虫害图像自动化智能分析系统设计
摘要
为解决食品厂区难以对虫害进行检测与识别的问题，文章设计了一种自动化虫害图
像智能分析系统。系统实现了对虫害目标的实时检测，能广泛应用于农业生产、食品加
工、虫害监测等方面。因此，自动化虫害图像智能分析系统的设计与实现具有重要的应
用意义。
文章分析了设备的实际使用环境，针对紫外捕虫灯设备设计了专用的自动化虫害图
像分析系统。系统基于STM32和树莓派等嵌入设设备，完成了无线摄像头与电机驱动
模块设计。在不改变厂区现有结构的基础上，设计了相应的机械结构，以便于设备的安
装与更换。在电脑端设计了专用的软件以操作该系统并将结果可视化。软件能实时控制
无线摄像头结构，对摄像头拍摄的虫害图片进行识别并将信息进行存储。能通过该软件
查看虫害情况并对虫情进行分析与预测。对所设计系统进行了测试并对结果进行了展示，
证明了系统的有效性与鲁棒性。
文章分析了虫害数据集的特点，通过图像处理和数据增广等手段等到了可用的数据
集。针对该数据集设计了一种新的卷积神经网络模型，该模型以Faster-RCNN网络结构
为基础，结合残差网络、特征金字塔结构和混合注意力机制等网络结构。改进网络充分
利用图像的特征信息，提高卷积神经网络对虫害图像的检测效果。对所提出算法进行了
5%
对比实验以及消融实验，在加入该算法后网络的检测精度提升了约，召回率提升了
约10%，通过该实验证明了改进算法能有效提高网络性能。
文章针对现有农业虫害问题，构建了虫害数据集，提出了切实有效的目标检测网络
模型，设计了一种能实际应用的嵌入式系统。通过算法对比实验与系统测试实验证明了
设计的可行性，表明设计的系统能实时完成虫害的检测与识别工作，且检测精确度达到
要求。
关键词：农业系统；虫害识别；深度学习；混合注意力机制
虫害图像自动化智能分析系统设计
Abstract
Inordertosolvetheproblemofdetectingandidentifyinginsectpestsinthefoodfactory,
thearticlehasdesignedanintelligentanalysissystemforautomatedinsectpests.Thesystem
hasachievedreal-timetestingofpesttargets,whichcanbewidelyusedinagricultural
production,foodprocessing,andpestmonitoring.Therefore,thedesignandrealizationofthe
intelligentanalysissystemofautomatedinsectpestshaveimportantapplicationsignificance.
Thearticleanalyzestheactualuseenvironmentoftheequipment,andhasdesigneda
dedicatedautomatedinsectimageanalysissystemforultravioletinsectcatcherequipment.
BasedonSTM32andRaspberryPi,thesystemhascompletedthedesignofwirelesscameras
andmotordrivemodules.Onthebasisofnotchangingtheexistingstructureofthefactory,the
correspondingmechanicalstructureisdesignedtofacilitatetheinstal