[發明專利]一種監測和預防各種藻類及害蟲爆發性繁殖的方法

無效

• 申請號: 201010509733.X
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN101980246A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 王華;徐建新;王仕博;范國鋒
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明涉生物繁殖監測技術領域，具體地說是一種監測和預防各種藻類及害蟲爆發性繁殖方法。

背景技術

生物的大量繁殖會導致各種各樣的危害，如林區的害蟲如果出現了爆發性繁殖會出現整個林區生態的破壞甚至林區的毀滅，還有藻類使水中其它植物大量死亡，藻類的尸體促使細菌大量繁殖，致使水中缺氧，使魚類死亡。用控制變量法設計實驗，用不同物質加入等量河水中，最后得出氮、鉀、磷是主要因素。水體中的水藻不單能導致水體腥臭和發綠發黑，更嚴重的是可以產生藻毒素，包括生物肽(肝毒素)、生物堿(神經毒素)和脂多糖(皮炎毒素)等。這種急性毒素可使飲用此水的陸生動物中毒死亡，其慢性毒素則以微囊藻毒素為代表，可經口、皮膚或隨水氣揮發等途徑進入人體造成危害。藻毒素可以通過食物鏈傳遞，而且藻毒素易溶與水，耐熱性強，自然降解過程十分緩慢，常規的方法很難完全消除水體中的藻毒素。家畜及野生動物飲用含藻毒素的水后，會出現腹瀉、乏力、厭食、嘔吐、嗜睡、口眼分泌物增多等癥狀，甚至死亡。病理病變有肝臟腫大、充血或壞死，腸炎出血、肺水腫等。對于人類的半致死劑量(LD50)約為50～100ug/kg。人們在洗澡、游泳、觀賞噴泉及從事水上休閑和運動時，皮膚接觸含藻毒素的水體可引起敏感部位(如眼睛)和皮膚過敏；少量喝入可引起急性腸胃炎；長期飲用則可能引發肝癌。1996年在巴西造成100多名急性肝功能故障，7個月內至少50人死于藻毒素產生的急性效應，引起舉世矚目的關注。所以監測并預防海藻的爆發性繁殖就有了很重要的意義，以往的化學手段則耗時耗力費用大，且不是很準確存在著很大的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提出了一種有效監測和預防各種藻類及害蟲爆發性繁殖的方法，既減少了疾病的危害，又克服了普通方法的不足。

本發明的方法是利用采集圖像特征來判斷藻類等生物的繁殖狀態，具體步驟如下：

(1)利用相機或圖像采集設備獲取彩色圖片，并將圖片輸入到計算機，將彩色圖像信號先轉換為灰度圖像，然后用chomp方法計算零維貝蒂數和一維貝蒂數；

(2)根據貝蒂數的增長情況判斷是否會在近期發生爆發性繁殖。

零維貝蒂數和一維貝蒂數均值的振蕩情況用來判斷繁殖情況的好壞，若觀測計算值出現大幅度的跳躍，則表示即將發生急劇繁殖狀況，以便提前做出應急方案；若觀測計算值出現平穩變化(在一定的數值之間小幅度的振蕩)，則表示生物繁殖狀況良好。

本發明的有益效果是：

1、解決了化學檢測等傳統檢測方法的不足。

2、該方法費用低成效大。

3、該方法簡單易行能夠及時、靈敏、可靠地監測藻類及害蟲等的生長狀況，及時采取措施預防。

本發明適用于所有涉及生物生長的地區的爆發性繁殖監測和預防上。該方法操作控制簡單，應用數字圖像處理技術來監測和預防的，可以改善其缺陷且靈敏準確性高。

附圖說明

圖1昆明滇池某景區的特定時間的湖面的圖樣。

圖2為處理過的灰度圖樣。

圖3、圖4為貝蒂數演化圖。

具體實施方式

實施例1：

對滇池的某景區進行監測，對湖泊從早7點到晚7點每隔1小時利用彩色CCD攝像機和圖像采集卡定點獲得實時圖樣并存儲，然后運用計算機圖像處理程序將其轉換為灰度圖像，再計算其一維和零維貝蒂數，然后計算其平均值，得出關于平均值的月變化曲線圖，觀查各個平均值的起伏變化情況，若在可控范圍內即：變化趨勢不大，則表明該區域不會發生大面積繁殖，若變化急驟，則表明該區域將面臨微生物的急劇繁殖，應當提前采取措施。經過一個月的紀錄監測所得數據如圖3所示，由圖3可看出生長正常沒有發生爆發性繁殖。

實施例2：

對某森林片區進行監測，對該片區從早7點到晚7點每隔1小時利用彩色CCD攝像機和圖像采集卡定點獲得實時圖樣并存儲，然后運用計算機圖像處理程序將其轉換為灰度圖像，再計算其一維和零維貝蒂數，然后計算其平均值。經過一個月的紀錄監測所得數據如圖4所示，由圖4可看出生長不正常害蟲發生爆發性繁殖。