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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310117483.9 (22)申请日 2013.04.07 A01M 1/22(2006.01) (73)专利权人 北京志光伯元科技有限公司 地址 100085 北京市海淀区上地信息路 26 号中关村创业大厦 1019 室 (72)发明人 马兆远 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11371 代理人 吴开磊 CN 102165943 A,2011.08.31, JP 1-202233 A,1989.08.15, US 5915949 A,1999.06.29, CN 201332215 Y,。
2、2009.10.21, WO 2012/171445 A1,2012.12.20, CN 101442179 A,2009.05.27, CN 1710444 A,2005.12.21, CN 102726358 A,2012.10.17, (54) 发明名称 一种激光灭虫设备 (57) 摘要 本发明专利是一种激光灭虫设备， 通过声频 接收器对害虫翅膀振动频率的接收， 单片机对害 虫种类进行智能判断， 通过 CCD 图像传感器拍摄 空间图像的变化和单片机对数据的处理确定害虫 的空间坐标， 脉冲激光经过凸透镜和声光调制器 将光束迅速击灭害虫， 整个过程仅需 10-20 毫秒。 本发明专利实现了对。
3、特定害虫的智能选择和无污 染灭虫的效果， 能够在极短时间内消灭害虫， 对控 制疾病传播， 减少农林业农药污染， 起到极大的推 动作用。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 秦婕 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 103783016 B 2016.03.16 CN 103783016 B 1/1 页 2 1.一种激光灭虫设备， 由单片机、 声频接收器、 CCD 图像传感器、 脉冲激光器、 声光调制 器、 凸透镜电连接而成， 其特征是 ： 单片机连接声频接收器、 CCD 图像传感器和脉冲激光器， 对声频数据和图像数据进。
4、行处理， 对脉冲激光器进行开关控制， 声光调制器和凸透镜组合 将脉冲激光射向任意方向 ； 声频接收器接收翅膀扇动频率， 将数据传输给单片机， 该频率数据与单片机中储存的 目标害虫翅膀的扇动频率数据对比， 判断是否为目标害虫 ； 单片机传输工作信号给 CCD 图像传感器， CCD 图像传感器拍摄图片 N1， 间隔几个毫秒 后 CCD 图像传感器拍出两组数据， 分别为 N2、 N3， 单片机进行做差运算 N4 N2-N1， N5 N3-N2， 通过N4就可以找出背景与第一次拍摄的不同点， 确定害虫的空间极坐标， 通过N5就 可以算出害虫的位置和飞行速度。 2.根据权利要求1所述的激光灭虫设备， 其。
5、特征是 ： CCD图像传感器可通过步进电机旋 转间隔进行 360全景扫描。 3.根据权利要求 1 所述的激光灭虫设备， 其特征是 ： 单片机启动脉冲激光发出一束脉 冲激光， 激光通过第一声光调制器将光线进行纵向偏转到指定的角度， 光线通过凸透镜后 形成平行光线， 传到第二声光调制器上， 光线进行横向偏转， 射出的激光通过害虫所在的空 间点。 4.根据权利要求 1 所述的激光灭虫设备， 其特征是 ： 两个声光调制器相互垂直排列。 权 利 要 求 书 CN 103783016 B 2 1/2 页 3 一种激光灭虫设备 技术领域 0001 本发明专利涉及一种激光灭虫设备， 可以在短时间内主动捕获消灭。
6、大量的害虫。 背景技术 0002 众所周知， 在各种病虫害中， 蚊子是最严重的公共卫生问题。通过雌蚊的吸血， 极 易引起疾病的传播， 目前可通过雌蚊传播的疾病有 80 余种， 极大地危害着人类的健康。所 以， 一种高效灭蚊装置一直是人们讨论的热点话题。 在农业生产中， 瓢虫蝗虫等害虫危害农 业生产， 影响农产品质量和产量， 而常规的化学试剂灭虫方法会在农产品表面残留大量农 药， 严重影响食品安全， 对土壤和水质也产生严重污染。 0003 目前， 灭蚊方法主要分为三种， 生物、 化学和物理法。 生物法， 主要是通过诱虫剂引 诱害虫进入， 然后通过高压电灭虫。 这种方法的弊端是无法有效的吸引害虫进。
7、入电网区域， 对害虫生物学习性的了解还有待人们的进一步研究。化学法是市场上最常见灭虫方法， 例 如灭蚊， 主要有燃烧蚊香和电热蚊香， 通过燃烧或者电加热， 使蚊香中的化学物质挥发到空 气中起到了良好的灭蚊作用， 但是长期使用化学物质不仅对蚊子会产生抗药性问题， 而且 危害人体健康污染生活环境。目前农林业最主要杀虫方式是依靠农药杀虫， 农药杀虫能起 到立竿见影的效果， 然而由此带来的后续问题也层出不穷， 大量农药在农产品表面的残留 和随土壤的渗透， 给食品安全带来隐患的同时也严重的污染了土壤水质， 以及引起生物链 的破坏。近年来超声驱虫是兴起的灭虫新方法， 属于物理灭虫法。超声驱虫依靠设备发射 。
8、与害虫翅膀振动频率相同的超声波， 引起害虫翅膀的共振， 使害虫飞翔功能紊乱。 这种方法 只能起到驱赶的作用， 不能实现灭虫的实质作用。 发明内容 0004 为了克服现有的灭虫法不能在害虫密集区高效灭虫， 对人体健康危害和污染环境 的缺点， 本发明专利提供一种新型灭虫装置， 该激光装置采用毫瓦级激光不仅不会影响人 体健康污染环境而且通过计算机软件设备可以进行主动捕获灭虫。 0005 本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 将声频接收器、 CCD 图像传感 器、 脉冲激光器(毫瓦级)同单片机连接， 脉冲激光器再与第一声光调制器、 透镜、 第二声光 调制器依次连接。 0006 本发明专利的激。
9、光灭虫设备中 CCD 视角为 120， 用一个旋转步进电机连接设备， 这样可以形成一种全景扫描。每隔一段时间转动 120拍摄一张背景照片为 N1。如果在 这段时间内没有害虫飞入则 CCD 处于休眠状态 ； 以蚊子为例其翅膀振动频率约为 600Hz， 如果在这段时间内有蚊子飞入音频接受器范围内时， 音频接收器接收到蚊子振动翅膀的频 率。CCD 开始连续两次闪光拍出两组数据， 分别为 N2， N3。进行做差运算 N4 N2-N1,N5 N3-N2， 通过 N4 就可以找出背景与第一次拍摄的不同点， 通过 N5 就可以算出蚊子的位置和 飞行速度。对这些点进行去同存异后就得到差值角坐标。启动脉冲激光发。
10、出一束脉冲激 光， 激光通过第一声光调制器， 利用声光效应所产生的布雷格衍射的特点， 实现对激光束传 说 明 书 CN 103783016 B 3 2/2 页 4 播方向的控制， 发散激光通过凸透镜后在焦点处形成汇聚光， 将光线进行纵向偏转到指定 的角度， 传到第二声光调制器上， 将光进行横向偏转， 将 CCD 采集到得蚊子击落。 0007 本发明专利可以实现对目标害虫的筛选判断， 在短时间内实现害虫位置和速度的 判断， 通过激光迅速击灭害虫。整个过程迅速安全， 对人身安全健康和环境毫无影响。 附图说明 0008 图 1 为激光灭虫设备结构图 0009 图中 1 声频接收器 2CCD 图像传感。
11、器 3 脉冲激光源 4 透镜 5 第一声光调制器 6 第 二声光调制器 0010 图 2 为激光灭蚊设备三维图。 0011 1、 声频接收器， 2、 CCD， 0012 3、 脉冲激光源， 4、 透镜， 0013 5、 第一声光调制器， 6、 第二声光调制器。 具体实施方式 0014 本发明专利附图1中激光灭虫设备的CCD图像传感器2视角为120， 用一个旋转 步进电机连接设备， 每隔一段时间转动120， CCD图像传感器2可以形成一种全景扫描。 由 于每种害虫飞行时翅膀振动频率不同， 根据所需消灭害虫的种类， 可以在单片机设定特定 害虫翅膀的振动频率。当有音频信号进入监控空间时， 音频接收器。
12、 1 开始接受音频信号， 通 过单片机数据处理与已设定的该害虫翅膀特定振动频率数据进行比对， 如果数据结果不一 致， 证明发出该频率信号的不是激光灭虫设备的目标害虫， CCD 图像传感器 2 继续处于休眠 状态。 如果数据结果一致， 说明发出该频率信号的为该类目标害虫， 单片机传输工作信号给 CCD 图像传感器 2， CCD 图像传感器 2 拍摄图片 N1。间隔 10 毫秒后 CCD 图像传感器 2 以相 同间隔时间拍出两组数据， 分别为 N2， N3。单片机进行做差运算 N4 N2-N1,N5 N3-N2， 通过 N4 就可以找出背景与第一次拍摄的不同点， 通过 N5 就可以算出害虫的位置和飞行速 度。 对这些点进行去同存异后就得到差值极坐标， 即在监控空间中该目标害虫的空间坐标。 声光调制器的工作原理是利用声光效应所产生的布雷格衍射的特点， 实现对激光束传播方 向的控制。单片机启动脉冲激光 3 发出一束脉冲激光， 激光通过凸透镜 4 将光线在焦点处 进行汇聚， 发射给垂直放置的第一声光调制器 5 进行纵向偏转到指定的角度， 再传到水平 放置的第二声光调制器 6 上， 经横向偏转的激光将 CCD 采集到得的害虫击落。 说 明 书 CN 103783016 B 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103783016 B 5 。