Automated size measurements of Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) with simple image-based methodology

Abstract

Measurements of insect external morphology are important to understanding species ecology, biology, and systematics. Precise measurement of width and length can be laborious and time-consuming. Here, we explored an automated approach to insect measurement using an image-based method with adult Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) as a model. Wild-collected H. halys length and width were measured from their ventral side manually with calipers and compared with automated measurements derived from smartphone images. The comparison between manual methods and our automated approach yielded R2 values of 0.69 and 0.84 for width and length, respectively, indicating that an image-based measurement method has potential for usage in future entomological studies. Automated sizing using this image-based method has the potential to reduce the time and costs of performing insect morphological measurements.

Sumario

Las mediciones de la morfología externa de los insectos son importantes para comprender la ecología, la biología y la sistemática de las especies. La medición precisa de ancho y largo puede ser laboriosa y llevar mucho tiempo. Aquí, exploramos un enfoque automatizado para la medición de insectos utilizando un método basado en imágenes con adultos de Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) como modelo. Se midieron la longitud y el ancho de H. halys recolectados en la naturaleza desde su lado ventral manualmente con calibradores y se compararon con mediciones automatizadas derivadas de imágenes de teléfonos celulares inteligentes. La comparación entre los métodos manuales y nuestro enfoque automatizado arrojó valores R2 de 0,69 y 0,84 para el ancho y el largo, respectivamente, lo que indica que un método de medición basado en imágenes tiene potencial para su uso en futuros estudios entomológicos. El sistema automatizado de determinar dimensiones basado en imágenes tiene el potencial de reducir el tiempo y los costos de realizar mediciones morfológicas de insectos.

Key Words: brown marmorated stink bug; computer vision; morphology

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