Uso de arrays de micrófonos para la detección y localización espacial de insectos xilófagos en estructuras de madera

Description

Abstract (English)

This work presents a system for the detection and localization of the presence of active larvae of xy-lophagous insects inside wooden structures using an extensive array of MEMS microphones. This sys-tem, in a first phase, continuously detects the activity of the larvae by means of frequency filtering and a sliding energy estimator, and subsequently, in a second phase, generates a set of segmented signals of short duration with which it obtains the spatial location of the larvae, using the basic delay-sum beam-forming algorithm. Tests performed with Hylotrupes bajulus L. larvae (house longhorn beetle) inside pieces of Pinus syilvestris L. wood demonstrate that detection and localization of multiple larvae is possible, as well as tracking their internal trajectory. The aim of this system is to help control uninten-tional infestations in the international timber trade, as well as in museums and other places where the protection of heritage timber is necessary. With this type of system, selective, specific, and localized treatments could be carried out to combat these infestations and verify their success. 

Abstract (Portuguese)

Este trabalho apresenta um sistema para a detecção e localização da presença de larvas ativas de insetos xilófagos dentro de estruturas de madeira, utilizando uma extensa matriz de microfones MEMS. Este sistema, em uma primeira fase, detecta continuamente a atividade das larvas por meio de filtragem de frequência e um estimador de energia deslizante e, subsequentemente, em uma segunda fase, gera um conjunto de sinais segmentados de curta duração com os quais obtém a localização espacial das larvas, utilizando o algoritmo básico de beamforming de soma de atrasos. Testes realizados com larvas de Hylotrupes bajulus L. (besouro-longicórnio-da-casa) dentro de pedaços de madeira de Pinus syilvestris L. demonstram que é possível detectar e localizar várias larvas, bem como rastrear sua trajetória interna. O objetivo deste sistema é ajudar a controlar infestações não intencionais no comércio internacional de madeira, bem como em museus e outros locais onde é necessária a proteção do patrimônio madeireiro. Com este tipo de sistemas, tratamentos seletivos, específicos e localizados poderiam ser realizados para combater essas infestações e verificar seu sucesso.