CN113678804A - 一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置及方法。该装置包括固定在整机支架上的诱虫板供给模块、诱虫板贴纸揭除模块和机器视觉控制模块；所述机器视觉控制模块，用于采集所述诱虫板供给模块中当前诱虫板的图像，并根据所述图像判断所述当前诱虫板是否失效，当所述当前诱虫板失效时，控制所述诱虫板供给模块更换诱虫板，并控制所述诱虫板贴纸揭除模块对更换后的诱虫板进行揭膜。本发明能够代替人工对茶园中的诱虫板进行及时、精准的自动更换，提高茶园中的虫害诱捕效率，进而提高茶叶的品质。

Description

一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置与方法

技术领域

本发明涉及农业智能装备技术领域，特别是涉及一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置与方法。

背景技术

中国是世界上主要的产茶区，距今已有3000多年的种植历史。茶叶浸泡之后具有的独特香气与口感，深受消费者的喜爱。但是因虫害导致的茶叶减产带来了巨大损失，农药防治会造成土壤污染，降低茶叶安全品质，所以使用绿色防控技术来控制茶叶病虫害显得愈发重要。诱虫板捕杀害虫作为虫害主要的绿色防控技术之一，已经在茶园中被广泛使用。此技术有助于减少化学农药的使用量，减少茶园环境污染，确保茶叶质量安全，提高茶园的经济效益。

但是在茶园诱虫板虫害防治实施过程中，所需诱虫板数量较大，并且需要在诱虫板失效前及时更换，所以诱虫板更换工作费时费力，增加了劳动成本，尤其是对于面积较大的或者地形更复杂的茶园，更换工作更加耗时。所以亟需诱虫板自动更换装置能够代替人工进行作业，提高诱虫板更换效率，降低劳动成本。经过文献查阅与市场调研，发现现有技术中还未出现利用机器视觉代替人工对诱虫板失效情况进行实时判断，从而完成自动更换的装备。

现有技术中利用定时器的计时功能，能够代替人工进行定期更换黏虫粘纸，节省了人工成本，但是无法做到对黏虫纸上黏虫情况实时监控，因此可能出现诱虫板已经完全失效，但是未到计时器规定的更换时间，无法及时更换粘虫纸的情况。也可能出现诱虫板尚未失效，但是被更换掉的现象，造成了资源的浪费。另外，此装备仅适用于卷轴式粘虫板，不适用于目前主流的矩形诱虫板，因此市场推广难度较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置与方法，能够代替人工对茶园中的诱虫板进行及时、精准的自动更换，提高茶园中的虫害诱捕效率，进而提高茶叶的品质。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，包括固定在整机支架上的诱虫板供给模块、诱虫板贴纸揭除模块和机器视觉控制模块；所述机器视觉控制模块，用于采集所述诱虫板供给模块中当前诱虫板的图像，并根据所述图像判断所述当前诱虫板是否失效，当所述当前诱虫板失效时，控制所述诱虫板供给模块更换诱虫板，并控制所述诱虫板贴纸揭除模块对更换后的诱虫板进行揭膜。

进一步地，还包括固定在所述整机支架上的废弃诱虫板收集盒和废弃诱虫板引导盘；所述废弃诱虫板收集盒通过所述废弃诱虫板引导盘收集失效的诱虫板。

进一步地，所述诱虫板供给模块包括：诱虫板供给箱以及设置在所述诱虫板供给箱内的上顶板、顶板固定柱、第二丝杠、下顶板、第二步进电机、步进电机固定架和诱虫板单元；所述诱虫板供给箱上固定有诱虫板供给箱盖；所述上顶板、所述下顶板通过所述顶板固定柱固定在一起，多个所述诱虫板单元固定在所述上顶板上，所述第二步进电机固定在所述步进电机固定架上，通过所述第二丝杠调节所述下顶板的位置，从而调节所述上顶板的位置，实现所述诱虫板单元的进给。

进一步地，所述诱虫板单元包括诱虫板、诱虫板贴纸以及诱虫板固定板；所述诱虫板固定在诱虫板固定板上，所述诱虫板贴纸通过胶黏层与所述诱虫板贴合在一起。

进一步地，所述诱虫板贴纸揭除模块包括：第一导气管、三轴气缸、导轨、揭膜装置固定板、废弃诱虫板贴纸收集箱、滑块、夹头支撑横梁、夹头气缸、夹头外爪、第一丝杠固定片、第一丝杠、第二导气管、第一步进电机、第二气控阀、第一气控阀、气流分配导管、气泵、三角钢支撑架、工字钢、夹头内爪和托板；

所述三角钢支撑架固定在所述诱虫板供给箱的外壁上，所述揭膜装置固定板7固定在三角钢支撑架上；所述废弃诱虫板贴纸收集箱和所述导轨均固定在所述揭膜装置固定板上；所述第一丝杠固定片固定在所述揭膜装置固定板两端，所述第一丝杠固定在两个所述第一丝杠固定片之间；

所述第一步进电机固定在所述第一丝杠固定片上，所述第一步进电机用于驱动所述第一丝杠转动，从而带动与所述第一丝杆连接的所述夹头支撑横梁左右移动；所述滑块与夹头支撑横梁下表面连接固定，并且随着夹头支撑横梁的运动沿着所述导轨左右滑动；

所述夹头外爪共有两个，分别固定在所述夹头支撑横梁的两侧，关于夹头支撑横梁的中心平面对称；所述夹头气缸共有两个，分别居中分布在所述夹头外爪的上表面，并且固定在所述夹头支撑横梁上方；所述夹头内爪，与所述夹头气缸的推杆连接，位于所述夹头外爪的内部，用于对所述诱虫板贴纸进行夹取与释放；

所述三轴气缸固定在所述工字钢的上端面，所述工字钢的下端面固定在所述诱虫板供给箱的外壁上；所述托板固定在三轴气缸的推杆上，所述三轴气缸通过所述第一导气管与所述第一气控阀相连，所述夹头气缸通过第二导气管与所述第二气控阀相连，所述第二气控阀和所述第一气控阀通过所述气流分配导管与气泵相连，所述气泵安装在所述整机支架的底部。

进一步地，所述机器视觉控制模块包括工业相机12和控制器23，所述工业相机设置在所述整机支架的最高点，用于对准所述诱虫板进行图像采集，所述控制器安装在整机支架的侧面。

本发明还提供了一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换方法，所述方法应用于所述的基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，所述方法包括：

对诱虫板进行图像采集；

对采集到的诱虫板图像进行通道分离；

计算分离后的G通道对应图像的矩阵F范数以及B-G通道对应图像的矩阵F范数，分别表示为第一矩阵F范数和第二矩阵F范数；

计算所述第一矩阵F范数和所述第二矩阵F范数的比值函数；

根据所述比值函数判断诱虫板是否失效；

若是，则确定诱虫板失效，更换诱虫板。

进一步地，所述根据所述比值函数判断诱虫板是否失效，具体包括：

判断所述比值函数y(n)是否大于第一判定因子λ，n表示图像采集次数；

若是，则继续采集诱虫板的图像；

若否，则判断y(n-1)-y(n)是否大于第二判断因子κ；

若是，则继续继续采集诱虫板的图像；

若否，则确定诱虫板失效，更换诱虫板。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明提供的装置实现高度自动化，可以取代人工进行诱虫板的自动更换，降低人工成本；

(2)本发明提供的装置利用机器人觉技术进行智能判断，可避免人工经验不足导致的诱虫板的浪费，也可避免因诱虫板更换不及时导致的捕虫效果差等问题；

(3)本发明提供的装置能够提高捕虫效果，可以减少化学农药的使用，降低茶园污染，同时能够提升茶叶产品质量，提高茶叶附加值。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置的结构的示意图；

图2为本发明实施例诱虫板与诱虫板固定板装配示意图；

图3为本发明实施例诱虫板供给模块的装配示意图；

图4为本发明实施例诱虫板贴纸揭除模块的装配示意图；

图5为本发明实施例诱虫板贴纸揭除模块的部分剖面图；

图6为本发明实施例幼虫板失效判定方法以及控制流程图；

图7为本发明实施例对采集的图像进行通道分离的B通道以及(B通道-G通道)对应图像示意图；

图8为本发明实施例图像通道计算结果的变化趋势图。

附图标记为：

1-废弃诱虫板收集盒、2-整机支架、3-第一导气管、4-废弃诱虫板引导盘、5-三轴气缸、6-导轨、7-揭膜装置固定板、8-废弃诱虫板贴纸收集箱、9-诱虫板、10-滑块、11-夹头支撑横梁、12-工业相机、13-夹头气缸、14-夹头外爪、15-第一丝杠固定片、16-第一丝杠、17-第二导气管、18-诱虫板供给箱盖、19-第一步进电机、20-诱虫板供给箱、21-第二气控阀、22-第一气控阀、23-控制器、24-气流分配导管、25-气泵、26-诱虫板固定板、27-诱虫板、28-诱虫板贴纸、29-上顶板、30-顶板固定柱、31-第二丝杠、32-下顶板、33-步进电机固定架、34-第二步进电机、35-三角钢支撑架、36-工字钢、37-夹头内抓、38-托板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的目的是提供一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置与方法，能够代替人工对茶园中的诱虫板进行及时、精准的自动更换，提高茶园中的虫害诱捕效率，进而提高茶叶的品质。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置包括诱虫板供给模块、诱虫板贴纸揭除模块、机器视觉控制模块、废弃诱虫板引导盘4和废弃诱虫板收集盒1，以上装置均固定在整机支架23上。

如图1和图3所示，所述的诱虫板供给模块包括诱虫板供给箱20以及设置在所述诱虫板供给箱20内的上顶板29、顶板固定柱30、第二丝杠31、下顶板32、第二步进电机34、步进电机固定架33和诱虫板单元；所述诱虫板供给箱20上固定有诱虫板供给箱盖18，起到防晒与防雨的作用。所述的上顶板29、下顶板32通过顶板固定柱30固定在一起，对诱虫板固定板26起到支撑与进给作用。多个所述诱虫板单元固定在所述上顶板29上。所述的第二步进电机34固定在步进电机固定架33上，通过所述的第二丝杠31调节下顶板32的位置，从而调节上顶板29的位置，实现诱虫板27的进给。所述的诱虫板供给箱20与水平方向倾斜一定角度a°，保证诱虫板27与诱虫板固定板26能够因为重力自动滑落至诱虫板贴纸揭除模块上完成下一步的诱虫板贴纸揭除动作。优选地，a°取30°～60°。

如图2所示，所述的诱虫板27与诱虫板贴纸28通过胶黏层贴合在一起，可以被固定在诱虫板固定套26上。所述的诱虫板固定板26边缘两侧分别有三个斜面勾爪，能够起到定位诱虫板贴纸28的作用，同时还可以分离诱虫板27与诱虫板贴纸28的边缘两侧分离，为后续的贴纸揭除提供条件。

如图1、图4和5所示，所述的诱虫板贴纸揭除模块包括第一导气管3、三轴气缸5、导轨6、揭膜装置固定板7、废弃诱虫板贴纸收集箱8、滑块10、夹头支撑横梁11、夹头气缸13、夹头外爪14、第一丝杠固定片15、第一丝杠16、第二导气管17、第一步进电机19、第二气控阀21、第一气控阀22、气流分配导管24、气泵25、三角钢支撑架35、工字钢36、夹头内爪37、托板38。

所述的三角钢支撑架35固定在诱虫板供给箱20的外壁上，用于支撑诱虫板贴纸揭除模块。所述的揭膜装置固定板7固定在三角钢支撑架35上，并且揭膜装置固定板7上平面与水平面保持角度同样为a°。

所述的第一丝杠固定片15、废弃诱虫板贴纸收集箱8、导轨6均固定在揭膜装置固定板7上。其中，第一丝杠固定片15共有两块，分别固定在揭膜装置固定板7上边缘的左右两侧，用于支撑第一丝杠16。

所述的第一步进电机19固定在右侧的第一丝杠固定片15上，通过转动所述的第一丝杠16带动所述的夹头支撑横梁11左右移动。所述的滑块10与夹头支撑横梁11下表面连接固定，并且随着夹头支撑横梁11的运动沿着所述的导轨6左右滑动。所述的夹头外爪14共有两个，分别固定在夹头支撑横梁11所述的左右两侧，关于夹头支撑横梁11的中心平面对称。所述的夹头气缸13共有两个，分别居中分布在夹头外爪14的上表面，并且固定在通过夹头支撑横梁11上方。夹头内爪37与夹头气缸13的推杆连接，能够实现往复直线运动，位于夹头外爪14的内部，完成对诱虫板贴纸28的夹取与释放。

所述的三轴气缸5固定在所述的工字钢36上端面，工字钢36的下端面固定在诱虫板供给箱20的外壁上。所述的托板38固定在三轴气缸5的推杆上，对诱虫板固定板26提供支撑力，并且与揭膜装置固定板7对诱虫板固定板26起到固定作用，使其在揭膜过程中不会发生位移。当揭膜过程结束，托板38随着三轴气缸5推杆一起向下移动，诱虫板26、诱虫板贴纸27一起滑落，并沿着废弃诱虫板引导盘4进入到废弃诱虫板收集盒1。

如图1所示，所述的三轴气缸5通过所述的第一导气管3与所述的第一气控阀22相连，所述的夹头气缸13通过第二导气管17与所述的第二气控阀21相连，第二气控阀21、第一气控阀22共同通过所述的气流分配导管24与气泵25相连，所述的气泵25安装在整机支架2的底部。

如图1所示，所述的机器视觉控制模块包括工业相机12、控制器23，所述的工业相机12安装在整机支架2的最高点，并且对准诱虫板27进行图像采集。所述的控制器安装在整机支架2的侧面。

如图6所示，本发明还提供了一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换方法，包括：

步骤一：通过工业相机12对诱虫板进行图像采集。

茶园诱虫板被放置后，使用工业相机对其进行图像采集，为避免天气影响图像采集效果，采用固定光源，同时固定相机焦距。设定采样频率为f＝2天/次。

步骤二：将采集的图像进行通道分离B、G、R。其中B通道与B-G的计算图像结果如图7所示。

步骤三：分别求取G通道与B-G通道对应图像的矩阵F范数，分别表示为第一矩阵F范数和第二矩阵F范数，并计算比值函数y(n)，计算结果如图8所示。

式中，||G||_FG通道对应图像的矩阵F范数，||B-G||_F表示B-G通道对应图像的矩阵F范数，n表示图像采集次数。

由图可知，||G||_F随着放置时间的延长呈现下降趋势，||B-G||_F随着放置时间的延长呈现上升趋势。同时可以发现，两者的比值函数y(n)随着放置时间的延长呈现下降的趋势，其结果逐渐趋近于1，并且放置时间越长，y(n)下降的速度越缓慢。这种现象说明随着诱虫板放置时间的延长，粘虫数量不断增加，粘虫效果也随之不断下降。

同时设定第一判定因子λ＝1.1进行初步判定。如果y(n)≤λ，则进入步骤四进行诱虫板是否失效的最终判定；如果y(n)＞λ，将进入下一个图像处理循环。

如表1所示，在诱虫板放置18天时，已经满足判定条件y(n)≤λ，则进入步骤四进行诱虫板是否失效的最终判定环节。

表1实施例中y(n-1)-y(n)计算结果

步骤四：设立第二判断因子κ＝0.001，如果满足y(n-1)-y(n)≤κ，上位机将处理结果基于Modbus协议通过RS485通信电路将指令发送给单片机，启动诱虫板更换程序，如果所计算的结果大于第二判断因子κ，将进入下一个图像处理循环。通过表1可知，当诱虫板放置至24天时，满足判定条件y(n-1)-y(n)≤κ。

所述的步骤三中对y(n)≤λ进行初步判定，有助于消除由于偶然因素导致的诱虫板尚未失效但是满足步骤四中的判定条件y(n-1)-y(n)≤κ的情况，进而避免出现因误判导致的诱虫板被过早更换掉的现象。

执行元件控制方法是采用下位机单片机进行逻辑控制，单片机接收到上位机传来的诱虫板完全失效的信号，启动诱虫板更换程序，并且通过I/O口对执行元件进行逻辑控制，主要步骤为：ⅰ：通过控制继电器闭合，打开气泵25进行充气；ⅱ：通过第一气控阀控制三轴气缸伸缩杆回缩，保持5s之后伸缩杆回位；ⅲ：通过第一电机驱动器驱动第一步进电机转动，完成诱虫板进给动作；ⅳ：通过第二电磁阀控制夹头气缸推杆伸出，使夹头夹紧诱虫板贴纸；ⅴ：通过第二电机驱动器控制第二步进电机转动，带动夹头完成由左向右直线运动，完成揭膜动作；ⅵ：通过第二电磁阀控制夹头气缸推杆回缩，使夹头释放诱虫板贴纸；ⅶ：通过第二电机驱动器控制第二步进电机进行反向转动，完成夹头回位。

执行元件控制方法具有手动更换功能，触发手动更换按钮后，单片机开中断，直接启动诱虫板自动更换程序，更换结束后返回主程序。

基于上述执行元件控制方法，本发明提供的基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置的工作过程如下：

在图像采集阶段：工业相机12对准诱虫板27进行图像采集，将采集的图像利用上位机图像处理模块对图像进行处理，完成通道分离、计算，并对诱虫板失效情况进行判断。如果通道计算的结果未满足失效的判定条件，则将进入下一个图像处理循环；如果判断结果为失效，上位机将基于Modbus协议通过RS485通信电路将指令发送给单片机，启动诱虫板更换程序。

在废弃诱虫板释放阶段：当单片机接收到来自上位机发送的诱虫板更换指令时，单片机通过I/O口控制继电器闭合，使气泵25上电充气。气泵25就绪后，通过控制第一气控阀22使三轴气缸5推杆回缩，带动托板38沿着推杆回缩方向移动，诱虫板固定板26、诱虫板27在重力作用下滑落，最终沿着废弃诱虫板引导盘4滑落到废弃诱虫板收集盒1。三轴气缸5推杆回缩后保持5s，第一气控阀22切换通道，使三轴气缸5的推杆外伸，托板38回位，等待新诱虫板的进给。

在诱虫板进给阶段：单片机向第二步进电机驱动器发送指令，驱动第二步进电机34带动第二丝杠31旋转，上顶板29、顶板固定柱30、下顶板32在第二丝杠31的转动下，沿着诱虫板供给箱20内壁向上运动，直到将诱虫板固定板26送出诱虫板供给箱20进入到诱虫板贴纸揭除模块，第二丝杠31停止转动，完成新的诱虫板进给。

在诱虫板贴膜揭除阶段：初始状态下，夹头支撑横梁11处于诱虫板贴纸揭除模块的最右侧，单片机向第一步进电机驱动器发送指令，驱动第一步进电机19带动第一丝杠16旋转，带动夹头支撑横梁11从右向左平移，直到诱虫板贴纸28的右边缘进入到夹头外爪14的内侧，第一丝杠16停止转动。单片机继续向第二气控阀21发动指令，使夹头气缸13的推杆外伸，带动夹头内抓37向下运动，与夹头外爪14共同夹紧诱虫板27的右边缘。进而控制第一步进电机19带动第一丝杠16继续旋转，使夹头支撑横梁11带动夹头一起向左运动，直到诱虫板27被完全揭除。然后，控制单片机控制第二气控阀21切换通道，使夹头气缸13的推杆回缩，完成诱虫板贴纸28的释放，诱虫板贴纸28落至废弃诱虫板贴纸收集箱8中。最后单片机控制第一步进电机19反转，带动夹头支撑横梁11返回诱虫板贴纸揭除模块的最右侧，诱虫板贴膜揭除阶段完成。

本发明能够通过工业相机对诱虫板图像进行实时采集，通过图像通道计算的方法，精准判断诱虫板失效情况。本发明公开的技术方法能够代替人工对茶园中的诱虫板进行及时、精准的自动更换，提高茶园中的虫害诱捕效率，进而提高茶叶的品质；并且此方法适用性强，能够应用于不同季节、不同地域环境下的诱虫作业；同时本发明的实施能够填补应用机器视觉的茶园诱虫板自动更换装备的市场空白。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，包括固定在整机支架上的诱虫板供给模块、诱虫板贴纸揭除模块和机器视觉控制模块；所述机器视觉控制模块，用于采集所述诱虫板供给模块中当前诱虫板的图像，并根据所述图像判断所述当前诱虫板是否失效，当所述当前诱虫板失效时，控制所述诱虫板供给模块更换诱虫板，并控制所述诱虫板贴纸揭除模块对更换后的诱虫板进行揭膜。

2.根据权利要求1所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，还包括固定在所述整机支架上的废弃诱虫板收集盒和废弃诱虫板引导盘；所述废弃诱虫板收集盒通过所述废弃诱虫板引导盘收集失效的诱虫板。

3.根据权利要求1所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，所述诱虫板供给模块包括：诱虫板供给箱以及设置在所述诱虫板供给箱内的上顶板、顶板固定柱、第二丝杠、下顶板、第二步进电机、步进电机固定架和诱虫板单元；所述诱虫板供给箱上固定有诱虫板供给箱盖；所述上顶板、所述下顶板通过所述顶板固定柱固定在一起，多个所述诱虫板单元固定在所述上顶板上，所述第二步进电机固定在所述步进电机固定架上，通过所述第二丝杠调节所述下顶板的位置，从而调节所述上顶板的位置，实现所述诱虫板单元的进给。

4.根据权利要求3所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，所述诱虫板单元包括诱虫板、诱虫板贴纸以及诱虫板固定板；所述诱虫板固定在诱虫板固定板上，所述诱虫板贴纸通过胶黏层与所述诱虫板贴合在一起。

5.根据权利要求4所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，所述诱虫板贴纸揭除模块包括：第一导气管、三轴气缸、导轨、揭膜装置固定板、废弃诱虫板贴纸收集箱、滑块、夹头支撑横梁、夹头气缸、夹头外爪、第一丝杠固定片、第一丝杠、第二导气管、第一步进电机、第二气控阀、第一气控阀、气流分配导管、气泵、三角钢支撑架、工字钢、夹头内爪和托板；

所述三角钢支撑架固定在所述诱虫板供给箱的外壁上，所述揭膜装置固定板7固定在三角钢支撑架上；所述废弃诱虫板贴纸收集箱和所述导轨均固定在所述揭膜装置固定板上；所述第一丝杠固定片固定在所述揭膜装置固定板两端，所述第一丝杠固定在两个所述第一丝杠固定片之间；

所述第一步进电机固定在所述第一丝杠固定片上，所述第一步进电机用于驱动所述第一丝杠转动，从而带动与所述第一丝杆连接的所述夹头支撑横梁左右移动；所述滑块与夹头支撑横梁下表面连接固定，并且随着夹头支撑横梁的运动沿着所述导轨左右滑动；

所述夹头外爪共有两个，分别固定在所述夹头支撑横梁的两侧，关于夹头支撑横梁的中心平面对称；所述夹头气缸共有两个，分别居中分布在所述夹头外爪的上表面，并且固定在所述夹头支撑横梁上方；所述夹头内爪，与所述夹头气缸的推杆连接，位于所述夹头外爪的内部，用于对所述诱虫板贴纸进行夹取与释放；

所述三轴气缸固定在所述工字钢的上端面，所述工字钢的下端面固定在所述诱虫板供给箱的外壁上；所述托板固定在三轴气缸的推杆上，所述三轴气缸通过所述第一导气管与所述第一气控阀相连，所述夹头气缸通过第二导气管与所述第二气控阀相连，所述第二气控阀和所述第一气控阀通过所述气流分配导管与气泵相连，所述气泵安装在所述整机支架的底部。

6.根据权利要求4所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，其特征在于，所述机器视觉控制模块包括工业相机12和控制器23，所述工业相机设置在所述整机支架的最高点，用于对准所述诱虫板进行图像采集，所述控制器安装在整机支架的侧面。

7.一种基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-6任意一项所述的基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换装置，所述方法包括：

对诱虫板进行图像采集；

对采集到的诱虫板图像进行通道分离；

计算分离后的G通道对应图像的矩阵F范数以及B-G通道对应图像的矩阵F范数，分别表示为第一矩阵F范数和第二矩阵F范数；

计算所述第一矩阵F范数和所述第二矩阵F范数的比值函数；

根据所述比值函数判断诱虫板是否失效；

若是，则确定诱虫板失效，更换诱虫板。

8.根据权利要求7所述基于图像通道计算的茶园诱虫板智能更换方法，其特征在于，所述根据所述比值函数判断诱虫板是否失效，具体包括：

判断所述比值函数y(n)是否大于第一判定因子λ，n表示图像采集次数；

若是，则继续采集诱虫板的图像；

若否，则判断y(n-1)-y(n)是否大于第二判断因子κ；

若是，则继续继续采集诱虫板的图像；

若否，则确定诱虫板失效，更换诱虫板。

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