CN101546094A - 光电式昆虫足迹检测与跟踪装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种光电式昆虫足迹检测与跟踪装置及其方法，以光纤锥与CCD或CMOS图像传感器为主要部件，以数字化完成昆虫足迹的检测与跟踪功能，达到检测和分析昆虫足迹的目的。本发明可以对大小为0.1mm－2cm之间的爬行虫类进行检测，如蚂蚁、蜘蛛的足迹检测与跟踪等等，可广泛应用于昆虫学、植物虫害学等行业。本发明所采用的检测方法具有结构简单、成本低廉、操作快捷的特点。

Description

光电式昆虫足迹检测与跟踪装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种昆虫足迹检测跟踪仪，特指光电式昆虫足迹检测与跟踪装置。
背景技术
目前尚未出现昆虫足迹检测与跟踪装置。
发明内容
本发明的目的是为解决现有昆虫足迹检测跟踪设备处于空缺状态的问题，采用新型成像方法对昆虫足迹进行检测。针对这一问题，本发明以光纤锥与CCD或CMOS图像传感器为主要部件，完成昆虫足迹的检测与跟踪功能，达到检测和分析昆虫足迹的目的。
本发明为解决上述难题而采用的技术方案是：光纤锥式昆虫足迹检测跟踪装置，它包括光纤锥、相机、LED光源、光源调节器、遮光板、平面反射镜、被检测昆虫、塑料盖、铝合金筒、钢圈、图像采集卡、计算机。光纤锥是一传像器，它的一端(小端)与CCD或CMOS相机中的图像传感器光敏面通过光敏胶直接耦合。LED光源通过螺母固定在铝合金筒的壁外。遮光板插在铝合金筒壁内凹陷的导轨中，下端与光锥大端面缝隙可在0.5mm-2mm内调节，可挡住LED光源散发到昆虫腿部上方的光。平面反射镜安放在光锥大端面上视场外的区域，与大端面成45度倾斜角，以确保LED光源照射到平面镜上的光反射成水平光通过遮光板与光锥大端的缝隙照射到昆虫的腿部。光源调节器可根据昆虫体积大小调节光源的亮度。铝合金筒起到防止昆虫爬出的作用，钢圈用来固定铝合金筒。CCD或CMOS相机可以是数字输出的，也可以是视频输出的。当采用数字相机时，可直接与计算机连接获取图像；当采用视频相机时，可通过图像采集卡连接计算机。
由于本发明采用了上述光电式昆虫足迹检测与跟踪技术方案，而CCD或CMOS的像素尺寸以及光纤纤芯的直径为微米级，因此可以实现昆虫足迹的显微成像功能。先将昆虫放入光锥大端面上，通过光源的照射和光纤锥的传像作用，CCD或CMOS图像传感器可以采集到昆虫爬行足迹的数字化图像和录像，经过图像采集卡传输给计算机进行昆虫足迹的图像分析。
检测过程：
(1)依次开启计算机、相机电源，并打开LED光源；
(2)根据昆虫大小调节光源到适中的亮度；
(3)运行图像采集、处理与分析软件，并通过软件启动相机使其处于视频采集和记录状态；
(4)将被检测昆虫置于铝合金筒防护圈内的光纤锥大端面中心，用塑料盖罩住；
(5)当昆虫运动到光锥端面视场之外时，停止采集；
(6)采用图像采集、处理与分析软件处理和分析昆虫的足迹，给出足迹的影像和运动的轨迹，并保存结果。
本发明的有益效果是以低廉的光纤锥与CCD或CMOS图像传感器为主要部件，并以数字化、低成本完成昆虫足迹的检测与跟踪功能，达到检测和分析昆虫足迹的目的。本发明可以对大小为0.1mm-2cm之间的爬行虫类进行检测，如蚂蚁、蜘蛛的足迹检测与跟踪等等，可广泛应用于昆虫学、植物虫害学等行业。本发明所采用的检测方法具有结构简单、成本低廉、操作快捷的特点，利用本装置再配上测量软件，即可对爬行虫类足迹进行检测与跟踪。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为铝合金筒横截面细节图。
1—铝合金筒，2—导轨，3—遮光板，4—LED光源，5—光源调节器，6—螺母，7—钢圈，8—平面反射镜，9—被测物(蚂蚁)，10—光纤锥，11—相机，12—图像采集卡，13—计算机，14—塑料盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本实施例中的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，它包括光纤锥10，相机11，铝合金筒1，导轨2，塑料盖14，钢圈7，遮光板3，LED光源4，光源调节器5，平面反射镜8，被测物9，图像采集卡12、计算机13。将平面反射镜8用胶粘在光锥大端CCD视场外的一侧，铝合金筒1套在光纤锥10大端，并用钢圈7固定，防止昆虫爬出光锥大端面，盖上塑料盖14遮住外部自然光。LED光源4置于平面反射镜8的上方，根据昆虫的大小通过导轨2调节遮光板3与光锥大端的距离，根据计算机13采集到的图像效果调节光源调节器5使成像效果达到最佳。开始采集图像，然后对昆虫行迹图像进行分析、存贮和打印等。

Claims (6)

1.一种光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，其特征在于，包括光纤锥(10)、相机(11)、LED光源(4)、遮光板(3)、铝合金筒(1)、钢圈(7)、平面反射镜(8)、图像采集卡(12)、计算机(13)；其中光纤锥(10)是传像器，它的小端与相机中的图像传感器光敏面通过光敏胶直接耦合；由LED光源(4)、遮光板(3)、铝合金筒(1)、平面反射镜(8)共同构成昆虫足迹采集跟踪器，钢圈(7)将铝合金筒(1)固定在光锥上，LED光源(4)通过螺母(6)固定在铝合金筒(1)的壁外；遮光板(3)插在铝合金筒(1)壁内凹陷的导轨中，平面反射镜(8)安放在光锥大端面上视场外的区域，与大端面成45度倾斜角。
2.根据权利要求1所述的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，其特征在于，还包括光源调节器调节LED光源的亮度。
3.根据权利要求1所述的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，其特征在于，遮光板(3)可以通过铝合金筒(1)内壁的导轨调节其与光锥大端面的距离。
4.根据权利要求1所述的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，其特征在于，还包括塑料盖(14)盖在铝合金筒(1)上端。
5.根据权利要求1所述的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置，其特征在于，所述相机(11)为数字输出或视频输出的CCD或CMOS相机；当采用数字相机时，直接与计算机(13)连接获取图像；当采用视频相机时，通过图像采集卡连接计算机(13)。
6.一种利用权利要求1所述的光电式昆虫足迹检测与跟踪装置的方法，其特征在于，步骤为：
(1)依次开启计算机(13)、相机(11)电源，并打开LED光源(4)；
(2)根据昆虫大小调节光源到适中的亮度；
(3)运行图像采集、处理与分析软件，并通过软件启动相机(11)使其处于视频采集和记录状态；
(4)将被检测昆虫置于铝合金筒(1)内的光纤锥大端面中心，用塑料盖(14)罩住；
(5)当昆虫运动到光锥端面视场之外时，停止采集；
(6)采用图像采集、处理与分析软件处理和分析昆虫的足迹，给出足迹的影像和运动的轨迹，并保存结果。
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