CN108271753A - 一种害虫防治方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种害虫防治方法和系统，方法包括以下步骤：采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息；服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果和服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药。本发明通过采集害虫的图像信息和音频信息来对害虫进行特征信息提取，然后根据特征信息与数据库进行对比从而实现害虫的自动识别；并且根据害虫的种类和数量信息，控制喷药装置进行自动杀灭，因此本方法具有自动识别害虫和自动喷药的优点。本发明可以广泛应用于害虫防治技术领域。

Description

一种害虫防治方法和系统

技术领域

本发明涉及害虫防治技术领域，尤其是一种害虫防治方法和系统。

背景技术

随着城市的快速发展，城市的面积不断扩大，有很多人触及不到的地方成为了害虫的滋生地。困扰城市的虫害不仅包括传统的节肢动物类，而且还包括各种寄宿在害虫身上的病毒、细菌以及致病源等。例如，蚊蝇携带各种有害的微生物，到处传播，重者可造成疾病蔓延(例如传染性乙型脑炎、登革热、疟疾、丝虫病等)，甚至导致死亡，如果不能有效地进行虫害防控的话，将会严重影响人类的健康和城市的发展，并且造成很大损失。因此城市的害虫防控对于城市来说是一个相当重要的环节。而通过人工去监测害虫和杀灭害虫并不现实。因此现有的害虫防治系统会在监测区域内设置一些害虫检测装置来采集数据，从而实现对害虫的识别。然后再调度工作人员到现场进行灭虫。

然而现有技术主要通过人工判断害虫的种类，并不能做到自动识别和自动喷药。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于：提供一种能够自动识别害虫种类并且实施喷药的害虫防治方法。

本发明的第二个目的在于：提供一种能够自动识别害虫种类并且实施喷药的害虫防治系统。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种害虫防治方法，包括以下步骤：

采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；

服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息；

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果；

服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药。

进一步，所述服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，这一步骤具体包括：

服务器根据图像信息，提取害虫的颜色特征、尺寸特征和形状特征；

服务器根据音频信息，提取害虫的频率特征。

进一步，还包括以下步骤：

实时地采集环境的风速信息，并将风速信息实时地上传至服务器。

进一步，所述服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的识别结果确定喷药的类型；

服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量；

服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药。

进一步，在所述服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量的步骤，和所述服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药的步骤之间还设有以下步骤：

服务器根据实时上的传风速信息，判断当前风速是否超过第一设定阈值，若是，则服务器重新获取风速信息，并重新判断当前风速是否超过第一设定阈值；反之，则服务器下发指令至喷药装置实施喷药。

进一步，还包括以下步骤：

喷药装置记录每次喷药的类型和实际用量，并判断当前药剂存量是否低于第二设定阈值，若是，则向服务器上传缺药信息，反之，则不执行操作。

进一步，还包括以下步骤：

害虫检测装置采集环境中的温度信息和湿度信息，并将采集到的温度信息和湿度信息上传至服务器；

服务器根据温度信息、湿度信息和风速信息生成环境参数的统计报告。

进一步，还包括以下步骤：

服务器根据向喷药装置下发的控制指令统计喷药总次数和药剂的总用量。

进一步，所述服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，判断害虫是否属于数据库中害虫的一种，若是，则得到害虫种类的识别结果，反之，则服务器向诱捕装置发送诱捕指令，并结束流程。

本发明所采取的第二种技术方案是：

一种害虫防治系统，包括：

害虫检测装置，用于采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；

服务器，用于根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，并根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，然后根据害虫种类的识别结果和数量信息向喷药装置发送控制指令；

喷药装置，用于根据服务器的控制指令喷洒药剂。

本发明方法的有益效果是：包括采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息；服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果；服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药的步骤，本方法通过采集害虫的图像信息和音频信息来对害虫进行特征信息提取，然后根据特征信息与数据库进行对比从而实现害虫的自动识别；并且本方法能够根据害虫的种类和数量信息，控制喷药装置进行自动杀灭，因此本方法具有自动识别害虫和自动喷药的优点。

本发明系统的有益效果是：包括害虫检测装置、服务器和喷药装置，本系统通过害虫检测装置采集害虫的图像信息和音频信息，并使用服务器对害虫进行特征信息提取，然后根据特征信息与数据库进行对比从而实现害虫的自动识别；并且服务器能够根据害虫的种类和数量信息，控制喷药装置进行自动杀灭，因此本系统具有自动识别害虫和自动喷药的优点。

附图说明

图1为本发明一种害虫防治方法的流程图；

图2为本发明一种具体实施例的害虫防治方法的流程图。

具体实施方式

参照图1，一种害虫防治方法，包括以下步骤：

采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；

服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息；

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果；

服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药。

进一步作为优选的实施方式，所述服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，这一步骤具体包括：

服务器根据图像信息，提取害虫的颜色特征、尺寸特征和形状特征；

服务器根据音频信息，提取害虫的频率特征。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

实时地采集环境的风速信息，并将风速信息实时地上传至服务器。

进一步作为优选的实施方式，所述服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的识别结果确定喷药的类型；

服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量；

服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药。

进一步作为优选的实施方式，在所述服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量的步骤，和所述服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药的步骤之间还设有以下步骤：

服务器根据实时上的传风速信息，判断当前风速是否超过第一设定阈值，若是，则服务器重新获取风速信息，并重新判断当前风速是否超过第一设定阈值；反之，则服务器下发指令至喷药装置实施喷药。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

喷药装置记录每次喷药的类型和实际用量，并判断当前药剂存量是否低于第二设定阈值，若是，则向服务器上传缺药信息，反之，则不执行操作。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

害虫检测装置采集环境中的温度信息和湿度信息，并将采集到的温度信息和湿度信息上传至服务器；

服务器根据温度信息、湿度信息和风速信息生成环境参数的统计报告。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

服务器根据向喷药装置下发的控制指令统计喷药总次数和药剂的总用量。

进一步作为优选的实施方式，所述服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，判断害虫是否属于数据库中害虫的一种，若是，则得到害虫种类的识别结果，反之，则服务器向诱捕装置发送诱捕指令，并结束流程。

用于实现如图1所示的方法的一种害虫防治系统，包括：

害虫检测装置，用于采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；所述害虫检测装置的数量为多个，本领域技术人员可以根据实际需要在城市的多个地方设置害虫检测装置，如下水道、地铁或者防空洞等。

服务器，用于根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，并根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，然后根据害虫种类的识别结果和数量信息向喷药装置发送控制指令；所述服务器可以是分布式服务器，也可以是单台服务器。

喷药装置，用于根据服务器的控制指令喷洒药剂。喷药装置可以由若干个喷射器和药罐组成。所述喷药装置可以与害虫检测装置搭配安装。

下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。

参照图2，本实施例提供一种害虫防治方法，包括以下步骤：

A、采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器。图像信息可以通过如摄像头或者图像识别装置等进行采集，所采集的图像信息可以是图片或者视频。采集音频信息的主要目的在于采集害虫发出的声音，如害虫为了与同伴沟通发出的声音、拍打翅膀的声音或者是啃食物体的声音。数量信息可以通过红外传感器或者微重力传感器来进行计数，以红外传感器为例，当害虫经过红外传感器是，会遮挡红外传感器的接收器，因而产生一个脉冲，只需要将这些脉冲的个数进行统计，即可知道经过红外传感器的害虫的数量。本步骤可以使用一些安装有传感器的害虫检测装置实现。只需要将害虫检测装置安装在各个检测点即可。

B、服务器根据图像信息，提取害虫的颜色特征(如红色、白色或者绿色等)、尺寸特征(如长度等)和形状特征(如害虫的翅膀成椭圆形或者呈三角形)。服务器可以采用图像识别技术对图像信息进行分析，从而提取图片中害虫的特征。

C、服务器根据音频信息，提取害虫的频率特征。服务器将音频信息进行过滤，并将音频信息进行分离，从而提取出某些特定的频率或者一些特殊的脉冲信号。例如蚊子飞行时翅膀的拍打频率是600Hz，那么如果服务器从音频信息中分理处600Hz这个频率，则说明害虫可能是蚊子。通过音频信息提取的特征，结合从图像信息中提取的颜色特征、尺寸特征和形状特征，可以更为准确地判断出害虫的种类就是蚊子。

D、服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，判断害虫是否属于数据库中害虫的一种，若是，执行步骤E；反之，则判定为新物种，并执行步骤M。在该步骤中，服务器可以根据害虫的颜色特征、尺寸特征、形状特征和频率特征与数据库中现存的昆虫种类的特征数据进行对比，如果发现待确定的害虫的特征参数全部落入数据库中某个品种的特征数值范围内，即可以确定害虫的种类。如果根据特征参数不能识别出待确定害虫的种类，则有可能是一个新物种。

E、服务器根据害虫的识别结果确定喷药的类型。一般情况下，害虫分为爬行的害虫和飞行的害虫，而针对爬行的害虫，采用药粉比较高效；而针对飞行的害虫，采用喷洒药水比较有效。其中药水可以采用除虫菊精一类的药水或者是有机磷酸盐药水，而药粉可以采用除虫粉实现，所述除虫粉可以通过腐蚀破坏爬虫的油质保护层，并通过吸收爬虫体内的水分的方式杀死害虫。

F、服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量。服务器可以根据采集到的数量信息，换算出害虫的规模，例如通过某个红外传感器统计到一分钟的脉冲有100个，服务器结合红外传感器的反应区域大小，以及红外传感器所在位置的通道的大小，可以按比例折算出害虫的规模。此外，也可以根据经验数据去进行换算，如一分钟产生的脉冲数是100个，根据经验折算系数，需要使用100ml的药水。

G、实时地采集环境的风速信息，并将风速信息实时地上传至服务器。如果现场的风速超过一定数值，则喷洒的药剂可以能会被风吹散，因此用药效果会大打折扣。因此，如果风速大于一定的数值时喷药，会降低药剂的利用率。

H、服务器根据实时上传的风速信息，判断当前风速是否超过第一设定阈值，若是，则服务器重新获取风速信息，并继续执行本步骤；反之，则服务器控制喷药装置实施喷药。所述第一阈值是指一个设定的风速值，所述风速值可以由本领域技术人员根据实际情况设置。例如可以将第一阈值设置为5m/s、6m/s或者是10m/s。

I、喷药装置记录每次喷药的类型和实际用量，并判断当前药剂存量是否低于第二设定阈值，若是，则向服务器上传缺药信息，反之，执行下一步骤。所述喷药装置可以设置多种药剂，如药粉和药水，其中药粉和药水的种类也可以有多种，分别灌装在不同的药罐中。每次喷射时，喷药装置均记录每种药的用量，当药量小于第二设定阈值(如20％)时，喷药装置会向服务器发送缺药信息，该信息包括缺药的种类和剩余情况等。运营人员可以根据缺药信息，及时前往喷药装置所在地进行药瓶更换，并且重置喷药装置的喷药记录。

J、服务器根据向喷药装置下发的控制指令统计喷药总次数和药剂的总用量。服务器根据每次下发的控制指令可以统计到那个药品用了多少次、哪个药品用了多少量、一共喷洒了多少次药剂。统计喷药次数和药剂的总用量，便于分析用药的效果。

K、害虫检测装置采集环境中的温度信息和湿度信息，并将采集到的温度信息和湿度信息上传至服务器。

L、服务器根据温度信息、湿度信息和风速信息生成环境参数的统计报告。技术人员可以根据环境参数的统计报告，结合发现害虫的种类和数量，可以判断是否存在大规模爆发虫害的可能性。

M、服务器向诱捕装置发送诱捕指令，诱捕装置对害虫进行诱捕。该步骤主要是为了发现新物种。如果所采集到的害虫的数据不足以判断该害虫的种类，则可以实施诱捕，诱捕后由技术人员到现场进行取样分析。

对于本实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本发明具有以下优点：

1)本发明通过采集害虫的图像信息和音频信息来对害虫进行特征信息提取，然后根据特征信息与数据库进行对比从而实现害虫的自动识别；并且本系统能够根据害虫的种类和数量信息，控制喷药装置进行自动杀灭，本发明更加智能。

2)通过提取害虫的颜色特征、尺寸特征、形状特征和频率特征，能够更加准确地判断害虫的种类，并结合害虫的种类确定用药类型，使得害虫的杀灭效率更高，害虫的防治效果更好。

3)本发明实时采集风速信息，并且根据风速判断是否应该喷药，在风较大的时候不进行喷药，能够有效地避免药剂被浪费，从而提升药剂的利用率。

4)本发明的喷药装置可以判断自身是否缺药，并向服务器发送缺药信息，使得工作人员可以及时前往现场进行药剂的更换，保证了本发明运作正常。

5)本发明还会根据环境信息进行统计，本领域技术人员可以根据统计结果，以及害虫识别的结果和数量信息，推断是否有可能发生大规模虫害，使得本领域技术人员可以根据本发明提供的统计实施害虫预防措施。

6)本发明还会根据害虫的特征信息判断该害虫是否属于数据库中的一种，如果不是则实施诱捕，这一步骤能够有助于发现新的物种。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种害虫防治方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；

服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息；

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果；

服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药。

2.根据权利要求1所述的一种害虫防治方法，其特征在于：所述服务器根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，这一步骤具体包括：

服务器根据图像信息，提取害虫的颜色特征、尺寸特征和形状特征；

服务器根据音频信息，提取害虫的频率特征。

3.根据权利要求1所述的一种害虫防治方法，其特征在于：还包括以下步骤：

实时地采集环境的风速信息，并将风速信息实时地上传至服务器。

4.根据权利要求3所述的一种害虫防治方法，其特征在于：所述服务器根据害虫种类的识别结果和数量信息控制喷药装置实施喷药，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的识别结果确定喷药的类型；

服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量；

服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药。

5.根据权利要求4所述的一种害虫防治方法，其特征在于：在所述服务器根据害虫的数量信息确定喷药的用量的步骤，和所述服务器下发控制指令至喷药装置实施喷药的步骤之间还设有以下步骤：

服务器根据实时上的传风速信息，判断当前风速是否超过第一设定阈值，若是，则服务器重新获取风速信息，并重新判断当前风速是否超过第一设定阈值；反之，则服务器下发指令至喷药装置实施喷药。

6.根据权利要求5所述的一种害虫防治方法，其特征在于：还包括以下步骤：

喷药装置记录每次喷药的类型和实际用量，并判断当前药剂存量是否低于第二设定阈值，若是，则向服务器上传缺药信息，反之，则不执行操作。

7.根据权利要求3所述的一种害虫防治方法，其特征在于：还包括以下步骤：

害虫检测装置采集环境中的温度信息和湿度信息，并将采集到的温度信息和湿度信息上传至服务器；

服务器根据温度信息、湿度信息和风速信息生成环境参数的统计报告。

8.根据权利要求4所述的一种害虫防治方法，其特征在于：还包括以下步骤：

服务器根据向喷药装置下发的控制指令统计喷药总次数和药剂的总用量。

9.根据权利要求1所述的一种害虫防治方法，其特征在于：所述服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，这一步骤具体包括：

服务器根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，判断害虫是否属于数据库中害虫的一种，若是，则得到害虫种类的识别结果，反之，则服务器向诱捕装置发送诱捕指令，并结束流程。

10.一种害虫防治系统，其特征在于，包括：

害虫检测装置，用于采集害虫的图像信息、音频信息和数量信息，并将采集到的图像信息、音频信息和数量信息上传至服务器；

服务器，用于根据害虫的图像信息和音频信息提取害虫的特征信息，并根据害虫的特征信息在数据库中进行对比，得到害虫种类的识别结果，然后根据害虫种类的识别结果和数量信息向喷药装置发送控制指令；

喷药装置，用于根据服务器的控制指令喷洒药剂。