【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于堤坝白蚁防治，具体涉及一种基于图像识别的白蚁有翅繁殖蚁在线监测装置。
技术介绍
1、白蚁灾害具有隐蔽性，一经发现往往早已造成了严重的危害。白蚁繁殖能力极强，在白蚁分飞季节，成千上万的有翅繁殖蚁将从原本生活的巢穴中离开，寻找到全新的生存环境之后，雌雄有翅繁殖蚁将两两婚配建立新的巢穴。因此，白蚁分飞是白蚁传播蔓延发展种群的源头和主要途径，是水利工程堤坝白蚁危害和城市房屋白蚁危害的主要威胁。
2、传统的白蚁防治手段通常有：挖巢法、灌浆法和毒饵诱杀。挖巢法通常采用跟踪挖巢法，处理白蚁隐患比较彻底，但存在受季节限制，工作量大，技术难度大，费工费时，破坏性大及汛期不能进行等弊端。灌浆法主要根据研究指示物位置分析主巢方位或用仪器探出主巢位置，然后对白蚁主巢穴进行灌浆，目前，布孔、钻孔方面没有太大争议，而对于浆液的合适浓度及灌浆的效果争议较大，与毒饵诱杀一样存在着高毒、高残留对环境影响巨大。
3、现有的白蚁有翅繁殖蚁诱捕装置存在灯光普适性和专一性不足的问题，采用光源诱捕白蚁有翅繁殖蚁的同时，也会诱捕到其他具有趋光性的昆虫，且诱捕装置多在野外，依赖人工配合，缺少在线观测和可视化功能。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于图像识别的白蚁有翅繁殖蚁在线监测系统，运用以白蚁诱捕灯为主体，通过白蚁的趋光性对其进行诱捕，在一定程度上减少了对化学药物的依赖，从而实现对自然环境的保护，同时依靠图像识别技术，能够对诱捕到的有翅繁殖蚁进行识别与计数，减少了
2、本专利技术的目的是以下述方式实现的：
3、一种基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，图像采集模块、图像处理模块、图像传输模块、特征提取模块、近似识别模块及服务器，还包括设置在集虫漏斗下部的红外计数摄像头，所述图像采集模块用于采集通过红外计数摄像头捕捉到的白蚁图像和视频数据，通过图像传输模块上传到服务器，所述图像处理模块主要是图像采集模块采集的视频图像进行图像筛选和图像增强，所述特征提取模块用于对所述图像处理模块中白蚁有翅繁殖蚁区域进行识别，获得白蚁有翅繁殖蚁轮廓，通过所述近似识别模块与不同种类的有翅昆虫的轮廓模板进行对比，开展相似度分析，初步确定有翅繁殖蚁种类；采用前期训练获得的有翅繁殖蚁特征集，对诱捕到的虫体进行识别和自动计数，确定其种类和数量并存储到服务器。
4、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述集虫漏斗设置在安装架上，在集虫漏斗上方的安装架上设置白蚁诱捕灯灯体，白蚁安装灯外罩设有用于击落白蚁的电击罩，在集虫漏斗下方的安装架上设置有集虫箱，所述白蚁诱捕灯灯体的发光光源（402）为黑光灯和白光灯交替设置。
5、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述黑光灯波长为330-400nm。
6、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述集虫漏斗底部设置过虫通道，过虫通道连通到集虫箱，在过虫通道内侧壁上设置有压力传感器。
7、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，在过虫通道内设置有两个压力板，两个压力板的一侧与过虫通道内壁铰接，另一端相互接触构成一封闭的过虫板，两个压力板的下表面与过虫通道内壁之间均设置有复位弹簧，在两个压力板的下方均设置有压力传感器。
8、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述白蚁诱捕灯灯体包括灯罩、发光光源和若干个趋光窗，所述发光光源设置于所述白蚁诱捕灯灯体内中部位置，所述趋光窗绕发光光源周向设置，所述趋光窗紧贴所述发光光源，所述灯罩围绕诱捕灯灯体外表面固定连接，相邻两个所述趋光窗之间的夹角大于0°且小于等于180°。
9、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述电击罩为接通电源的双层丝网，双层丝网沿所述白蚁诱捕灯灯体的灯罩外侧环形围绕设置。
10、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述集虫漏斗由四块梯形的撞击板组成，所述撞击板与安装架呈30°夹角，所述集虫箱包括框架、围设在所述框架四周的金属网和与所述集虫箱底部活动设置的底板。
11、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，还包括一体化集成气象站，所述一体化集成气象站包括由上而下依次安装在安装架上的太阳能板、气象传感器、云平台和蓄电池，所述太阳能板与蓄电池均与所述发光光源连接，并用于为发光光源提供电源，所述气象传感器与服务器连接，云平台与服务器连接。
12、上述基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，所述图像采集模块用于采集通过红外计数摄像头捕捉到的白蚁图像和视频数据，并通过图像传输模块上传到云平台，通过云平台上传至服务器，所述图像处理模块主要是图像采集模块采集的视频图像进行图像筛选和图像增强，所述特征提取模块用于对所述图像处理模块中白蚁有翅繁殖蚁区域进行识别，获得白蚁有翅繁殖蚁轮廓，通过所述近似识别模块与不同种类的有翅昆虫的轮廓模板进行对比，开展相似度分析，初步确定有翅繁殖蚁种类；采用前期训练获得的有翅繁殖蚁特征集，对诱捕到的虫体进行识别和自动计数，确定其种类和数量并存储到台平台，再通过云平台上传至服务器。
13、相对于现有技术，本专利技术有以下技术效果：
14、本专利技术的基于图像识别的白蚁有翅繁殖蚁在线监测装置，利用有翅繁殖蚁的正趋光性，利用趋光窗扩大诱捕灯发光光源的照射范围与照射面积，吸引大量的有翅繁殖蚁靠近后，被设置在趋光窗周围的电击装置击落，经过集虫漏斗，落入集虫箱中，实现对白蚁的诱捕；
15、在诱捕到的有翅繁殖蚁经过集虫漏斗落入集虫箱的过程中，将通过压力传感装置减缓白蚁下落的速度，以便安装在集虫漏斗与集虫箱隔层间的红外计数摄像头能够清楚地记录下白蚁的图像资料，同时，便于后续对诱捕白蚁的种类识别与数量统计提供相应资料；
16、本专利技术的白蚁有翅繁殖蚁在线监测装置，运用以白蚁诱捕灯为主体，通过白蚁的趋光性对其进行诱捕，在一定程度上减少了对化学药物的依赖，从而实现对自然环境的保护，同时依靠图像识别技术，能够对诱捕到的有翅繁殖蚁进行识别与计数，减少了人工识别与统计白蚁数量的人力成本，因此本专利技术的白蚁诱捕灯具有很大的推广和应用价值。
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1.一种基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：图像采集模块、图像处理模块、图像传输模块、特征提取模块、近似识别模块及服务器，还包括设置在集虫漏斗下部的红外计数摄像头（6），所述图像采集模块用于采集通过红外计数摄像头（6）捕捉到的白蚁图像和视频数据，通过图像传输模块上传到服务器，所述图像处理模块主要是图像采集模块采集的视频图像进行图像筛选和图像增强，所述特征提取模块用于对所述图像处理模块中白蚁有翅繁殖蚁区域进行识别，获得白蚁有翅繁殖蚁轮廓，通过所述近似识别模块与不同种类的有翅昆虫的轮廓模板进行对比，开展相似度分析，初步确定有翅繁殖蚁种类；采用前期训练获得的有翅繁殖蚁特征集，对诱捕到的虫体进行识别和自动计数，确定其种类和数量并存储到服务器。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述集虫漏斗（5）设置在安装架（10）上，在集虫漏斗上方的安装架上设置白蚁诱捕灯灯体（4），白蚁安装灯外罩设有用于击落白蚁的电击罩，在集虫漏斗下方的安装架上设置有集虫箱（8），所述白蚁诱捕灯灯体的发光光源（402）为黑光灯和白光灯交替设置。>
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述黑光灯波长为330-400nm。
4.根据权利要求2所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述集虫漏斗底部设置过虫通道，过虫通道连通到集虫箱，在过虫通道内侧壁上设置有压力传感器（702）。
5.根据权利要求4所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：在过虫通道内设置有两个压力板（701），两个压力板的一侧与过虫通道内壁铰接，另一端相互接触构成一封闭的过虫板，两个压力板的下表面与过虫通道内壁之间均设置有复位弹簧（703），在两个压力板的下方均设置有压力传感器（702）。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述白蚁诱捕灯灯体（4）包括灯罩（401）、发光光源（402）和若干个趋光窗（403），所述发光光源（402）设置于所述白蚁诱捕灯灯体（4）内中部位置，所述趋光窗（403）绕发光光源（402）周向设置，所述趋光窗（403）紧贴所述发光光源（402），所述灯罩（401）围绕诱捕灯灯体（4）外表面固定连接，相邻两个所述趋光窗（403）之间的夹角大于0°且小于等于180°。
7.根据权利要求6所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述电击罩为接通电源的双层丝网，双层丝网沿所述白蚁诱捕灯灯体的灯罩（401）外侧环形围绕设置。
8.根据权利要求7所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述集虫漏斗（5）由四块梯形的撞击板组成，所述撞击板与安装架呈30°夹角，所述集虫箱（8）包括框架、围设在所述框架四周的金属网和与所述集虫箱（8）底部活动设置的底板。
9.根据权利要求8所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测系统，其特征在于：还包括一体化集成气象站，所述一体化集成气象站包括由上而下依次安装在安装架上的太阳能板（1）、气象传感器（2）、云平台（3）和蓄电池（9），所述太阳能板（1）与蓄电池（9）均与所述发光光源（402）连接，并用于为发光光源（402）提供电源，所述气象传感器（2）与服务器连接，云平台（3）与服务器连接。
10.根据权利要求8所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述图像采集模块用于采集通过红外计数摄像头（6）捕捉到的白蚁图像和视频数据，并通过图像传输模块上传到云平台，通过云平台上传至服务器，所述图像处理模块主要是图像采集模块采集的视频图像进行图像筛选和图像增强，所述特征提取模块用于对所述图像处理模块中白蚁有翅繁殖蚁区域进行识别，获得白蚁有翅繁殖蚁轮廓，通过所述近似识别模块与不同种类的有翅昆虫的轮廓模板进行对比，开展相似度分析，初步确定有翅繁殖蚁种类；采用前期训练获得的有翅繁殖蚁特征集，对诱捕到的虫体进行识别和自动计数，确定其种类和数量并存储到台平台，再通过云平台上传至服务器。
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：图像采集模块、图像处理模块、图像传输模块、特征提取模块、近似识别模块及服务器，还包括设置在集虫漏斗下部的红外计数摄像头（6），所述图像采集模块用于采集通过红外计数摄像头（6）捕捉到的白蚁图像和视频数据，通过图像传输模块上传到服务器，所述图像处理模块主要是图像采集模块采集的视频图像进行图像筛选和图像增强，所述特征提取模块用于对所述图像处理模块中白蚁有翅繁殖蚁区域进行识别，获得白蚁有翅繁殖蚁轮廓，通过所述近似识别模块与不同种类的有翅昆虫的轮廓模板进行对比，开展相似度分析，初步确定有翅繁殖蚁种类；采用前期训练获得的有翅繁殖蚁特征集，对诱捕到的虫体进行识别和自动计数，确定其种类和数量并存储到服务器。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述集虫漏斗（5）设置在安装架（10）上，在集虫漏斗上方的安装架上设置白蚁诱捕灯灯体（4），白蚁安装灯外罩设有用于击落白蚁的电击罩，在集虫漏斗下方的安装架上设置有集虫箱（8），所述白蚁诱捕灯灯体的发光光源（402）为黑光灯和白光灯交替设置。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述黑光灯波长为330-400nm。
4.根据权利要求2所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述集虫漏斗底部设置过虫通道，过虫通道连通到集虫箱，在过虫通道内侧壁上设置有压力传感器（702）。
5.根据权利要求4所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：在过虫通道内设置有两个压力板（701），两个压力板的一侧与过虫通道内壁铰接，另一端相互接触构成一封闭的过虫板，两个压力板的下表面与过虫通道内壁之间均设置有复位弹簧（703），在两个压力板的下方均设置有压力传感器（702）。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的白蚁有翅成虫在线监测装置，其特征在于：所述白蚁诱捕灯灯体（4）包括灯罩（401）、发光光源（4...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷宏军，庞焯丹，石磊，蔡勤学，武炀，屈章彬，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
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