CN114296151A - 用于雷竹病虫害检测的辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于竹笋栽培技术领域，具体涉及用于雷竹病虫害检测的辅助装置，包括：图像采集模块、天气采集模块、处理模块、云台、通讯模块，云台上方固定有挡雨壳。本方案通过天气变化、害虫习性和害虫的行为轨迹改变图像采集模块的朝向，使图像采集模块朝向地面，可以及时检测到幼生期害虫，以便工作人员及时处理，减少雷竹的经济损失；本方案克服了雷竹林上害虫不方便检测的问题，可以及时检测到幼生期害虫；通过这种地面检测的方式更容易了解害虫的数量和繁殖情况，可以使工作人员进行针对性处理，减少雷竹的经济损失。
Description
技术领域
本发明属于竹笋栽培技术领域，具体涉及用于雷竹病虫害检测的辅助装置。
背景技术
经过多年经验积累，基于自身的技术经验与业务发展需求，经过不懈地努力，公司成功培育出优良雷竹品种“承平细叶乌头雷竹 1 号”，研发出了一年四季产笋高效培育新技术，“一种冬季雷笋保温出笋方法”、“一种夏秋笋雷竹鞭笋保湿出笋技术”，雷笋二次出笋的培育技术，雷笋早期高产栽培技术，公司制定高标准的肥水管理、及时挖笋、合理留苗，从而获得雷笋提早高产。
农业生产和气候变化密切相关，气候的剧烈变化会给雷竹的种植带来不利影响。由于食用笋雷竹对于产地要求较高，须位于北纬 30 度上下区域，且要求无大风、冰雹，有高温、潮湿等气候条件。虽然公司主要产地重庆市大足区基本符合上述条件，但是不排除罕见自然灾害或者病虫害的可能性。公司采用了相对保护措施，大力宣传自然灾害、病虫害的预防知识，提高管理人员和员工的安全保护意识。加强日常检查，发现隐患及早采取有效的预防和控制措施，尽量减少自然灾害及病虫害所造成的损失。同时建立预警快速反应机制，增强人力、物力、财力储备，提高应急处理能力。一旦发生各种灾害事件，快速反应，及时高效地做好处置工作。
申请号为CN202020191600.1文件提供了一种基于机器视觉的农作物病虫害监管装置，上述方案通过图像采集器实时采集田间病虫害图像，并将这些病虫害图像实时上传到监控服务器，替代了人工调查环节，时效性强，实时高效，提高了病虫害的监管力度，能够极大降低测报人员的工作量和劳动强度，并且能显著提高测报准确率，更为科学地分析研究病虫害的发生规律。
雷竹出笋在春季和冬季时期，需要在夏季和秋季时进行病虫害的监控检测，防止害虫在雷竹的出笋季节大量繁殖，造成雷竹的经济损失，上述方案通过图像采集器在采集病虫害图像，在进行图像采集时，由于害虫的颜色和位置等关系影响，害虫在幼虫时期颜色不明显，不容易检测到，例如介壳虫、竹螟和竹蚜虫等害虫，这些害虫在幼虫阶段颜色不明显，幼虫阶段数量比较少，不容易检测到，竹叶生长茂密，在竹叶的遮挡下，图像采集器不容易检测到害虫，不能及时检测到幼虫的图像信息，会造成雷竹的经济损失。
发明内容
本方案提供一种能检测幼生期害虫的用于雷竹病虫害检测的辅助装置。
为了达到上述目的，本方案提供一种用于雷竹病害虫检测的辅助装置，包括：
图像采集模块，用于采集现场的实时图像信息；
天气采集模块，用于实时采集现场的天气信息；
处理模块，用于获取天气信息，在获取到即将下雨的天气信息后，生成第一移动指令；
云台，图像采集模块位于云台上，云台用于在接收到第一移动指令后带着图像采集模块的图像采集方向朝向地面，处理模块还用于获取地面的实时图像信息，并根据预设的判断规则判断实时图像信息中是否包含虫卵图像或成虫图像，若包含，则提取虫卵图像或成虫图像并生成第一报警信息；
通讯模块，用于在获取第一报警信息后，向预设地址发送虫卵图像或成虫图像；
其中，云台上方固定有挡雨壳。
本方案原理：通过天气采集模块获取现场的天气信息，在即将下雨前，气压降低且空气变得潮湿，害虫会向雷竹的低处或者竹叶背面移动，部分害虫在移动过程中会掉落到地面上，且后续下雨时也会将害虫冲刷到地面上，害虫会停留在雷竹落叶的底部或者之间，通过害虫的这些习性和行为轨迹，且地面上会存在部分虫卵，处理模块控制图像采集模块朝向地面，获取地面的实时图像信息，根据设定的规则判断实时图像信息中是否包含有虫卵图像或者成虫图像，然后通讯模块向预设地址发送虫卵图像或成虫图像，及时提醒工作人员。
本方案有益效果：本方案通过天气变化、害虫习性和害虫的行为轨迹改变图像采集模块的朝向，使图像采集模块朝向地面，可以及时检测到幼生期害虫，以便工作人员及时处理，减少雷竹的经济损失；本方案克服了雷竹林上害虫不方便检测的问题，可以及时检测到幼生期害虫；通过这种地面检测的方式更容易了解害虫的数量和繁殖情况，可以使工作人员进行针对性处理，减少雷竹的经济损失。
进一步，还包括机架；所述云台包括底座，底座固定在机架上，底座上设有支柱；所述支柱上设有电机，电机的输出轴上固定连接有转动柱；所述转动柱上固定有转盘；所述图像采集模块包括摄像头；所述摄像头固定在转盘上；所述转盘上设有伸缩筒，伸缩筒位于转盘的外侧；所述伸缩筒内滑动设有用于限制摄像头移动的伸缩杆；所述伸缩杆与伸缩筒均为环形；所述机架上设气泵，气泵和伸缩筒连通；所述处理模块包括控制器，控制器与气泵开关电性连接。
控制器接收现场的天气信息，当控制器获取到即将下雨的天气信息后，控制器控制气泵抽取伸缩筒内气体，控制器控制电机转动，电机转动使转盘转动，转盘带动摄像头转动，从而使摄像头的角度发生变化，摄像头转动时将伸缩杆压入到伸缩筒内，伸缩杆不再限制摄像头的转动，从而可以采集到地面的害虫的图像信息，精准检测到害虫的位置。根据天气信息自动控制摄像头位置，及时精确检测到害虫的位置，可以帮助工作人员及时找到害虫的位置，并进行相关的治理措施。
进一步，所述挡雨壳包括立柱、挡板和挡片；所述立柱设置在机架上；所述挡板与挡片均位于立柱上；所述挡板和挡片均位于伸缩筒侧；所述挡板内设有空腔；所述挡片滑动设置在空腔内；所述挡片密封空腔，挡片通过弹簧与空腔侧壁固定连接；所述气泵一端与伸缩筒连通，气泵另外一端与空腔连通。
当控制器获取到即将下雨的天气信息后，控制器控制气泵抽取伸缩筒内气体到空腔中，使空腔内气压变化，从而使挡片伸出，从而对摄像头结构进行防护，防止摄像头受雨水冲洗，同时当气压上升时，控制器控制气泵将滑动腔内气体抽取到伸缩筒内，使摄像头恢复原位。
进一步，所述挡板表面设有流水槽，流水槽位于挡板边缘处。当有雨水时，使雨水沿着流水槽移动，减少雨水对挡板的冲击，增加挡板的使用寿命。
进一步，还包括害虫治理模块，害虫治理模块包括诱虫灯；所述诱虫灯数量为多个，且诱虫灯的波长不相同，诱虫灯固定在立柱上；所述机架上设有清水桶，清水桶放置在机架上，清水桶位于诱虫灯下方；所述诱虫灯外侧设有高压电网，控制器与高压电网的控制开关电性连接；所述控制器与诱虫灯控制开关电性连接；所述立柱上设有风机，风机位于诱虫灯上方，风机用于吹向高压电网，风机开关与控制器电性连接。
雷竹的病害虫中存在蛾类，例如竹螟，雌蛾会随光感周期合成生产和释放信息素，控制器控制发出对应波长的诱虫灯，先打开能引诱雌蛾的诱虫灯，使雌蛾附在高压电网上，此时高压电网为断电状态，由于雌蛾会由于灯周期性变化产生性信息素，控制器控制灯在预设的间隔时刻内控制灯的灯光发生变化，从而使雌蛾产生性信息素， 然后吸引雄蛾在高压电网上聚集，然后在设定时间后控制高压电网通电，杀死害虫，然后控制器控制打开风机和关闭高压电网，使风机将高压电网上的害虫吹到清水桶中，风机同时还可以使雌蛾产生性信息素快速扩散，诱虫效果更好。清水桶中存在雌蛾产生的性信息素，从而可以吸引雄蛾到清水桶中，可以进行灭杀雄蛾。设置时间后又重复进行诱虫和控制高压电网等结构，控制治理害虫，减少害虫的繁殖生长，利用蛾类害虫的习性进行诱捕和灭杀，可以自动进行害虫治理，且结构较为简单。
进一步，还包括速度采集模块，速度采集模块用于采集检测物体的移动速度；所述处理模块还用于接收检测物体的移动速度，并将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行对比，若检测物体的移动速度与害虫的移动速度相匹配，则检测物体为害虫。正常情况下雷竹林中会有许多的落叶，这样会影响到检测害虫的信息，通过采集检测物体的移动速度排除其余树叶的干扰，方便精准检测到害虫的位置。
进一步，还包括风力检测模块，风力检测模块用于检测风速；所述风力检测模块用于接收风力检测模块的风速信息；将检测物体的移动速度与风速进行匹配，若检测物体的移动速度与风速相匹配，则检测的物体为植物，若检测物体的移动速度不与风速相匹配，则将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行匹配。在有风的情况下，植物会随风摇动，植物移动的速度与风速相近，通过判断检测物体的移动速度与风速的匹配，排出植物的干扰，使害虫的检测结果信息更加准确。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2右视局部结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架1、底座2、支柱3、摄像头4、转动柱5、转盘6、伸缩筒7、伸缩杆8、气泵9、立柱10、挡板11、挡片12、诱虫灯13、高压电网14、清水桶15、风机16。
实施例1：
一种用于雷竹病害虫检测的辅助装置，包括：
图像采集模块，用于采集现场的实时图像信息；
天气采集模块，用于实时采集现场的天气信息；
处理模块，用于获取天气信息，在获取到即将下雨的天气信息后，生成第一移动指令；
云台，图像采集模块位于云台上，云台用于在接收到第一移动指令后带着图像采集模块的图像采集方向朝向地面，处理模块还用于获取地面的实时图像信息，并根据预设的判断规则判断实时图像信息中是否包含虫卵图像或成虫图像，若包含，则提取虫卵图像或成虫图像并生成第一报警信息；
通讯模块，用于在获取第一报警信息后，向预设地址发送虫卵图像或成虫图像；
其中，云台上方固定有挡雨壳。
通过天气采集模块获取现场的天气信息，在即将下雨前，气压降低且空气变得潮湿，害虫会向雷竹的低处或者竹叶背面移动，部分害虫在移动过程中会掉落到地面上，且后续下雨时也会将害虫冲刷到地面上，害虫会停留在雷竹落叶的底部或者之间，通过害虫的这些习性和行为轨迹，且地面上会存在部分虫卵，处理模块控制图像采集模块朝向地面，获取地面的实时图像信息，根据设定的规则判断实时图像信息中是否包含有虫卵图像或者成虫图像，然后通讯模块向预设地址发送虫卵图像或成虫图像，及时提醒工作人员。
通过天气变化、害虫习性和害虫的行为轨迹改变图像采集模块的朝向，使图像采集模块朝向地面，可以及时检测到幼生期害虫，以便工作人员及时处理，减少雷竹的经济损失；本方案克服了雷竹林上害虫不方便检测的问题，可以及时检测到幼生期害虫；通过这种地面检测的方式更容易了解害虫的数量和繁殖情况，可以使工作人员进行针对性处理，减少雷竹的经济损失。
如附图1所示，还包括机架1，机架1包括三个支撑柱，形成三角结构使机架1更加稳定，支撑柱底部为锥形，锥形更方便支撑柱插入土壤中，方便对机架1整体进行固定。
云台包括底座2，底座2固定在机架1上。底座2上设有支柱3，支柱3上设有电机，电机通过螺栓固定在支柱3上，电机的输出轴上焊接有转动柱5，转动柱5上固定有转盘6。
天气采集模块包括气压计，处理模块包括控制器。气压计和控制器通过螺栓固定在机架1上，图像采集模块包括摄像头4，摄像头4通过螺栓固定在转盘6上，采用螺栓连接的方式更加方便，方便安装和更换摄像头4。底座2上设有电机，电机带动支柱3转动，从而可以使图像采集模块方便旋转，采集现场不同方向的实时图像信息。
转盘6上设有伸缩筒7，伸缩筒7位于转盘6的外侧，伸缩筒7内滑动设有用于限制摄像头4移动的伸缩杆8，伸缩杆8密封伸缩筒7，伸缩杆8通过弹簧与伸缩筒7侧壁焊接在一起，设置弹簧可以在伸缩杆8移动时起到缓冲作用，防止伸缩杆8移动速度过快。伸缩杆8与伸缩筒7均为环形，方便设置在转盘6的外侧。
机架1上设有气泵9，气泵9和伸缩筒7连通，气压计和电机均与控制器电性连接。摄像头4位于伸缩筒7和伸缩杆8间，伸缩杆8与摄像头4相接触端设有橡胶垫，防止对摄像头4结构造成损伤。
控制器接收现场的天气信息，当控制器获取到即将下雨的天气信息后，控制器控制气泵9抽取伸缩筒7内气体，控制器控制电机转动，电机转动使转盘6转动，转盘6带动摄像头4转动，从而使摄像头4的角度发生变化，摄像头4转动时将伸缩杆8压入到伸缩筒7内，伸缩杆8不再限制摄像头4的转动，从而使摄像头4朝向地面，从而可以采集到地面的害虫的图像信息，精准检测到害虫的位置。根据气压自动控制摄像头4位置，及时精确检测到害虫的位置，可以帮助工作人员及时找到害虫的位置，并进行相关的治理措施。
挡雨壳包括立柱10、挡板11和挡片12，立柱10设置在机架1上，挡板11与挡片12均位于立柱10上。立柱10焊接在机架1上，挡板11通过螺栓固定在立柱10上，挡板11和挡片12位于伸缩筒7侧。挡板11内设有空腔；挡片12滑动设置在空腔内，挡片12通过滑块滑动设置在空腔内，滑块可以减少挡片12的损伤，增加挡片12的使用寿命。挡片12密封空腔，挡片12通过弹簧与空腔侧壁焊接在一起，弹簧可以防止挡片12脱离空腔和使挡片12恢复原位。
气泵9一端与伸缩筒7连通，气泵9另外一端与空腔连通。控制器气泵9抽取伸缩筒7内气体到空腔中，使空腔内气压变化，从而使挡片12伸出，从而对摄像头4结构进行防护，防止摄像头4受雨水冲洗，同时当气压上升时，控制器控制气泵9将滑动腔内气体抽取到伸缩筒7内，使摄像头4恢复原位。挡板11表面设有流水槽，流水槽位于挡板11边缘处。当有雨水时，使雨水沿着流水槽移动，减少雨水对挡板11的冲击，增加挡板11的使用寿命。
还包括速度采集模块，速度采集模块用于采集检测物体的移动速度；处理模块还用于接收检测物体的移动速度，并将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行对比，若检测物体的移动速度与害虫的移动速度相匹配，则检测物体为害虫。正常情况下雷竹林中会有许多的落叶，这样会影响到检测害虫的信息，通过采集检测物体的移动速度排除树叶的干扰，方便精准检测到害虫的位置。速度采集模块具体通过摄像头4采集检测物体的轨迹图像信息，然后控制器更加帧间差分法获取到检测物体的速度。
风力检测模块，风力检测模块用于检测风速；处理模块还用于接收风力检测模块的风速信息；将检测物体的移动速度与风速进行匹配，若检测物体的移动速度与风速相匹配，则检测的物体为植物，若检测物体的移动速度不与风速相匹配，则将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行匹配。风力检测模块具体采用风速检测仪，风速检测仪与控制器电连接，根据风力检测仪可以获取风速信息。在有风的情况下，植物会随风摇动，植物移动的速度与风速相近，通过判断检测物体的移动速度与风速的匹配，排出植物的干扰，使害虫的检测结果信息更加准确。
实施例2：
本实施例与实施例1不同之处在于还包括害虫治理模块，如附图2所示，害虫治理模块包括诱虫灯13，诱虫灯13数量为多个，且诱虫灯13的波长不相同，立柱10上设有第一支柱3和第二支柱3，第二支柱3位于第一支柱3上方，诱虫灯13固定在第一支柱3上。机架1上设有清水桶15，清水桶15放置在机架1上，清水桶15位于诱虫灯13下方；第一支柱3和第二支柱3均位于清水桶15上方。所述诱虫灯13外侧设有高压电网14，控制器与高压电网14的控制开关电性连接；所述控制器与诱虫灯13控制开关电性连接；立柱10上设有风机16，风机16固定在第二支柱3上，风机16位于诱虫灯13上方，风机16用于吹向高压电网14，风机16开关与控制器电性连接。
雷竹的病害虫中存在蛾类，例如竹螟，雌蛾会随光感周期合成生产和释放信息素，控制器控制发出对应波长的诱虫灯13，先打开能引诱雌蛾的诱虫灯13，使雌蛾附在高压电网14上，此时高压电网14为断电状态，然后控制器控制诱虫灯13发生明暗变化，使雌蛾产生信息素，然后吸引雄蛾在高压电网14上聚集，然后在设定时间后控制高压电网14通电，杀死害虫，然后控制器控制打开风机16和关闭高压电网14，使风机16将高压电网14上的害虫吹到清水桶15中，风机16同时还可以使雌蛾产生性信息素快速扩散，诱虫效果更好。清水桶中15存在雌蛾产生的性信息素，从而可以吸引雄蛾到清水桶15中，可以进行灭杀雄蛾。设置时间后又重复进行诱虫和控制高压电网14等结构，控制治理害虫，减少害虫的繁殖生长，利用蛾类害虫的习性进行诱捕和灭杀，可以自动进行害虫治理，且结构较为简单。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于采集现场的实时图像信息；
天气采集模块，用于实时采集现场的天气信息；
处理模块，用于获取天气信息，在获取到即将下雨的天气信息后，生成第一移动指令；
云台，图像采集模块位于云台上，云台用于在接收到第一移动指令后带着图像采集模块的图像采集方向朝向地面，处理模块还用于获取地面的实时图像信息，并根据预设的判断规则判断实时图像信息中是否包含虫卵图像或成虫图像，若包含，则提取虫卵图像或成虫图像并生成第一报警信息；
通讯模块，用于在获取第一报警信息后，向预设地址发送虫卵图像或成虫图像；
其中，云台上方固定有挡雨壳。
2.根据权利要求1所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：还包括机架；所述云台包括底座，底座固定在机架上，底座上设有支柱；所述支柱上设有电机，电机的输出轴上固定连接有转动柱；所述转动柱上固定有转盘；所述图像采集模块包括摄像头；所述摄像头固定在转盘上；所述转盘上设有伸缩筒，伸缩筒位于转盘的外侧；所述伸缩筒内滑动设有用于限制摄像头移动的伸缩杆；所述伸缩杆与伸缩筒均为环形；所述机架上设气泵，气泵和伸缩筒连通；所述处理模块包括控制器，控制器与气泵开关电性连接。
3.根据权利要求2所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：所述挡雨壳包括立柱、挡板和挡片；所述立柱设置在机架上；所述挡板与挡片均位于立柱上；所述挡板和挡片均位于伸缩筒侧；所述挡板内设有空腔；所述挡片滑动设置在空腔内；所述挡片密封空腔，挡片通过弹簧与空腔侧壁固定连接；所述气泵一端与伸缩筒连通，气泵另外一端与空腔连通。
4.根据权利要求3所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：所述挡板表面设有流水槽，流水槽位于挡板边缘处。
5.根据权利要求3所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：还包括害虫治理模块，害虫治理模块包括诱虫灯；所述诱虫灯数量为多个，且诱虫灯的波长不相同，诱虫灯固定在立柱上；所述机架上设有清水桶，清水桶放置在机架上，清水桶位于诱虫灯下方；所述诱虫灯外侧设有高压电网，控制器与高压电网的控制开关电性连接；所述控制器与诱虫灯控制开关电性连接；所述立柱上设有风机，风机位于诱虫灯上方，风机用于吹向高压电网，风机开关与控制器电性连接。
6.根据权利要求1所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：还包括速度采集模块，速度采集模块用于采集检测物体的移动速度；所述处理模块还用于接收检测物体的移动速度，并将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行对比，若检测物体的移动速度与害虫的移动速度相匹配，则检测物体为害虫。
7.根据权利要求6所述的用于雷竹病虫害检测的辅助装置，其特征在于：还包括风力检测模块，风力检测模块用于检测风速；所述风力检测模块用于接收风力检测模块的风速信息；将检测物体的移动速度与风速进行匹配，若检测物体的移动速度与风速相匹配，则检测的物体为植物，若检测物体的移动速度不与风速相匹配，则将检测物体的移动速度与害虫的移动速度进行匹配。
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