“虫脸识别”：害虫，来刷个脸！

程醉

在长势喜人的辣椒地里，一只芜菁伸了伸懒腰，从睡梦中醒来。这是一只成虫，它以各种植物的叶片、花瓣和果实为食，是名副其实的害虫。仔细观察就会发现，它的头部为红色，两个角质前翅上各有一条黄白相间的条纹。原来，这家伙是节肢动物门、鞘翅目、芜菁科的豆芜菁。

就在这只豆芜菁活动完筋骨，准备对着辣椒刚刚结出的嫩果大快朵颐时，正在帮家长干农活的孩子发现了它。“萤火虫，萤火虫，这里有一只萤火虫！”他兴奋地喊了起来，一把抓住了这只小虫子。没想到的是，抓到虫子的那只手立刻就感觉到一阵火燎般的刺痛。原来，豆芜菁能分泌一种叫“斑蝥素”的刺激性化学物质。人一旦接触到斑蝥素，不但会感觉疼痛难忍，皮肤上还会出现大量水泡。

熟悉农事的孩子为什么会把豆芜菁错认为萤火虫呢？这是因为豆芜菁和萤火虫长得很像，不仅颜色、大小相差不大，而且个头儿都很小，体长不过1～20毫米，如果不仔细辨认，很容易混淆。

那么，有没有能够帮助我们准确辨识害虫的高科技手段呢？答案是肯定的。那就是由中国科学院合肥智能机械研究所研制的、已经在我国数省推广应用的“虫脸识别”技术。

虫“脸”何在

“虫脸识别”技术类似我们常用的人脸识别技术，就是利用人工智能来辨识图片中昆虫的种类、数量，再配合当地的温湿度等环境要素信息，综合评估出这种害虫对于农作物可能造成的危害程度。其整个工作流程也是由拍摄、上传、分析以及反馈等步骤构成。

不过，昆虫们的“脸”在哪里？或者说哪些部位称得上是它们的“脸”呢？

人的脸上有眼睛、鼻子、嘴巴等五官，自然一目了然。昆虫则不同，蟋蟀的耳朵长在腿上，有一种凤蝶的屁股上也长有眼睛；并且，所有的昆虫都没有鼻子，只能依靠触角来分辨气味。坦率地说，昆虫们想要“刷脸支付”，其实还是一件挺麻烦的事情。

那么，我国的科学家又是如何让计算机能够识别昆虫们的“脸”呢？

答案其实也很简单，那就是给昆虫们拍一些全身特写，还必须是多角度的特写。这是因为在自然界里，有些昆虫的长相非常相似。比如，园林害虫—美国白蛾的成虫和柳毒蛾的成虫就非常相似。两者除了触角和腿上的环斑不同之外，只是在体形上略有差异，即便是经验丰富的园林工人，有时候也难免认错。防治这两种害虫时，在使用的药物种类、剂量、时间等方面略有不同，所以，利用“虫脸识别”技术辨别这两种害虫时，必须给它们拍几张不同角度的特写，以便人工智能软件在后期分析时能够及时、准确地做出判断。

不断完善

那么，“虫脸识别”技术会不会出错呢？

当然会。因为谁都无法保证自己的技术、软件、设备永远不会出错，就连发射火箭、卫星也有那么几次“马失前蹄”的时候。实事求是地说，“虫脸识别”技术出现错判，主要是由于拍摄的照片受到逆光、阴影、分辨率等影响而导致局部细节不够清晰。同时，有些害虫的体形实在太小，比如，森林害虫—红脂大小蠹的成虫只有几毫米长，普通的手机、照相机难以将它们拍摄清楚。此外，对于数据库里暂时未被收录的害虫，“虫脸识别”技术自然也就认不出来。

今年3月，我国海关在例行检查时发现了数百个底部垫有湿润棉花的塑料管，里面各有一只个头儿挺大的蚂蚁。利用现有的“虫脸识别”技术无法判断它们是否属于害虫。后來，在生物学家的帮助下，才最终认定它们是“大头收获蚁”。

大头收获蚁是昆虫纲、膜翅目、蚁科、切叶蚁亚科、收获蚁属的一种昆虫。虽然它们本身对农作物没什么危害，却会为了获得危害柑橘、菠萝等植物的害虫分泌的蜜液而对这些害虫进行保护。大头收获蚁如今被很多人当作“异宠”来饲养，却不知它们属于间接性害虫。一旦扩散到野外，后果不堪设想。

由于我国野外并没有大头收获蚁这种外来的害虫，所以在目前的“虫脸识别”数据库里也没有它们的资料；不过，随着数据库的不断完善，在不久的将来，全世界绝大部分害虫都会被“记录在案”。

助农帮手

水稻是我国主要的粮食作物之一，在全国很多地区都被大面积种植。危害水稻的最常见害虫是昆虫纲、鳞翅目、螟蛾科、蛀禾螟属的稻螟虫，它们的幼虫会在稻茎、叶鞘内取食，俗称钻心虫。每年冬季，稻螟虫的幼虫躲在收割后的稻桩中越冬，因此，每年冬天，农技人员都会到水稻田里实地抽查，以预估来年稻螟虫的危害程度。

这项工作既辛苦，又存在对害虫危害程度预估不准的情况。使用“虫脸识别”技术之后，不但大大减轻了农技人员的工作量，而且在具体判断这些潜伏在稻桩里的害虫究竟是螟蛾科的二化螟、三化螟、台湾稻螟，还是夜蛾科的大螟，提供了更为及时和准确的信息。对于接下来的稻螟虫防治工作，农技人员更加得心应手。

瓢虫是我们熟悉的一种昆虫，它们颜色艳丽，身上常带有黄、黑、红等颜色的斑纹。其实，我们所说的瓢虫是昆虫纲、鞘翅目、瓢甲科有圆形突起的甲虫的通称。其中，七星瓢虫喜吃蚜虫，是大名鼎鼎的益虫；十星瓢虫、茄二十八星瓢虫、马铃薯瓢虫等是吃农作物叶子的害虫。虽然通过它们体表的星斑似乎很容易加以分辨，但属于益虫的瓢虫还有六条瓢虫、龟纹瓢虫、异色瓢虫等。若非专业人士，在野外仅凭肉眼要分辨一只瓢虫是敌是友，确实不太容易。有了“虫脸识别”技术，人们便可以轻松识别它们。只要拿出手机给它们拍上几张不同角度的特写照片，然后通过相关APP将照片上传，待人工智能辨识之后，就会立即将信息通过手机反馈给用户。

目前，“虫脸识别”技术已经在安徽、江西等省市得到推广应用。科技正在不知不觉间改变着我们的工作和生活。

【责任编辑】赵 菲