CN112232473A - 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法 - Google Patents

用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112232473A
CN112232473A CN202010936315.2A CN202010936315A CN112232473A CN 112232473 A CN112232473 A CN 112232473A CN 202010936315 A CN202010936315 A CN 202010936315A CN 112232473 A CN112232473 A CN 112232473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
moth
evaluation
insect
trap
analysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010936315.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张瑞瑞
陈立平
陈梅香
文瑶
伊铜川
华玟
曹越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Original Assignee
Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture filed Critical Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Priority to CN202010936315.2A priority Critical patent/CN112232473A/zh
Publication of CN112232473A publication Critical patent/CN112232473A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M1/00—Design features of general application
    • G06M1/08—Design features of general application for actuating the drive
    • G06M1/10—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means
    • G06M1/101—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means by electro-optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法，该系统包括系统外壁、激光雷达检测装置、环境信息采集装置、待评价诱捕器和信号处理装置，其中：系统外壁为框体结构，系统外壁的表面设置有入虫口；激光雷达检测装置，用于获取蛾类害虫的虫体飞行信息；环境信息采集装置，用于对实时环境信息进行采集，以获取气象参数；待评价诱捕器设置在系统外壁的内部，用于对蛾类害虫进行诱捕；信号处理装置，用于根据预设评价模式，基于待评价诱捕器的类型，对虫体飞行信息和气象参数进行处理，以得到待评价诱捕器的评价结果。本发明实施例能够准确评价不同类型的诱捕器和信息素对蛾类害虫的诱捕效果。

Description

用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法
技术领域
本发明涉及虫类诱捕装置技术领域，尤其涉及一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法。
背景技术
随着农作物绿色防控体系的不断完善和升级，害虫治理从化学防治到综合治理再到生态防控进行转移，诱杀技术已成为害虫生态防控的核心技术之一。昆虫诱捕器的研制发展，由简单到复杂，功能更加多样和实用，广泛应用在蔬菜、果树、花卉、茶叶和森林等农作物，以及林业植被的害虫诱杀方面，取得了显著成效，并期望未来在绿色植保中发挥更大作用。
昆虫诱捕器是对虫情早期预测预报及诱杀防治的一种重要工具，可与人工合成的昆虫信息素和聚集信息素配套使用，在害虫监测和和防治中效果显著，目前广泛应用在蔬菜、果树、花卉、茶叶、森林等农作物和林业植被的农林类害虫的诱杀方面。
近年来，针对昆虫的诱捕手段不断出现，以性诱、光诱、色诱、食诱为主流的防控技术和设备层出不穷。但是，目前的昆虫诱捕设备大部分仅以能诱捕到目标昆虫为设计目标，而对于昆虫诱捕器的是否能确实将所有引诱来的害虫全部捕获，是否会诱捕到其它非目标昆虫，昆虫诱捕器的诱捕效率是否达到最大化，均缺乏科学有效的评价手段。因此，现在亟需一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，包括系统外壁、激光雷达检测装置、环境信息采集装置、待评价诱捕器和信号处理装置，其中：
所述系统外壁为框体结构，所述系统外壁的表面设置有入虫口；
所述激光雷达检测装置，设置在所述入虫口处，用于对穿过所述入虫口的蛾类害虫进行扫描，以获取蛾类害虫的虫体飞行信息；
所述环境信息采集装置，设置在所述系统外壁的表面，用于对所述分析评价系统所在区域的实时环境信息进行采集，以获取所述区域当前时刻的气象参数；
所述待评价诱捕器设置在所述系统外壁的内部，用于对蛾类害虫进行诱捕；
所述信号处理装置，用于根据预设评价模式，基于所述待评价诱捕器的类型，对所述虫体飞行信息和所述气象参数进行处理，以得到所述待评价诱捕器的评价结果。
进一步地，所述信号处理装置还包括模式选择单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：
所述模式选择单元，设置在所述系统外壁的外表面上，用于根据所述待评价诱捕器的类型，调整分析评价系统的预设评价模式；
所述第一处理单元，用于根据所述虫体飞行信息，获取蛾类害虫的虫体大小、飞行路径和飞行速度；
所述第二处理单元，用于根据所述预设评价模式，将所述虫体大小、所述飞行路径和所述飞行速度，结合所述气象参数进行处理，以根据处理结果得到所述待评价诱捕器的评价结果。
进一步地，所述系统外壁的表面各设置一个入虫口，每个入虫口的大小为所在表面的内切圆，且每个内切圆的圆心处分别设置一个所述激光雷达检测装置，每个所述激光雷达检测装置平行于对应入虫口的平面发射激光脉冲。
进一步地，所述环境信息采集装置包括：光照检测模块，设置在所述系统外壁的外表面上，用于检测蛾类害虫入侵时的光照数据。
进一步地，所述环境信息采集装置还包括：温湿度采集模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气温度和湿度数据。
进一步地，所述环境信息采集装置还包括：风速风向检测模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气风速和风向数据。
进一步地，所述预设评价模式包括：信息素评价模式、陷阱有效性评价模式、光诱评价模式和色诱评价模式。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于第一方面所述用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统的分析评价方法，包括：
通过所述分析评价系统的激光雷达检测装置，获取蛾类害虫入侵时的虫体飞行信息；
通过所述分析评价系统的环境信息采集装置，获取蛾类害虫入侵时的气象参数；
根据所述虫体飞行信息和所述气象参数，对待评价诱捕器的诱捕效果进行分析评价。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法，通过记录蛾类害虫诱捕时的飞行行为与气象因子，分析空气中温度、湿度、光照强度、照射方向、风力、风向对蛾类害虫诱捕的影响，从而能够鉴定诱捕器是否能将引诱来的害虫成功捕获，准确评价不同类型的诱捕器和信息素对蛾类害虫的诱捕效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的入虫口处激光雷达扫描示意图；
图3为本发明实施例提供的激光雷达扫描虫体的示意图；
图4为本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
诱捕器主要是针对昆虫的趋光性和趋化性来设计的，同时根据不同昆虫的爬行或飞行行为的差异对诱捕装置结构进行改造，增加陷阱使昆虫易进难出，达到诱杀的目的。不同昆虫的行为特性，特别是接收外界信息物质的器官不尽相同，生活方式也不相同，因此，设计一个高效的诱捕器往往也变得更加复杂。国内外学者对不同类型的诱捕器防治效果研究发现，诱捕器的悬挂高度、布设密度、形状和颜色以及诱芯的颜色、光源波长等都对害虫的诱捕效果有重要的影响，甚至还直接影响诱雌和诱雄能力。诱芯数量往往能直接影响昆虫信息素的密度，然而，昆虫对何种密度下的信息素具有最敏感的反应往往只能通过反复设计实验，综合诱芯数量和设置间距两种因素，通过对比实验得出效果较好的结论。
现有方法对上述设置参数的确定，往往都是依靠设置多组参数进行重复人工对比实验，从而确定出最适合的诱捕器类型、规格、设置方法和诱芯。而且仅能通过诱捕到的昆虫数量变化，模糊判断空气中气象因子对昆虫诱捕的影响，无法准确说明其中的关系。而且为了保证诱捕效果，在昆虫接近信息素源时的飞行行为一直难以确定，无法针对性设计出最佳的诱捕装置。
图1为本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，包括系统外壁101、激光雷达检测装置102、环境信息采集装置(由图1中的光照检测模块1031、温湿度采集模块1032和风速风向检测模块1033中的一种或多种构成)、待评价诱捕器104和信号处理装置105，其中：
所述系统外壁101为长方体结构，所述系统外壁101的表面设置有入虫口。
在本发明实施例中，系统外壁101为长、宽、高均为1米的正方体的框体结构，在系统内部中心位置设置有诱捕器，作为对蛾类害虫的诱捕装置。并且，在系统外壁101的表面设置有一个圆形区域作为入虫口，且圆形区域大小为系统外壁101表面的内切圆。
所述激光雷达检测装置102，设置在所述入虫口处，用于对穿过所述入虫口的蛾类害虫进行扫描，以获取蛾类害虫的虫体飞行信息。
在本发明实施例中，在入虫口的中心位置设置可进行360度检测的圆柱型激光雷达，即激光雷达检测装置102，可以随时检测到诱捕来的昆虫。该激光雷达可以根据每个激光脉冲发射周期返回的信号，确定当前时刻目标害虫与激光雷达的距离；并且，可以根据同一时刻内目标害虫遮挡的激光束返回来的信号，获得目标害虫的三维信息，并通过后续信号处理装置105的数据处理，获取得到蛾类害虫的虫体飞行信息。
所述环境信息采集装置，设置在所述系统外壁的表面，用于对所述分析评价系统所在区域的实时环境信息进行采集，以获取所述区域当前时刻的气象参数。
在本发明实施例中，通过在系统外壁101上设置一种或多种气象参数采集模块，对分析评价系统所在区域的实时环境信息进行采集，并将采集到的气象参数发送到信号处理装置105。
所述待评价诱捕器104设置在所述系统外壁101的内部，用于对蛾类害虫进行诱捕；
所述信号处理装置105，用于根据预设评价模式，基于所述待评价诱捕器104的类型，对所述虫体飞行信息和所述气象参数进行处理，以得到所述待评价诱捕器104的评价结果。
在本发明实施例中，信号处理装置105通过激光雷达获得目标害虫的三维信息，可以根据目标害虫的长、宽、高，对数据近似的昆虫进行分类，确定是否是诱捕器诱捕的目标害虫；同时，可以根据害虫在激光检测区域的飞入方位、飞出方位计算出害虫飞行距离h，以及穿越时间t，计算出害虫的飞行速度v。此外，可以根据每一时刻害虫的位置信息，绘制出害虫的飞行路径。进一步地，信号处理装置105能够根据检测到蛾类害虫的时间，并从环境信息采集装置中提取到该时刻的气象参数，与目标害虫的三维信息以及虫体飞行信息进行综合分析，并将相应的数据和分析结果发送并存储到数据服务器，以供研究人员进行参考，从而得到诱捕器的评价结果。
本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，通过记录蛾类害虫诱捕时的飞行行为与气象因子，分析空气中温度、湿度、光照强度、照射方向、风力、风向对蛾类害虫诱捕的影响，从而能够鉴定诱捕器是否能将引诱来的害虫成功捕获，准确评价不同类型的诱捕器和信息素对蛾类害虫的诱捕效果。
在上述实施例的基础上，所述信号处理装置还包括模式选择单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：
所述模式选择单元，设置在所述系统外壁的外表面上，用于根据所述待评价诱捕器的类型，调整分析评价系统的预设评价模式；
所述第一处理单元，用于根据所述虫体飞行信息，获取蛾类害虫的虫体大小、飞行路径和飞行速度；
所述第二处理单元，用于根据所述预设评价模式，将所述虫体大小、所述飞行路径和所述飞行速度，结合所述气象参数进行处理，以根据处理结果得到所述待评价诱捕器的评价结果。
其中，所述预设评价模式包括：信息素评价模式、陷阱有效性评价模式、光诱评价模式和色诱评价模式。
在本发明实施例中，针对不同类型的待评价诱捕器，通过模式选择单元调整为相应的评价模式，若预设评价模式为信息素评价模式时，可以用于检验诱捕器诱芯中使用的信息素对蛾类害虫的诱捕效果。通过检测对蛾类害虫诱捕时的光照条件、风速风向条件和温湿度条件，并结合昆虫的飞行行为，检测诱芯在自然环境下对目标害虫的引诱效果，观察其是否能持续有效的吸引目标害虫，并对其引诱效果进行评价。
具体地，光照传感器可用于检测蛾类害虫诱捕时光照条件，在系统检测到昆虫时，采集当前情况下昆虫飞入方向的光强I；风速风向仪则采集昆虫入侵时刻的风速v，并以正北方为基础方向，记录风向与正北方的夹角θ1，根据入侵的昆虫的飞行方向θ3，得出风向与昆虫飞行方向的夹角θ2；温湿度传感器则记录当前时刻的温度T和相对湿度RH。信号处理装置将上述采集到的数据信息进行汇总，与激光雷达检测装置采集到的昆虫飞行行为记录发送至数据服务器。进一步地，根据风速v和风向的角度θ1、光照的强度I、温度T和相对湿度RH，可以计算出信息素的扩散方向、覆盖范围s以及诱芯上信息素浓度ρ变化，其中扩散方向仅受到风向θ1的影响，与风向呈180°角，覆盖范围s则受风速v和诱芯上信息素浓度ρ影响。由于初始安装诱芯时所使用的信息素浓度为已知量，而其挥发速率则会随着光照强度I、温度T、相对湿度RH和时间t不断变化，并且可以通过长时间的观测，以及定量实验确定不同的气象条件对诱芯挥发速率的影响，因此可以最终得出诱芯上信息素浓度ρ与气象因子的变化关系曲线ρ＝f(I，T，RH)，由此可推导出诱芯的覆盖范围s＝f(ρ，v，t)。同时，结合风向以确定诱芯的有效引诱方位，并与害虫进入系统的方向进行比较，进一步建立昆虫入侵方向与诱芯诱捕范围函数关系，设定评价指标，实现对诱芯诱捕效果的评估。
若预设评价模式为诱捕装置陷阱有效性评价模式时，可以用于对诱捕装置诱捕蛾类害虫的效率进行评价，根据激光雷达检测到的飞入系统的昆虫数量与飞出的昆虫数量，与诱捕器内部的检测装置统计数据进行比较，从而确定诱捕器对害虫的诱捕成功率。具体地，激光雷达可以检测昆虫飞行路径，判断昆虫是飞入系统还是飞出系统，并记录进入系统的昆虫个数Y2与飞出系统的昆虫个数Y3，并将数据发送至数据服务器。诱捕器内部计数模块则记录进入到诱捕器的昆虫数量Y1，并将计数信息发送至数据服务器，数据服务器可以将上述数据建立函数关系，算出诱捕器的成功诱捕率η1＝(Y2-Y3)/Y1，从而实现对诱捕器诱捕效果的评估。此外，分析评价系统可以检测在不同的光照条件、温湿度条件和风速风向下诱捕器的诱捕数量以及诱捕成功率的变化。绘制出相应的蛾类害虫诱捕数量变化曲线y＝f(η，I，T，RH，θ1，V)，从而建立对应的数据库，根据不同气候环境下的诱虫数量，判断每种诱捕器的受到各种气候条件的影响程度，从而实现对诱捕器诱捕效果的评价。
若预设评价模式为光诱评价模式时，可以对诱虫灯的灯光引诱效果进行评价，通过采集蛾类害虫诱捕时的光照强度、空气温湿度条件，结合昆虫的飞行行为实现对诱捕器效果的评估。具体地，安装在系统各平面外侧的光照传感器可用于检测蛾类害虫诱捕时的光照条件，在系统检测到昆虫时，采集当前情况下昆虫飞入方向的光强I，并结合激光雷达检测装置检测到的蛾类害虫入侵方向，来判断光照强度与昆虫飞行方向的关系η2＝f(θ3，I)。在本发明实施例中，光照传感器可以检测诱虫灯散发在系统外部的光照强度和光的波长，从而可以检测诱捕器是否能够长时间发出稳定的光源，光源的波长和强度是否会随着时间的变化而改变或者衰减，从而判断诱虫灯的有效工作时间。并可以根据飞入和飞出系统的昆虫数量以及诱虫灯记录的诱虫数量，计算出诱虫灯的诱捕成功率η，对不同的诱虫灯的工作效率进行评估。需要说明的是，随着空气中温度和湿度的不同，大气分子对诱虫灯光源发生折射的效果不同，可能会导致不同条件下诱虫灯的幼虫效果产生区别。分析评价系统可以在不同温湿度条件下检测诱虫灯的诱虫数量，根据其数量差异判断环境温湿度的条件不同是否会对诱虫灯的诱虫效果造成影响，以及造成的影响大小，检测诱捕器在各种环境条件下工作的稳定性，从而实现对诱捕器诱捕效果的评价。
若预设评价模式为色诱评价模式时，可以对色诱板的诱捕效果进行评价。分析评价系统可以通过采集蛾类害虫诱捕时的空气温湿度条件，以及害虫的入侵方向，实现对诱捕器效果的评价。具体地，色诱板被固定在系统内部的中心位置，其面朝方向与高度在幼虫过程中均不会出现变化。系统中的激光雷达可以检测蛾类害虫的入侵方向，通过测量害虫的飞行路径，可以判断其是否从诱虫板的正面飞入，是否成功被诱捕板粘住。根据害虫飞入飞出系统的总体数目Y2和Y3，以及事后对诱虫板上的昆虫数量Y1进行统计，计算诱虫板的诱捕效率η1，从而实现对诱虫板的诱捕效率的评价。并且可以根据不同方向进入系统的害虫是否有飞出行为，判断害虫从不同方向靠近诱虫板时，诱虫板的诱捕效率会有什么样的变化。进一步地，由于诱虫板的粘性会随着时间不断降低，而随着空气温度和湿度的不同，诱虫板的粘性持续时间也不同。因此，分析评价系统可以通过检测经过在无虫的自然条件下，晾置不同时间t后的安装诱虫板的诱虫数量n1，与同时安装的全新的诱虫板诱虫数量n2，得出诱虫板在不同时刻的诱虫效率η3＝n1/n2，计算出诱虫板的粘性衰退曲线y3＝f(η3，t)，从而判断出诱虫板的有效工作时间。此外，通过对不同空气温湿度条件下，晾置后的诱虫板诱虫效率进行检测，可以计算出温度T和湿度RH对粘性衰退曲线y3的影响，实现对空气温湿度对色诱板的工作效率影响的检测，达到对诱虫板诱虫效果进行评价的目的。在上述实施例的基础上，所述系统外壁的表面各设置一个入虫口，每个入虫口的大小为所在表面的内切圆，且每个内切圆的圆心处分别设置一个所述激光雷达检测装置，每个所述激光雷达检测装置平行于对应入虫口的平面发射激光脉冲。
在本发明实施例中，可参考图1所示，在正方体架构的分析评价系统的6个系统外壁的平面中，每个面都有一个入虫口，且在圆心位置装有360度扫描的激光雷达，可以准确测量蛾类害虫的靠近方向。通过使用激光雷达对诱捕器的六个方位进行监测，在排除人为影响因素的干扰下得知被诱捕的蛾类害虫从哪个方位靠近诱捕器。在本发明实施例中，激光雷达和系统外壁构成蛾类害虫飞行检测子系统，其中，激光雷达可以在检测平面方向上实现360扫描，图2为本发明实施例提供的入虫口处激光雷达扫描示意图，可参考图2所示，当没有昆虫进入时，激光雷达可以对分析评价系统进行扫描，构造出三维模型。
进一步地，激光雷达检测装置可以检测蛾类害虫进入诱捕器方位，根据检测到害虫的激光雷达所在位置确定害虫的入侵方向。在本发明实施例中，根据害虫对激光雷达发射的激光束遮挡的情况，可以计算出进入分析评价系统的害虫体积V，以及其所在的具体方位，并根据其方位的变化情况计算出害虫的飞行路径和飞行速度。
具体地，当诱捕的蛾类害虫进入时，虫体对激光束产生遮挡，使得雷达接收到的回波信号发生变化。图3为本发明实施例提供的激光雷达扫描虫体的示意图，如图3所示，根据激光发射脉冲和回波信号脉冲的时间差，与光速计算出蛾类害虫与激光雷达的距离l，并根据激光束的角度θ计算出昆虫的方位x＝f(l，θ)。而由于蛾类害虫的体积大小不同，虫体遮挡激光束的数目也不同，可根据在垂直平面上昆虫遮挡的激光束数目，可以计算出该时刻害虫虫体的高度h，并记录随着雷达水平扫描时虫体高度h的变化，从而得到害虫的侧面观测数据，进而生成害虫的侧面图像，使研究员可以通过昆虫的图像进行分类和识别，判断诱捕器是否引诱到了非诱芯靶向的昆虫。
此外，信号处理装置可以根据激光雷达的扫描周期和对单一害虫每次检测时的位置不同，计算出害虫每一段的飞行速度，绘制出昆虫的飞行路径；并根据每一小段的飞行距离，计算出害虫在整个激光雷达检测范围内的穿越时间、路径和速度。
在上述实施例的基础上，所述环境信息采集装置包括：光照检测模块，设置在所述系统外壁的外表面上，用于检测蛾类害虫入侵时的光照数据。
在上述实施例的基础上，所述环境信息采集装置还包括：温湿度采集模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气温度和湿度数据。
在上述实施例的基础上，所述环境信息采集装置还包括：风速风向检测模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气风速和风向数据。
优选地，可参考图1所示，在本发明实施例中，环境信息采集装置由光照检测模块、温湿度采集模块和风速风向检测模块构成，其中，每个装有激光雷达的系统外壁上均设置有一个光照检测模块，从而记录在不同方向侵入的昆虫所收到的光照强度。温湿度采集模块和风速风向检测模块则安装在分析评价系统的顶部，使其能准确采集环境信息数据。
具体地，在检测蛾类害虫时，环境信息采集装置会同时记录该时刻的气象参数，其中，光照检测模块可以记录当前时刻系统在各个方向上所接收到的光照强度，从而记录一天中系统所在位置的太阳光或灯光的光照强度和入射光角度的变化情况，并统计系统检测到蛾类害虫入侵时的光照数据，从而判断诱捕器在一天之内不同时间段对蛾类害虫诱捕的影响，根据一天之内早上、中午、下午、晚上以及夜间是否具有灯光的情况下，诱捕器捕捉到的害虫数量、捕捉到害虫的时间点，判断不同光照条件对蛾类害虫诱捕具有何种程度的影响。
风速风向仪会记录当前时刻系统所处位置的风速和风向信息，从而记录一天中系统所在位置的温度和湿度变化情况，并统计系统检测到蛾类害虫入侵时的空气温度和湿度数据。根据不同季节条件下一天的温度变化幅度和范围的差异，或者在长时间干燥或潮湿的情况下，蛾类害虫飞行行为的差异，从而判断不同的温度和湿度变化范围对蛾类害虫飞行行为的影响，实现对诱捕器效果的评价。
空气温湿度检测装置会记录系统所处环境的空气温度和湿度信息，可以记录一天中系统所在位置的风速和风向的变化情况，并统计系统检测到蛾类害虫入侵时的空气风速和风向数据。从而判断空气中的风速和风向对昆虫的飞行行为产生的影响，并根据诱捕器诱芯的扩散速度和方向，计算诱芯的扩散范围和浓度，检测害虫的飞入方向，研究诱芯的浓度变化对诱捕器效果的影响，并评估其效果。
进一步地，各个环境信息采集装置会将采集到的气象参数发送至信号处理装置。信号处理装置可以根据不同方向上光照强度的差异计算出环境入射光方向，并与其余信息打包发送至数据服务器。
图4为本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法的流程示意图，如图4所示，本发明实施例提供了一种基于上述各实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统的分析评价方法，包括：
步骤401，通过所述分析评价系统的激光雷达检测装置，获取蛾类害虫入侵时的虫体飞行信息；
步骤402，通过所述分析评价系统的环境信息采集装置，获取蛾类害虫入侵时的气象参数；
步骤403，根据所述虫体飞行信息和所述气象参数，对待评价诱捕器的诱捕效果进行分析评价。
在本发明实施例中，分析评价系统内的诱捕器和诱芯类型不作具体限定，因此可以将上述实施例中分析评价系统的内部装入不同的诱捕器和诱芯，通过蛾类害虫的飞行行为判断不同诱捕器、信息素对害虫的引诱效果，以及不同信息素之间是否会产生干扰。具体地，本发明实施例采用ALP-01照明护照Pro光照传感器作为光照检测模块，SEN-R TR-1空气温湿度传感器作为温湿度采集模块，NHFSX48风速风向传感器作为风速风向检测模块，RPLIDAR A3激光雷达作为激光雷达检测装置。其中，光照传感器可以黏贴在系统外壁的6个表面的角落处，用于检测不同方向的光照强度；激光雷达安装在系统外壁的6个入虫口的中心位置，并持续对周围进行360°扫描。
进一步地，以性诱剂作为诱芯的草地贪夜蛾诱捕器，将其放入系统内部的中心位置，通过风速风向仪检测出空气流动方向及速度，从而估算出信息素的扩散方向和范围，根据激光雷达检测到草地贪夜蛾进入的方向，判断其是否是从信息素扩散方向进入诱捕器，确定该诱芯对草地贪夜蛾的引诱效果。通过温湿度传感器检测大气温度和湿度，从而估算诱芯的有效作用时间，并根据诱捕到草地贪夜蛾的数量变化趋势，对诱芯的作用效果进行评估。通过激光雷达检测装置内昆虫的飞行行为，可以确定昆虫在被诱捕进入系统后，是否再次飞出系统，从而产生错误计数，进而实现对诱捕器诱捕效果的评估。
进一步地，以频振式杀虫灯进行分析评价，将其放入分析评价系统中。该杀虫灯采用雪莱特大功率幼虫光源，持续的放出紫光吸引害虫。系统通过在外围的光照传感器检测在系统外各个方向释放出的光照强度，从而判断杀虫灯的诱虫有效范围，并且根据周围环境光的变化，以及诱虫灯引诱到的昆虫数量的变化，判断自然光照环境对诱虫灯的诱虫效果的影响。此外，随着时间变化，光照传感器可以检测诱虫灯释放的光源强度是否会受到昆虫尸体的遮挡，或随电量变化而发生衰减，从而对诱虫灯工作的效率和持续性进行评价。
进一步地，以20×25cm的黄色诱虫板进行诱捕，将其放入分析评价系统内部的中心位置。通过激光雷达可以检测到各个方向被诱捕来的昆虫，并根据诱虫板固定的位置和朝向，以及昆虫针对诱虫板的进入方向，从而确定诱虫板的最佳安装位置。同时，根据激光雷达检测到的昆虫在系统中的飞行行为以及检测到的昆虫数目，可以计算出诱捕到的昆虫是否成功撞上诱虫板且被粘住，实现对诱虫板诱捕效果的评估。
进一步地，可以同时在一块田地中的不同分析评级系统里，安装全新的诱虫板以及在无虫的自然环境下晾置12小时、24小时、36小时和48小时的同类型诱虫板，将其同时放在田地里进行诱捕检测，根据不同诱虫板诱虫数量的不同，以及各个系统检测到的诱捕成功率η1的不同，可以判断诱虫板的粘性的衰减规律，并根据不同的空气温判断诱虫板粘性衰减规律。并且可以通过减小诱虫板的晾置时间间距，绘制更加详细的粘性衰退曲线，对诱虫板的效率进行更加精确的评价。
本发明实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法，通过记录蛾类害虫诱捕时的飞行行为与气象因子，分析空气中温度、湿度、光照强度、照射方向、风力、风向对蛾类害虫诱捕的影响，从而能够鉴定诱捕器是否能将引诱来的害虫成功捕获，准确评价不同类型的诱捕器和信息素对蛾类害虫的诱捕效果。
图5为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图5，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行如下方法：通过所述分析评价系统的激光雷达检测装置，获取蛾类害虫入侵时的虫体飞行信息；通过所述分析评价系统的环境信息采集装置，获取蛾类害虫入侵时的气象参数；根据所述虫体飞行信息和所述气象参数，对待评价诱捕器的诱捕效果进行分析评价。
此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法，例如包括：通过所述分析评价系统的激光雷达检测装置，获取蛾类害虫入侵时的虫体飞行信息；通过所述分析评价系统的环境信息采集装置，获取蛾类害虫入侵时的气象参数；根据所述虫体飞行信息和所述气象参数，对待评价诱捕器的诱捕效果进行分析评价。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，包括系统外壁、激光雷达检测装置、环境信息采集装置、待评价诱捕器和信号处理装置，其中：
所述系统外壁为框体结构，所述系统外壁的表面设置有入虫口；
所述激光雷达检测装置，设置在所述入虫口处，用于对穿过所述入虫口的蛾类害虫进行扫描，以获取蛾类害虫的虫体飞行信息；
所述环境信息采集装置，设置在所述系统外壁的表面，用于对所述分析评价系统所在区域的实时环境信息进行采集，以获取所述区域当前时刻的气象参数；
所述待评价诱捕器设置在所述系统外壁的内部，用于对蛾类害虫进行诱捕；
所述信号处理装置，用于根据预设评价模式，基于所述待评价诱捕器的类型，对所述虫体飞行信息和所述气象参数进行处理，以得到所述待评价诱捕器的评价结果。
2.根据权利要求1所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述信号处理装置还包括模式选择单元、第一处理单元和第二处理单元，其中：
所述模式选择单元，设置在所述系统外壁的外表面上，用于根据所述待评价诱捕器的类型，调整分析评价系统的预设评价模式；
所述第一处理单元，用于根据所述虫体飞行信息，获取蛾类害虫的虫体大小、飞行路径和飞行速度；
所述第二处理单元，用于根据所述预设评价模式，将所述虫体大小、所述飞行路径和所述飞行速度，结合所述气象参数进行处理，以根据处理结果得到所述待评价诱捕器的评价结果。
3.根据权利要求1所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述系统外壁的表面各设置一个入虫口，每个入虫口的大小为所在表面的内切圆，且每个内切圆的圆心处分别设置一个所述激光雷达检测装置，每个所述激光雷达检测装置平行于对应入虫口的平面发射激光脉冲。
4.根据权利要求3所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述环境信息采集装置包括：光照检测模块，设置在所述系统外壁的外表面上，用于检测蛾类害虫入侵时的光照数据。
5.根据权利要求3所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述环境信息采集装置还包括：温湿度采集模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气温度和湿度数据。
6.根据权利要求3所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述环境信息采集装置还包括：风速风向检测模块，设置在所述分析评价系统的顶部，用于检测蛾类害虫入侵时的空气风速和风向数据。
7.根据权利要求2所述的用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统，其特征在于，所述预设评价模式包括：信息素评价模式、陷阱有效性评价模式、光诱评价模式和色诱评价模式。
8.一种基于权利要求1至7任一项所述用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统的分析评价方法，其特征在于，包括：
通过所述分析评价系统的激光雷达检测装置，获取蛾类害虫入侵时的虫体飞行信息；
通过所述分析评价系统的环境信息采集装置，获取蛾类害虫入侵时的气象参数；
根据所述虫体飞行信息和所述气象参数，对待评价诱捕器的诱捕效果进行分析评价。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8所述用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价方法的步骤。
CN202010936315.2A 2020-09-08 2020-09-08 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法 Pending CN112232473A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010936315.2A CN112232473A (zh) 2020-09-08 2020-09-08 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010936315.2A CN112232473A (zh) 2020-09-08 2020-09-08 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112232473A true CN112232473A (zh) 2021-01-15

Family

ID=74116001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010936315.2A Pending CN112232473A (zh) 2020-09-08 2020-09-08 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112232473A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113303303A (zh) * 2021-07-15 2021-08-27 陈继恩 林区昆虫诱捕装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113303303A (zh) * 2021-07-15 2021-08-27 陈继恩 林区昆虫诱捕装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11659826B2 (en) Detection of arthropods
US20210029984A1 (en) System and Methods
Cohnstaedt et al. Arthropod surveillance programs: basic components, strategies and analysis
US11849714B2 (en) Insect trapping systems
EP2892331A1 (en) System for automatic trapping and counting of flying insects
CN106793768A (zh) 光子栅栏
Azfar et al. Monitoring, detection and control techniques of agriculture pests and diseases using wireless sensor network: a review
US20200367483A1 (en) Method and system for recording and/or monitoring populations of insects
CN206005625U (zh) 一种针对美国白蛾的虫情监测装置
EP3868202B1 (en) Method and apparatus for determining an index of insect biodiversity
CN111480632A (zh) 一种蝗虫监测诱捕仪及其使用方法
Sciarretta et al. Development of automated devices for the monitoring of insect pests.
CN112232473A (zh) 用于蛾类害虫诱捕装置的分析评价系统及方法
CN210642086U (zh) 5g太阳能频振式杀虫检测设备
CN112704051B (zh) 一种昆虫诱捕检测装置及方法
KR101957445B1 (ko) 해충 포획장치
CN108990938B (zh) 一种自动诱捕监测装置
CN212545210U (zh) 一种蝗虫监测诱捕仪
CN106338777A (zh) 蚊虫感应方法和装置
Colvin et al. Procedures for assessing secondary poisoning hazards of rodenticides to owls
Pavey et al. Cohabitation and predation by insectivorous bats on eared moths in subterranean roosts
Dadhich Increasing the accuracy of rodent detection and estimation of the population with emerging sensor technology
CN115590003A (zh) 一种昆虫诱集监测系统及方法
Dadhich Increasing the accuracy of rodent detection and estimation of the population with sensor fusion
Aman et al. Modern Technologies of Insect Trapping

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination