粮食储藏虫害检测技术浅析

杨玉国

广州惠安仓储装卸有限公司  510700 广州

摘要：以图像检测的粮食储藏虫害防控技术，必须要解决好检测效率和检测精度的问题，这样才可以将其推广到生产实践中去。同时，还必须对害虫特征提取、分离传输、图像信息采集、图像处理和图像识别等各个关键环节进行更加深入的研究，从而研制出一种稳定可靠、高效准确、成本合理的粮食储藏虫害自动化检测系统。

关键词：粮食储藏；虫害检测；技术分析

引言

由于我国正处于全面、深入的转型时期，这种转型给储粮虫害检测技术发展带来了前所未有的机遇，近期，中共中央、国务院办公厅印发的《粮食节约行动方案》，就是要强化储粮环节的减损。我国学者应该积极地对粮食储藏虫害检测技术进行研究和探索，确保我国粮食储藏虫害检测技术革新的常态化，推动我国粮食储藏的全面优化，这对进一步优化我国农业基础结构和推动社会经济发展有着深刻的影响。

1粮食储藏的优势

储粮是指在保存过程中采取一定的措施，以最大限度地保持原粮的质量，并尽可能地节省储存成本。粮食作物中的有害生物代谢活动会使粮食含水量增加，粮食温度升高，严重时还会造成粮食的霉变。谷物储藏中的昆虫粪便和本身会对谷物产生污染，影响谷物质量。目前在我国粮食储藏中广泛使用的烟熏法，不仅增加了成本，而且还造成了环境的污染。昆虫综合治理是指在1972年由联合国粮食和农业组织提出的一种以生态为依据、以精准监测为手段、以科学防控为目的的综合治理方法。通过对虫害的实时监测，可以对其造成的经济损失进行评估，从而制定防治对策，避免盲目防治造成的损失。

2国内外粮食作物病虫害探测方法的研究现状

开发粮仓害虫传感器，实现对粮仓害虫的自动化检测、智能分析与自动控制，是粮仓害虫检测技术的核心内容，从而提高粮仓害虫的综合防治能力。对仓储进行实时监控，可以更好地了解仓储的数量，进而对仓储的综合管理做出正确的决策。所以，各国的专家、学者对仓储中的有害生物进行监控的方法很多，主要有两种，一是采样法，二是诱捕法；当前比较新的检测方法有：成像检测法、声波检测法、近红外线检测法、软光检测法、导电法、微波雷达法等。粮仓虫害监控技术是粮仓管理中一项独具特色的技术。

3国内外粮食作物虫害图像识别与检测技术研究的发展

基于图像检测技术的粮食作物虫害检测技术，因其检测精度高，检测速度快，所需人力和成本低，易于与粮食作物原有的信息系统整合，已成为粮食作物研究的热点。本课题以仓谷蠹为研究对象，将多光谱技术与图案特征象结合，构建基于图案特征的仓谷蠹动态监测方法，并将其用于仓谷蠹动态监测，以破碎谷物、种子、害虫姿势等参数为主要指标，构建基于图案特征的仓谷蠹动态监测方法。本课题将依据英国商业局的检验标准，建立一套适用于三种主要害虫的自动检验系统，实现对三种害虫的快速、准确、快速、准确、快速、准确的三种害虫的快速、准确测定，并开展相关试验。其缺点是需要人工参与谷物害虫的采集和标本的配制。玉米象等成虫在阳光下暴晒三天，用X光照射，三到四天后，再拍一张照片。以染病与未染病籽粒的X光片为基础，在4个不同的时空上，对不同时期的麦田进行了调查。当前，通过图像识别技术对害虫进行检测和获取害虫图像的方法已经取得了一些进展。一种由采样机构、采样装置、传送机构、传送带、CCD摄像机、采集卡、微机等构成的贮藏粮食作物害虫影像检测系统，其研究结果将为粮食作物害虫综合防治工作提供较好的借鉴和依据，但该方法所涉及的机械设备结构较为复杂，所以在设备成本和实用性上仍需进一步提高。本文提出了一种新的谷物虫害图像边缘提取算法，并将其用于谷物虫害图像的边缘提取。利用混合高斯模型的图像处理方法，对谷物中的昆虫进行去噪声、强化、划分、边界检测，为谷物中害虫的特征提取和精确识别打下基础。

4阐述以图像探测粮食储藏虫害探测技术发展

4.1早期虫害的快速检测

利用X射线成像、光谱探测、近红外成像和可视成像等多个传感器的信息融合，实现对携带虫卵的粮食的精确探测和识别，并实现对已被虫卵感染的粮食和正常粮食的快速探测。

4.2鉴定死昆虫

在《粮油储藏技术规范(GB/T29890-2013)》中规定的虫粮分级是以活体昆虫数目作为划分虫粮分级的依据，只需要对活体昆虫进行计数和分类就可以进行虫粮分级。现有鉴定技术难以区分“死”与“活”，且昆虫活性不同，有些昆虫在受惊后会出现“假死”现象，增加了鉴定的困难，影响鉴定的有效性与可信度。基于粮食对近红外光的吸收性，以及死去昆虫体内含水量低于生昆虫的特性，通过多个频带的信息融合，从多个频带中获取对粮食害虫的敏感频带特征，实现对害虫的快速准确判定，从而很好地实现害虫与害虫的区分。

4.3快速图像处理器的开发

目前，基于每个检测点选取1公斤农作物，1公斤农作物包含17200—434000个种子，粮食和昆虫的影像信息非常丰富。要实现快速、高效的自动监测，就必须从影像的处理、影像的解析、影像的辨识等各个阶段，以及整个过程中的平行度计算等方面展开新的算法。

4.4开发自动化脱粒传动设备

通过本系统可以很好地对粮食中的禾谷害虫和其他杂乱物质进行有效的识别，减轻了图像处理的工作量；同时，基于粮食样品的单一态性，可以提高粮食中有害生物的鉴别水平。

4.5提取谷类昆虫的新特征

谷物昆虫的新特征抽取，是对谷类昆虫的形态、颜色、表面纹理、背腹等形态、无量纲等进行形态、无量钢化，以形成最优的知识库。目前已有的谷类昆虫识别方法仅限于10种，相对于谷类昆虫200多种，其识别范围亟待拓展。大部分禾谷昆虫个体较小，色泽相似，外观差异较小，人工鉴定比较困难。例如，水稻象与玉米象，红色与杂色，都可以通过图画来区分。

作为我国社会经济增长和国民生活保障的基本要素，粮食一直以来都受到了广泛的社会讨论和民众的关注。在国家粮食安全中长期规划纲要中，提出了要对粮食储藏虫害检测技术进行进一步的完善和改进，并在此基础上对现有的粮食储藏虫害检测技术进行重组和改进，在保证粮食数量和质量的前提下，还要保证粮食的数量和质量的可靠性，这对推动我国粮食储藏虫害检测技术的发展和推进我国粮食储藏的科学化有着重要的意义。

5结束语

综上述，粮食安全是一个国家经济快速健康发展的基础，是促进社会稳定和和谐的重要保障。我国是世界上最大的粮食生产国和消费国。从经济角度来看，中国拥有14亿人口，过度依赖国外食品，会造成全球食品供应紧张，从而推动国际粮食价格上涨。由于我国人口众多，土地稀少，粮食生产面临着自然灾害和市场风险的双重压力。因此，在保证一定数量耕地的前提下，我国还需要保证粮食储备充足，这对于确保我国粮食市场的正常流通和在必要情况下发挥粮食宏观调控作用具有非常重要的意义。

参考文献

[1]郭海霞,王建国,刘坤.快速检测技术在粮食储藏中的具体应用探讨[J].食品安全导刊,2021,(24):107+109.

[2]胡祝华,赵瑶池,白勇,曹凤勤.基于图像处理技术的储粮害虫快速识别[J].安徽农业科学,2014,42(30):10784-10787.