CN105628625A - 种蛋胚胎生命特征自动识别设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备及方法，包括输送装置，所述输送装置为两条同步运行的输送带，所述种蛋胚胎生命特征自动识别设备还包括光谱信号检测装置，所述光谱信号检测装置包括底板、顶板以及连接在所述底板和顶板之间的两侧板，所述输送带穿过由所述底板、顶板以及两侧板围成的通道，所述底板的上表面设置有光源，所述顶板的下表面上与所述光源相镜像对称的位置处设置有光电传感器，所述顶板上还固定有主板，所述主板上设置有光谱信号采集处理电路和数据处理器，本发明的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，检测结果可靠，精度高，设备采用自动控制，检测效率高。

Description

种蛋胚胎生命特征自动识别设备及方法

技术领域

本发明涉及一种光谱检测技术领域，具体的说，涉及一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备及方法。

背景技术

目前，国内孵化场对于种蛋胚胎发育状态的识别方式主要有人工识别和机器识别两种方式，其中人工识别主要是采用手持式照蛋器对孵化盘中的种蛋进行照蛋以识别种蛋胚胎发育情况，人工识别的方式速度慢，费时费力；目前也有采用激光照蛋技术，用于识别无精蛋和15天前的死胚蛋以及活胚蛋，速度快，效率高，在很大程度上满足了用户的需求，但采用激光照蛋技术只能识别出无精蛋和前期死胚蛋，对于后期死胚及臭蛋无法识别，因此，无法百分百的将活胚和死胚区分开。

发明内容

本发明为了解决现有种蛋胚胎生命特征主要靠人工识别，效率和精确度低的问题，提出了一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备和识别方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括输送装置，所述输送装置为两条同步运行的输送带，所述种蛋胚胎生命特征自动识别设备还包括光谱信号检测装置，所述光谱信号检测装置包括底板、顶板以及连接在所述底板和顶板之间的两侧板，所述输送带穿过由所述底板、顶板以及两侧板围成的通道，所述底板的上表面设置有光源，所述顶板的下表面上与所述光源相镜像对称的位置处设置有光电传感器，所述顶板上还固定有主板，所述主板上设置有光谱信号采集处理电路和数据处理器，所述光电传感器与所述光谱信号采集处理电路电连接，所述光谱信号采集处理电路与所述数据处理器电连接。

进一步的，按照所述输送带的运行方向，输送带依次经过所述光谱信号检测装置的入口和出口，所述光谱信号检测装置的入口和出口处分别设置有一挡板，所述挡板在各自的驱动装置驱动下在竖直方向做上下运动，所述驱动装置位于所述输送带的下方，所述挡板向上运动时，从两条输送带之间的缝隙中伸出至所述输送带所在平面以上，用于挡住放置有种蛋的蛋盘不再跟随输送带运动，所述挡板向下运动时，收缩至所述输送带所在平面以下。

进一步的，所述两侧板的表面设置有遮光层。

进一步的，所述光谱信号检测装置的入口和出口处分别设置有含铅防护橡胶条，所述含铅防护橡胶条固定于所述顶板上。

进一步的，所述两侧板的内侧设置有用于对蛋盘定位的定位装置。

进一步的，所述定位装置包括激光发射器和光电传感器，所述激光发射器固定在其中一侧边的内壁上，所述光电传感器固定在另外一侧边的内壁上，与所述激光发射器镜像对称。

进一步的，所述顶板还铰接有上盖。

本发明同时提出了一种种蛋胚胎生命特征自动识别方法，包括如前任一项所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括以下步骤：

（1）、光源对种蛋进行照射，光电传感器采集透射过种蛋的光信号，并将所采集的光信号转换为电信号发送至光谱信号采集处理电路；

（2）、光谱信号采集处理电路将接收的信号进行处理，得到光谱并发送至数据处理器；

（3）、数据处理器将所接收的光谱与未经过种蛋照射的光谱进行比较，根据所接收的光谱在时间和相位上的偏移量判定种蛋胚胎生命特征。

进一步的，所述步骤（3）中，种蛋胚胎生命特征判定方法如下：

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，并且所接收的光谱中带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为活胚蛋;

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为死胚蛋；

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量小于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为无精蛋，其中，△T1不小于零。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，通过对种蛋进行照射，并对透射过种蛋的光信号进行光谱分析，根据种蛋胚胎不同的生命特征情况所导致光谱偏移量不同的原理，即可相应实现对种蛋胚胎生命特征的检测识别，检测结果可靠，精度高，设备采用自动控制，检测效率高。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的种蛋胚胎生命特征自动识别设备的一种实施例结构示意图；

图2是图1的其他方位示意图；

图3是图1的右向视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，如图1所示，本实施例提出了一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括输送装置，所述输送装置为两条同步运行的输送带11a和11b，本实施例的种蛋胚胎生命特征自动识别设备还包括光谱信号检测装置12，所述光谱信号检测装置包括底板121、顶板122以及连接在所述底板121和顶板122之间的两侧板123，输送带11a和输送带11b穿过由所述底板121、顶板122以及两侧板123围成的通道，所述底板121的上表面设置有光源（由于角度原因图中未示出），所述顶板122的下表面上与所述光源相镜像对称的位置处设置有光电传感器（由于角度原因图中未示出），所述顶板122上还固定有主板13，所述主板13上设置有光谱信号采集处理电路14和数据处理器15，所述光电传感器与所述光谱信号采集处理电路14电连接，所述光谱信号采集处理电路14与所述数据处理器15电连接。本实施例的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，通过对种蛋进行照射，并对透射过种蛋的光信号进行光谱分析，根据种蛋胚胎不同的生命特征情况所导致光谱偏移量不同的原理，即可相应实现对种蛋胚胎生命特征的检测识别，检测结果可靠，精度高，设备采用自动控制，检测效率高。

为了确保检测精确，光源照射种蛋然后由光电传感器采集透射的光信号，需要将种蛋经过光谱信号检测装置12时停留一段时间，然而输送带是匀速的，制动程序复杂，不适合频繁控制输送带启停，因此，本实施例中按照所述输送带的运行方向，输送带依次经过所述光谱信号检测装置12的入口12a和出口12b，所述光谱信号检测装置12的入口和出口处分别设置有一挡板，如图3中所示，为位于光谱信号检测装置12的出口12b处的挡板13，所述挡板13在驱动装置14驱动下在竖直方向做上下运动，所述驱动装置14位于所述输送带的下方，所述挡板13向上运动时，从两条输送带之间的缝隙中伸出至所述输送带所在平面以上，用于挡住放置有种蛋的蛋盘不再跟随输送带运动，所述挡板13向下运动时，收缩至所述输送带所在平面以下，蛋盘可以自由通过，其中，由于蛋盘在输送带上是连续设置的，当进入光谱信号检测装置12内的蛋盘定位好开始检测时，位于光谱信号检测装置12的出口12b处的挡板用于挡住定位好的蛋盘不再输送带继续前行，位于光谱信号检测装置12的入口12a处的挡板则用于挡住位于其后的蛋盘在定位好的蛋盘接受检测时暂时不进入光谱信号检测装置12内，以防止挤撞到定位好的蛋盘。优选两个挡板同时动作，以确保检测顺利进行。

为了减少外界光线对光电传感器造成干扰，降低检测精度，优选在所述两侧板123的表面设置有遮光层，用于遮挡住外界光线进入光谱信号检测装置12内，其中遮光层可以设置在侧板123的内表面、外表面、或者两面均设置。

当采用激光作为光源时，为了防止激光外泄，对人身体健康造成危害，如图2所示，优选在所述光谱信号检测装置12的入口12a和出口12b处分别设置有含铅防护橡胶条17，用于挡住部分激光外泄，所述含铅防护橡胶条17固定于所述顶板122上。

由于光源及光电传感器在光谱信号检测装置12内的位置是固定的，因此，盛放有待检测种蛋的蛋盘需要定位，将光源及光电传感器正对准蛋盘内的种蛋时才可检测，优选在所述两侧板123的内侧设置有用于对蛋盘定位的定位装置，所述定位装置包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器固定在其中一侧边的内壁上，所述激光接收器固定在另外一侧边的内壁上，与所述激光发射器镜像对称。由于蛋盘内的种蛋是按矩阵式排列，激光发射器和激光接收器包括多组，每一组用于检测一行的种蛋，多行种蛋需要设置多组的激光发射器和激光接收器组。

为了保护主板13以及设置于其上的光谱信号采集处理电路14和数据处理器15等电子器件，防止落入灰尘难以清理，以及防止被潮湿空气腐蚀，如图1所示，所述顶板122上还铰接有上盖16。

实施例二，基于实施例一中的种蛋胚胎生命特征自动识别装置，本实施例提供了一种种蛋胚胎生命特征自动识别方法，包括实施例一中所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括以下步骤：

S1、光源对种蛋进行照射，光电传感器采集透射过种蛋的光信号，并将所采集的光信号转换为电信号发送至光谱信号采集处理电路；

S2、光谱信号采集处理电路将接收的信号进行处理，得到光谱并发送至数据处理器；

S3、数据处理器将所接收的光谱与未经过种蛋照射的光谱进行比较，根据所接收的光谱在时间和相位上的偏移量判定种蛋胚胎生命特征。

根据种蛋胚胎不同的生命特征情况所导致光谱偏移量不同的原理进行识别胚胎生命特征，光源透射过种蛋的光线经过折射和透射由光电传感器接收，光谱在时间和相位上造成偏移，活的胚胎具有心跳和胎动，因此，检测的光谱信号中还具有具有心跳等周期性信号和胎动等非周期信号，死胚蛋是已经进行发育，发育过程中死亡的蛋，因此，不具有心跳等周期性信号和胎动等非周期信号，可根据是否具有心跳等周期性信号和胎动等非周期信号判定是否是死胚蛋，此外，前期死胚、后期死胚以及臭蛋由于种蛋透光率不一致，从而导致光谱信号的偏移量不一致，根据偏移量的大小来区分前期死胚、后期死胚以及臭蛋。未受精的无精蛋内部仍然为包括蛋黄和蛋清的状态，因此，透光率最好，对光源发射光线进行折射，光谱在时间和相位上的偏移量最小，因此根据此原理判定出无精蛋。

优选的，在本实施例中，所述步骤S3中，种蛋胚胎生命特征判定方法如下：

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，并且所接收的光谱中带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为活胚蛋;

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为死胚蛋；

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量小于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为无精蛋，其中，△T1不小于零。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括输送装置，其特征在于，所述输送装置为两条同步运行的输送带，所述种蛋胚胎生命特征自动识别设备还包括光谱信号检测装置，所述光谱信号检测装置包括底板、顶板以及连接在所述底板和顶板之间的两侧板，所述输送带穿过由所述底板、顶板以及两侧板围成的通道，所述底板的上表面设置有光源，所述顶板的下表面上与所述光源相镜像对称的位置处设置有光电传感器，所述顶板上还固定有主板，所述主板上设置有光谱信号采集处理电路和数据处理器，所述光电传感器与所述光谱信号采集处理电路电连接，所述光谱信号采集处理电路与所述数据处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，按照所述输送带的运行方向，输送带依次经过所述光谱信号检测装置的入口和出口，所述光谱信号检测装置的入口和出口处分别设置有一挡板，所述挡板在各自的驱动装置驱动下在竖直方向做上下运动，所述驱动装置位于所述输送带的下方，所述挡板向上运动时，从两条输送带之间的缝隙中伸出至所述输送带所在平面以上，用于挡住放置有种蛋的蛋盘不再跟随输送带运动，所述挡板向下运动时，收缩至所述输送带所在平面以下。

3.根据权利要求2所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，所述两侧板的表面设置有遮光层。

4.根据权利要求3所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，所述光谱信号检测装置的入口和出口处分别设置有含铅防护橡胶条，所述含铅防护橡胶条固定于所述顶板上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，所述两侧板的内侧设置有用于对蛋盘定位的定位装置。

6.根据权利要求5所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，所述定位装置包括激光发射器和光电传感器，所述激光发射器固定在其中一侧边的内壁上，所述光电传感器固定在另外一侧边的内壁上，与所述激光发射器镜像对称。

7.根据权利要求1-4任一项所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，其特征在于，所述顶板还铰接有上盖。

8.一种种蛋胚胎生命特征自动识别方法，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的种蛋胚胎生命特征自动识别设备，包括以下步骤：

（1）、光源对种蛋进行照射，光电传感器采集透射过种蛋的光信号，并将所采集的光信号转换为电信号发送至光谱信号采集处理电路；

（2）、光谱信号采集处理电路将接收的信号进行处理，得到光谱并发送至数据处理器；

（3）、数据处理器将所接收的光谱与未经过种蛋照射的光谱进行比较，根据所接收的光谱在时间和相位上的偏移量判定种蛋胚胎生命特征。

9.根据权利要求8所述的种蛋胚胎生命特征自动识别方法，其特征在于，所述步骤（3）中，种蛋胚胎生命特征判定方法如下：

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，并且所接收的光谱中带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为活胚蛋;

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量大于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为死胚蛋；

所接收的光谱在时间和相位上的偏移量小于△T1，所接收的光谱中不带有周期性或者非周期变化，判定该种蛋为无精蛋，其中，△T1不小于零。