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光传感器检测出在枣椰子上咬食的幼虫

被称为最具破坏力的枣椰子害虫的红甲虫每年在全球造成数百万美元的经济损失。现在,沙特阿拉伯的一个小团队发现了一种经济有效的方法,该方法使用激光脉冲来检测侵染的早期阶段,从而为农民提供了足够的时间来保存树木。

在红棕象甲是甲虫为食的飞行,并奠定椰枣内的鸡蛋。KAUST研究科学家Islam Ashry解释说,到象鼻虫成虫在树木上造成明显的苦恼迹象时,为时已晚。他说:“目前有几种方法可用来检测红掌象鼻虫的侵染,但在大型棕榈养殖场中并不可靠或不可行。” 这些方法包括使用嗅探犬,通过计算机断层扫描对树木进行筛选以及将声音探针插入树的树干以检测象鼻幼虫的咀嚼声。

在阅读有关这些侵害的破坏性影响的文章时,KAUST Boon S. Ooi教授认识到他在光子学方面的工作可能是有意义的。他解释说:“光纤可以有效地检测到几公里远的微弱声音。” 他与沙特阿拉伯环境,水和农业部的Yousef Al-Fehaid合作,领导了一个研究小组,研究光纤是否可以作为一种经济有效的非侵入性手段来检测由鼻咽部发出的非常早的咀嚼声音。幼虫。

他们开发了一种方法,该方法涉及将激光脉冲从传感设备发送到光纤中,该光纤可以缠绕在大面积的多棵树的树干上。声音与光纤内部的光信号相互作用,从而改变其频率。光纤将数据反馈到传感器中,从而可以相对准确地告知农民哪些树木健康,哪些树木受到侵害。

在使用他们的系统之前,研究人员记录了12天大的幼虫以识别其声音特征。他们还记录并识别了典型背景噪音(如风和鸟声)的声音特征。声音的频率足够不同,以至于它们可以对它们的传感器应用一个过滤器,以消除最不相关的噪声。他们还开发了一种算法,可以分析输入信号以消除幼虫噪声。

基于实验室的对小树的测试表明,该系统可靠地将健康树与受感染树区分开。

KAUST研究科学家袁茂说:“我们的传感器可以用10公里长的光纤提供24/7,低成本,24小时无损,同时监视的大约1000 棵棕榈树,可以检测到幼龄为12天的幼虫。” 。

该团队接下来计划在大型露天农场中部署其传感系统。“这将需要对系统进行修改,以包括可以丢弃这些环境中发现的噪声的高级信号处理技术,” Ashry说。

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