IT202100014375A1 - Dispositivo per l’identificazione di insetti - Google Patents
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Description
"Dispositivo per l?identificazione di insetti"
DESCRIZIONE
La presente invenzione ? relativa a un dispositivo per l?identificazione di insetti, in particolare insetti volanti e ancor pi? in particolare zanzare.
E? noto da molto tempo che talune specie di insetti sono riserve e/o vettori di microorganismi patogeni di grande rilevanza epidemiologica. A puro titolo di esempio, alcune malattie trasmesse da zanzare sono la malaria, la chikungunya, la filariasi, la dirofilariasi, la febbre dengue, la zika, la febbre del Nilo occidentale, la febbre gialla, diverse forme di encefalite e altre ancora.
Svantaggiosamente, anche se le iniziative per arginare le malattie sopra citate e i loro insetti vettori si sono moltiplicate nel corso degli anni, i successi sono stati limitati. Pertanto ci si ? posti il problema di monitorare in maniera pi? accurata i cicli vitali e migratori delle specie di zanzare pi? rilevanti, in modo da concentrare gli sforzi di contenimento e di disinfestazione nei tempi e nei luoghi in cui possono essere maggiormente efficaci.
RIASSUNTO DELL?INVENZIONE
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? proporre un dispositivo per l?identificazione di insetti che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per l?identificazione di insetti comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.
In particolare un dispositivo per l?identificazione di insetti secondo la presente invenzione comprende un passaggio per un insetto avente un?apertura di ingresso e un?apertura di uscita. L?apertura di ingresso pu? essere posta in comunicazione con l?ambiente esterno, mentre l?apertura di uscita ? configurata per essere posta in comunicazione con mezzi di richiamo per una o pi? specie di insetti.
Il passaggio presenta inoltre una zona di identificazione posta fra l?apertura di ingresso e l?apertura di uscita. Dei mezzi di acquisizione immagini sono associati alla zona di identificazione e sono configurati per rilevare almeno un?immagine di un insetto transitante nella zona di identificazione.
Il dispositivo comprende inoltre dei mezzi di riconoscimento associati ai mezzi di acquisizione immagini e configurati per elaborare immagini di insetti per identificare la specie e/o il sesso dell?insetto presente nell?immagine.
L?invenzione risolve il problema tecnico proposto, mettendo a disposizione un dispositivo in grado di identificare le specie di insetti vettori di epidemie. Eventuali strategie di eradicazione di tali insetti possono quindi essere concentrate laddove sono maggiormente efficaci.
ELENCO DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo per l?identificazione di insetti, come illustrato nell?unita Figura 1, che mostra una vista schematica in sezione di un dispositivo per l?identificazione di insetti secondo la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle figure allegate, con 1 un dispositivo per l?identificazione di insetti secondo la presente invenzione. Tali insetti sono preferibilmente insetti volanti. In particolare, il dispositivo 1 ? atto all?identificazione della specie e del sesso di zanzare. Pertanto nella parte successiva della presente descrizione si far? specifico riferimento alle zanzare, senza tuttavia perdere in generalit?.
Il dispositivo 1 comprende un passaggio 2 per un insetto. Tale passaggio 2 ? provvisto di un?apertura di ingresso 19 in comunicazione con l?ambiente esterno o con una trappola e/o un richiamo per insetti. Il passaggio 2 ? inoltre provvisto di un?apertura di uscita 12, la quale ? configurata per essere posta in comunicazione con mezzi di richiamo (non illustrati) per una o pi? specie di insetti. Preferibilmente, ma non necessariamente, l?apertura di uscita 12 pu? essere posta in comunicazione con una trappola (non illustrata) la quale pu? uccidere gli insetti dopo averli attirati. Alternativamente, l?apertura di uscita 12 pu? esser posta in comunicazione con l?ambiente esterno oppure con un serbatoio nel caso in cui gli insetti siano gi? morti durante il transito all?interno del dispositivo 1. Il passaggio 2 presenta un asse di sviluppo longitudinale ?A?, ed ? inoltre provvisto di una zona di identificazione 2a posta fra l?apertura di ingresso 19 e l?apertura di uscita 12. Preferibilmente, il passaggio 2 ? definito da un tubo a sezione rettangolare.
In uso, le zanzare possono entrare una o pi? di una alla volta attraverso l?apertura di ingresso 19. Preferibilmente, il movimento delle zanzare attraverso il passaggio 2 viene agevolato da un dispositivo di cattura posto immediatamente a valle del dispositivo 1. Ad esempio, il dispositivo di cattura pu? generare un flusso d?aria attraverso il passaggio 2, dall?apertura di ingresso 19 all?apertura di uscita 12.
Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di acquisizione di immagini 20, in particolare associati alla zona di identificazione 2a del passaggio 2. I mezzi di acquisizione immagini 20 sono in particolare configurati per rilevare un?immagine di almeno un insetto transitante nella zona di identificazione 2a.
Pi? in dettaglio, i mezzi di acquisizione 20 comprendono una fotocamera 6 la quale ha un asse ottico ?B? disposto trasversalmente e preferibilmente perpendicolarmente rispetto all?asse di sviluppo longitudinale ?A? del passaggio 2. La fotocamera 6 ? in particolare provvista di una lente macro 5, che la rende adatta ad acquisire immagini di insetti con una risoluzione sufficiente al processo di identificazione. La lente macro 5 pu? essere realizzata integralmente alla fotocamera 6 o pu? essere realizzata come componente distinto. Si noti che la sezione trasversale del passaggio 2 in corrispondenza della zona di identificazione 2a ? tale da tenere l'intera zanzara all'interno della profondit? di campo dell'obiettivo della fotocamera 6.
In uso, la fotocamera 6 pu? essere settata in due modalit? di scatto, con otturatore aperto per lunghi periodi e lunghe esposizioni (frequenze inferiori a 1Hz) con relativa luce stroboscopica attivata, oppure in modalit? raffica (con scatti a frequenza di 10 Hz circa o pi?).
I mezzi di acquisizione immagini 20 comprendono inoltre dei mezzi di illuminazione 21 associati alla fotocamera 6. Tali mezzi di illuminazione 21 comprendono una pluralit? di sorgenti luminose 4 affacciate alla zona di identificazione 2b. Tali sorgenti luminose 4 sono disposte lungo una circonferenza coassiale con l?asse ottico ?B? della fotocamera 6. Le sorgenti luminose 4 sono orientate in maniera tale da illuminare la zanzara da ogni angolazione.
Pi? in dettaglio, le sorgenti luminose 4 si concretizzano preferibilmente in led COB. Tali led potranno essere a luce fissa oppure stroboscopica, la frequenza dell'eventuale lampeggio stroboscopico sar? controllata dalla CPU del dispositivo 1.
La presenza di un filtro diffusore 9 garantisce la diffusione della luce all'interno del passaggio 2, illuminando le zanzare uniformemente.
Per supportare le sorgenti luminose 4, il dispositivo 1 comprende un supporto 3 preferibilmente stampato 3d.
Giova rilevare che il dispositivo 1 ? provvisto di una zona di diffusione 22 opposta ai mezzi di illuminazione 21 rispetto alla zona di identificazione 2a. Tale zona di diffusione 22 comprende una cavit? 11 collegata al passaggio 2. Un pannello 10 trasparente ? disposto fra il passaggio 2 e la cavit? 11. Vantaggiosamente, il pannello 10 costringe la zanzare a restare alla giusta distanza dalla fotocamera 6e rimanere quindi a fuoco nel momento dello scatto.
Una superficie interna 11a della cavit? 11 ? colorata in modo omogeneo, ad esempio nero o bianco, in modo da ridurre al minimo eventuali riflessi, garantendo un contrasto efficace e ottimale della zanzara fotografata. Inoltre, la superficie interna 11a permette di limitare la possibile presenza di ombre nell?inquadratura.
Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di riconoscimento 23, i quali sono associati ai mezzi di acquisizione immagini 20. I mezzi di riconoscimento 23 sono configurati per elaborare immagini di insetti in modo tale da identificare la specie e/o il sesso dell?insetto presente nell?immagine.
Pi? in dettaglio, i mezzi di riconoscimento 23 comprendono un?unit? di elaborazione 8 posta in comunicazione di segnale con i mezzi di acquisizione di immagini 20.
In uso, le immagini catturate dalla fotocamera 6 sono trasmesse tramite un cavo 7 all?unit? di elaborazione 8. Le immagini subiscono quindi un?elaborazione preliminarev. In seguito, le immagini cos? raccolte possono essere inviate preferibilmente ma non necessariamente tramite una connessione senza fili (wifi, gsm, Lpwan ecc.) a un?unit? di memoria (non illustrata).
Successivamente, le immagini vengono elaborate tramite un algoritmo di intelligenza artificiale basato su reti neurali convoluzionali, precedentemente addestrato. Tale algoritmo classificher? le zanzare presenti in ciascuna fotografia raccolta, e inferir? dunque la famiglia, la specie, il sesso e la quantit? delle zanzare passate attraverso il dispositivo 1.
I dati raccolti vengono inviati preferibilmente in tempo reale ad un?applicazione di visualizzazione connessa al dispositivo di riconoscimento e/o alla trappola per zanzare. Vantaggiosamente, i dati possono essere rielaborati per fornire indicazioni ad alto valore scientifico riguardo alla popolazione di zanzare presente in ciascun sito ove sia stato installato il dispositivo 1.
Il dispositivo 1 pu? inoltre comprendere un modulo di geolocalizzazione satellitare (non illustrato) e un sistema di rilevamento dei dati meteorologici locali (anch?esso non illustrato), comprendente una stazione meteorologica dotata di pluviometro, termometro e igrometro. Questo sistema, congiuntamente ai dati ottenuti da satelliti per l'analisi multispettrale della superficie terrestre, permetter? di integrare le informazioni raccolte dal dispositivo 1 per addestrare un?ulteriore rete neurale, volta alla predizione dell'attivit? e dei flussi di migrazione delle specie di zanzare vettori di malattie infettive nelle determinate aree di investigazione nelle quali il dispositivo 1 ? stato installato. Vantaggiosamente, ? quindi possibile tenere traccia delle possibili migrazioni delle specie e delle famiglie di zanzare pi? pericolose per la salute, permettendo altres? l'allocazione tempestiva di trappole e dispositivi di protezione o contrasto delle zanzare nelle aree pi? sensibili, tenendo conto della stagionalit?, delle informazioni sull'uso del suolo e delle serie storiche dei dati rilevati.
Claims (7)
1. Dispositivo (1) per l?identificazione di insetti, comprendente un passaggio (2) per un insetto avente un?apertura di ingresso (19) in comunicazione con l?ambiente esterno e un?apertura di uscita (12) configurata per essere posta in comunicazione con mezzi di richiamo per una o pi? specie di insetti, il passaggio (2) presentando inoltre una zona di identificazione (2a) posta fra l?apertura di ingresso (19) e l?apertura di uscita (12); mezzi di acquisizione immagini (20) associati alla zona di identificazione (2a) e configurati per rilevare almeno un?immagine di un insetto transitante nella zona di identificazione; mezzi di riconoscimento (23) associati ai mezzi di acquisizione immagini (20) e configurati per elaborare immagini di insetti per identificare la specie e/o il sesso dell?insetto presente nell?immagine.
2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i mezzi di acquisizione immagini (20) comprendono una fotocamera (6) avente un asse ottico (B) e mezzi di illuminazione (21) associati alla fotocamera (6).
3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l?asse ottico (B) della fotocamera (6) ? disposto trasversalmente e preferibilmente perpendicolarmente rispetto ad un asse di sviluppo longitudinale (A) del passaggio (2).
4. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di illuminazione (21) comprendono una pluralit? di sorgenti luminose (4) affacciate alla zona di identificazione (2a) disposte lungo una circonferenza coassiale con l?asse ottico della fotocamera (B).
5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 4, caratterizzato dal fatto di comprendere una zona di diffusione (22) opposta ai mezzi di illuminazione (21) rispetto alla zona di identificazione (2a).
6. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la zona di diffusione comprende una cavit? (11) collegata al passaggio (2), un pannello (10) trasparente disposto fra il passaggio (2) e la cavit? (11).
7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 4, caratterizzato dal fatto che i mezzi di riconoscimento (23) comprendono un?unit? di elaborazione (8) posta in comunicazione di segnale con i mezzi di acquisizione immagini (20) e comprendente almeno una rete neurale convoluzionale.
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