1.养殖网箱内饲料颗粒扩散分布的动态采集与测试分析方法,其特征在于:具体步骤如下:
S1:试验区域(1)的建立:在两侧为透明玻璃板(6)的直线波流水槽中进行试验,在一侧的透明玻璃板(6)上设置等分线(2),在另一侧的透明玻璃板(6)上铺设白板(8),在铺设白板(8)的一侧提供均匀面光源(9),使试验区域(1)内白板(8)的亮度保持均匀一致,光学记录仪(5)从设置等分线(2)的一侧向白板(8)一侧进行拍摄记录;
S2:基于微元法思想,使用等分线(2)将试验区域(1)均匀地分成若干区块,试验过程中对每个区块进行实时测量与统计;每个区块的行编号为i,列编号为j,i,j≥10;
S3:饲料颗粒(7)通过投饲口(3)进入试验区域(1)后,由于光的透射作用,试验区域内相关区块的亮度发生变化,饲料颗粒(7)未扩散到的区块维持原有亮度;区块内有少量饲料颗粒(7)时,区块亮度略微降低;区块内有大量饲料颗粒(7)时,区块亮度大幅下降;
S4:使用两种方法统计饲料颗粒(7)数量,一种是基于区块亮度,另一种是基于区块灰度的RGB数;
S41:基于区块亮度S时,根据试验场地的具体情况事先进行试验测量,确定亮度的10个等级Sm并标定不同等级对应的颗粒数量N;区块的颗粒数量Nn根据亮度换算得到;其中,m为亮度等级,n为区块编号;
S42:基于区块灰度的RGB数时,根据试验场地的具体情况事先进行试验测量,确立黑白处理后区块灰度RGB数C与颗粒数量的关系系数k;区块的颗粒数量可由下式计算Nn=k·(C‑Corgin),Corgin为正式试验前的初始RGB数C;
S5:当所有饲料颗粒(7)离开试验区域(1)后,将光学记录仪(5)采集到的影像信息按等时间间隔进行叠加,得到饲料颗粒(7)扩散过程中在网箱内的分布情况,从而实现对饲料颗粒扩散分布的动态进行采集;时间间隔设置为0.2‑0.5s,此时,统计网箱内部各区块的亮度等级或RGB数,按对应关系得到各区块内饲料颗粒(7)的数量,然后计算各区块饲料颗粒(7)数量占总饲料颗粒(7)数量的比值,以此分析颗粒在水中的三维分布状况;
颗粒在水中分布状况的定量分析方法如下:
L′=|j‑j0|
其中,φ为颗粒在水中分布状况的定量值,φ(aij)为区块aij的权函数; 为根据工况确定的修正函数,L’为区块到投放位置的水平区块个数差;j0为投放位置所在区块的列位置;ω为颗粒扩散范围的外轮廓中心线斜率因子,θ为颗粒扩散范围的外轮廓角; 是具有水流的工况的修正函数, 是具有波浪的工况的修正函数;行数i按水流方向由小到大排布;h为波高,λ为波长;ε为常数,根据测试区域大小确定, 为具有水流工况时的j列区块的修正数; (i)为具有水流工况时的i行区块的修正数。
2.根据权利要求1所述的养殖网箱内饲料颗粒扩散分布的动态采集与测试分析方法,其特征在于:所述饲料颗粒(7)选用具有透光性的塑料颗粒进行代替,塑料颗粒为透明PC颗粒或浅白色尼龙颗粒。