[发明专利]固定式智能化蚊虫捕杀系统

摘要

本发明涉及一种固定式智能化蚊虫捕杀系统，放置在房间角落位置，包括固定机构、诱饵光源、灭蚊设备、定位设备和AT89C51单片机，所述固定机构将所述捕杀系统固定在房间角落位置，所述诱饵光源用于引诱蚊子，所述灭蚊设备用于捕杀蚊虫，所述定位设备采用图像采集和图像处理的方式确定蚊虫距离所述灭蚊设备的参考位置，所述AT89C51单片机与所述灭蚊设备和所述定位设备分别连接，基于所述参考位置控制所述灭蚊设备的捕杀蚊虫操作。通过本发明，能够以有效引诱的方式实现房间内各个角落的蚊虫自动捕杀。

主权项

一种固定式智能化蚊虫捕杀系统，放置在房间角落位置，所述捕杀系统包括固定机构、诱饵光源、灭蚊设备、定位设备和AT89C51单片机，所述固定机构将所述捕杀系统固定在房间角落位置，所述诱饵光源用于引诱蚊子，所述灭蚊设备用于捕杀蚊虫，所述定位设备采用图像采集和图像处理的方式确定蚊虫距离所述灭蚊设备的参考位置，所述AT89C51单片机与所述灭蚊设备和所述定位设备分别连接，基于所述参考位置控制所述灭蚊设备的捕杀蚊虫操作；其特征在于，所述捕杀系统还包括：市电连接接口，设置在所述固定机构上，与市电连接，为所述捕杀系统供电；所述诱饵光源设置在所述固定机构上，发射预设波长的光线，所述光线的预设波长为对蚊虫最有吸引力的波长；声音检测设备，设置在所述固定机构上，用于检测捕杀系统周围的声音以输出检测音频信号；移动硬盘，设置在所述固定机构上，用于预先存储蚊虫灰度阈值范围、基准蚊虫尺寸和基准蚊虫音频信号，所述基准蚊虫音频信号为对蚊虫预先录入的音频信号；所述灭蚊设备被固定在所述固定机构上，包括高压电网、连接弹簧和驱动单元，所述连接弹簧与所述高压电网和所述固定机构分别连接，用于弹性支撑所述高压电网，所述驱动单元根据驱动信号驱动所述高压电网前往所述参考位置；所述定位设备被设置在所述固定机构上，包括CCD图像传感器、图像预处理设备和蚊虫信息提取设备；所述CCD图像传感器用于对捕杀系统的前方进行图像采集以获得前方图像；所述图像预处理设备与所述CCD图像传感器连接，用于对所述前方图像依次执行对比度增强、维纳滤波、中值滤波、均值滤波、图像膨胀、图像腐蚀和灰度化处理，以输出灰度化图像；所述蚊虫信息提取设备包括阈值选择子设备和目标分割子设备，所述阈值选择子设备与所述移动硬盘和所述图像预处理设备分别连接，用于依次从所述蚊虫灰度阈值范围中选择一个值作为预选灰度阈值，采用预选灰度阈值将灰度化图像划分为预选背景区域和预选目标区域，计算预选背景区域占据灰度化图像的面积比例作为背景面积比，计算预选背景区域的像素平均灰度值作为背景平均灰度值，计算预选目标区域占据灰度化图像的面积比例作为目标面积比，计算预选目标区域的像素平均灰度值作为目标平均灰度值，将背景平均灰度值减去目标平均灰度值，获得的差的平方乘以背景面积比和目标面积比，获得的乘积作为阈值乘积，选择阈值乘积最大的预选灰度阈值作为目标灰度阈值；所述目标分割子设备与所述阈值选择子设备连接，用于采用目标灰度阈值将灰度化图像划分为背景图像和目标蚊虫图像；所述AT89C51单片机被设置在所述固定机构上，与所述声音检测设备、所述移动硬盘、所述灭蚊设备和所述定位设备分别连接，用于在接收到的检测音频信号与基准蚊虫音频信号匹配时，进入捕杀模式；其中，所述AT89C51单片机在所述捕杀模式中：所述AT89C51单片机根据所述目标蚊虫图像的尺寸与所述基准蚊虫尺寸的比较结果确定当前蚊虫距离所述灭蚊设备的距离，并基于所述目标蚊虫图像在所述灰度化图像的相对位置确定当前蚊虫距离所述灭蚊设备的相对位置，将当前蚊虫距离所述灭蚊设备的距离和当前蚊虫距离所述灭蚊设备的相对位置作为所述参考位置，根据所述参考位置确定所述驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述灭蚊设备的驱动单元，以控制所述驱动单元根据所述驱动信号驱动所述高压电网前往所述参考位置；其中，所述图像预处理设备包括对比度增强子设备、维纳滤波子设备、中值滤波子设备、均值滤波子设备、图像膨胀子设备、图像腐蚀子设备和灰度化处理子设备，以分别执行对比度增强、维纳滤波、中值滤波、均值滤波、图像膨胀、图像腐蚀和灰度化处理；其中，所述对比度增强子设备、所述维纳滤波子设备、所述中值滤波子设备、所述均值滤波子设备、所述图像膨胀子设备、所述图像腐蚀子设备和所述灰度化处理子设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现；其中，分别实现所述对比度增强子设备、所述维纳滤波子设备、所述中值滤波子设备、所述均值滤波子设备、所述图像膨胀子设备、所述图像腐蚀子设备和所述灰度化处理子设备的FPGA芯片，均采用硬件描述语言完成的电路设计，完成的电路设计经过综合与布局后，快速烧录到对应的FPGA芯片上，以通过可编辑的连接把对应的FPGA芯片内部的逻辑块连接起来，完成对应的FPGA芯片所需完成的功能。