(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211143306.3
(22)申请日 2022.09.20
(71)申请人 安徽农业大 学
地址 230000 安徽省合肥市长江西路13 0号
(72)发明人 高祥 张鹏 董斌 朱剑桥
唐雪海 任春秋 王萍 徐志立
卫泽柱 陆志鹏 刘筱
(74)专利代理 机构 合肥中悟知识产权代理事务
所(普通合伙) 34191
专利代理师 董华
(51)Int.Cl.
G06V 10/764(2022.01)
G06V 10/774(2022.01)
G06V 10/80(2022.01)
G06V 10/22(2022.01)G06V 20/13(2022.01)
G06V 20/52(2022.01)
G06Q 10/06(2012.01)
G06N 3/04(2006.01)
G06N 3/08(2006.01)
(54)发明名称
一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方
法及其系统
(57)摘要
本发明涉及病虫害防治的技术领域, 尤其涉
及一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法
及其系统。 所述预警方法具体包括以下步骤: 步
骤S1: 通过诱捕器对监测区域内的昆虫进行捕
捉; 步骤S2: 首先判断是否捕捉到昆虫, 在捕捉到
昆虫后, 采用目标检测模型对所述昆虫进行图像
识别, 判断所述昆虫是否为松褐天牛, 当为松褐
天牛时计数; 步骤S3: 若所述昆虫为松褐天牛, 则
根据松褐天牛的数量发出不同等级的预警信息。
通过本发明可以实现对松材线虫病及时有效的
防护。
权利要求书2页 说明书9页 附图4页
CN 115393653 A
2022.11.25
CN 115393653 A
1.一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫 预警方法, 其特 征在于, 具体包括以下步骤:
步骤S1: 通过诱捕器对监测区域内的昆虫进行捕捉;
步骤S2: 首先判断是否捕捉到昆虫, 在捕捉到昆虫后, 采用目标检测模型对所述昆虫进
行图像识别, 判断所述昆虫 是否为松褐天牛, 当为松褐天牛时计数;
步骤S3: 若所述昆虫为松褐天牛, 则根据松褐天牛的数量发出不同等级的预警信息 。
2.根据权利要求1所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法, 其特征在于, 在
步骤S1之前还 包括以下步骤:
通过历年卫星遥感影像采集, 以及物侯 资料对研究区内不同区域按照所患松材线虫病
的病木数量进行风险等级划分;
按照不同风险等级对研究区内各区域进行诱捕器的安装布置, 其中, 针对不同风险等
级区域, 设置相对应的诱捕器密度。
3.根据权利要求2所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法, 其特征在于, 步
骤S2中判断所述昆虫 是否为松褐天牛 具体包括以下步骤:
步骤S21: 设置诱捕器内的拉力传感器变化阈值; 当拉力传感器值变化阈值超标时, 通
过相机模块对捕捉器内的昆虫进行拍照分析;
步骤S22: 利用深度学习目标检测模型, 通过对相机模块采集到的RGB数据进行识别处
理, 判断当前被捕捉到的昆虫 是否为松褐天牛并识别其数量。
4.根据权利要求3所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法, 其特征在于, 步
骤S22中具体包括以下步骤:
步骤S221: 通过样本集对目标检测模型进行训练;
步骤S222: 通过目标检测模型检测出的松褐天牛的图片特征, 确定检测出来的类别信
息;
步骤S223: 结合KCF跟踪匹配方法对目标位置信息进行目标位置检测;
步骤S224: 将计算出响应值最大的检测框作为目标框,获取其置信信息进行深度融合
比较, 确定松褐天牛的数量。
5.根据权利要求4所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法, 其特征在于, 步
骤S221具体包括以下步骤:
步骤S2211: 构建松褐天牛识别数据集, 利用基于python的Labelimg对所采集图片中的
松褐天牛目标进行 标定;
步骤S2212: 针对应用场景, 选定若干张图片为样本集, 所述样本集包括训练集和测试
集, 按训练集比测试集9:1的比例进行随机分配;
步骤S2213: 通过搭建DarkNet深度学习框架, 构建Yolov5目标检测网络, 在Yolov5目标
检测网络中引入注意力机制对样本集进行训练。
6.一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警系统, 其特征在于, 所述预警系统包括吊圈
(1)、 顶罩(2)、 挡虫板(3)、 接虫器(4)、 集中瓶(6)和数控单 元;
所述顶罩(2)呈倒碟状, 所述吊圈(1)设置在所述顶罩(2)上 方;
所述挡虫板(3)为两块十字交叉连接的矩形面板组成, 所述挡虫板(3)的上端与所述顶
罩(2)的下平面连接;
所述接虫器(4)呈 圆形漏斗状, 所述接虫器(4)的上端口与所述挡虫板(3)的下端连接,权 利 要 求 书 1/2 页
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2其中所述接虫器(4)的上端口直径等于或大于所述矩形面板的宽度;
所述接虫器(4)的下端口与所述 集中瓶(6)的开口连通;
所述数控单 元包括拉力传感器(5)、 相机模块, 计算单 元;
所述拉力传感器设置在所述接虫器(4)的下端口, 所述相机模块设置于所述集中瓶(6)
的瓶颈处;
所述计算单元与所述拉力传感器和相机模块连接, 用于根据相机模块采集的数据进行
松材线虫进行 预警分析。
7.根据权利要求6所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警系统, 其特征在于, 所
述计算单 元包括
图像预处理模块, 用于将采集图片的大小和预定尺寸进行比较, 对采集图片进行缩放,
采用Yolov5代码中datasets.py的let terbox函数对 缩放后的图像进行填充处 理;
基准网络模块, 用于使用CSPDarknet结构作 为主干提取网络对预处理后的图像进行残
差卷积, 使用Focus结构作为基准网络对残差卷积后的残差快进行堆叠;
Neck网络模块, 用于将任意大小的特征图转换成固定大小的特征向量, 并将得出的特
征向量连接在一 起;
输出模块, 采用相交尺度的衡量方式对特 征向量进行重 叠剪辑。
8.根据权利要求6所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警系统, 其特征在于, 所
述预警系统还包括定位模块, 所述定位模块与数控单元进行数据通信, 向所述数控单元发
生预警系统的位置信息 。
9.根据权利要求6所述的一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警系统, 其特征在于, 所
述预警系统还包括温湿度传感器, 所示温湿度传感器与数控单元进行数据通信, 用于在捕
捉到松褐天牛后, 向所述数控单 元发送捕捉时当地的温湿度数据。
10.一种计算机设备, 其特征在于, 包括处理器、 存储介质, 存储介质上存有计算机程
序, 处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求 1至5中任一项 所述的一
种基于松褐天牛诱捕器松材线虫 预警方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种基于松褐天牛诱捕器松材线虫预警方法及其系统
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