本发明涉及杀虫灯系统领域，具体为一种可实时观测杀虫状况的杀虫灯远程视频监测系统。
背景技术：
杀虫灯是根据昆虫具有趋光性的特点，利用昆虫敏感的特定光谱范围的诱虫光源，诱集昆虫并能有效杀灭昆虫，降低病虫指数，防治虫害和虫媒病害的专用装置。主要用于害虫的杀灭，减少杀虫剂的使用。上世纪70年代以后，中国种植业生产开始大量使用化学农药，防治病、虫害；一部分农药直接或间接残存于各种农产品、畜产品、水产品以及土壤和水体中，造成农药残留。高毒农药残留的农产品、食品会导致人、畜急性中毒，毒韭菜、毒豇豆；食用农药残留超标的农副产品，虽然不会出现急性中毒症状，但长期食用会引起人和动物的慢性中毒，导致疾病的发生，甚至影响到下一代；化学防治耗费石化能源，并已经造成了农村环境严重污染。随着人民生活水平不断提高，在解决了吃得饱的问题以后，人们开始关注吃得安全问题。农药残留已成为，农产品、食品安全的首要问题。要实现农产品、食品质量安全，首先要在农业生产环节不用或少用化学农药，不用或少用化学农药的生物保护技术包括农业防治、生物防治、物理防治等结合的综合防治技术；其中，灯光诱虫是成本最低、用工最少、效果最好、副作用最小的物理防治方法。
目前杀虫灯已经开始逐步进行推广应用，虽然杀虫灯绿色环保，但是杀虫灯也存在一定的缺陷，例如杀虫灯可能在杀死害虫的同时也杀害了益虫，杀虫灯的杀虫效果需要根据实际情况调整，并且杀虫灯的设备维护也需要消耗大量的人力物力。
授权公告号为206618994u的杀虫灯的控制系统，包括安装在灯罩内的红外对管计数模块，红外对管计数模块的信号输出端连接微控制器的信号输入端，微控制器的信号输出端连接复位开关的信号输入端，复位开关的输出连接杀虫灯的输入端；光谱调节开关的输出端连接诱虫灯的输入端，电源模块的电力输出端分别与微控制器、诱虫灯、杀虫灯的电力输入端连接；使用时，手动调节光谱调节开关，诱虫灯将有害蚊虫诱惑至灯罩内，红外对管计数模块实时检测灯罩内的蚊虫数量，当蚊虫数量达到预先设定的数值时，微控制器向复位开关发出指令，复位开关打开，杀虫灯启动。该发明虽然您能够实现对杀虫灯的智能控制，但是还是需要人工参与，不能够实现远程监控，并且对于杀虫效果没有分类定量的统计功能，不能够满足现代化农业的生产需求。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种可实时观测杀虫状况的杀虫灯远程视频监测系统，本发明可以方便地实现在线查看整灯的各种详细参数运行情况，直接观察到杀虫灯的实时工作视频，并且对杀虫的种类和数量进行详细统计和预测，便于进行及时预防处理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可实时观测杀虫状况的杀虫灯远程视频监测系统，包括杀虫灯采集节点单元和远程终端监测单元，所述杀虫灯采集节点单元用于安装在各个杀虫灯内进行终端数据采集，所述远程终端监测单元用于进行远程监测处理和人机交互，所述杀虫灯采集节点单元与远程终端监测单元中间连接有网络服务器，所述网络服务器用于进行数据汇总和传输；
所述杀虫灯采集节点单元包括核心处理控制器和视频图像采集前端，所述核心处理控制器与视频图像采集前端之间连接有usb接口相连接，所述视频图像采集前端用于进行杀虫灯的现场视频采集，核心处理控制器用于进行数据预处理，核心处理控制器的数据端连接有杀虫灯状态检测模块，所述杀虫灯状态检测模块用于对杀虫灯的工作状态物理参数进行采集，核心处理控制器的网络接口连接有无线信号发射器；
所述远程终端监测单元包括视频监控模块、杀虫情况检测模块和设备检测模块，所述视频监控模块包括视频接收单元，所述视频接收单元与网络服务器连接读取视频数据流，所述视频接收单元的输出端连接有视频解析单元，所述视频解析单元用于将接收到的视频数据流进行解码并输出至显示器进行播放展示，视频监控模块还内置有视频备份单元，所述视频备份单元用于进行视频数据备份存储；所述杀虫情况检测模块包括视频图像抓取模块和特征数据提取模块，所述视频图像抓取模块用于从监控视频中抓取杀虫情况的实时图片，所述特征数据提取模块用于从抓取到的图片中提取数量和种类特征，所述特征数据提取模块的输出端连接有分类统计模块，所述分类统计模块用于根据提取的数量、种类特征进行分类汇总输出杀虫状况数据；所述设备检测模块包括网络接收器和动态数据库，所述网络接收器输出端连接有数据解析器，所述数据解析器用于从动态数据库读取标准数据并给出设备状态评估报告；
所述网络服务器包括无线信号接收器，所述无线信号接收器与无线信号发射器进行无线通信传输，无线信号接收器的输出端连接有以太网控制器，所述以太网控制器与网络接收器连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述核心处理控制器采用s3c2410集成开发板，核心处理控制器内置有arm920tric处理器，核心处理控制器内置有uart接口，所述uart接口与无线信号发射器相连，且核心处理控制还连接有数据存储器，所述数据存储器用于存储采集到的实时数据。
作为本发明一种优选的技术方案，所述视频图像采集前端包括cmos摄像机，所述cmos摄像机安装在杀虫灯的收集罩顶端，用于采集实时视频数据，cmos摄像机的数据输出端连接有图像传感器，所述图像传感器采用ov7640cmos芯片，图像传感器用于进行图像自动控制，图像传感器的输出端连接有视频采集卡，所述视频采集卡用于进行图像编码处理，输出端通过spi总线连接至核心处理控制器的spi端口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述杀虫灯状态检测模块包括传感器组和智能调整单元，所述传感器组包括亮度传感器、温度传感器和电压电流传感器，所述亮度传感器、温度传感器安装在杀虫灯的灯罩内部，所述电压电流传感器连接在杀虫灯的供电线路上，所述传感器组的输出端连接有模数转换器，所述模数转换器连接至核心处理控制器的gpio端口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述智能调整单元包括光敏电阻和数字电位器，所述光敏电阻与数字电位器相串联接入在杀虫灯的调光电路上，且数字电位器的控制端通过导线连接至核心处理控制器的gpio控制端口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无线信号发射器和无线信号接收器均基于zigbee通信协议，且无线信号发射器的输入端与无线信号接收器的输出端均连接有加密编解码器，所述加密编解码器用于进行数据加密编码。
作为本发明一种优选的技术方案，所述特征数据提取模块包括特征训练器、图像自适应阈值分割单元和直方图提取单元，所述特征训练器的输入端连接有标准特征样本数据库，所述标准特征样本数据库用于存储各种不同类型昆虫的外观数据特征信息，所述特征训练器用于从标准特征样本数据库中读取数据并进行特征提取训练。
作为本发明一种优选的技术方案，所述图像自适应阈值分割单元的输入端与视频图像抓取模块的输出端相连接，且图像自适应阈值分割单元用于从特征训练器中读取特征阈值门限进行自适应分隔，并且图像自适应阈值分割单元输出分割单元数据至直方图提取单元，所述直方图提取单元用于对每个分割单元进行梯度直方图处理。
作为本发明一种优选的技术方案，所述分类统计模块的输入端与直方图提取单元的输出端相连接，且分类统计模块采用贝叶斯分类器，分类统计模块用于输出统计单元的杀虫数量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置杀虫灯采集节点单元，利用视频图像采集前端进行实时视频数据采集，利用杀虫灯状态检测模块进行杀虫灯设备信息采集，结合核心处理控制器控制职能调整单元，对杀虫灯的工作状态进行实时动态调整，有效保护杀虫灯的工作安全稳定性，并且利用网络服务器中的无线信号接收器与采集节点单元的无线信号发射器建立短程无线通信链路，提高短程传输的灵活性，同时增加加密编解码器提高数据传输的安全稳定性能；
(2)本发明通过设置远程终端监测单元，在终端利用视频监控模块实现对杀虫灯杀虫实况的实时浏览监控，监测直观清晰；在杀虫情况监测模块中，运用图像自适应阈值分割单元和直方图提取单元搭建了一个图像识别系统，并且利用特征训练器和分类统计模块，基于机器学习的基本原理，实现了自动学习特征并且分类统计的操作，使得远程监控端对于杀虫的实际状况有了精确的量化检测，并且可以预测后续的发展情况，以便于及时作出应对方案；除此之外还设置了设备检测模块，对杀虫灯的工作状态进行实时监测，便于进行维护和设备更换，延长使用寿命降低人工检修的成本
综上所述，本发明可以方便地实现在线查看整灯的各种详细参数运行情况，直接观察到杀虫灯的实时工作视频，并且对杀虫的种类和数量进行详细统计和预测，便于进行及时预防处理。
附图说明
图1为本发明整体结构框图；
图2为本发明杀虫灯采集节点单元结构框图；
图3为远程终端监测单元结构框图。
图中标号为：
1-杀虫灯采集节点单元；2-远程终端监测单元；3-网络服务器；
101-核心处理控制器；102-视频图像采集前端；103-杀虫灯状态检测模块；104-无线信号发射器；105-uart接口；106-数据存储器；107-cmos摄像机；108-图像传感器；109-视频采集卡；110-传感器组；111-智能调整单元；112-亮度传感器；113-温度传感器；114-电压电流传感器；115-模数转换器；116-光敏电阻；117-数字电位器；118-加密编解码器；
201-视频监控模块；202-杀虫情况检测模块；203-设备检测模块；204-视频接收单元；205-视频解析单元；206-视频备份单元；207-视频图像抓取模块；208-特征数据提取模块；209-分类统计模块；210-网络接收器；211-动态数据库；212-数据解析器；213-特征训练器；214-图像自适应阈值分割单元；215-直方图提取单元；216-标准特征样本数据库；
301-无线信号接收器；302-以太网控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，一种可实时观测杀虫状况的杀虫灯远程视频监测系统，包括杀虫灯采集节点单元1和远程终端监测单元2，所述杀虫灯采集节点单元1用于安装在各个杀虫灯内进行终端数据采集，所述远程终端监测单元2用于进行远程监测处理和人机交互，所述杀虫灯采集节点单元1与远程终端监测单元2中间连接有网络服务器3，所述网络服务器3用于进行数据汇总和传输；所述杀虫灯采集节点单元1用于安装在各个杀虫灯内采集数据，与网路服务器3形成星型网络拓扑结构，其中一个网络服务器3最多可以连接64个杀虫灯采集节点单元1，有效通信距离为30m-50m，多个网络服务器3与远程终端监测单元也形成星型拓扑结构，并且采用中继站转发的有线连接方式，一个远程终端监测单元2可以连接65535个网络服务器3。
如图2所示，所述杀虫灯采集节点单元1包括核心处理控制器101和视频图像采集前端102，所述核心处理控制器101与视频图像采集前端102之间连接有usb接口相连接，所述视频图像采集前端102用于进行杀虫灯的现场视频采集，核心处理控制器101用于进行数据预处理，核心处理控制器101的数据端连接有杀虫灯状态检测模块103，所述杀虫灯状态检测模块103用于对杀虫灯的工作状态物理参数进行采集，核心处理控制器101的网络接口连接有无线信号发射器104；所述核心处理控制器101采用s3c2410集成开发板，核心处理控制器101内置有arm920tric处理器，核心处理控制器101内置有uart接口105，所述uart接口105与无线信号发射器104相连，且核心处理控制101还连接有数据存储器106，所述数据存储器106用于存储采集到的实时数据。
需要说明的是，杀虫灯采集节点单元1在上电情况下不间断持续工作，所述视频图像采集前端102包括cmos摄像机107，所述cmos摄像机107安装在杀虫灯的收集罩顶端，用于采集实时视频数据，cmos摄像机107的数据输出端连接有图像传感器108，所述图像传感器108采用ov7640cmos芯片，图像传感器108用于进行图像自动控制，图像传感器108的输出端连接有视频采集卡109，所述视频采集卡109用于进行图像编码处理，输出端通过spi总线连接至核心处理控制器101的spi端口。cmos摄像机107正对杀虫灯的收集罩，实时拍摄被杀虫子的画面，图像传感器108采用了ov7640cmos图像传感器芯片，像素为30万，具有可编程控制与视频模/数混合输出的功能，对低亮度信号有高敏感度。它可以提供每秒30帧的图像速度。操作电压只需2.5v，能够对图像实现自动控制，如自动曝光、自动白平衡、自动控制亮度等，所以采集的图像清晰稳定。图像传感器108将拍摄的视频数据流传输至视频采集卡109，所述视频采集卡109将数据进行压缩编码后送入至核心处理控制器101，通过核心处理控制器101暂存在数据存储器106，便于后续进行网络传输操作。
进一步说明的是，所述杀虫灯状态检测模块103包括传感器组110和智能调整单元111，所述传感器组110包括亮度传感器112、温度传感器113和电压电流传感器114，所述亮度传感器112、温度传感器113安装在杀虫灯的灯罩内部，分别采集当前杀虫灯的亮度以及灯内的温度参数，所述电压电流传感器114连接在杀虫灯的供电线路上，用于采集当前杀虫灯的工作电压和电流大小，从而换算成当前的功率值，所述传感器组110的输出端连接有模数转换器115，所述模数转换器115连接至核心处理控制器101的gpio端口，核心处理控制器101根据当前采集到的亮度、温度和功率大小，判断当前的杀虫灯工作状态是否正常，如果超出安全阈值，则驱动智能调整单元111进行智能调整。
所述智能调整单元111包括光敏电阻116和数字电位器117，所述光敏电阻116与数字电位器117相串联接入在杀虫灯的调光电路上，且数字电位器117的控制端通过导线连接至核心处理控制器101的gpio控制端口，光敏电阻116根据当前光照强度的大小电阻值自动发生改变，可以实现自动动态变换，保证光照强度的稳定性，而数字电位器117由核心处理控制器101编码控制，通过改变电阻改变电路工作功率，从而实现对杀虫灯光照强度的调整，以保证杀虫灯的安全工作状态。
如图3所示，所述远程终端监测单元2包括视频监控模块201、杀虫情况检测模块202和设备检测模块203，所述视频监控模块201包括视频接收单元204，所述视频接收单元204与网络服务器3连接读取视频数据流，所述视频接收单元204的输出端连接有视频解析单元205，所述视频解析单元205用于将接收到的视频数据流进行解码并输出至显示器进行播放展示，视频监控模块201还内置有视频备份单元206，所述视频备份单元206用于进行视频数据备份存储；使用者在远程监控端，可以通过操作命令，读取任意一个节点单元的视频监控数据，根据监测到的杀虫情况和数量，判断是否要进行人为的干预操作。
所述杀虫情况检测模块202包括视频图像抓取模块207和特征数据提取模块208，所述视频图像抓取模块207用于从监控视频中抓取杀虫情况的实时图片，所述特征数据提取模块208用于从抓取到的图片中提取数量和种类特征，所述特征数据提取模块208的输出端连接有分类统计模块209，所述分类统计模块209用于根据提取的数量、种类特征进行分类汇总输出杀虫状况数据。
补充的是，所述特征数据提取模块208包括特征训练器213、图像自适应阈值分割单元214和直方图提取单元215，所述特征训练器213的输入端连接有标准特征样本数据库216，所述标准特征样本数据库216用于存储各种不同类型昆虫的外观数据特征信息，所述特征训练器213用于从标准特征样本数据库216中读取数据并进行特征提取训练。所述图像自适应阈值分割单元214的输入端与视频图像抓取模块207的输出端相连接，且图像自适应阈值分割单元214用于从特征训练器213中读取特征阈值门限进行自适应分隔，并且图像自适应阈值分割单元214输出分割单元数据至直方图提取单元215，所述直方图提取单元215用于对每个分割单元进行梯度直方图处理。所述分类统计模块209的输入端与直方图提取单元215的输出端相连接，且分类统计模块209采用贝叶斯分类器，分类统计模块209用于输出统计单元的杀虫数量。
工作时，首先由视频图像抓取模块207抓取杀虫情况的实时图片便于进行样本分析，特征训练器213事先训练好分类特征并且输出指标阈值至图像自适应阈值分割单元214，图像自适应阈值分割单元214根据阈值对抓取到的图像数据进行阈值分割处理，再通过直方图提取单元215对每个分割单元进行统计，得到的数据汇总后由分类统计模块209根据贝叶斯分类原则，得出杀死的虫子的种类和数量。从而可以在远程实现对杀虫灯现场实时杀虫数量进行统计，并且可以利用外接显示设备显示预警。
所述设备检测模块203包括网络接收器210和动态数据库211，所述网络接收器210输出端连接有数据解析器212，所述数据解析器212用于从动态数据库211读取标准数据并给出设备状态评估报告；网络接收器210用于读取与杀虫灯设备相关的亮度、温度和功率等信息，并且通过数据解析器210从动态数据库211中读取标准设备要求，进行比对，以判断当前设备工作状态是否正常，除此之外，网络接收器210将读取到的新数据实时同步备份至动态数据库211，以便于后续分析需求。
所述网络服务器3包括无线信号接收器301，所述无线信号接收器301与无线信号发射器104进行无线通信传输，无线信号接收器301的输出端连接有以太网控制器302，所述以太网控制器302与网络接收器210连接；所述无线信号发射器104和无线信号接收器301均基于zigbee通信协议，且无线信号发射器104的输入端与无线信号接收器301的输出端均连接有加密编解码器118，所述加密编解码器118用于进行数据加密编码，从而提高通信的安全性，网络服务器3与杀虫灯采集节点单元1建立无线通信连接，使得节点端的分布更加灵活，网络服务器3与远程终端监测单元2建立有线通信连接，通信传输距离长，可靠性高。
本发明创新点在于：
(1)本发明通过设置杀虫灯采集节点单元，利用视频图像采集前端进行实时视频数据采集，利用杀虫灯状态检测模块进行杀虫灯设备信息采集，结合核心处理控制器控制职能调整单元，对杀虫灯的工作状态进行实时动态调整，有效保护杀虫灯的工作安全稳定性，并且利用网络服务器中的无线信号接收器与采集节点单元的无线信号发射器建立短程无线通信链路，提高短程传输的灵活性，同时增加加密编解码器提高数据传输的安全稳定性能；
(2)本发明通过设置远程终端监测单元，在终端利用视频监控模块实现对杀虫灯杀虫实况的实时浏览监控，监测直观清晰；在杀虫情况监测模块中，运用图像自适应阈值分割单元和直方图提取单元搭建了一个图像识别系统，并且利用特征训练器和分类统计模块，基于机器学习的基本原理，实现了自动学习特征并且分类统计的操作，使得远程监控端对于杀虫的实际状况有了精确的量化检测，并且可以预测后续的发展情况，以便于及时作出应对方案；除此之外还设置了设备检测模块，对杀虫灯的工作状态进行实时监测，便于进行维护和设备更换，延长使用寿命降低人工检修的成本
综上所述，本发明可以方便地实现在线查看整灯的各种详细参数运行情况，直接观察到杀虫灯的实时工作视频，并且对杀虫的种类和数量进行详细统计和预测，便于进行及时预防处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。