智能水族箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能控制和养殖技术，特别涉及一种包含视觉、行为分析、多媒体交互等在内的智能水族箱。
【背景技术】
[0002]水族箱为家庭观赏鱼类养殖带来了便利和观赏趣味，成为现代家庭生活的一部分。一般水族箱具备各种辅助设备以维持箱内合理的生态环境，包括加热棒、水栗、光照灯、过滤器等，以方便控制和调节水温、光照、给氧等功能，实现合适的水质，维持特定的小型生态环境系统。然而对于经验不足的普通用户来说，如何针对特定的水生动植物调整好水族箱的各种辅助设备以营造适合的生态环境仍然是一件较为困难的事情。主要在于目前水族箱的智能化程度低，高效使用需要依靠丰富的养殖经验。
【发明内容】
[0003]本发明是针对水族箱养殖需要丰富的经验，辅助设备主要依靠人工操作，不能根据养殖对象智能设定调整的问题，提出了一种智能水族箱，该水族箱综合应用视觉监视、行为分析、现场控制、多媒体交互等技术，由控制中枢通过视觉捕捉系统和环境监测系统获取水族箱内动植物的状态信息以及水域环境的各项监测参数，智能控制调节水族箱盐度、温度、PH值、光照、给氧、投食等功能，同时通过本地数据库或联网获取的信息，由人机交互系统完成与用户的互动。
[0004]本发明的技术方案为:一种智能水族箱，包括水族箱主缸体、辅助设备、控制中枢、视觉捕捉系统、环境监测系统和人机交互系统，所述控制中枢通过视觉捕捉系统和环境监测系统获取水族箱主缸体内动植物的状态信息以及水域环境的水位、盐度、水温、含氧量、PH值和照度的监测参数，并比对存储在控制中枢内的数据库信息，对水生动植物和用户的行为进行行为分析后，输出控制信号给辅助设备，用于智能控制调节水族箱主缸体内的盐度、水温、PH值、光照、给氧、投食，构建适合养殖对象生存的箱内生态环境，控制中枢连接人机交互系统，由人机交互系统完成与用户的互动，提供用户感兴趣对象的资料和饲养情况，给出饲养建议。
[0005]所述视觉捕捉系统为由单台或多台水族箱外置的摄像头构成的单目或多目视觉系统，用于捕捉水生动植物的生活状态以及用户与对象的交互状态。
[0006]所述环境监测系统包括内置在水族箱内的水位、盐度、水温、含氧量、PH值和照度传感器，以实时获取水域环境的各项监测参数。
[0007]所述控制中枢由板载智能电脑构成，所述辅助设备包括加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构，智能电脑控制加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构，自主调节水族箱主缸体内的盐度、温度、PH值、光照、给氧、投食，同时将分析获得的用户感兴趣对象的信息和饲养情况在人机交互系统的IXD显示屏上显示。
[0008]本发明的有益效果在于:本发明的智能水族箱，根据视觉捕捉系统和环境监测系统获取的水族箱内动植物的状态信息以及水域环境的各项监测参数，通过比对存储在控制中枢板载智能电脑内的数据库信息，对水生动植物和用户的行为进行行为分析，控制水族箱的各种辅助设备，构建适合养殖对象生存的箱内生态环境，同时由人机交互系统完成与用户的互动，提供用户感兴趣对象的资料和饲养情况，给出饲养建议。可以提高水族箱的智能化水平，更好地模拟和控制为特定目标提供的生态系统，改善水生动植物的生活质量，增强水族箱的观赏趣味。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的智能水族箱的结构示意图；
图2为本发明和智能水族箱控制中枢和其他子系统的信息流示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种智能水族箱，包括水族箱主缸体1，辅助设备2、控制中枢3、视觉捕捉系统4、环境监测系统5和人机交互系统6。水族箱主缸体1 一般由玻璃制成，辅助设备2 一般包括加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构等，水族箱主缸体1和辅助设备2为目前市场上水族箱的主要构成形式。控制中枢3为智能水族箱的核心，一般为板载智能电脑。视觉捕捉系统4 一般由单台或多台水族箱外置的摄像头构成单目或多目视觉系统，环境监测系统5 —般包括水位、盐度、水温、含氧量、PH值、照度等传感器。控制中枢3通过视觉捕捉系统4和环境监测系统5获取水族箱内动植物的状态信息以及水域环境的各项监测参数，通过比对存储在控制中枢3板载智能电脑内的数据库信息，对水生动植物和用户的行为进行行为分析，控制水族箱的各种辅助设备2，完成调节水族箱主缸体1盐度、温度、PH值、光照、给氧、投食等功能，构建适合养殖对象生存的箱内生态环境。人机交互系统6可以根据控制中枢3的指令完成与用户的互动，提供用户感兴趣对象的资料和饲养情况，给出饲养建议。当本地数据库内的信息不足时，可通过控制中枢3的联网功能从生产厂家服务器获取并更新有益的信息资料。由于此系统为控制中枢3根据主动获得的视觉捕捉系统4和环境监测系统5的数据，进行行为分析和环境评估的结果，主动干预各种辅助设备2提供适合的生态环境，并完成人机交互系统6的控制进行人机对话，因而其实质是一个智能系统。
[0011]如图2所示为本发明的智能水族箱控制中枢和其他子系统的信息流示意图。其中控制中枢从本地获得视频信息和各种传感器信息，如水位、盐度、水温、含氧量、PH值、照度等，在自身的智能电脑系统里进行行为分析，参考内置的或网络获得的数据库信息设计各种控制指令，发送给各种辅助设备，如加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构等。同时发送发送指令给人机交互系统，完成人机对话。其中箭头方向表示信息流的方向，可以是控制中枢获得的外部信息，也可以是其发出的控制指令信息。
[0012]本实施例中的一种智能水族箱，包括水族箱主缸体，辅助设备，控制中枢、视觉捕捉系统、环境监测系统和人机交互系统。其有益效果在于控制中枢可以根据获得的各类信息，智能控制调节水族箱盐度、温度、PH值、光照、给氧、投食等功能，更好地模拟为特定目标提供的生态系统，改善水生动植物的生活质量。同时通过本地数据库或联网获取的信息，由人机交互系统完成与用户的互动，增强水族箱的观赏趣味。
【主权项】
1.一种智能水族箱，包括水族箱主缸体(1)，辅助设备(2)、控制中枢(3)、视觉捕捉系统(4)、环境监测系统(5)和人机交互系统(6)，其特征在于:所述控制中枢(3)通过视觉捕捉系统(4)和环境监测系统(5)获取水族箱主缸体(1)内动植物的状态信息以及水域环境的水位、盐度、水温、含氧量、PH值和照度的监测参数，并比对存储在控制中枢(3)内的数据库信息，对水生动植物和用户的行为进行行为分析后，输出控制信号给辅助设备(2)，用于智能控制调节水族箱主缸体(1)内的盐度、水温、PH值、光照、给氧、投食，构建适合养殖对象生存的箱内生态环境，控制中枢(3)连接人机交互系统￠)，由人机交互系统(6)完成与用户的互动，提供用户感兴趣对象的资料和饲养情况，给出饲养建议。2.根据权利要求1所述的智能水族箱，其特征在于:所述视觉捕捉系统(4)为由单台或多台水族箱外置的摄像头构成的单目或多目视觉系统，用于捕捉水生动植物的生活状态以及用户与对象的交互状态。3.根据权利要求1所述的智能水族箱，其特征在于，所述环境监测系统(5)包括内置在水族箱内的水位、盐度、水温、含氧量、PH值和照度传感器，以实时获取水域环境的各项监测参数。4.根据权利要求1所述的智能水族箱，其特征在于:所述控制中枢(3)由板载智能电脑构成，所述辅助设备(2)包括加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构，智能电脑控制加热棒、水栗、光照灯、过滤器、投喂机构，自主调节水族箱主缸体内的盐度、温度、PH值、光照、给氧、投食，同时将分析获得的用户感兴趣对象的信息和饲养情况在人机交互系统的LCD显示屏上显示。
【专利摘要】本发明涉及一种智能水族箱，控制中枢通过视觉捕捉系统和环境监测系统获取水族箱主缸体内动植物的状态信息以及水域环境的水位、盐度、水温、含氧量、PH值和照度的监测参数，并比对存储在控制中枢内的数据库信息，对水生动植物和用户的行为进行行为分析后，输出控制信号给辅助设备，用于智能控制调节水族箱主缸体内的盐度、水温、PH值、光照、给氧、投食，构建适合养殖对象生存的箱内生态环境，控制中枢连接人机交互系统，由人机交互系统完成与用户的互动，提供用户感兴趣对象的资料和饲养情况，给出饲养建议。本发明可以提高水族箱的智能化水平，更好地模拟为特定目标提供的生态系统，改善水生动植物的生活质量，增强水族箱的观赏趣味。
【IPC分类】A01K63/00
【公开号】CN105248349
【申请号】CN201510769167
【发明人】夏鲲, 秦玉键, 何子慧, 谭媛, 李正荣
【申请人】上海理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月12日