[发明专利]一种研究昆虫趋光行为特性的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业昆虫学研究领域，尤其涉及一种研究昆虫趋光行为特性的装置及方法。

背景技术

趋光性是众多夜行昆虫的重要生态学特征之一。《中国农林百科全书》昆虫卷中将昆虫的趋光性归为昆虫的趋性范畴，是昆虫对环境条件的选择性，也是昆虫在长期适应环境过程中形成的本能。由于昆虫的趋光性在害虫的预测、预报与防治中具有十分重要的地位和作用，数十年来，国内外学者就昆虫的趋光性与不同的光谱、光照强度之间的关系，昆虫的趋光性的生理基础，以及昆虫趋光性的机制、本质等诸多方面进行了广泛而深入的研究。

然而，现有技术中研究昆虫的趋光性与不同的光谱、光照强度之间的关系时，实验装置和方法精度较低，导致研究结果不准确。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种研究昆虫趋光行为特性的装置和方法，以克服现有技术中研究昆虫的趋光性与不同的光谱、光照强度之间的关系时，实验装置和方法精度较低的问题，提高研究结果的准确性。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种研究昆虫趋光行为特性的装置，包括：

昆虫养殖装置，所述昆虫养殖装置为透气性装置，包括：相互嵌套且两端平齐的不透光内壳和不透光外壳、完全覆盖所述内壳和外壳两端的不透光顶盖和不透光底盖、以及将所述内壳、外壳、顶盖和底盖所构成的环形空间等分成多个观察室的不透光隔离板，其中，所述内壳下端与所述各个观察室之间，以及所述隔离板与底盖之间具有供昆虫穿梭第一通孔，所述隔离板与顶盖之间具有第二通孔；

设置在各个观察室内波长和光照强度可调的半导体光源；

设置在第二通孔处用于采集昆虫活动视频图像的视频采集模块；

控制所述半导体光源的波长和/或光照强度，以及获取并分析所述视频采集模块信息的处理器。

优选的，所述处理器包括：

与所述半导体光源相连，调节所述半导体光源，使各个观察室内待测点的光照强度与预设的光照强度相一致的第一处理器；

与所述视频采集模块相连，从所述视频采集模块采集的昆虫活动视频图像中提取活动昆虫的视频图像序列，以及根据所述活动昆虫的视频图像序列和预先获得的描述昆虫活动行为的状态参数建立隐马尔科夫模型，并根据隐马尔科夫模型获得昆虫行为状态序列的第二处理器。

优选的，还包括：

与所述处理器相连，记录昆虫行为状态序列的存储器。

优选的，所述存储器包括：

记录过激反应昆虫行为状态序列和正常反应昆虫行为状态序列的第一存储器；

记录昆虫当前行为状态序列分别与所述第一存储器中过激反应昆虫行为状态序列和正常反应昆虫行为状态序列的比较结果的第二存储器。

优选的，还包括：

与所述视频采集模块相连，将所述视频采集模块采集的昆虫活动视频图像上传至远程数据中心的通讯装置。

优选的，所述半导体光源包括：

用于为植物提供光能，使其在封闭空间内能够生长的第一半导体光源；和，

至少一种用于诱虫和/或驱动的第二半导体光源。

优选的，所述昆虫养殖装置还包括：设置于所述外壳侧壁以及所述隔离板侧壁上的荧光布。

优选的，所述昆虫养殖装置还包括：开设在所述外壳上的送料口和用于密封所述送料口的遮挡板。

一种研究昆虫趋光行为特性的方法，应用于权利要求1所述装置，包括：

预设各个观察室内半导体光源的光照强度或波长；

将待研究的昆虫放置于所述内壳的内部腔室中，以便所述待研究的昆虫通过所述第一通孔穿梭至各个观察室中；

开启视频采集模块，以使所述视频采集模块采集在各个观察室中的昆虫活动的视频图像；

控制所述半导体光源的光照强度或波长，并对所述视频采集模块采集到的图像信息进行分析。

优选的，控制所述半导体光源的光照强度或波长包括：

调节所述半导体光源，使各个观察室内待测点的光照强度与预设的光照强度相一致。

优选的，对所述视频采集模块采集到的图像信息进行分析包括：

从所述视频采集模块实时采集的昆虫活动视频图像中提取活动昆虫的视频图像序列；

根据所述活动昆虫的视频图像序列和预设的描述昆虫活动行为的状态参数，建立隐马尔科夫模型；

根据隐马尔科夫模型，获得昆虫当前行为状态序列。