一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，該系統(tǒng)包括：誘捕裝置、圖像采集裝置和處理控制裝置；誘捕裝置，位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置；圖像采集裝置，位于所述誘捕單元的中央位置，用于采集所述誘捕裝置誘捕的粘蟲板圖像；處理控制裝置，分別與所述誘捕裝置和所述圖像采集裝置相連，用于當(dāng)單位面積粘蟲板上粘著物的面積超過預(yù)設(shè)閥值或到達(dá)更換預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，通過控制誘捕裝置實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換。該系統(tǒng)通過獲取粘蟲板圖像，對粘蟲板圖像處理分析得到害蟲數(shù)量、粘著物面積；通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換，或通過定時(shí)設(shè)置控制電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)粘蟲板自動更換，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，提高了粘蟲板更換的效率。
【專利說明】一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及害蟲監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粘蟲板誘捕方法是害蟲監(jiān)測的一種重要方法。目前，基于粘蟲板的害蟲監(jiān)測方法 一般是將粘蟲板掛在田間進(jìn)行監(jiān)測，或?qū)⒄诚x板置于三角式、船式誘捕器或立體式的誘捕 裝置中進(jìn)行害蟲監(jiān)測，粘蟲板主要靠人工進(jìn)行更換。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的害蟲誘捕系統(tǒng)，一般都需要人工進(jìn)行粘蟲板的更換。人工更換粘蟲 板如果更換不及時(shí)，其粘蟲效果會不理想，如果更換過早，會浪費(fèi)粘蟲板的粘蟲空間，人工 更換粘蟲板為后續(xù)的害蟲誘捕以及害蟲的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)都帶來影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測 方法，實(shí)現(xiàn)了粘蟲板的自動更換。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：誘捕裝 置、圖像采集裝置和處理控制裝置；
[0006] 所述誘捕裝置，位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，用于通過粘蟲板誘捕害蟲；
[0007] 所述圖像采集裝置，位于所述誘捕單元的中央位置，用于采集所述誘捕裝置的粘 蟲板圖像；
[0008] 所述處理控制裝置，分別與所述誘捕裝置和所述圖像采集裝置相連，用于當(dāng)單位 面積粘蟲板上粘著物的面積超過預(yù)設(shè)閥值或到達(dá)更換預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，通過控制誘捕裝置實(shí)現(xiàn) 粘蟲板的自動更換。
[0009] 可選的，所述誘捕裝置包括性誘誘捕單元1和色誘誘捕單元2 ;
[0010] 所述性誘誘捕單元1位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，所述色誘誘捕單元2位 于所述性誘誘捕單元1的上方。
[0011] 可選的，所述性誘誘捕單元包括誘捕室4、第一粘蟲板模塊、誘芯5、第一防雨蓋17 和電動遮光模塊；
[0012] 所述第一粘蟲板模塊位于所述誘捕室4下方，所述第一粘蟲板模塊包括第一粘蟲 板8、第一粘蟲板輪軸16、第一電機(jī)裝置10、刮蟲刀具9和害蟲回收盒11 ;
[0013] 所述第一電機(jī)裝置10包括第一電機(jī)和第一卷管；
[0014] 所述第一粘蟲板8的一端固定于所述第一粘蟲板輪軸上，穿過所述誘捕室4后，所 述第一粘蟲板8的另一端固定于由所述第一電機(jī)控制的所述第一卷管上，所述第一粘蟲板 輪軸16與所述第一電機(jī)均位于所述第一粘蟲板8的下方；
[0015] 其中，固定于所述第一粘蟲板輪軸16的所述第一粘蟲板8的一端為所述第一粘蟲 板8的出口端，固定于由所述第一電機(jī)控制的所述第一卷管上的所述第一粘蟲板8的另一 端為所述第一粘蟲板8的入口端；
[0016] 所述刮蟲刀具9安裝于所述第一粘蟲板8的入口端，用于刮除第一粘蟲板8上的 害蟲，所述害蟲回收盒11位于所述刮蟲刀具9的下方，用于接收所述刮蟲刀具刮除的害 蟲；
[0017] 所述誘芯5掛于所述第一粘蟲板8的上方，所述第一防雨蓋17分別位于所述第 一粘蟲板8的兩端，用于防止雨水從第一粘蟲板的出口端和入口端落入所述處理控制裝置 上；
[0018] 所述電動遮光模塊位于所述誘捕室的頂端，所述電動遮光模塊包括第二電機(jī)裝置 3、卷簾6、彈簧卷管7、卷線器和鋼繩；
[0019] 所述第二電機(jī)裝置3包括第二電機(jī)、第二卷管；
[0020] 所述卷簾6 -端與所述彈簧卷管7相連，另一端通過所述鋼繩與所述卷線器相連， 所述卷線器與所述第二卷管相連，所述第二卷管與所述第二電機(jī)相連。
[0021] 可選的，所述色誘誘捕單元2包括箱體、第二粘蟲板模塊和第二防雨蓋26,所述第 二粘蟲板模塊設(shè)于所述箱體中；
[0022] 所述第二粘蟲板模塊包括：第二粘蟲板19、第二粘蟲板輪軸18、粘蟲板壓輪21和 第三電機(jī)裝置20 ;
[0023] 所述第三電機(jī)裝置20包括第三電機(jī)和第三卷管；
[0024] 所述箱體位于性誘誘捕單元的上方，所述第二粘蟲板垂直放置于所述箱體上，所 述第二粘蟲板輪軸18位于所述箱體的下端，所述第三電機(jī)位于所述箱體的上端，所述第二 粘蟲板19 一端固定于所述第二粘蟲板輪軸18,并穿過所述箱體表面后另一端固定于由所 述第三電機(jī)控制的所述第三卷管上；
[0025] 其中，固定于所述第二粘蟲板輪軸的所述第二粘蟲板的一端為所述第二粘蟲板的 出口端，固定于由所述第三電機(jī)控制的所述第三卷管上的所述第二粘蟲板的另一端為所述 第二粘蟲板的入口端；
[0026] 所述粘蟲板壓輪21固定于所述第二粘蟲板的入口端，用于將誘捕的蟲體壓平。
[0027] 所述圖像采集裝置包括云臺23、攝相機(jī)24、環(huán)形燈25。
[0028] 可選的，所述處理控制裝置包括第一控制器14、第二控制器15、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和 地理位置獲取單元；
[0029] 所述第一控制器14與所述第二控制器15相連，所述第二控制器15分別與所述 第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)相連，所述第二控制器15通過控制所述第一電機(jī)和第三電 機(jī)，實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換，所述第二控制器15通過控制第二電機(jī)，實(shí)現(xiàn)卷簾的回卷與張 開；
[0030] 所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與所述第一控制器14相連，用于將所采集的圖像、害蟲計(jì)數(shù)結(jié) 果發(fā)送至遠(yuǎn)程終端；
[0031] 所述地理位置獲取單元與所述第一控制器14相連，用于獲取所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng) 所處的地理位置信息。
[0032] 可選的，所述系統(tǒng)還包括供電裝置，所述供電裝置與所述處理控制裝置相連，所述 供電裝置包括蓄電池12和太陽能板22 ;
[0033] 所述蓄電池12位于所述誘捕裝置的下方，所述太陽能板22位于所述誘捕裝置的 上方。
[0034] 第二方面，本發(fā)明提供了一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，該方 法包括：
[0035] 誘捕害蟲；
[0036] 獲取粘蟲板圖像；
[0037] 通過所述粘蟲板圖像，獲取害蟲在一段時(shí)間間隔內(nèi)的害蟲的數(shù)量以及粘蟲板粘著 物的面積，通過所述單位面積粘蟲板上粘著物的面積判斷是否需要更換粘蟲板或設(shè)置預(yù)設(shè) 時(shí)間更換粘蟲板，并通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換。
[0038] 可選的，獲取害蟲在一段時(shí)間間隔內(nèi)的害蟲的數(shù)量的方法，具體包括：
[0039] 將獲取的粘蟲板圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將圖像二值化；
[0040] 對所述二值化圖像進(jìn)行濾波去噪；
[0041] 將相鄰兩段時(shí)間獲取的二值化濾波去噪圖像做差運(yùn)算，得到害蟲增量圖；
[0042] 對所述增量圖進(jìn)行形態(tài)特征和顏色特征提取，并將特征值歸一化；
[0043] 對所述特征歸一化后的增量圖進(jìn)行害蟲分類，并計(jì)算每種靶標(biāo)害蟲的數(shù)量，得到 相鄰兩段時(shí)間內(nèi)不同害蟲種類的增加數(shù)量；
[0044] 將所述增加數(shù)量與上次拍照粘蟲板的害蟲數(shù)量相加，獲取當(dāng)前粘蟲板的不同種類 害蟲的總數(shù)量。
[0045] 可選的，獲取單位面積粘蟲板粘著物的面積，具體包括：
[0046] 將獲取的粘蟲板圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將圖像二值化；
[0047] 對所述二值化圖像進(jìn)行分割，獲取粘著物的面積；
[0048] 將粘著物的面積除以粘蟲板的面積，得到單位面積粘蟲板的粘著物的面積。
[0049] 可選的，所述粘蟲板的自動更換主要包括：根據(jù)所述單位面積粘蟲板上粘著物的 面積判斷是否需要更換粘蟲板或設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間更換粘蟲板；
[0050] 若根據(jù)所述單位面積粘蟲板上粘著物的面積判斷是否需要更換粘蟲板，具體為：
[0051] 當(dāng)單位面積粘蟲板的粘著物的面積達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述第一控制器觸發(fā)第二控制 器，所述第二控制器通過控制該粘著物的面積達(dá)到預(yù)設(shè)值的粘蟲板所對應(yīng)的電機(jī)工作，自 動將該粘蟲板進(jìn)行更換；
[0052] 若設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間更換粘蟲板，具體為：
[0053] 當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，所述第一控制器觸發(fā)第二控制器，所述第二控制器通過控制 第一電機(jī)或第三電機(jī)工作，自動將與所述第一電機(jī)或第三電機(jī)對應(yīng)的粘蟲板進(jìn)行更換。
[0054] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供了一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測 方法，該裝置通過單位面積粘著物面積判斷是否需要更換粘蟲板，通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)粘蟲 板的自動更換；或通過定時(shí)設(shè)置控制電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)粘蟲板自動更換，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易 于操作，提高了粘蟲板的更換效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0055] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)示意圖；
[0056] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0057] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的處理控制裝置的圖像處理步驟圖；
[0058] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 下面結(jié)合附圖，對發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清 楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0060] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：誘捕 裝置、圖像采集裝置和處理控制裝置；
[0061] 所述誘捕裝置，位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，用于通過粘蟲板誘捕害蟲；
[0062] 所述圖像采集裝置，位于所述誘捕單元的中央位置，用于采集所述誘捕裝置誘捕 的粘蟲板圖像；
[0063] 所述處理控制裝置，分別與所述誘捕裝置和所述圖像采集裝置相連，用于當(dāng)單位 面積粘蟲板上粘著物的面積超過預(yù)設(shè)閥值或到達(dá)更換預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，通過控制誘捕裝置實(shí)現(xiàn) 粘蟲板的自動更換。
[0064] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，本發(fā)明采用兩個(gè) 色誘誘捕單元進(jìn)行舉例說明。誘捕單元由性誘誘捕單元1和色誘誘捕單元2組成，性誘誘 捕單元位于害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，用于誘捕蛾類害蟲；色誘誘捕單元位于性誘誘捕單 元上方的左右兩側(cè)，用于誘捕蚜蟲、白粉虱、薊馬等。每個(gè)誘捕裝置可獨(dú)立進(jìn)行工作，可根據(jù) 實(shí)際需要選擇其中的1至多個(gè)進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)性誘害蟲監(jiān)測或色誘害蟲監(jiān)測或同時(shí)實(shí)現(xiàn)性 誘、色誘害蟲監(jiān)測。
[0065] 性誘誘捕單兀1由誘捕室4、第一粘蟲板模塊、第一防雨蓋17、誘芯5、電動遮光模 塊組成。誘捕室4為梯形屋。第一粘蟲板模塊位于誘捕室4下方，包括第一粘蟲板8、第一 粘蟲板輪軸16、第一電機(jī)裝置10、刮蟲刀具9、害蟲回收盒11。第一粘蟲板8為卷筒式粘蟲 板，其結(jié)構(gòu)與膠帶類似，一面涂有粘蟲膠，另一面有隔離層。第一電機(jī)裝置10包括第一電 機(jī)、第一驅(qū)動輪、第一卷管、第一尾塞、第一尾塞安裝坐、第一電機(jī)安裝坐等，第一電機(jī)位于 第一卷管中，第一尾塞安裝坐、第一電機(jī)安裝坐位于第一卷管的兩側(cè)，第一電機(jī)的一端通過 第一驅(qū)動輪與第一卷管相連，第一卷管與第一尾塞相連，第一尾塞固定于第一尾塞安裝坐， 第一電機(jī)另一端固定于第一電機(jī)安裝坐。所述第一粘蟲板8的一端固定于所述第一粘蟲板 輪軸16上，并穿過所述誘捕室后，所述第一粘蟲板的另一端固定于由所述第一電機(jī)控制的 所述第一卷管上，所述第一粘蟲板輪軸16與所述第一電機(jī)均位于所述第一粘蟲板8的下 方；其中，固定于所述第一粘蟲板輪軸16的所述第一粘蟲板8的一端為所述第一粘蟲板8 的出口端，固定于由所述第一電機(jī)控制的所述第一卷管上的所述第一粘蟲板的另一端為所 述第一粘蟲板的入口端；刮蟲刀具9為傾斜式，位于第一粘蟲板8往下穿的入口端，刀口沖 右上方，刀面有粘膠隔離層，用于刮除粘蟲板上的害蟲。害蟲回收盒11位于刮蟲刀具9的 下方，用于接收刮除的害蟲。第一防雨蓋17防止雨水從第一粘蟲板8的出口端和入口端落 入處理控制裝置。第一粘蟲板8上方掛誘芯5,誘芯5為一種或多種。害蟲入口設(shè)置于梯 形屋前后兩端。誘捕室頂端為電動遮光模塊，電動遮光模塊由第二電機(jī)裝置3、卷線器、卷 簾6、彈簧卷管7、鋼繩組成。第二電機(jī)裝置3包括第二電機(jī)、第二驅(qū)動輪、第二卷管、第二尾 塞、第二尾塞安裝坐、第二電機(jī)安裝坐等，第二電機(jī)位于第二卷管中，第二尾塞安裝坐、第二 電機(jī)安裝坐位于第二卷管的兩側(cè)，第二電機(jī)的一端通過第二驅(qū)動輪與第二卷管相連，第二 卷管與第二尾塞相連，第二尾塞固定于第二尾塞安裝坐，第二電機(jī)另一端固定于第二電機(jī) 安裝坐；卷線器與第二卷管相連；卷簾6為抗拉不透光防雨卷簾材料，卷簾6 -端與彈簧卷 管7相連，別一端通過鋼繩與卷線器相連；第二電機(jī)提供動力，彈簧提供回卷拉力，通過電 機(jī)、彈簧的相互運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)遮光簾的張開、回卷。
[0066] 色誘誘捕單元2包括箱體、第二粘蟲板模塊和第二防雨蓋26,所述第二粘蟲板模 塊設(shè)于所述箱體中。第二粘蟲板模塊由第二粘蟲板19,第二粘蟲板輪軸18,粘蟲板壓輪21， 第三電機(jī)裝置20組成，第二粘蟲板19為卷筒式粘蟲板，其結(jié)構(gòu)與膠帶類似，一面涂有粘蟲 膠，另一面有隔離層；第三電機(jī)裝置20包括第三電機(jī)、第三驅(qū)動輪、第三卷管、第三尾塞、第 三尾塞安裝坐、第三電機(jī)安裝坐等，第三電機(jī)位于第三卷管中，第三尾塞安裝坐、第三電機(jī) 安裝坐位于第三卷管的兩側(cè)，第三電機(jī)的一端通過第三驅(qū)動輪與第三卷管相連，第三卷管 與第三尾塞相連，第三尾塞固定于第三尾塞安裝坐，第三電機(jī)另一端固定于第三電機(jī)安裝 坐。所述箱體位于性誘誘捕單元的上方，所述第二粘蟲板19垂直放置于所述箱體上，所述 第二粘蟲板輪軸18位于所述箱體的下端，所述第三電機(jī)位于所述箱體的上端，所述第二粘 蟲板19 一端固定于所述第二粘蟲板輪軸，并穿過所述箱體表面后，另一端固定于由所述第 三電機(jī)控制的所述第三卷管上；其中，固定于所述第二粘蟲板輪軸18的所述第二粘蟲板19 的一端為所述第二粘蟲板的出口端，固定于由所述第三電機(jī)控制的所述第三卷管上的所述 第二粘蟲板的另一端為所述第二粘蟲板19的入口端；所述粘蟲板壓輪21由一對輪軸組成， 粘蟲板內(nèi)側(cè)的輪軸為固定式，外側(cè)輪軸為可滾動式，固定于所述第二粘蟲板的入口端，用于 將誘捕的蟲體壓平，有利于粘蟲板的回卷。粘蟲板具有顏色，為黃色、藍(lán)色等。多個(gè)色誘誘 捕裝置可選擇一樣或不一樣顏色的粘蟲板，用于誘捕同一種或不同種類的害蟲。
[0067] 圖像采集裝置主要位于性誘誘捕裝置的上方，兩個(gè)色誘誘捕裝置的中間位置，包 括云臺23、攝相機(jī)24、環(huán)形燈25、光照傳感器，光照傳感器位于主控制器所在箱體的外側(cè)， 圖像采集裝置與第一控制器相連14。
[0068] 處理控制裝置包括第一控制器14、第二控制器15、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、地理位置獲取 單元。
[0069] 所述第一控制器14與所述第二控制器15相連，所述第二控制器15分別與所述 第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)相連，所述第二控制器15通過控制所述第一電機(jī)和第三電 機(jī)，實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換，所述第二控制器15通過控制第二電機(jī)，實(shí)現(xiàn)卷簾的回卷與張 開；所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與所述第一控制器14相連，用于將所采集的圖像、害蟲計(jì)數(shù)結(jié)果發(fā) 送至遠(yuǎn)程終端；所述地理位置獲取單元與所述第一控制器14相連，用于獲取所述害蟲監(jiān)測 系統(tǒng)所處的地理位置信息。
[0070] 第一控制器14為DSP或工控機(jī)，第一控制器14包括圖像采集控制模塊、圖像處理 模塊、比較模塊、電機(jī)控制模塊、顯示與設(shè)置模塊，用于控制各個(gè)部件的正常工作。
[0071] 圖像采集控制模塊通過設(shè)置間隔時(shí)間，定時(shí)進(jìn)行圖像采集，由第一控制器14和第 二控制器15控制遮光簾的回卷與張開，由第一控制器14控制云臺的轉(zhuǎn)動以及環(huán)形燈的開 與關(guān)、攝相機(jī)進(jìn)行圖像的自動獲取。
[0072] 圖像處理模塊包括害蟲識別計(jì)數(shù)模塊、粘蟲板粘著物面積計(jì)算模塊兩部分，粘蟲 板粘著物面積計(jì)算用于控制粘蟲板的自動更換。
[0073] 比較模塊，將當(dāng)前圖像的單位面積粘蟲板的粘著物面積與單位面積粘蟲板上的粘 著物面積閾值進(jìn)行比較，若超過閾值，第一控制器觸發(fā)第二控制器，第二控制器控制當(dāng)前粘 蟲板所對應(yīng)第一電機(jī)或第三電機(jī)進(jìn)行粘蟲板更換。
[0074] 電機(jī)控制模塊，包括兩部分，一是控制粘蟲板模塊的第一電機(jī)和第三電機(jī)進(jìn)行粘 蟲板更新，只需單向旋轉(zhuǎn)；二是控制遮光裝置的第二電機(jī)進(jìn)行遮光簾的張開、回卷，電機(jī)需 設(shè)置成正、反向旋轉(zhuǎn)。更新粘蟲板的第一電機(jī)和第三電機(jī)可設(shè)置成定時(shí)控制粘蟲板的更新 或根據(jù)粘著物面積控制粘蟲板的更新。定時(shí)控制根據(jù)害蟲發(fā)生發(fā)展的特點(diǎn)，設(shè)置粘蟲板更 換的時(shí)間間隔，實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更新。根據(jù)粘著物面積控制的更新是將當(dāng)前圖像的單位 面積粘蟲板的粘著物面積與單位面積粘蟲板上的粘著物面積閾值進(jìn)行比較，若超過閾值， 則觸發(fā)第一電機(jī)或第三電機(jī)工作，自動實(shí)現(xiàn)當(dāng)前粘蟲板更新。應(yīng)用電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)控制粘蟲 板更新的長度?？刂普诠夂煹牡诙姍C(jī)根據(jù)定時(shí)照相的設(shè)置，照相前回卷遮光簾，照相后張 開遮光簾。
[0075] 顯示與設(shè)置模塊用于設(shè)置包括靶標(biāo)害蟲種類、粘蟲板更新方式的選擇，圖像采集 時(shí)間、位置、光照閾值、粘蟲板粘著物面積閾值、計(jì)數(shù)結(jié)果顯示等進(jìn)行設(shè)置。
[0076] 第二控制器15為電機(jī)控制器，第二控制器15與第一控制器14、第一電機(jī)、第二電 機(jī)和第三電機(jī)相連，用于控制每臺電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的操作。第一電機(jī)與第二控制器15相連， 第二控制器15與第一控制器14相連。第二控制器15控制第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)第一粘蟲 板的自動更換；第二電機(jī)與第二控制器15相連，第二控制器15與第一控制器14相連，第二 控制器控制第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)卷簾的回卷與張開；第三電機(jī)與第二控制器15相連，第 二控制器15與第一控制器14相連，第二控制器控制第三電機(jī)的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)第二粘蟲板的自 動更換。
[0077] 上述的第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)在本實(shí)施例中可以為管狀電機(jī)等電機(jī)，但 本發(fā)明不僅限于用管狀電機(jī)來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的具體方案。
[0078] 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括3G模塊、路由器，害蟲監(jiān)測裝置上的害蟲圖像、害蟲計(jì)數(shù)結(jié)果 數(shù)據(jù)通過3G模塊中的SIM卡將信息發(fā)送到路由器，路由器通過有線或者無線的方式與遠(yuǎn)程 終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。
[0079] 地理位置信息獲取模塊即GPS模塊，與第一控制器相連，用于獲取害蟲監(jiān)測裝置 所處的地理位置信息。
[0080] 遠(yuǎn)程終端用于接收、處理分析從監(jiān)測裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0081] 所述系統(tǒng)還包括供電裝置，供電裝置包括蓄電池12、太陽能板22。蓄電池12位于 計(jì)數(shù)裝置的底部，太陽能板22位于計(jì)數(shù)裝置頂端，為控制器、攝相機(jī)、電機(jī)等提供電源。
[0082] 支架13為不銹鋼材料，用于固定監(jiān)測裝置。
[0083] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的處理控制裝置的圖像處理步驟圖，如圖3所示，害蟲識 別計(jì)數(shù)方法步驟如下：
[0084] 101、當(dāng)害蟲識別模塊接收到圖像采集裝置發(fā)送的圖像后，將彩色圖像轉(zhuǎn)為灰度圖 像，并將圖像二值化；
[0085] 102、對二值圖像進(jìn)行濾波去噪；
[0086] 103、將本次二值化圖像與上次二值化圖像做差運(yùn)算，得到害蟲增量圖；
[0087] 104、對增量圖進(jìn)行形態(tài)特征、顏色特征提取，并將特征值歸一化；
[0088] 105、應(yīng)用最小距離分類器進(jìn)行害蟲分類，并計(jì)算出每種靶標(biāo)害蟲的數(shù)量，若為其 它物質(zhì)則剔除不計(jì)數(shù)，每張?jiān)隽繄D的計(jì)數(shù)結(jié)果為當(dāng)前時(shí)間至上次拍照時(shí)間之間的不同種類 害蟲的增加數(shù)量；
[0089] 106、將當(dāng)前增量與上次拍照粘蟲板累計(jì)害蟲數(shù)量相加，獲得當(dāng)前粘蟲板的不同種 類害蟲總數(shù)量，將害蟲計(jì)數(shù)結(jié)果以及對應(yīng)的時(shí)間信息存入害蟲計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)庫。
[0090] 粘蟲板粘著物面積計(jì)算步驟如下：
[0091] 107、粘蟲板粘著物面積計(jì)算模塊對當(dāng)前害蟲二值化圖像進(jìn)行分割，獲取粘著物的 面積；
[0092] 108、將粘著物面積除以粘蟲板面積，得到單位面積粘蟲板的粘著物的面積。
[0093] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程圖，如圖4所示，該監(jiān)測系統(tǒng) 的工作流程具體如下：
[0094] 蓄電池12、太陽能板22組成供電系統(tǒng)，為監(jiān)測系統(tǒng)提供電源。將粘蟲板模塊安裝 于各個(gè)誘捕裝置，將誘芯5掛于性誘誘捕裝置中央。開啟電源，將各模塊初始化，對裝置進(jìn) 行設(shè)置，包括靶標(biāo)害蟲種類、粘蟲板更新方式的選擇，對圖像采集時(shí)間、位置、光照閾值、粘 蟲板粘著物面積閾值等進(jìn)行設(shè)置，圖像采集時(shí)間可設(shè)置成性誘害蟲不活動的時(shí)間，如白天 光照強(qiáng)的時(shí)候。誘芯的氣味通過空氣散發(fā)或是粘蟲板的顏色吸引靶標(biāo)害蟲，性誘的靶標(biāo)害 蟲穿過誘捕室的入口，飛至誘芯附近，由于誘芯離粘蟲板較近，害蟲繞誘芯飛行或停在粘蟲 板上休息時(shí)被粘住，色誘的害蟲由于趨向顏色而被粘蟲板粘住。設(shè)定的圖像采集時(shí)間到達(dá) 時(shí)，光照傳感器檢測光照強(qiáng)度，若光照強(qiáng)度小于設(shè)定的閾值時(shí)，則拍照前打開環(huán)形燈25,拍 照結(jié)束后關(guān)閉環(huán)形燈25。由第一控制器14通過第二控制器15控制遮光簾6回卷，攝相機(jī) 24對性誘粘蟲板進(jìn)行拍照，拍照后遮光簾6張開；然后第一控制器14控制云23臺旋轉(zhuǎn)，攝 相機(jī)24從下方旋轉(zhuǎn)90度到左側(cè)，正對左側(cè)的色誘粘蟲板進(jìn)行拍照；接著第一控制器14控 制云臺旋轉(zhuǎn)，攝相機(jī)24從左側(cè)旋轉(zhuǎn)180度到右側(cè)，正對右側(cè)的色誘粘蟲板進(jìn)行拍照。拍照后 的照片傳入第一控制器14,由圖像處理模塊進(jìn)行粘著物面積計(jì)算、害蟲識別計(jì)數(shù)。獲得單位 面積粘蟲板的粘著物面積、單位拍照間隔期的不同種類害蟲增加的數(shù)量，并獲取當(dāng)前粘蟲 板不同種類害蟲的總數(shù)量。若粘蟲板的更新模式為根據(jù)單位面積粘蟲板的粘著物面積值進(jìn) 行更新，當(dāng)單位面積粘蟲板的粘著物面積達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，第一控制器觸發(fā)第二控制器， 第二控制器通過控制該粘著物的面積達(dá)到預(yù)設(shè)值的粘蟲板所對應(yīng)的電機(jī)工作，自動將該粘 蟲板進(jìn)行更換；若粘蟲板的更新模式選擇為定時(shí)更新，當(dāng)定時(shí)時(shí)刻到達(dá)時(shí)，第一控制器觸發(fā) 第二控制器，第二控制器通過控制第一電機(jī)或第三電機(jī)工作，自動將與所述第一電機(jī)或第 三電機(jī)對應(yīng)的粘蟲板進(jìn)行更換。害蟲計(jì)數(shù)結(jié)果以及粘蟲板的圖像可通過數(shù)據(jù)發(fā)送模塊傳到 遠(yuǎn)程終端。
[0095] 以上所述各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述 各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前 述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范 圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：誘捕裝置、圖像采 集裝置和處理控制裝置； 所述誘捕裝置，位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，用于通過粘蟲板誘捕害蟲； 所述圖像采集裝置，位于所述誘捕單元的中央位置，用于采集所述誘捕裝置的粘蟲板 圖像； 所述處理控制裝置，分別與所述誘捕裝置和所述圖像采集裝置相連，用于當(dāng)單位面積 粘蟲板上粘著物的面積超過預(yù)設(shè)閥值或到達(dá)更換預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，通過控制誘捕裝置實(shí)現(xiàn)粘蟲 板的自動更換。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述誘捕裝置包括性誘誘捕單元（1)和色誘 誘捕單元（2); 所述性誘誘捕單元（1)位于所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的中央位置，所述色誘誘捕單元（2)位 于所述性誘誘捕單元（1)的上方。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述性誘誘捕單元包括誘捕室（4)、第一粘 蟲板模塊、誘芯（5)、第一防雨蓋（17)和電動遮光模塊； 所述第一粘蟲板模塊位于所述誘捕室（4)下方，所述第一粘蟲板模塊包括第一粘蟲板 (8)、第一粘蟲板輪軸（16)、第一電機(jī)裝置（10)、刮蟲刀具（9)和害蟲回收盒（11); 所述第一電機(jī)裝置（10)包括第一電機(jī)和第一卷管； 所述第一粘蟲板（8)的一端固定于所述第一粘蟲板輪軸（16)上，穿過所述誘捕室（4) 后，所述第一粘蟲板（8)的另一端固定于由所述第一電機(jī)控制的所述第一卷管上，所述第 一粘蟲板輪軸（16)與所述第一電機(jī)均位于所述第一粘蟲板（8)的下方； 其中，固定于所述第一粘蟲板輪軸（16)的所述第一粘蟲板（8)的一端為所述第一粘蟲 板（8)的出口端，固定于由所述第一電機(jī)控制的所述第一卷管上的所述第一粘蟲板（8)的 另一端為所述第一粘蟲板（8)的入口端； 所述刮蟲刀具（9)安裝于所述第一粘蟲板（8)的入口端，用于刮除第一粘蟲板（8)上 的害蟲，所述害蟲回收盒（11)位于所述刮蟲刀具（9)的下方，用于接收所述刮蟲刀具刮除 的害蟲； 所述誘芯（5)掛于所述第一粘蟲板（8)的上方，所述第一防雨蓋（17)分別位于所述第 一粘蟲板（8)的兩端，用于防止雨水從第一粘蟲板的出口端和入口端落入所述處理控制裝 置上； 所述電動遮光模塊位于所述誘捕室的頂端，所述電動遮光模塊包括第二電機(jī)裝置（3)、 卷簾（6)、彈簧卷管（7)、卷線器和鋼繩； 所述第二電機(jī)裝置（3)包括第二電機(jī)、第二卷管； 所述卷簾（6) -端與所述彈簧卷管（7)相連，另一端通過所述鋼繩與所述卷線器相連， 所述卷線器與第二卷管相連，所述第二卷管與所述第二電機(jī)（3)相連。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述色誘誘捕單元（2)包括箱體、第二粘蟲 板模塊和第二防雨蓋（26)，所述第二粘蟲板模塊設(shè)于所述箱體中； 所述第二粘蟲板模塊包括：第二粘蟲板（19)、第二粘蟲板輪軸（18)、粘蟲板壓輪（21) 和第三電機(jī)裝置（20); 所述第三電機(jī)裝置（20)包括第三電機(jī)和第三卷管； 所述箱體位于性誘誘捕單元的上方，所述第二粘蟲板垂直放置于所述箱體上，所述第 二粘蟲板輪軸位于所述箱體的下端，所述第三電機(jī)位于所述箱體的上端，所述第二粘蟲板 一端固定于所述第二粘蟲板輪軸，并穿過所述箱體表面后另一端固定于由所述第三電機(jī)控 制的所述第三卷管上； 其中，固定于所述第二粘蟲板輪軸的所述第二粘蟲板的一端為所述第二粘蟲板的出口 端，固定于由所述第三電機(jī)控制的所述第三卷管上的所述第二粘蟲板的另一端為所述第二 粘蟲板的入口端； 所述粘蟲板壓輪固定于所述第二粘蟲板的入口端，用于將誘捕的蟲體壓平。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括云臺（23)、攝相機(jī) (24)、環(huán)形燈（25)。
6. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理控制裝置包括第一控制器（14)、第 二控制器（15)、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和地理位置獲取單元； 所述第一控制器（14)與所述第二控制器（15)相連，所述第二控制器（15)分別與所述 第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)相連，所述第二控制器（15)通過控制所述第一電機(jī)和第三 電機(jī)，實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換，所述第二控制器（15)通過控制第二電機(jī)，實(shí)現(xiàn)卷簾的回卷 與張開； 所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與所述第一控制器（14)相連，用于將所采集的圖像、害蟲計(jì)數(shù)結(jié)果 發(fā)送至遠(yuǎn)程終端； 所述地理位置獲取單元與所述第一控制器（14)相連，用于獲取所述害蟲監(jiān)測系統(tǒng)所 處的地理位置信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括供電裝置，所述供電裝置與 所述處理控制裝置相連，所述供電裝置包括蓄電池（12)和太陽能板（22); 所述蓄電池（12)位于所述誘捕裝置的下方，所述太陽能板（22)位于所述誘捕裝置的 上方。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種自動更換粘蟲板的害蟲監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法， 其特征在于，該方法包括： 誘捕害蟲； 獲取粘蟲板圖像； 通過所述粘蟲板圖像，獲取害蟲在一段時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)量以及粘蟲板粘著物的面積， 通過所述單位面積粘蟲板上粘著物的面積判斷是否需要更換粘蟲板或設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間更換 粘蟲板,并通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)粘蟲板的自動更換。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，獲取害蟲在一段時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)量的方法， 具體包括： 將獲取的粘蟲板圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將圖像二值化； 對所述二值化圖像進(jìn)行濾波去噪； 將相鄰兩段時(shí)間獲取的二值化濾波去噪圖像做差運(yùn)算，得到害蟲增量圖； 對所述增量圖進(jìn)行形態(tài)特征和顏色特征提取，并將特征值歸一化； 對所述特征歸一化后的增量圖進(jìn)行害蟲分類，并計(jì)算每種靶標(biāo)害蟲的數(shù)量，得到相鄰 兩段時(shí)間內(nèi)不同害蟲種類的增加數(shù)量； 將所述增加數(shù)量與上次拍照粘蟲板的害蟲數(shù)量相加，獲取當(dāng)前粘蟲板的不同種類害蟲 的總數(shù)量。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，獲取單位面積粘蟲板粘著物的面積，具體 包括： 將獲取的粘蟲板圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并將圖像二值化； 對所述二值化圖像進(jìn)行分割，獲取粘著物的面積； 將粘著物的面積除以粘蟲板的面積，得到單位面積粘蟲板的粘著物的面積。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述粘蟲板的自動更換主要包括：根據(jù) 所述單位面積粘蟲板上粘著物的面積判斷是否需要更換粘蟲板或設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間更換粘蟲 板； 若根據(jù)所述單位面積粘蟲板上粘著物的面積判斷是否需要更換粘蟲板，具體為： 當(dāng)單位面積粘蟲板的粘著物的面積達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述第一控制器觸發(fā)第二控制器， 所述第二控制器通過控制該粘著物的面積達(dá)到預(yù)設(shè)值的粘蟲板所對應(yīng)的電機(jī)工作，自動將 該粘蟲板進(jìn)行更換； 若設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間更換粘蟲板，具體為： 當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，所述第一控制器觸發(fā)第二控制器，所述第二控制器通過控制第一 電機(jī)或第三電機(jī)工作，自動將與所述第一電機(jī)或第三電機(jī)對應(yīng)的粘蟲板進(jìn)行更換。
【文檔編號】A01M1/16GK104186449SQ201410403966
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】陳梅香, 李文勇, 杜曉偉, 孫傳恒, 李明, 牛霆葳, 張勇, 錢建平, 楊信廷 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心