SU1600655A1 - Method of counting fishes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ихтиологии, а именно к способам подсчета рыб по видам в потоке воды. Целью изобретени   вл етс  более точный подсчет рыб. Рыб направл ют в учетный канал, воздействуют световым полем, а в качестве сигналов регистрируют интенсивность отраженного света, при этом регистрацию ведут в нескольких интервалах длин оптического диапазона, определ ют их отношение и по значени м отношений устанавливают эталоны дл  каждого объекта, а подсчет ведут при воздействии светового пол  в оптических диапазонах, в которых отношение интенсивностей отраженного света достоверно отличает объект от сопутствующих видов. 3 ил., 1 табл.This invention relates to ichthyology, and specifically to methods for counting fish by species in a stream of water. The aim of the invention is more accurate fish counting. The fish are sent to the accounting channel, they are affected by a light field, and the intensity of the reflected light is recorded as signals, registration is carried out at several intervals of the optical range length, their ratio is determined, and standards are set for each object by the values of the ratio, and exposure to the light field in the optical ranges, in which the ratio of the intensities of the reflected light reliably distinguishes the object from the associated species. 3 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к ихтиологии и рыбоводству , а именно к способам подсчета гидробионтов по видам в потоке воды, и может быть использовано на рыбоводных хоз йствах при выпуске вырашенной молоди рыб.The invention relates to ichthyology and fish farming, in particular to methods for counting hydrobionts by species in a stream of water, and can be used in fish farms for producing grown young fish.

Целью изобретени   вл етс  более точный подсчет рыб.The aim of the invention is more accurate fish counting.

Способ осушествл ют следуюш.им образом .The method is carried out in the following way.

В способе подсчета гидробионтов в потоке воды, включающем формирование однослойного и однонаправле пюго прохода их через зону учета, определение видовой принадлежности гидробиотов путем регистрации отраженного от гидробионтов света и подсчет данного вида гидробионтов, опред е- л ют виды объектов, содержащихс  в потоке воды, измер ют интенсивности отражений света дл  каждого вида гидробионтов в оптическом диапазоне, устанавливают два интервала длин волн оптического диапазона, в которых отношение интенсивностей отражений дл  подсчитываемого вида отличаетс  от соответствующего отношени  интенсивностей отражений дл  остальных видовIn the method of counting hydrobionts in the water flow, including the formation of single-layer and unidirectional passage through the metering zone, determining the species of hydrobiots by registering the light reflected from the hydrobionts and counting this type of hydrobionts, determine the types of objects contained in the water flow, measure light reflection intensities for each species of hydrobionts in the optical range, two optical wavelength intervals are established, in which the ratio of the reflection intensities for the readable form is different from the corresponding reflection intensity ratio for the remaining types

гидробионтов, отношение интенсивностей отражений дл  подсчитываемого вида в выбранных интервалах длин волн, как характеризующее видовую принадлежность гидробионтов , принимают за эталонное значение, измер ют в выбранных интервалах длин волн интенсивности отражений дл  всех объектов, движущихс  через зону учета, вычисл ют дл  каждого объекта отношение интенсивностей отраженного света, сравнивают полученные значени  отношений интенсивностей отраженного света с эталонным и подсчитывают те объекты, значени  отношений интенсивностей отражений света в выбранных длинах волн в которых достоверно отличает объект от сопутствующих видов.hydrobionts, the reflection intensity ratio for the counted species in selected wavelength intervals, which characterizes the species of hydrobionts, is taken as a reference value, measured in selected wavelength intervals of the reflection intensity for all objects moving through the metering zone, the intensity ratio for each object is calculated reflected light, compare the obtained values of the intensity ratio of the reflected light with the reference and calculate those objects, the values of the intensity ratio her reflections of light in the selected wavelengths in which reliably distinguishes the object from the associated species.

Способ подсчета гидробионтов основан на том, что в силу различи  ареала обитани  гидробионтов защитна  окраска поверхности их, а следовательно, и спектральный состав светового потока, отраженного от гидробионтов одного вида, одной возрастной группы и от посторонних объектов,не зависит от размеров объектов,  вл етс  индивидуальной характеристикой гидробионтов и сопутствующих объектов и может быть ис05The method of calculating hydrobionts is based on the fact that, due to the difference in the habitat of hydrobionts, the protective color of their surface and, consequently, the spectral composition of the luminous flux reflected from hydrobionts of one species, one age group and from foreign objects, does not depend on the size of the objects, is individual characteristic of hydrobionts and related objects and can be is05

о сд сдabout cd sd

пользован в качестве одного из признаков разделени  гидробионтов на виды.used as one of the signs of the division of hydrobionts into species.

В зависимости от возрастных групп, состо ни  кормовой базы и качества воды в водоемах спектры отражени  гидробионтов могут различатьс . В то же врем  отношение интенсивностей отраженного от гидробионтов светового потока дл  двух выбранных определенным образом интервалов длин вЬлн оптического диапазона  вл етс  более устойчивой и стабильной характеристикойDepending on age groups, food supply conditions and water quality in reservoirs, the reflection spectra of aquatic organisms can differ. At the same time, the ratio of the intensities of the light flux reflected from hydrobionts for two definitely chosen intervals of lengths in the optical range is a more stable and stable characteristic.

в-Ида.in-ida.

; Увеличение количества интервалов длин волн оптического диапазона, дл  которых вычисл етс  совокупность отношений интенсивностей отраженного от гидробионтов света , позвол ет повысить надежность классификации объектов по видам и, следовательно , повысить точность подсчета гидробионтов по видам.; An increase in the number of wavelength intervals in the optical range, for which a set of intensity ratios of the light reflected from aquatic organisms is calculated, makes it possible to increase the reliability of the classification of objects by species and, consequently, increase the accuracy of the calculation of aquatic organisms by species.

На фиг. 1 и 2 приведены зависимости коэффициентов отражени  от поверхности некоторых гидробионтов, наход - lilHxcH в прудах при подращивании молоди осетровых и подсчитываемых другими способами как «полезные, в функции от длины волны оптического диапазона соответственно при освещении движущихс  в воде гидробионтов сверху и при освещении их снизу ; на фиг. 3 - структурна  схема устройства , используемого дл  осуществлени  способа .FIG. Figures 1 and 2 show the dependences of the reflection coefficients on the surface of some hydrobionts, found - lilHxcH in ponds when growing sturgeon fry and counted in other ways as "useful, as a function of the optical wavelength, respectively, when illuminated from above and when illuminated from bottom; in fig. 3 is a block diagram of a device used to implement the method.

Гидробионты 1 движутс  однослойно в учетном канале. Их освещают источником 2 непрерывного спектра. При помощи селективных детекторов 3, выдел ющих заданные интервалы длин волн оптического диапазона, осуществл ют измерение интенсивностей отраженного от гидробионтов светового потока. С помощью логической схемы 4 вычисл51- ют отношени  измеренных интенсивностей, сравнивают их с эталонными значени ми, соответствующими заданному виду гидробионтов в выделенных селективными детекторами интервалах длин волн оптического диапазона , и определ ют принадлежность наход щегос  в потоке воды объекта к заданному виду. Устройство 5 осуществл ет под счет гидробионтов, отнесенных логической схемой к заданному виду. С помощью устройства 6 формируют априорно известные, эталонные значени  отношений интенсивностей отраженных сигналов, соответствующих заданному виду гидробионтов в выбранных интервалах длин волн оптического диапазона В таблице приведены значени  дл  различных интервалов длин волн оптического диапазона дл  некоторых видов гидробионтов .The hydrobionts 1 move in a single layer in the accounting channel. They are illuminated by a source of 2 continuous spectrum. Using selective detectors 3, extracting predetermined wavelength intervals of the optical range, measurements of the intensities of the light flux reflected from hydrobionts are carried out. Using logic circuit 4, the ratios of the measured intensities are calculated, compared with the reference values corresponding to the specified hydrobiont species in the optical wavelength intervals of the optical range selected by selective detectors, and the object in the water flow is determined to the specified appearance. The device 5 performs under the account of hydrobionts, referred by a logical scheme to a given form. Using device 6, they form a priori known reference values of the intensity ratios of the reflected signals corresponding to a given type of hydrobionts at selected intervals of the optical wavelengths. The table shows the values for different ranges of optical wavelengths for some species of hydrobionts.

Пример 1. При спуске воды из выраст- ных прудов, где подращивают молодь осетровых , в сбросном канале вы влено, что в воде, кроме мальков осетровых, содержатс  гидробионты - лептестерии, щитни, головастики , молодь сазана, мусор - листь  клена. Были проведены измерени  коэффициентов отражени  дл  каждого вида объектов , наход щихс  в воде, в диапазоне длин волн Я,400-680 нм. На фиг. 1 и 2 приведены усредненные кривые ) - зависимости коэффициентов отражений света р от объектов от длины волны Я,. Кривые на фиг. 1 соответствуют: 1-лепте- стери м, 2 - листь м клена, 3 - головас- тикам, 4 -- щитн м, 5 - молоди белуги, б молоди сазана, 7 - молоди осетра. Были проведены вычислени  отношений коэффициентов отражений р(Я.,)/р{Я,,-) или то же самое, что и отнощений интенсивностей от- 5 ражени  света /() ( этом случае существенно упрощаетс  аппаратурна  реализаци  устройства дл  подсчета гидробионтов ) на разных участках оптического диапазона Я,; И -,.Example 1. During the descent of water from mature ponds, where sturgeon fry are grown, in the discharge channel it was found that in water, besides sturgeon fry, there are hydrobionts — leptesteria, shieldfish, tadpoles, carp juveniles, and garbage — maple leaves. Reflection coefficients were measured for each type of objects in the water in the wavelength range I, 400-680 nm. FIG. 1 and 2 show the averaged curves) - the dependence of the reflection coefficients of light p on objects on the wavelength I ,. The curves in FIG. 1 correspond to: 1 lepteri m, 2 - leaves of maple, 3 to heads, 4 - shield m, 5 - beluga fry, b juvenile carp, 7 - sturgeon fry. Calculations of the ratios of reflection coefficients p (f.,) / P {I, -) or the same as the ratios of the intensity of the reflection of light / () were carried out (in this case, the apparatus for calculating hydrobionts is greatly simplified) different parts of the optical range I; And - ,.

Анализ этих отношений позвол ет вы-  вить, что дл  осетровых наибольшее отношение интенсивностей, по сравнению с другими сопутствующими им в воде объектами имеет место дл  интервалов длин волн 460-500 нм {Х|«;480 нм) и 630-670 нм 5 (Х2«560 нм) (см. таблицу). Следовательно, за эталонное значение, классифицирующее обнаруженный в потоке воды объект как принадлежащий к виду осетровых, необходимо прин ть величину отношени  коэффициента отражени  на длине волны Я, нм 30 к коэффициенту отражени  на длине волны нм (или, то же самое), величину отношени  интенсивностей отражени  света /(О/ДХа)), котора  меньше единицы. Далее осуществл ют подсчет молоди осетровых при выпуске их из прудов. Дл  этого измер ют 35 интенсивности l(i) отраженного светового потока от всех объектов в потоке воды в интервале длин волн 460-500 нм (Xi«480 нм) и интенсивности /2(2) отраженного светового потока в интервале длин волн 630- 670 нм ( нм), вычисл .от отношение интенсивностей I (i) //(.2) и, если это отношение меньше единицы, объект учитывают как молодь осетровых; при значени х этого отношени  больше или равных единице объект не подсчитываетс .An analysis of these ratios makes it possible to conclude that for sturgeon the highest intensity ratio, compared with other objects accompanying them in water, takes place for the wavelength intervals 460-500 nm {Х | "; 480 nm) and 630-670 nm 5 ( X2 "560 nm) (see table). Therefore, for a reference value classifying an object found in a stream of water as belonging to a sturgeon species, it is necessary to accept the ratio of the reflection coefficient at the wavelength I, nm 30 to the reflection coefficient at the wavelength nm (or the same), the ratio of the intensities light reflection / (O / DCa)), which is less than one. Next, the sturgeon fry are counted when released from ponds. For this, 35 intensity l (i) of the reflected light flux from all objects in the water flow in the wavelength range 460-500 nm (Xi "480 nm) and intensity / 2 (2) of the reflected light flux in the wavelength range 630-670 are measured. nm (nm), calculated from the intensity ratio I (i) // (2) and, if this ratio is less than unity, the object is taken into account as sturgeon juveniles; when this ratio is greater than or equal to one, the object is not counted.

4545

Пример 2. Если необходимо вы вить число мальков сазана в этом же опыте, то расчет отношений интенсивности отраженных световых потоков по двум интервалам длин волн оптического диапазона пока50 зал, что уверенно выделить молодь сазана среди сопутствующих объектов не представл етс  возможным (таблица). Так, например , дл  интервалов длин волн 430- 470 нм (Xi«450 нм) и 480-520 нм (Kzf ж500 нм) отношени  интенсивностей /(Xi)/Example 2. If it is necessary to determine the number of fry of the carp in the same experiment, the calculation of the intensity ratios of the reflected light fluxes at two intervals of the optical wavelength range showed that it is not possible to distinguish the carp juveniles among related objects with certainty (table). For example, for the wavelength intervals 430– 470 nm (Xi i 450 nm) and 480–520 nm (Kzf f 500 nm), the intensity ratios / (Xi) /

55 //(,2) меньше единицы имеют место, кроме молоди сазана, еще лептестерии, листь  клена , молодь осетра. Аналогична  картина имеет место и дл  двух других интервалов55 // (, 2) fewer units have a place, except for carp fry, also leptesteria, maple leaves, sturgeon fry. A similar picture holds for the other two intervals.

длин волн, например 430-470 нм (A,i«:;450 им) и 540-580 нм (А,2«560 нм), когда отношение интенсивностей /(Я,|)//(А.з) больше единицы характеризует нар ду с молодью сазана еще и головастиков. Однако, если вз ть три интервала длин волн - 430-470 нм (Я,1л;450 нм), 480-520 нм (А,2«500 нм) и 540-580 нм (А,з«560 нм), то совокупность отношений интенсивностей, например /(X,i)/ //(,2) и /(Я|)//(А,з), когда эти отношени  одновременно и соответственно меньше и больше единицы, характерны только дл  молоди сазана, т. е. однозначно определ ют данный вид гидробионта (таблица), поэтому за эталонные значени  отношений интенсивностей /(А.,)//(Яд) и /(Xi)//(А,з) которые классифицируют объект в потоке воды как молодь сазана, принимают значени  /(А,1)//(А,2) 1 дл  интервала длин волн 430-470 нм ( нм) и 480-520 нм (Я,2л;500 нм) и значени  /(A,i)//(A,2)l дл  интервала длин волн 540-580 нм (А, HMj.wavelengths, for example 430-470 nm (A, i ":; 450 them) and 540-580 nm (A, 2" 560 nm), when the ratio of intensities / (I,,) is more than one it also characterizes tadpoles alongside the fry of the carp. However, if three wavelength intervals are taken - 430-470 nm (I, 1l; 450 nm), 480-520 nm (A, 2 "500 nm) and 540-580 nm (A, s" 560 nm), a set of intensity ratios, for example / (X, i) / // (, 2) and / (I |) // (A, h), when these ratios are simultaneously and respectively smaller and greater than one, are characteristic only for carp juveniles, t that is, this species of hydrobiont is uniquely identified (table), therefore for the reference values of the intensity ratios / (A.A.)) (Yad) and / (Xi) // (A, h) which classify the object in the water flow as juveniles carp, take the values / (A, 1) // (A, 2) 1 for the wavelength range 430-470 nm (nm) and 480-520 nm (I, 2l; 500 nm) and the values of / (A, i) // (A, 2) l for the wavelength range 540-580 nm (A, HMj.

При подсчете молоди сазана измер ют интенсивности /(.i), /(2) и /(Лз) отраженного от объектов света в этих интервалах длин волн, наход т отношени  /(Я|)//(А,2) и /(Я,|)//(Я,з) и, если полученные значени  одновременно /(A,i)//(A,2)l и /(Я,1)//(А.з)1,In calculating juvenile carp, the intensities () (), / (2) and / (Lz) of the light reflected from the objects in these wavelength intervals are measured, and the ratios / (I |) // (A, 2) and / ( I, |) // (I, s) and, if the values obtained are simultaneously / (A, i) // (A, 2) l and / (Я,1) // (A.);

00

5 five

00

5five

то объект в воде относ т к малькам сазана и подсчитывают его. При любых других соотношени х/ (Ai)//(A2)l и /(А.|)//(А,зХ1 объекты не подсчитываютс .This object in water is referred to the carp fry and is counted. For any other ratios x / (Ai) // (A2) l and / (A.A), the objects are not counted.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ подсчета рыб, включаюш,нй пропуск рыб совместно с сопутствующими объек.. тами через учетный канал, воздействие на рыб в последнем физическим полем, регистрацию сигналов, возникающих при проходе объектов через физическое поле, и подсчет по видам при сравнении полученных сигналов с эталоном, отличающийс  тем, что, с целью более точного подсчета в учетном канале, на рыб воздействуют световым полем , а в качестве сигналов регистрируют интенсивность отраженного света или коэффициент отражени , при этом регистрацию ведут в нескольких интервалах длин оптического диапазона, определ ют их отношени  и по значени м отношений устанавливают эталонные дл  каждого объекта, а подсчет конкретного вида рыб ведут при воздействии светового пол  в оптических диапазонах , в которых отношение интенсивностей отраженного света достоверно отличает объект от сопутствующих видов.The method of counting fish, including the passing of fish together with accompanying objects through the recording channel, the impact on the fish in the last physical field, recording signals that occur when objects pass through the physical field, and counting by species when comparing the received signals with the standard, characterized in that, for the purpose of more accurate counting in the metering channel, the fish are affected by a light field, and the intensity of the reflected light or the reflectance is recorded as signals, while recording is carried out in several and The lengths of the optical range are determined, their ratios are determined and, using the ratio values, reference values are established for each object, and a specific fish species is counted when exposed to a light field in the optical ranges in which the ratio of the intensities of reflected light reliably distinguishes the object from the accompanying species. Молодь осетровых рыб Молодь сазанаYoung sturgeon fish Young carp ГоловастикиTadpoles 460-500 1(1.15) 71(1,7) -.1(1,25) 7l(1,9) i 1(0,25)1 -1(2,6)460-500 1 (1.15) 71 (1.7) -.1 (1.25) 7l (1.9) i 1 (0.25) 1 -1 (2.6) 630-670I I630-670I I 430-470430-470 480-520480-520 430-470 1(0,9) /1(0,75) /1(1,3) 1(0,9) i1(0,3)430-470 1 (0.9) / 1 (0.75) / 1 (1.3) 1 (0.9) i1 (0.3) 540-580540-580 Xl(0,85) u l(0,8) 1(1,15) 1(0,85) . 1(0,6)Xl (0.85) u l (0.8) 1 (1.15) 1 (0.85). 1 (0.6) 1(077) 71(1.2)1 (077) 71 (1.2) 1(077) 71(1.2)1 (077) 71 (1.2) 450500450500 550550 // УHave 7.7 / / / ч/ / h //  // /   / I уI y ///х/// x 600650600650 700700