CN105394010A - 野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法 - Google Patents

野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法，该采集装置的箱体上端安装有第一滑轨，第一滑轨上分别通过滑块安装有摄像头和带制动装置的蜘蛛手，摄像头通过第一电动伸缩杆安装在滑块下端，摄像头通过带伺服装置的万向节安装在第一电动伸缩杆的下端，蜘蛛手通过第二电动伸缩杆安装在滑块下端，工作台上顶面安装有第二滑轨，第二滑轨上通过滑块安装有昆虫固定装置，昆虫固定装置通过第三电动伸缩杆安装在滑块上端，昆虫固定装置通过旋转轴安装在第三电动伸缩杆上端，箱体上开设有一引虫口，引虫口内安装有风扇，箱体一侧铰接有活动门，箱体内上端还安装有环状冷光源。本发明结构简单，可实时采集获取处于自然状态下的昆虫数字图像。

Description

野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法
技术领域
本发明涉及图像采集装置领域，特别是指一种野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法。
背景技术
目前，国内外在检测农作物害虫方面主要有擂样、诱集、声测、近红外等几种主要方法以其外部形状特征为依据，借助显微镜通过观察昆虫的整体极色、斑点、花纹特征以及触角、头部、背部、腹部、口器、复眼、腿部、翅、毛和刺的形态结构特征，与已有准确记录的模式标本进行人工对照鉴别。这些方法由于人工检测的效率低下、信息素的合成困难、环境噪声的干扰等原因，均不能准确地在线监测害虫的种类、密度等信息，难以满足害虫监测的要求。因此在国内外，对农作物害虫的监测技术上也有大量的研究。
长期以来，我国多沿用灯光诱集害虫、人工识别计数的测报方法，其效率和时效性与测报人员的综合素质密切相关，主观因素较大，影响了测报的时效性。由于农业田间害虫检测预报的不及时，错过防治时机，从而导致目前在我国仅害虫一项每年粮棉损失即达13％～16％。因此农田害虫的实时、准确的识别，是现代农业的一种必然应用趋势，也是当今数字农业迫切需要研究和解决的问题。
数字农业在国外的研究当前已经达到了一个比较高的水平，具体体现在农业中应用计算机处理农业数据，建立数据库，开发农业知识工程及专家系统，应用标准化网络技术，开展农业信息服务网络的研究与开发。在信息采集与动态监测方面，遥感发挥了巨大的功用。因此以数字农业技术为指导的农业田间害虫的自动识别和检测也同样达到了较高的水准。
虽然目前农田病虫害检测技术方面的研究在实际应用中具有一定的效果，但依然难以满足广泛地害虫检测的要求。加之现实情况中害虫等的种类非常复杂，且近年来害虫种类有上升的趋势，使得一些检测方法在实际应用的过程中受到一定的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种野外昆虫图像自动采集装置及其图像采集方法。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种野外昆虫图像自动采集装置，包括控制台、底脚、设置于底脚上端的工作台，所述工作台上端罩设有箱体，箱体上端安装有第一滑轨，第一滑轨上分别通过滑块安装有摄像头和带制动装置的蜘蛛手，摄像头通过第一电动伸缩杆安装在滑块下端，摄像头通过带伺服装置的万向节安装在第一电动伸缩杆的下端，蜘蛛手通过第二电动伸缩杆安装在滑块下端，工作台上顶面安装有第二滑轨，第二滑轨上通过滑块安装有昆虫固定装置，昆虫固定装置通过第三电动伸缩杆安装在滑块上端，昆虫固定装置通过旋转轴安装在第三电动伸缩杆上端，箱体上开设有一引虫口，引虫口内安装有风扇，箱体一侧通过转轴铰接有活动门，箱体内上端还安装有环状冷光源，所述昆虫固定装置包括玻璃层，玻璃层上端交错设有PVC薄膜层和胶粘层，胶粘层具有粘性，每层PVC薄膜层一侧均设有柔性PVC板，柔性PVC板上开设有夹持孔，柔性PVC板与PVC薄膜层一体成型，控制台与滑块、万向节、摄像头、蜘蛛手、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、旋转轴、第三电动伸缩杆、环状冷光源、风扇和转轴相连，所述控制台为带触控屏的PLC控制器。
优选地，所述PLC控制器为可编程的控制器。
优选地，所述转轴、风扇、旋转轴和滑块内均设有动力装置。
优选地，还包括一太阳能电池，安装在控制台的外壁上用于为上述用电设备供电。
优选地，所述工作台下方与活动门同一侧活动卡接有收集桶。
优选地，所述玻璃层为空心立方体，内部夹有一白纸。
优选地，所述旋转轴安装在昆虫固定装置的中心处。
优选地，所述箱体采用不透光材质。
优选地于，所述箱体内安装有引虫灯，引虫灯与控制台相连。
其中，昆虫固定装置中的最上层为胶粘层。
本发明还提供了上述的野外昆虫图像自动采集装置的图像采集方法，包括如下步骤：
S1、启动风扇和引虫灯，进行昆虫的吸引，30分钟后，关闭风扇和引虫灯，启动旋转轴使得昆虫固定装置处于水平状态，昆虫粘附面朝上；
S2、启动摄像头和环状冷光源，进行图像采集，并将采集到的图像发送到控制台进行储存，采集过程中，通过滑块、电动伸缩杆以及万向节的配合，完成昆虫固定装置上所固定的昆虫的各个角度的图像的采集；
S3、完成采集后，关闭摄像头，启动第二电动伸缩杆、蜘蛛手和滑块，通过蜘蛛手夹持柔性PVC板，配合滑块运动，将最上层的PVC薄膜层整体撕拉下来；
S4、启动转轴，打开活动门，通过蜘蛛手将撕拉下来的PVC薄膜层置于收集桶内，收回蜘蛛手，关闭活动门，进行下一轮的采集。
本发明具有以下有益效果：
结构简单，可实时采集获取处于自然状态下的昆虫数字图像，以便获取田间稻飞虱虫口密度，预防水稻受害，也为科研、教学、生产实践提供自然的昆虫数字图像。
附图说明
图1为本发明实施例野外昆虫图像自动采集装置的结构示意图。
图2为图1中昆虫固定装置的结构示意图。
图3为图2中柔性PVC板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1-3所示，本发明针对现有的不足提供一种野外昆虫图像自动采集装置，包括控制台18、底脚16、设置于底脚16上端的工作台13，其特征在于，所述工作台13上端罩设有箱体1，箱体1上端安装有第一滑轨2，第一滑轨2上分别通过滑块安装有摄像头4和带制动装置的蜘蛛手6，摄像头4通过第一电动伸缩杆3安装在滑块下端，摄像头4通过带伺服装置的万向节安装在第一电动伸缩杆3的下端，蜘蛛手6通过第二电动伸缩杆5安装在滑块下端，工作台13上顶面安装有第二滑轨12，第二滑轨12上通过滑块安装有昆虫固定装置7，昆虫固定装置7通过第三电动伸缩杆11安装在滑块上端，昆虫固定装置7通过旋转轴10安装在第三电动伸缩杆11上端，箱体1上开设有一引虫口8，引虫口8内安装有风扇9，箱体1一侧通过转轴14铰接有活动门15，箱体1内上端还安装有环状冷光源19，所述昆虫固定装置7包括玻璃层95，玻璃层95上端交错设有PVC薄膜层92和胶粘层91，胶粘层91具有粘性，每层PVC薄膜层92一侧均设有柔性PVC板93，柔性PVC板93上开设有夹持孔94，柔性PVC板93与PVC薄膜层92一体成型，控制台18与滑块、万向节、摄像头4、蜘蛛手6、第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆5、旋转轴10、第三电动伸缩杆11、环状冷光源19、风扇9和转轴14相连，所述控制台18为带触控屏的PLC控制器。
优选地，所述PLC控制器为可编程的控制器。
优选地，所述转轴14、风扇9、旋转轴10和滑块内均设有动力装置。
优选地，还包括一太阳能电池，安装在控制台18的外壁上用于为上述用电设备供电。
优选地，所述工作台13下方与活动门15同一侧活动卡接有收集桶17
优选地，所述玻璃层95为空心立方体，内部夹有一白纸。
优选地，所述旋转轴10安装在昆虫固定装置7的中心处。
优选地，所述箱体1采用不透光材质。
优选地于，所述箱体1内安装有引虫灯，引虫灯与控制台18相连。
本发明还提供了上述的野外昆虫图像自动采集装置的图像采集方法，包括如下步骤：
S1、启动风扇和引虫灯，进行昆虫的吸引，30分钟后，关闭风扇和引虫灯，启动旋转轴使得昆虫固定装置处于水平状态，昆虫粘附面朝上；
S2、启动摄像头和环状冷光源，进行图像采集，并将采集到的图像发送到控制台进行储存，采集过程中，通过滑块、电动伸缩杆以及万向节的配合，完成昆虫固定装置上所固定的昆虫的各个角度的图像的采集；
S3、完成采集后，关闭摄像头，启动第二电动伸缩杆、蜘蛛手和滑块，通过蜘蛛手夹持柔性PVC板，配合滑块运动，将最上层的PVC薄膜层整体撕拉下来；
S4、启动转轴，打开活动门，通过蜘蛛手将撕拉下来的PVC薄膜层置于收集桶内，收回蜘蛛手，关闭活动门，进行下一轮的采集。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.野外昆虫图像自动采集装置，包括控制台(18)、底脚(16)、设置于底脚(16)上端的工作台(13)，其特征在于，所述工作台(13)上端罩设有箱体(1)，箱体(1)上端安装有第一滑轨(2)，第一滑轨(2)上分别通过滑块安装有摄像头(4)和带制动装置的蜘蛛手(6)，摄像头(4)通过第一电动伸缩杆(3)安装在滑块下端，摄像头(4)通过带伺服装置的万向节安装在第一电动伸缩杆(3)的下端，蜘蛛手(6)通过第二电动伸缩杆(5)安装在滑块下端，工作台(13)上顶面安装有第二滑轨(12)，第二滑轨(12)上通过滑块安装有昆虫固定装置(7)，昆虫固定装置(7)通过第三电动伸缩杆(11)安装在滑块上端，昆虫固定装置(7)通过旋转轴(10)安装在第三电动伸缩杆(11)上端，箱体(1)上开设有一引虫口(8)，引虫口(8)内安装有风扇(9)，箱体(1)一侧通过转轴(14)铰接有活动门(15)，箱体(1)内上端还安装有环状冷光源(19)，所述昆虫固定装置(7)包括玻璃层(95)，玻璃层(95)上端交错设有PVC薄膜层(92)和胶粘层(91)，胶粘层(91)具有粘性，每层PVC薄膜层(92)一侧均设有柔性PVC板(93)，柔性PVC板(93)上开设有夹持孔(94)，柔性PVC板(93)与PVC薄膜层(92)一体成型，控制台(18)与滑块、万向节、摄像头(4)、蜘蛛手(6)、第一电动伸缩杆(3)、第二电动伸缩杆(5)、旋转轴(10)、第三电动伸缩杆(11)、环状冷光源(19)、风扇(9)和转轴(14)相连，所述控制台(18)为带触控屏的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述PLC控制器为可编程的控制器。
3.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述转轴(14)、风扇(9)、旋转轴(10)和滑块内均设有动力装置。
4.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，还包括一太阳能电池，安装在控制台(18)的外壁上用于为上述用电设备供电。
5.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述工作台(13)下方与活动门(15)同一侧活动卡接有收集桶(17)。
6.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述玻璃层(95)为空心立方体，内部夹有一白纸。
7.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述旋转轴(10)安装在昆虫固定装置(7)的中心处。
8.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述箱体(1)采用不透光材质。
9.根据权利要求1所述的野外昆虫图像自动采集装置，其特征在于，所述箱体(1)内安装有引虫灯，引虫灯与控制台(18)相连。
10.根据权利要求1-9任一项所述的野外昆虫图像自动采集装置的图像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、启动风扇和引虫灯，进行昆虫的吸引，30分钟后，关闭风扇和引虫灯，启动旋转轴使得昆虫固定装置处于水平状态，昆虫粘附面朝上；
S2、启动摄像头和环状冷光源，进行图像采集，并将采集到的图像发送到控制台进行储存，采集过程中，通过滑块、电动伸缩杆以及万向节的配合，完成昆虫固定装置上所固定的昆虫的各个角度的图像的采集；
S3、完成采集后，关闭摄像头，启动第二电动伸缩杆、蜘蛛手和滑块，通过蜘蛛手夹持柔性PVC板，配合滑块运动，将最上层的PVC薄膜层整体撕拉下来；
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