CN112868617A - 基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备及监测方法，该基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，包括色板组件和监测组件，色板组件包括橙色板、第一固定杆、第一固定块、伸缩杆、导向杆、第二固定块、第二固定杆和固定机构，监测组件包括太阳能板、盒体、处理器、第三固定杆、摄像机、第一载板、移动杆、筒体、第二载板和支脚。本发明中，橙色板是专门针对小绿叶蝉所设计，方便识别小绿叶蝉，摄像机等设备，代替人工对色板进行实时监测，摄像机采集到的图片会传输给处理器，后期再通过目标识别算法和计数算法计算出橙色板上的虫数，进而对虫情进行预报，可以实时掌握茶园中小绿叶蝉的虫情动态。
Description
技术领域
本发明涉及小绿叶蝉监测技术领域，特别涉及基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备及监测方法。
背景技术
小绿叶蝉又名桃小叶蝉、小绿叶蝉等，一点叶蝉、桃浮尘子，属同翅目、叶蝉科。每年3-4月间，迁飞到茶叶嫩叶上刺吸为害，被害叶上最初时会出现一些黄白色的小点，严重时斑点相连，使整片叶变为苍白色，提早落叶，因此，需要对小绿叶蝉采取防虫防害措施。
传统的小绿叶蝉防虫防害一般采用黄板诱集法监测小绿叶蝉，然后人工对黄板进行观察，这种方式不但效率不高，难以实时掌握茶园中小绿叶蝉的虫情动态，导致后期也很难准确计算出黄板上的虫数。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明可以解决现有黄板诱集法监测小绿叶蝉时，人工对黄板进行观察，难以实时掌握茶园中小绿叶蝉的虫情动态的难题。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，包括色板组件和监测组件，其中：
所述色板组件包括橙色板、第一固定杆、第一固定块、伸缩杆、导向杆、第二固定块、第二固定杆和固定机构，所述橙色板的表面设置为磨砂面，所述橙色板与所述第一固定杆的上部固定连接，所述第一固定块固定连接在所述第一固定杆的一侧，所述导向杆固定连接在所述第一固定块的下侧，所述伸缩杆的一端固定连接在所述第一固定杆的下端，所述伸缩杆的另一端与所述第二固定杆的上端固定连接，所述第二固定块固定连接在所述第二固定杆一侧，所述第二固定块的表面开设有第一通孔，所述导向杆的一端通过所述第一通孔滑动贯穿所述第二固定块，所述固定机构固定连接在所述第二固定杆的下端；
所述监测组件包括太阳能板、盒体、第三固定杆、摄像机、第一载板、移动杆、筒体、第二载板和支脚，所述盒体内部固定安装有处理器和蓄电池，所述处理器与所述蓄电池电性连接，所述盒体固定连接在所述第三固定杆的一侧，所述太阳能板固定连接在所述盒体的上侧，所述太阳能板与所述蓄电池电性连接，所述第一载板与所述第三固定杆固定连接，所述摄像机的上侧设置有挡板，所述摄像机的下侧设置有转盘，所述摄像机通过所述转盘转动连接在所述第一载板的上侧，所述摄像机与所述蓄电池电性连接，所述摄像机的摄像端与所述橙色板相对，所述摄像机与所述处理器信号连接，所述移动杆的一端与所述第三固定杆固定连接，所述移动杆的另一端与所述筒体滑动套接，所述筒体的一侧螺纹安装有手拧螺丝，所述手拧螺丝的一端与所述移动杆的侧壁抵触，所述筒体的下表面与所述第二载板固定连接，所述支脚固定连接在所述第二载板的下侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩杆设置为电动伸缩杆，所述伸缩杆的上端通过第一连接块与所述第一固定杆固定连接，所述伸缩杆的下端通过第二连接块与所述第二固定杆固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一通孔设置为圆形通孔，所述第一通孔的内径大于所述导向杆的外径。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定机构包括底板和钉子，所述钉子贯穿所述底板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一载板的表面开设有第二通孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转盘的下表面设置为光滑面，所述转盘的下侧固定连接有转轴，所述转轴通过所述第二通孔与所述第一载板转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一载板的下侧固定连接有第一斜撑，所述第一斜撑与所述第三固定杆固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第三固定杆的一侧固定连接有第三固定块，所述第三固定块的下侧固定连接有第二斜撑，所述第二斜撑与所述移动杆固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述挡板的上侧固定连接有照明灯，所述照明灯与所述蓄电池电性连接。
此外，本发明还提供了基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测方法，包括以下步骤：
S1：色板组件的固定，具体包括以下步骤：
S101：将色板组件放置在选定的位置，使固定机构与地面贴合；
S102：调整伸缩杆，带动第一固定杆上下移动，使橙色板处于需要的高度；
S103：茶园中取一亩地作为监测用地，按5点法取样，每个样点均按照S1的步骤，垂直设置橙色板于茶树上方，橙色板底部距茶蓬面10cm，橙色板以东西向放置；
S2：监测组件的使用，具体包括以下步骤：
S201：将监测组件摆放在色板组件的对面，使监测组件和色板组件之间保持合适的距离；
S202：使监测组件的支脚与地面贴合；
S203：控制移动杆沿筒体上下移动，使摄像机与橙色板处于同一水平高度，拧动手拧螺丝使移动杆与筒体紧固；
S204：通过转盘手动转动摄像机，使摄像机的摄像端面对橙色板，对其进行图片采集；
S205：摄像机定时拍照，采集橙色板图像，通过对图像的处理和识别，计算获得连续若干天的虫数信息，采用移动平移法或回归系数法对获得的虫数信息进行处理，获得虫数的变化趋势。
(三)有益效果
1.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其色板组件采用橙色板，专门针对小绿叶蝉所设计，与常规黄板不同之处是其目的在于粘虫而不是杀虫，而且方便识别小绿叶蝉；
2.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其色板组件的高度可以通过伸缩杆进行调节，从而使色板处于需要的高度；
3.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其监测组件包括摄像机等设备，代替人工对色板进行实时监测；
4.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其监测组件包括移动杆和筒体，通过移动杆沿筒体上下移动来调节监测组件的高度，并且通过筒体一侧的手拧螺丝来进行固定，最终使摄像机与橙色板处于同一水平高度；
5.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其监测组件的摄像机可以通过转盘转动，使摄像机的摄像端面对橙色板；
6.本发明提供的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其监测组件包括处理器，摄像机采集到的图片会传输给处理器，后期再通过目标识别算法和计数算法计算出黄板上的虫数，进而对虫情进行预报，可以实时掌握茶园中小绿叶蝉的虫情动态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的侧视示意图；
图2是本发明的色板组件的主视剖视示意图；
图3是本发明的色板组件的侧视剖视示意图；
图4是本发明的色板组件的A处主视剖视示意图；
图5是本发明的监测组件的主视剖视示意图；
图6是本发明的监测组件的侧视剖视示意图；
图7是本发明的监测组件的B处主视剖视示意图。
图中：100、色板组件；110、橙色板；120、第一固定杆；130、第一固定块；140、伸缩杆；141、第一连接块；142、第二连接块；150、导向杆；160、第二固定块；161、第一通孔；170、第二固定杆；180、固定机构；181、底板；182、钉子；200、监测组件；210、太阳能板；220、盒体；221、处理器；222、蓄电池；230、第三固定杆；231、第三固定块；232、第二斜撑；240、摄像机；241、挡板；242、转盘；243、转轴；244、照明灯；250、第一载板；251、第一斜撑；252、第二通孔；260、移动杆；270、筒体；271、手拧螺丝；280、第二载板；290、支脚。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
如图1至图7所示，本发明提供了基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，包括色板组件100和监测组件200，色板组件100用于诱捕小绿叶蝉，监测组件200用于监测色板组件100诱捕小绿叶蝉的情况。
色板组件100包括橙色板110、第一固定杆120、第一固定块130、伸缩杆140、导向杆150、第二固定块160、第二固定杆170和固定机构180，橙色板110的表面设置为磨砂面，减少塑料面反光，橙色板110与第一固定杆120的上部固定连接，橙色板110利用小绿叶蝉的趋色性，诱捕小绿叶蝉，橙色板110表面涂抹胶力只需粘位小绿叶蝉的粘虫胶，胶力较弱的胶水无法粘住较大体型的虫类，因此可避免别的虫类对识别产生干扰，第一固定块130固定连接在第一固定杆120的一侧，导向杆150固定连接在第一固定块130的下侧，伸缩杆140的一端固定连接在第一固定杆120的下端，伸缩杆140的另一端与第二固定杆170的上端固定连接，用于调节橙色板110的高度，第二固定块160固定连接在第二固定杆170的一侧，第二固定块160的表面开设有第一通孔161，导向杆150的一端通过第一通孔161滑动贯穿第二固定块160，使伸缩杆140能够稳定地调节橙色板110的高度，固定机构180固定连接在第二固定杆170的下端，用于将色板组件100与地面固定；
监测组件200包括太阳能板210、盒体220、第三固定杆230、摄像机240、第一载板250、移动杆260、筒体270、第二载板280和支脚290，盒体220内部固定安装有处理器221和蓄电池222，处理器221与蓄电池222电性连接，处理器221用于后期对小绿叶蝉进行识别计数，蓄电池222为监测组件200提供电能，盒体220固定连接在第三固定杆230的一侧，太阳能板210固定连接在盒体220的上侧，太阳能板210与蓄电池222电性连接，太阳能板210将太阳能转化成电能，再将电能传输给蓄电池222并且被蓄电池222存储，第一载板250与第三固定杆230固定连接，用于放置摄像机240，摄像机240的摄像端与橙色板110相对，用于拍摄采集橙色板110上的虫情，摄像机240的上侧设置有挡板241，用于对摄像机240进行防护，摄像机240的下侧设置有转盘242，摄像机240通过转盘242转动连接在第一载板250的上侧，使摄像机240可以转动，实现多角度拍摄，摄像机240与蓄电池222电性连接，摄像机240与处理器221信号连接，移动杆260的一端与第三固定杆230固定连接，移动杆260的另一端与筒体270滑动套接，用于调节摄像机240的高度，筒体270的一侧螺纹安装有手拧螺丝271，手拧螺丝271的一端与移动杆260的侧壁抵触，高度调整好之后通过手拧螺丝271来固定，筒体270的下表面与第二载板280固定连接，支脚290固定连接在第二载板280的下侧，用于支撑监测组件200。
具体地，伸缩杆140设置为电动伸缩杆，伸缩杆140的上端通过第一连接块141与第一固定杆120固定连接，伸缩杆140的下端通过第二连接块142与第二固定杆170固定连接，使伸缩杆140更加稳定地与第一固定杆120和第二固定杆170连接。
具体地，第一通孔161设置为圆形通孔，第一通孔161的内径大于导向杆150的外径，便于导向杆150滑动贯穿第二固定块160。
具体地，固定机构180包括底板181和钉子182，钉子182贯穿底板181，使色板组件100稳固地与地面连接。
具体地，第一载板250的表面开设有第二通孔252，用于配合转盘242，使转盘242与第一载板250转动连接。
具体地，转盘242的下表面设置为光滑面，便于转盘242转动，转盘242的下侧固定连接有转轴243，转轴243通过第二通孔252与第一载板250转动连接。
具体地，第一载板250的下侧固定连接有第一斜撑251，第一斜撑251与第三固定杆230固定连接，增加第一载板250的承重能力。
具体地，第三固定杆230的一侧固定连接有第三固定块231，第三固定块231的下侧固定连接有第二斜撑232，第二斜撑232与移动杆260固定连接，使移动杆260稳定地与第三固定杆230连接。
具体地，挡板241的上侧固定连接有照明灯244，照明灯244与蓄电池222电性连接，在夜间或光线较差的天气里，不影响摄像机240采集橙色板110上的虫情。
此外，本发明还提供了基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测方法，包括以下步骤：
S1：色板组件100的固定，具体包括以下步骤：
S101：将色板组件100放置在选定的位置，使固定机构180地面贴合；
S102：调整伸缩杆140，带动第一固定杆120上下移动，使橙色板110处于需要的高度；
S103：茶园中取一亩地作为监测用地，按5点法取样，每个样点均按照S1的步骤，垂直设置橙色板110于茶树上方，橙色板110底部距茶蓬面10cm，橙色板110以东西向放置；
S2：监测组件200的使用，具体包括以下步骤：
S201：将监测组件200摆放在色板组件100的对面，使监测组件200和色板组件100之间保持合适的距离；
S202：使监测组件200的支脚290与地面贴合；
S203：控制移动杆260沿筒体270上下移动，使摄像机240与橙色板110处于同一水平高度，拧动手拧螺丝271使移动杆260与筒体270紧固；
S204：通过转盘242手动转动摄像机240，使摄像机240的摄像端面对橙色板110，对其进行图片采集；
S205：摄像机240定时拍照，采集橙色板110图像，通过对图像的处理和识别，算获得连续若干天的虫数信息，采用移动平移法对获得的虫数信息进行处理，获得虫数的变化趋势。
采用移动平移法对采集的数据进行分析，移动平均法是用一组最近的实际数据值来预测未来一期或几期内公司产品的需求量、公司产能等的一种常用方法，移动平均法适用于即期预测。因此可将此方法应用于小绿叶蝉的实时监测。
通过监控***对5块黄板的虫数进行统计，每天一次，然后将5块黄板上的数值汇总。DB 33/T 867.4—2012规定的小绿叶蝉调查规范为5天调查一次，因此根据调查规范以5天的数据为一组进行移动平均值计算。
计算公式：
连续5天虫数的移动平均值：
MA＝(Nd-1+Nd-2+Nd-3+Nd-4+Nd-5)/5；
注：Nd-1、Nd-2、Nd-3、Nd-4、Nd-5分别表示连续5天黄板虫数观测值。
结果判定：移动平均值连续增加，则表明茶园虫数处于增加趋势；移动平均值连续降低，则茶园虫口数量处于下降趋势。
实施例2
与实施1不同的是，S205中，采用回归系数法对获得的虫数信息进行处理，获得虫数的变化趋势。
采用回归系数法对数据进行处理，通过监控***对5块黄板的虫数进行统计，每天一次，然后将5块黄板上的数值汇总。对采集的数据做回归分析，同样采取5天一次计算回归系数值。
计算公式：
回归系数：
注：i表示天数，其中天数为连续的1-5天，Ni表示每日虫口数，
为5天虫数平均值。
结果判定：
若回归系数为正数，则表明茶园虫口数呈增长趋势；回归系数为负数，则茶园虫口数呈下降趋势；系数正值越大，则增长速度越快，系数负值越大，下降速度越快。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，包括
色板组件(100)，所述色板组件(100)包括橙色板(110)、第一固定杆(120)、第一固定块(130)、伸缩杆(140)、导向杆(150)、第二固定块(160)、第二固定杆(170)和固定机构(180)，所述橙色板(110)的表面设置为磨砂面，所述橙色板(110)与所述第一固定杆(120)的上部固定连接，所述第一固定块(130)固定连接在所述第一固定杆(120)的一侧，所述导向杆(150)固定连接在所述第一固定块(130)的下侧，所述伸缩杆(140)的一端固定连接在所述第一固定杆(120)的下端，所述伸缩杆(140)的另一端与所述第二固定杆(170)的上端固定连接，所述第二固定块(160)固定连接在所述第二固定杆(170)一侧，所述第二固定块(160)的表面开设有第一通孔(161)，所述导向杆(150)的一端通过所述第一通孔(161)滑动贯穿所述第二固定块(160)，所述固定机构(180)固定连接在所述第二固定杆(170)的下端；
监测组件(200)，所述监测组件(200)包括太阳能板(210)、盒体(220)、第三固定杆(230)、摄像机(240)、第一载板(250)、移动杆(260)、筒体(270)、第二载板(280)和支脚(290)，所述盒体(220)内部固定安装有处理器(221)和蓄电池(222)，所述处理器(221)与所述蓄电池(222)电性连接，所述盒体(220)固定连接在所述第三固定杆(230)的一侧，所述太阳能板(210)固定连接在所述盒体(220)的上侧，所述太阳能板(210)与所述蓄电池(222)电性连接，所述第一载板(250)与所述第三固定杆(230)固定连接，所述摄像机(240)的上侧设置有挡板(241)，所述摄像机(240)的下侧设置有转盘(242)，所述摄像机(240)通过所述转盘(242)转动连接在所述第一载板(250)的上侧，所述摄像机(240)与所述蓄电池(222)电性连接，所述摄像机(240)的摄像端与所述橙色板(110)相对，所述摄像机(240)与所述处理器(221)信号连接，所述移动杆(260)的一端与所述第三固定杆(230)固定连接，所述移动杆(260)的另一端与所述筒体(270)滑动套接，所述筒体(270)的一侧螺纹安装有手拧螺丝(271)，所述手拧螺丝(271)的一端与所述移动杆(260)的侧壁抵触，所述筒体(270)的下表面与所述第二载板(280)固定连接，所述支脚(290)固定连接在所述第二载板(280)的下侧。
2.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述伸缩杆(140)设置为电动伸缩杆，所述伸缩杆(140)的上端通过第一连接块(141)与所述第一固定杆(120)固定连接，所述伸缩杆(140)的下端通过第二连接块(142)与所述第二固定杆(170)固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述第一通孔(161)设置为圆形通孔，所述第一通孔(161)的内径大于所述导向杆(150)的外径。
4.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述固定机构(180)包括底板(181)和钉子(182)，所述钉子(182)贯穿所述底板(181)。
5.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述第一载板(250)的表面开设有第二通孔(252)。
6.根据权利要求5所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述转盘(242)的下表面设置为光滑面，所述转盘(242)的下侧固定连接有转轴(243)，所述转轴(243)通过所述第二通孔(252)与所述第一载板(250)转动连接。
7.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述第一载板(250)的下侧固定连接有第一斜撑(251)，所述第一斜撑(251)与所述第三固定杆(230)固定连接。
8.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述第三固定杆(230)的一侧固定连接有第三固定块(231)，所述第三固定块(231)的下侧固定连接有第二斜撑(232)，所述第二斜撑(232)与所述移动杆(260)固定连接。
9.根据权利要求1所述的基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测设备，其特征在于，所述挡板(241)的上侧固定连接有照明灯(244)，所述照明灯(244)与所述蓄电池(222)电性连接。
10.基于色板诱导计数的茶园小绿叶蝉监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：色板组件的固定，具体包括以下步骤：
S101：将色板组件放置在选定的位置，使固定机构与地面贴合；
S102：调整伸缩杆，带动第一固定杆上下移动，使橙色板处于需要的高度；
S103：茶园中取一亩地作为监测用地，按5点法取样，每个样点均按照S1的步骤，垂直设置橙色板于茶树上方，橙色板底部距茶蓬面10cm，橙色板以东西向放置；
S2：监测组件的使用，具体包括以下步骤：
S201：将监测组件摆放在色板组件的对面，使监测组件和色板组件之间保持合适的距离；
S202：使监测组件的支脚与地面贴合；
S203：控制移动杆沿筒体上下移动，使摄像机与橙色板处于同一水平高度，拧动手拧螺丝使移动杆与筒体紧固；
S204：通过转盘手动转动摄像机，使摄像机的摄像端面对橙色板，对其进行图片采集；
S205：摄像机定时拍照，采集橙色板图像，通过对图像的处理和识别，计算获得连续若干天的虫数信息，采用移动平移法或回归系数法对获得的虫数信息进行处理，获得虫数的变化趋势。
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