15、基于计算机视觉的蜜蜂活动与健康监测方法

基于计算机视觉的蜜蜂活动与健康监测方法

1. 引言

蜜蜂作为授粉者，对农业和更广泛的生态系统至关重要。然而，近年来，包括蜜蜂（apis mellifera）和许多种类的大黄蜂（bombus）在内的许多蜜蜂物种数量在欧洲和北美等地严重下降。造成这种下降的因素有很多，如杀虫剂、污染、捕食者、寄生虫、疾病，甚至电信中使用的微波电磁信号等。

为了阻止蜜蜂数量的严重下降，更好地了解蜜蜂在现代环境中的生活，监测和保护蜂群的健康变得尤为重要。本文提出并评估了一种基于计算机视觉技术的方法，用于监测蜂巢出入口附近蜜蜂的活动，尝试统计在给定时间间隔内接近和离开蜂巢的蜜蜂数量。这有助于监测蜂巢附近蜜蜂的活动水平，判断蜜蜂的行为是否正常，还能早期发现蜂巢因疾病、寄生虫或捕食者等原因而严重衰退的情况，从而促进蜜蜂种群的健康发展。

2. 相关前期工作

过去，有许多作者提出了使用各种电子传感器技术远程监测蜂群的不同方法。

2.1 无线电跟踪

虽然无线电跟踪（使用附着在身体上的微型发射器或无源 RFID 标签）几十年来一直用于监测大型动物或鸟类的运动，但由于昆虫体型小、体重轻，该技术较晚才应用于昆虫。Hayashi 和 Nakane 首次将其应用于跟踪鱼蛉（protohermes grandis）幼虫，此后该方法被应用于跟踪包括蜜蜂在内的各种昆虫。

2.2 声学监测

对蜂群的声学监测至少从 20 世纪 60 年代就开始了，近年来被用于研究蜂群分蜂和蜂王缺失等重要现象。此外，监测蜂巢内育雏温度以预测分蜂等方法也被广泛使用。

2.3 计算机视觉监测

然而，监测飞