阅读说明：本技术 一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法 (A kind of large-scale tropical fish feeding system and feeding method for aquarium ) 是由 不公告发明人 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法,包括摄像头、图像处理器、控制器及投食器,投食器包括一鱼食存储腔和一投食通道；还包括一标记识别器,该标记识别器包括一标记摄像头,摄像头和标记摄像头均连接至图像处理器,图像处理器连接至控制器,控制器连接投食器；图像处理器包括存储单元、第一判定单元、第二判定单元、第一控制单元以及第二控制单元；存储单元中存储两组图像；第一控制单元、第二控制单元分别用于向控制器发送由第一判定单元判定结果对应的第一信号、第二信号；控制器根据接收到的第一信号和第二信号判定是否满足第一投食条件和第二投食条件,决定是否进行投食,并发送驱动信号给投食器,以驱动投食器动作。(The present invention relates to a kind of large-scale tropical fish feeding system and feeding method for aquarium, including camera, image processor, controller and feeding device, feeding device includes fish food storage chamber and a feeding channel；It further include a marker recognition device, which includes a label camera, and camera and label camera are connected to image processor, and image processor is connected to controller, and controller connects feeding device；Image processor includes storage unit, the first judging unit, the second judging unit, first control unit and the second control unit；Two groups of images are stored in storage unit；First control unit, the second control unit, which are respectively used to send to controller, determines corresponding first signal of result, second signal by the first judging unit；Controller determines whether to meet the first feeding condition and the second feeding condition according to the first signal and the second signal received, decides whether to carry out feeding, and send driving signal and give feeding device, to drive feeding device to act.)

一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法

技术领域

本发明属于鱼食投放领域，具体涉及一种鱼食投放系统和投食方法，尤其涉及一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法。

背景技术

热带鱼是20世纪新发展出来的观赏鱼的一个类群，出生于热带水域。一般是产自南美洲、非洲和东南亚等热带或亚热带的小型、色彩斑斓的鱼，由于需要较高和较稳定的水温，饲养时一般需要调温设施。

现有的热带鱼通常采用水族箱进行饲养，而水族箱通常是密封的，这样一来，给热带鱼喂食时，就需要一个特定的投食器连通外界。现有中国专利申请“投食设备和投食方法”（公布号：CN 107960362 A），公开了投食设备包括：摄像头，用于采集鱼缸内的图像；服务器，以获取摄像头采集的图像，并根据获取的图像计算得到鱼缸内的鱼食量；投食器，以根据所述服务器基于鱼食量不满足预设条件下发的控制指令执行投食操作，以增加鱼缸内的鱼食量。这种方法固然相对智能，不需要每次投食都需要人工投食，但是仍然存在一个显著的缺点：只能保证每天投食一定的食量，但是当水族箱内的热带鱼体型较大时，就无法确保每条鱼都能吃到足够的鱼食，也存在给同一条鱼投食过多的情况，因此无法真正有效地实现可靠投食。

鉴于此，一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法为本发明所要研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法，旨在解决现有技术存在给同一条鱼投食过多、也无法确保每条鱼都能吃到足够的鱼食，无法真正有效地实现可靠投食的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法，包括摄像头、图像处理器、控制器以及投食器，所述投食器包括一鱼食存储腔和一投食通道；

还包括一标记识别器，该标记识别器包括一标记摄像头，所述摄像头和标记摄像头的输出端均连接至图像处理器的输入端，所述图像处理器的输出端连接至控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述投食器；

所述图像处理器包括存储单元、第一判定单元、第二判定单元、第一控制单元以及第二控制单元；所述存储单元中存储两组图像，其中，第一组图像包括若干由摄像头拍摄鱼食的上一次投食前的鱼食图像、当前鱼食图像，第二组图像包括每条带标记的热带鱼的第一参考图像、在时间T内已经吃过鱼食的热带鱼标记的第二参考图像以及由标记摄像头拍摄的热带鱼标记当前标记图像；所述第一控制单元用于向控制器发送由第一判定单元判定结果对应的第一信号，所述第二控制单元用于向控制器发送由第二判定单元判定结果对应的第二信号；所述控制器根据接收到的第一信号和第二信号判定是否满足第一投食条件和第二投食条件，以决定是否进行投食，并发送驱动信号给投食器，以驱动投食器动作。

作为本发明的进一步改进，所述图像处理器的第一判定单元根据摄像头拍摄的当前鱼食，判定是否满足第一投食条件时，所述控制器预先记录上一次投食后鱼食存储腔内的鱼食量，并将当前鱼食量和上一次鱼食量进行对比，若判定得到上一次鱼食量减去前鱼食量后的值是否大于或等于一阈值，若大于或等于该阈值，则判定为满足第一投食条件。

作为本发明的进一步改进，在判定前，所以图像处理器预先对第二组图像中每条热带鱼的第一参考图像进行特征提取，以提取出第一参考图像中的参考标记特征；在判定时，所述图像处理器根据标记摄像头拍摄的当前标记图像，对当前标记图像进行特征提取，以提取出当前标记图像中热带鱼的当前标记特征；并通过第二判定单元将当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，以判定是否满足第二投食条件；此时，当热带鱼游到投食器附近需要吃食时，所述第二判定单元根据接收到的当前标记图像的当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，当发现该标记的热带鱼上次进食的时间大于或等于阈值时间T，则判定满足第二投食条件，否则，判定不满足第二投食条件。

作为本发明的进一步改进，所述投食系统还包括警报器，所述警报器与控制器连接，当摄像头拍摄到鱼食存储腔内鱼食空了，发送补食信号给警报器，以控制警报器报警，提醒用户往鱼食存储腔内补食。

作为本发明的进一步改进，所述控制器采用S7-200型号控制器，所述图像处理器采用TMS320DM642芯片。

作为本发明的进一步改进，所述控制器中存储有用于白天的投食量和用于晚上的投食量所述控制器中存储有用于白天的投食量和用于晚上的投食量，在发送信号给投食器进行投食时，预先判定时白天还是晚上，用于驱动投食器在白天和晚上投食不同的鱼食量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于水族箱的大型热带鱼投食方法，采用所述的用于水族箱的大型热带鱼投食系统，包括以下步骤：

第一步，预先在每条热带鱼上标记一个唯一的记号，预先在存储单元中存储两组图像，其中，第一组图像包括上一次投食前的鱼食图像和当前鱼食图像，第二组图像包括每条带标记的热带鱼的第一参考图像、在时间T内已经吃过鱼食的热带鱼标记的第二参考图像以及由标记摄像头拍摄的热带鱼标记当前标记图像；

第二步，将做好标记的热带鱼放入水族箱中饲养；

第三步，当热带鱼游到投食器附近需要吃食时，所述第二判定单元根据接收到的当前标记图像的当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，当发现该标记的热带鱼上次进食的时间大于或等于阈值时间T，则判定满足第二投食条件，否则，判定不满足第二投食条件，并发送第一信号给控制器；

此时，所述图像处理器的第一判定单元根据摄像头拍摄的当前鱼食，判定是否满足第一投食条件时，所述控制器预先记录上一次投食后鱼食存储腔内的鱼食量，并将当前鱼食量和上一次鱼食量进行对比，若判定得到上一次鱼食量减去前鱼食量后的值是否大于或等于一阈值，若大于或等于该阈值，则判定为满足第一投食条件，并发送第二信号给控制器；

第四步，当控制器接收到的第一信号和第二信号满足第一投食条件且第二投食条件时，所述控制器发送驱动信号给投食器，以驱动投食器进行自动投食。

作为本发明的进一步改进，还包括报警步骤，当摄像头拍摄到鱼食存储腔内鱼食空了，发送补食信号给警报器，以控制警报器报警，提醒用户往鱼食存储腔内补食。

作为本发明的进一步改进，所述第四步时，所述控制器在发送信号给投食器进行投食时，预先判定时白天还是晚上，用于驱动投食器在白天和晚上投食不同的鱼食量。

本发明效果如下：

本发明涉及一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法，自动化程度高，能够实现有效、可靠投食，能够做到雨露均沾，不会重复给同一条热带鱼在短时间内投食过多，也不会导致热带鱼吃不到食物。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

附图1为本发明实施例的原理结构示意图。

具体实施方式

下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例：一种用于水族箱的大型热带鱼投食系统及投食方法

参见附图1，包括摄像头、图像处理器、控制器以及投食器，所述投食器包括一鱼食存储腔和一投食通道。

还包括一标记识别器，该标记识别器包括一标记摄像头，所述摄像头和标记摄像头的输出端均连接至图像处理器的输入端，所述图像处理器的输出端连接至控制器的输入端，所述控制器的输出端连接所述投食器。

所述图像处理器包括存储单元、第一判定单元、第二判定单元、第一控制单元以及第二控制单元；所述存储单元中存储两组图像，其中，第一组图像包括若干由摄像头拍摄鱼食的上一次投食前的鱼食图像、当前鱼食图像，第二组图像包括每条带标记的热带鱼的第一参考图像、在时间T内已经吃过鱼食的热带鱼标记的第二参考图像以及由标记摄像头拍摄的热带鱼标记当前标记图像。

所述第一控制单元用于向控制器发送由第一判定单元判定结果对应的第一信号，所述第二控制单元用于向控制器发送由第二判定单元判定结果对应的第二信号；所述控制器根据接收到的第一信号和第二信号判定是否满足第一投食条件和第二投食条件，以决定是否进行投食，并发送驱动信号给投食器，以驱动投食器动作。本实施例中，所述控制器采用S7-200型号控制器，所述图像处理器采用TMS320DM642芯片。

所述图像处理器的第一判定单元根据摄像头拍摄的当前鱼食，判定是否满足第一投食条件时，所述控制器预先记录上一次投食后鱼食存储腔内的鱼食量，并将当前鱼食量和上一次鱼食量进行对比，若判定得到上一次鱼食量减去前鱼食量后的值是否大于或等于一阈值，若大于或等于该阈值，则判定为满足第一投食条件。

在判定前，所以图像处理器预先对第二组图像中每条热带鱼的第一参考图像进行特征提取，以提取出第一参考图像中的参考标记特征；在判定时，所述图像处理器根据标记摄像头拍摄的当前标记图像，对当前标记图像进行特征提取，以提取出当前标记图像中热带鱼的当前标记特征；并通过第二判定单元将当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，以判定是否满足第二投食条件；此时，当热带鱼游到投食器附近需要吃食时，所述第二判定单元根据接收到的当前标记图像的当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，当发现该标记的热带鱼上次进食的时间大于或等于阈值时间T，则判定满足第二投食条件，否则，判定不满足第二投食条件。

所述投食系统还包括警报器，所述警报器与控制器连接，当摄像头拍摄到鱼食存储腔内鱼食空了，发送补食信号给警报器，以控制警报器报警，提醒用户往鱼食存储腔内补食。

所述控制器中存储有用于白天的投食量和用于晚上的投食量所述控制器中存储有用于白天的投食量和用于晚上的投食量，在发送信号给投食器进行投食时，预先判定时白天还是晚上，用于驱动投食器在白天和晚上投食不同的鱼食量。

本实施例中，一种用于水族箱的大型热带鱼投食方法，其特征在于：采用权利要求1所述的用于水族箱的大型热带鱼投食系统，包括以下步骤：

第一步，预先在每条热带鱼上标记一个唯一的记号，预先在存储单元中存储两组图像，其中，第一组图像包括上一次投食前的鱼食图像和当前鱼食图像，第二组图像包括每条带标记的热带鱼的第一参考图像、在时间T内已经吃过鱼食的热带鱼标记的第二参考图像以及由标记摄像头拍摄的热带鱼标记当前标记图像；

第二步，将做好标记的热带鱼放入水族箱中饲养；

第三步，当热带鱼游到投食器附近需要吃食时，所述第二判定单元根据接收到的当前标记图像的当前标记特征逐一和所有热带鱼的参考标记特征进行对比，当发现该标记的热带鱼上次进食的时间大于或等于阈值时间T，则判定满足第二投食条件，否则，判定不满足第二投食条件，并发送第一信号给控制器；

此时，所述图像处理器的第一判定单元根据摄像头拍摄的当前鱼食，判定是否满足第一投食条件时，所述控制器预先记录上一次投食后鱼食存储腔内的鱼食量，并将当前鱼食量和上一次鱼食量进行对比，若判定得到上一次鱼食量减去前鱼食量后的值是否大于或等于一阈值，若大于或等于该阈值，则判定为满足第一投食条件，并发送第二信号给控制器；

第四步，当控制器接收到的第一信号和第二信号满足第一投食条件且第二投食条件时，所述控制器发送驱动信号给投食器，以驱动投食器进行自动投食。

还包括报警步骤，当摄像头拍摄到鱼食存储腔内鱼食空了，发送补食信号给警报器，以控制警报器报警，提醒用户往鱼食存储腔内补食。

所述第四步时，所述控制器在发送信号给投食器进行投食时，预先判定时白天还是晚上，用于驱动投食器在白天和晚上投食不同的鱼食量。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。