CN107853216A - 一种多功能实验室用禽类孵化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能实验室用禽类孵化器，包括：箱体、用于放置禽类蛋的孵化架、加热管、加湿器和净化器，所述孵化架放置在所述箱体内，所述箱体的顶部设置有所述加湿器，所述箱体的侧面设置有送风腔，所述送风腔内依次设置有所述加热管和所述净化器，所述送风腔外侧设置有进风口，靠近所述孵化架的内侧设置有送风口，所述箱体的顶部设置有出风口，所述箱体外侧设置有隔音棉。本发明多功能实验室用禽类孵化器在孵化器内设置有加湿器和净化器，加热管和净化器设置在箱体的送风腔内，整体的结构简单，能够很好地控制孵化器内部温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种孵化器，特别涉及一种多功能实验室用禽类孵化器。
背景技术
孵化室用于为禽蛋提供一个良好的恒温环境，以利于禽蛋的正常孵化，孵化器是人工模拟卵生动物母性进行温湿度翻蛋等条件并经过一定时间将受精蛋发育成生命的机器。而温度是人工孵化的最根本条件，孵化器实际上就是一个温湿度控制系统，它能为胚胎发育提供所需要的环境条件。反应孵化器本身质量好坏的一个重要技术指标即是其孵化有效区域的温度分布状况，主要表现为温度场的均匀性，它将对孵化效果产生直接的影响。现有的孵化器存在温度及温度场的均匀性差、容易漏风的缺点，影响孵化率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种在孵化器内设置有加湿器和净化器的、加热管通过送风腔隔离的、能够很好地控制孵化器内部温度的多功能实验室用禽类孵化器。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种多功能实验室用禽类孵化器，包括：箱体、用于放置禽类蛋的孵化架、加热管、加湿器和净化器，所述孵化架放置在所述箱体内，所述箱体的顶部设置有所述加湿器，所述箱体的侧面设置有送风腔，所述送风腔内依次设置有所述加热管和所述净化器，所述送风腔外侧设置有进风口，靠近所述孵化架的内侧设置有送风口，所述箱体的顶部设置有出风口，所述箱体外侧设置有隔音棉。
进一步的，所述送风腔分别设置在所述箱体的左侧、右侧和后侧3个侧面上；所述箱体的前侧设置有用于打开所述箱体的箱门。
进一步的，多功能实验室用禽类孵化器还包括：
声音传感设备，设置在所述箱体内，包括音频传感器和微控制器，所述音频传感器用于检测并输出周围环境音量；所述微控制器与所述音频传感器连接，用于接收所述周围环境音量；所述微控制器在所述周围环境音量中识别到禽类蛋破壳或者幼禽叫声时，发出触发拍摄信号，否则，发出停止拍摄信号；
多个枪式摄像设备，分别设置在所述箱体的不同角落，用于对其负责的视野区域内的场景进行图像拍摄，以获得并输出多个对应的分区域图像，每一个枪式摄像设备与所述声音传感设备连接，用于在接收到所述触发拍摄信号时，启动对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄，否则，中断对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄；
实时光亮感应设备，设置在所述箱体内，用于感应所述箱体当前环境的实时光量以获得并输出环境亮度；
自适应均衡设备，分别与多个枪式摄像设备连接，用于接收每一个分区域图像，基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度，以输出均衡图像，其中，每一个分区域图像中目标的数量越多，执行的直方图均衡的强度越大；
复杂识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在环境亮度过暗或过亮时，从休眠状态进入工作状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从工作状态进入休眠状态，在工作状态中，基于所述环境亮度过暗程度或过亮程度，选择特征提取模型中隐含层的数量，所述环境亮度过暗程度或过亮程度越大，选择的隐含层的数量越多，使用所述特征提取模型对目标进行识别，其中，所述特征提取模型由输入层、隐含层和输出层组成，输入层将均衡图像输入到隐含层，隐含层为一个或多个，用于逐层对输入层输入的均衡图像进行特征抽象，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行特征抽象的结果输出；
常规识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在所述环境亮度过暗或过亮时，从工作状态进入休眠状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从休眠状态进入工作状态，在工作状态中，对均衡图像使用隐含层数量固定的特征提取模型对目标进行识别；其中，针对每一个分区域图像的均衡图像，所述复杂识别设备和所述常规识别设备的特征提取模型的输出层输出的都是对应的目标子图像；
清晰度比较设备，分别与所述复杂识别设备和所述常规识别设备连接，用于接收各个分区域图像对应的目标子图像，对每一个分区域图像对应的目标子图像进行清晰度比较，将清晰度最高的目标子图像作为检测结果输出。
进一步的，还包括ZigBee通信接口，与所述清晰度比较设备连接，用于将所述检测结果发送到远端的实验室监控管理中心的服务器处。
进一步的，所述自适应均衡设备中包括串行通信接口、目标粗测单元和均衡处理单元；所述串行通信接口与摄像器件连接，用于接收每一个分区域图像，所述目标粗测单元分别与所述串行通信接口和所述均衡处理单元连接，用于粗估每一个分区域图像中目标的数量；所述均衡处理单元用于基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度；所述目标粗测单元执行的粗估操作为：采用每一个分区域图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，基于各个边缘像素点确定每一个分区域图像中目标的数量。
(三)有益效果
本发明多功能实验室用禽类孵化器在孵化器内设置有加湿器和净化器，加热管和净化器设置在箱体的送风腔内，整体的结构简单，能够很好地控制孵化器内部温度。
附图说明
图1为本发明多功能实验室用禽类孵化器的结构示意图；
图2为本发明多功能实验室用禽类孵化器微控制器的外部接口示意图；
图3为本发明多功能实验室用禽类孵化器声音传感设备的结构方框图；
其中：1为箱体、2为孵化架、3为加热管3、4为加湿器、5为净化器、6为送风腔、7为进风口、8为送风口、9为出风口。
具体实施方式
参阅图1～图3，本发明提供一种多功能实验室用禽类孵化器，包括：箱体1、用于放置禽类蛋的孵化架2、加热管3、加湿器4和净化器5，所述孵化架2放置在所述箱体1内，所述箱体1的顶部设置有所述加湿器4，所述箱体1的侧面设置有送风腔6，所述送风腔6内依次设置有所述加热管3和所述净化器5，所述送风腔6外侧设置有进风口7，靠近所述孵化架2的内侧设置有送风口8，所述箱体1的顶部设置有出风口9，所述箱体1外侧设置有隔音棉。
其中，所述送风腔6分别设置在所述箱体1的左侧、右侧和后侧3个侧面上；所述箱体1的前侧设置有用于打开所述箱体1的箱门。
本实施例多功能实验室用禽类孵化器在孵化器内设置有加湿器和净化器的、加热管和净化器设置在箱体的送风腔内的，整体的结构简单，能够很好地控制孵化器内部温度。
在现有技术中，通常都是通过肉眼来观察孵化器内的孵化状态，这样对于实验的精确性造成了一定的影响，实验室人员也不能很精确地找出湿度或温度的些许变化对于孵化时间所造成的影响，会影响实验数据的采纳收集，而实时的视频监控，特别是对大批量孵化的监控来讲，存在监控效果不佳且耗能巨大的技术问题；因此，本实施例多功能实验室用禽类孵化器还包括：
声音传感设备，设置在所述箱体1内，参阅图2和图3，声音传感设备包括音频传感器和微控制器，所述音频传感器用于检测并输出周围环境音量；所述微控制器与所述音频传感器连接，用于接收所述周围环境音量；所述微控制器在所述周围环境音量中识别到禽类蛋破壳或者幼禽叫声时，发出触发拍摄信号，否则，发出停止拍摄信号；
多个枪式摄像设备，分别设置在所述箱体1的不同角落，用于对其负责的视野区域内的场景进行图像拍摄，以获得并输出多个对应的分区域图像，每一个枪式摄像设备与所述声音传感设备连接，用于在接收到所述触发拍摄信号时，启动对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄，否则，中断对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄；
实时光亮感应设备，设置在所述箱体1内，用于感应所述箱体1当前环境的实时光量以获得并输出环境亮度；
自适应均衡设备，分别与多个枪式摄像设备连接，用于接收每一个分区域图像，基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度，以输出均衡图像，其中，每一个分区域图像中目标的数量越多，执行的直方图均衡的强度越大；
复杂识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在环境亮度过暗或过亮时，从休眠状态进入工作状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从工作状态进入休眠状态，在工作状态中，基于所述环境亮度过暗程度或过亮程度，选择特征提取模型中隐含层的数量，所述环境亮度过暗程度或过亮程度越大，选择的隐含层的数量越多，使用所述特征提取模型对目标进行识别，其中，所述特征提取模型由输入层、隐含层和输出层组成，输入层将均衡图像输入到隐含层，隐含层为一个或多个，用于逐层对输入层输入的均衡图像进行特征抽象，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行特征抽象的结果输出；
常规识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在所述环境亮度过暗或过亮时，从工作状态进入休眠状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从休眠状态进入工作状态，在工作状态中，对均衡图像使用隐含层数量固定的特征提取模型对目标进行识别；其中，针对每一个分区域图像的均衡图像，所述复杂识别设备和所述常规识别设备的特征提取模型的输出层输出的都是对应的目标子图像；
清晰度比较设备，分别与所述复杂识别设备和所述常规识别设备连接，用于接收各个分区域图像对应的目标子图像，对每一个分区域图像对应的目标子图像进行清晰度比较，将清晰度最高的目标子图像作为检测结果输出。
其中，还包括ZigBee通信接口，与所述清晰度比较设备连接，用于将所述检测结果发送到远端的实验室监控管理中心的服务器处。
其中，所述自适应均衡设备中包括串行通信接口、目标粗测单元和均衡处理单元；所述串行通信接口与摄像器件连接，用于接收每一个分区域图像，所述目标粗测单元分别与所述串行通信接口和所述均衡处理单元连接，用于粗估每一个分区域图像中目标的数量；所述均衡处理单元用于基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度；所述目标粗测单元执行的粗估操作为：采用每一个分区域图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，基于各个边缘像素点确定每一个分区域图像中目标的数量。
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。
简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
本实施例多功能实验室用禽类孵化器通过对环境亮度的分析，在复杂识别设备或常规识别设备之间选择适合环境亮度的图像识别方案，从而保证了图像的识别效果；对识别处理前的图像采取基于图像中目标数量的可控强度的直方图均衡处理，使得直方图均衡后的图像满足后续处理要求；在复杂识别设备中，建立了基于亮度变化的隐含层数量可控的特征提取模型，提高了特征提取的智能化水准；将孵化器箱体内各个角落的摄像设备拍摄的图像清晰度的比较，将清晰度最高的图像作为监控结果，从而方便了实验室监控人员的监控操作，不仅能够对孵化数据进行准确的监控，又可通过监控，对幼禽孵化后的状态进行有效的监控，以便于实验数据的收集。
现有技术中存在对禽类孵化器的内部缺乏实时监控，或者存在监控效果不佳且耗能巨大的技术问题，不便于批量的监控实验，在本实施例中通过设置声音传感设备，以在检测到禽类蛋破壳或者幼禽叫声时才启动监控用的枪型摄像机，并在高精度图像处理的基础上，对多个枪型摄像机拍摄的图像进行比较，选择效果最好的图像进行目标识别，提高了实验的监控效果，从而解决了上述技术问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种多功能实验室用禽类孵化器，其特征在于，包括：箱体(1)、用于放置禽类蛋的孵化架(2)、加热管(3)、加湿器(4)和净化器(5)，所述孵化架(2)放置在所述箱体(1)内，所述箱体(1)的顶部设置有所述加湿器(4)，所述箱体(1)的侧面设置有送风腔(6)，所述送风腔(6)内依次设置有所述加热管(3)和所述净化器(5)，所述送风腔(6)外侧设置有进风口(7)，靠近所述孵化架(2)的内侧设置有送风口(8)，所述箱体(1)的顶部设置有出风口(9)，所述箱体(1)外侧设置有隔音棉。
2.如权利要求1所述的多功能实验室用禽类孵化器，其特征在于，所述送风腔(6)分别设置在所述箱体(1)的左侧、右侧和后侧3个侧面上。
3.如权利要求1所述的多功能实验室用禽类孵化器，其特征在于，还包括：
声音传感设备，设置在所述箱体(1)内，包括音频传感器和微控制器，所述音频传感器用于检测并输出周围环境音量；所述微控制器与所述音频传感器连接，用于接收所述周围环境音量；所述微控制器在所述周围环境音量中识别到禽类蛋破壳或者幼禽叫声时，发出触发拍摄信号，否则，发出停止拍摄信号；
多个枪式摄像设备，分别设置在所述箱体(1)的不同角落，用于对其负责的视野区域内的场景进行图像拍摄，以获得并输出多个对应的分区域图像，每一个枪式摄像设备与所述声音传感设备连接，用于在接收到所述触发拍摄信号时，启动对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄，否则，中断对其负责的视野区域内的场景进行的图像拍摄；
实时光亮感应设备，设置在所述箱体(1)内，用于感应所述箱体(1)当前环境的实时光量以获得并输出环境亮度；
自适应均衡设备，分别与多个枪式摄像设备连接，用于接收每一个分区域图像，基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度，以输出均衡图像，其中，每一个分区域图像中目标的数量越多，执行的直方图均衡的强度越大；
复杂识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在环境亮度过暗或过亮时，从休眠状态进入工作状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从工作状态进入休眠状态，在工作状态中，基于所述环境亮度过暗程度或过亮程度，选择特征提取模型中隐含层的数量，所述环境亮度过暗程度或过亮程度越大，选择的隐含层的数量越多，使用所述特征提取模型对目标进行识别，其中，所述特征提取模型由输入层、隐含层和输出层组成，输入层将均衡图像输入到隐含层，隐含层为一个或多个，用于逐层对输入层输入的均衡图像进行特征抽象，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行特征抽象的结果输出；
常规识别设备，分别与所述自适应均衡设备和所述实时光亮感应设备连接，用于在所述环境亮度过暗或过亮时，从工作状态进入休眠状态，在所述环境亮度非过暗且非过亮时，从休眠状态进入工作状态，在工作状态中，对均衡图像使用隐含层数量固定的特征提取模型对目标进行识别；其中，针对每一个分区域图像的均衡图像，所述复杂识别设备和所述常规识别设备的特征提取模型的输出层输出的都是对应的目标子图像；
清晰度比较设备，分别与所述复杂识别设备和所述常规识别设备连接，用于接收各个分区域图像对应的目标子图像，对每一个分区域图像对应的目标子图像进行清晰度比较，将清晰度最高的目标子图像作为检测结果输出。
4.如权利要求3所述的多功能实验室用禽类孵化器，其特征在于，还包括ZigBee通信接口，与所述清晰度比较设备连接，用于将所述检测结果发送到远端的实验室监控管理中心的服务器处。
5.如权利要求4所述的多功能实验室用禽类孵化器，其特征在于，所述自适应均衡设备中包括串行通信接口、目标粗测单元和均衡处理单元；所述串行通信接口与摄像器件连接，用于接收每一个分区域图像，所述目标粗测单元分别与所述串行通信接口和所述均衡处理单元连接，用于粗估每一个分区域图像中目标的数量；所述均衡处理单元用于基于每一个分区域图像中目标的数量确定对每一个分区域图像执行直方图均衡的强度；所述目标粗测单元执行的粗估操作为：采用每一个分区域图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，基于各个边缘像素点确定每一个分区域图像中目标的数量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180330 |
|
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