一種激光滅蟲設備的制作方法
【專利摘要】本發明是一種激光滅蟲設備，通過聲頻接收器對害蟲翅膀振動頻率的接收，單片機對害蟲種類進行智能判斷，通過CCD圖像傳感器拍攝空間圖像的變化和單片機對數據的處理確定害蟲的空間坐標，脈沖激光經過凸透鏡和聲光調制器將光束迅速擊滅害蟲，整個過程僅需10-20毫秒。本發明實現了對特定害蟲的智能選擇和無污染滅蟲的效果，能夠在極短時間內消滅害蟲，對控制疾病傳播，減少農林業農藥污染，起到極大的推動作用。
【專利說明】一種激光滅蟲設備
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種激光滅蟲設備，可以在短時間內主動捕獲消滅大量的害蟲。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在各種病蟲害中，蚊子是最嚴重的公共衛生問題。通過雌蚊的吸血，極易引起疾病的傳播，目前可通過雌蚊傳播的疾病有80余種，極大地危害著人類的健康。所以，一種高效滅蚊裝置一直是人們討論的熱點話題。在農業生產中，瓢蟲蝗蟲等害蟲危害農業生產，影響農產品質量和產量，而常規的化學試劑滅蟲方法會在農產品表面殘留大量農藥，嚴重影響食品安全，對土壤和水質也產生嚴重污染。
[0003]目前，滅蚊方法主要分為三種，生物、化學和物理法。生物法，主要是通過誘蟲劑引誘害蟲進入，然后通過高壓電滅蟲。這種方法的弊端是無法有效的吸引害蟲進入電網區域，對害蟲生物學習性的了解還有待人們的進一步研究。化學法是市場上最常見滅蟲方法，例如滅蚊，主要有燃燒蚊香和電熱蚊香，通過燃燒或者電加熱，使蚊香中的化學物質揮發到空氣中起到了良好的滅蚊作用，但是長期使用化學物質不僅對蚊子會產生抗藥性問題，而且危害人體健康污染生活環境。目前農林業最主要殺蟲方式是依靠農藥殺蟲，農藥殺蟲能起到立竿見影的效果，然而由此帶來的后續問題也層出不窮，大量農藥在農產品表面的殘留和隨土壤的滲透，給食品安全帶來隱患的同時也嚴重的污染了土壤水質，以及引起生物鏈的破壞。近年來超聲驅蟲是興起的滅蟲新方法，屬于物理滅蟲法。超聲驅蟲依靠設備發射與害蟲翅膀振動頻率相同的超聲波，引起害蟲翅膀的共振，使害蟲飛翔功能紊亂。這種方法只能起到驅趕的作用，不能實現滅蟲的實質作用。
【發明內容】
[0004]為了克服現有的滅蟲法不能在害蟲密集區高效滅蟲，對人體健康危害和污染環境的缺點，本發明專利提供一種 新型滅蟲裝置，該激光裝置采用毫瓦級激光不僅不會影響人體健康污染環境而且通過計算機軟件設備可以進行主動捕獲滅蟲。
[0005]本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案是:將聲頻接收器、CCD圖像傳感器、脈沖激光器(毫瓦級)同單片機連接，脈沖激光器再與聲光調制器、透鏡、聲光調制器依次連接。
[0006]本發明專利的激光滅蟲設備中CXD視角為120°，用一個旋轉步進電機連接設備，這樣可以形成一種全景掃描。每隔一段時間轉動120°拍攝一張背景照片為NI。如果在這段時間內沒有害蟲飛入則CCD處于休眠狀態；以蚊子為例其翅膀振動頻率約為600Hz，如果在這段時間內有蚊子飛入音頻接受器范圍內時，音頻接收器接收到蚊子振動翅膀的頻率。CCD開始連續兩次閃光拍出兩組數據，分別為N2，N3。進行做差運算N4=N2-N1，N5=N3_N2，通過N4就可以找出背景與第一次拍攝的不同點，通過N5就可以算出蚊子的位置和飛行速度。對這些點進行去同存異后就得到差值角坐標。啟動脈沖激光發出一束脈沖激光，激光通過聲光調制器，利用聲光效應所產生的布雷格衍射的特點，實現對激光束傳播方向的控制，發散激光通過凸透鏡后在焦點處形成匯聚光，將光線進行縱向偏轉到指定的角度，傳到第二個聲光調制器上，將光進行橫向偏轉，將CCD采集到得蚊子擊落。
[0007]本發明專利可以實現對目標害蟲的篩選判斷，在短時間內實現害蟲位置和速度的判斷，通過激光迅速擊滅害蟲。整個過程迅速安全，對人身安全健康和環境毫無影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為激光滅蟲設備結構圖
圖中I聲頻接收器2CCD圖像傳感器3脈沖激光源4透鏡5聲光調制器6聲光調制
器
圖2為激光滅蚊設備三維圖。
【具體實施方式】
[0009]本發明專利附圖1中激光滅蟲設備的CXD圖像傳感器2視角為120°，用一個旋轉步進電機連接設備，每隔一段時間轉動120°，CXD圖像傳感器2可以形成一種全景掃描。由于每種害蟲飛行時翅膀振動頻率不同，根據所需消滅害蟲的種類，可以在單片機設定特定害蟲翅膀的振動頻率。當有音頻信號進入監控空間時，音頻接收器I開始接受音頻信號，通過單片機數據處理與已設定的該害蟲翅膀特定振動頻率數據進行比對，如果數據結果不一致，證明發出該頻率信號的不是激光滅蟲設備的目標害蟲，CCD圖像傳感器2繼續處于休眠狀態。如果數據結果一致，說明發出該頻率信號的為該類目標害蟲，單片機傳輸工作信號給CCD圖像傳感器2，CCD圖像傳感器2拍攝圖片NI。間隔10毫秒后CXD圖像傳感器2以相同間隔時間拍出兩組數據，分別為N2，N3。單片機進行做差運算N4 = N2-NI, N5= N3-N2 ,通過N4就可以找出背景與第一次拍攝的不同點，通過N5就可以算出害蟲的位置和飛行速度。對這些點進行去同存異后就得到差值極坐標，即在監控空間中該目標害蟲的空間坐標。聲光調``制器的工作原理是利用聲光效應所產生的布雷格衍射的特點，實現對激光束傳播方向的控制。單片機啟動脈沖激光3發出一束脈沖激光，激光通過凸透鏡4將光線在焦點處進行匯聚，發射給垂直放置的聲光調制器5進行縱向偏轉到指定的角度，再傳到水平放置的聲光調制器6上，經橫向偏轉的激光將CCD采集到得的害蟲擊落。
【權利要求】
1.一種激光滅蟲設備，由單片機、聲頻接收器、CCD圖像傳感器、脈沖激光器、聲光調制器、凸透鏡電連接而成，其特征是:單片機連接聲頻接收器、CXD圖像傳感器和脈沖激光器，對聲頻數據和圖像數據進行處理，對脈沖激光器進行開關控制，聲光調制器和凸透鏡組合將脈沖激光射向任意方向。
2.根據權利要求1所述的激光滅蟲設備，其特征是:聲頻接收器接收翅膀扇動頻率，將數據傳輸給單片機，該頻率數據與單片機中儲存的目標害蟲翅膀的扇動頻率數據對比，判斷是否為目標害蟲。
3.根據權利要求1所述的激光滅蟲設備，其特征是:CCD圖像傳感器可通過步進電機旋轉間隔進行360°全景掃描。
4.根據權利要求1所述的激光滅蟲設備，其特征是:單片機傳輸工作信號給CCD圖像傳感器，CCD圖像傳感器拍攝圖片NI，間隔幾個毫秒后C⑶圖像傳感器拍出兩組數據，分別為N2，單片機進行做差運算N4 二 N2-N1,通過N4就可以找出背景與第一次拍攝的不同點，確定害蟲的空間極坐標。
5.根據權利要求1所述的激光滅蟲設備，其特征是:單片機啟動脈沖激光發出一束脈沖激光，激光通過聲光調制器將光線進行縱向偏轉到指定的角度，光線通過凸透鏡后形成平行光線，傳到聲光調制器上，光線進行橫向偏轉，射出的激光通過害蟲所在的空間點。
6.根據權利要求1所述的激光滅蟲設備，其特征是:CCD圖像傳感器間隔幾個毫秒后以相同間隔時間拍出兩組數據，分別為N2、N3，N5= H3-N2 ,通過N5就可以算出害蟲的位置和飛行速度。
7.根據權利要求1所述`的激光滅蟲設備，其特征是:兩個聲光調制器相互垂直排列。
【文檔編號】A01M1/22GK103783016SQ201310117483
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年4月7日 優先權日:2013年4月7日
【發明者】馬兆遠 申請人:北京志光伯元科技有限公司