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一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-08-29 10:20

本发明涉及智能调控，特别涉及一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统。

背景技术：

1、传统的鲫鱼养殖方法通常缺乏对环境因素的精细管理，难以最大程度地利用环境对鲫鱼生长繁殖的影响。在养殖业中，如何提高生产效率和产量一直是关注的焦点。而光周期作为一种重要的生物学因素，对鱼类的生长发育和生殖具有显著影响。

2、当前的鲫鱼养殖中，对光周期的调控往往基于经验和简单的规律，缺乏个性化和精准性。缺乏对光周期调控的系统研究和实践应用，导致了生产效率的潜在浪费和生产成本的不必要增加。

3、因此，有必要提出一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统，通过充分利用环境中的光周期因素，精细化管理鲫鱼的生长繁殖过程，以提高养殖效率、降低成本、增加产量。本发明将填补现有技术的空白，具有重要的理论和实践意义。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统。

2、本发明第一方面提供了一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，包括：

3、获取鲫鱼养殖场地中的鲫鱼图像数据，基于鲫鱼图像数据确定鲫鱼的生长所处阶段；

4、根据所述鲫鱼的生长所处阶段进行鱼群选择，对所选择的鱼群分为多个组别，对每个组别的鱼群按照预设光照周期进行养殖，获取每个组别鱼群的生殖激素水平变化数据；

5、根据所述生殖激素水平变化数据分析光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据；

6、根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据；

7、获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作。

8、本方案中，所述获取鲫鱼养殖场地中的鲫鱼图像数据，基于鲫鱼图像数据确定鲫鱼的生长所处阶段，具体为：

9、通过水下摄像设备获取鲫鱼养殖场地中的鲫鱼图像数据，对所述鲫鱼图像数据进行预处理操作，所述预处理包括调整图片大小、增强对比度、图片噪声去除；

10、基于opencv图像处理库对所述预处理操作后的鲫鱼图像数据进行鲫鱼区域分割，得到鲫鱼特征提取区域；

11、引入阈值分割算法，对所述鲫鱼特征提取区域的图像转化为灰度图像，根据所述灰度图像的灰度分布确定灰度图像前景和背景的分割阈值，根据所述分割阈值对灰度图像进行阈值分割，得到二值图像；

12、根据所述二值图像确定鲫鱼的轮廓信息并绘制鲫鱼轮廓，根据所述鲫鱼轮廓确定鲫鱼的大小特征，并根据鲫鱼轮廓对鲫鱼特征提取区域进一步确定，得到精准鲫鱼特征提取区域；

13、通过颜色空间转换技术将精准鲫鱼特征提取区域进行颜色空间转换，计算精准鲫鱼特征提取区域的颜色直方图，根据所述颜色直方图确定鲫鱼的颜色信息；

14、通过计算所述精准鲫鱼特征提取区域的灰度共生矩阵，根据所述灰度共生矩阵确定精准鲫鱼特征提取区域的对比度、均匀度，得到鲫鱼的纹理特征；

15、获取鲫鱼在不同生长阶段的外观特征数据，根据所述外观特征数据对所述鲫鱼的轮廓信息、大小特征、颜色信息、纹理特征进行分析，确定鲫鱼养殖场地中的鲫鱼所处生长阶段。

16、本方案中，所述根据所述鲫鱼的生长所处阶段进行鱼群选择，对所选择的鱼群分为多个组别，对每个组别的鱼群按照预设光照周期进行养殖，获取每个组别鱼群的生殖激素水平变化数据，具体为：

17、根据所述鲫鱼的生长所处阶段确定成年阶段鱼群，将成年阶段鱼群作为研究对象，将所述成年阶段鱼群分为多个组别；

18、随机选择一个组别的成年阶段鱼群进行适应性观察，基于控制变量法对鲫鱼养殖场地中的光照数据进行调整，并实时获取所述进行适应性观察的成年阶段鱼群的实时视频数据，所述光照数据包括光照强度、颜色、波长、光照时间长度；

19、根据所述实时视频数据对所述适应性观察的成年阶段鱼群的运动轨迹变化进行识别，并确定鱼群的移动速度变化，根据所述运动轨迹变化和移动速度变化确定鱼群的运动迟滞性；

20、根据所述运动迟滞性确定鱼群对光照的适应性，对适应性大于预设适应性阈值的光照数据调整范围进行标记，得到适应性光照数据调节范围；

21、将所述适应性光照数据调节范围按照预设步长进行划分，得到适应性光照数据调节数据组合，将所述适应性光照数据调节数据组合所划分的光照时间长度作为预设光照时间周期；

22、获取鲫鱼的最适生长环境条件和鲫鱼养殖场地中的当前环境条件，将所述最适生长环境条件与鲫鱼养殖场地中的当前环境条件进行对比，评估鲫鱼养殖场地中的当前环境条件的养殖适宜度，根据所述养殖适宜度调整鲫鱼养殖场地中的环境参数；

23、将每个适应性光照数据调节数据组合对不同组别的成年阶段鱼群在环境参数调整后的鲫鱼养殖场地进行养殖操作，按预设时间周期获取每个组别中预设数量的鲫鱼进行生殖激素测量，得到每个组别鱼群的生殖激素水平变化数据。

24、本方案中，所述根据所述生殖激素水平变化数据分析光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据，具体为：

25、建立多元线性回归模型，根据所述多元线性回归模型对不同光照条件下的所述生殖激素水平变化数据进行分析，确定每个组别的鲫鱼生殖激素的变化趋势和变化规律；

26、根据所述生殖激素的变化趋势和变化规律确定生殖激素的累积饱和度和生殖激素变化周期；

27、对不同组别之间的生殖激素水平变化数据进行差异性分析，根据所述差异性确定光照对生殖激素的影响程度；

28、根据所述每个组别的鲫鱼生殖激素的变化趋势和变化规律、生殖激素的累积饱和度和生殖激素变化周期、光照对生殖激素的影响程度进行综合分析，确定光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据，所述影响数据包括生殖激素水平的变化幅度、变化趋势、峰值出现时间等信息，以及不同光照条件下生殖激素之间的相关性和影响程度。

29、本方案中，所述根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据，具体为：

30、根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的优选光照参数，根据所述优选光照参数对鲫鱼养殖场地进行光照调控，得到光照调控方案；

31、实施所述光照调控方案，对预设时间段内成年阶段鱼群的生殖激素变化进行监测，得到监测数据；

32、基于回归分析算法构建生殖激素变化预测模型，将所述监测数据导入所述预测模型中进行学习和训练；

33、获取进行光照调控后的成年阶段鱼群的生殖激素数据导入所述预测模型中，对未来预设时间段内的生殖激素变化水平进行预测，得到预测结果；

34、获取鲫鱼生产繁殖过程中体内达到的历史生殖激素水平数据，根据所述预测结果与所述历史生殖激素水平数据进行对比，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据。

35、本方案中，所述获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作，具体为：

36、基于互联网搜索鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据计算鲫鱼的预测繁殖周期，将预测繁殖周期与所述繁殖周期数据进行对比计算，确定繁殖周期比值数据；

37、根据所述繁殖周期比值数据评估鲫鱼养殖场地实施光照调控方案对鲫鱼繁殖效率的进步性，得到进步性评估结果；

38、根据所述进步性评估结果，若进步性低于预设进步程度，对光照调控方案进行调整操作。

39、本发明第二方面还提供了一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法程序，所述基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

40、获取鲫鱼养殖场地中的鲫鱼图像数据，基于鲫鱼图像数据确定鲫鱼的生长所处阶段；

41、根据所述鲫鱼的生长所处阶段进行鱼群选择，对所选择的鱼群分为多个组别，对每个组别的鱼群按照预设光照周期进行养殖，获取每个组别鱼群的生殖激素水平变化数据；

42、根据所述生殖激素水平变化数据分析光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据；

43、根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据；

44、获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作。

45、本方案中，所述根据所述生殖激素水平变化数据分析光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据，具体为：

46、建立多元线性回归模型，根据所述多元线性回归模型对不同光照条件下的所述生殖激素水平变化数据进行分析，确定每个组别的鲫鱼生殖激素的变化趋势和变化规律；

47、根据所述生殖激素的变化趋势和变化规律确定生殖激素的累积饱和度和生殖激素变化周期；

48、对不同组别之间的生殖激素水平变化数据进行差异性分析，根据所述差异性确定光照对生殖激素的影响程度；

49、根据所述每个组别的鲫鱼生殖激素的变化趋势和变化规律、生殖激素的累积饱和度和生殖激素变化周期、光照对生殖激素的影响程度进行综合分析，确定光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据，所述影响数据包括生殖激素水平的变化幅度、变化趋势、峰值出现时间等信息，以及不同光照条件下生殖激素之间的相关性和影响程度。

50、本方案中，所述根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据，具体为：

51、根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的优选光照参数，根据所述优选光照参数对鲫鱼养殖场地进行光照调控，得到光照调控方案；

52、实施所述光照调控方案，对预设时间段内成年阶段鱼群的生殖激素变化进行监测，得到监测数据；

53、基于回归分析算法构建生殖激素变化预测模型，将所述监测数据导入所述预测模型中进行学习和训练；

54、获取进行光照调控后的成年阶段鱼群的生殖激素数据导入所述预测模型中，对未来预设时间段内的生殖激素变化水平进行预测，得到预测结果；

55、获取鲫鱼生产繁殖过程中体内达到的历史生殖激素水平数据，根据所述预测结果与所述历史生殖激素水平数据进行对比，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据。

56、本方案中，所述获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作，具体为：

57、基于互联网搜索鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据计算鲫鱼的预测繁殖周期，将预测繁殖周期与所述繁殖周期数据进行对比计算，确定繁殖周期比值数据；

58、根据所述繁殖周期比值数据评估鲫鱼养殖场地实施光照调控方案对鲫鱼繁殖效率的进步性，得到进步性评估结果；

59、根据所述进步性评估结果，若进步性低于预设进步程度，对光照调控方案进行调整操作。

60、本发明公开了一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统，通过获取鲫鱼养殖场地中的图像数据，确定鲫鱼生长阶段，并根据其进行鱼群选择和分组。每组鱼群按预设光照周期养殖，监测鱼群生殖激素水平变化，分析光照对鱼群生殖激素的影响，制定光照调控方案。方案实施后，预测鲫鱼繁殖时间，获得繁殖时间预测数据，与繁殖周期数据对调控方案进行效率评估。评估结果用于调整方案，提高鲫鱼增产繁殖效率。本发明充分利用光周期调控因素，精细管理鲫鱼生长繁殖过程，提高养殖效率和产量，降低成本，具有重要实用价值和经济效益。

技术特征：

1.一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，所述获取鲫鱼养殖场地中的鲫鱼图像数据，基于鲫鱼图像数据确定鲫鱼的生长所处阶段，具体为：

3.根据权利要求1所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，所述根据所述鲫鱼的生长所处阶段进行鱼群选择，对所选择的鱼群分为多个组别，对每个组别的鱼群按照预设光照周期进行养殖，获取每个组别鱼群的生殖激素水平变化数据，具体为：

4.根据权利要求1所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，所述根据所述生殖激素水平变化数据分析光照对鲫鱼的生殖激素的影响，得到影响数据，具体为：

5.根据权利要求1所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，所述根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据，具体为：

6.根据权利要求1所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法，其特征在于，所述获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作，具体为：

7.一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统，其特征在于，所述基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统包括储存器以及处理器，所述储存器包括基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法程序，所述基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统，其特征在于，所述根据所述影响数据确定鲫鱼养殖场地中的光照调控方案，实施所述光照调控方案，预测鲫鱼养殖场地中的鲫鱼繁殖时间，得到鲫鱼繁殖时间预测数据，具体为：

10.根据权利要求7所述的一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖系统，其特征在于，所述获取鲫鱼的繁殖周期数据，根据所述鲫鱼繁殖时间预测数据和鲫鱼的繁殖周期数据对所述光照调控方案进行繁殖效率进步性评估，得到评估结果，根据所述评估结果对所述光照调控方案进行调整操作，具体为：

技术总结
本发明公开了一种基于光周期调控的鲫鱼增产繁殖方法及系统，通过获取鲫鱼养殖场地中的图像数据，确定鲫鱼生长阶段，并根据其进行鱼群选择和分组。每组鱼群按预设光照周期养殖，监测鱼群生殖激素水平变化，分析光照对鱼群生殖激素的影响，制定光照调控方案。方案实施后，预测鲫鱼繁殖时间，获得繁殖时间预测数据，与繁殖周期数据对调控方案进行效率评估。评估结果用于调整方案，提高鲫鱼增产繁殖效率。本发明充分利用光周期调控因素，精细管理鲫鱼生长繁殖过程，提高养殖效率和产量，降低成本，具有重要实用价值和经济效益。

技术研发人员：姜松,周发林,李运东,杨其彬,史健志,黄建华,杨丽诗
受保护的技术使用者：中国水产科学研究院南海水产研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29