CN104935890B - 虫子运动状况监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虫子运动状况监测系统及方法，所述虫子运动状况监测系统，包括主体、图像采集装置，所述主体内设有容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，该隔板将所述容纳腔划分为虫子放置室以及至少两个观测室，主体上设有分别与虫子放置室和每个观测室对应的喷药孔，且每个观测室与所述虫子放置室之间均设有可开闭的闸门，所述图像采集装置用于采集各观测室内的图像数据。上述虫子运动状况监测系统，利用图像采集装置采集各观测室内的图像数据，便于植保人员对施药后害虫的运动进行研究分析。利用虫子运动状况监测方法，可以实现施药后害虫运动状况的记录，减轻植保人员的工作负担。
Description
技术领域
本发明涉及虫害监测技术领域，特别涉及一种虫子运动状况监测系统及方法。
背景技术
在植保领域中，为了治理田间虫害，植保人员常常需要对施药后害虫的运动轨迹及数量进行人工观察，根据监测的结果研究分析并制定出相应的治理措施。传统的监测方法，采用人工观察和测绘，浪费时间和精力，已满足不了农业快速发展的需求。为了能准确了解害虫在外部刺激下的反应规律，需要发展智能的监测设备来替代植保人员的人工调查工作，以减轻植保人员的工作负担。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种虫子运动状况监测系统及方法，能实现施药后害虫运动状况的记录，省时省力，方便植保人员进行研究分析。
其技术方案如下：
一种虫子运动状况监测系统，包括主体、图像采集装置，所述主体内设有容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，该隔板将所述容纳腔划分为虫子放置室以及至少两个观测室，主体上设有分别与虫子放置室和每个观测室对应的喷药孔，且每个观测室与所述虫子放置室之间均设有可开闭的闸门，所述图像采集装置用于采集各观测室内的图像数据。
在其中一个实施例中，所述虫子放置室设置在主体的中央，各观测室设置在虫子放置室的四周，所述隔板包括多个主隔板和多个副隔板，多个主隔板依次相连围成所述虫子放置室，各个副隔板分别一端固定在主隔板上，另一端固定在主体上划分出各个所述观测室。
在其中一个实施例中，所述主体由透明材料制成。
在其中一个实施例中，所述虫子运动状况监测系统还包括推动板，所述闸门为滑动门，各个滑动门均固定在推动板上，所述主隔板上设有与滑动门匹配的闸口。
在其中一个实施例中，所述虫子运动状况监测系统还包括支撑底板，所述支撑底板上设有多个凸柱，各个所述凸柱分别固定在主体的底壁上。
在其中一个实施例中，所述主体包括可拆卸连接的端盖和箱体，所述喷药孔均设置在端盖上。
在其中一个实施例中，所述虫子运动状况监测系统还包括处理装置及显示装置，所述图像采集装置、显示装置分别与处理装置电性连接，所述图像采集装置采集的图像数据传送至处理装置进行处理，处理后经由显示装置输出。
本发明还提供一种虫子运动状况监测方法，包括以下步骤：
将虫样放置于虫子放置室中，朝虫子放置室或观测室内施放药剂；
待虫样进入观测室后关闭闸门，采集各观测室内的图像数据；
截取虫样图像帧并去除背景，得到预处理图像；
对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像；
对二值化图像组合分割后提取指定虫样的图像；
对多帧图像重复执行后绘制出指定虫样的运动轨迹并输出。
所述虫子运动状况监测方法进一步包括以下步骤：
得到二值化图像后，对各观测室内的虫样数量进行计数。
所述虫子运动状况监测方法进一步包括以下步骤：
采集各观测室内图像数据的同时，同步输出实时视频。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
上述虫子运动状况监测系统，隔板将主体划分为虫子放置室和观测室，通过喷药孔可以将杀虫药剂或诱虫药剂喷入主体内，当虫样从虫子放置室进入观测室后可以通过闸门使虫子被限制在观测室中活动，利用图像采集装置采集各观测室内的图像数据，便于植保人员对施药后害虫的运动进行研究分析。利用上述虫子运动状况监测方法，可以实现施药后害虫运动状况的记录，减轻植保人员的工作负担。
附图说明
图1为本发明实施例所述的虫子运动状况监测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的虫子运动状况监测系统(拆下端盖后)的示意图
图3为本发明实施例所述的闸门的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的虫子运动状况监测系统的正视示意图；
图5为本发明实施例所述的虫子运动状况监测系统的侧视示意图；
图6为本发明实施例所述的虫子运动状况监测方法的流程图。
附图标记说明：
1、主体，2、主隔板，3、副隔板，4、闸门，5、闸口，6、支撑底板，7、摄像机，8、显示器，10、端盖，11、箱体，40、推动板，60、凸柱。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1、2所示，本实施例所述的虫子运动状况监测系统，包括主体1、图像采集装置，所述主体1内设有容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，该隔板将所述容纳腔划分为虫子放置室以及至少两个观测室，主体1上设有分别与虫子放置室和每个观测室对应的喷药孔，且每个观测室与所述虫子放置室之间均设有可开闭的闸门4，所述图像采集装置用于采集各观测室内的图像数据。上述虫子运动状况监测系统，隔板将主体1划分为虫子放置室和观测室，通过喷药孔可以将杀虫药剂或诱虫药剂喷入主体1内，当虫样从虫子放置室进入观测室后可以通过闸门4使虫子被限制在观测室中活动，利用图像采集装置采集各观测室内的图像数据，便于植保人员对施药后害虫的运动进行研究分析。
在本实施例中，所述虫子放置室为一个，所述观测室为四个，所述图像采集装置为与每个观测室匹配的摄像机7，能对观测室内的状况进行视频录制。可以理解的，亦可使用其他设备作为图像采集装置，如照相机等。该运动状况监测系统结构简单，使用方便，具有以下多种功能：
(1)往虫子放置室内喷入杀虫药剂，接触了杀虫药剂的虫样将逃入观测室中，此时可以观察虫子逃入各个观测室的数量及逃入后的活动，以分析杀虫药剂的效能；
(2)往四个观测室内喷入诱虫药剂，虫样被吸引到观测室中，此时可以观察虫子进入各个观测室的数量及活动，以分析诱虫药剂的效能；
(3)在四个观测室内铺设不同颜色的试验板并往虫子放置室内喷入杀虫药剂，观察虫子逃入各个观测室的数量及逃入后的活动，以分析颜色对施药后虫子活动的影响；
(4)往虫子放置室内喷入杀虫药剂并往四个观测室内喷入不同的诱虫药剂，观察虫子进入各个观测室的数量及活动，以比较不同诱虫药剂的效能优劣。
优选的，所述虫子放置室设置在主体1的中央，各观测室设置在虫子放置室的四周，能提高监测结果的准确性。所述隔板包括多个主隔板2和多个副隔板3，多个主隔板2依次相连围成所述虫子放置室，各个副隔板3分别一端固定在主隔板2上，另一端固定在主体1上划分出各个所述观测室，结构简单、架设方便,可减低造价。
在本实施例中，所述主体1由透明材料制成，便于摄像机7在主体1外完成数据采集，一方面避免摄像机7对观测室内的环境造成影响，另一方面防止药剂对摄像机7造成损害，选用的透明材料可为有机玻璃等。
如图2、3所示，所述虫子运动状况监测系统还包括推动板40，所述闸门4为滑动门，各个滑动门均固定在推动板40上，所述主隔板2上设有与滑动门匹配的闸口5，当虫样从虫子放置室进入观测室后，将推动板40推动，滑动门就能够将对应的闸口5同时关闭，使各观测室与虫子放置室隔开。
如图4、5所示，所述主体1包括可拆卸连接的端盖10和箱体11，打开端盖10后可将虫样放入虫子放置室中，所述喷药孔均设置在端盖10上，便于往主体1内投放药剂。喷药孔也可以外接喷管和喷射装置(如注射器)，根据实际需要喷射药剂。所述虫子运动状况监测系统还包括支撑底板6，所述支撑底板6上设有多个凸柱60，各个所述凸柱60分别固定在主体1的底壁上。通过凸柱60提升主体1的高度，避免地面的影响，同时便于观察。
本实施例所述的虫子运动状况监测系统还包括处理装置及显示装置，所述图像采集装置、显示装置分别与处理装置电性连接，所述图像采集装置采集的图像数据传送至处理装置进行处理，处理后经由显示装置输出，可以快速、自动地完成对施药后虫子运动状况的观察、录制和标记绘制，实现对害虫的运动轨迹分析。其中，处理装置集成了无线网卡和蓝牙模块，可以连接外部网络和外接外置设备(如蓝牙键盘和鼠标)，同时还预留USB接口、TF卡接口、HDMI接口，可以外接U盘、TF卡以及显示器8，用于备份、拷贝以及播放视频图像数据。显示器8可以通过触摸方式应用视频采集及图像处理软件实现对虫样运动轨迹视频图像进行实时处理。
参照图6，本发明还提供一种虫子运动状况监测方法，包括以下步骤：
将虫样放置于虫子放置室中，朝虫子放置室或观测室内施放药剂；
待虫样进入观测室后关闭闸门，采集各观测室内的图像数据；
截取虫样图像帧并去除背景，得到预处理图像；
对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像；
对二值化图像组合分割后提取指定虫样的图像；
对多帧图像重复执行后绘制出指定虫样的运动轨迹并输出。
利用上述虫子运动状况监测方法，可以实现施药后害虫运动状况的记录，可替代人工操作来进行长期监控，解放人力，降低成本，减轻植保人员的工作负担。
所述虫子运动状况监测方法进一步包括以下步骤：
得到二值化图像后，对各观测室内的虫样数量进行计数。自动识别出各观测室内的虫样数量，计数准确。
所述虫子运动状况监测方法进一步包括以下步骤：
采集各观测室内图像数据的同时，同步输出实时视频。可以同步且清晰地观察到观测室内虫样的状况，便于实时的监控分析。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种虫子运动状况监测系统，其特征在于，包括主体、图像采集装置，所述主体内设有容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，该隔板将所述容纳腔划分为虫子放置室以及至少两个观测室，主体上设有分别与虫子放置室和每个观测室对应的喷药孔，且每个观测室与所述虫子放置室之间均设有可开闭的闸门，所述图像采集装置用于采集各观测室内的图像数据，所述主体由透明材料制成，所述图像采集装置设置在主体外。
2.根据权利要求1所述的虫子运动状况监测系统，其特征在于，所述虫子放置室设置在主体的中央，各观测室设置在虫子放置室的四周，所述隔板包括多个主隔板和多个副隔板，多个主隔板依次相连围成所述虫子放置室，各个副隔板分别一端固定在主隔板上，另一端固定在主体上划分出各个所述观测室。
3.根据权利要求1-2任一项所述的虫子运动状况监测系统，其特征在于，还包括推动板，所述闸门为滑动门，各个滑动门均固定在推动板上，所述主隔板上设有与滑动门匹配的闸口。
4.根据权利要求3所述的虫子运动状况监测系统，其特征在于，还包括支撑底板，所述支撑底板上设有多个凸柱，各个所述凸柱分别固定在主体的底壁上。
5.根据权利要求3所述的虫子运动状况监测系统，其特征在于，所述主体包括可拆卸连接的端盖和箱体，所述喷药孔均设置在端盖上。
6.根据权利要求3所述的虫子运动状况监测系统，其特征在于，还包括处理装置及显示装置，所述图像采集装置、显示装置分别与处理装置电性连接，所述图像采集装置采集的图像数据传送至处理装置进行处理，处理后经由显示装置输出。
7.一种应用权利要求1-6所述的虫子运动状况监测系统的虫子运动状况监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将虫样放置于虫子放置室中，朝虫子放置室或观测室内施放药剂；
待虫样进入观测室后关闭闸门，采集各观测室内的图像数据；
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对预处理图像进行二值化处理，得到二值化图像；
对二值化图像组合分割后提取指定虫样的图像；
对多帧图像重复执行后绘制出指定虫样的运动轨迹并输出。
8.根据权利要求7所述的虫子运动状况监测方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
得到二值化图像后，对各观测室内的虫样数量进行计数。
9.根据权利要求7-8任一项所述的虫子运动状况监测方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
采集各观测室内图像数据的同时，同步输出实时视频。
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