基于机器视觉的森林昆虫行为自动跟踪记录系统设计研究

我国的森林面积广阔,多种病虫害和复杂环境给防治工作带来了诸多困扰.为了达到对森林病虫害防治的目的,从昆虫的行为出发,对森林活体昆虫-花绒寄甲的行为特征进行观察与研究.基于机器视觉技术与昆虫学、林学相结合,自主研发了一套森林昆虫行为自动跟踪记录系统,主要包括:总体设计、硬软件设计和功能测试.利用基于机器视觉技术的OpenCV和基于camshift、meanshift等的跟踪算法,通过可视化界面操作实现了对不具备飞行能力与跳跃能力的活体昆虫——花绒寄甲的行为跟踪观察和实时录制,且能实时显示昆虫的位置坐标、偏移距离以及速度等参数.结果表明,可实现对活体昆虫的行为跟踪及观察;在此基本功能上添加了视频录制按钮,可对观察的森林昆虫进行实时录制等.以期为采用机器视觉自动检测法有效开展森林有害昆虫防治或对有益昆虫进行保护提供有益参考,具有较好的应用价值.