[发明专利]一种基于X射线探测树木皮下钻蛀性害虫的方法

说明书

一种基于X射线探测树木皮下钻蛀性害虫的方法，属于无损探测技术领域，利用树木韧皮部和害虫的密度、厚度的不同，可以分辨出树木内部有无害虫存在，从而能够准确地监测树木内部害虫的蛀食危害行为。本发明通过以下步骤予以实现：S1、安装X射线成像检测系统；S2、获取图像；S3、图像处理（灰度值伽马校正）S4、图像分析。本发明利用X射线技术扫描疑似被钻蛀性害虫侵害树木，可以在不损害树干生长的条件下，准确高效地发现树皮下害虫活动的位置，提高单株探测的准确率，而且不需要耗用大量的人力物力，高效实用，具有很好的发展前景。

技术领域

本发明属于无损探测技术领域，具体涉及的是一种基于X射线探测树木皮下钻蛀性害虫的方法。

背景技术

钻蛀性害虫以天牛科、象甲科、吉丁科、小蠹科、透翅蛾科和木蠹蛾科等为主要代表，因寄主广泛，对园林树木、果树等多种经济树种都会造成严重危害。钻蛀性害虫的口器多为咀嚼式，幼虫会在树皮韧皮部下钻蛀，以此取食生存，同时会在树木上形成密集的坑道，破坏树木的分生和输导组织，阻断寄主树木养分和水分的运输，使被害树木枯萎甚至死亡，给林业环境及果树生长造成了严重危害，因此钻蛀性害虫的探测与防治显得尤为重要，但是由于钻蛀性害虫一般深藏在树体韧皮部内，具有高度的隐蔽性，常规方法很难准确高效地对害虫进行探测。

过去对树木中害虫的探测主要使用超声波探测法和电磁波探测法。超声波探测法主要是利用超声波探测仪，去侦听害虫动作产生的超声波讯号，这些声音一般是在害虫进食、移动、告警讯号等特殊习惯的时候产生的，利用这些信号就可以探测出树皮下的钻蛀性害虫；电磁波探测法是基于被测树木对近红外电磁波的吸收和反射的差异进行光谱检测，当树木受到蛀干害虫的侵蚀后，其对近红外光的吸收或反射不同于未受虫害的树木，据此可以检测出树木树皮下是否存在害虫。但这两种方法对钻蛀性害虫的检测准确度都不高，容易遗漏或误检测被侵害树木，且这两种方法无法检测出害虫的具体种类，在实际的应用中有着很大的局限性。

X射线法检测材料和物体在工业无损检测中已经得到广泛应用，X射线具有很强的穿透能力，同时X射线在透过物体时由于被透过物体内部密度和物体厚度等因素的差异，会使X射线在透过物体时得到不同程度的吸收，透过物体部分的X射线强度也将随之发生改变，且透过物体部分的X射线强度分布中会携带被透过物体的内部信息，通过使用X射线成像器件来采集这些信息进而可以得到物体内部信息的图像，所以X射线是无损检测木材的一种比较好的手段，然而X射线用于检测林木中钻蛀性害虫的报道并不多见。

除此之外，利用X射线技术无损伤探测树木中钻蛀性害虫需要在野外进行使用，缺少电力支持，无法使用高功率的大型X射线源装置，出于可行性的要求，只能使用较小型的低功率X射线源，所以产生的X射线源电压与电流都较低。同时由于树木树皮和害虫的厚度及密度都很小，所以探测时所需X射线的电压与电流较低，这就会导致获得的X射线灰度图像对比度很低，研究人员难以准确地分辨出害虫所在的位置。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于X射线探测树木皮下钻蛀性害虫的方法，利用树木韧皮部和害虫的密度、厚度的不同，可以分辨出树木内部有无害虫存在，从而能够准确地监测树木内部害虫的蛀食危害行为。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于X射线探测树木皮下钻蛀性害虫的方法，包括以下步骤：

S1、安装X射线成像检测系统：将X射线源安装在待测树木的前方，并使X射线源对准待测树木表皮，在待测树木的后方安装X射线探测器，并使X射线源与X射线探测器处于同一条直线上，调整X射线源、待测树木和X射线探测器之间的距离，然后用信号线将X射线源和X射线探测器与计算机连接；

S2、获取图像：

S2-1、确定X射线源周围无人后，通过计算机远程控制X射线源开启，并逐渐升高X射线源的电压与电流，X射线电压为20KV～65KV，电流为0.1mA～0.3mA；