本發(fā)明涉及一種適用于農業(yè)領域的黏蟲裝置，且特別是一種能夠自動更換卷體表面的黏蟲裝置及其控制方法。

背景技術：

現(xiàn)有的黏蟲裝置，其構造大多采用一次性的黏蟲板、黏蟲紙或黏蟲膠帶，且在其使用的過程中，該黏蟲板、黏蟲紙或黏蟲膠帶將被展開形成為一黏蟲區(qū)域，如此一來，使得所飛經過此黏蟲區(qū)域的有害昆蟲能夠被予以捕捉得到。然而，由于此黏蟲區(qū)域的可用面積的大小，將會受限于所捕捉到的害蟲的數(shù)量增加而相對地減少，因此為了有效維持住其良好的補捉性能，該黏蟲裝置必須被動地依靠人力來進行定期的更換作業(yè)。因此本發(fā)明提出一種可自動更換卷體表面的黏蟲裝置及其控制方法，以解決需人力更換的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種自動更換卷體表面的黏蟲裝置。所述黏蟲裝置包括卷體架、至少一馬達、攝像機模塊以及中央控制模塊。卷體架用以裝設一卷體，并使此卷體被展開形成為一長條帶狀的黏蟲區(qū)域，且其上具有黏蟲膠劑。馬達用以根據第一控制信號來轉動設置于卷體架上的此卷體，使得此卷體被卷動以更換此長條帶狀的黏蟲區(qū)域。攝像機模塊用以獲取此長條帶狀的黏蟲區(qū)域的一圖像信息。中央控制模塊則耦接于馬達及攝像機模塊，且用以對此圖像信息進行圖像分析處理，以產生出關聯(lián)于此圖像信 息的一附著物面積占用率，并且進而判斷此附著物面積占用率是否大于第一閾值，其中在此附著物面積占用率大于第一閾值時，則輸出第一控制信號至馬達，以藉此驅動馬達的轉動。

優(yōu)選的，中央控制模塊還用以根據所獲取到的此圖像信息的附著物面積占用率來統(tǒng)計出相應于一預定時間內的害蟲密度分布信息。

本發(fā)明實施例另提供一種自動更換卷體表面的控制方法，所述控制方法適用于一黏蟲裝置，且此黏蟲裝置包括卷體架、至少一馬達、攝像機模塊及中央控制模塊，其中卷體架用以裝設一卷體，并使此卷體被展開形成為一長條帶狀的黏蟲區(qū)域，且其上具有黏蟲膠劑，而馬達用以根據第一控制信號，來轉動設置于卷體架上的此卷體，使得此卷體被卷動以更換此長條帶狀的黏蟲區(qū)域。所述控制方法包括以下步驟。利用攝像機模塊來獲取此長條帶狀的黏蟲區(qū)域的一圖像信息。利用中央控制模塊對此圖像信息進行圖像分析處理，以產生出關聯(lián)于此圖像信息的一附著物面積占用率，并且進而判斷此附著物面積占用率是否大于第一閾值，其中在此附著物面積占用率大于第一閾值時，則輸出第一控制信號至馬達，以藉此驅動馬達的轉動。

優(yōu)選的，中央控制模塊還用以根據所獲取到的此圖像信息的附著物面積占用率來統(tǒng)計出相應于一預定時間內的害蟲密度分布信息。

綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置及其控制方法，能夠有效地解決現(xiàn)有技術中必須被動地依靠人力來黏蟲區(qū)域進行更換的問題，并且進而有效地維持住其良好的捕捉性能。除此之外，上述黏蟲裝置及其控制方法，亦可以通過攝像機模塊所獲取的圖像信息來統(tǒng)計出害蟲密度分布信息，以藉此有助于該黏蟲裝置的布局建置，并且進而相對提升整體的農業(yè)防治效果。

為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權利范圍作任何的限制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置的功能方塊示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例所提供的卷體的示意圖。

圖3是圖2的卷體被用以裝設于圖1的黏蟲裝置中的卷體架時的運作過程的示意圖。

圖4是本發(fā)明另一實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置的功能方塊示意圖。

圖5是圖4的黏蟲裝置中的第二光傳感器于檢測卷體的厚度時的運作過程的示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的控制方法的流程示意圖。

圖7是本發(fā)明另一實施例所提供的自動更換卷體表面的控制方法的流程示意圖。

【符號說明】

1、1’：黏蟲裝置

11：卷體架

13：馬達

15：攝像機模塊

17：中央控制模塊

2：卷體

21、23：表面

211：黏蟲區(qū)域

213：光感應區(qū)域

41：傳輸單元

43：第一光傳感器

45：噴劑設備

47：第二光傳感器

49：警示模塊

S1：第一控制信號

S2：第二控制信號

S3：第三控制信號

S4：第四控制信號

S5：第五控制信號

PI：圖像信息

BS：警示信號

L：距離

R：厚度

S601～S605、S701～S709：流程步驟

具體實施方式

在下文中，將通過圖式說明本發(fā)明的各種實施例來詳細描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應解釋為限于本文中所闡述的例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數(shù)字可用以表示類似的元件。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置的功能方塊示意圖。所述黏蟲裝置1包括卷體架11、至少一馬達13、攝像機模塊15以及中央控制模塊17。值得注意的是，上述卷體架11、馬達13、攝像機模塊15及中央控制模塊17可以是整合或分開設置，本發(fā)明并不以此為限制?？偠灾景l(fā)明并不限制黏蟲裝置1的具體實現(xiàn)方式。

進一步來說，卷體架11用以裝設一卷體，并使此卷體被展開形成為一長條帶狀的黏蟲區(qū)域，且其上可附著具有黏蟲膠劑。值得一提的是，由于本發(fā)明實施例中亦不限制卷體架11的結構的具體實現(xiàn)方式，因此本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計，故有關于卷體架11的細部內容于此就不再多加贅述。然而，為了方便理解本發(fā)明，下述將先以卷體架11所裝設的卷體即為一黏蟲膠卷的例子來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限制。

請同時參閱到圖2與圖3，圖2是本發(fā)明實施例所提供的卷體的示意圖，而圖3是圖2的卷體被用以裝設于圖1的黏蟲裝置中的卷體架時的運作過程的示意圖。卷體2包含彼此相對的兩個表面21、23，其中一表面21上可被附著具有黏蟲膠劑。因此，當卷體2被裝設于卷體架11時，此卷體2將可被展開形成為一長條帶狀的黏蟲區(qū)域211，使得所飛經過此黏蟲區(qū)域211的有害昆蟲能被予以捕捉得到，如圖3所示。

更進一步來說，馬達13用以根據第一控制信號S1來轉動設置于卷體架11上的此卷體2，使得此卷體2被卷動以更換此長條帶狀的黏蟲區(qū)域211。攝像機模塊15則用以獲取此長條帶狀的黏蟲區(qū)域211的一圖像信息PI。值得一提的是，在特定的實施例中，攝像機模塊15可以周期性地來獲取圖像信息PI，例如每隔24小時或是每隔3天等，總而言之，本發(fā)明并不以此為限制。中央控制模塊17耦接于馬達13及攝像機模塊15，且用以對此圖像信息PI進行圖像分析處理，以產生出關聯(lián)于此圖像信息PI的一附著物面積占用率，并且進而判斷此附著物面積占用率是否大于第一閾值，其中在此附著物面積占用率大于第一閾值時，則輸出第一控制信號S1至馬達13，以藉此驅動馬達13的轉動。

由此可知，本發(fā)明實施例的黏蟲裝置1主要精神之一乃在于，可通過其內部的攝像機模塊15來獲取黏蟲區(qū)域211的圖像信息PI，并且通過中央控制模塊17分析出關聯(lián)于此圖像信息PI的附著物面積占用率，以使得中央控制模塊17能藉此決定出是否有需要驅動馬達13而對于黏蟲區(qū)域211進行更換的作業(yè)。

值得一提的是，由于黏蟲區(qū)域211亦可能會沾黏到為非害蟲的物體等(例如，樹枝、落葉或灰塵)，因而容易同樣導致此黏蟲區(qū)域211的可用面積相對減少。因此，根據以上內容的教示，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，上述所謂的附著物面積占用率意味著為此黏蟲區(qū)域211所已使用到的面積比率。換言之，當附著物面積占用率越大時，即表示說此黏蟲區(qū)域211所剩下的可用面積亦相對較少。因此，為了維持住其良好的 補捉性能，當附著物面積占用率大于某一閾值(例如，第一閾值)時，中央控制模塊17便可決定輸出第一控制信號S1來驅動馬達13的轉動，以藉此使得馬達13對于黏蟲區(qū)域211進行更換的作業(yè)。

實際上，上述第一閾值乃為一動態(tài)變量，且根據實際需求或應用來進行設定。另外，上述攝像機模塊15可通過一感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)來實現(xiàn)，且以獲取黏蟲區(qū)域211的圖像信息PI，而中央控制模塊17則可相對應地采用為Otsu二值化演算法對此圖像信息PI進行運算，以產生出關聯(lián)于此圖像信息PI的附著物面積占用率，并且進而判斷附著物面積占用率是否大于第一閾值。然而，由于CCD及Otsu二值化演算法的技術原理為本技術領域中具有通常知識者所已知，故有關于CCD及Otsu二值化演算法的細部內容于此亦不再多加贅述。值得注意的是，上述的各實踐方式在此僅是用以舉例，其并非用以限制本發(fā)明。

另外一方面，在攝像機模塊15及中央控制模塊17中，亦能夠搭配采用更智能的圖像分析技術，以進一步地將黏蟲區(qū)域211上所沾黏到的物體進行分類處理，藉此較精準地計算出害蟲物體在黏蟲區(qū)域211的占用面積，如此一來，使得中央控制模塊17所產生出的附著物面積占用率，可以更簡化地僅表示為黏蟲區(qū)域211所捕捉到的害蟲的密度。換句話說，上述黏蟲裝置1的主要精神將可簡化地表示為，當判斷出黏蟲區(qū)域211捕捉到一定閾值數(shù)量的害蟲的密度時，中央控制模塊17可通過驅動馬達13的轉動，使得卷體2以更換至新的黏蟲區(qū)域211，以無需被動地依靠人力對黏蟲區(qū)域211進行更換作業(yè)，而藉此達到全面自動化控制的目的。

如同前面內容所述，在一些特定實施例中，攝像機模塊15用以周期性地來獲取圖像信息PI，而中央控制模塊17更可用以根據所周期性獲取到的圖像信息以分析附著物面積占用率并予以記錄，進而可應用于統(tǒng)計相應于一預定時間內的害蟲密度分布信息。然而，近年來隨著大數(shù)據(Big Data)應用的盛行，因此本發(fā)明實施例的黏蟲裝置1另一主要精神乃在于， 可通過記錄上述所統(tǒng)計出的害蟲密度分布信息，以有助于進行后續(xù)的布局建置，并且進而相對提升整體的農業(yè)防治效果。

實際上，上述附著物面積占用率或害蟲密度分布信息可被記錄與儲存于中央控制模塊17所內建的一存儲器(未繪示)或經由傳輸單元以傳送到一云端伺服器(未繪示)中，總而言之，本發(fā)明并不以此為限制。因此，請參閱圖4，圖4是本發(fā)明另一實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置的功能方塊示意圖。其中圖4中部分與圖1相同的元件以相同的圖號標示，因此在此不再詳述其細節(jié)。相較于圖1中的黏蟲裝置1，圖4中的黏蟲裝置1’還包括傳輸單元41，其中傳輸單元41便可用以經由有線或無線的方式將所分析得到的附著物面積占用率和相應于預定時間內的害蟲密度分布信息之一傳遞至云端伺服器中。值得一提的是，本發(fā)明實施例中并不限制傳輸單元41的具體實現(xiàn)方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

然而，如同前面內容所述，由于馬達13受控于中央控制模塊17所輸出的第一控制信號S1而來開始對于卷體2進行轉動，使得卷體2以更換至新的黏蟲區(qū)域211。因此，相對來說如何使得中央控制模塊17以控制停止馬達13的轉動，將成為本發(fā)明實施例的黏蟲裝置1’以達到全面自動化控制的另一項研究議題。復請參閱圖2～圖4，其中卷體2上可印制有多個光感應區(qū)域213，且這些光感應區(qū)域213中每兩個相鄰之間呈固定間隔，且該固定間隔為一單位長度。對此，圖4的黏蟲裝置1’則可包括第一光傳感器43，其中第一光傳感器43耦接于中央控制模塊17，且用以在馬達13轉動卷體2時對卷體2上的這些光感應區(qū)域213進行感測，并且當感測到卷體2上的這些光感應區(qū)域213的其中之一時，則輸出第二控制信號S2至中央控制模塊17，以藉此驅動中央控制模塊17輸出第三控制信號S3以停止馬達13的轉動。

根據以上內容的教示，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，上述每兩個相鄰光感應區(qū)域213之間的固定間隔(亦即，單位長度)為此長 條帶狀的黏蟲區(qū)域211的長邊的長度。由此可知，當?shù)谝还鈧鞲衅?3感測到卷體2上的這些光感應區(qū)域213的其中之一時，即可意味者卷體2已成功地更換至新的黏蟲區(qū)域211，因此第一光傳感器43能藉此決定輸出第二控制信號S2至中央控制模塊17，并且進而驅動中央控制模塊17輸出第三控制信號S3以控制停止馬達13的轉動。值得注意的是，上述作法在此僅是用以舉例，其并非用以限制本發(fā)明。

另外一方面，中央控制模塊17亦可用于輸出第一控制信號S1之后的第一預設時間，輸出第三控制信號S3以停止馬達13的轉動?？偠灾?，本發(fā)明并不限制中央控制模塊17以控制停止馬達13轉動的具體實現(xiàn)方式。

除此之外，如同前面內容所述，本發(fā)明并不限制卷體架11上的卷體2必定為黏蟲膠卷，換言之，卷體2亦可為一般常見的卷紙。因此，卷體2的表面21(或表面23)上毋庸先行涂抹附著有該黏蟲膠劑，藉此將可相對地有效減少馬達13轉動時的阻力，并且進而增加使用的便利性。有鑒于此，圖4的黏蟲裝置1’，還可包括噴劑設備45，其中噴劑設備45耦接于中央控制模塊17，且用以對長條帶狀的黏蟲區(qū)域211進行噴霧處理，使得長條帶狀的黏蟲區(qū)域211上可附著具有該黏蟲膠劑。值得一提的是，上述噴劑設備45乃可為具有黏蟲膠劑的容器以搭配噴霧頭所組合而成，但本發(fā)明實施例并不以此為限制?？偠灾?，本發(fā)明并不限制噴劑設備45的結構的具體實現(xiàn)方式。

進一步來說，噴劑設備45可用于根據一第四控制信號S4來開始對長條帶狀的黏蟲區(qū)域211進行噴霧處理，其中此第四控制信號S4由中央控制模塊17于經過第二預設時間之后而產生。值得一提的是，本發(fā)明實施例中并不限制噴劑設備45或者使得黏蟲區(qū)域211上附著有黏蟲膠劑的具體實現(xiàn)方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

請繼續(xù)參閱圖4，本發(fā)明實施例的黏蟲裝置1’還可包括第二光傳感器47及警示模塊49。其中第二光傳感器47耦接于中央控制模塊17，且用以通過光反射卷體2與第二光傳感器47間的距離，以檢測出卷體2的厚度，并且當厚度低于第二閾值時，輸出一第五控制信號S5至中央控制模塊17。另外，警示模塊49亦耦接于中央控制模塊17，且用以根據一警示信號BS來產生出警告信息，其中警示信號BS由中央控制模塊17于接收到第五控制信號S5后而產生。

請參閱圖5，圖5是圖4的黏蟲裝置中的第二光傳感器于檢測卷體的厚度時的運作過程的示意圖。具體來說，第二光傳感器47用以照射一光源至卷體2上，并且接收自卷體2上所反射回來的該光源。對此，第二光傳感器47便可經由計算出上述所接收到該光源的時間差以獲取與卷體2之間的一距離L，并且進而檢測出卷體2的一厚度R。

根據已知技術，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，當卷體2被卷動多次以不斷地更換新的黏蟲區(qū)域211時，該卷體2的厚度R亦會相對地不斷減小。因此，當厚度R小到至某一閾值(例如，第二閾值)時，第二光傳感器47能藉此決定出有需要對于卷體2進行更換，故進而輸出第五控制信號S5來通知中央控制模塊17。另外，中央控制模塊17則可再通過輸出警示信號BS至警示模塊49，以使得警示模塊49產生出警告信息而來通知使用者進行卷體2的更換。實際上，警示模塊49可為蜂鳴器或警示燈等，而所產生出的警告信息則為聲響、閃光或任何能達到提醒效果的功能。總而言之，本發(fā)明并不限制警示模塊49或警告信息的具體實現(xiàn)方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

為了更進一步說明關于自動更換卷體表面的控制方法的運作流程，本發(fā)明進一步提供其控制方式的一種實施方式。請參閱圖6，圖6是本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的控制方法的流程示意圖。本例所述的方法可以在圖1所示的黏蟲裝置1中執(zhí)行，因此請一并參照圖1、圖2與 圖3以利理解。另外，詳細步驟流程如前述實施例所述，故于此僅作概述而不再多加冗述。

首先，在步驟S601中，利用攝像機模塊來獲取此長條帶狀的黏蟲區(qū)域的一圖像信息。其次，在步驟S603中，利用中央控制模塊對此圖像信息進行圖像分析處理，以產生出關聯(lián)于此圖像信息的一附著物面積占用率，并且進而判斷此附著物面積占用率是否大于第一閾值。接著，在步驟S605中，若此附著物面積占用率大于第一閾值時，則中央控制模塊輸出第一控制信號至馬達，以藉此驅動馬達的轉動，使得卷體以更換至新的黏蟲區(qū)域。反之，若此附著物面積占用率并未大于第一閾值時，則直接返回至步驟S601。

另外一方面，為了更進一步說明關于黏蟲裝置1’的運作流程，本發(fā)明進一步提供其控制方式的一種實施方式。請參閱圖7，圖7是本發(fā)明另一實施例所提供的自動更換卷體表面的控制方法的流程示意圖。本例所述的方法可以在圖4所示的黏蟲裝置1’中執(zhí)行，因此請一并照參圖2～圖5以利理解。其中圖7中部分與圖6相同的步驟以相同的圖號標示，因此在此不再詳述其細節(jié)。另外，詳細步驟流程如前述實施例所述，故于此僅作概述而不再多加冗述。

首先，當執(zhí)行步驟S605后，在步驟S701中，本發(fā)明的方法可利用一第一光傳感器對卷體上的這些光感應區(qū)域進行感測，并且判斷是否感測到卷體上的這些光感應區(qū)域的其中之一。其次，在步驟S703中，若感測到卷體上的這些光感應區(qū)域的其中之一時，則第一光傳感器輸出第二控制信號至中央控制模塊，以藉此驅動中央控制模塊輸出第三控制信號以停止馬達的轉動。反之，若未感測到卷體上的這些光感應區(qū)域的其中之一時，則持續(xù)進行步驟S605至步驟S701的執(zhí)行。因此，根據以上內容的教示，本技術領域中具有通常知識者應可以理解到，上述步驟S605及步驟S701應為并行執(zhí)行而未沖突的步驟。

接著，在步驟S705中，利用一第二光傳感器來通過光反射卷體與第二光傳感器間的距離，以檢測出卷體的厚度，并且判斷該厚度是否低于第二閾值。在步驟S707中，當該厚度低于第二閾值時，則第二光傳感器輸出第五控制信號至中央控制模塊。另外，在步驟S709中，利用一警示模塊來根據警示信號產生出警告信息，其中警示信號由中央控制模塊于接收到第五控制信號后而產生。反之，當該厚度未低于第二閾值時，則可直接返回至執(zhí)行步驟S601。

另外一方面，如同前面內容所述，由于上述附著物面積占用率或害蟲密度分布信息，可被記錄或儲存于云端伺服器中。因此，在執(zhí)行步驟S601～步驟S709的過程中，本發(fā)明的方法亦可利用一傳輸單元經由有線或無線的方式將所分析得到的附著物面積占用率和相應于預定時間內的害蟲密度分布信息之一傳遞至云端伺服器中。

再者，如同前面內容所述，卷體亦可為一般常見的卷紙，而非黏蟲膠卷。因此，在執(zhí)行步驟S601～步驟S709的過程中，本發(fā)明的方法更可利用一噴劑設備對長條帶狀的黏蟲區(qū)域進行噴霧處理，使得長條帶狀的黏蟲區(qū)域上具有黏蟲膠劑。其中噴劑設備用于根據第四控制信號，來開始對長條帶狀的黏蟲區(qū)域進行噴霧處理，其中第四控制信號由中央控制模塊于經過第二預設時間之后而產生。

綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的自動更換卷體表面的黏蟲裝置及其控制方法，能夠有效地解決現(xiàn)有技術中必須被動地依靠人力對黏蟲區(qū)域進行更換的問題，并且進而有效地維持住其捕捉性能。除此之外，上述黏蟲裝置及其控制方法，亦可以通過攝像機模塊所獲取的圖像信息，來統(tǒng)計出害蟲密度分布信息，以藉此有助于該黏蟲裝置的布局建置，并且進而相對提升整體的農業(yè)防治效果。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，其并非用以局限本發(fā)明的專利范圍。