作步骤：
(1)摄像头采集鱼缸内场景的图像序列并将图像信息传输到API；
(2)对摄像头采集到的每帧图像进行图像分类、背景建模和图像检测，得到备选的鱼缸
区域；
(3)对所述步骤(2)得到的备选鱼缸区域使用SelectiveSearch算法进行逻辑筛选，找
到鱼缸内的各类鱼群，并过滤掉鱼缸内的人工景观画面；
(4)在时间轴上，利用连续的若干帧监测结果，计算出鱼群的分布情况，形成动态的鱼
运动轨迹图像；
(5)对所述步骤(4)得到的运动轨迹图像在空间轴上进行二值化和聚类操作，过滤掉识
别正确率小于50％的簇；
(6)对剩余的每个簇提取特征，并在时间轴上进行准确性验证，判断鱼是否在觅食；
(7)根据准确性验证得到的结果判断摄像头捕捉到的鱼缸场景内的鱼是否需要进行投
食以及投食是否满足当前需要；
(8)将步骤(7)中得到的结果发送到客户端。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，其特征在于：所述步
骤(2)中对图像序列进行的图像检测包括鱼的运动检测和鱼的特征检测。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，其特征在于：所述运
动检测采用差分算法将鱼体目标与背景分离,得到灰度化的鱼体目标图像。
4.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，其特征在于：所述特
征检测采用最大类间方差算法获取自适应分割阈值,通过图像分割得到二值化鱼体目标图
像。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，其特征在于：所述步
骤(6)中对每个簇提取的特征包括簇的中心坐标、簇边界。

2
CN110942045B说明书1/3页

一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统

技术领域
[0001]本发明涉及智能鱼缸领域，具体涉及一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统。

背景技术
[0002]随着生活水平的提高，饲养观赏鱼的人也越来越多，为了解决给鱼投食的困难,市
场上出现了智能鱼缸，传统的智能鱼缸大多是在鱼缸内加上各类传感器，检测水的PH值、含
氧量、浑浊度等指标，但这些数据并不能充分的作为投食的依据,不能科学地饲养鱼。

发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种基于机器视觉的智能鱼缸投食系统，以解决现有技术中
无法准确分析判断鱼是否需要喂食的问题。
[0004]所述的一种基于机器视觉的智能鱼缸投