一种茶园诱虫板失效时间预测方法及系统与流程

技术特征：
1.一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，包括：实时获取目标诱虫板的剩余有效面积；所述剩余有效面积为所述目标诱虫板上除黏虫区域外的剩余区域所占的比例；根据诱虫板黏虫效率与诱虫板放置时间的关系，构建多个剩余有效面积变化预测模型；若当前时刻的剩余有效面积低于设定比例，则确定失效时间；其中，所述确定失效时间，包括：根据当前时刻及当前时刻之前获取到的剩余有效面积，确定各所述剩余有效面积变化预测模型中的待定参数，并根据决定系数从多个参数确定的模型中选取一个模型作为优化预测模型；采用当前时刻之后获取到的剩余有效面积对所述优化预测模型进行优化调参，得到最优预测模型；由所述最优预测模型和设定比例判定因子确定所述目标诱虫板的失效时间。2.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述剩余有效面积变化预测模型为四个；其中，第一个剩余有效面积变化预测模型为：第二个剩余有效面积变化预测模型为：s
有效2
＝α2exp(
‑
β2t) γ第三个剩余有效面积变化预测模型为：第四个剩余有效面积变化预测模型为：s
有效4
＝1 α4t β4t2其中，s
有效1
表示第一个剩余有效面积变化预测模型对应的剩余有效面积；s
有效2
表示第二个剩余有效面积变化预测模型对应的剩余有效面积；s
有效3
表示第三个剩余有效面积变化预测模型对应的剩余有效面积；s
有效4
表示第四个剩余有效面积变化预测模型对应的剩余有效面积；α1和β1表示第一个剩余有效面积变化预测模型中的待定参数；α2、β2和γ表示第二个剩余有效面积变化预测模型中的待定参数；α3和β3表示第三个剩余有效面积变化预测模型中的待定参数；α4和β4表示第四个剩余有效面积变化预测模型中的待定参数；t表示目标诱虫板放置时间。3.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述根据当前时刻及当前时刻之前获取到的剩余有效面积，确定各所述剩余有效面积变化预测模型中的待定参数，并根据决定系数从多个参数确定的模型中选取一个模型作为优化预测模型，具体包括：将当前时刻及当前时刻之前获取到的剩余有效面积输入各所述剩余有效面积变化预测模型中，对各所述剩余有效面积变化预测模型分别进行拟合，以确定各所述剩余有效面积变化预测模型中的待定参数，得到多个参数确定的模型；
计算各所述参数确定的模型的决定系数；一个所述剩余有效面积对应一个所述决定系数；根据输入的所述剩余有效面积的数量，计算各所述参数确定的模型的平均决定系数；选取最大的所述平均决定系数对应的参数确定的模型作为优化预测模型。4.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述采用当前时刻之后获取到的剩余有效面积对所述优化预测模型进行优化调参，得到最优预测模型，具体包括：获取下一时刻的剩余有效面积；将所述下一时刻的剩余有效面积输入所述优化预测模型，计算所述优化预测模型在下一时刻的决定系数；判断所述优化预测模型在下一时刻的决定系数与所述优化预测模型在当前时刻的决定系数的差值是否小于或等于设定阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为是，则将所述优化预测模型确定为最优模型；若所述第一判断结果为否，则调整所述优化预测模型中的参数，直到两个时刻的决定系数的差值小于或等于所述设定阈值，得到最优模型。5.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述由所述最优预测模型和设定比例判定因子确定所述目标诱虫板的失效时间，具体包括：对所述最优预测模型进行一阶求导，得到一阶导函数；基于所述一阶导函数和设定比例判定因子，将满足判断条件的放置时间确定所述目标诱虫板的完全失效时间；所述判断条件为：|s
′
(t)|/|s
′
(0)|≤κ；其中，s
′
(t)为一阶导函数；t表示目标诱虫板放置时间，t∈n
*
；s
′
(0)表示t＝0时的一阶导函数的值；κ表示设定比例判定因子；将所述完全失效时间的上一时刻确定为所述目标诱虫板的失效时间。6.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述实时获取目标诱虫板的剩余有效面积，具体包括：采用相机实时获取目标诱虫板的图像；对所述目标诱虫板的图像进行灰度化处理，得到灰度图像；将所述灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；统计所述二值化图像的像素点个数，得到总像素点数量，统计所述二值化图像中除黏虫区域外的剩余区域的像素点个数，得到非黏虫区域像素点数量；根据所述总像素点数量和所述非黏虫区域像素点数量，计算剩余有效面积。7.根据权利要求5所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，κ的取值范围为0.1～0.3。8.根据权利要求1所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述设定比例为50％。9.根据权利要求4所述的一种茶园诱虫板失效时间预测方法，其特征在于，所述设定阈值的取值范围为0.001～0.1。10.一种茶园诱虫板失效时间预测系统，其特征在于，包括：有效面积获取模块，用于实时获取目标诱虫板的剩余有效面积；所述剩余有效面积为
所述目标诱虫板上除黏虫区域外的剩余区域所占的比例；预测模型构建模块，用于根据诱虫板黏虫效率与诱虫板放置时间的关系，构建多个剩余有效面积变化预测模型；失效时间确定模块，用于若当前时刻的剩余有效面积低于设定比例，则确定失效时间；所述失效时间确定模块，包括：参数确定模块，用于根据当前时刻及当前时刻之前获取到的剩余有效面积，确定各所述剩余有效面积变化预测模型中的待定参数，并根据决定系数从多个参数确定的模型中选取一个模型作为优化预测模型；优化模块，用于采用当前时刻之后获取到的剩余有效面积对所述优化预测模型进行优化调参，得到最优预测模型；失效时间确定模块，用于由所述最优预测模型和设定比例判定因子确定所述目标诱虫板的失效时间。

技术总结
本发明公开了一种茶园诱虫板失效时间预测方法及系统。所述方法，包括：实时获取目标诱虫板的剩余有效面积；根据诱虫板黏虫效率与诱虫板放置时间的关系，构建多个剩余有效面积变化预测模型；若当前时刻的剩余有效面积低于设定比例，根据获取到的所有时刻的剩余有效面积，确定各模型中的待定参数，并根据决定系数选取一个模型作为优化预测模型；采用当前时刻之后获取到的剩余有效面积对优化预测模型进行优化调参，并由最优预测模型和设定比例判定因子确定目标诱虫板的失效时间。本发明不仅能减少诱虫板浪费，还能提高捕虫效果。还能提高捕虫效果。还能提高捕虫效果。


技术研发人员：李晓丽 张文凯 何勇
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/11/23