[实用新型]基于图像处理的粮虫智能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，同时还涉及到图像处理、传感与检测技术及自动控制领域，具体为一种图像处理的粮虫智能检测装置。

背景技术

据资料显示，全世界每年储藏期间的粮食至少有10％为储粮害虫( 以下简称粮虫) 所蛀食。而我国作为世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国，每年国库储粮损失率为大约为0.2％，损失高达l0多亿元。因此,为了确保粮食的安全储藏，每年国家用于粮食储备方面的补贴费用就达数百亿元。造成这种状况的一个主要原因是粮虫防治决策缺乏科学性，粮虫防治决策重要的科学依据之一，由于基于害虫性信息索的诱捕器每种只能够提供检测捕杀一种或几种害虫的功能，从而造成了这类诱捕器的性能单一性。随着计算机技术的飞速发展，利用计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合来实现粮仓害虫检测越来越受到人们重视。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于图像处理的粮虫智能检测装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于图像处理的粮虫智能检测装置，包括控制器以及若干CCD摄像机，其中，控制器主要用来实现图像信息的预处理、特征提取和选择以及粮库害虫分类等工作，而CCD摄像机后部连接多路开关，并通过带通滤波器连接控制器，同时，在带通滤波器与多路开关之间还设置有放大整形电路；而所述控制器除连接外部显示系统之外还连接有输入元件。

在本实用新型中，所述输入装置为键盘、液晶触控屏以及手写板中的一种或者其任一组合。

在本实用新型中，控制器后部还可连接打印机，通过输入装置、打印机以及显示系统可实现良好的人机对话。

本实用新型的优点与效果在于：

1）、人性化设计、检测方法简单、快速、而且灵敏度高。基于图像处理的害虫检测检测装置，实现了粮虫的在线检测，省去了传统的人工取样、过筛等大量工作，提高了劳动效率，缩短了粮仓的害虫检测周期； 

2）、降低误报率。能准确地预报粮仓虫害的状况，使工作人员能够及时地采取防治措施．并能尽可能多地保持了原始信号信息；

3)、实现简单，成本低：采用微处理器作为控制器实现系统的整体控制，为成熟的技术，易于实施，投入不高，有利于推广实施；

4）、便于功能扩展：可扩展其它功能如加温度、湿度、以及水分传感器等实现检测功能的扩展。

附图说明

图1 为本实用新型较佳实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的基于图像处理的粮虫智能检测装置的较佳实施例，在本实施例中，选用湖南某地一封闭粮仓作为测试地，在粮仓内均匀的放置八个CCD摄像头（分别为101、102……108）用来采集粮库中害虫的图像信息，且这八个CCD摄像头均为24小时监测。

先由控制器5发出控制信号，确定接收某一个传感器101采集来的图像信息，利用多路开关2进行选择性收集，并将其送入整形放大电路2中进行图像增强。之后为利于目标特征提取，通过带通滤波器3进行图像处理，去噪后将图像二值化，变成目标与背景的黑白图，以将目标与背景很好地区分开，之后将信号输入控制器5，而输入装置8则用于向控制器5输入数据。

接下来，提取能够反应害虫的各种属性的特征（如目标的面积、目标的周长、目标的复杂度、目标的面积对数字图像而言即目标区域所包含的象素个数）；其中目标的周长简单定义为该目标区域边界象素的个数。具体计算是将预处理得到的二值图像的内部点掏空后，计算所剩下的象素个数作为目标的周长；目标的复杂度定义为目标周长的平方除以目标的面积。

利用控制器5从所提取的特征中筛选出被认为对害虫分类有效的特征，计算出害虫特征的均值向量并进行数据归一化处理（如玉米象定为w1类，w1=（1359.8 00，22.019）；谷蠹定为w2类，w2= （881.904，16.279）。以玉米象为基准进行数据归一化，结果为：w1 =（1，1），w2 =（0.65，0.74））。之后，用最近邻分类法对粮食害虫进行分类得到特征向量为：x1 =（ 893，16.942)，x2=（735，16.164），x3=（1465,23.110），x4=（1275，19.580）。