Insectes volants Détection et classification des capteurs peu coûteux

Résumé

Nous avons proposé un système qui utilise des capteurs de pseudo-acoustique non invasives peu coûteuses optiques pour détecter automatiquement et avec précision, compter, et classer les insectes en fonction de leur son volant volant.

Résumé

Un système non invasif peu coûteux qui pourrait classer avec précision les insectes volants aurait des implications importantes pour la recherche entomologique, et permettre le développement de nombreuses applications utiles dans le vecteur et la lutte antiparasitaire à la fois pour l'entomologie médicale et agricole. Compte tenu de cela, les soixante dernières années ont vu de nombreux efforts de recherche consacrés à cette tâche. À ce jour, cependant, aucun de ces recherches ont eu un impact durable. Dans ce travail, nous montrons que les capteurs optiques pseudo-acoustique peuvent produire des données de qualité supérieure; que des fonctionnalités supplémentaires, à la fois intrinsèque et extrinsèque au comportement de vol de l'insecte, peut être exploitée pour améliorer la classification des insectes; une approche de classification bayésienne permet d'apprendre efficacement des modèles de classification qui sont très robustes au sur-apprentissage, et un cadre de classification générale permet d'intégrer facilement un nombre arbitraire de fonctionnalités. Nous démontrons des résultats avec des expériences à grande échelle qui éclipsent tous les travaux antérieurs CombiNed, tel que mesuré par le nombre d'insectes et le nombre d'espèces considérées.

Introduction

L'idée de classer automatiquement les insectes en utilisant le son accessoire de leur vol remonte aux premiers jours de l'informatique et de l'équipement d'enregistrement audio disponible dans le commerce ^1. Cependant, peu de progrès ont été réalisés sur ce problème dans les décennies suivantes. L'absence de progrès dans cette poursuite peut être attribuée à plusieurs facteurs connexes.

Tout d'abord, le manque de capteurs efficaces a fait la collecte de données difficile. La plupart des efforts de collecte de données ont utilisé des micros acoustiques ^2-5. De tels dispositifs sont extrêmement ....

Protocole

1. insectes Colony et Elevage

1. Mosquito Colony et Elevage
   1. Tarsalis arrière Culex, Culex quinquefasciatus, stigmatosoma Culex, Aedes et adultes aegypti de colonies de laboratoire, qui provenaient sauvages capturés individus.
   2. Les larves de moustiques arrière dans des casseroles en émail dans des conditions standard de laboratoire (27 ° C, 16: lumière 8 h: noir [LD] le cycle avec des périodes crépuscule / l'aube 1 h), et les ad libitum nourrir sur un mélange de terre pour rongeur et la levure de bière (3: 1, v: v).
   3. Recueillir moustiques pupes dans 200 ml tasses, et les placer dans les chambre....

Résultats

Deux expériences sont présentés ici. Pour les deux expériences, les données utilisées ont été échantillonnées au hasard à partir d'un ensemble de données qui contient plus de 100.000 objets.

La première expérience démontre la capacité du système de classification proposé de classer avec précision les différentes espèces d'insectes / sexes. Comme la précision de la classification dépend des insectes pour être classé, un seule valeur absolue pour la précision de classification ne sera pas de d.......

Discussion

Le cadre capteur / classification décrit ici permet la classification peu coûteuse et évolutive des insectes volants. Les précisions atteignables par le système sont suffisantes pour permettre le développement de produits commerciaux bien et pourrait être un outil utile dans la recherche entomologique.

La possibilité d'utiliser, peu coûteux capteurs non invasifs pour classer automatiquement et avec précision les insectes volants aurait des implications importantes pour la recherche entom.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Enregistreur audio : ICD-PX312	Sony	4-267-065-11(2)	Avec une mémoire supplémentaire microSD de 8 Go
	Insectary Lee’s Aquarium & Produits pour animaux de compagnie.	20088 HerpHaven®, Grand Rectangle	14 1/2 » de long x 8 3/4 » de large x 9 3/4 » de haut. Modifié pour abriter les insectes.
Générateur de lignes laser, 650 nm (rouge)	Apinex (www.apinex.com)	LN60-650	5 mW. Il s’agit d’un laser de faible puissance, similaire au pointeur laser d’un enseignant.
	TEFD4300 PHOTODIODE À BROCHES, 650NM, 20DEG, T1	TEFD4300	Nous avons créé un réseau personnalisé de 15 de ces photodiodes câblées en parallèle.
Convertisseur analogique-numérique circuit intégré	Fabriqué sur mesure dans notre laboratoire		Nous avons fabriqué cet article nous-mêmes, mais un produit commercial facilement disponible, Gino PCF8591 AD / DA Converter, offre les mêmes fonctionnalités.