滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，包括支架、框架、高清无线网络摄像机和透明薄玻璃，所述框架架设在所述支架上；所述框架上部为方形漏斗状，下部为密封箱体，两部分固定连接；所述箱体上侧面中央处设有通孔；所述高清无线网络摄像机设在所述箱体内；所述透明薄玻璃与所述方形漏斗上侧边密封连接。利用棉蚜极强的趋黄性，结合自动拍照技术进行棉蚜动态数量的统计，避免了棉蚜大量积累导致的粘连问题，保证了棉蚜计数的准确性；其次，代替了现有人为的棉蚜数量统计方式，不但节省了人力物力，还节省了大量时间，提高了棉蚜数量统计时效性。
【专利说明】滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及昆虫计数器【技术领域】，尤其是一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测
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【背景技术】
[0002]棉蚜繁殖能力强、危害周期长、病害散步广泛等，给我国棉花生产造成了严重危害。为了有效地防治棉蚜，建立适时、适量、科学的施药模式，提高棉花生产的社会、经济和生态效益，研究棉蚜监测预警和决策技术，为棉蚜防治提供及时准确的科技服务成为棉花生产必要的环节。然而，准确、及时、持续地识别与计量棉蚜数量及其动态增长是监测农田棉蚜信息(发生种类、发生数量和发生时间)和棉蚜预测预报的一个重要前提。
[0003]一般的研究过程中，棉蚜的抽样调查难度较大，传统的人工识别与计数农田棉蚜的方式低效，低准度以及复杂多变的田间环境都会造成识别率低、计数准确性差、田间任务劳动强度大、非实时性等缺点，不能满足当前农田棉蚜发生严重状况实时监测的需求。因此，迫切需要通过提高机器视觉、图像处理和模式识别等综合集成技术以实现农田棉蚜自动识别与计数，监测农田棉蚜发生、发展信息；同时研究调查自动识别和计数结果与田间实际发生情况的关系，确保为用户提供可靠的棉蚜防治依据，为棉花生产中棉蚜的实时监测提供技术保障。
[0004]现有监测棉蚜密度的诱捕装置为内壁涂有黄色，外壁黑色的圆槽，在圆槽内盛有水，利用棉蚜对颜色的趋性和引诱作用来对棉蚜进行诱集捕捉，工作人员定时间清点圆槽内棉蚜的数量就可知道整片植被中迁飞的棉蚜数量，以此为依据做出及时准确的预测预报并制定适宜的方案进行防治。但现有的棉蚜诱捕装置在使用过程中存在一定的缺陷，其主要体现在其棉蚜数量调查工作仍`为传统的人工调查方式，这种计数方法不仅工作量繁重、而且需要花费大量时间进行计数统计，极大的时间延迟导致了棉蚜监测预警的严重滞后性。
[0005]还如中国专利:201220415038.1，“能准确统计蚜虫数量的蚜虫诱捕装置”，包括盛液槽，在盛液槽上开设有溢流孔，在溢流孔上蒙有滤网。这样在下雨的情况下，超出规定液面的雨水就会从溢流孔流出，而蚜虫会被滤网挡住，这样在工作人员进行统计时就可使统计值更加准确，而准确的计数就可更好的为蚜虫的防治提供依据，提高作物产值。
[0006]现有的装置，不管是从设计理念还是技术效果方面来讲，都存在以下的缺陷:
[0007]①现有棉蚜数量统计装置采用人为的计数方式，其工作量繁重、耗费时间过长，导致棉蚜监测预警具有滞后性，未能起到及时准确的棉蚜监测预警及防治；
[0008]②由于棉蚜发生量大，体积小，如果积累大量的棉蚜在器皿中，其黏连程度严重，人为的识别降低了其数量统计准确度；
[0009]③现有棉蚜数量统计方法未能充分利用现代化高新技术，不论是数据传输，还是数据统计处理都存在严重的滞后性。实用新型内容
[0010]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，代替人工计量棉蚜数，计数准确。
[0011]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案:一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，包括支架、框架、高清无线网络摄像机和透明薄玻璃，所述框架架设在所述支架上；所述框架上部为方形漏斗状，下部为密封箱体，两部分固定连接；所述箱体上侧面中央处设有通孔；所述高清无线网络摄像机设在所述箱体内；所述透明薄玻璃与所述方形漏斗上侧边密封连接。
[0012]进一步地，所述方形漏斗内侧面喷涂有柠檬黄层。
[0013]进一步地，所述高清无线网络摄像机包括摄像装置和无线传输装置。
[0014]进一步地，该监测装置还包括与无线传输装置配套的接收装置，以及控制装置和报警装置；所述接收装置依次与所述控制装置、所述报警装置连接。
[0015]进一步地，所述框架上方开口尺寸为300mmX300mm，下方箱体为200mm X 2OOmmX 200mm。
[0016]进一步地，在所述箱体内固定一个IOOmmX IOOmmX IOOmm的小箱体，所述小箱体上表面与所述箱体的内上表面固定连接；所述高清无线网络摄像机固定在所述小箱体内。
[0017]进一步地,所述透明薄玻璃尺寸为310mmX310mm。
[0018]进一步地，所述支架为伸缩杆结构。
[0019]进一步地，所述方形漏斗架设在所述支架上。
[0020]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:本装置利用棉蚜极强的趋黄性，结合自动拍照技术进行棉蚜动态数量的统计，避免了棉蚜大量积累导致的粘连问题，保证了棉蚜计数的准确性；其次，代替了现有人为的棉蚜数量统计方式，不但节省了人力物力，还节省了大量时间，提高了棉蚜数量统计时效性。
[0021]本装置可采用无线网络传输技术，可以定时把采集照片传输到数据处理终端进行数据处理分析，避免了人为的来回调查，起到了数据及时获取和及时传输的效果。
[0022]本装置采集棉蚜数量照片可以结合图像识别技术，在计算机终端利用软件进行棉蚜数量统计，提高了棉蚜数量统计时效性，为棉蚜快速及时监测预警提供技术保证。
[0023]本装置支架采用伸缩式设计，可以随时根据棉花的生长调节仪器高度，保证装置和棉花冠层的高度差，收缩自如，携带便捷，同时确保最佳的监测效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0026]如图1所示的一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，包括支架2、框架1、高清无线网络摄像机和透明薄玻璃3，所述框架I上部为方形漏斗11状，下部12为密封箱体，两部分固定连接；所述方形漏斗11架设在所述支架2上；所述箱体12上侧面中央处设有通孔，所述高清无线网络摄像机设在所述箱体12内，经所述通孔进行摄像；所述透明薄玻璃3与所述方形漏斗11上侧边密封连接。方形漏斗11内侧面喷涂有柠檬黄层。
[0027]本设备原理是利用棉蚜极强的趋黄性，对滴管棉田的有翅蚜进行诱导；结合高清自动拍照技术，对滴灌棉田棉蚜数量进行动态数据采集；然后采用无线网络传输技术将田间采集的照片定时发送到数据处理终端，进行计算机软件自动分析处理。
[0028]框架I采用2mm厚的不锈钢钢板制作而成，其内壁均使用柠檬黄自喷漆进行上色。其上端开口 300mmX 300mm依据棉姆最佳监测黄板尺寸而制定；高度300mm依据网络摄像机的焦距、分辨率，以及黄色反射效果而定。其下端固定连接一个200mmX 200mmX 200mm的正方体箱子12，主要起到保护摄像机、无线传输设备等核心部件。在该正方体箱子12的中心是一个较小的IOOmmX IOOmmX IOOmm的正方体箱子121，其主要作用是固定拍照设备，其次起到核心部件的双层保护，避免雨水的淋蚀和灰尘的侵入对核心部件破坏。
[0029]高清无线网络摄像机，至少包括摄像装置和无线传输装置，实现按需求每天在6:00-22:00时间段每30分钟自动采集棉蚜数量照片一次，将照片保存到自带的TF卡上，登录后台进行照片下载；或者可以通过Email将照片信息定时发送到指定的邮箱。其详细参数介绍如下，
[0030]镜头:3.6mm感光兀器件:1/4央寸彩色cmos心片
[0031]视频压缩技术:Η.264分辨率:最大2560 X 1920
[0032]视频调节:亮度、对比度、色度、饱和度最低照度:0.1LuX/Fl.2
[0033]信噪比:>48DB (AGC关 闭)白平衡:自动
[0034]快门速度:l/50s (l/60s) l/100000s背光平衡:自动
[0035]支持插卡:最大支持64G的TF卡定时报警:支持Email
[0036]IP模式:动态IP，静态IP地址，PPPOE工作温度:-32°C^ 50 °C
[0037]电源:DC5V/2A
[0038]访问数量:同时支持多位访客，使用转发服务时访客数量不限
[0039]网络接口:RJ-4510/100M 以太网，wifi 网络协议:TCP/IP、HTTP、ICMP、DHCP、FTP、SMTP
[0040]支持操作系统！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透明度较好的薄玻璃对装置上端封口，由于受内壁和底部黄色的诱导，有翅蚜诱集于玻璃上面，达到定时拍照采集棉蚜动态数量的目的。
[0042]支架上方的尺寸为305mmX305mm，由不锈钢材质制作而成，支架采用可伸缩设计，可以实现在棉田依据棉花的生长不断调整装置的高度，确保诱蚜面和棉花冠层的最佳高度，以获得较好的监测效果。
[0043]本装置采集棉蚜动态照片，棉蚜来去自由，采集的照片不存在粘连情况，因此提高了滴灌棉田棉蚜数量统计的准确性。而目前通过计算机识别技术对棉蚜数量的统计，都停留在对静态的、累积诱导的棉蚜数量进行计数，由于棉蚜发生量大、体积小，导致粘连程度严重，在一定程度上准确度较低。
[0044]本装置采用自动拍照技术既增加了统计棉蚜数量的时效性，也减少了人为计数的工作量。相比传统的人为调查方法具有鲜明的优势。[0045]本装置采用无线传输技术，结合在处理终端使用棉蚜数量自动统计软件，提高了棉蚜监测速度，为滴灌棉田棉蚜快速及时监测与预警提供了技术保障。实现了全程无人监管自动采集棉蚜数量的技术。
[0046]采用本装置于2013年5月10日一6月20日在石河子大学试验站进行中试试验:
[0047]1.1根据棉花高度固定与安装支架，然后将装置置于支架上面，连接无线路由器和摄像头，进行网络调试，确定摄像头正常连接；然后在摄像头后台进行设置，依照棉蚜生活规律设置每天6:00—22:00之间每30分钟自动进行拍照，将照片保存到本地TF卡中，同时发送到指定的邮箱。
[0048]1.2每天下午19:00人为调查对应棉田的棉蚜信息，采用五点取样，每一个点调查20株，统计百株有翅蚜、百株无翅蚜、百株全蚜量等棉蚜信息。
[0049]1.3对10天内棉蚜发生量快速获取装置采集的照片进行计数处理，结合人工调查的棉田棉蚜数量进行相关性分析，最终分析得出:装置获得5天内棉蚜平均数量和棉田中5天内有翅蚜数量的相关性达到98%，以及装置获得5天内棉蚜平均数量和棉田中5天内全蚜量的相关性达到95%。
[0050]1.4该装置的中试效果表明:该装置对滴灌棉田棉蚜发生量监测，不但时效性好，而且准确度高，打破了传统的人为调查棉蚜数量进行监测的方式，实现了快速监测滴灌棉田棉蚜发生量的目标，为指导棉花实际生产中防治棉蚜起到了举足轻重的作用，有效指导棉农适时、适量用药，综合效益得以明显提高。
【权利要求】
1.一种滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:包括支架、框架、高清无线网络摄像机和透明薄玻璃，所述框架架设在所述支架上；所述框架上部为方形漏斗状，下部为密封箱体，两部分固定连接；所述箱体上侧面中央处设有通孔；所述高清无线网络摄像机设在所述箱体内；所述透明薄玻璃与所述方形漏斗上侧边密封连接。
2.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述方形漏斗内侧面喷涂有柠檬黄层。
3.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述高清无线网络摄像机包括摄像装置和无线传输装置。
4.如权利要求3所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:该监测装置还包括与无线传输装置配套的接收装置，以及控制装置和报警装置；所述接收装置依次与所述控制装置、所述报警装置连接。
5.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述框架上方开口 尺寸为 300mm X 300mm,下方箱体为 20CtamX 20CtamX 20Ctam。
6.如权利要求5所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:在所述箱体内固定一个IOOmmX IOOmmX IOOmm的小箱体,所述小箱体上表面与所述箱体的内上表面固定连接；所述高清无线网络摄像机固定在所述小箱体内。
7.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述透明薄玻璃尺寸为310mmX310mm。
8.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述支架为伸缩杆结构。
9.如权利要求1所述滴灌棉田棉蚜发生量快速监测装置，其特征在于:所述方形漏斗架设在所述支架上。
【文档编号】G06K9/00GK203492626SQ201320634651
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】吕新, 张国龙, 陈剑, 张泽, 田敏, 李新伟, 王海江, 冯波, 刘小芳 申请人:石河子大学