Luận Văn Thiết kế chế tạo bộ cảm biến dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế chế tạo bộ cảm biến dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh
Mô tả bị lỗi font, tài liệu thì bình thường


MỤCLỤC
Lời nói đầu . . . . . .1
Mụclục . . . . . .2
ChươngI: Tổng quanvề nghề nuôi tôm
và thiếtbị cho tôm ăn công nghiệp . . . .5
I.1. Tổng quanvề nghề nuôi tôm công nghiệp . . . 5
I.1.1.Khái quátvềsự phát triểncủa nghề nuôi tôm. . . 5
I.1.1.1. Sảnlượng nuôi . . . . . 6
I.1.1.2. ốitượng nuôi (nhóm loài) . . . 6
I.1.1.3. Các mô hình nuôi . . . . 7
I.1.1.4. Xuhướng phát triển . . . . 7
I.1.2. Tình hình nuôi tôm ở ViệtNam . . . 7
I.1.2.1. Các mô hình nuôi tôm . . . 8
I.1.2.2. Thuậnlợi và khó khăn trong nghề nuôi tôm. . . 10
I.1.2.3. Xuhướng phát triểncủa nghề nuôi tôm trongtương lai. . 11
I.2. Tổng quanvề thiếtbị cho tôm ăn công nghiệp . . . 11
I.2.1. Thức ăn và phương pháp cho ăn . . . 11
I.2.1.1. Thức ăn. . . . . 11
I.2.1.2. Phương pháp cho ăn. . . . 12
I.2.2.Giới thiệu thiếtbịtự động cho tôm ăn. . . . 20
I.2.2.1. Máy phun thức ăntự độngcủa Đài Loan (FJ – 515). . 21
I.2.2.2. Cấutạo và nguy êntắc làm việccủa thiếtbị cho tôm ăn
tự động theo kiểu vung toé. . . . 22
I.3. Nghiêncứu chếtạobộcảm biếndưlượng thức ăn . . 24
I.3.1.Yêucầucủa thiếtbị . . . . . 24
I.3.2.Ý nghĩacủavấn đề nghiêncứu y êucầukĩ thuậttcủa thiếtbị. . 24
I.4. Phạm vi nghiêncứu. . . . . . 25
Chương II. Thiếtkế ký thuậtbộcảm biến . . . . 26
II.1. Lập phương án thiếtkế. . . . . . 26
II.1.1. Các phương pháp hiện hành. . 26
II.1.1.1. Dùngcơhọc . . . . . 26
II.1.1.2. Dùng quanghọc . . . . . 28
II.1.2.Nhậndạng vàxử lý ảnh. . . . 31
II.2. Thiếtkếkỹ thuật thiếtbị . . . . 33
II.2.1. Thiếtkế sàng kiểm tra ( nhá kiểm tra). . . . . 33
II.2.1.1. Yêucầukĩ thuật sàng kiểm tra. . . . . 33
II.2.1.2.Cấutạo sàng kiểm tra . . . 34
II.2.2.Lựa chọnwebcamsửdụng . . . 36
II.2.2.1. Webcam là gì. . . . . . 36
II.2.2.2.Cấutạo, nguy ên lý hoạt độngcủa Webcam. . 37
II.2.2.3. Côngdụngcủa Webcam. . . . 38
II.2.2.4. Tìm hiểu vàlựa chọn Webcamsửdụng. . . 39
II.2.3. Thiếtkếkỹ thuậthộpbảovệwebcam khi làm việcdướinước. . 41
II.2.3.1. Yêucầucủahộpbảovệ Webcam . . . 42
II.2.3.2. Thiếtkế chếtạohộpbảovệ Webcam. . . 42
II.2.4. Thiếtkếkỹ thuật đèn chiếu sáng. . . . . 43
II.2.4.1. Yêucầukỹ thuậtcủa đèn chiếu sáng. . . . 43
II.2.4.2. Thiếtkếkỹ thuật đèn chiếu sáng. . . . 43
II.2.4.3.Sơ đồmạch điện điều khiển đèn chiếu sáng. . . 45
II.3. Chương trình điều khiểnbộcảm biến. . . . 45
II.3.1.Chương trình điều khiểnwebcam chụptự động. . . 45
II.3.2. Chương trình nhậndạng vàxử lý ảnh. . . . . 46
II.4. Bảnvẽ thiếtbịcảm biến . . . . 46
II.5. Xây dựngmô hình quản lý thưc ăntự động. . . . . 48
Chương III. Ch ương trình điều khiển nhậndạng vàxử lý ảnh . . 49
III.1. Tổng quanvề nhậndạng vàxử lý ảnh. . . . 49
III.1.1. Các giai đoạncủa quá trìnhxử lý ảnh. . . . 49
III.1.2.Cơsở lý thuyết tiềnxử lý ảnh. . . . 51
III.1.2.1. Lọc ảnhmịn . . . . 51
III.1.2.2. Nhị phân ảnh . . . . 52
III.1.2.3. Đánh nhãn thành phần liên thông. . . . 53
III.1.2.4. Lấy đường biên và làm trơn đường biên. . . 56
III.1.2.5. Các đặc tính hìnhhọc . 57
III.2. Thiếtkế chương trình điều khiển. . 59
III.2.1.Sơ đồ thực hiện chương trình nhậndạng
vàxử lý ảnh th ức ăn tôm. . . . . 59
III.2.2.Xây dựng chương trình điều khiển thiếtbị. . . 61
III.2.2.1. Sơ đồ giải thuật chương trình chụptự độngcủa Webcam . 61
III.2.2.2. Sơ đồ giải thuật chương trình nhậndạng vàxử lý ảnh . 63
Chương IV :Thử nghiệm và hoàn thiện . . . 68
IV.1. Mô hình thử nghiệm. . . . . 68
IV.2. Giới thiệu chương trình nhậndạng vàxử lý ảnh. . . 68
IV.2.1. Chương trình Webcam chụp ảnh. . . . . 68
IV.2. 2. Chương trình nhậndạng vàxử lý ảnh . . . 70
IV.3. ịa điểm thử nghiệm thựctế. . . . 70
IV.4. Thử nghiệm và hoàn chỉnh thiếtbị . . . 71
IV.4.1. Thử nghiệm. . . . . 71
IV.4.2.Hoàn thiện. . . . . 74
IV.5. Quá trìnhsửdụng vàsửa chữa thiếtbị. . . . . 74
IV.6. Hạch toán giá thành thiếtbị . . . . 74
Chương V:Kết luận và đề xuất ý kiến . . . . 76
V.1. Kết luận . . . . . 76
V.2. ề xuất ý kiến. . . . . 77
V.3. Hướng phát triểncủa đê tài. . . . . 77
V.4. Lờicảm ơn. . . . . . 77
PHỤLỤC . . . . . . 78
TÀI LIỆU THAMKHẢO . . . . 89


LỜI NÓI ĐẦU
Nghề nuôi trồng thuỷ sản ởnước ta hiện nay đang phát triểnmạnhmẽ ở khắp
nơi, nhất là khuvực miền trung. Trong đó nghề nuôi tôm manglạilợi nhuận cao
nhất. Mô hình nuôi còn ởdạng quy môvừa và nhỏ là chủy ếu,kỹ thuậtlạchậu,
chưa ápdụng nhiều khoahọc tiên tiến hiện đại vào ngành nuôi trồng thu ỷ sản. Do
vậy , trongmộtsốnămgần đây dịchbệnh và đặc biệt dosự suy thoáivềmôi trường
nuôi đã làm giảmnăng xuất và chấtlượngsản phẩm nuôi trồng thuỷ sản trong đó
phảikể đến nghề nuôi tôm. Một phần môi trườngbị ô nhiễm cũng là do thức ăncủa
tômdư thừa gây ra. Chính vìvậy quản lý thức ăn làvấn đềrất quan trọng trong
nghề nuôi tôm.Nếu quản lýtốt thức ăn thì không những giảm chi phí cho người
nuôimà còn góp phần tránh được tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng cao.Từ
trướctới nay , việc quản lý thức ăn còn thủ công, mất nhiều thời gian và côngsức do
đó hiệu quả còn chưa cao.
Ngày nayvớisự phát triểnrấtmạnhmẽcủa khoahọckỹ thuật, đặc biệt là
công nghệ thông tin, đã giúp con người thực hiện được nhiều công việcvới độ
chính xác cao, manglại hiệu quả kinhtế. Hiện nay đã và đang được ápdụng vào
nhiều loại hìnhsản xuất. Trong đó ápdụng để xác địnhdưlượng thức ăn trong ao
nuôi tôm theo công nghệxử lý ảnh thu nhậntừ Webcamsẽ manglại độ chính xác,
cũng như giảm nhẹsức lao động cho công nhân.Kỹ thuật này chúng ta hoàn toàn có
thểtự động quản lý thức ăn trong ao nuôi,với độ tincậy cao, manglại hiệu quả
kinhtế.
Chính vìvậy em quy ết định chọn đề tài“Thiếtkế chếtạobộcảm biếndư
lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệxử lý ảnh”với mong muốn sau
khi thực hiện xong đề tài có th ể đem ra ứngdụng trong thựctế, góp phần cho ngành
nuôi tôm củanước ta phát triểnhơnnữa.
Do đây làvấn đề cònrấtmới,hơnnữakỹ thuậtlập trìnhxử lý ảnh không
thuộc chuy ên ngànhcủa em nên chắc chắnsẽ còn nhiều thiếu sót. Em xin ghi nhận
tấtcả các ý kiến đóng gópcủa các thầy cô và cácbạn để em hoàn thànhtốt đề tài
của mình. Em xin chân thànhcảm ơn !


Chương I.
TỔNG QUANVỀNGHỀ NUÔI TÔM VÀ THIẾTBỊ
CHO TÔM ĂN CÔNG NGHIỆP
I.1.TỔNGQUANVỀNGHỀ NUÔI TÔM CÔNGNGHIỆP.
I.1.1. KHÁI QUÁTVỀSỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHỀ NUÔI TÔM. [1]
Nghề nuôi tôm bắt đầu phát triển nhanhtừ nhữngnăm đầu thậpkỷ 80 đến đầu
thậpkỷ 90.Tổng thể, trong nhữngnăm hiện nay thìsự phát triển đã chậmlại mà
chủy ếu là dosựbộc phát và lây lancủabệnh, nhất làbệnh vi rút vàvấn đề môi
trường ởmộtsố quốc gia.
Ởmộtsố quốc gia thì nuôi tôm biển phát triển khá nhanh trong cácnăm qua
(vd: Việt Nam), trong khi đómộtsố khác thì không phát triển, thậm chí còn giảm
(Đài Loan, Trung Quốc, ).
Dù luôn phải đối phóvới nhiềuvấn đề, nhưng nghề nuôi tôm làmột ngành
kinhtế quan trọng ở vùng ven biểncủa nhiều quốc gia ChâuÁ vàMỹ .
Nghề nuôi tôm biển trên thế giới có thể chia thành 3 giai đoạn chính như sau:
· Giai đoạn 1: Giai đoạn nghiêncứu và phát triển sau đó làsự phát triển
nhảyvọt (nhữngnăm 1960-1980):
Trong giai đoạn này tôm chủy ếu được nuôi quảng ao quảng canh ven biển, có
thể làsản phẩm phụcủa các ao nuôi cámăng, cá đối như ở Đài Loan, Philippines,
Indonesia, và trở thành đốitượng có giá trị thương phẩm cao nên giá tômtăng.
Nhiều nghiêncứu đã được tiến hành để phát triểnkỹ thuật làmcơsở chosự phát
triển sau này .
· Giai đoạn 2: Nghề nuôi tômgặp nhiều khó khăn (t ừ 1980 -1990):
Giai đoạn này có nhiều trở ngạixảy ra liên quan đếnbệnhtật, suy thoái tài
ngu y ên, ô nhiễm môi trường, mâu thuẫnvề kinhtế xãhội.
· Giai đoạn 3: Nghề nuôi tôm hiện nay vàtương lai:
Do những trở ngại trên, xuhướng hiện nay và trong th ời giantới là nuôi tôm
theohướngbềnvữngvớisự đadạng hoá đốitượng nuôi,cải thiện qui hoạch và
quản lý trong phát triển.
I.1.1.1. Sảnlượng nuôi.
Nhìn chung,sảnlượng tôm nuôi trên toàn th ế giới khôngtăng đángkể trong
khoảng 10năm qua (từ 686.000tấnnăm 1993 lên 804.000tấnnăm 2000). Cácsố
liệu thống kêcủa FAO cho th ấy cósựtăng giảm không theo qui luậtvềsảnlượng
tôm nuôi trên toàn th ế giới.Năm 1993sảnlượng giảm đến 24 % nhưngnăm 1994
tặng đến 17%.
Tuy nhiên,sảnlượng tôm nuôi ởmộtsố quốc gialạităng đángkể, Việt nam là
một vídụ điển hìnhvềsự giatăngsảnlượng nuôi,từnăm 2001 đến 2003 thìtăng
xấpxỉ 2lần trong khi diện tích nuôi chỉtăng 1,5lần.
Những quốc gia đứng đầuvềsảnlượng tôm nuôi là Thái Lan, Việt Nam, Ấn
Độ, Ecuador, Indonesia và Trung Quốc. Những quốc gia này chắc chắnsẽ giữvị
trí đầu trong nhiềunăm tớibởilẽhọvẫn giữtốc độ phát triểnvề nuôi tôm.
Tuy nhiên,cũngcần thấy rằngsảnlượng tôm nuôi có thểbị biến độnglớn vào
bấtkỳ thời điểm nào mày ếutốdịchbệnh chi phốilớn nhất. [1]
I.1.1.2. Đốitượng nuôi (nhóm loài).
Theo thống kêcủa FAO thì chỉ có khoảng 10 loài tôm nuôi đạtsảnlượng cao
(hơn 1.000tấn/năm).
Tôm sú(P. monodon) chiếm hơn 50 %tổngsảnlượng. Ởmộtsố quốc gia như
Thái Lan chẳnghạn thìsảnlượng tôm sú khôngtăng nhưng tôm thẻ chân trắng(P.
vannamei) đang được đưa vào nuôi vàsẽ đạtsảnlượnglớn trong nhữngnămtới
đây . Theo ước tính Thái Lansẽtăngsảnlượng tôm th ẻ chân trắngtừ 70.000tấn
năm 2002 lên 300.000tấn vàonăm 2004. Trung Quốccũng đang đưa tôm thẻ chân
trắng vào nuôi ở diệnrộng, và ước tínhsảnlượngsẽ vào khoảng 300.000tấnnăm
2003.
Những đốitượng tôm kháccũng cósảnlượng đángkể là tôm thẻ Trung Quốc
(P.chinensis), tôm th ẻ NhậtBản(P. japonicus). [1]



TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS Nguyễn Thanh Phương - Giáo trình điệntử dành cho sinh viên
caohọc ngành thuỷsản - Trường đạihọcCần Thơ -Kỹ thuật nuôi
trồng thuỷsản ven biển nhiệt đới.
2. TS Nguyễn Anh Tuấn, TS. Nguyễn Thanh Phương, Th.S ặng Thị
Hoàng Oanh, Th. S Trần NgọcHải - Quản lýsức khoẻ tôm trong ao
nuôi - khoa thuỷsản - ạihọcCần Thơ-NXB Nông nghiệp TPHCM
2002.
3. Vũ Thế Trụ_CảiTạo Ao Nuôi Tôm_ NXB Nông Nghiệp,1998.
4. Sổ Tay Nuôi Tôm-2004.
5. TrầnVănTứ- Tìm Hiểu Thực Trạng VàKỹ Thu ật Nu ôi Tô m S ú
Thương Phẩ mt ại Côn g Ty Un i - President , ThạchPhúBến Tr e- 200 3.
6. Catalog máy FJ-515.
7. Ngô DiễnTập -Xử lý ảnhbằng máy tính – NXB Khoahọc vàKỹ
thuật HàNội 1997.
8. ặngVăn Đào, LêVăn Doanh -Kỹ thuật điện – NXB Khoahọc và
Kỹ thuật HàNội 1997.
9. LươngMạnh Bá, Nguyễn Thạch Thuỷ - Nhập mônxử lý ảnhsố -
NXB Khoahọckỹ thuật 1999.
10. Lê phương lan, Hoàng ứcHải – Giáo trình lý thuyết và bàitập
Borland
â
Delphi – NXB GiáoDục 2000.
11. Trương Thị BíchHồng- Luậnvăntốt nghiệp- “Tìm hiểu tình hình
sửdụng thức ăn, hoá chất và thuốc phòng trịbệnh trong ao nuôi tôm
thương phẩm trên cáttại Ninh Thuận” -2004.
12. Nguyễn ứcHải - Luậnvăntốt nghiệp – “Thiếtkếbộcảm biến
thức ăndưới đáy ao nuôi tôm thương phẩm công nghiệp”– 2004.
13. Nguyễn ĐìnhCường - Luậnvăntốt nghiệp – “Nhậndạng kýtự viết
tay và phát triển ứngdụng” – 2003.
14. http://www.Máy tính thương hiệu Việt Nam westcom - siêu thị máy
tính trực tuyến.htm.
15. http://www.Vietnam.Net.vn – “Kỹ thuật thuỷsản và nông nghiệp”
16. http://www.Vietnam.Net.vn – “Phát triển nghề nuôi trồng thuỷsản
ven biển”.
17. http://www.Welcome to Webcam.htm.