全自动微小昆虫图像采集装置的制作方法

本实用新型涉及农业检测技术领域，具体说的是一种全自动微小昆虫图像采集装置。

背景技术：

随着计算机技术和数字图像处理技术的蓬勃发展，大中型害虫图像处理技术与靶标害虫的自动计数技术已经相对成熟，但对于长度为1-2毫米左右的微小昆虫识别和计数技术还处于比较滞后的阶段。一方面由于微小昆虫数量庞大、个体过小，一般的数码相机很难采集到高质量的图片；另一方面，由于大田环境复杂，背景和光源条件不稳定，在图像采集的过程中微小昆虫信息很容易丢失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种全自动微小昆虫图像采集装置，能够获取高质量、完整的微小昆虫采集信息。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

全自动微小昆虫图像采集装置，包括开设有诱虫窗口的暗箱，以及设置在暗箱内的传送机构、诱虫板、扫描仪、激光发射器、激光接收器和控制器；所述传动机构、激光发射器和激光接收器分别与控制器连接；

所述传送机构包括放卷机构、收卷机构和卷带；所述卷带依次通过所述诱虫窗口和扫描仪的扫描视线后进入收卷机构；所述卷带上与诱虫窗口相对的一面间隔距离的设置有诱虫板，所述卷带的另一面设有不粘隔离膜；所述诱虫板与所述诱虫窗口相对；

所述卷带上间隔距离的设有穿孔，所述距离为相邻诱虫板同一位置之间的距离；卷带的两侧面分别设有所述激光发射器与激光接收器，所述激光发射器发射出的激光线可穿过所述穿孔被激光接收器接收。

其中，还包括步进电机，所述控制器通过所述步进电机与所述传动机构连接。

其中，所述传送机构还包括齿轮，所述齿轮与所述步进电机驱动连接；所述放卷机构包括放卷轴，所述收卷机构包括收卷轴；所述齿轮、放卷轴和收卷轴联动设置。

其中，还包括调节支架和底座，所述暗箱通过所述调节支架设置在所述底座上。

其中，在所述诱虫窗口上相对的两侧边分别设置有与所述卷带传送方向一致的固定轴，从所述放卷机构输出的卷带穿过所述固定轴后进入收卷机构。

其中，所述固定轴包括放卷固定轴和收卷固定轴；所述扫描仪设置在与所述收卷固定轴的下方。

其中，所述扫描仪设置在所述诱虫窗口上与所述收卷机构相近的位置。

其中，所述暗箱内还设置有无线发送器，所述无线发送器与所述扫描仪连接。

其中，所述暗箱内还设置有蓄电池，所述蓄电池分别与控制器和扫描仪连接。

其中，所述激光发射器和激光接收器分别为红外线发射器和红外线接收器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置，能够实现：

1、自动化更换诱虫板，自动定位诱虫板的诱虫位置；控制器经过预设的时间段后便自动控制传动机构传送卷带，实现自动化更换诱虫板；在激光接收器接收到从穿孔穿过的激光后控制停止卷带的传送，实现诱虫板准确的定位在诱虫窗口位置。

2、提升环境适应能力，显著提高微小害虫的采集图像质量；将采集装置的关键采集部件设置在暗箱内，不仅能够免受外界恶劣环境的干扰，又能实现部件的保护；同时，在暗箱内采用扫描仪采集图像，与现行主流的CCD相机或者数码相机的图片采集方式相比，有暗箱拍摄光源环境稳定、图像无畸变、图片质量高，价格便宜等优势，能够更好的克服大田复杂环境、背景以及光源条件不稳定带来的采集图像质量低，信息丢失等问题。

附图说明

图1为本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置的暗箱结构示意图；

图2为本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置的诱虫板安装结构示意图；

图3为本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置的传送机构的结构示意图；

图4为本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置的卷带和扫描仪的结构示意图；

图5为本实用新型的全自动微小昆虫图像采集装置的整体结构示意图。

标号说明：

1、暗箱；2、诱虫窗口；3、传送机构；4、诱虫板；5、扫描仪；

6、激光发射器；7、激光接收器；8、控制器；9、放卷机构；

10、收卷机构；11、卷带；12、不粘隔离膜；13、穿孔；14、步进电机；

15、齿轮；16、放卷轴；17、收卷轴；18、调节支架；

19、底座；20、放卷固定轴；21、收卷固定轴；22、蓄电池。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：采集部件集成在暗箱内，同时采用扫描仪采集图片，提高采集图像质量；通过传送机构、激光感应以及控制器的配合实现自动更换诱虫板和诱虫板的准确定位。

请参照图1至图5，本实用新型提供一种全自动微小昆虫图像采集装置，包括开设有诱虫窗口的暗箱，以及设置在暗箱内的传送机构、诱虫板、扫描仪、激光发射器、激光接收器和控制器；所述传动机构、激光发射器和激光接收器分别与控制器连接；

所述传送机构包括放卷机构、收卷机构和卷带；所述卷带依次通过所述诱虫窗口和扫描仪的扫描视线后进入收卷机构；所述卷带上与诱虫窗口相对的一面间隔距离的设置有诱虫板，所述卷带的另一面设有不粘隔离膜；所述诱虫板与所述诱虫窗口相对；

所述卷带上间隔距离设有穿孔，所述距离为相邻诱虫板同一位置之间的距离；卷带的两侧面分别设有所述激光发射器与激光接收器，所述激光发射器发射出的激光线可穿过所述穿孔被激光接收器接收。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：将采集设备都集成在暗箱内，能够免受恶劣环境的影响，保证采集质量；同时，使用扫描仪进行图像的采集，避免图像畸变，再次提高图像质量；进一步的，依据激光设备确定诱虫板的停靠位置，实现诱虫板精确定位在诱虫窗口；再进一步的，通过传送机构，实现自动更换诱虫板，最终实现全自动采集高质量的微小昆虫图像。

进一步的，还包括步进电机，所述控制器通过所述步进电机与所述传动机构连接。

进一步的，所述传送机构还包括齿轮，所述齿轮与所述步进电机驱动连接；所述放卷机构包括放卷轴，所述收卷机构包括收卷轴；所述齿轮、放卷轴和收卷轴联动设置。

由上述描述可知，步进电机在控制器的控制下定时驱动齿轮转动，齿轮、收卷轴、放卷轴联动实现卷带的定时传送，做到自动更换诱虫板。

进一步的，还包括调节支架和底座，所述暗箱通过所述调节支架设置在所述底座上。

由上述描述可知，能够实现暗箱高度、角度的调整，获取最佳的采集效果；同时，又能提升全自动微小昆虫图像采集装置在大田复杂环境下的稳固性。

进一步的，在所述诱虫窗口上相对的两侧边分别设置有与所述卷带传送方向一致的固定轴，从所述放卷机构输出的卷带穿过所述固定轴后进入收卷机构。

由上述描述可知，通过固定轴能够保证诱虫板平整、全面的呈现在诱虫窗口前，提高诱虫板的诱虫效果，使采集的图像真实的反应环境中害虫的分布情况。

进一步的，所述固定轴包括放卷固定轴和收卷固定轴；所述扫描仪设置在与所述收卷固定轴的下方。

由上述描述可知，能够保证诱虫板平整的通过扫描仪的扫描，防止图像畸变。

进一步的，所述扫描仪设置在所述诱虫窗口上与所述收卷机构相近的位置。

由上述描述可知，诱虫板完成预设时间段内的诱虫任务后，通过扫描仪扫描获取图像，然后回收至收卷机构。

进一步的，所述暗箱内还设置有无线发送器，所述无线发送器与所述扫描仪连接。

由上述描述可知，能够将获取的采集图像以无线形式发送至图像处理端，实现采集装置的独立，更具灵活性，也更便捷。

进一步的，所述暗箱内还设置有蓄电池，所述蓄电池分别与控制器和扫描仪连接。

进一步的，所述激光发射器和激光接收器分别为红外线发射器和红外线接收器。

实施例

请参照图1至图5，提供一种全自动微小昆虫图像采集装置，用于自动化的微小昆虫采集装置，可以实现在黑箱内对诱虫板上微小昆虫图像的自动采集与传输，搭配相应的图像识别与处理程序就可以实现完整的田间害虫的监测。

上述图像采集装置包括开设有诱虫窗口2的暗箱1，以及设置在暗箱内的传送机构3、诱虫板4、扫描仪5、激光发射器6、激光接收器7、控制器8和步进电机14；所述控制器8通过所述步进电机14与所述传送机构3连接，所述激光发射器6和激光接收器7分别与控制器8连接。

优选的，如图5所示，所述采集装置还包括调节支架18和底座19，所述暗箱通过所述调节支架18设置在所述底座19上；能够通过调节支架调整暗箱的高度和角度，满足不同需求；底座上设有固定脚，可以是4个针脚，可以深扎入土，保证装置整体稳定。

具体的，如图3所示，所述传送机构3包括放卷机构9、收卷机构10、卷带11和齿轮15。所述放卷机构9包括放卷轴16，所述收卷机构10包括收卷17轴；所述齿轮15与所述步进电机14驱动连接，所述齿轮15、放卷轴16和收卷轴17联动设置；卷带11的两端分别固定在放卷轴16和收卷轴17上，在放卷轴16和收卷轴17的联动过程中实现卷带11的输出和回收。

所述卷带从放卷机构9输出后依次通过所述诱虫窗口2和扫描仪5的扫描视线后进入收卷机构10。具体的，在所述诱虫窗口上相对的两侧边分别设置有与所述卷带传送方向一致的固定轴，所述两侧边即为卷带传送经过的两侧边；所述固定轴包括放卷固定轴和收卷固定轴；优选的，所述扫描仪为便携式扫描仪，设置在与所述收卷机构相近的位置，最优的，将其设置在所述收卷固定轴的下方；从放卷机构输出的卷带穿过放卷固定轴后依次通过所述诱虫窗口和扫描仪，然后穿过收卷固定轴进入收卷机构。

所述卷带上与诱虫窗口相对的一面间隔距离的设置有诱虫板4，由于诱虫板4为双面粘性，为了避免诱虫板用于诱虫的一面在成卷状态时与卷带11粘接，在所述卷带的另一面，即粘有诱虫板的另一面设有不粘隔离膜12。所述诱虫板与所述诱虫窗口相对，优选的，诱虫板的大小与诱虫窗口的大小相当，以获取最佳的诱虫效果。

同时，如图2所示，还在所述卷带上间隔距离的设有穿孔13，穿孔13之间的距离为相邻诱虫板同一位置之间的距离，如卷带上每张诱虫板侧面的统一位置。在卷带的两侧面分别设有所述激光发射器6与激光接收器7，所述激光发射器发射出的激光线可穿过所述穿孔被激光接收器接收；优选的，所述激光发射器和激光接收器为红外线发射器和红外线接收器，设置在与放卷机构的诱虫板输出口间隔一定距离的位置。

优选的，所述采集装置的暗箱内还设置有无线发送器，优选为WiFi无线发送器，并与扫描仪连接，能够实现将扫描采集的微小昆虫图像以无线方式发送至远端处理器进行分析处理。

有线的，所述采集装置的暗箱内还设置有蓄电池22，蓄电池22与控制器8、无线发送器、扫描仪5等设备连接，为设备提供电能，保证设备的正常运行。

基于上述实施例，提供一具体运用场景：

预先将诱虫板安装在卷带的指定位置上，安装位置和相应结构见图2所示。诱虫板安装在卷带正面中央位置，优选诱虫板的大小为20cm*25cm；诱虫板之间的安装间隔为30cm，从而保证第一张粘虫板完全经过扫描仪后，第二张诱虫板可以到达诱虫窗口位置。卷带背面进行过塑处理，具有不粘隔离膜，防止诱虫板在后续缠绕过程中粘连在卷带背面，安装有诱虫板的整卷卷带的最里端与放卷轴固定，另一端穿过诱虫窗口位置上下的两个固定轴和扫描仪后，固定在收卷轴上的管套上，完成诱虫板的安装。

此时，暗箱的诱虫窗口位置和第一张诱虫板刚好吻合，开始诱集烟粉虱。诱集进行到预设时间如6小时时，控制器控制步进电机转动，带动齿轮转动，从而牵引收卷轴和放卷轴转动，拉动固定在管套上的卷带，使得附着有烟粉虱的诱虫板向上移动，穿过扫描仪，扫描仪扫描图像并储存，完成一次图像收集。

卷带侧面每张诱虫板侧面都有一个固定的穿孔，优选穿孔的直径大小为0.5cm；当第一张诱虫板在诱虫窗口位置时，红外线发射器发射的红外光可通过第二张诱虫板侧面的穿孔射出。当卷带被拉动向上移动后，红外线发射器发出的红外信号被卷带遮挡，当第二张诱虫板到达窗口位置时，第三张诱虫板侧的穿孔刚好到达红外线发射器上方，红外线穿过穿孔，被红外线接收器捕捉到信号，由控制器发出停止指令，步进电机停止运转，第二张诱虫板停在窗口位置继续诱集昆虫；如此反复从而达到时序的收集烟粉虱数量变化的目的。

装置安装稳定后，可连续采集烟粉虱数据达2-3周，可以大大的解放劳动力，提升烟粉虱野外调查采样效率，提高烟粉虱抽样调查的准确性和可靠性，为温室烟粉虱生态学研究和烟粉虱病虫害测报提供数据支持。

综上所述，本实用新型提供的全自动微小昆虫图像采集装置，有暗箱拍摄光源环境稳定、图像无畸变、采集图像质量高、采集过程微小昆虫信息不易丢失、整体结构简单、成本低等优势；不仅能够实现自动化采集微小昆虫图像；而且能够实现诱虫板自动进纸和停靠位置精准定位；进一步的，还能实现采集图像的无线网络通信，实现数据的便捷获取的同时，又能免去数据传输线的设置，能更好的适应野外采集工作；最后，还可以更好的适应大田恶劣环境，具有很好的实用性和市场推广价值。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。