CN217337135U - 一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，包括集虫单元，第一图像采集单元、识别控制终端和立杆；第一图像采集单元包括第一摄像头，第一摄像头的镜头可万向转动；立杆包括活动段和固定段，活动段和所述固定段相互套接；立杆内设有驱动机构，用于带动活动段进行升降运动；集虫单元、第一摄像头和识别控制终端均设置在活动段上；第一摄像头和驱动机构分别与识别控制终端连接。通过第一图像采集单元在预设间隔时间对田间作物进行拍摄，并通过识别控制终端进行分析、判断，可以及时、自动地调整集虫单元的位置，从而提高监测效率以及监测数据的准确性，预警效果好。

Description

一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置

技术领域

本实用新型涉及虫害防治装置技术领域，尤其涉及一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置。

背景技术

在农业生产中，有害昆虫害的防治非常关键，直接影响着农业生产效率和以及农产品产量的多少，而有害昆虫害的预警监测是有效减少农业重大害虫成灾的关键环节，准确的监测和信息传递的及时性是做好有害昆虫防治工作的基础。害虫的爆发期往往不是固定的，因此农业科研机构以及防治部门一般是通过进行野外田间监控，以便获知害虫的种类，并准确预测害虫的数量以及虫灾爆发期，以便及时地、有针对性地对害虫进行捕杀，从而避免突然间爆发的虫灾对农作物造成的严重影响。

目前，野外常用的害虫监测设备的位置都相对固定，无法自动调节。随着田间作物的生长，不同种类昆虫的活动范围会相应发生变化，往往需要人工对害虫监测设备的位置高低进行调整，以提高对标靶害虫的诱捕效率，操作不方便，且效率低下。

实用新型内容

为此，需要提供一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，来解决现有技术中害虫监测设备位置无法自动调节，人工调整成本高、效率低下的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，包括集虫单元，第一图像采集单元、识别控制终端和立杆；

所述第一图像采集单元包括第一摄像头，所述第一摄像头的镜头可万向转动；

所述立杆包括活动段和固定段，所述活动段和所述固定段相互套接；所述立杆内设有驱动机构，用于带动所述活动段进行升降运动；

所述集虫单元、所述第一摄像头和所述识别控制终端均设置在所述活动段上；

所述第一摄像头和所述驱动机构分别与所述识别控制终端连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述立杆为方形管体。

作为本实用新型的一种优选结构，所述驱动机构为电动推杆，所述电动推杆的底端与所述固定段连接，所述电动推杆的驱动端与所述活动段连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述监测装置还包括第二图像采集单元；

所述第二图像采集单元包括拍摄仓和第二摄像头，所述拍摄仓位于所述集虫单元的下方，所述拍摄仓的顶端设有开口，所述开口与所述集虫单元的出口相互连通；所述第二摄像头设置于所述拍摄仓顶端的内壁上，且镜头朝下设置；

所述第二摄像头与所述识别控制终端连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述监测装置还包括温湿度采集单元；

所述温湿度采集单元包括温度传感器和湿度传感器；

所述温度传感器和所述湿度传感器分别与所述识别控制终端连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述监测装置还包括电源单元，所述电源单元包括蓄电池和太阳能电池板，所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、所述第一摄像头、所述识别控制终端、所述驱动机构所述第二摄像头、所述温度传感器以及所述湿度传感器连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述监测装置还包括防护箱体；所述防护箱体设置在所述立杆的活动段上，所述第二图像采集单元、所述识别控制终端和所述蓄电池均设置于所述防护箱体内。

作为本实用新型的一种优选结构，所述监测装置还包括云平台和监测终端，所述识别控制终端与云平台连接，所述监测终端与所述云平台连接。

区别于现有技术，上述技术方案优点如下：

本实用新型提供的一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，通过设置第一图像采集单元，在预设间隔时间之后，第一摄像头对田间作物进行拍摄，且第一摄像头的镜头可万向转动，可以采集目标区域内不同方位的作物图像，并将拍摄的目标区域内的作物图像信息传输给识别控制终端，识别控制终端收到图像信息后，与其内部存储的作物生长信息进行匹配，分析、判断目标区域内作物的整体长势以及作物与集虫单元的距离，接着控制驱动机构收缩，带动活动段进行升降运动，以调整草地贪夜蛾智能监测装置的整体高度，使集虫单元位于最佳的诱捕范围内，并对标靶昆虫进行诱捕。在本方案中，通过第一图像采集单元在预设间隔时间对田间作物进行拍摄，并通过识别控制终端进行分析、判断，可以及时、自动地调整集虫单元的位置，从而提高监测效率以及监测数据的准确性，预警效果好。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为具体实施方式所述可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置的结构示意图之一；

图2为具体实施方式所述可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置的结构示意图之二；

图3为具体实施方式所述可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置中立杆的结构示意图。

附图标记说明：

1、集虫单元；

2、第一摄像头；

3、识别控制终端；

4、立杆；

41、活动段；

42、固定段；

43、驱动机构；

5、温湿度采集单元；

6、第二图像采集单元；

7、防护箱体；

8、太阳能电池板；

9、4G网络天线。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，涉及的“害虫”、“昆虫”系指草地贪夜蛾。

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，包括集虫单元1，第一图像采集单元、识别控制终端3和立杆4。在实际使用中，立杆4固定于地面上。立杆4可以为圆管或方管。由于本实用新型的草地贪夜蛾智能监测装置是用于野外田间监控，因此优选的，如图3所示，立杆4为方形管体，在风速较大的情况下，可以防止草地贪夜蛾智能监测装置在水平方向上发生旋转。

第一图像采集单元包括第一摄像头2，第一摄像头2的镜头可万向转动。例如，第一摄像头2的铰接点可以设置为万向转动关节，使得第一摄像头2的镜头可以旋转、调节。采用这样的结构，第一摄像头可以360°旋转全方位采集目标区域内的作物图像，以便于识别控制终端综合判断目标区域内作物的整体长势以及作物与集虫单元的距离，避免作物的个体差异带来监测误差。

立杆4包括活动段41和固定段42，活动段41和固定段42相互套接。其中，活动段41和固定段42具有足够的套接长度，可以根据不同作物的生长情况相应调整不同的高度，保证草地贪夜蛾智能监测装置不发生倾斜。此外，活动段41和固定段42相互套接的端口设有限位结构，例如限位片、限位块、限位凸起等结构，防止立杆4从自身的长度方向脱出。立杆4内设有驱动机构43，用于带动活动段41进行升降运动。具体的，驱动机构43为电动推杆，电动推杆的底端与固定段42连接，电动推杆的驱动端与活动段41连接。通过电动推杆的收缩使活动段41在竖直方向上进行升降运动。集虫单元1、第一摄像头2和识别控制终端3均设置在活动段41上，随活动段41一起上下升降。

第一摄像头2和驱动机构43分别与识别控制终端3连接。识别控制终端3用于控制第一摄像头2进行拍照，控制第一摄像头2万向转动、调节拍摄视角，以及控制驱动机构43进行收缩。识别控制终端3为控制器，在其内部输入设定好的程序，从而对各部件进行有序的控制。识别控制终端3内存储有作物的特征信息(例如，包括作物的种类、形态特征、生长季节、生长阶段特征等)，将拍摄的图像信息与预存的信息进行比对，分析、判断目标区域内作物的整体长势以及作物与集虫单元的距离，进而适时控制调整草地贪夜蛾智能监测装置的整体高度，使集虫单元1位于最佳的诱捕范围内，从而提高对标靶昆虫的诱捕效率。具体的，第一摄像头2在拍摄完成后，将拍摄的目标区域内的作物图像信息传输给识别控制终端3；识别控制终端3收到图像信息后，与其内部存储的作物生长信息进行匹配，分析、判断目标区域内作物的整体长势以及作物与集虫单元的距离，接着控制驱动机构43收缩，带动活动段41进行升降运动，以调整草地贪夜蛾智能监测装置的整体高度，使集虫单元1位于最佳的诱捕范围内，并对标靶昆虫进行诱捕。在优选的实施例中，识别控制终端3还具有显示功能，将作物对象、作物的整体生长情况、长势高低以及立杆4调整前后的高度进行显示。

优选的，在实际使用中，第一摄像头2可以采用定时拍照的方式，如根据目标区域内某作物的生长阶段特征进行设定，在某作物的迅速生长阶段，定时到中午12点，每间隔24小时或48小时拍摄一次；在某作物的成熟阶段，高度基本不再发生变化，即可定时到中午12点，每间隔1周或2周拍摄一次。中午12点无斜光，拍照受光线影响较小，较为适宜；当然，也可以设定在其它时间点进行拍摄。

本实施例提供的一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，其中草地贪夜蛾智能监测装置通过设置第一图像采集单元，在预设间隔时间之后，第一摄像头2对田间作物进行拍摄，且第一摄像头2的镜头可万向转动，可以采集目标区域内不同方位的作物图像，并将拍摄的目标区域内的作物图像信息传输给识别控制终端3，识别控制终端3收到图像信息后，与其内部存储的作物生长信息进行匹配，分析、判断目标区域内作物的整体长势以及作物与集虫单元1的距离，接着控制驱动机构43收缩，带动活动段41进行升降运动，以调整草地贪夜蛾智能监测装置的整体高度，使集虫单元1位于最佳的诱捕范围内，并对标靶昆虫进行诱捕。在本方案中，通过第一摄像头2在预设间隔时间对田间作物进行拍摄，并通过识别控制终端3进行分析、判断，可以及时、自动地调整集虫单元1的位置，从而提高监测效率以及监测数据的准确性，预警效果好。

请参阅图1，作为本实用新型的一种优选实施例，所述监测装置还包括第二图像采集单元6，用于对掉落的害虫进行图像拍摄。具体的，第二图像采集单元6包括拍摄仓和第二摄像头，拍摄仓位于集虫单元1的下方，拍摄仓的顶端设有开口，开口与集虫单元1的出口相互连通；第二摄像头设置于拍摄仓顶端的内壁上，且镜头朝下设置。第二图像采集单元6的具体结构可参考实用新型专利CN210432686U中的拍摄单元的结构进行设置，在此不作赘述。掉落的害虫由拍摄仓顶端的开口落入拍摄仓内，第二摄像头设置于拍摄仓顶端的内壁上，且镜头朝下设置，使得第二摄像头镜头得以拍摄到整个拍摄仓内部，能够最大程度的确保拍摄仓内的所有害虫被拍摄下来，以防止害虫漏统计。第二摄像头与识别控制终端3连接。识别控制终端3还用于控制第二摄像头对害虫进行图像拍摄。优选的，在实际使用中可以采用定时拍照的方式，如定时到中午12点，每间隔24小时拍摄一次，中午12点害虫活动较少，而且此时无斜光，拍照受光线影响较小，较为适宜。识别控制终端3内存储有标靶昆虫的特征信息(例如，包括标靶昆虫的基本特征：种类、形态等，生活习性：生活场所、活动范围、活动时间等)，将拍摄的图像信息与预先存储的信息进行匹配，即可得到标靶昆虫的具体种类、具体数量，数据统计较为方便。进一步的，结合标靶昆虫的特征信息和作物的特征信息，还可以得到标靶昆虫在某类作物的活动范围，进而辅助调整草地贪夜蛾智能监测装置的整体高度，使集虫单元1准确地位于标靶昆虫的活动范围内，从而提高对标靶昆虫的诱捕效率。具体的，第二摄像头将拍摄的害虫图像信息输送给识别控制终端3，识别控制终端3通过AI识别对图像信息进行提取并与其内预先存储的害虫信息进行比对，从而获得图像上害虫的种类以及相应数量，实现害虫的自动识别。识别控制终端3内存储有多种昆虫以及作物的特征信息，并通过AI训练使得其能够很快的对作物图像信息以及害虫图像信息进行识别，得到作物种类、害虫种类、害虫在某作物上的活动范围和相应数量。在优选的实施例中，识别控制终端3还具有显示功能，将当前统计的作物种类，害虫种类、活动范围以及相应数量进行显示。

在一些实施例中，第一摄像头2和第二摄像头可以同时工作，亦可以交替工作，通过识别控制终端3中预设的程序控制第一摄像头2和第二摄像头有序地切换/同时工作。

请参阅图1和图2，作为本实用新型的一种优选实施例，监测装置还包括温湿度采集单元5。温湿度采集单元5包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器分别与识别控制终端3连接。识别控制终端3还用于控制温度传感器和湿度传感器分别进行温度、湿度的采集，结合温湿度数据可以更好地综合判断标靶昆虫在某作物上的活动范围，从而相应调整立杆4的高度，提高诱捕效果。

请参阅图1至图3，作为本实用新型的一种优选实施例，监测装置还包括电源单元，用于对草地贪夜蛾智能监测装置提供电力支持。具体的，电源单元包括蓄电池(未图示)和太阳能电池板8，蓄电池分别与太阳能电池板8、第一摄像头2、识别控制终端3、驱动机构43、温湿度采集单元5(温度传感器、湿度传感器)以及第二摄像头电连接。太阳能电池板8用于将太阳能转换成电能，对蓄电池进行充电，从而对第一摄像头2、识别控制终端3、驱动机构43、温度传感器、湿度传感器以及第二摄像头进行供电，以上负载元件电能损耗小，完全能够进行太阳能供电自给自足，因此需要的太阳能电池板8的布设面积小，使用成本低。太阳能电池板8设置于立杆4的顶端上，能够充分利用空间，结构设置更加紧凑，占地面积小。优选的，太阳能电池板8倾斜设置，光电转换效率更高。

请参阅图1和图2，作为本实用新型的一种优选实施例，所述监测装置还包括防护箱体7，防护箱体7用于保护第二图像采集单元6、识别控制终端3、蓄电池以及设置在其内部的其他组成元件，防止上述部件受到外力破坏以及雨水浸湿。具体的，防护箱体7设置在立杆4的活动段上，第二图像采集单元6、识别控制终端3和蓄电池均设置于防护箱体7内。防护箱体7的顶端设有开口，该开口与拍摄仓的顶端开口相对应且大小相适配。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述监测装置还包括云平台和监测终端，所述识别控制终端与云平台连接，所述监测终端与所述云平台连接。所述云平台用于接收识别控制终端3统计的标靶害虫的数量信息，进而方便监测终端及时获取数据信息，以进行远程的虫害情况分析和预警，从而起到对农作物的有效保护。优选的，识别控制终端3、云平台以及监测终端之间可以通过4G网络、WiFi网络等通讯手段进行连接和数据传输。例如，如图1所示，防护箱体7上设有4G网络天线9，4G网络天线9分别与识别控制终端3、云平台以及监测终端连接(电连接和/或通信连接)。所述监测终端可以为电脑、手机等设备中安装的监测软件。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可自动升降的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置包括集虫单元，第一图像采集单元、识别控制终端和立杆；

所述第一图像采集单元包括第一摄像头，所述第一摄像头的镜头可万向转动；

所述立杆包括活动段和固定段，所述活动段和所述固定段相互套接；所述立杆内设有驱动机构，用于带动所述活动段进行升降运动；

所述集虫单元、所述第一摄像头和所述识别控制终端均设置在所述活动段上；

所述第一摄像头和所述驱动机构分别与所述识别控制终端连接。

2.根据权利要求1所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述立杆为方形管体。

3.根据权利要求1所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述驱动机构为电动推杆，所述电动推杆的底端与所述固定段连接，所述电动推杆的驱动端与所述活动段连接。

4.根据权利要求1所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括第二图像采集单元；

所述第二图像采集单元包括拍摄仓和第二摄像头，所述拍摄仓位于所述集虫单元的下方，所述拍摄仓的顶端设有开口，所述开口与所述集虫单元的出口相互连通；所述第二摄像头设置于所述拍摄仓顶端的内壁上，且镜头朝下设置；

所述第二摄像头与所述识别控制终端连接。

5.根据权利要求1所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括温湿度采集单元；

所述温湿度采集单元包括温度传感器和湿度传感器；

所述温度传感器和所述湿度传感器分别与所述识别控制终端连接。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括电源单元，所述电源单元包括蓄电池和太阳能电池板，所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、所述第一摄像头、所述识别控制终端以及所述驱动机构连接。

7.根据权利要求4所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括电源单元，所述电源单元包括蓄电池和太阳能电池板，所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、所述第一摄像头、所述识别控制终端、所述驱动机构以及所述第二摄像头连接。

8.根据权利要求5所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括电源单元，所述电源单元包括蓄电池和太阳能电池板，所述蓄电池分别与所述太阳能电池板、所述第一摄像头、所述识别控制终端、所述驱动机构、所述温度传感器以及所述湿度传感器连接。

9.根据权利要求1至5、7和8中任意一项所述的草地贪夜蛾智能监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括云平台和监测终端，所述识别控制终端与云平台连接，所述监测终端与所述云平台连接。

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