利用蝗虫密度分析的危害检测平台的制作方法

本发明涉及虫灾分析领域，尤其涉及一种利用蝗虫密度分析的危害检测平台。

背景技术：

蝗虫，俗称“蚂蚱”，属直翅目，包括蚱总科(tetrigoidea)、蜢总科(eumastacoidea)、蝗总科(locustoidea)的种类，全世界有超过10000种，我国有1000余种，分布于全世界的热带、温带的草地和沙漠地区。蝗虫主要包括飞蝗和土蝗。在我国飞蝗有东亚飞蝗(locustamigratoriamanilensis(meyen))、亚洲飞蝗(locustamigratoriamigratoria(linnaeus))和西藏飞蝗(locustamigratoriatibitensischen)3种，其中东亚飞蝗在我国分布范围最广，危害最严重，是造成我国蝗灾的最主要飞蝗种类，主要危害禾本科植物，是农业害虫。

蝗虫食物范围广，可取食小麦、水稻、谷子、玉米、豆类、烟草、芦苇、蔬菜、果树、林木及杂草的叶子、嫩茎、花蕾和嫩果等，将叶片咬成缺刻或孔洞，大发生时可将作物食成光杆或全部吃净，造成严重经济损失。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的相关技术问题，本发明提供了一种利用蝗虫密度分析的危害检测平台，能够客观评估当前农田内的蝗虫分布密度，并基于不同类型蝗虫造成危害的不同的最低分布密度，对当前农田的虫灾场景进行客观分析，从而便于后续制定针对性的灭虫措施。

为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)根据当前农田内不同种类的蝗虫数量和农田面积对不同种类的蝗虫的分布密度进行判断；

(2)利用不同类型蝗虫其形成危害的最低分布密度不同的特性，对当前农田内的蝗虫的危害性进行判断，从而避免引起过度的灭蝗措施。

根据本发明的一方面，提供了一种利用蝗虫密度分析的危害检测平台，所述系统包括：

密度分析设备，分别与数据存储芯片和类型检测机构连接，用于基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量计算相应类型的蝗虫密度；

数据发送接口，与所述密度分析设备连接，用于在接收到的相应类型的蝗虫密度超过相应类型蝗虫形成危害的最低分布密度时，将所述相应类型的蝗虫密度与所述相应类型打包无线发送给远端的农业管理服务中心；

监控录像设备，设置在农田附近的竖杆上，其视野覆盖整块农田以对所述整块农田执行录像操作，并获得相应的当前录像帧；

数据存储芯片，位于所述竖杆下方的控制箱内，用于预先保存所述农田的当前种植作物的类型；

所述数据存储芯片还用于存储各种蝗虫分别对应的各个标准蝗虫图案，每一种蝗虫对应的标准蝗虫图案为对相应种类的单只蝗虫进行拍摄的只包括所述单只蝗虫的图像；

信号增强机构，与所述监控录像设备连接，用于对接收到的当前录像帧执行基于指数变换的图像信号增强处理，以获得并输出对应的即时增强图像；

类型检测机构，分别与所述数据存储芯片和所述信号增强机构连接，用于基于各种蝗虫分别对应的各个标准蝗虫图案在所述即时增强图像中识别出每一种蝗虫对应的蝗虫对象以确定所述即时增强图像中各种蝗虫对应的蝗虫对象的数量；

其中，基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量计算相应类型的蝗虫密度包括：基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量以及所述整块农田的面积计算相应类型的蝗虫密度。

根据本发明的另一方面，还提供了一种利用蝗虫密度分析的危害检测方法，所述方法包括使用一种如上述的利用蝗虫密度分析的危害检测平台，用于基于不同种类蝗虫形成危害的不同最低分布密度对当前农田的虫灾进行客观评估。

本发明的利用蝗虫密度分析的危害检测平台监控可靠、评估有效。由于能够客观评估当前农田内的蝗虫分布密度，并基于不同类型蝗虫造成危害的不同的最低分布密度，从而能够对当前农田的虫灾场景进行客观分析。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的利用蝗虫密度分析的危害检测平台所监控蝗群的构成示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的利用蝗虫密度分析的危害检测平台的实施方案进行详细说明。

蝗虫一般属于兼性滞育昆虫，多以卵在土壤中的卵囊内越冬，仅诸如日本黄脊蝗、短脚斑腿蝗等少数种类以成虫越冬。在1年中发生的世代数，取决于该物种的生物学特性与不同地区的年有效积温、食物、光照及其各虫期生长发育情况。

成虫与蝗蝻的食性相同，均为植食性，而且成虫期补充营养强烈，约占一生总食量的75％以上。它们以咀嚼式口器咬食植物叶片和花蕾成缺刻和孔洞，严重时将大面积植物的叶片和花蕾食光，造成农林牧业重大经济损失。有些种类为寡食性害虫，如东亚飞蝗，仅取食禾本科和莎草科植物；有些种类为多食性，如大垫尖翅蝗等。当季节干旱时，它们更贪食，取食的大量食物未经充分消化即排泄出体外，以便从中获得大量水分，供给生理代谢需要，从而增加了对作物的危害程度。

当前，无法客观评估当前农田内的蝗虫分布密度，并基于不同类型蝗虫造成危害的不同的最低分布密度，对当前农田的虫灾场景进行客观分析，导致无法方便后续制定针对性的灭虫措施。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用蝗虫密度分析的危害检测平台，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的利用蝗虫密度分析的危害检测平台所监控蝗群的构成示意图，所述系统包括：

密度分析设备，分别与数据存储芯片和类型检测机构连接，用于基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量计算相应类型的蝗虫密度；

数据发送接口，与所述密度分析设备连接，用于在接收到的相应类型的蝗虫密度超过相应类型蝗虫形成危害的最低分布密度时，将所述相应类型的蝗虫密度与所述相应类型打包无线发送给远端的农业管理服务中心；

监控录像设备，设置在农田附近的竖杆上，其视野覆盖整块农田以对所述整块农田执行录像操作，并获得相应的当前录像帧；

数据存储芯片，位于所述竖杆下方的控制箱内，用于预先保存所述农田的当前种植作物的类型；

所述数据存储芯片还用于存储各种蝗虫分别对应的各个标准蝗虫图案，每一种蝗虫对应的标准蝗虫图案为对相应种类的单只蝗虫进行拍摄的只包括所述单只蝗虫的图像；

信号增强机构，与所述监控录像设备连接，用于对接收到的当前录像帧执行基于指数变换的图像信号增强处理，以获得并输出对应的即时增强图像；

类型检测机构，分别与所述数据存储芯片和所述信号增强机构连接，用于基于各种蝗虫分别对应的各个标准蝗虫图案在所述即时增强图像中识别出每一种蝗虫对应的蝗虫对象以确定所述即时增强图像中各种蝗虫对应的蝗虫对象的数量；

其中，基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量计算相应类型的蝗虫密度包括：基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量以及所述整块农田的面积计算相应类型的蝗虫密度。

接着，继续对本发明的利用蝗虫密度分析的危害检测平台的具体结构进行进一步的说明。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

基于对当前种植作物的类型有害的蝗虫类型在即时增强图像中的对应的蝗虫对象的数量以及所述整块农田的面积计算相应类型的蝗虫密度包括：所述数量与所述密度成正相关的关系，所述面积与所述密度成反相关的关系。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述数据发送接口还用于在接收到的相应类型的蝗虫密度未超过相应类型蝗虫形成危害的最低分布密度时，不对所述相应类型的蝗虫密度进行信息上报。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述类型检测机构还与并行数据总线连接，用于从所述并行数据总线处接收数据，并将数据发送给所述并行数据总线；

其中，所述数据存储芯片与所述信号增强机构、所述类型检测机构共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由soc芯片来实现。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述信号增强机构、所述类型检测机构和所述数据存储芯片与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述内容存储芯片为flash闪存、sdram存储芯片以及ddr存储芯片中的一种。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述数据存储芯片与iic控制总线连接，用于接收所述iic控制总线发送的各种控制命令；

其中，所述各种控制命令用于分别配置所述数据存储芯片的各个工作参数。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中：

所述类型检测机构与iic控制总线连接，用于接收通过所述iic控制总线发送的各项控制指令。

所述利用蝗虫密度分析的危害检测平台中还可以包括：

mcu控制器，用于在进入休眠模式时，拒绝承担所述信号增强机构的部分任务，以及在进入工作模式时，承担所述信号增强机构的部分任务。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种利用蝗虫密度分析的危害检测方法，所述方法包括使用一种如上述的利用蝗虫密度分析的危害检测平台，用于基于不同种类蝗虫形成危害的不同最低分布密度对当前农田的虫灾进行客观评估。

另外，mcu根据其存储器结构可分为哈佛(harvard)结构和冯·诺依曼(vonneumann)结构。现在的单片机绝大多数都是基于冯·诺伊曼结构的，这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分：一个中央处理器核心，程序存储器(只读存储器或者闪存)、数据存储器(随机存储器)、一个或者更多的定时/计时器，还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出端口，所有这些都被集成在单个集成电路芯片上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。