基于数据通信的定时鱼食喂投机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于数据通信的定时鱼食喂投机构。
【背景技术】
[0002]鱼缸，是一种装活鱼的水缸，缸体透明，多为玻璃质地，也可用来饲养热带鱼或者金鱼起到观赏的作用。鱼缸不仅是鱼群的家，更是家人共同的生活享受。无瑕的双层浮法玻璃，既给鱼群营造了一个温馨的家，也保证了整体居室环境的安全。由于鱼缸养鱼的上述优点，已经有很多家庭开始着力进行室内养鱼。
[0003]然而，家庭养鱼存在一种弊端，由于鱼群的喂食量不能过多和过少，过多容易导致不少鱼体撑死，过少容易导致鱼体的相互攻击甚至饿死，而日常的喂食量和喂食时间难以人为把控，同时，在家内养鱼，很容易出现全家人外出而无法定时定量喂鱼的情况。现有技术中尚未有一种智能化喂鱼设备，能够替代人工操作，全时段对鱼食喂投进行定量定时监控。
[0004]因此，需要一种鱼食喂投机构，能够在家庭养鱼的环境下，替代人工喂鱼的操作，实时根据鱼群的饥饿状态进行定时定量喂鱼，将家庭成员从繁琐的喂鱼工作中解脱出来，更关键的是，避免全家人外出导致鱼群无人喂养的情况发生。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种基于数据通信的定时鱼食喂投机构，采用电子监控方式进行鱼食投放，首先对鱼群的饥饿状态进行监控，对喂食间隔时间进行记录，实时根据鱼群的饥饿状态和喂食间隔时间实现定时定量喂养，而且，在鱼群过于饥饿且喂食时间未到的情况下，还能进行远程喂鱼操作，提高了家庭养鱼装置的智能化水平。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种基于数据通信的定时鱼食喂投机构，固定在鱼缸上方，所述喂投机构包括饥饿程度检测仪、定时器、出食开关和嵌入式处理器，所述饥饿程度检测仪用于检测鱼缸内的鱼群饥饿程度，所述定时器用于提供距离上次喂食所间距的喂食时间间隔，所述出食开关控制鱼食是否能够投放到所述鱼缸中，所述嵌入式处理器与所述饥饿程度检测仪、所述定时器和所述出食开关分别连接，基于所述饥饿程度检测仪输出的鱼群饥饿程度和所述定时器输出的喂食时间间隔确定是否打开所述出食开关。
[0007]更具体地，在所述基于数据通信的定时鱼食喂投机构中，还包括:鱼食储存设备，包括鱼食储存筒和出食通道，所述鱼食储存筒用于容纳鱼食，所述出食通道与所述鱼食储存筒连通，便于所述鱼食储存筒内的鱼食向下流出以投放到所述鱼缸中；投放量检测仪，设置在所述出食通道内，包括CCD图像传感器和鱼食数量检测器，所述CCD图像传感器用于拍摄经过所述出食通道的鱼食图像，所述鱼食数量检测器与所述CCD图像传感器连接，用于识别并输出鱼食图像中的鱼食颗粒数量；用户输入设备，设置在所述鱼食储存设备上，用于根据用户的操作，接收用户输入的喂食数量阈值、饥饿持续时间阈值、喂食间隔阈值和饥饿程度阈值，所述饥饿程度阈值为一百分比值，所述饥饿程度阈值越高，代表鱼群越缺乏喂食；静态存储设备，与所述用户输入设备连接，用于接收所述喂食数量阈值、所述饥饿持续时间阈值、所述喂食间隔阈值和所述饥饿程度阈值，所述静态存储设备预先存储了基准鱼形模板，所述基准鱼形模板为预先对基准鱼体进行拍摄所获得的基准图像，所述静态存储设备还预先存储了鱼口上限灰度阈值和鱼口下限灰度阈值，所述鱼口上限灰度阈值和所述鱼口下限灰度阈值用于将图像中的鱼口与背景分离；无线收发设备，设置在所述鱼食储存设备上，用于与鱼缸持有者的移动终端建立双向无线通信链路；液晶显示屏，设置在所述鱼食储存设备上，与所述嵌入式处理器连接，用于实时显示所述鱼群饥饿程度、所述喂食时间间隔和所述鱼食颗粒数量；所述出食开关为一卡槽结构，卡在所述鱼食储存筒和所述出食通道之间的连通处；所述饥饿程度检测仪与所述静态存储设备连接，包括CMOS图像传感器、鱼体识别器、鱼口识别器、饥饿检测器和微控制器；所述CMOS图像传感器对鱼缸内的鱼群进行拍摄以获得高清鱼群图像，所述高清鱼群图像的分辨率为3840X2160 ;所述鱼体识别器与所述CMOS图像传感器和所述静态存储设备分别连接，基于所述基准鱼形模板识别出所述高清鱼群图像内的各个鱼体子图像，每一个鱼体子图像对应一个独立的鱼体；所述鱼口识别器与所述鱼体识别器和所述静态存储设备分别连接，针对每一个鱼体子图像，将鱼体子图像中灰度值在所述鱼口上限灰度阈值和所述鱼口下限灰度阈值之间的所有像素组成鱼口分图案；所述饥饿检测器与鱼口识别器连接，接收各个鱼口分图案，根据每一个鱼口分图案中的鱼口开合度判定对应鱼体的饥饿程度；所述微控制器与所述饥饿检测器连接，接收各个鱼口分图案对应的鱼体饥饿程度，基于各个鱼体饥饿程度确定鱼群饥饿程度；所述嵌入式处理器与所述投放量检测仪、所述静态存储设备、所述出食开关、所述饥饿程度检测仪和所述定时器分别连接，当接收到的鱼群饥饿程度大于等于所述饥饿程度阈值且所述喂食时间间隔大于等于所述喂食间隔阈值时，打开所述出食开关以将所述鱼食储存筒内的鱼食经过所述出食通道向下流出以投放到所述鱼缸，并启动所述投放量检测仪；其中，所述嵌入式处理器在启动所述投放量检测仪后，当接收到的鱼食颗粒数量大于等于喂食数量阈值时，关闭所述出食开关和所述投放量检测仪，控制所述定时器重新启动所述喂食时间间隔的计时；所述嵌入式处理器在接收到的鱼群饥饿程度大于等于所述饥饿程度阈值的持续时间达到所述饥饿持续时间阈值且所述喂食时间间隔小于所述喂食间隔阈值时，通过所述无线收发设备向鱼缸持有者的移动终端发送饥饿报警信号；所述无线收发设备还用于接收鱼缸持有者的移动终端无线发送的远程喂食信号，并转发给所述嵌入式处理器。
[0008]更具体地，在所述基于数据通信的定时鱼食喂投机构中:所述嵌入式处理器在接收到所述远程喂食信号后，打开所述出食开关以将所述鱼食储存筒内的鱼食经过所述出食通道向下流出以投放到所述鱼缸，并启动所述投放量检测仪。
[0009]更具体地，在所述基于数据通信的定时鱼食喂投机构中:所述鱼体识别器、所述鱼口识别器和所述饥饿检测器分别采用不同的FPGA芯片来实现。
[0010]更具体地，在所述基于数据通信的定时鱼食喂投机构中:将所述鱼体识别器、所述鱼口识别器和所述饥饿检测器集成在一块FPGA芯片中。
[0011]更具体地，在所述基于数据通信的定时鱼食喂投机构中:将所述定时器内置于所述嵌入式处理器中。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的基于数据通信的定时鱼食喂投机构的结构方框图。
[0014]图2为根据本发明实施方案示出的基于数据通信的定时鱼食喂投机构的投放量检测仪的结构方框图。
【具体实施方式】
[0015]下面将参照附图对本发明的基于数据通信的定时鱼食喂投机构的实施方案进行详细说明。
[0016]鱼缸，不仅仅是家居和工作环境装饰的重要组成部分，而且鱼缸内鱼群的游动为家庭和工作生活提供了不少生活情趣，更关键的是，通过室内喂鱼的方式，提高了室内的湿度，改善了室内的空气环境。
[0017]根据人们的不同需求，鱼缸也存在多种类型，根据材质划分，可具体分类如下:
[0018](I)普通玻璃:翠绿色，易碎，透明度不高，雨淋暴晒下易老化变形，尽量不要用于制作鱼缸上；
[0019](2)浮法玻璃:透明浮法玻璃是玻璃膏经控制闸门进入锡槽，由于地心引力及本身表面张力作用浮于熔融锡表面上后，再进入徐冷槽，使玻璃两面平滑均匀，波纹消失而制成。暗绿色，表面平滑无波纹，透视性佳，具有一定韧性；
[0020](3)钢化玻璃、夹胶玻璃:钢化玻璃是将玻璃加热至软化点，然后急剧风冷所获得的一种高强度安全玻璃，在相同厚度下，钢化玻