[发明专利]一种农用透视检测设备及其检测方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种农业用害虫检测及植物透视装置，具体涉及一种农用透视检测设备及其检测方法。

技术背景：

农业上，钻蛀性害虫由于其行为特性而常钻蛀于植株的茎干或果实内部进行取食而造成危害，因此对于此类害虫虫口密度的调查统计相对困难。目前，通常采用人工调查和手工计数的方式来确定害虫基数并预测虫害发生情况。然而人为统计不仅需要耗费大量的人力成本和时间成本，而且在一定程度上易导致数据汇总困难、错报漏报等情况的发生，不能满足现代农业高效、准确的病虫害统计、预测需求。另外，由于人工检测造成的植株组织本身的损害也会对其生长产生不利的影响，例如：种子胚芽的损坏，直接影响到种子的发芽以及后期的生长。

射线透视技术作为新一代的检测技术，其原理为射线照射不同介质后，射线的衰减及透射程度会有所差异，射线接受设备将这种差异转化为可视图像，来区分不同物质。目前，射线透视技术虽然在工业、医学以及安检等行业得到了广泛的应用，然而，在农业领域的应用却始终存在一些问题，例如：害虫个体小，不易识别，现有射线透视技术射线强度过强，造成被检物完全穿透，无法辨认内部情况，影响虫口统计准确性。又如：植株本身内部结构差异不大，造成区分度不高，不易辨认。

因此，需要一种新型的农用透视检测设备，使之可以结合射线透视技术之优点，通过射线信号数字成像的方式来代替传统的手工剥查，来补充现有技术之不足，准确区分农作物与作物害虫，并具备自动识别目标害虫图像、准确计数、阈值警报等功能，满足农业生产中对于农作物内害虫检测、病虫害预测、植株内部结构检测的现实需求。

发明内容：

本发明根据钻蛀性害虫的形态特征、农作物害虫透视检测以及植株内部结构检测的需求，开发出一种新型的农用透视检测设备及其检测方法，其目的在于可以更好的客服上述现有技术存在的问题和缺陷，实现农作物无损化检测、害虫的自动识别、虫口数据的准确统计，其准确率可达99%以上，同时该检测设备具有设置灵活、操作方便、性能稳定的优点，可以满足对植株、茎杆、果实、种子等植物内部害虫检测以及植株内部检测的需求。

本发明的技术方案如下：

1、一种农用透视检测设备，包括：射线发生装置、射线接收装置、防震输送装置、自动控制装置、图像处理设备；其特征在于：射线发生装置的焦点尺寸为0.8mm×0.8mm，射线接收装置的分辨率为0.2mm-0.8mm。

本发明由射线发生装置、射线发生装置、射线接收装置、防震输送装置、自动控制装置、图像处理设备等部分组成。射线发生装置中焦点尺寸采用0.8mm×0.8mm，射线接收装置的分辨率采用0.2mm-0.8mm，是根据本发明检测目标物，包括：植株、茎杆、果实、种子等植物内部害虫以及内部结构的检测需要进行特别设定。由于害虫虫体或内部结构较小，分辨率小的探测器不能准确识别害虫或者辨认其内部结构，因此选用分辨率为0.2mm-0.8mm，可以准确分辨在0.2mm以上的目标物。射线发生装置的焦点尺寸应与探测器的分辨率想匹配，因此选用0.8mm×0.8mm的焦点尺寸，以此来准确检测植物内部结构或昆虫或虫体。

2、根据技术方案1所述的农用透视检测设备，所述射线发生装置为X射线发生设备，包括：X射线源、X射线准直器；其特征在于：所述的X射线源， 管端电压为10-60千伏，管电流为0.4-0.8毫安，射线穿透力为1-20毫米。

X射线源采用管端电压为10-60千伏，管电流为0.4-0.8毫安，射线穿透力为1-20毫米，是经过反复试验测试，通过对包括：植株、茎杆、果实、种子等在内的多种农作物及农产品进行测试，按照“可有效穿透农作物及农产品，但不能完全穿透其组织和内部害虫”的检测需求，而得到的有效数据。采用以上数据可以在被检物扫描后的图像上清晰展现农作物或农产品内部状态，以及部害虫位置、形状、状态等信息。

3、根据技术方案2所述的X射线准直器，其特征在于：所述X射线准直器为X射线遮挡板组成的缝隙结构；其中，X射线遮挡板可在挡板固定器范围内移动，缝隙结构可根据X射线遮挡板位置发生变化。缝隙结构位置可变的设计，便于根据检测物的位置以及相关特征进行X光透出量的调整。

4、根据技术方案1所述的射线接收装置，其特征在于：射线接收装置包括线阵列探测器，线阵列探测器为单平面分布。本发明采用线阵列探测器为单平面线性排列方式，可以使扫描的图像精度大大提高，有助于对害虫的位置、形状以及植株状态等信息进行准确判断。