CN206557853U - 基于树莓派的虫害图像测报系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于树莓派的虫害图像测报系统。性诱剂和黑光灯引诱捕获害虫检测方式效率低，电子传感器计数害虫数量误检率高。本实用新型中第一透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定，第二透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定；白色粘板放置于粘板托盘上；白色粘板表面涂覆有昆虫性信息素涂层；图像处理系统的CSI接口与图像采集系统的摄像头相连；图像处理系统的WiFi模块连接上无线网卡造出WiFi热点，图像处理系统的数据传输给远程云服务器。本实用新型采用图像处理技术，能够远程捕获白色粘板上害虫图像，并检测出图像中害虫数量，将原始图像和检测结果上传至云服务器，供工作人员远程查看并操作。
Description
技术领域
本实用新型属于虫害图像测报技术领域，具体涉及进行虫害图像获取、害虫数量计数的一种基于树莓派的虫害图像测报系统。
背景技术
我国作为水稻产业大国，由水稻害虫稻纵卷叶螟造成的农作物损失量每年都十分巨大，防止其虫害是保证粮食产量的前提。目前我国的稻纵卷叶螟害虫检测主要依靠两种方式：其一依靠性诱剂和黑光灯引诱捕获害虫，由人工将种类繁杂的害虫取回进行分拣并计数，此种方式存在劳动效率低、强度大、实时性差等问题，而且需要耗费大量的人力、财力。并且由于工作量大、工作内容繁琐，人工难免出错，从而难以完成精确的计数工作；其二是依靠电子传感器进行自动计数害虫数量，此种方式一定程度上减轻了人工负荷，但缺乏直观的虫害图像反馈，误检率较高，且当系统发生故障时，故障原因难以排查。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于树莓派的虫害图像测报系统。
本实用新型包括图像采集系统、图像处理系统和无线网络传输系统。
所述的图像采集系统包括摄像头、摄像头固定板、第一透明挡板、第二透明挡板、顶端横梁、白色粘板、粘板托盘、主支架和底座；所述的摄像头固定于摄像头固定板上；所述的摄像头固定板固定于顶端横梁的中心处；第一透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定，第二透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定，第一透明挡板、第二透明挡板、顶端横梁与粘板托盘形成中空且两端开放的三棱柱体；所述的白色粘板放置于粘板托盘上；白色粘板表面涂覆有昆虫性信息素涂层；粘板托盘的中心与主支架的顶端固定，主支架的底端与底座固定。
所述图像处理系统的CSI接口与图像采集系统的摄像头相连；图像处理系统的USB电源线与电源箱的第一USB插口相连；图像处理系统位于电源箱上方，固定于主支架上。
所述的无线网络传输系统包括无线网卡和远程云服务器；图像处理系统的WiFi模块连接上无线网卡造出WiFi热点，图像处理系统的数据通过http协议传输给远程云服务器；无线网卡与电源箱的第二USB插口相连。
所述的图像处理系统为树莓派。
所述的无线网卡为天翼4G无线网卡。
所述的白色粘板为长方形，且长、宽均比粘板托盘短a，a取0.5～1cm中的一个值。
所述的第一透明挡板和第二透明挡板均采用塑料材质。
所述的昆虫性信息素为稻纵卷叶螟性信息素或大螟性信息素。
与现有技术比，本实用新型的优点在于：基于树莓派，结合Linux操作系统(具体为Raspbian操作系统)以及图像处理技术，能够远程捕获白色粘板上害虫图像，并检测出图像中害虫数量，将原始图像和检测结果上传至云服务器，供工作人员远程查看并操作。工作人员不需要亲自去现场查看什么时候白色粘板上的虫子已经粘满，只需要登录云服务器所搭建的网站站点查看树莓派远程上传的照片就知道是否需要更换白色粘板。白色粘板增加了底色和虫体颜色的反差，更有利于图像后期处理；如果白色粘板粘满或即将粘满虫子，工作人员可以更换粘板。由于本实用新型工作在室外，故选择两块挡板来起到防雨、遮尘作用，同时由于室外光源难以得到保障，故选择透明材质挡板，使得光更好地透过，让摄像头拍照有足够光线，便于后期处理虫害图像从而提高计数精确度。同时本实用新型在完成害虫计数工作同时，可对害虫进行诱捕杀害。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，基于树莓派的虫害图像测报系统，包括图像采集系统、图像处理系统和无线网络传输系统。
图像采集系统包括摄像头201、摄像头固定板202、摄像头15Pin FFC排线203、第一透明挡板204、第二透明挡板205、顶端横梁206、白色粘板207、粘板托盘208、主支架209和底座217；摄像头201固定于摄像头固定板202上；摄像头固定板202固定于顶端横梁206的中心处，使得摄像头201镜头正对白色粘板207中心；第一透明挡板204的两端分别与顶端横梁206和粘板托盘208固定，第二透明挡板205的两端分别与顶端横梁206和粘板托盘208固定，使得第一透明挡板204、第二透明挡板205、顶端横梁206与粘板托盘208形成中空且两端开放的三棱柱体；两端开放的三棱柱体让虫子可以飞到白色粘板207上去；第一透明挡板204和第二透明挡板205起防雨、遮尘作用，同时让光更好地透过，让摄像头拍照有足够光线；白色粘板207增加了底色和虫体的反差，使图像处理起来比较容易；白色粘板207放置于粘板托盘208上，如果白色粘板207粘满了虫子，可以更换；白色粘板207为长方形，且长、宽均比粘板托盘208短a，a取0.5～1cm中的一个值；白色粘板207表面涂覆有昆虫性信息素涂层，将昆虫引诱至粘板粘附，昆虫性信息素品种不同，白色粘板所引诱的害虫种类则不同；本实用新型采用的昆虫性信息素为稻纵卷叶螟性信息素或大螟性信息素，各自对应稻纵卷叶螟和大螟两种水稻害虫。粘板托盘208的中心与主支架209的顶端固定，主支架209的底端与底座217固定。
图像处理系统采用树莓派(Raspberry Pi)210，树莓派搭载Raspbian操作系统，该操作系统具有极强的可扩展性，同时树莓派官方提供非常丰富的SDK包；图像处理系统的CSI接口211与图像采集系统的摄像头201通过摄像头15Pin FFC排线203相连；图像处理系统驱动摄像头负责采集图像。图像处理系统的USB电源线212与电源箱213的第一USB插口214相连；图像处理系统位于电源箱213上方，固定于主支架209上。
无线网络传输系统包括天翼4G无线网卡216和远程云服务器；图像处理系统的WiFi模块连接上天翼4G无线网卡216造出WiFi热点，图像处理系统的数据通过http协议传输给远程云服务器；天翼4G无线网卡216与电源箱的第二USB插口215相连，从而对天翼4G无线网卡216进行供电。
该基于树莓派的虫害图像测报系统进行虫害图像检测过程如下：
1、获取虫害图像：
将白色粘板放置于粘板托盘上，摄像头镜头正对白色粘板；害虫粘附于白色粘板上，根据工作人员所设定的采集图像时间点，到点以后树莓派驱动摄像头采集白色粘板上的图像。
2、对捕获到的虫害图像进行检测：
2.1初步过滤包括沙尘在内的杂质，进行一系列图像预处理；
2.2图像处理系统检测出图像中害虫个体数量；
2.3图像处理系统对检测图像进行编号，并与当前日期时间匹配；
2.4图像处理系统对所检测的图像以及检测结果进行保存。
3、无线网络传输系统将图像以及检测结果进行传输：
3.1无线网络传输系统将所检测的图像以及检测结果通过http协议向远程云服务器进行传输；树莓派每天向云服务器上传一次数据。如果是放置白色粘板的第一天，远程云服务器接收到树莓派远程传输的虫量数据，则认为该数据即为当天虫量数据；如果是白色粘板放置的第二天，服务器接收到树莓派远程传输的虫量数据，则减去前一天的虫量数据，所得数据即为第二天虫量数据，往后则以此类推，减去前一天得出当天的虫量数据。当白色粘板更换以后，工作人员登录远程云服务器上所搭建的网站站点，进入到自己对应的操作界面，点击“更换粘板”操作按钮，则服务器将该天树莓派远程上传的数据视为第一天的数据，不进行减去前一天数据的操作。
3.2工作人员登录远程云服务器查看虫害图像以及所检测出的害虫个体数量，从而完成害虫的计数工作。同时工作人员可以在云服务器中选择将所有历史虫害数据导出到本地，省去人工抄写数据的麻烦。
综上所述，本实用新型提出的基于树莓派的虫害图像测报系统具有实现简单、省时省力、可控性好、虫量计数准确率高的优点，可大大提高生产效率，节约人工，及时高效的完成农业害虫计数工作，为进一步提升农业经济和生态效益做出贡献。
Claims (6)
1.基于树莓派的虫害图像测报系统，包括图像采集系统、图像处理系统和无线网络传输系统，其特征在于：所述的图像采集系统包括摄像头、摄像头固定板、第一透明挡板、第二透明挡板、顶端横梁、白色粘板、粘板托盘、主支架和底座；所述的摄像头固定于摄像头固定板上；所述的摄像头固定板固定于顶端横梁的中心处；第一透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定，第二透明挡板的两端分别与顶端横梁和粘板托盘固定，第一透明挡板、第二透明挡板、顶端横梁与粘板托盘形成中空且两端开放的三棱柱体；所述的白色粘板放置于粘板托盘上；白色粘板表面涂覆有昆虫性信息素涂层；粘板托盘的中心与主支架的顶端固定，主支架的底端与底座固定；
所述图像处理系统的CSI接口与图像采集系统的摄像头相连；图像处理系统的USB电源线与电源箱的第一USB插口相连；图像处理系统位于电源箱上方，固定于主支架上；
所述的无线网络传输系统包括无线网卡和远程云服务器；图像处理系统的WiFi模块连接上无线网卡造出WiFi热点，图像处理系统的数据通过http协议传输给远程云服务器；无线网卡与电源箱的第二USB插口相连。
2.根据权利要求1所述的基于树莓派的虫害图像测报系统，其特征在于：所述的图像处理系统为树莓派。
3.根据权利要求1所述的基于树莓派的虫害图像测报系统，其特征在于：所述的无线网卡为天翼4G无线网卡。
4.根据权利要求1所述的基于树莓派的虫害图像测报系统，其特征在于：所述的白色粘板为长方形，且长、宽均比粘板托盘短a，a取0.5～1cm中的一个值。
5.根据权利要求1所述的基于树莓派的虫害图像测报系统，其特征在于：所述的第一透明挡板和第二透明挡板均采用塑料材质。
6.根据权利要求1所述的基于树莓派的虫害图像测报系统，其特征在于：所述的昆虫性信息素为稻纵卷叶螟性信息素或大螟性信息素。
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| CN201720218187.1U CN206557853U (zh) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 基于树莓派的虫害图像测报系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110250123A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-20 | 江苏大学 | 基于图像识别的低密度储粮害虫实时监测系统 |
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2017
- 2017-03-08 CN CN201720218187.1U patent/CN206557853U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110250123B (zh) * | 2019-06-26 | 2021-12-21 | 江苏大学 | 基于图像识别的低密度储粮害虫实时监测系统 |
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