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作物害虫智能监控及绿色防控技术

花匠小妙招
2024-11-08 07:58

项目名称：作物害虫智能监控及绿色防控技术

主要完成人：刘燕德，钟玲，李文勇、欧阳玉平、文韬等

奖励类别及等级：江西省科学技术进步奖三等奖

作物害虫智能监控及绿色防控技术属农业工程领域，是科技推动控害减药、生态安全、节本增效、产业升级的重要技术手段。针对目前害虫种群密度人工监测效率低、劳动强度大、害虫资源数据不完整、识别与分类技术落后、防控体系不健全等问题，项目在国家“863”计划、国家自然科学基金资助下，围绕作物害虫智能监控及绿色防控应用基础、监控设备及防控体系，开展以下研究：

一是作物主要害虫光源敏感性选择与数据库系统。筛选出害虫敏感而天敌不敏感波段，设计了利于天敌逃逸的频振诱控灯触杀网，研制了不同波段组合诱控灯，诱虫益害比在1:130-1:463之间，优于黑光灯；建立了不同地区作物害虫87科1287种数据库，实现了不同区域虫情分析与趋势预测。

二是作物主要害虫智能识别、分类与计数方法。提出了基于形状因子的害虫图像分割、诱虫板图像空间域对比度增强、颜色特征和形态特征提取算法，建立了反向神经网络识别模型，解决了野外诱捕害虫姿态多样和不确定性等导致图像粘连等难题；提出了基于机器视觉感知和带状红外光源传感的害虫计数方法，研制了作物害虫自动计数设备，解决了害虫计数中光照不均、受自然光影响等问题，靶标害虫计数精度达94%。

三是作物主要害虫智能监控设备与绿色防控体系集成。为提高频振诱控灯野外环境适用性，研制了含磞玻璃新材料绝缘柱和开关，增加了诱控灯抗湿、快速放电等新功能；提出了诱控灯物联网精确调控方法；设计了权重自动调整的深度学习神经网络，建立了精确害虫防控专家诊断系统，科学制定害虫防控方案。基于物联网集成了害虫自动计数设备、频振诱控灯和专家诊断系统，构建了以“视觉感知为基础，灯光诱控为重点、生物防控相配套”为主要内容的绿色防控体系，适用于水稻、果树、蔬菜、茶树等害虫防治。

研究成果获发明专利4项、实用新型11项、软件著作权10项、国家标准7项、EI论文14篇，技术水平达国际同类先进水平。近三年，在江西11市应用面积3335万亩次，节支增收27.39亿元，减少农药量15.5-26.5%，节约劳力成本16-79.46元/亩，天敌数增加2.6-5.3倍；经佳多公司推广应用，新增利润6.14亿元、税收1473万元、外汇54.29万美元；研制的害虫智能监控设备2015年被列为全国重点推广产品，市场占有率达70%，提升了江西省三品一标农产品品牌地位。