一种鱼虾体表病害无损图像采集检测装置及其方法与流程

本发明属于病害检测设备，具体地说，涉及一种鱼虾体表病害无损图像采集检测装置及其方法。

背景技术：

1、鱼虾体表病害无损图像采集检测设备是一套基于机器视觉、无接触、不损伤鱼虾活体的水产检测装备，全程不解剖、不刮取体表组织、不麻醉伤害鱼虾，通过高清、多光谱图像自动采集鱼虾全身体表纹理、体色、病灶、损伤特征，搭配ai深度学习算法，自动识别、量化、预警烂身、白斑、红点、寄生虫附着、烂鳍、脱壳损伤等体表病害，实现鱼病筛查的一体化设备。

2、现有鱼虾体表病害无损图像采集检测设备在使用时，采用将待检测鱼虾放入水槽内，当鱼虾游动至成像区域遮挡红外对射光电传感器时，检测机内控制系统接收触发信号并开启环形补光灯，搭载cmos图像传感器的多视角工业相机同步完成拍摄，cmos图像传感器采集鱼虾体表反射光线并转化为数字图像信号传输至处理终端，终端对图像进行预处理后利用深度学习ai算法提取体表病灶特征，自动识别病害类型、量化病灶严重程度并保存图像与检测数据。

3、目前市面上主流的检测暗箱水槽多采用静态储水结构，检测过程中水体处于静置状态，在连续检测作业过程中，鱼虾代谢产生的排泄物、体表脱落黏液以及水体浮游杂质会持续悬浮于静置水体中，无法及时排出净化，导致水槽水体短时间内逐渐浑浊，且悬浮杂质极易附着于鱼虾体表，导致设备通过cmos图像传感器采集体表图像时，无法有效区分杂质附着物与真实微病灶，极易造成图像特征混淆，大幅提升ai识别的误判率与漏检率，严重影响鱼虾体表病害检测的精准度。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

2、一种鱼虾体表病害无损图像采集检测装置，包括检测机、相机、工作台、水循环组件和便取组件；所述检测机内设有成像腔，所述相机设置于所述成像腔内，所述工作台位于所述相机的成像范围内；

3、所述水循环组件包括水槽、孔洞板、多孔管、第一管件、第一套筒、连通管、第二套筒、滤芯、第二管件和出水头，水槽设置于工作台上，孔洞板设置于水槽的底部上方并与水槽底壁之间形成集污空间，多孔管设置于集污空间内，多孔管通过第一管件与第一套筒连通，第一套筒通过连通管与第二套筒连通，第一套筒和第二套筒内均设置有滤芯，第二套筒通过第二管件与出水头连通，出水头的出水端与水槽连通；

4、所述便取组件包括筒体、电动伸缩杆、连接杆、杆件、格栅板、第一气筒、第一活塞杆、阀板、第二气筒、第二活塞杆、气管和盒形件，筒体与水槽连通，阀板活动设置于筒体与水槽的连通处，电动伸缩杆的输出端通过连接杆及杆件与位于水槽内的格栅板连接，连接杆与第二活塞杆传动配合，第二气筒通过气管与第一气筒连通，第一活塞杆与阀板传动连接，盒形件可拆卸地设置于筒体内。

5、作为本发明的一种优选实施方式，所述成像腔内还设置有红外对射光电传感器和环形补光灯，所述相机为多个搭载cmos图像传感器的工业相机，多个所述工业相机分别朝向水槽的成像区域设置；所述检测机内设置有控制系统和处理终端，所述红外对射光电传感器、环形补光灯、相机及处理终端均与控制系统电连接，所述处理终端用于对采集图像进行预处理并利用预先训练的病害识别模型输出病害类型和病害严重程度。

6、作为本发明的一种优选实施方式，所述水循环组件还包括第三管件、圆杆、吸头、浮板和第一软管，所述第三管件与多孔管连通，所述吸头通过第一软管与第三管件连通，所述浮板设置于吸头上以使吸头的吸入口随水槽内液面升降，所述圆杆设置于第三管件上并用于限制吸头的活动范围。

7、作为本发明的一种优选实施方式，所述第一管件和第二管件上分别设置有泵机；所述水槽的槽壁开设有进水孔，所述出水头与进水孔相对应，所述进水孔的内侧设置有挡板，所述挡板与水槽的槽壁之间设置有胶条，以对回流水进行缓冲并阻挡鱼虾接触进水孔。

8、作为本发明的一种优选实施方式，所述电动伸缩杆设置于水槽的侧部，所述连接杆横跨水槽设置，所述连接杆的两端分别与杆件连接，所述格栅板连接于两所述杆件之间，所述格栅板朝向鱼虾的一侧间隔设置有多个橡胶杆。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述第二气筒沿连接杆的移动方向设置，所述第二活塞杆的一端伸出第二气筒并位于连接杆的移动路径上；所述第一气筒设置于筒体的侧部，所述第一活塞杆的伸出端与阀板连接，以使连接杆推动第二活塞杆时，第二气筒内的气体经气管进入第一气筒，并驱动第一活塞杆带动阀板开启。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述盒形件内设置有网兜，所述筒体上设置有圆轴和限位柱，所述圆轴上转动设置有限位扣，所述限位扣能够与限位柱配合，以限制盒形件相对于筒体的抽出。

11、作为本发明的一种优选实施方式，所述便取组件还包括第四管件、第二软管、吸管和轴座，所述第四管件上设置有泵机，所述第四管件的一端与第一套筒连通，另一端通过第二软管与吸管连通，所述吸管通过轴座可转动地设置于筒体上，且吸管的吸入端能够伸入盒形件所在区域。

12、作为本发明的一种优选实施方式，本发明还公开一种鱼虾体表病害无损图像采集检测方法，包括以下步骤：

13、s1、向水槽内注入检测水体并放入待检测鱼虾，启动水循环组件，通过孔洞板下方的多孔管吸取沉积杂质，并通过随液面升降的吸头吸取漂浮杂质，将含杂质水流依次经第一套筒和第二套筒内的滤芯过滤后回送至水槽；

14、s2、当鱼虾进入成像区域并触发红外对射光电传感器时，开启环形补光灯并控制多个相机同步采集鱼虾体表图像，处理终端对所述鱼虾体表图像进行处理，获得鱼虾体表病害检测结果；

15、s3、检测完成后，控制电动伸缩杆驱动格栅板向筒体方向移动，同时由连接杆推动第二活塞杆，使第二气筒内的气体经气管进入第一气筒，驱动第一活塞杆带动阀板开启，将鱼虾柔性引导至筒体内；

16、s4、控制电动伸缩杆复位以使阀板关闭，启动第四管件上的泵机抽排筒体内的水体，使鱼虾落入盒形件内的网兜；s、解除限位扣对盒形件的限制，并使吸管转离盒形件，抽出盒形件以取出鱼虾。

17、作为本发明的一种优选实施方式，，步骤s2中，对鱼虾体表图像进行处理包括：对多视角图像进行畸变校正、去噪和颜色归一化；基于鱼虾体表轮廓生成目标区域；利用预先训练的病灶分割与分类模型识别目标区域内的病灶位置和病害类别；根据病灶像素面积与鱼虾体表目标区域面积的比值确定病灶面积占比，并结合病灶数量、颜色差异和纹理差异确定病害严重程度。

18、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

19、孔洞板下方的多孔管对沉积杂质进行面状吸取，浮动吸头对水面漂浮杂质进行同步吸取，能够兼顾水槽底部和水面的杂质清除，降低水体浑浊及杂质附着鱼虾体表的概率。

20、第一套筒和第二套筒内的滤芯构成两级过滤通路，净化后的水体回流至水槽，可在减少换水量的同时维持连续检测所需的清洁水体环境。

21、回水位置设置挡板和胶条，能够缓冲回流水、减小水流对成像区域及鱼虾姿态的扰动，有利于获得清晰、稳定的体表图像。

22、电动伸缩杆驱动格栅板移动并通过气动回路同步开启阀板，一个驱动过程即可完成鱼虾引导和通道开启，动作协调，避免阀板开启时机不匹配。

23、格栅板上的橡胶杆与鱼虾柔性接触，鱼虾进入筒体后通过降低水位落入网兜，无需抄网反复追赶或刚性夹持，可降低鱼虾应激和体表二次损伤。

24、下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的描述。