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图像识别虫情监测

(2025-05-08 08:26:08)
1. 方案介绍
图像识别虫情监测方案通过安装具备高清摄像与AI识别功能的虫情监测设备,对诱捕区域进行定时图像采集,自动识别并计数不同种类的害虫个体,生成虫害变化趋势曲线,实现虫情远程监控、数据实时上传与预警提示,是现代农业智能化防控的重要组成部分。

2. 监测目标
  • 识别虫情种类:针对鳞翅目、鞘翅目等常见农业害虫自动分类识别
  • 自动计数:每日记录害虫个体数量及变化趋势
  • 趋势监测:生成日、周、月虫情数据报表
  • 害虫预警:实现虫害爆发前的预警提示与防治指导


3. 需求分析
  • 传统虫情监测依赖人工巡查,费时费力,数据不连续
  • 农药使用需依据虫情发展动态科学决策,防控窗口期短
  • 亟需自动化、智能化、高准确率的虫情监测解决方案
  • 要求系统具备远程查看、云端存储与数据可视化功能

4. 监测方法
  • 使用性诱芯或食诱剂吸引特定害虫至诱捕区域
  • 安装摄像模组采集图像并定时上传
  • 后端利用AI图像识别算法(基于深度学习模型如YOLO、ResNet等)对虫体图像进行特征提取与种类分类
  • 自动计数后上传至云平台,生成虫情变化趋势图与统计数据

5. 应用原理
系统结合成像技术与深度学习模型进行虫体识别:摄像头捕获图像,经图像预处理后输入至训练好的神经网络模型,识别虫体种类并进行目标检测与计数。再根据识别时间轴统计,生成虫害密度变化图,并根据模型设定阈值进行虫情预警。

6. 功能特点
  • 自动识别主要农业害虫,准确率≥90%
  • 自动计数虫体数量并生成趋势图
  • 云平台支持实时查看、历史对比、区域分布图展示
  • 可设置虫口密度阈值实现自动预警提醒
  • 多平台支持:微信小程序、PC网页、APP远程查看
  • 可选太阳能供电,适应户外多种环境

7. 硬件清单
  1. 图像识别虫情监测终端
  2. 高清摄像头(带夜拍补光)
  3. 光诱/性诱模块(可更换诱芯)
  4. 工控边缘识别主机(内置AI算力)
  5. 4G通信模块
  6. 太阳能板+蓄电池(可选)
  7. 防风防雨外壳(IP65以上)

8. 硬件参数(量程、精度)
  • 摄像头像素:1200万像素及以上
  • 拍照频率:可设定(建议15分钟~1小时)
  • 虫体识别种类数:支持10种以上(可拓展)
  • 识别准确率:≥90%(在标准诱捕条件下)
  • 传输方式:4G全网通,支持NB-IoT/LoRa扩展
  • 图像存储:本地+云端双备份
  • 工作温度:-20~+60

9. 方案实现
  • 设备部署在农田、果园、茶园等害虫频发区域
  • 安装时确保无遮挡光线适中,并定期更换诱芯
  • 后台系统配置识别虫种、采集频率、预警阈值等参数
  • 系统运行后,用户可通过平台查看每日识别结果及虫情趋势图
  • 当虫口密度超过阈值,系统自动推送预警信息至用户终端

10. 数据分析
  • 平台每日自动汇总虫情数量和种类
  • 绘制虫情折线图与柱状图,反映害虫发展阶段
  • 可进行多点对比,分析区域虫害发生异同
  • 支持导出Excel、PDF格式报表,用于农业部门汇报或病虫分析

11. 预警决策
  • 系统支持配置每类害虫的警戒值(虫口密度阈值)
  • 超出后自动推送短信/微信预警
  • 与农药推荐数据库联动,自动提示适合药剂与防治时间
  • 提供病虫害发展预测曲线,便于制定田间管理计划

12. 方案优点
  • 识别精度高,远程实时可查
  • 替代人工巡查,节省人力成本
  • 连续图像采集记录,虫情轨迹可追溯
  • 可扩展支持更多虫种、数据模型升级
  • 环境适应能力强,长期稳定运行

13. 应用领域
  • 智慧农业/农场虫情监测系统
  • 茶园、果园、蔬菜基地病虫预警
  • 农技推广站、植保站、农业局
  • 智慧林业/草场害虫监控
  • 病虫害研究单位与高校科研试验田

14. 效益分析
  • 提高虫情识别效率80%以上
  • 降低农药施用频率与成本20~30%
  • 降低病虫害造成的经济损失
  • 为科学施药提供决策依据,提升农产品品质安全
  • 为农业大数据平台积累基础虫情数据资源

15. 国标规范
  • GB/T 15795-2011《农业昆虫诱捕技术规范》
  • NY/T 1881-2010《农业虫情信息采集规范》
  • GB/T 27405-2017《数字农业技术要求》

16. 参考文献
  • 《AI视觉识别在农业病虫害监测中的应用研究》
  • 《图像处理与识别在农业植保中的实用性探讨》
  • 农业农村部病虫害信息系统建设白皮书

17. 案例分享
在福建某蓝莓基地部署5套图像识别虫情终端,对蓝莓夜蛾、卷叶蛾等虫害进行持续监控。设备识别准确率达92%,系统在虫情激增前3天发出预警,指导农场科学选药施药,成功降低虫口基数40%,农药使用量减少约28%,为基地年产值提升提供保障。

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