非接触鱼类自动测量装置的制作方法

本实用新型属于水产研究自动化测量仪器领域，具体涉及一种非接触鱼类自动测量装置。

背景技术：

在水产科学研究中，对鱼类进行体长、体高、体宽、体重测量，是研究鱼类生长规律、获取鱼类基本信息不可或缺的手段。目前主要依靠尺子量、人工称量进行，仅得到体重、体长、鱼体最宽及最高4个数据，对活体鱼的测量更是一个艰苦的过程，测量个体数量巨大，活鱼挣扎、跳动，无法快速测量，需要耗费大量的时间、人力，测量效率低、精度低，对鱼的损伤大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种非接触鱼类自动测量装置，可快速测量鱼类的体长、体重、鱼体每个截面的体高、体宽等数据，极大的提高了工作效率，减少对活鱼的损伤。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：非接触鱼类自动测量装置，包括控制器、料盘，料筒下方设置有两个理鱼装置，两个理鱼装置之间设置有测量装置，控制器通过数据线与测量装置和称重装置连接，所述理鱼装置包括活动压板，活动压板一侧设置有弹簧，弹簧安装在理鱼筒内，位于测量装置下方的理鱼装置与过渡槽连接，过渡槽的出口处安装有称重装置。

所述料盘中部设置有料孔，料孔下部连接有下料筒。

所述测量装置由测量部件和对应的光源组成，测量部件包括水平后侧测量部件、水平左侧测量部件和垂直测量部件，光源包括水平后侧光源、水平左侧光源和垂直光源，水平后侧测量部件的感光点和水平左侧测量部件的感光点方向相互垂直，且位于与鱼体滑落方向垂直的检测面内，垂直测量部件的感光点区域位于检测面上，且其感光点方向与鱼体滑落方向一致。

所述检测面的中心位置与理鱼筒平面中心相对应。

所述测量部件为线阵CCD传感器或摄像头，光源为CCD光源。

所述位于测量装置下方的理鱼装置的活动压板下部安装有电子标签读取装置。

所述过渡槽通过旋转轴与理鱼装置连接。

所述称重装置为具有槽形盘的电子秤。

本实用新型的有益效果是：使用本实用新型可快速测量鱼类尤其是活鱼的体长、体重、鱼体每个截面的体高、体宽等数据，同时可读取电子标签信息，极大的提高了工作效率，减少对活鱼的损伤，为鱼类研究提供更详细的基础数据；应用本实用新型对鱼体进行测量时，只需较少的步骤，而且可以在短时间内完成对一条鱼的生长性状采集，避免了反复对鱼体的接触，减少数据采集造成的应激反应。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是理鱼装置的结构示意图。

图4是测量装置的结构示意图。

图5是主程序的流程图。

图6是CCD测量中断程序的流程图。

图7是称量中断程序的流程图。

图8是电子标签读取中断程序的流程图。

具体实施方式

实施例1：如图1、图3、图4所示，非接触鱼类自动测量装置，包括控制器16、料盘13，控制器16通过数据线与测量装置8和称重装置20连接, 控制器16由单片机及控制电路组成，电源17为控制器16提供能源，便携式电脑15通过有线或无线与控制器16连接通信，把控制器中的记录信息转存到便携式电脑中进行处理，料盘13中部设置有料孔，料孔下部连接有下料筒14,下料筒14为软性下料筒，料盘13下方设置有两个理鱼装置1，目的为在鱼体滑落过程中始终保持姿态不变，两个理鱼装置之间设置有测量装置8，控制器16通过数据线与理鱼装置1、测量装置8和称重装置20连接，所述理鱼装置1包括理鱼筒2、活动压板3，理鱼筒2为矩形筒，矩形筒三面内壁光滑，活动压板3一侧光滑，另一侧通过不少于两只弹簧4与矩形筒非光滑内侧连接，活动压板3在矩形筒上部入口部位向弹簧侧弯曲，与矩形筒入口三个光滑内测形成喇叭口状，当鱼头朝下进入理鱼装置入口后，鱼体依靠自身重力下滑，活动压板3在弹簧4作用下挤压鱼体，以适应体形大小不一的鱼体或一条鱼前后体宽不同等特征，同时固定活鱼挣扎跳动，使鱼体较窄的两个侧面夹在活动压板光滑面与所对应的矩形筒内侧面之间，把鱼体整理为头部朝下、鱼体两个侧面在左右位置，鱼体背部和腹部在前后位置，保持该姿态向下滑行，测量装置8由测量部件和对应的光源组成，测量部件包括水平后侧测量部件5、水平左侧测量部件11和垂直测量部件6，光源包括水平后侧光源10、水平左侧光源7和垂直光源9，水平后侧测量部件5的感光点和水平左侧测量部件11的感光点方向相互垂直，且位于与鱼体滑落方向垂直的检测面内,检测面的中心位置与理鱼筒2平面中心一致，其作用为检测鱼体体宽和体厚，垂直测量部件6的感光点区域位于检测面上，且其感光点方向与鱼体滑落方向一致, 其焦点位置位于理鱼装置1中在弹簧4松弛状态下活动压板3与其对应的矩形筒内测面中心位置，其作用为检测任意体厚的鱼体在滑落过程中经过检测面的速度变化，测量部件为线阵CCD传感器，光源为CCD光源，当鱼体从位于测量装置8上方的理鱼装置1出口滑出时，鱼头前部经过检测面遮挡光源，在水平方向两台线阵CCD传感器感光点形成阴影，触发控制器同步采集水平两个方向线阵CCD传感器上的阴影宽度数据，同时同步触发垂直线阵CCD传感器采集鱼体头部前沿在垂直线阵CCD传感器感光点上的阴影前沿位置数据，随着鱼体向下滑落，控制器周期采集水平两个方向的阴影宽度数据以及垂直方向阴影前沿位置数据，当鱼体较大时，其头部前沿滑出垂直线阵CCD传感器最下面感光点，CCD感光点全部处于阴影中，此时控制器继续周期记录水平方向两台线阵CCD传感器阴影宽度数据，并监测垂直线阵CCD传感器其最上面感光点信号，当鱼体尾部后沿阴影进入其最上面感光点时形成亮影信号，此时控制器继续周期采集水平两个方向线性传感器上的阴影宽度数据及垂直方向线阵CCD传感器的亮影前沿位置数据，当鱼体尾部滑出检测面后，控制器结束数据采集。鱼体滑落为匀加速运动，通过对鱼头前沿位置、鱼尾后沿位置及周期间隔时间等信息，控制器可计算出鱼体从头到尾每个周期的速度，与同时记录的体宽、体长等信息，得到一条鱼的体长、每个截面的体宽、体高信息，位于测量装置下方的理鱼装置通过旋转轴12与过渡槽19连接，过渡槽19为软性弧形过渡槽，其内壁光滑，使垂直下滑的鱼体无阻力变为水平惯性滑行，两个理鱼装置和测量装置可一体绕旋转轴12向右倾斜，鱼体滑落方向与水平角度小于90度，降低鱼体滑落速度，在测量装置8采集数据周期一定情况下，鱼体各测量截面距离缩短，对鱼体的测量更加精确，过渡槽19的出口处安装有称重装置20，称重装置20为具有槽形盘的电子秤，槽形盘内壁光滑，当鱼体整个滑入槽形盘时，控制器16读取电子秤数据，鱼体依靠惯性滑出槽形盘，完成一条鱼的测量。

控制器通过控制及数据线与三个线阵CCD传感器和光源、槽形盘电子秤连接。控制器监控水平两个方向线阵CCD传感器信号，一旦有鱼体头部前沿通过，触发控制器采集水平两个方向阴影宽度数据和垂直方向线性CCD鱼体头部前沿阴影位置数据，鱼体下滑，控制器周期采集水平两个方向线性CCD阴影宽度和垂直方向鱼体头部前沿位置数据，当头部前沿移出垂直线阵CCD传感器范围后，控制器继续周期采集水平两个方向的鱼体阴影宽度信息，监测鱼尾后沿进入垂直CCD范围，周期采集亮影位置信息，直到鱼尾后沿移出检测面范围，控制器停止采集，通过计算，得出整条鱼体长、各间隔速度、体宽、体高数据。当鱼滑落到电子秤槽形盘中后，控制器记录该条鱼的体重信息，根据重量信息，监测整条鱼滑出槽形盘，完成一条鱼的测量。

如图5～7所示，非接触鱼类自动测量装置的控制程序，包括主程序、CCD测量中断程序及称量中断程序，主程序循环执行空操作，等待各中断响应，各中断响应后，执行各中断程序，主程序的工作步骤为：（A）将各中断程序模块进行初始化处理；（B）与电脑建立通讯连接传输数据；(C）故障标志查询；(D）若无故障标志，则循环执行步骤（B）；(E)若有故障标志，则各中断程序模块停止运行；（F）显示错误代码；（G）停机；CCD测量中断程序的工作步骤为：（1）检测状态位，状态位包括状态0准备、状态1就绪、状态2测量；（2）若为状态0准备，判断有无请求测量数据内存，若有请求测量数据内存，则新增一块测量数据内存，然后设置状态1标志，中断返回；若无请求测量数据内存，则设定故障标志及代码，然后中断返回；（3）若为状态1就绪，判断有无CCD阴影宽度信号,若有CCD阴影宽度信号，则新增一条鱼测量开始标志并记录水平两个方向CCD阴影宽度，记录垂直鱼体前沿CCD信号位置，然后设置状态2标志，中断返回；若无CCD阴影宽度信号，则中断返回；（4）若为状态2测量，判断有无CCD阴影宽度信号,若有CCD阴影宽度信号，则记录水平两个方向CCD阴影宽度，记录垂直鱼体前沿CCD信号位置，记录垂直亮影前沿CCD信号位置，中断返回；若无CCD阴影宽度信号，则设定CCD测量完成标志，然后设置状态0标志，中断返回；称量中断程序的工作步骤为：（一）检测状态位，状态位包括状态0准备、状态1称量、状态2卸除、状态3回位；（二）若为状态0准备，读取鱼测量开始标志，若有测量开始标志，则电子秤清零，设置状态1标志，然后中断返回；若无测量开始标志，则中断返回；（三）若为状态1称量，读取电子秤称量数据，若有电子秤称量数据，则记录称量数据，设置状态2标志，然后中断返回；若无电子秤称量数据，则中断返回；（四）若为状态2卸除，检测称重是否最大，若是最大，则记录称重数据，设置状态3标志，然后中断返回；若不是最大，则中断返回；（五）若为状态3回位，检测称重数据是否最小，若是最小，则设置整条鱼测量完成标志，设置状态0标志，然后中断返回；若不是最小，则中断返回。

实施例2：如图2～4所示，与实施例1不同的是位于测量装置8下方的理鱼装置1的活动压板3下部安装有电子标签读取装置18，电子标签一般都是在鱼体背鳍附近肌肉中，电子标签读取装置18放置在活动压板3下部，便于控制器记录电子标签数据，与该条鱼的测量信息进行融合。

控制器监控水平两个方向线阵CCD传感器信号，一旦有鱼体头部前沿通过，触发控制器采集水平两个方向阴影宽度数据和垂直方向线性CCD鱼体头部前沿阴影位置数据，鱼体下滑，控制器周期采集水平两个方向线性CCD阴影宽度和垂直方向鱼体头部前沿位置数据，当头部前沿移出垂直线阵CCD传感器范围后，控制器继续周期采集水平两个方向的鱼体阴影宽度信息，监测鱼尾后沿进入垂直CCD范围，周期采集亮影位置信息，直到鱼尾后沿移出检测面范围，控制器停止采集，通过计算，得出整条鱼体长、各间隔速度、体宽、体高数据。在鱼体的电子标签接近电子标签读取装置时，控制器记录该条鱼的标签信息。当鱼滑落到电子秤槽形盘中后，控制器记录该条鱼的体重信息，根据重量信息，监测整条鱼滑出槽形盘，完成一条鱼的测量。

如图5～8所示，鱼类自动测量装置的控制程序，与实施例1不同在是增加了电子标签读取中断程序，电子标签读取中断程序的工作步骤为：检测状态位，状态位包括状态0准备、状态1就绪、状态2读取；若为状态0准备，判断有无电子标签，若有电子标签，则设置状态1标志，然后中断返回；若无电子标签，则中断返回；若为状态1就绪，读取鱼测量开始标志，若有测量开始标志，则设置状态2标志，然后中断返回；若无测量开始标志，则中断返回；若为状态2读取，检测电子标签信号，若有电子标签信号，则记录电子标签数据，设定电子标签完成标志，然后设置状态0标志，中断返回；若无电子标签信号，则读取该条鱼测量完成标志，若有测量完成标志，则设定电子标签未完成标志，然后设置状态0标志，中断返回，若无测量完成标志，则中断返回。

工作过程：要测量的鱼放在料盘上，手工把鱼头朝下送入料口，鱼体依靠自身重量向下通过软性下料筒进入位于测量装置上方的理鱼装置入口，当鱼头朝下进入上理鱼装置入口后，鱼体依靠自身重力下滑，活动压板在弹簧作用下挤压鱼体，以适应体形大小不一的鱼体或一条鱼前后体宽不同等特征，同时固定活鱼挣扎跳动，使鱼体较窄的两个侧面夹在活动压板光滑面与所对应的矩形筒内侧面之间，把鱼体整理为头部朝下、鱼体两个侧面在左右位置，鱼体背部和腹部在前后位置，保持该姿态向下滑行，当鱼体头部前沿通过测量装置的检测面时，触发控制器开始同步周期采集鱼体宽度、鱼体高度、鱼头和鱼尾位置信息，直到鱼体尾部后沿滑出检测面，完成鱼体体长、各截面体宽、体高数据测量，鱼体通过安装在位于测量装置下方的理鱼装置中的活动压板下部的电子标签读取装置时，控制器读取电子标签数据，鱼体通过弧形过渡槽时，由下滑过渡为水平惯性运动，当鱼体惯性运动整个滑到电子秤的槽形盘上，控制器读取电子秤数据，得到鱼体体重信息，鱼体依靠惯性滑出槽形盘，完成整条鱼的检测。

也可以将本实用新型中的线阵CCD传感器更换为摄像头，其原理一致。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。