滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，包括支架、框架、高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和透明薄玻璃，所述框架架設(shè)在所述支架上；所述框架上部為方形漏斗狀，下部為密封箱體，兩部分固定連接；所述箱體上側(cè)面中央處設(shè)有通孔；所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)在所述箱體內(nèi)；所述透明薄玻璃與所述方形漏斗上側(cè)邊密封連接。利用棉蚜極強(qiáng)的趨黃性，結(jié)合自動(dòng)拍照技術(shù)進(jìn)行棉蚜動(dòng)態(tài)數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，避免了棉蚜大量積累導(dǎo)致的粘連問(wèn)題，保證了棉蚜計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性；其次，代替了現(xiàn)有人為的棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)方式，不但節(jié)省了人力物力，還節(jié)省了大量時(shí)間，提高了棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)效性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及昆蟲(chóng)計(jì)數(shù)器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]棉蚜繁殖能力強(qiáng)、危害周期長(zhǎng)、病害散步廣泛等，給我國(guó)棉花生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害。為了有效地防治棉蚜，建立適時(shí)、適量、科學(xué)的施藥模式，提高棉花生產(chǎn)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，研究棉蚜監(jiān)測(cè)預(yù)警和決策技術(shù)，為棉蚜防治提供及時(shí)準(zhǔn)確的科技服務(wù)成為棉花生產(chǎn)必要的環(huán)節(jié)。然而，準(zhǔn)確、及時(shí)、持續(xù)地識(shí)別與計(jì)量棉蚜數(shù)量及其動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)是監(jiān)測(cè)農(nóng)田棉蚜信息(發(fā)生種類(lèi)、發(fā)生數(shù)量和發(fā)生時(shí)間)和棉蚜預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的一個(gè)重要前提。
[0003]一般的研究過(guò)程中，棉蚜的抽樣調(diào)查難度較大，傳統(tǒng)的人工識(shí)別與計(jì)數(shù)農(nóng)田棉蚜的方式低效，低準(zhǔn)度以及復(fù)雜多變的田間環(huán)境都會(huì)造成識(shí)別率低、計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性差、田間任務(wù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、非實(shí)時(shí)性等缺點(diǎn)，不能滿(mǎn)足當(dāng)前農(nóng)田棉蚜發(fā)生嚴(yán)重狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求。因此，迫切需要通過(guò)提高機(jī)器視覺(jué)、圖像處理和模式識(shí)別等綜合集成技術(shù)以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田棉蚜自動(dòng)識(shí)別與計(jì)數(shù)，監(jiān)測(cè)農(nóng)田棉蚜發(fā)生、發(fā)展信息；同時(shí)研究調(diào)查自動(dòng)識(shí)別和計(jì)數(shù)結(jié)果與田間實(shí)際發(fā)生情況的關(guān)系，確保為用戶(hù)提供可靠的棉蚜防治依據(jù)，為棉花生產(chǎn)中棉蚜的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)保障。
[0004]現(xiàn)有監(jiān)測(cè)棉蚜密度的誘捕裝置為內(nèi)壁涂有黃色，外壁黑色的圓槽，在圓槽內(nèi)盛有水，利用棉蚜對(duì)顏色的趨性和引誘作用來(lái)對(duì)棉蚜進(jìn)行誘集捕捉，工作人員定時(shí)間清點(diǎn)圓槽內(nèi)棉蚜的數(shù)量就可知道整片植被中遷飛的棉蚜數(shù)量，以此為依據(jù)做出及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)并制定適宜的方案進(jìn)行防治。但現(xiàn)有的棉蚜誘捕裝置在使用過(guò)程中存在一定的缺陷，其主要體現(xiàn)在其棉蚜數(shù)量調(diào)查工作仍`為傳統(tǒng)的人工調(diào)查方式，這種計(jì)數(shù)方法不僅工作量繁重、而且需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，極大的時(shí)間延遲導(dǎo)致了棉蚜監(jiān)測(cè)預(yù)警的嚴(yán)重滯后性。
[0005]還如中國(guó)專(zhuān)利:201220415038.1，“能準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)蚜蟲(chóng)數(shù)量的蚜蟲(chóng)誘捕裝置”，包括盛液槽，在盛液槽上開(kāi)設(shè)有溢流孔，在溢流孔上蒙有濾網(wǎng)。這樣在下雨的情況下，超出規(guī)定液面的雨水就會(huì)從溢流孔流出，而蚜蟲(chóng)會(huì)被濾網(wǎng)擋住，這樣在工作人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)就可使統(tǒng)計(jì)值更加準(zhǔn)確，而準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)就可更好的為蚜蟲(chóng)的防治提供依據(jù)，提高作物產(chǎn)值。
[0006]現(xiàn)有的裝置，不管是從設(shè)計(jì)理念還是技術(shù)效果方面來(lái)講，都存在以下的缺陷:
[0007]①現(xiàn)有棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)裝置采用人為的計(jì)數(shù)方式，其工作量繁重、耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致棉蚜監(jiān)測(cè)預(yù)警具有滯后性，未能起到及時(shí)準(zhǔn)確的棉蚜監(jiān)測(cè)預(yù)警及防治；
[0008]②由于棉蚜發(fā)生量大，體積小，如果積累大量的棉蚜在器皿中，其黏連程度嚴(yán)重，人為的識(shí)別降低了其數(shù)量統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度；
[0009]③現(xiàn)有棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)方法未能充分利用現(xiàn)代化高新技術(shù)，不論是數(shù)據(jù)傳輸，還是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理都存在嚴(yán)重的滯后性。實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，代替人工計(jì)量棉蚜數(shù)，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，包括支架、框架、高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和透明薄玻璃，所述框架架設(shè)在所述支架上；所述框架上部為方形漏斗狀，下部為密封箱體，兩部分固定連接；所述箱體上側(cè)面中央處設(shè)有通孔；所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)在所述箱體內(nèi)；所述透明薄玻璃與所述方形漏斗上側(cè)邊密封連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述方形漏斗內(nèi)側(cè)面噴涂有檸檬黃層。
[0013]進(jìn)一步地，所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)包括攝像裝置和無(wú)線(xiàn)傳輸裝置。
[0014]進(jìn)一步地，該監(jiān)測(cè)裝置還包括與無(wú)線(xiàn)傳輸裝置配套的接收裝置，以及控制裝置和報(bào)警裝置；所述接收裝置依次與所述控制裝置、所述報(bào)警裝置連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述框架上方開(kāi)口尺寸為300mmX300mm，下方箱體為200mm X 2OOmmX 200mm。
[0016]進(jìn)一步地，在所述箱體內(nèi)固定一個(gè)IOOmmX IOOmmX IOOmm的小箱體，所述小箱體上表面與所述箱體的內(nèi)上表面固定連接；所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)固定在所述小箱體內(nèi)。
[0017]進(jìn)一步地,所述透明薄玻璃尺寸為310mmX310mm。
[0018]進(jìn)一步地，所述支架為伸縮桿結(jié)構(gòu)。
[0019]進(jìn)一步地，所述方形漏斗架設(shè)在所述支架上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):本裝置利用棉蚜極強(qiáng)的趨黃性，結(jié)合自動(dòng)拍照技術(shù)進(jìn)行棉蚜動(dòng)態(tài)數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，避免了棉蚜大量積累導(dǎo)致的粘連問(wèn)題，保證了棉蚜計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性；其次，代替了現(xiàn)有人為的棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)方式，不但節(jié)省了人力物力，還節(jié)省了大量時(shí)間，提高了棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)效性。
[0021]本裝置可采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，可以定時(shí)把采集照片傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，避免了人為的來(lái)回調(diào)查，起到了數(shù)據(jù)及時(shí)獲取和及時(shí)傳輸?shù)男Ч?br> [0022]本裝置采集棉蚜數(shù)量照片可以結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)，在計(jì)算機(jī)終端利用軟件進(jìn)行棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)，提高了棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)效性，為棉蚜快速及時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警提供技術(shù)保證。
[0023]本裝置支架采用伸縮式設(shè)計(jì)，可以隨時(shí)根據(jù)棉花的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)儀器高度，保證裝置和棉花冠層的高度差，收縮自如，攜帶便捷，同時(shí)確保最佳的監(jiān)測(cè)效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0026]如圖1所示的一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，包括支架2、框架1、高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和透明薄玻璃3，所述框架I上部為方形漏斗11狀，下部12為密封箱體，兩部分固定連接；所述方形漏斗11架設(shè)在所述支架2上；所述箱體12上側(cè)面中央處設(shè)有通孔，所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)在所述箱體12內(nèi)，經(jīng)所述通孔進(jìn)行攝像；所述透明薄玻璃3與所述方形漏斗11上側(cè)邊密封連接。方形漏斗11內(nèi)側(cè)面噴涂有檸檬黃層。
[0027]本設(shè)備原理是利用棉蚜極強(qiáng)的趨黃性，對(duì)滴管棉田的有翅蚜進(jìn)行誘導(dǎo)；結(jié)合高清自動(dòng)拍照技術(shù)，對(duì)滴灌棉田棉蚜數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集；然后采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)將田間采集的照片定時(shí)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理終端，進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)分析處理。
[0028]框架I采用2mm厚的不銹鋼鋼板制作而成，其內(nèi)壁均使用檸檬黃自噴漆進(jìn)行上色。其上端開(kāi)口 300mmX 300mm依據(jù)棉姆最佳監(jiān)測(cè)黃板尺寸而制定；高度300mm依據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的焦距、分辨率，以及黃色反射效果而定。其下端固定連接一個(gè)200mmX 200mmX 200mm的正方體箱子12，主要起到保護(hù)攝像機(jī)、無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備等核心部件。在該正方體箱子12的中心是一個(gè)較小的IOOmmX IOOmmX IOOmm的正方體箱子121，其主要作用是固定拍照設(shè)備，其次起到核心部件的雙層保護(hù)，避免雨水的淋蝕和灰塵的侵入對(duì)核心部件破壞。
[0029]高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，至少包括攝像裝置和無(wú)線(xiàn)傳輸裝置，實(shí)現(xiàn)按需求每天在6:00-22:00時(shí)間段每30分鐘自動(dòng)采集棉蚜數(shù)量照片一次，將照片保存到自帶的TF卡上，登錄后臺(tái)進(jìn)行照片下載；或者可以通過(guò)Email將照片信息定時(shí)發(fā)送到指定的郵箱。其詳細(xì)參數(shù)介紹如下，
[0030]鏡頭:3.6mm感光兀器件:1/4央寸彩色cmos心片
[0031]視頻壓縮技術(shù):Η.264分辨率:最大2560 X 1920
[0032]視頻調(diào)節(jié):亮度、對(duì)比度、色度、飽和度最低照度:0.1LuX/Fl.2
[0033]信噪比:>48DB (AGC關(guān) 閉)白平衡:自動(dòng)
[0034]快門(mén)速度:l/50s (l/60s) l/100000s背光平衡:自動(dòng)
[0035]支持插卡:最大支持64G的TF卡定時(shí)報(bào)警:支持Email
[0036]IP模式:動(dòng)態(tài)IP，靜態(tài)IP地址，PPPOE工作溫度:-32°C^ 50 °C
[0037]電源:DC5V/2A
[0038]訪(fǎng)問(wèn)數(shù)量:同時(shí)支持多位訪(fǎng)客，使用轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)時(shí)訪(fǎng)客數(shù)量不限
[0039]網(wǎng)絡(luò)接口:RJ-4510/100M 以太網(wǎng)，wifi 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:TCP/IP、HTTP、ICMP、DHCP、FTP、SMTP
[0040]支持操作系統(tǒng)！Microsoftwin98 SE/ME/2000/XP/Vista/7, Internet Explorer
5.0 以上，NET 4.5。
[0041]透明薄玻璃:利用310mmX310mm透明度較好的薄玻璃對(duì)裝置上端封口，由于受內(nèi)壁和底部黃色的誘導(dǎo)，有翅蚜誘集于玻璃上面，達(dá)到定時(shí)拍照采集棉蚜動(dòng)態(tài)數(shù)量的目的。
[0042]支架上方的尺寸為305mmX305mm，由不銹鋼材質(zhì)制作而成，支架采用可伸縮設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)在棉田依據(jù)棉花的生長(zhǎng)不斷調(diào)整裝置的高度，確保誘蚜面和棉花冠層的最佳高度，以獲得較好的監(jiān)測(cè)效果。
[0043]本裝置采集棉蚜動(dòng)態(tài)照片，棉蚜來(lái)去自由，采集的照片不存在粘連情況，因此提高了滴灌棉田棉蚜數(shù)量統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。而目前通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)對(duì)棉蚜數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，都停留在對(duì)靜態(tài)的、累積誘導(dǎo)的棉蚜數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，由于棉蚜發(fā)生量大、體積小，導(dǎo)致粘連程度嚴(yán)重，在一定程度上準(zhǔn)確度較低。
[0044]本裝置采用自動(dòng)拍照技術(shù)既增加了統(tǒng)計(jì)棉蚜數(shù)量的時(shí)效性，也減少了人為計(jì)數(shù)的工作量。相比傳統(tǒng)的人為調(diào)查方法具有鮮明的優(yōu)勢(shì)。[0045]本裝置采用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，結(jié)合在處理終端使用棉蚜數(shù)量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)軟件，提高了棉蚜監(jiān)測(cè)速度，為滴灌棉田棉蚜快速及時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供了技術(shù)保障。實(shí)現(xiàn)了全程無(wú)人監(jiān)管自動(dòng)采集棉蚜數(shù)量的技術(shù)。
[0046]采用本裝置于2013年5月10日一6月20日在石河子大學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行中試試驗(yàn):
[0047]1.1根據(jù)棉花高度固定與安裝支架，然后將裝置置于支架上面，連接無(wú)線(xiàn)路由器和攝像頭，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，確定攝像頭正常連接；然后在攝像頭后臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，依照棉蚜生活規(guī)律設(shè)置每天6:00—22:00之間每30分鐘自動(dòng)進(jìn)行拍照，將照片保存到本地TF卡中，同時(shí)發(fā)送到指定的郵箱。
[0048]1.2每天下午19:00人為調(diào)查對(duì)應(yīng)棉田的棉蚜信息，采用五點(diǎn)取樣，每一個(gè)點(diǎn)調(diào)查20株，統(tǒng)計(jì)百株有翅蚜、百株無(wú)翅蚜、百株全蚜量等棉蚜信息。
[0049]1.3對(duì)10天內(nèi)棉蚜發(fā)生量快速獲取裝置采集的照片進(jìn)行計(jì)數(shù)處理，結(jié)合人工調(diào)查的棉田棉蚜數(shù)量進(jìn)行相關(guān)性分析，最終分析得出:裝置獲得5天內(nèi)棉蚜平均數(shù)量和棉田中5天內(nèi)有翅蚜數(shù)量的相關(guān)性達(dá)到98%，以及裝置獲得5天內(nèi)棉蚜平均數(shù)量和棉田中5天內(nèi)全蚜量的相關(guān)性達(dá)到95%。
[0050]1.4該裝置的中試效果表明:該裝置對(duì)滴灌棉田棉蚜發(fā)生量監(jiān)測(cè)，不但時(shí)效性好，而且準(zhǔn)確度高，打破了傳統(tǒng)的人為調(diào)查棉蚜數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)了快速監(jiān)測(cè)滴灌棉田棉蚜發(fā)生量的目標(biāo)，為指導(dǎo)棉花實(shí)際生產(chǎn)中防治棉蚜起到了舉足輕重的作用，有效指導(dǎo)棉農(nóng)適時(shí)、適量用藥，綜合效益得以明顯提高。
【權(quán)利要求】
1.一種滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括支架、框架、高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和透明薄玻璃，所述框架架設(shè)在所述支架上；所述框架上部為方形漏斗狀，下部為密封箱體，兩部分固定連接；所述箱體上側(cè)面中央處設(shè)有通孔；所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)在所述箱體內(nèi)；所述透明薄玻璃與所述方形漏斗上側(cè)邊密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述方形漏斗內(nèi)側(cè)面噴涂有檸檬黃層。
3.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)包括攝像裝置和無(wú)線(xiàn)傳輸裝置。
4.如權(quán)利要求3所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:該監(jiān)測(cè)裝置還包括與無(wú)線(xiàn)傳輸裝置配套的接收裝置，以及控制裝置和報(bào)警裝置；所述接收裝置依次與所述控制裝置、所述報(bào)警裝置連接。
5.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述框架上方開(kāi)口 尺寸為 300mm X 300mm,下方箱體為 20CtamX 20CtamX 20Ctam。
6.如權(quán)利要求5所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:在所述箱體內(nèi)固定一個(gè)IOOmmX IOOmmX IOOmm的小箱體,所述小箱體上表面與所述箱體的內(nèi)上表面固定連接；所述高清無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)固定在所述小箱體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述透明薄玻璃尺寸為310mmX310mm。
8.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述支架為伸縮桿結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述滴灌棉田棉蚜發(fā)生量快速監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述方形漏斗架設(shè)在所述支架上。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK203492626SQ201320634651
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】呂新, 張國(guó)龍, 陳劍, 張澤, 田敏, 李新偉, 王海江, 馮波, 劉小芳 申請(qǐng)人:石河子大學(xué)