诱集智能监测装置研究与应用推广探讨

近年来，我国对于微小迁飞昆虫的研究与防治投入进一步扩大，对微小迁飞昆虫的生活习性、种群分化、生物学特性、化学药剂抗药性等方面都取得了较为丰硕的研究成果，但是对于微小迁飞昆虫虫口密度监测方面的研究却比较滞后。准确的监测田间微小迁飞昆虫虫口密度变化是微小迁飞昆虫虫害防治的前提条件，目前的采样方式还是以较为原始的人工采样计数为主，由于微小迁飞昆虫个体微小，在水稻种植田间爆发时数量又极其巨大，加之微小迁飞昆虫有迁飞能力，使得人工采样调查的效率低、调查误差大，调查数据的准确性和稳定性不高。随着科学技术的日益发展，自动化、智能化的农业装备的日益增多，在微小迁飞昆虫监测领域也急需要应用更多的新技术，新思维，使微小迁飞昆虫的诱集智能监测更加科学化、自动化和智能化。

一、强化企业与高校合作研究新技术

通过企业与高校合作组织实施研究，利用高校教授的丰硕技术，结合企业的实践种植基地优势，围绕着建立了一个农业科研服务平台为核心，针对现有田间微小迁飞昆虫问题，研究设计一种自动化程度较高、抗干扰能力较强，适合推广的野外微小迁飞昆虫诱集及图像自动采集装置，可以更好的解放劳动力，降底劳动生产成本，提高微小迁飞昆虫图像采集的稳定性和图片质量，微小害虫图像的识别与分割算法等进行深入研究，利用科技技术研究，应用计算机视觉、图像处理和自动控制技术将微小迁飞昆虫图像自动采集装置和微小迁飞害虫图像识别、计数系统相结合，实现田间诱虫板上微小害虫图像在均匀时间间隔下的自动诱集、识别与计数，从而监测微小迁飞昆虫在一段时间内虫口密度的变化情况和变迁规律，达到农田间微小迁飞昆虫监测预报的目的。

二、利用科技技术研究与应用推广探讨

利用科技技术研究，在传统的微小迁飞昆虫监测预报工作中，常常是利用诱虫板诱集害虫，再通过人工途径进行计数统计，既费时又费力而且准确性不高。随着计算机技术和数字图像处理技术的发展，基于图像识别的害虫诱集监测装置越来越多，但是田间自然环境复杂、光源环境不稳定、杂质杂虫的干扰等因素都或多或少的影响着监测的准确性和可靠性。

针对现有问题，利用科技技术研究，应用计算机视觉、图像处理和自动控制技术将微小迁飞昆虫图像自动采集装置和微小害虫图像识别、计数系统相结合，实现田间黄色诱虫板上微小迁飞昆虫图像在均匀时间间隔下的自动诱集、识别与计数，从而监测微小迁飞昆虫在一段时间内虫口密度的变化情况和变迁规律，达到田间微小迁飞昆虫监测预报的目的。本研究可以减少调查的人力投入，提高微小害虫虫口密度抽样调查的效率和准确率，而且调查数据采样周期短，可以从不同角度分析微小迁飞昆虫田间种群变化规律，相对人工抽样调查更加准确、可靠，有较好的科研价值和应用前景。

三、实施新技术研究与应用推广

合作建立一个水稻种植实验基地，利用新技术手段设计研制一种自动化程度较高、抗干扰能力较强，适合推广的野外微小害虫诱集及图像自动采集装置，可以更好的解放劳动力，提高微小害虫图像采集的稳定性和图片质量。本装置主要涉及了微小害虫诱集设备的优选、微小害虫图像采集设备的优选、装置机械结构设计、装置控制系统设计四部分内容。

微小害虫诱集智能监测装置一般被安装在田边或者垄间，空间相对较小，需要长时间暴露在野外，所以在机械结构设计过程中，应该尽可能的减小装置体积，降低装置能耗，保证装置的稳定性。最终实现体积小，容易安装，工作时间长，便于维修的目的。图像获取设备是整个微小害虫诱集监测装置的核心部件，其一方面是决定最后采集到的烟粉虱图像质量的重要因素，其另一方面关系着整体机械结构设计匹配的问题。所以选择合适的图像采集工具尤为重要。在科学研究中，数字图像的获取工具常见的有数码相机、扫描仪、图像采集卡等，同时，由于烟粉虱虫体过小，成虫体长都不足1mm，所以也会选择显微镜来扩大分辨率，获得烟粉虱更多的细节信息。在针对微小目标的图像获取方面，显微镜与图像采集卡结合使用也是常用的图像采集方式。选择合适的图像采集卡与CCD摄像头，将CCD摄像头通过转换接口与显微镜相连，再将图像采集卡与计算机相连，就可以将显微镜中的图像直接获取保存在计算机中。通过这样的多器件的配合可以更好的观测微小目标。微小害虫图像自动采集箱的内部结构。

微小迁飞昆虫诱集智能监测装置一般被安装在田边或者垄间，空间相对较小，需要长时间暴露在野外，所以在机械结构设计过程中，应该尽可能的减小装置体积，降低装置能耗，保证装置的稳定性。例如，某合作社通过与高校共同合作，建立一个研发室及水稻种植实验基地，经水稻种植实验基地一年多技术攻坚研究试验，使农田间诱虫实现了科学化，实现有效减少农药使用量、降低劳动生产成本、增产增效、生产绿色农产品。收到了“三个提高和二个减少”的效果：一是提高粮食生产能力，单位面积粮食产量提高10%；二是提高了产出效益，亩效益提高18%；三是抵御自然灾害的能力大幅提高。二个减少：一是亩农药使用费减少15元；二是亩劳动生产成本减少35元。

因此，实施研究自动微小迁飞昆虫诱集监测装置的研究与应用推广，有较好的科研价值和应用前景，助力推进乡村振兴战略，加快现代农业和生态农业的发展步伐，降低劳动生产成本，减少农药使用量，增加粮食产量，生产绿色农产品，使农民增加收入，其经济社会生态效益明显，值得应用推广探讨。（何金成 傅辉耀）