[发明专利]一种近距离昆虫图像探测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器视觉技术领域，特别涉及一种近距离昆虫图像探测系统及其检测方法。

背景技术

近年来，生物入侵造成的危害引起广泛的重视。根据国家环保总局公布的资料，每年我国由于生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元，这还不包括由此造成的生态环境损失。

在我国已经入侵的生物中，害虫引发的经济损失相当严重。据保守估计，湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫已严重发生，在我国每年危害的面积已达150万公顷以上；椰心叶甲染虫区面积有662万亩，稻水象甲为害水稻面积已达33万公顷。美洲斑潜蝇每年造成经济损失估计达4.5亿元，马铃薯甲虫每年造成的经济损失约为1.3亿元，我国仅对美洲斑潜蝇一项的防治费用，就需4.5亿元。

口岸检疫是防止害虫入侵的重要一环，传统的检疫方法主要采用肉眼观察来查找害虫，这种方法受到环境条件、注意力范围、视觉疲劳、人体活动范围、查验经验等因素影响，经常漏检而造成害虫传入。

从统计资料看，目前现场害虫检出批次占所有检疫批次的比例并不高，而从上述害虫侵害的数据来看，实际的货物带虫率应该远大于这些截获数据。上述害虫大举入侵为害的事实已证明漏检的确存在，而且造成的后果很严重。因此，严格查验，提高检出率，对于降低害虫传入风险是非常必要的。

目前，严格查验的途径有：1、增加时间仔细检查，其缺点是时间成本高；2、增加人手，其缺点是人工成本高；3、引进高新科技，利用机器视觉技术，改进查验技术手段，用较少的人力，在较短的时间内，发现更多的害虫。

但是，目前国内外机器视觉识别害虫采用的算法比较简单，无法适应口岸害虫检疫的需要，主要表现为：1、现有研究进行检测时需要固定探头和检测物品，而现场检疫时面临的场所千变万化，查验人员需要穿行在货物中间，一般情况下很难找到固定侦测装置的地方；2、现有研究辨认的虫种少，要求固定害虫姿态，背景单一，而现场检疫要求从多种复杂背景中标记出种类、形态、姿态、虫态各不相同的害虫；3、在应用范围上，现有机器视觉研究局限于辨认害虫，而现场查验要求增加害虫疑似点的标记，并识别出复杂多变的害虫踪迹。

并且，现有研究采用的设备过于庞大，研究中采用由摄像机和台式计算机构成的侦测系统，体积太大，不便于查验人员登车、登轮，穿行在货物中间，并无法侦测隐藏在狭缝、深处、高处等不容易到达的地方的害虫。

可见，国内外同类研究虽然为引进机器视觉技术进行害虫检疫指出了方向，但是距离现场害虫检疫的实际应用还有很大差距。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种近距离昆虫图像探测系统，能提高昆虫的检出率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种近距离昆虫图像探测系统，其中，包括：用于采集探测区域的视频图像，并将该视频图像通过无线方式传输给图像处理装置的图像采集装置；用于将所述视频图像进行处理、分析，并根据分析结果标记出昆虫图像的图像处理装置。

所述的近距离昆虫图像探测系统，其中，还包括观察目镜，所述观察目镜与图像处理装置连接，用于显示图像处理装置输出的标记有昆虫图像的视频图像。

所述的近距离昆虫图像探测系统，其中，图像采集装置包括探测头、探测杆和手柄，所述探测杆的一端与探测头连接，另一端与手柄连接。

所述的近距离昆虫图像探测系统，其中，所述手柄上设置有蓝牙鼠标。

所述的近距离昆虫图像探测系统，其中，所述探测杆上设置有用于防止探测头抖动的支撑杆。

本发明的另一目的还在于，提供一种近距离昆虫图像探测系统的检测方法，所述的方法包括以下步骤：

A、由图像采集装置采集探测区域的视频图像，并将该视频图像以无线的方式传输给图像处理装置；

B、由所述图像处理装置对所述视频图像进行处理、分析，并根据分析结果标记出昆虫图像，并输出带标记区域的视频图像。

所述的检测方法，其中，还包括：

C、通过观察目镜显示图像处理装置输出的标记有昆虫图像的视频图像。

所述的检测方法，其中，所述的步骤B包括：

B1、采用最小误差法对视频图像进行二值化处理，得到二值化图像；

B2、查找二值化图像中疑似昆虫的连通域；

B3、计算所述连通域的形状复杂度，并根据该连通域的形状复杂度确定昆虫图像。

所述的检测方法，其中，所述步骤B1还包括：

B11、求二值化图像的误差函数：