一種害蟲誘捕計數裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種害蟲計數裝置，包括：箱體以及設置在箱體上的誘捕室（1）、高壓電網（2）、集蟲漏斗（3）、紅外傳感器單元（4）、圖像采集單元（5）、害蟲載物臺（6）、主控制器單元（8）。本實用新型提供的害蟲誘捕計數裝置中，同時結合紅外計數技術和圖像計數技術對害蟲進行計數，能夠避免單一計數造成的準確率較低的問題，同時由于圖像采集單元是在紅外傳感器單元的觸發下采集圖像信息，能夠實現基于紅外計數和圖像計數兩種計數結果的相互校驗，進一步提高害蟲計數的準確性。
【專利說明】一種害蟲誘捕計數裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農業【技術領域】，尤其涉及到一種害蟲誘捕計數裝置。
【背景技術】
[0002]田間害蟲種類多、數量大，且發生代數多，對農業生產造成了很大的影響。害蟲種類和數量的獲取是害蟲精準防治的前提，目前害蟲種類識別與計數主要靠人工到田間進行抽樣調查、清點誘集器里的害蟲等方法，這些方法耗時、費力，監測人員的工作量大，主觀因素影響大，數據應用的時效性差，無法實現害蟲的實時預測預報，離生產實際需求還有一定差距。為了解決害蟲種類識別、數量數據獲取上費時、費力的問題，一些新的害蟲自動監測識別與計數的新技術不斷被探索，目前主要的監測技術有紅外傳感器、機器視覺技術等，這些技術的發展提高了害蟲自動識別與計數的效率，極大促進了害蟲監測自動化的發展。
[0003]基于紅外傳感器的害蟲監測計數的優點是計數速度快，對環境條件要求較低，抗干擾性強，適合在野外環境中進行害蟲的監測應用，適合于性誘劑引誘的害蟲誘捕器中使用，但該技術也存在著其它雜物落入而造成的多計數的問題。如專利:US2009/0252284A1應用紅外傳感器進行害蟲實時監測計數；韓國專家Kim等基于紅外傳感器進行蘋果園梨小食心蟲的遠程實時監測，監測數據由CDMA發送到相關網站，實現害蟲的遠程監測(Kim YG, Jung SC, Kim Y,Lee YT,2011.Real-time monitoring of oriental fruitmoth, Grapholita molesta, populations using a remote sensing pheromone trap inapple orchards.J.Asia P.Ent.，14:259-262.)。上述專利于田間應用中容易受到非革巴標害蟲雜物的干擾，對計數結果的準確性造成了一定的影響。因此，基于紅外計數結果的準確性還需要人工去核對，而且無法知道那個時間段的計數結果有問題。
[0004]基于機器視覺圖像的昆蟲自動識別與計數技術具有省時省力、智能化等優點，目前該方法已成為田間害蟲自動識別、計數的一種主要方法。為了監測田間飛行性害蟲，應用高壓電網電擊將害蟲擊死是一種常用的方法，高壓電網電擊后會造成害蟲肢體殘缺。圖像處理過程中所提取的特征會與肢體較完整的害蟲產生較大的差異，導致靶標害蟲的誤識另IJ，降低靶標害蟲識別的準確率。
[0005]專利201310230631實用新型了一種害蟲誘捕室和害蟲遠程識別監控系統，基于紅外傳感器獲取害蟲數量信息，通過采集圖像信息進行害蟲分類。但該系統未基于紅外傳感器進行照相觸發，以及未對紅外計數結果和圖像計數結果進行校驗。
[0006]紅外傳感器與機器視覺是田間害蟲計數的重要方法，由于基于紅外傳感器的害蟲計數與基于機器視覺的害蟲計數都存在著不同的缺陷，因此有必要建立一種基于紅外傳感器、機器視覺優勢互補的害蟲自動計數裝置，以提高害蟲計數準確率。
實用新型內容
[0007](一)要解決的技術問題
[0008]本實用新型提供了一種害蟲誘捕計數裝置，以解決現有技術中的害蟲誘捕計數裝置準確率較差的問題。
[0009](二)技術方案
[0010]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種害蟲誘捕計數裝置，包括:箱體以及設置在箱體上的誘捕室(I)、高壓電網(2)、集蟲漏斗(3)、紅外傳感器單元(4)、圖像采集單元
(5)、害蟲載物臺(6)、主控制器單元(8);
[0011]其中所述高壓電網(2)位于所述誘捕室(I)內，所述集蟲漏斗(3)位于所述高壓電網(2)的下方，所述紅外傳感器單元(4)位于集蟲漏斗(3)的下部通道上；所述害蟲載物臺(6)位于集蟲漏斗(3)的下方，所述圖像采集單元(5)的位置與所述害蟲載物臺(6)相對應；所述紅外傳感器單元(4)與所述圖像采集單元(5)相連，并在感應到紅外信號后觸發圖像采集單元(5)采集圖像；
[0012]所述主控制器單元(8)包括紅外計數模塊、圖像計數模塊，其中所述紅外計數模塊與所述紅外傳感器單元(4)相連，所述圖像計數模塊與所述圖像采集單元(5)相連。
[0013]優選的，所述計數裝置還包括:
[0014]害蟲回收單元(7)，位于所述害蟲載物臺(6)的下方；
[0015]所述害蟲載物臺(6)還包括電動條刷，用于將害蟲推入害蟲回收單元(7)中。
[0016]優選的，害蟲回收單元(7 )采用抽屜式設計。
[0017]優選的，所述計數裝置還包括:計數顯示與設置模塊(9)，所述計數顯示與設置模塊(9 )位于箱體外部，且與所述主控制器單元(8 )相連。
[0018]優選的，所述誘捕室(I)為三角屋，三角屋的入口為孔洞型，且大小可根據靶標害蟲的大小進行調節。
[0019]優選的，所述誘捕室(I)中設置有M型防逃逸裝置。
[0020]優選的，所述高壓電網(2)呈垂直排列，且所述高壓電網(2)外設置有電動絕緣刷，用于定時清理粘于高壓電網上的害蟲。
[0021]優選的，紅外傳感器單元(4)包括若干個紅外傳感器，所述若干個紅外傳感器分上下兩層布置；且在依次接收到上層紅外傳感器和下層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數加1，在依次接收到下層紅外傳感器和上層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數減I。
[0022]優選的，每一層部署2對以上紅外傳感器，同一層紅外傳感器之間的間距可根據害蟲的大小進行調整。
[0023]優選的，所述圖像采集單元(5)包括CXD攝相機、環形燈。
[0024]優選的，所述計數裝置還包括蓄電池(10)，以及與所述蓄電池(10)相連的太陽能板(11)，所述太陽能板(11)置于所述箱體的上方，為蓄電池提供電源。
[0025]優選的，所述主控制器(8)包括通信模塊。
[0026]優選的，所述主控制器(8)還包括GPS模塊。
[0027](三)有益效果
[0028]本實用新型提供的害蟲誘捕計數裝置中，同時結合紅外計數技術和圖象計數技術對害蟲進行計數，能夠避免單一計數造成的準確率較低的問題，同時由于圖像采集單元是在紅外傳感器單元的觸發下采集圖像信息，實現基于紅外傳感器計數和圖像計數兩種計數結果的相互校驗進一步提高害蟲計數的準確性。【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型實施例提供的害蟲誘捕計數裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0032]本實用新型提供一種害蟲誘捕計數裝置，參見圖1，包括:
[0033]箱體以及設置在箱體上的誘捕室1、高壓電網2、集蟲漏斗3、紅外傳感器單元4、圖像采集單元5、害蟲載物臺6、主控制器單元8 ；
[0034]其中所述高壓電網2位于所述誘捕室I內，所述集蟲漏斗3位于所述高壓電網2的下方，所述紅外傳感器單元4位于集蟲漏斗3的下部通道上；所述害蟲載物臺6位于集蟲漏斗3的下方，所述圖像采集單元5的位置與所述害蟲載物臺6相對應；
[0035]所述主控制器單元8包括紅外計數模塊、圖像計數模塊，其中所述紅外計數模塊與所述紅外傳感器單元4相連，所述圖像計數模塊與所述圖像采集單元5相連。
[0036]這里的紅外傳感器單元與紅外計數模塊結合實現對害蟲計數的過程可以與現有技術中的對害蟲的紅外計數一致，即紅外傳感器單元在感應到紅外信號后，產生一個跳變信號，觸發紅外計數模塊對害蟲進行計數(將害蟲的數目加1)，圖像采集單元與圖像計數模塊結合實現對害蟲計數的過程也可以與現有技術一致，圖像采集單元在紅外傳感器的觸發閃光、拍照采集圖像，并發送到圖像計數模塊，圖像計數模塊對圖像信息進行分析，實現害蟲的計數。需要指出的是，如【背景技術】中所指出的，紅外計數技術和圖像計數技術都是較為成熟的技術，因此就為了實現本實用新型所提供的技術方案，并不需要進行相應的軟件上的改進。
[0037]優選的，如圖1所示，上述的計數裝置還包括:害蟲回收裝置7，位于所述害蟲載物臺6的下方，所述害蟲載物臺6還包括電動條刷，電動條刷由主芯片上的IO 口進行步進電機驅動器的控制，步進電機需要的供電電壓是12V，用主芯片的是六個IO 口分別控制步進電機的CP+，CP-, EN+, EN-, DIR+, DIR-。步進電機驅動器上的A+，A-, B+，B-與電機直接連接，進行電機的控制，用于將害蟲推入害蟲回收裝置7中。
[0038]優選的，所述害蟲回收單元7位于計數裝置的中下部，采用抽屜式設計，用于收集電擊后的蟲體，并方便將蟲體倒出。
[0039]優選的，如圖1所示，上述的計數裝置還包括:計數顯示與設置模塊9，所述計數顯示與設置模塊9位于箱體外部，且與所述主控制器單元8相連，用于計數裝置的初始設置、計數查詢、監測害蟲對象的選擇、電壓調節或開關控制。
[0040]優選的，所述顯示與設置模塊9外還可以外加一層門進行防護。[0041]優選的，所述誘捕室I位于害蟲計數裝置的上部，為三角屋。害蟲從三角屋兩側進入，兩側為透明材料，入口為孔洞型，孔洞大小可根據靶標害蟲的大小進行調節，洞口內部具有M型防逃逸裝置。三角屋中間掛有性誘劑，性誘劑的味道通過孔洞向外散發進行靶標害蟲的引誘。
[0042]優選的，所述誘捕室I中設置有M型防逃逸裝置，以防止害蟲逃逸。
[0043]優選的，所述高壓電網(2)呈垂直排列，且所述高壓電網(2)外設置有電動絕緣刷，電動絕緣刷由主芯片上的IO 口進行步進電機驅動器的控制，步進電機需要的供電電壓是12V，用主芯片的是六個IO 口分別控制步進電機的CP+，CP-，EN+，EN-，DIR+，DIR-。步進電機驅動器上的A+，A-, B+，B-與電機直接連接，進行電機的控制，用于定時清理粘于高壓電網上的害蟲。
[0044]優選的，所述集蟲漏斗3的下部的通道末端為彎形，以避免光線影響紅外傳感器工作。所述集蟲漏斗3的圓錐形部分用于收集高壓電網電擊后落入的害蟲，害蟲落入通道的大小、形狀可根據具體害蟲的種類進行調節。
[0045]優選的，紅外傳感器單元4包括若干個紅外傳感器，所述若干個紅外傳感器分上下兩層布置；且在依次接收到上層紅外傳感器和下層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數加I，在依次接收到下層紅外傳感器和上層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數減I。
[0046]實際應用中，一種可能的實現方式是將上層的紅外傳感器的輸出與核心主控制器的一個IO 口相連接，下層的紅外傳感器的輸出與核心主控制器的另一個IO 口相連接。當先檢測到第一個IO 口有信號的跳變，再檢測到第二個IO 口有信號的跳變時，則進行的是加I的操作。當先檢測到第二個IO 口有跳變，然后是第一個IO 口有跳變時，則是減I的操作。
[0047]優選的，每一層部署2對以上紅外傳感器，同一層紅外傳感器之間的間距可根據害蟲的大小進行調整。
[0048]優選的，所述圖像采集單元5包括CXD攝相機、環形燈51，其中環形燈51用于提供均勻的照明，圖像采集單元5受紅外傳感器觸發進行閃光、拍照，并發送到主控制器單元的圖像計數模塊進行處理計數。
[0049]優選的，如圖1所示，該計數裝置還包括蓄電池10，以及與所述蓄電池10相連的太陽能板11，所述太陽能板11置于所述箱體的上方，為蓄電池提供電源，所述蓄電池10為主控制器單元、高壓電網提供電源。
[0050]優選的，所述主控制器單元8包括通信模塊。這里的通信模塊可以包括3G網卡、發送天線12和路由器，在害蟲自動監測裝置上監測到的害蟲數據通過3G網卡以及發送天線12將獲取的信息發送到路由器，路由器通過有線或無線的方式與服務器進行數據交互。[0051 ] 優選的，所述主控制器單元8還包括GPS模塊，用于獲取害蟲計數裝置所處的地理位置信息，從而使所述主控制器單元(8)能夠將所述害蟲誘捕計數裝置的地理位置信息上報。
[0052]本實用新型提供的優選的害蟲誘捕計數裝置的工作流程可以具體如下:太陽能板
11、太陽能轉換裝置、蓄電池10組成供電系統，為裝置提供電源，蓄電池10存儲的一部分電能提供給高壓電網2，另外一部分電能提供給主控制器8 ;掛于誘捕室I中央的誘芯，即高壓電網2的中央，通過空氣散發吸引目標害蟲，靶標害蟲穿過誘捕室I的孔洞，飛至高壓電網2，受高壓電網電擊，落入集蟲漏斗3，經過紅外傳感器4，落到載物臺6，紅外傳感器產生信號的跳變，數字信號主控制器單元根據信號的跳變來實現對害蟲的計數。上層紅外傳感器與下層紅外傳感器配合進行害蟲進出方向的控制。將上層的紅外傳感器的輸出與核心主控制器的一個IO 口相連接，下層的紅外傳感器的輸出與核心主控制器的另一個IO 口相連接。當先檢測到第一個IO 口有信號的跳變，再檢測到第二個IO 口有信號的跳變時，則進行的是加I的操作。當先檢測到第二個IO 口有跳變，然后是第一個IO 口有跳變時，則是減I的操作。紅外觸發照相模塊感應到第二個IO 口有信號跳變時向圖像采集單元5輸入采集觸發信號，圖像采集單元5進行閃光、拍照，拍照后電動條型刷將害蟲推入接蟲裝置，主控制器單元對所獲取的圖像進行數據的分析，實現害蟲的計數。主控制器單元基于時間戳對紅外傳感器與機器視覺圖像計數結果進行比較，若紅外傳感器與機器視覺圖像計數結果一樣，則將兩種計數都上傳服務器；若兩種計數結果不一樣，則將兩種計數都上傳服務器，并將對應時間點的圖片上傳到遠程服務器。遠程服務器進行一步對圖像進行分析，分析紅外傳感器計數與圖像計數結果不一樣的原因，實現兩種計數結果的相互校驗，并對計數結果進行修正，提高害蟲計數的準確率。
[0053]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種害蟲誘捕計數裝置，其特征在于，包括:箱體以及設置在箱體上的誘捕室(I)、高壓電網(2)、集蟲漏斗(3)、紅外傳感器單元(4)、圖像采集單元(5)、害蟲載物臺(6)、主控制器單元(8); 其中所述高壓電網(2)位于所述誘捕室(I)內，所述集蟲漏斗(3)位于所述高壓電網(2)的下方，所述紅外傳感器單元(4)位于集蟲漏斗(3)的下部通道上；所述害蟲載物臺(6)位于集蟲漏斗(3)的下方，所述圖像采集單元(5)的位置與所述害蟲載物臺(6)相對應；所述紅外傳感器單元(4)與所述圖像采集單元(5)相連，并在感應到紅外信號后觸發圖像采集單元(5)采集圖像； 所述主控制器單元(8)包括紅外計數模塊、圖像計數模塊，其中所述紅外計數模塊與所述紅外傳感器單元(4)相連，所述圖像計數模塊與所述圖像采集單元(5)相連。
2.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，還包括: 害蟲回收單元(7)，位于所述害蟲載物臺(6)的下方； 所述害蟲載物臺(6)還包括電動條刷，用于將害蟲推入害蟲回收單元(7)中。
3.如權利要求2所述的計數裝置，其特征在于，害蟲回收單元(7)采用抽屜式設計。
4.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，還包括:計數顯示與設置模塊(9)，所述計數顯示與設置模塊(9)位于箱體外部，且與所述主控制器單元(8)相連。
5.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述誘捕室(I)為三角屋，三角屋的入口為孔洞型，且大小可根據靶標害蟲的大小進行調節。
6.如權利要求5所述的計數裝置，其特征在于，所述誘捕室(I)中設置有M型防逃逸裝置。
7.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述高壓電網(2)呈垂直排列，且所述高壓電網(2)外設置有電動絕緣刷，用于定時清理粘于高壓電網上的害蟲。
8.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，紅外傳感器單元(4)包括若干個紅外傳感器，所述若干個紅外傳感器分上下兩層布置；且在依次接收到上層紅外傳感器和下層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數加1，在依次接收到下層紅外傳感器和上層紅外傳感器發送的觸發信號后，所述紅外計數模塊的計數減I。
9.如權利要求8所述的計數裝置，其特征在于，每一層部署2對以上紅外傳感器，同一層紅外傳感器之間的間距可根據害蟲的大小進行調整。
10.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述圖像采集單元(5)包括CXD攝相機、環形燈。
11.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，還包括蓄電池(10)，以及與所述蓄電池(10)相連的太陽能板(11)，所述太陽能板(11)置于所述箱體的上方，為蓄電池提供電源。
12.如權利要求1所述的計數裝置，其特征在于，所述主控制器(8)包括通信模塊。
13.如權利要求11所述的計數裝置，其特征在于，所述主控制器(8)還包括GPS模塊。
【文檔編號】A01M1/22GK203812266SQ201420152214
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】陳梅香, 李文勇, 石寶才, 孫傳恒, 杜曉偉, 牛霆葳, 李明, 張勇, 王慧, 楊信廷 申請人:北京市農林科學院