通过主动机器人搅拌实现水陷阱中自动害虫计数：针对遮挡问题
机器人学
2026-03-10 v2 计算机视觉与模式识别
摘要
现有的基于图像的害虫计数方法依赖于单张静态图像，容易在遮挡情况下产生不准确的结果。为此，本文提出一种通过主动机器人搅拌实现水陷阱中自动害虫计数的方法。首先，开发了基于自动化机器人机臂的搅拌系统，用于重新分布害虫位置，以显露被遮挡的个体，从而实现计数。随后，研究不同搅拌模式对害虫计数性能的影响。设计并评估了六种搅拌模式，覆盖不同害虫密度情景，以识别最佳方案。最后，提出一种基于计数置信度的启发式闭环控制系统，用于自适应速度搅拌，根据连续帧之间计数置信度平均变化率调整搅拌速度。实验结果表明，四圆形搅拌模式为最佳方案，实现了整体平均绝对计数误差最低的 4.384，以及最高的 0.721 平均计数置信度。与恒定速度搅拌相比，自适应速度搅拌可减少最高达 44.7% 的任务执行时间，并在不同害虫密度情景下实现更稳定的性能。此外，与基于单张静态图像的计数方法相比，在遮挡严重的高密度情景下，本文提出的害虫计数方法可将平均绝对计数误差降低最高达 3.428。
引用
@article{arxiv.2510.21732,
title = {Automated Pest Counting in Water Traps through Active Robotic Stirring for Occlusion Handling},
author = {Xumin Gao and Mark Stevens and Grzegorz Cielniak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21732},
year = {2026}
}