CN107404861A - 用于使至少一个活禽止动以记录特征振动光谱并且雌雄鉴定的设备 - Google Patents
用于使至少一个活禽止动以记录特征振动光谱并且雌雄鉴定的设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种使活禽的至少一个身体部分止动以记录特征振动光谱的设备，其中所述设备包括：用于插入待止动的所述身体部分的舒缓罩；至少一个设置用于使所述身体部分止动的能运动的保持臂；和传感器入口，所述传感器入口具有光通道，所述光通道用于引导由光源射入到被止动的身体部分上的激发光并且用于记录从被止动的所述身体部分向回散射的光。此外，本发明涉及一种用于鉴定活禽雌雄的装置和方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于使活禽的至少一个身体部分止动的设备，所述设备实现对特征振动光谱的记录，借助于所述振动光谱，尤其借助于拉曼光谱可无创地鉴定活禽的雌雄。此外，本发明涉及一种用于记录特征振动光谱以鉴定一个或多个活禽的雌雄的装置和方法。
本发明用于借助于振动光谱方法鉴定活禽的雌雄，优选直接对活禽鉴定雌雄，例如在供血良好的体区的具有高的DNA含量的区域中，尤其在喙和/或爪处。
背景技术
由于在养鸡场、杂交中的极强的专业化，对新孵化出的幼鸡，尤其一日龄幼鸡的雌雄鉴定是极其重要的。雌雄鉴定在蛋鸡生产中通常人工地或在视觉上根据泄殖腔形态、羽毛颜色或者特定的羽毛部分的羽毛形状来进行。
蛋鸡线的雄性幼鸡仅需要少量地饲养或者由于其基因不适合于喂肥并且直接在孵出之后作为副产品被分拣出来并且被杀死。
在当前所建立的手动地呈现泄殖腔的方法中，会引起受伤，这引起幼鸡损失，但至少会引起幼鸡生命力受限。此外，无法排除从动物到动物的交叉感染。此外，该方法引起动物的压力并且是相对成本高昂的。
根据泄殖腔形态通过检查者手动鉴定雌雄需要机械地呈现泄殖腔，其中在其它情况下隐藏的性征借助于压力向外翻出。新孵化出的幼鸡受伤或者细菌的传播，如已经在上文中所描述的那样，在此无法排除。此外，在观察对幼鸡的尽可能小心的处理的情况下的精确性直接与检查者个人的能力有关并且是不稳定的。
用于处理禽类的下喙以便在形态上改变喙特性，优选以便借助于舌保护器进行喙处理的设备和方法，在US 7,363,881 B2和WO 2005/046323 A中描述，其中所述设备具有禽头定位设备、无接触的放射能量的能量源和能量引导探针。所述设备此外具有舌控制凸缘，所述舌控制凸缘位于禽类头部定位设备附近，其中当禽类头部的下喙引导穿过喙容纳开口时，舌控制凸缘被压到禽类的在下喙附近的喉咙中。禽类头部定位设备具有第一主侧和第二主侧以及通过第一主侧和第二主侧形成的喙容纳开口，其中禽类头部定位设备要适合于靠近第一主侧定位禽类的头部，其中禽类头部的下喙的至少一个部段穿过喙容纳开口突出并且在禽类头部定位设备的第二主侧附近露出。能量引导探针引导无接触的能量源的能量，其中由无接触的能量源放射的能量射到下喙的至少一个部段上，所述部段在禽类头部定位设备的第二主侧附近露出。借助于所放射的能量，至少在下喙的子区域中的生物组织被杀死或萎缩，这直接或者随后导致喙特性的形态改变。
US 2004/0143278 A1涉及一种用于容纳活禽的头部的设备，其具有无接触地加热禽类的喙的装置。用于家禽的家禽承载器和约束方法从EP 2 381 885 B1中已知。
用于鉴定禽类雌雄的方法在DE 10 2007 013 107 A1中予以描述，其中待雌雄鉴定的禽类的与DNA相关的细胞材料借助于光来检查并且测量分子振动，其中检测分子振动的通过光产生的光谱并且与表示待检查的禽类类型的参考光谱的预设的以及雌雄特定的DNA结构进行比较，并且其中从这种光谱比较中猜中基于细胞材料的DNA含量的禽类的雌雄分类。在此，与DNA相关的细胞材料能够从禽类的幼羽的羽干中提取。在此存在一个问题：从幼禽的羽毛的羽干中获得DNA相关的细胞材料由于许多准备步骤和预备步骤是相对耗时的。
根据US 7,367,284 B2的自动的家禽饲养系统具有未详细描述的雌雄鉴定站。
发明内容
本发明尤其基于下述目的，提出一种用于使活禽的至少一个身体部分止动以记录特征振动光谱的设备，所述设备适当地构成为，使得能够从外部并且无创地在禽类身体部分的优选的部位处简单且安全地检测特征分子振动。借助于本发明，此外要实现用于快速、安全并且保护性地鉴定禽类雌雄的装置和方法。
这些目的通过权利要求的特征实现。根据本发明的一个方面，提供一种用于使活禽的至少一个身体部分止动以记录特征振动光谱的设备，其中所述设备具有：用于插入待止动的身体部分的舒缓罩；至少一个设置用于使身体部分止动的可运动的保持臂；和传感器入口，所述传感器入口具有光通道，用于引导由光源发射到被止动的身体部分上的激发光并且用于回引从被止动的身体部分向回散射的光。
舒缓罩可以具有至少一个留空部，所述留空部在很大程度上对应于待止动的身体部分的形状。传感器入口优选伸展穿过舒缓罩。
优选地，身体部分包括禽类的头部、喙和/或颈部，并且舒缓罩包括用于禽类的头部的留空部、用于禽类的喙的留空部和/或用于禽类的颈部的留空部，其中这些留空部优选构成呈舒缓罩形式的统一的空间。舒缓罩优选构成用于容纳禽类的头部的至少一个前部部分。
在此，至少一个可运动的保持臂设置在用于禽类的颈部的留空部的区域中。
优选地，所述设备此外具有第一陷光结构，所述第一陷光结构优选设置在传感器入口和用于头部的留空部之间，以便保护禽类的头部并且尤其保护禽类的眼睛免受激发光。
此外，所述设备能够具有头部支撑部分、喙包套部分和/或颈部支撑部分，其中用于禽类的头部的留空部被分配给头部支撑部分，用于禽类的喙的留空部被分配给喙包套部分，并且用于禽类的颈部的留空部被分配给颈部支撑部分。支撑和包套部分能够组成一个或多个材料块，闭合的光通道能够伸展穿过所述一个或多个材料块。
光通道能够伸展穿过头部支撑部分和/或喙包套部分至测量区(40)，所述测量区优选位于禽类的喙处，因为在该处能够最好地进行特征振动光谱的激发。光通道能够被引导直至大约到用于喙的留空部的上部的突出部的中间的区域上。颈部支撑部分优选与喙包套部分合并。
优选地，头部支撑部分能够具有头部容纳开口而喙包套部分能够具有喙容纳开口，所述头部容纳开口和喙容纳开口分别是舒缓罩的一部分。
所述设备此外能够具有第一吹扫空气入口，其中吹扫空气入口优选被引导穿过陷光结构和头部支撑部分并且通入到光通道中并且用于该处的清洁。
在喙包套部分处和/或在颈部支撑部分处此外能够存在用于保护禽类的第二陷光结构，其中优选第二吹扫空气入口引导穿过第二陷光结构，所述第二吹扫空气入口通入到光通道中。
优选地，在光通道中存在聚焦装置，例如呈镜头或者简单的会聚透镜形式的聚焦装置。光通道或传感器入口在此能够具有通向聚焦装置的入口，以便实现手动地设定聚焦装置。聚焦装置也能够被自动地控制。
至少一个可运动的保持臂能够构成为至少一个可运动的止动杠杆，构成为可旋转地安装的、匹配于头部部分的弓形的保持臂和/或棍棒状地构成，其中保持臂的运动优选以受控的方式触发和回引。至少一个可运动的保持臂优选以直线移动方式构成或者借助枢转执行的方式构成。
至少一个保持臂能够分别成对地设置，优选地，两个保持臂例如设置用于颈部的留空部的区域中。
所述设备此外能够具有至少一个用于以声音的方式减弱禽类活动性的扬声器，其中扬声器优选与至少一个保持臂连接或者设置在其上。
喙包套部分能够附加地具有至少两个用于禽类的鼻孔的留空部。
根据本发明的另一方面，所述设备此外具有用于记录特征振动光谱的单元，所述单元具有光源、传感器和评估单元。光源能够产生激发光，传感器能够检测向回散射的光，并且评估单元能够分析特征振动光谱。由于这种分析，能够执行对活禽的雌雄鉴定。本发明也涉及不带所描述的止动设备的这种单元或者与任意的用于使活禽止动的设备组合的这种单元。评估单元优选是拉曼光谱单元。
根据本发明的另一方面，提供一种用于根据特征振动光谱鉴定多个活禽的雌雄的装置，所述装置具有：环形部或者循环带；和至少两个与所述环形部或者循环带耦联的、用于使活禽止动的设备，尤其多个如在上文中所描述的那样的设备。优选地，该装置此外具有至少一个用于记录特征振动光谱的单元。优选地，在此使用拉曼光谱设备，所述拉曼光谱设备具有光源、传感器和评估单元。
至少两个止动设备优选安置在环形部或循环带的外边缘上，并且所述装置此外能够具有：用于为至少两个用于使活禽止动的设备供给能量的中央单元；用于为止动设备输送吹扫空气的单元，其中用于输送吹扫空气的单元优选围绕用于供给能量的单元；和至少一个分离单元。
此外，分离单元能够与雌雄判定评估单元连接并且优选具有至少一个第一传送带和至少一个第二传送带。
所述装置能够具有用于容纳待止动的禽类的和用于测量数据记录的预设的第一静止位置和用于借助于分离单元分离已经鉴定雌雄的禽类的预设的第二静止位置。
根据本发明的另一方面，提供一种用于鉴定活禽雌雄的方法，尤其利用如在上文中所描述的设备或者在上文中所描述的装置中的一个，其中所述方法包括下述步骤：使活禽的身体部分止动；利用光通道将激发光射到被止动的身体部分上；通过光通道回引从被止动的身体部分向回散射的光；记录和/或评估向回散射的光的特征振动光谱。此外，所述方法能够包括：利用至少一个化学计量法借助于特征振动光谱的评估来鉴定雌雄。
本发明用于借助于振动光谱法鉴定雌雄，优选无创地直接对活禽鉴定雌雄，例如在供血良好的身体区的具有无遮挡的高DNA含量的区域中，尤其在喙和/或爪处。
附图说明
接下来根据实施例和附图详细阐述本发明。
附图示出：
图1示出根据本发明的一个实施方式的设备的侧视图的示意图，
图2示出根据本发明的另一实施方式的设备的侧视图的示意图，
图3示出根据本发明的另一实施方式的设备的侧视图的示意图；
图4示出根据本发明的一个实施方式的设备的后视图的示意图，
图5示出根据本发明的一个实施方式的设备的后视图的示意图，
图6示出根据本发明的另一实施方式的设备的后视图的示意图，
图7示出根据本发明的一个实施方式的装置的俯视图的示意图，该装置具有根据图1至6中的一个图的多个设备，
图8示出根据本发明的另一实施方式的装置的俯视图的示意图，该装置具有根据图1至6中的一个图的多个设备，
图9示出根据本发明的两个测量信号的示意图，
图10示出根据本发明的一个实施方式利用化学计量法来鉴定活禽雌雄的示例性的流程图，以及
图11示出根据本发明的一个实施方式的根据图10的所计算出的分类的示例性的直方图。
具体实施方式
在图1中示出用于使活禽的至少一个身体部分止动以记录特征振动光谱的设备6的示意图。所述设备尤其适合于记录通过身体部分向回散射的光的特征振动光谱，以进行用于禽类雌雄鉴定的拉曼光谱分析。设备6具有至少一个材料块41，所述材料块具有传感器入口8，传感器入口具有用于将由(未示出的)光源发射的激发光39引导至测量区40并且用于回引向回散射的光的光通道23，在预设的测量区中从所述向回散射的光中能够提取特征分子振动。用于插入待止动的身体部分的舒缓罩35与测量区40相关联。此外，距舒缓罩35有预设的间距地设有至少一个设置用于使身体部分止动的、可运动的保持臂13、26。
舒缓罩35在深度上具有至少一个留空部14、15、16和/或17，所述留空部在很大程度上对应于至少一个待止动的身体部分的形状，例如头部。
材料块41优选由固体材料构成。
在下文中，在考虑喙、头部和颈部作为身体部分的情况下示例性地针对舒缓罩描述设备6。但是，根据本发明也包括用于容纳禽类的其它身体部分，例如一个爪或两个爪的舒缓罩。
用于止动的设备6在图1中的示意图中示出禽类的多个例如可借助于拉曼光谱检测的身体部分，其中所述身体部分包括禽类的头部、喙和颈部。设备6包括用于引导由(未示出的)光源发射的激发光的传感器入口8和用于记录至少由此被激发的分子振动的机构、用于禽类头部的留空部14、用于禽类喙的留空部15、用于禽类的颈部的留空部17和陷光结构9，所述陷光结构位于传感器入口8和留空部14之间。
留空部14、15和17构成呈至少用于禽类头部的前部部分的舒缓罩35形式的统一的空间。在用于颈部的留空部17的区域中和/或在喙容纳开口29的区域中设置有可运动地用以使禽类头部止动的保持臂13、26。
设备6此外包括：头部支撑部分20、喙包套部分21和颈部支撑部分22，所述头部支撑部分、所述喙包套部分和所述颈部支撑部分被分配有呈用于容纳至少禽类头部的前部部分的舒缓罩35的形式的下述留空部：头部支撑部分20被分配有用于禽类头部的留空部14，喙包套部分21被分配有用于喙的留空部15，颈部支撑部分22被分配有用于禽类的颈部或者禽类的身体的其它部分的留空部17。在传感器入口8中存在闭合的光通道23，所述光通道与头部支撑部分20和喙包套部分21连接并且必要时伸展穿过所述头部支撑部分和喙包套部分。颈部支撑部分22能够与喙包套部分21合并。在下侧，给头部支撑部分20分配用于禽类的头部的留空部14而至少在上侧，给所述头部支撑部分分配陷光结构9。在喙包套部分21中存在用于喙的留空部15。也存在如下可行性：将具有光通道23的传感器入口8从喙的下侧引至喙，并且例如利用喙的下侧来记录测量数据和借助于拉曼光谱法进行评估。在此，闭合的光通道能够伸展穿过颈部支撑部分22和/或喙包套部分21。
在图1中示出的光通道23大致居中地在用于喙的留空部15上从上方引导到喙上。优选地，光通道23在用于喙的留空部15中终止，使得光能够射到位于卵齿、喙的尖端和喙的上侧上的喙外皮之间的前部部分区域上并且从该处向回散射到光通道23中。
第一吹扫空气入口10引导穿过保护禽类眼睛的陷光结构9和头部支撑装置20，所述第一吹扫空气入口通入到光通道23中以在该处进行清洁并且能够由(未示出的)压缩空气源为所述第一吹扫空气入口输送压缩空气。
在图1中，优选在喙包套部分21处存在第二陷光结构24，所述第二陷光结构通入到光通道23中，其中第二吹扫空气入口25引导穿过第二陷光结构24用以以改进的方式对光通道23进行清洁，所述第二陷光结构同样能够由例如同一源输送压缩空气。
在图1中也在光通道23内部示出为入射和散射的光设置的聚焦装置11，例如呈镜头或简单透镜形式的聚焦装置。
匹配于待保持的身体部分例如后头部的保持臂13和26(在保持臂13之后被遮盖)在设备6上以可旋转安装的方式设置在颈部支撑部分22上，尤其距舒缓罩35有匹配的间距地设置在颈部支撑部分22上。止动设备具有至少一个用于固定头部的保持装置，其中至少一个保持臂要么中央将后头部保持就位，例如是匙状或者叉状的，要么以在侧向与所述设备连接的方式用作为后颈的区域中的支撑装置。在附图中示出保持臂13、固定保持器13b和可枢转的调整保持臂13a。调整保持臂13a的轮廓或形状匹配于所检查的禽类类型的个体解剖构造。
在图1中示意性地示出，传感器入口8中的光通道23具有用于执行镜头的聚焦的入口12。
在图2中示出根据本发明的用于使禽类的头部止动的设备6的侧视图的示意图，所述设备具有两个吹扫空气入口10和24、舒缓罩35以及两个单独设置的并且可设定的保持臂13、26(被遮盖)。保持臂13和26能够构成有两个部分，一个部分13a作为保持臂在身体部分处的调整保持部分，并且一个部分13b作为保持臂在设备处或在外部的保持装置处的固定部分。
在图3中示出根据本发明的用于使禽类的头部止动的设备的侧视图的示意图，所述设备具有吹扫空气入口10和24、舒缓罩35和弓形的保持臂13和26，其中弓形的保持臂13和26(被遮盖)同样能够直接或者单独地经由另一(未示出的)保持装置被分配给设备6。
在图4中说明了根据本发明的用于使禽类的头部止动的设备6的舒缓罩35的后视图或俯视图的示意图，所述设备具有头部容纳开口29和喙容纳开口30以及可线性移动的保持臂13和26。在此，在颈部支撑部分22的区域中设置有至少两个可运动的止动杠杆13和26，作为用于禽类的头部的保持臂，其中止动杠杆13、26的作为箭头27示出的运动能够根据测量值记录来受控地触发和回引。
可运动的止动杠杆13、26能够以直线移动(箭头27)的方式构成或者能够如图5和图6所示出的那样借助转动/枢转执行(箭头28)的方式构成，优选朝向禽类的颈部区域。
保持臂13、26通常成对地设置在颈部支撑部分22的区域的左侧和右侧并且以预设的间距设置。
止动杠杆13、26能够与作为声音单元的扬声器18、19连接或者容纳这些扬声器。作为第一和第二声音单元的扬声器也能够设置在禽类耳朵的区域中的另一部位处。
图5示出根据本发明的用于使禽类的头部止动的设备6的后视图的示意图，所述设备具有头部容纳开口29和喙容纳开口30以及两个可旋转地安装的保持臂13、26，所述保持臂在后视图中可以看出以L形和倒置的L形相对置。
在图6中示出根据本发明的用于使禽类的头部止动的设备6的后视图的示意图，所述设备具有头部容纳开口29和喙容纳开口30以及可旋转地并且成对地安装的、棍棒状的保持臂13和26。这两个保持臂13和26具有运动方向28。同样如在图4和5中那样，至少两个用于鼻孔的留空部16引入到喙包套部分21中。头部支撑部分20具有头部容纳开口29而喙包套部分21具有喙容纳开口30。
在图7中示出包含多个根据本发明的设备6的、呈圆盘传送带形式的装置的俯视图的示意图，所述装置用于鉴定活禽雌雄。根据图7的用于与多个设备6一起使用的圆盘传送带3包括：环形部33；用于记录测量数据和给设备6供给能量的中央单元4；用于借助于压缩空气管路31给设备6的吹扫空气入口10输送吹扫空气的单元5，其中单元5围绕单元4；和至少一个优选固定式的拉曼光谱基础单元7，所述拉曼光谱基础单元的部件由能量供给装置馈电。设备6固定在环形部33的边缘32处。所述装置具有至少一个预设的第一静止位置，所述第一静止位置用于容纳禽类并且用于进行实际的测量数据记录，并且所述装置必要时具有至少一个预设的第二静止位置，所述第二静止位置用于分离鉴定过雌雄的幼禽。此外，至少一个分离单元34设有用于主产品例如雌性幼鸡的第一传送带1并且设有用于副产品例如雄性幼鸡的第二传送带2。分离单元34与(未示出的)雌雄判定评估单元连接。
运动方向38示出环形部33的引导方向。
在图8中示出利用多个设备6来鉴定活禽雌雄的另一装置3的俯视图的示意图。根据图8的装置3包括：循环带36；用于进行测量数据记录和给设备6供给能量的单元4；用于借助于压缩空气管路31给设备6的吹扫空气入口10和25输送吹扫空气的单元5，其中单元5围绕单元4；和至少一个固定式的拉曼光谱基础单元7，所述拉曼光谱基础单元的部件由能量供给装置借助于供给线路37馈电。设备6固定在循环带36上。所述装置具有至少一个预设的第一静止位置，所述第一静止位置用于容纳禽类并且进行实际的测量数据记录，并且所述装置必要时具有至少一个预设的第二静止位置，所述第二静止位置用于分离已鉴定雌雄的幼禽。此外，至少一个分离单元34设有用于主产品例如雌性幼鸡的第一传送带1并且设有用于副产品例如雄性幼鸡的第二传送带2。分离单元34与(未示出的)雌雄判定评估单元连接。雌雄判定评估单元能够与用于进行测量数据记录和能量供给的单元4直接连接。
在拉曼光谱基础单元7中能够包含传感器单元和其它所属的电学和光学单元以及电流供给线路。
运动方向38示出循环带36的引导方向。
一个或多个止动设备6能够是用于鉴定禽类雌雄的装置3的一部分。如在上文中所描述的那样，对此在根据本发明的设备6中将幼鸡的喙例如引入到喙容纳开口30中并且定位为，使得振动光谱的测量在幼鸡的卵齿与至少位于喙的上侧上的喙外皮之间的区域中实现。在记录测量数据的为几秒的时间中，幼鸡的喙能够位置固定地保持在匹配禽类头部的舒缓罩35中——所述舒缓罩具有所有所提及的留空部14、15、16、17——并且通过光辐照，例如通过相应波长和强度的激光器的光辐照。分子振动的特征光谱被检测并且与代表性的参考光谱进行比较，例如在拉曼光谱评估单元中进行比较。
为了快速地鉴定大量幼鸡的雌雄，可以使用配备有相应的保持装置的、包含多个设备6的用于容纳幼鸡的圆盘传送带3、循环带或者相应地用于检测测量值的暗匣(Magazin)。为了使激光光学装置与幼鸡本身解耦并且为了避免污染，传感器头/传感器入口8在激光光学装置的区域中能够借助于压缩空气来吹扫。为了减轻幼鸡的负荷，幼鸡的眼睛的区域能够借助于陷光结构9和24来遮暗。附加地，以声学的方式减弱幼鸡活动性是可行的。为此，通过装入的扬声器18、19给幼鸡输送相应声强的特征性的音调或者音调序列，并且要么经由空气传播的声音或者身体传播的声音传输。
根据本发明的用于鉴定禽类雌雄的装置如所描述的那样分别具有用于记录和评估特征分子振动的单元。为了进行评估，在此例如能够使用在文献DE 10 2007 013 107 B4的范围中所提及的振动光谱法，尤其拉曼光谱法，其中所述方法对于适合于孵化场中的条件的根据本发明的设备而言适配于保护性地对禽类进行自动化输送、保持、雌雄鉴定和导出。
对借助于根据本发明的设备所止动的禽类进行雌雄鉴定通常通过评估特征振动光谱来进行，优选借助于拉曼光谱进行。
拉曼光谱通常是振动光谱法，其中样品(例如幼鸡的喙)借助于相应波长的光被激发以进行分子振动。
在此，分析由样品向回散射的散射光。散射过程能够相当普遍划分为两个特征散射过程。一方面，入射光能够弹性地散射(瑞利散射)，其中入射光和散射光具有相同的频率。另一方面，入射光能够非弹性地散射，其中散射光与入射光相比具有更高或更低的频率。由此，在散射光谱中除了瑞利散射的弹性地被散射的光之外在激发线的两侧上产生频移的非弹性的散射光，即拉曼散射。
根据本发明所检测的典型的拉曼光谱在图9中针对大约600cm-1至2000cm-1的波数范围示出。实线的测量曲线在此对应于对雌性幼鸡的测量曲线而虚线的测量曲线对应于对雄性幼鸡的测量曲线。被散射的辐射的强度根据波数来区分这两种雌雄。
即使所述方法在此根据拉曼散射来描述，也能够使用其它光谱法，只要这些光谱法允许以振动光谱的方式检查样品(例如幼鸡的喙)。作为适当的光谱法的实例能够是IR或者THz光谱。THz辐射或者远红外辐射在此更适合于检查弱的分子内相互作用。
由于光谱的复杂性，通常难以可视化在雌雄之间在光谱方面的差异，为此尤其使用化学计量法来分析光谱。化学计量学包含应用统计学和数学方法来进行数据分析。图10示例性地描述了根据本发明的为了雌雄鉴定的对所记录的测量数据(光谱)的分析方法。在当前实例中，所述分析包含记录已分类的参考光谱。为此，在利用在上文中所描述的方法的情况下记录已知雌雄的禽类的光谱并且在第一步骤中执行基线校正。就此，光谱被平滑，例如借助于移动平均值、二项式滤波器或者多项式平滑来平滑。优选地，所述光谱在另一步骤中裁切到特定的范围上并且被归一化，例如利用平均值、量1归一化或者借助于标准正态变量(SNV)变换(归一化到标准偏差上)。在另一步骤中，借助于主成分分析(PCA)来执行特征减少(确定特征向量)。从所处理的光谱中此时确定一个或多个分类器。这不仅能够是最小间距分类器而且能够是贝叶斯分类器等。此外，计算判别式函数，即分离面来确定一个或多个分类器会是有利的，例如通过线性的判别式分析(计算(多个)判别式函数连同确定主成分的分离力)。所描述的对光谱的处理当然能够多次对相同雌雄的不同禽类重复，以便提高参考数据组的统计。
在存在参考数据组(或统计相关的数据库)之后，能够执行对未知雌雄的禽类的测量。为此，用于处理所测量的光谱的步骤基本上与用于处理参考数据组的步骤相同。在最后的步骤中，因此在参考数据组的分类器和未知雌雄的禽类的光谱之间进行比较，以便鉴定雌雄。
参考数据组优选要针对雄性的以及雌性的禽类来执行，以便对于这两种情况生成数据组。然而同样可行的是，针对一种性别仅确定一个数据组，以便在测量未知雌雄的禽类时确定所述性别是否与参考数据组一致。这可能对于鉴别而言已经足够了。即使在此根据流程图描述对光谱的处理，本领域技术人员也能够使用任何对其而言已知的方法来处理光谱，而不脱离本发明的基本思想。
在图11中示出示例性的直方图，所述直方图示出雌性的(被填充的色块)和雄性的(未填充的色块)的禽类的分布。直方图可能从图9中的光谱中利用根据图10的分析方法生成。更确切地说，所述光谱可能根据本发明借助于拉曼光谱在100cm-1至4278cm-1的波长范围上记录。为了进行平滑，使用13阶的二项式滤波器。此外，将光谱范围裁切到650cm-1至2000cm-1上并且借助于SNV变换执行归一化。在另一步骤中，执行主成分分析并且利用15个主成分执行判别式函数。直方图示出针对雌性的(填充的色块)和雄性的(未填充的色块)的幼鸡的所有观察的所计算的判别式值的分布。
在此当参考本发明的优选的实施方式来描述和示出本发明时，对于本领域技术人员清楚的是，能够关于其进行不同的改型和变化，而不脱离本发明的保护范围。以这种方式旨在使本发明涵盖本发明的只要落入所附的权利要求和其等同形式的保护范围中的改型和变化。尤其是，对于本领域技术人员而言清楚的是，结合特定的、优选的实施方式所描述的特征也能够与其它实施方式的特征相组合。
附图标记列表
1 传送带
2 传送带
3 装置/圆盘传送带
4 测量数据记录和能量供给装置
5 吹扫空气供给单元
6 用于止动的设备
7 拉曼光谱基础单元
8 传感器入口
9 第一陷光结构
10 第一吹扫空气入口
11 用于拉曼光检测的聚焦装置/镜头
12 通向聚焦装置的入口
13 第一保持臂/止动杠杆
13a 调整保持部分
13b 固定部分
14 用于头部的留空部
15 用于喙的留空部
16 用于鼻孔的留空部
17 用于颈部/身体的留空部
18 第一声音单元/第一扬声器
19 第二声音单元/第二扬声器
20 头部支撑部分
21 喙包套部分
22 颈部支撑部分
23 光通道
24 第二陷光结构
25 第二吹扫空气入口
26 第二保持臂/止动杠杆
27 保持臂的移动方向
28 保持臂的枢转运动的方向
29 头部容纳开口
30 喙容纳开口
31 压缩空气管路
32 环形部的边缘
33 环形部
34 分离单元
35 舒缓罩
36 循环带
37 供给线路
38 运动方向
39 激发光
40 测量区
Claims (30)
1.一种用于使活禽的至少一个身体部分止动以记录特征振动光谱的设备(6)，其中所述设备包括：
-用于插入待止动的所述身体部分的舒缓罩(35)，
-至少一个设置用于使所述身体部分止动的能运动的保持臂(13，26)，和
-传感器入口(8)，所述传感器入口具有光通道(23)，所述光通道用于引导射入到被止动的所述身体部分上的激发光(39)并且用于回引从被止动的所述身体部分向回散射的光。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中所述舒缓罩(35)具有至少一个留空部(14，15，16，17)，所述留空部在很大程度上对应于所述身体部分的形状，并且所述传感器入口(8)伸展穿过所述舒缓罩。
3.根据权利要求1或2所述的设备，
其中所述身体部分包括禽类的头部、喙和/或颈部，并且所述舒缓罩(35)包括用于所述禽类的头部的留空部(14)、用于所述禽类的喙的留空部(15)和/或用于所述禽类的颈部的留空部(17)，其中所述留空部(14，15，17)构成呈所述舒缓罩(35)形式的统一的空间。
4.根据权利要求3所述的设备，其中至少一个能运动的所述保持臂(13，26)设置在用于所述禽类的颈部的留空部(17)的区域中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，
其中所述设备(6)此外具有第一陷光结构(9)，所述第一陷光结构设置在所述传感器入口(8)和用于头部的留空部(14)之间。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备，
其中所述设备(6)此外包括：
-头部支撑部分(20)，
-喙包套部分(21)，和/或
-颈部支撑部分(22)，
其中为所述头部支撑部分(20)分配有用于所述禽类的头部的留空部(14)，为所述喙包套部分(21)分配有用于所述禽类的喙的留空部(15)，并且为所述颈部支撑部分(22)分配有用于所述禽类的颈部的留空部(17)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中所述光通道(23)至少伸展穿过所述头部支撑部分(20)至测量区(40)。
8.根据权利要求6或7所述的设备，
其中所述头部支撑部分(20)具有头部容纳开口(30)并且所述喙包套部分(21)具有喙容纳开口(29)，所述头部容纳开口和所述喙容纳开口是所述舒缓罩(35)的部分。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的设备，
其中所述光通道(23)引导直至大约到用于喙的留空部(15)的上部的突出部的中间的区域上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，
其中所述设备(6)具有第一吹扫空气入口(10)，其中所述吹扫空气入口(10)优选引导穿过所述陷光结构(9)和所述头部支撑部分(20)并且通入到所述光通道(23)中以在该处进行清洁。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的设备，
其中在所述喙包套部分(21)处并且在所述颈部支撑部分(22)处存在第二陷光结构(24)，其中优选第二吹扫空气入口(25)引导穿过所述第二陷光结构(24)，所述第二吹扫空气入口通入到所述光通道(23)中。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，
其中在所述光通道(23)中存在呈镜头或者会聚透镜形式的聚焦装置(11)。
13.根据权利要求12所述的设备，
其中所述光通道(23)或所述传感器入口(8)具有通向所述聚焦装置(11)的入口(12)，以便实现对所述聚焦装置(11)的设定。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的设备，
其中至少一个能运动的所述保持臂(13，26)构成为至少一个能运动的止动杠杆，构成为能旋转地安装的、匹配于所述身体部分的弓形的保持臂(13，26)和/或棍棒状地构成。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其中所述保持臂(13，26)的运动以受控的方式触发和回引，其中至少一个能运动的所述保持臂(18，19)优选以直线移动(27)方式构成或者借助枢转执行(28)的方式构成。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备，
其中至少一个所述保持臂(13，26)成对地设置。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的设备，
所述设备此外具有至少一个扬声器(18，19)，其中所述扬声器(18，19)优选与至少一个所述保持臂(13，26)连接。
18.根据权利要求6至17中任一项所述的设备，
其中所述喙包套部分(21)具有至少两个用于鼻孔的留空部(16)。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的设备(6)，所述设备此外具有：
用于记录特征振动光谱的单元(7)，所述单元具有用于产生所述激发光的光源、用于检测向回散射的光的传感器和评估单元。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述评估单元配置用于根据向回散射的光中的特征振动光谱鉴定活禽的雌雄。
21.根据权利要求19或20所述的设备，其中所述评估单元是拉曼光谱单元。
22.一种用于根据特征振动光谱鉴定活禽的雌雄的装置(3)，所述装置具有：
-环形部(33)或者循环带(36)；和
-至少两个根据权利要求1至21中任一项所述的设备(6)。
23.根据权利要求22所述的装置，
其中至少两个根据权利要求1至21中任一项所述的设备(6)安置在所述环形部(33)或所述循环带(36)的外边缘(32)上，并且其中所述装置此外具有：
-用于给至少两个所述设备(6)供给能量的中央单元(4)；
-用于给所述设备(6)输送吹扫空气的单元(5)，和至少一个分离单元(34)。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述分离单元(34)与雌雄判定评估单元连接并且具有第一传送带(1)和第二传送带(2)。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的装置，其中所述装置具有预设的第一静止位置和预设的第二静止位置，所述第一静止位置用于容纳待止动的所述禽类并且用于进行测量数据记录，所述第二静止位置用于借助于所述分离单元(34)分离已经鉴定雌雄的禽类。
26.一种用于记录活禽的特征振动光谱的方法，其中所述方法包括下述步骤：
-使所述活禽的身体部分止动；
-利用光通道(23)使激发光射入到被止动的所述身体部分上；
-利用所述光通道(23)回引从被止动的所述身体部分向回散射的光；
-评估回引的光的特征振动光谱。
27.根据权利要求26所述的方法，其中利用根据权利要求1至21中任一项所述的设备或者根据权利要求22至25中任一项所述的装置执行所述方法。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述评估包括：将所述向回散射的光的振动光谱与雄性禽类和/或雌性禽类的至少一个参考光谱进行比较以鉴定所述禽类的雌雄。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其中所述评估借助于拉曼光谱来进行。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，其中使用化学计量法来进行评估。
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