一种基于图像处理的鱼苗计数器及计数方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的鱼苗计数器及计算方法，用于为了提高现有基于图像处理的鱼苗计数器的精度，包括放置鱼苗的计数箱，所述计数箱的上方设有摄像装置，所述摄像装置连接有计算机，所述计数箱的底板设有若干进水口，所述计数箱的侧壁上设有至少一个溢流口，若干所述进水口在计数箱内形成若干竖直向上的水流。本发明的计数箱内均匀密布着竖直向上的水流，在水流作用下，鱼苗会均匀平铺在水面一层，不会出现鱼苗剧团的现象，少量鱼苗发生重叠时，其重叠部位也只占鱼苗身体的小部分，在此基础上，基于图像处理的鱼苗计数器配以适当的算法补偿就可精确统计出计数箱内的鱼苗数量。

说明书

技术领域

本发明涉及计量设备与技术领域，具体涉及到一种基于图像处理的鱼苗计数器及计数方法。

背景技术

鱼苗的准确计数是科学投放饲料、鱼苗运输销售、鱼苗成活率评估及养殖密度控制等环节科学管理的基础。传统的计数方法多采用碗、杯、桶量具等取样，以人工肉眼的方法计数，存在误差大、效率低、受人工经验限制、对鱼苗有损伤等缺点。市面上出现的一些现代化鱼苗计数器，如光电鱼苗计数器、电桥鱼苗计数器、多通道鱼苗计数器等，易受鱼苗大小、通道尺寸等因素的影响而降低技术精度，且价格昂贵。

随着计算机和图像处理技术的迅速发展，基于图像处理技术的鱼苗计数方法因其效率高、准确度高、所需设备简易等优点，开始受到追捧。授权公告号CN101430775B公开了一种基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统，申请公布号CN105374042A公开了一种基于机器视觉的鱼苗在线自动计数装置与方法，均是利用摄像头获取鱼苗图像，然后对图像进行处理和分析，得到鱼苗数量。但在实际操作中，鱼苗的分布是随意的、不均匀的，有可能存在一定的重叠，这会对鱼苗计数的精确度产生影响，使测量值略小于实际值，而且鱼苗数量越多误差就越大。

发明内容

为了提高现有基于图像处理的鱼苗计数器的精度，本发明提供了一种基于图像处理、且使鱼苗不重叠的鱼苗计数器及计数方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于图像处理的鱼苗计数器，包括放置鱼苗的计数箱，所述计数箱的上方设有摄像装置，所述摄像装置连接有计算机，所述计数箱的底板设有若干进水口，所述计数箱的侧壁上设有至少一个溢流口，若干所述进水口在计数箱内形成若干竖直向上的水流。

所述计数箱内设有透明的隔板，所述隔板的安装高度低于所述溢流口，所述隔板上设有若干通孔，所述隔板的所述隔板与摄像装置垂直。

若干所述进水口与通孔呈矩形阵列布置。

若干所述进水口的间距小于鱼苗的体长。

所述计数箱的底板呈白色。

所述溢流口高度可调。

所述计数箱的侧壁上设有竖直方向的长条缺口，以及覆盖住所述长条缺口下半部分的阀板，所述阀板可沿竖直方向滑动，所述长条缺口与阀板构成所述的溢流口。

一种基于图像处理的鱼苗计数器的计数方法，其步骤如下：

a.利用所述摄像装置获取计数箱中鱼苗群的鱼苗图像；

b.将步骤a所得鱼苗图像分隔呈I个连通域、二值化处理并去噪音，即鱼苗像素点为黑色，背景色为白色：

c.测定标准鱼苗的像素点数n，以及每个连通域的鱼苗像素点小计，依次为m₁，m₂，…，m_I；

d.得每个连通域内的鱼苗数β为鱼苗个体均匀因子，n_max为最大鱼苗的像素点数，0.04≤β≤0.2；

e.求和得所述计数箱鱼苗总数

f.重复上述步骤K次，得S₁，S₂，…，S_K；

g.对步骤f所得数据平均化，输出结果

本发明的有益效果是：

本发明的计数箱内均匀密布着竖直向上的水流，在水流作用下，鱼苗会均匀平铺在水面一层，不会出现鱼苗剧团的现象，少量鱼苗发生重叠时，其重叠部位也只占鱼苗身体的小部分，在此基础上，基于图像处理的鱼苗计数器配以适当的算法补偿就可精确统计出计数箱内的鱼苗数量。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

图2是本发明实施例中A-A向的示意图。

图3是本发明实施例中溢流口的示意图。

图4是本发明实施例计数方法的流程图。

图5是本发明实施例获取的鱼苗图像示意图。

图6是本发明实施例中各个连通域的示意图。

鱼苗01、计数箱1、摄像装置2、计算机3、进水口11、溢流口12、隔板13、通孔14、长条缺口15、阀板16，连通域i₁～i₅。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例中，如图1所示，一种基于图像处理的鱼苗计数器，包括放置鱼苗01的计数箱1，所述计数箱1的上方设有摄像装置2，所述摄像装置2连接有计算机3，所述计数箱1的底板设有若干进水口11，所述计数箱1的侧壁上设有至少一个溢流口12，若干所述进水口11在计数箱1内形成若干竖直向上的水流。本实施例的计数箱1内均匀密布着竖直向上的水流，在水流作用下，鱼苗01会均匀平铺在水面一层，不会出现鱼苗01剧团的现象，少量鱼苗01发生重叠时，其重叠部位也只占鱼苗01身体的小部分，在此基础上，基于图像处理的鱼苗计数器配以适当的算法补偿就可精确统计出计数箱内的鱼苗数量。本实施例的水流速度可根据鱼苗的大小、种类进行调节，以不伤害鱼苗、不产生气泡为宜。

实施例中，如图1所示，所述计数箱1内设有透明的隔板13，所述隔板13的安装高度低于所述溢流口12，所述隔板13上设有若干通孔14，所述隔板13的所述隔板13与摄像装置2垂直。本实施例的隔板13具有辅助鱼苗01定位的作用，在水流的作用下鱼苗01贴合在隔板13的下平面，避免了鱼苗在水面的跳动，减少对摄像装置2的干扰，使得计数更精确。

实施例中，如图2所示，若干所述进水口11与通孔14呈矩形阵列布置。本实施例进水口11与通孔14的布置方式使得上升的水流更均匀，鱼苗01的分布也更均匀，便于计数。

实施例中，若干所述进水口11的间距小于鱼苗01的体长，进水口11较小的间距使得计数箱1内若干竖直向上的水流能带动计数箱1中水体整体向上流动，且能有效减少水体中的滞停区，防止鱼苗01在滞停区停滞、重叠，使得计数结果更精确。

实施例中，所述计数箱1的底板呈白色，白背景色与鱼苗01体色的对比度、可识别度更强，方便鱼苗图像的后续二值化处理。

实施例中，如图3所示，所述溢流口12高度可调；所述计数箱1的侧壁上设有竖直方向的长条缺口15，以及覆盖住所述长条缺口15下半部分的阀板16，所述阀板16可沿竖直方向滑动，所述长条缺口15与阀板16构成所述的溢流口12。本实施例的溢流口12用于调节计数箱1内的水面高度，以适用与不同鱼苗01的计数，本发明也可选用其他方式来实现该功能。

实施例中，如图4、图5、图6所示，一种基于图像处理的鱼苗计数器的计数方法，其特征是有如下步骤：

a.利用所述摄像装置2获取计数箱1中鱼苗01群的鱼苗图像；

b.将步骤a所得鱼苗图像分隔呈I个连通域(如图5、图6所示i₁～i₅)、二值化处理并去噪音，即鱼苗像素点为黑色，背景色为白色：

c.测定标准鱼苗01的像素点数n，以及每个连通域的鱼苗01像素点小计，依次为m₁，m₂，…，m_I；

d.得每个连通域内的鱼苗数β为鱼苗个体均匀因子，n_max为最大鱼苗的像素点数，0.04≤β≤0.2；

e.求和得所述计数箱1鱼苗总数

f.重复上述步骤K次，得S₁，S₂，…，S_K；

g.对步骤f所得数据平均化，输出结果

一般来说，较高品质的鱼苗01，其个体相近，鱼苗个体均匀因子β一般维持在0.04～0.2之间，通过对鱼苗01品质的判断，可预估β的数值，当鱼苗个体偏差较大时选用较大的β值，反之选择较小的β值。

本实施例在计数箱1内投入100、200条鱼苗01时，计数结果均为精确的100、200条；在计数箱1内投入400条鱼苗01时，计数结果为397条，误差为0.75％；在计数箱1内投入800条鱼苗时，计数结果为791条，误差为1.1％。

显然，本发明的上述实施例仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。