CN112822941A - 蚊虫分类、分拣和绝育 - Google Patents

Abstract

一种对个别分离且不动的昆虫施加操作的方法包括：将大量昆虫引导到可渗透表面上；以及通过所述可渗透表面施加压力梯度以将所述昆虫向下抽吸到所述表面中，以使所述昆虫不动。然后对不动的昆虫实行所述操作，而无论所述操作是计数、分类、分拣还是绝育。

Description

蚊虫分类、分拣和绝育

相关申请

本申请根据35USC§119(e)要求2018年9月21日提交的第62/734,300号美国临时专利申请和2019年1月7日提交的第62/789,385号美国临时专利申请的优先权益，其内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域和背景技术

在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种用于昆虫计数、分类、分拣和/或绝育的设备、系统和方法，且更确切但非排他地说，涉及用于蚊虫的此类系统。

释放不育雄性蚊虫以进行交配的不育蚊虫技术(SIT)已被证明是用于抑制本地蚊虫种群的高效工具。

尤其可以通过将蚊虫在辐射存在下放置预设的时间量来实现雄性不育，所述时间量不要太短以至于没有作用，也不要太长以至于伤害或甚至杀死它们。

问题是，虽然在卵、幼虫或蛹阶段处置蚊虫相当容易，但成虫可能会飞，且不会在预设的时间量内静止不动以便使其以所需剂量和或以距辐射源的所需距离接收诱导X射线或伽马射线，以便致使蚊虫不育，而不会对其竞争力且甚至为寿命造成负面影响。

有可能在蛹阶段或幼虫阶段辐照昆虫。然而，随后出现了不同的问题，即，需要特殊的X射线箱和安装件以便处置蛹托盘，以便均匀地分布辐射。此外，由于在水中的渗透率低，辐照蛹会需要很浅的水，或根本没有水而蛹要放在潮湿环境中，这也可能对蚊虫发展成竞争性成年蚊虫产生负面影响，所述竞争性成年蚊虫能够在自然界中与野生型雄性蚊虫竞争。

此外，X射线辐射，且就此而言为伽马辐射，比如来自钴60源，未必会遍及指定区域或遍及短时间跨度均匀分布，使得具有内部容纳蛹或幼虫的托盘或罐子可能会造成所述托盘或罐子内不同位置处的蚊虫所接受的剂量不同的情况，从而可能导致并非所有蚊虫都已绝育的情况。为了达到100％不育率，可增加辐射功率或曝光时间，但由于缺乏均匀性，现在某些蚊虫可能接受过量的剂量，且其竞争力可能受到不利影响。

使用辐射室时，研究表明，重要的是将昆虫限制在辐照室中心的小体积中，以确保剂量均匀性比率<1.1(其中剂量均匀性＝最高剂量/最低剂量)(“蚊虫辐射生物学(Radiation biology of mosquitoes)”，《疟疾杂志(Malaria Journal)》，Michelle EHHelinski，Andrew G Parker和Bart GJ Knols，2009年11月16日)。

不同研究表明，例如，在白纹伊蚊的情况下，当尝试通过利用X射线对蛹进行绝育时，剂量高达40gy将导致雌性绝育率低于100％。在40gy下，观测到的不育率为99％。然而，当雌性不育率在40gy剂量水平以上达到100％时，则观测到对成年雄性寿命产生负面影响，这也表明竞争力降低(“白纹伊蚊中X射线诱导不育和辐照后的雄性寿命(X-Ray-InducedSterility in Aedes albopictus and Male Longevity Following Irradiation)”，H.YAMADA,A.G.PARKER，C.F.OLIVA，F.BALESTRINO和J.R.L.GILLES，美国昆虫学会，2014年)。对成虫进行绝育时几乎不会产生相同效果。

对于冈比亚按蚊的蚊虫种类，如“蚊虫辐射生物学(Radiation biology ofmosquitoes)”(《疟疾杂志(Malaria Journal)》，Michelle EH Helinski，Andrew G Parker和Bart GJ Knols，2009年11月16日)中所指示，当用120Gy的高剂量对冈比亚按蚊的蛹(年龄为22至27小时)和成虫(年龄<24小时)进行辐照时，据报道，辐照后24小时，受辐照的蛹的死亡率增加，与之相比，受辐照的成虫的死亡率为零。这再次强调了成虫阶段对蚊虫进行绝育的好处，但事实是，迄今为止，这仍然是重大挑战，如“蚊虫辐射生物学(Radiationbiology of mosquitoes)”(《疟疾杂志(Malaria Journal)》，Michelle EH Helinski，Andrew G Parker和Bart GJ Knols，2009年11月16日)中所指示：“然而，成虫更加脆弱且需要谨慎处置。在辐照之前，可以通过冷冻使成虫失活，这可以使其被限制在辐照器内的小空间中，使得可以减少剂量变化并使对昆虫的机械伤害最小化。在小规模研究中，成虫通常可以忍受冷冻和辐照堆叠，但在操作活动中，将必须对极大量昆虫进行辐照，并且将需要新方案。”

因此，存在实际问题，一方面，易于处置使其成为当今在蛹阶段辐照蚊虫的优选方式，但另一方面，这会影响它们的寿命和竞争力。最好在蚊虫完全完成发育时再对其进行辐照，优选地在成虫阶段，但为了在商业SIT操作中进行大规模生产，其中每天需要对数百万只蚊虫进行绝育和释放，则难以处置脆弱蚊虫使得目前用于对成年蚊虫进行绝育的方法不可行，因此目前尚未大规模使用SIT方法。

应注意，无论是使用X射线还是伽马射线来递送辐射剂量，这种对寿命的负面影响都是类似的。

总而言之，存在三个主要问题：

1.优选的是，将相同的剂量水平递送到所有受辐照的蚊虫，并且如果剂量递送不均匀，例如由于昆虫与辐射源的不同距离或辐射分布模式和系统设计等的固有限制，则为了验证所有蚊虫都已不育，一些蚊虫将经历比所需的更高的剂量。

2.在高剂量率下，确切剂量率取决于物种，例如白纹伊蚊要40gy以上，蚊虫竞争力受到有害影响。

3.对于商业的大规模操作，将期望可以对大量成虫进行绝育的具有时效性且连续或准连续的过程。

蚊虫不育昆虫技术通常需要释放仅雄性蚊虫。出于此原因，在田间释放蚊虫之前，蚊虫实验室通过蚊虫的性别对其进行分类且接着对其进行分拣(提取雌性)。

到目前为止，基于雄性蛹与雌性蛹之间的大小差异，用于蚊虫性别分拣的流行方法是在蛹阶段期间使用筛选装置对蚊虫进行分拣。

然而，依赖于此类统计方法可导致释放盒中发生雌性污染。由于雌性充当疾病矢量，因此此类污染并非所需的，并且本地法规可限制在可使用系统之前所允许的雌性污染的量。

发明内容

本发明的实施例可提供一种设备、系统和方法，所述方法对基本上不动且表现不同的昆虫施加例如计数、分类、分拣和绝育等操作，由此使得操作高效且可测量。与冷却系统相比，本发明的实施例可基本上快速地实现在不动的昆虫状态与移动的昆虫状态之间进行切换，在所述冷却系统中，如果蚊虫在6至8摄氏度下不动，则在关闭冷却之后，或将蚊虫移动到非冷却区域之后，蚊虫开始行走且然后飞行可能要花半分钟或更长的时间。

对个性化昆虫实行的半自动计数、分类或分拣过程可以基于将个人和自动分拣的优点进行组合，并且辐照操作可以依赖于昆虫的个性化以便施加所测量的剂量。根据本发明的一些实施例的方面，提供一种使昆虫不动且对所述昆虫施加操作的方法，其包括：

获得昆虫；

将所述昆虫引导到可渗透表面的第一侧；

通过所述可渗透表面施加压力梯度以使其在所述表面的第二侧处相比于在所述第一侧处较低，由此使所述昆虫在所述可渗透表面上不动；以及

对所述不动的昆虫实行所述操作。

在实施例中，所述施加压力梯度包括：从所述第二侧横越所述可渗透表面施加抽吸，或从所述第一侧施加过压。

在实施例中，所述施加压力梯度包括：施加第一相对低压力梯度以允许昆虫行走和分离但不能飞，并施加阻止所述昆虫行走的第二相对高压力梯度。

在实施例中，所述可渗透表面是具有所述昆虫被输送所沿着的输送长度的移动输送机的至少部分，所述压力梯度是沿着所述输送长度施加的。

实施例可包括在沿着所述输送长度的不同位置处分别施加不同压力梯度，和/或施加高于所述第一压力梯度且低于所述第二压力梯度的中间压力梯度。

在实施例中，所述压力梯度是可逆的。

在实施例中，所述操作包括：对所述可渗透表面上的昆虫进行计数和/或施加杀幼虫剂。

在实施例中，所述操作包括：获得个别昆虫的图像或位置。

在实施例中，所述操作包括：对个别昆虫施加预定辐射剂量。

所述方法可涉及根据所获得的位置将来自辐射源的射束聚焦到所述个别昆虫上。

在实施例中，所述操作包括：确定个别昆虫的性别。

在实施例中，所述操作包括：如果确定为第一性别，则去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫。

在实施例中，所述操作包括：遍及所述可渗透表面基本上均匀地施加未聚焦辐射剂量以到达所述分离的昆虫中的每一个。

在实施例中，所述获得所述大量昆虫包括：使所述昆虫通过具有气流的管道飞到收集区域。

在实施例中，所述获得所述大量昆虫包括：在通过冷却或使用麻醉剂而不动时收集所述大量昆虫。

实施例可涉及在所述增加所述压力之前将所述昆虫加温以使所述昆虫再动并允许分离。

实施例可涉及在操作台处施加所述操作，所述昆虫被向上输送到所述操作台且然后保持静止以供进行所述操作。

实施例可涉及在将所述昆虫输送经过操作台时在所述操作台处施加所述操作。

在实施例中，所述操作包括绝育，尤其是使绝育射束遍及所述昆虫进行扫掠。

在实施例中，所述操作包括分类，且特别是使用算法以根据性别对昆虫进行分类，将分数施加到所述分类，并且如果所述分数低于预定阈值，则将所述昆虫提交给操作人员。

在实施例中，所述操作包括分类，且特别是使用算法以根据性别对昆虫进行分类，并且使用图形用户界面以向操作人员显示相应分类以供验证。

在实施例中，所述操作包括：如果确定为第一性别，则去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫，并且关于所述去除或辐照的决策是经由所述图形用户界面而获得。

在实施例中，所述操作包括绝育，所述绝育包括在所述可渗透表面上方的平面中在两个维度上移动至少一个辐射源。

在实施例中，所述操作包括绝育，所述绝育包括移动至少两个辐射源以在所述可渗透表面处提供聚焦射束或均匀射束。

在实施例中，所述操作包括绝育，并且所述预定剂量是以多个分次剂量而提供，其中所述多个分次剂量之间具有间隔。

根据本发明的第二方面，提供一种对不动的昆虫施加操作的方法，其包括：

将大量昆虫引导到收集表面；

横越所述收集表面施加第一相对低压力梯度以允许个别昆虫与所述大量昆虫分离但不飞走；

对所述昆虫施加第二相对高压力梯度以使所述昆虫不动；以及

对所述分离且不动的昆虫实行所述操作。

在实施例中，所述大量昆虫在被引导到所述收集表面时是冷的。

在实施例中，所述操作包括获得个别昆虫的坐标。

根据本发明的第三方面，提供一种用于对昆虫实行操作的设备，其包括：

可渗透表面；

压力源，其用于横越所述可渗透表面施加压力梯度；

压力源控制器，其用于在所述昆虫能够行走但不能飞的第一较低水平与所述昆虫基本上不动的第二水平之间控制所述压力梯度；以及

操作台，其用于在所述昆虫基本上不动时对所述昆虫实行操作。

所述设备可包含以下中的一个或多个：相机，其用于获得所述昆虫的图像和/或坐标；一个或多个机器人致动装置，其用于基于所提供的坐标去除所述昆虫中所标识的昆虫；一个或多个辐射源，其被配置成向指定位置提供预定辐射剂量；以及图形用户界面，所述图形用户界面提供交互以允许操作员控制所述操作。

所述图形用户界面可包括：

第一视图，其展示所述可渗透表面的具有根据分类而标记或被标记为未分类的昆虫的区域，并允许在所述昆虫之间进行选择；以及

第二视图，其展示所述第一视图中的选定昆虫的放大图。

所述图形用户界面可以具有分类或计数交互以输入当前选定昆虫的分类。

在实施例中，所述图形用户界面包括至少一个操作交互以对当前选定昆虫施加操作。

根据本发明的第四方面，提供一种用于使昆虫不动的方法，其包括：

提供透气表面；

将昆虫放置在所述透气表面的第一侧上；

横越所述透气表面施加压力梯度，使得所述透气表面的第二侧上的压力比所述第一侧上的气压低预定裕度，所述裕度被选择为使所述昆虫不动。

除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和/或科学术语都具有与本发明所涉及领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等效的方法和材料可以用于本发明的实施例的实践或测试，但下文描述示例性方法和/或材料。倘若有冲突，则将以包含定义的本专利说明书为准。另外，材料、方法和示例仅为说明性的且并不意图为必定限制性的。

本发明的实施例的方法和/或系统的实施方案，特别是涉及标识且接着引导受控器具分拣昆虫的实施方案，可以涉及手动、自动或其组合来执行或完成选定的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，若干选定任务可以使用操作系统通过硬件、通过软件或通过固件或通过其组合来实施。

例如，用于执行根据本发明的实施例的选定任务的硬件可实施为芯片或电路。作为软件，根据本发明的实施例的选定任务可实施为通过使用任何合适的操作系统的计算机执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据如本文中所描述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务是通过例如用于执行多个指令的计算平台之类的数据处理器执行的。任选地，数据处理器包含用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或非易失性存储器，例如用于存储指令和/或数据的磁性硬盘和/或可移动介质。任选地，还提供网络连接。还任选地提供显示器和/或如键盘或鼠标等用户输入装置。

附图说明

本文中仅借助于示例参考附图描述本发明的一些实施例。现在特定详细地参考附图，强调通过示例的方式且出于对本发明的实施例的说明性论述的目的展示细节。就此而言，结合附图进行的描述使可以如何实践本发明的实施例对所属领域的普通技术人员而言变得显而易见。

在附图中：

图1为示出根据本发明的实施例的多孔或可渗透输送表面上的大量昆虫且展示理清之前和之后的所述大量昆虫的简化图；

图2为展示根据本发明的实施例的多孔输送表面下的真空源的简化图；

图3为示出使用本发明的实施例的绝育操作的简化示意性框图；

图4为示出具有多孔或可渗透输送表面的根据本发明实施例的输送机的简化图；

图5为展示相对于图4的输送机放置的压力源和绝育设备的简化图；

图6为示出遍及本发明实施例的所输送的可渗透表面进行绝育射束扫掠的简化图；

图7为示出根据本发明的实施例的设备的简化示意图，其中蛹托盘经由引导隧道提供昆虫以用于根据本发明的实施例的绝育操作；

图8为根据本发明的实施例的示出使用冷气作为所递送的昆虫的第一不动源以及使用压力梯度作为输送机的第二不动源的简化图；

图9为示出根据本发明的实施例的将昆虫直接输送到操作区域的简化图；

图10为展示根据本发明实施例的具有绝育点和装载点的输送机的布局的简化图；

图11为根据本发明的实施例的示出使用绝育射束扫掠在垂直于扫掠方向移动的输送机上的昆虫的简化图；

图12为展示根据本发明的实施例从移动输送机移出昆虫以进行操作的简化图；

图13为展示根据本发明的实施例将射束聚焦于特定昆虫上的简化图；

图14为示出根据本发明实施例的高剂量辐射和低剂量辐射的区域的简化图；

图15为沿着图13的射束聚焦实施例的输送机的视图；

图16A至16C是根据本发明的实施例的其中操作员处理昆虫的工作台的全貌图和两处细节；

图17至19为根据本发明实施例的GUI的屏幕的三个视图，以允许操作员与在昆虫中进行的各种操作交互；并且

图20为示出根据本发明的实施例其中沿着输送机的多个点处的压力梯度受到控制的输送机的简化图。

具体实施方式

在本发明的一些实施例中，本发明涉及一种用于昆虫计数、分类、分拣和/或绝育的设备、系统和方法，且更确切但非排他地说，涉及用于蚊虫的此类系统。

一种对个别分离且不动的昆虫施加操作的方法，其包括：获得大量昆虫或至少两个昆虫；将所述大量昆虫引导到可渗透表面上；以及通过可渗透表面施加压力梯度以将昆虫向下抽吸到所述表面中，以允许在使用开/关真空台时在几秒到甚至一秒的摩擦力内使昆虫基本上不动。然后对不动的昆虫实行操作，而无论所述操作是计数、分类、分拣还是绝育。还提供用于控制所述操作的对应设备和图形用户界面。

应注意，对形成可渗透表面的网状物(具体地说，用于蚊虫)的大小设计可小于每间距几毫米，否则昆虫将穿过其中被吸走。

可施加两个水平的压力梯度，即允许其行走但不能飞的第一水平和使其不动的第二水平。对于不同种类的昆虫以及对于每次施加，两个不同水平可以是不同的。并且，如果需要，可在几分之一秒内在两个状态之间或在打开和完全关闭状态之间切换不动压力。如果昆虫缠结在一起，则第一水平可以用于使昆虫彼此分离。

输送机可指用于输送材料且特别是昆虫的许多选项，包含圆形移动和线性移动。一些实施例可使用轨道。不同类别的可渗透表面可使得能够在表面的上部侧处进行抽吸。多孔表面可以是例如网或网状表面。对于多孔表面，间距可以足够小，以防止昆虫穿过其被吸向抽吸单元，但仍使得足够的气流能够穿过以产生抽吸效应。一般来说，间距小于昆虫的身体大小。

应注意，可由多个选项中的一个或多个产生压力梯度。例如，鼓风机或风扇可位于可渗透表面下方以抽吸空气。同样地，真空台可位于表面下方。

如本文所使用，术语“不动”意指相对于昆虫的常规移动，昆虫移动基本上减少。将了解，对昆虫的平均移动作出了参考。始终将存在能够在其它昆虫完全不动时移动的昆虫。

本文中通常使用术语“昆虫”。对蚊虫的特定参考旨在覆盖所有种类的蚊虫，尤其是携带疾病的所有种类的蚊虫。应注意，用于昆虫绝育的一种广泛使用的应用是出于与昆虫控制相同的目的而对果蝇和舌蝇进行绝育和释放。

使用压力梯度允许快速实现昆虫不动，这与需要花费时间才能发挥作用的冷却相反。

与冷却相比，使用压力梯度实现了使得基本上立即朝向表面抽吸昆虫，也就是说，在几分之一秒内。同样地，如果抽吸(即压力梯度)关闭，则昆虫立即恢复移动。如果需要更平缓的效果，则可使用抽吸水平的渐进变化。使气流以约l m/s通过表面的压力梯度足以阻止昆虫飞行。2m/s或3m/s或4m/s可以阻止昆虫行走，且5m/s或6m/s可将其向下抽吸到表面。确切数量取决于物种，且个体之间存在差异。

对压力梯度近乎即时的响应允许改进的过程处置。

在一个实施例中，操作员可以将蚊虫倾倒到表面上，并且然后在检查表面上的昆虫时手动操控压力梯度。操作员接着可在检查完成之后关闭或减小梯度以将所述批次移走，且然后针对新批次重复上述过程。所述过程可由计算机或使用合适软件的控制器来控制。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解，本发明在其申请中不必限于在以下描述中阐述和/或在附图和/或示例中所示出的部件和/或方法的结构以及布置的细节。本发明能够具有其它实施例或以各种方式实践或进行。

本发明的实施例可对个别分离且不动的昆虫施加操作。为了以商业数量进行操作，首先要获得大量昆虫。总的来说，昆虫的数量可为数百、数千或甚至数百万内的数量，尽管是成批处理的，但即使是较小批次，这个数量也太大了，人类无法个别注意。因此，大量昆虫被引导到可渗透表面的一侧，且横越可渗透表面施加压力梯度。所述表面可为保持在框架上的绷紧网具或可为多孔表面，并且压力梯度防止昆虫飞走。在远离昆虫所在的侧处的压力梯度较低，使得昆虫被向下抽吸到表面上。在一个选项中，压力梯度可以相对低水平开始，使得昆虫可能无法飞行但能够行走，从而将其从所述大量昆虫中解开。梯度接着可以增加到昆虫无法行走并且因此完全不动的水平。一旦不动，就对不动的昆虫实行一个或多个操作，如下文将论述。

压力梯度可来自可渗透表面的下部侧抽吸，或可来自昆虫所在的上部侧的过压。

可渗透表面可为在两个不同位置之间移动昆虫的输送机的全部或部分，并且一个或多个操作可以在沿着输送机的行进的各个点处进行。可以沿着输送机的行进长度施加压力梯度，并且可以通过沿着可设置成单个设置的长度扩散的一系列风扇施加压力梯度，或可以独立地设置压力梯度以允许沿着输送机改变压力梯度。

一旦昆虫彼此分离且不动，就有可能使用成像来获得图像且确定个别昆虫的位置。还有可能对昆虫进行计数。如果需要对昆虫进行绝育，则可以对个别昆虫施加预设的辐射剂量，昆虫的坐标是已知的。可以通过将来自辐射源的射束聚焦到个别昆虫上或朝向昆虫假定的位置或区域聚焦来获得辐射剂量。可控制射束的强度和时间以尽可能准确地给出所需剂量。可以一次施加所述剂量，或可以按单独间隔进行若干次辐射施加。

操作可以包含确定个别昆虫的性别，并且这可以通过基于所获得图像的识别算法来完成。如果确定为第一性别，所述操作可以去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫。因此，可以辐照雄性并且可以把雌性处理掉。

代替将聚焦射束施加到个别昆虫上，有可能遍及可渗透表面基本上均匀地施加未聚焦辐射剂量以到达分离的昆虫中的每一个。

比如可以通过将新出现的成虫馈送到气流中(也就是说，通过管道飞到收集区域)来获得大量昆虫。

替代地，可以通过在通过冷却或通过使用麻醉剂而不动时倾倒来从输送机或直接从容器收集大量昆虫。在此情况下，可将昆虫加温以使昆虫再动并允许分离，随后逐渐增加压力以使其一旦分离就再次不动。加温可涉及主动加温或被动加温，这意味着蚊虫从冷区域转移到暖区域之后只需等待即可。

可在操作台处施加操作，而无论所述操作是计数、分类、分拣还是绝育。昆虫可以被向上输送到操作台，并且然后在静止表面上保持静止以用于施加操作。例如，昆虫可以在由可渗透表面制成的板上进行输送，并且然后当到达操作台时，可以从输送机移出所述板以在静止时实行操作。替代地，可施加操作，因为在板上不动的昆虫与移动板一起被输送经过操作台。

操作可涉及绝育，且绝育射束可以遍及板横越所述昆虫进行扫掠。扫掠可通过以电子方式操纵辐射束来进行或其可通过移动辐射源来进行。例如，辐射源可以被安装以用于遍及操作台的x和y移动。替代地，多个辐射源可以安装在框架上。

操作可包含分类。如所论述，算法可以根据性别对昆虫进行分类。置信度分数可以施加到分类，并且如果分数低于预定阈值，则可以将特定昆虫提交给操作人员以供验证。

图形用户界面可用于向操作人员显示相应分类以供验证，且操作人员可使用图形用户界面来施加决策和验证。因此，如上文所论述，如果确定为第一性别，所述操作可涉及去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫。关于去除或辐照给定昆虫的决策可以经由图形用户界面通过操作员的交互来施加。

更详细地说，在从蛹阶段出现之后，辐照蚊虫以进行绝育但对其竞争力具有最小影响的最佳阶段在成虫期期间。辐射在生命周期中越早施加，对躯体的损害就越大。

在下文中，描述了用于利用表面上的辐射(X射线或伽马射线)辐照成年蚊虫的实施例，不动的(静止的)蚊虫站立在所述表面上。使用在上面呈现有昆虫的表面的两侧之间的压差来实现蚊虫的不动(静止期)。作为用于支撑蚊虫的静止期(或特性)的次级构件，可通过施加受控低温而将低温施加到表面。建议6至8摄氏度的温度，但4至12摄氏度的范围仍可为有效的。低于4摄氏度的温度可伤害蚊虫，确切数量取决于物种，并且高于12摄氏度，对使蚊虫静止几乎不起作用。可以通过吹入冷却的空气或降低蚊虫所站立的表面的温度来控制温度。

对表面的下部侧与上部侧之间的表面施加压差可以使位于表面上的昆虫无法飞离表面。也就是说，压差和它们所经历或经受的抽吸防止它们飞离表面。

可以调节压差的功率电平以一方面实现不飞走的蚊虫之间的最优化，且另一方面在不同程度上实现控制蚊虫是否完全可以移动的能力，这取决于当时蚊虫的特定操作。此类控制可以连接到与相机连接的控制器，所述相机可以标识蚊虫的生长期。另一压力水平可规定蚊虫静止且不移动但仍保持站立，而对于不同施加，压差足够高以使得其无法站立。站立不动的昆虫更易于针对性别进行分类。因此，一个实施例可以设置允许蚊虫站立的压力以进行分类，并且然后增加压力以确保昆虫在进行下一次操作之前不会移动。可以在蚊虫正在或没有移动时检测不动的水平，例如使用可使用经典图像差技术分析图像以检测与移动相关的图像中的差异的计算机。在检测后，系统就可提供触发器或发送命令以在需要减小不动性的情况下增加压差。替代地，在检测后，系统就可发送手动干预的请求。例如在使蚊虫与所述表面进行接触时的过程期间，此过程和方法可为有用的。例如，如果冷蚊虫通过从存储间倾倒或以其它方式掉落、从存储间溢出等方式到达表面，则在等待蚊虫恢复时，接着可施加减小的压差，或在另一实施例中，可施加逐渐增加的压差。可施加或不施加继续冷却作为控制昆虫移动的额外方式。

现在参考图1，其示出了过程起点和终点。冷蚊虫群组10位于表面12上，并且例如可能已被倾倒。一旦温度增加，苏醒的蚊虫就可开始在表面上行进，且其缓慢地彼此分离且移动分开，因为只要有足够的空间，苏醒的蚊虫自然不会喜欢彼此叠加。优选地从上方查看，相机以视频形式或以静态图像序列形式记录表面上的蚊虫。增加连续图像之间的差异用以指示昆虫正苏醒且开始移动。因此，触发器操作压差机构以产生抽吸，所述抽吸平缓开始足以使得蚊虫能够行进和分离，且增加直至达到可能已预设的最大允许值。压力逐渐升高会允许蚊虫有机会遍及表面扩散，如在倾倒之后且在不动起作用之前的14处所展示。在那个点，压差为使得它们在完全苏醒(未散开)时由于压差而无法飞走。

过程的替代版本可不再需要相机，但可根据预校准公式(例如，随时间线性地)逐渐增加压差，直至达到设置目标压差。

可以通过仅从蚊虫所在的表面的相对侧进行抽吸或在一侧上抽吸和在一侧进行抽吸组合，以及通过从另一侧向表面吹气或仅向表面吹气而产生所有实施例的压差。

抽吸源可以位于表面上与蚊虫位置相对的侧。表面材料的特征可在于能够使气流穿过材料同时仍能将昆虫保持在材料上且保持其存活。此类材料可为例如由碳纤维制成的具有0.12mm的网间距的致密网。

现在参考图2，例如网20之类的多孔材料放置在框架22内，在连接到未示出的抽吸单元的表面下方的管道24上方。管道可为常规通风口、轴向抽风扇、管道式风扇等。

如所论述，昆虫群组苏醒了，但当它们苏醒时，其静止是因为其站立的侧和网下方的表面之间的压差。

实施例可因此提供一种用于使成年蚊虫不动的方法，其是通过以下操作而进行：提供位于表面上的成年蚊虫；横越表面施加来自抽吸源的压差，使得蚊虫朝向表面的相对侧经历抽吸以防止其从表面边界逃逸。

蚊虫所在的表面可为多孔的，使得空气能够流向相对侧上的抽吸单元。抽吸源可为任何类别的抽吸装置，例如抽风扇、轴向风扇。所述源可为与蚊虫在相同侧上的过压装置，例如吹气的鼓风机。替代地，可以使用从蚊虫的相对侧抽吸和在蚊虫所站立的表面上吹气这两者的组合。

成年蚊虫可为苏醒的蚊虫或零散蚊虫或组合。

施加压差可由如上文所论述的控制器来重新调节，以通过将表面的相对部位上的抽吸功率增加到最大预定义值来逐渐增加压差。

可提供一种用于使苏醒的成年蚊虫不动以及实行刚刚所描述的方法的设备。

现在参考图3，其示出了可如何将辐射施加到不动的昆虫。一旦蚊虫在表面30上静止，就可以从辐射源32施加辐照，而昆虫在抽吸源34的影响下不动。X射线辐射器仅作为示例给定，但可如下文所描述那样施加其它类别和来源的辐射，包含伽马射线。

图3因此展示用于辐照表面上的不动但苏醒的成年蚊虫的设备。

可以使用多个方法中的一个将蚊虫引到辐照位置。这些方法包含从输送机或从容器溢出或倾倒冷蚊虫，和/或通过由气流引导蚊虫，并且甚至通过使用一些类别的诱饵来吸引蚊虫)。

一旦处于辐照位置，就使蚊虫静止，例如使用上文所论述的方法，对蚊虫所站立的网具或板或其它平坦表面上施加压差。如所论述，可使用来自下部侧的抽吸或来自上部侧的过压或这两者的组合。

想法是操控蚊虫在表面上静置，使得距X射线辐照器的竖直距离类似，使得所有都接收广泛类似的剂量且全都可以给定使蚊虫不育但不造成任何额外损害的剂量，并且使蚊虫与野生型雄性竞争。此辐射剂量在蚊虫种类之间可为不同的，且对于白纹伊蚊的示例来说要60至75gy。

在又一实施例中，代替直接向昆虫施加高剂量，而是可在多个阶段中对昆虫施加分次辐射剂量以便吸收所需量。分次量可由相同辐射源供应，且昆虫所在的表面可移动，且额外分次剂量可由沿着路径定位的额外辐射源来施加。

发射12gy的X射线机器可以约6至7的分次剂量将70gy递送到表面。

以上分次剂量方法的优点是所需的屏蔽较少，因为在任何阶段的剂量都比较低。

在无法确保蚊虫静止的情况下，在相同的姿势和优选位置中，分次辐射方法是次优选的，且可产生更大的变化，因为如果蚊虫能够在辐照之间移动，则不同蚊虫可最终接收不同剂量。

分次方法的另一优点是辐照源可特别接近昆虫所在的表面上的昆虫。这特别适用于使用机械臂的情况，其中辐照源安装在可移动受控单元上，所述可移动受控单元可沿着并围绕正被辐照的表面(或面积，或体积)移动。

在另一实施例中，辐射源是辐射到表面上的线性加速器X射线机器。昆虫在表面上不移动，且辐射器单元与昆虫之间不存在元件。在一种情况下，多个线性加速器单元可一起使用以使X射线辐射的射束会聚以便增加剂量递送，且减少剂量递送的所需时间。

在另一实施例中，一旦蚊虫静止，就对表面上的蚊虫执行性别分类，以便发送需要优选地使用抽吸元件从表面去除的蚊虫类别的坐标。接着可以辐照其余的昆虫。

在实施例中，可以通过将辐射射束聚焦在表面上并且接着移动辐射元件或移动表面这两者的组合来实现增强对遍及表面的蚊虫均匀分布辐射，使得聚焦射束能够以递送到所有昆虫的相同剂量来扫描表面，如图4中示意性地示出，其中通过在箭头44的方向上移动输送机42且不聚焦射束以使得辐射遍及表面分布来辐照保持在输送机42上的网具40上的昆虫。

具体地说，保持蚊虫的板40可为包含输送机42的输送系统的部分，且辐照器位于板上方的特定点处，即绝育台。在此类实施例中，可以沿着整个输送系统施加压差。

板在X射线辐照器下移动，或替代地X射线辐照器围绕且沿着板移动，辐照站立在板上的蚊虫。

如所示出，蚊虫站立且彼此分离而非彼此叠加。可维持板上的蚊虫与从一侧上方或朝向一侧的辐照器源之间的恒定距离。如果蚊虫彼此叠加，则上部蚊虫可以屏蔽下部蚊虫，由此增加剂量变化。

图5示出图4的实施例的侧视图，并且展示如何利用X射线对连续传入的昆虫进行绝育。抽吸源48位于携带昆虫的表面下方，并且辐照源46位于表面上方。

在另一实施例中，辐照源是X射线线性加速器机器。图6描绘了如何将聚焦辐射束施加到单个区域。聚焦射束在50处用散列线表示，且射束的扫掠在52处用实线轮廓表示，展示了射束可如何扫过区域。与通过输送系统移动表面相结合，输送表面上的所有昆虫都经历类似的剂量水平。

现在参考图7，到达输送机的蚊虫可为在蛹托盘54处从其蛹孵出为成虫的蚊虫，并且可能已使用气流56(无论是抽吸还是吹气)从其孵化位置被引向收集区域，例如平坦的多孔表面40。可以将板输送到绝育区域，或可以在蚊虫飞到的表面40的区域中进行辐照。射束和表面之间的直接路径可以通过具有开口(图中未描绘出)来实现，所述开口可以一直打开或可以被遮盖，仅在需要时才打开。

现在参考图8，由于抽吸源60引起的压差，通过空气引导孵化中的蚊虫，并且在苏醒时飞向着陆区域62，并且然后朝着辐射源66附近的辐射台64输送。冷空气源68可冷却着陆区域作为压差源60的支撑。

系统可提供静止昆虫朝向辐照器的连续流动。蚊虫在苏醒时落在表面上，且因此使其彼此隔开距离而非叠加在一起，从而确保辐射器源与正辐照的昆虫之间的固定距离。

现在参考图9，其中昆虫降落在可移动板70上，并且所述可移动板可通过输送机72朝辐照台74输送。可移动板提供使具有静止昆虫的一列表面等待辐照的能力，并且由于表面或辐射源可能会移动以使得到个别昆虫的竖直距离是类似的，因此可提供选项以辐照距离辐射源76相同距离的静止蚊虫。在整个系统周围或在输送系统和辐照源周围可存在屏蔽(壳体)，这在附图中未描绘。此类屏蔽还可为装置所在的房间的屏蔽。

现在参考图10，并且自动装载机器人80可利用抽吸或其它吹气构件定位在辐照台82之后，以便朝向存储盒或管84引导受辐照的昆虫。示例性存储管在一侧上具有开口以允许昆虫进入，并且在另一侧上具有封盖以确保昆虫保持在内。此类封盖可以包含网以使得能在空气流出管时留下昆虫在内。作为另一选项，可以所施加的压差将存储管定位在输送机上，且因此将蚊虫吹入到每个管中。在将封盖手动地或机械地放在管上之后，然后可以断开压力，允许昆虫在管内飞行。

现在参考图11和12，可在箭头90的方向上朝向辐照台引导昆虫所在的表面，但还可在垂直于输送方向的方向上移动，以通过使用现成的输送机系统改变输送方向而进行扫掠92。优点在于，在此实施例中，输送系统可继续输送，同时可独立地停止并辐照正受辐照的表面。

在一个实施例中，昆虫所在的表面可以被传送到待在关闭的输送机位置94处进行辐照的一侧，如图12中所展示，且接着被传送回主输送系统96上。

如所论述，板可为安装在框架上的稀疏或致密网，或其可替代地由连接在一起的多个小板构造，且其中所述小板之间有空间以允许空气流动。替代地，板可由多孔材料制成以实现空气流动，或至少以支持两侧之间所需压差的产生。

如果X射线辐照器不移动，则蚊虫所在的板可具有使得辐射几乎均匀分布的大小。例如，10cm直径的射束将使用10cm的板。

在板上方沿着X-Y平面机械地移动X射线辐射器是可能的，从而使辐射分布更均匀。

替代地或另外，可以将辐射施加到蚊虫正进行孵化的蛹托盘上方，具体地说在正出现或朝向刚出现且静置在水上的成虫的蛹上方。

替代地，可在蛹阶段施加辐射，使可移动X射线辐照器保持在蛹托盘内部的蛹上方的固定距离处且辐照表面上的蛹。

辐射源和射束可随后聚焦于大约1mm的小区域，使得每个区域可接收相同剂量。

如所提及，可以通过例如伽马射线之类的其它方式施加辐射。

在另一实施例中，可以在绝育过程之前或之后进行性别分离；由于压差，蚊虫在表面上保持静止，并且相机可以拍摄蚊虫的图片。计算机算法可标识个别蚊虫的性别，且机械臂去除或杀死雌性。机械臂可以使用抽吸来拾取雌性，并且将了解，抽吸足够强以抵抗用于使蚊虫不动的压力梯度。

有可能的是，对于算法不能明确地确定性别，即高于某一置信度的蚊虫，在一个实施例中，辐照此类昆虫，且在另一实施例中，去除此类昆虫，后者帮助减少辐照系统所利用的时间。

在一个实施例中，X射线或伽马射线辐照器可为机械式，能够在板或输送系统上方移动，以便加快过程。

使用线性加速器(LINAC)技术的益处在于LINAC是用于将高能量X射线或电子递送到精确位置的经良好证实的技术，如在用于治疗肿瘤的放射线疗法中所使用。

当今，存在各种方法和商业产品以便优化递送剂量的方式，包含在正受辐照的患者器官后方定位施加器以便产生聚焦辐射场。特定商业产品包含射波刀机器人系统、伽马刀系统和用于辐射疗法的其它产品。

放射外科或立体定向放射外科，和放射疗法因辐射治疗的强度和持续时间而不同，并且在本发明的实施例中提出了此类操控。

在一个实施例中，使用用于聚焦辐射射束的方法来将精确剂量引到成年静止蚊虫所在的表面，且当表面移动时，连续昆虫流随着所述表面移动且以类似剂量受到辐照。在实施例中，X射线机器包含线性加速器，所述线性加速器使得能够将X射线辐射朝向静止蚊虫所在的表面的特定限制区域聚焦。

在实施例中，辐射源是具有聚焦能力的源，所述聚焦能力用于将辐射射束聚焦到厘米或亚厘米分辨率，例如线性加速器或伽马刀技术。

现在参考图13，表面100具有静止昆虫102。昆虫102可静止，这是因为施加到其环境的低温，和或是因为施加到其所在的表面的压差。来自源106的多个射束-散列线104在表面上的区域会聚，所述区域可足够小以限定个别昆虫，从而使较大剂量递送至所述区域，以及使辐照个别成年昆虫所用的时间大大减少。辐射源106可安装在框架108上。此类实施例还具有使得更易于向不同昆虫提供相等剂量水平递送的优点。表面可在输送系统110上移动或可为静止的。

图14为具有矩形区域122的输送系统120的俯视图，所述矩形区域接收相对高辐射剂量以通过聚焦和/或会聚多个射束来对昆虫进行绝育。矩形122的侧面的区域124、126具有较低剂量。也就是说，射束聚焦区域外部的区域的剂量比具有未聚焦系统的低。这确保了在高剂量区域外部的昆虫不会产生太多辐射，并且高剂量射束仍能实现快速绝育。

现在参考图15，其为具有被安装成产生射束会聚区域的辐射源132的输送系统130的示例。

多个不同射束会聚或聚焦或对准在静止昆虫134等待绝育的表面上的多个会聚区域上。昆虫静止所在的表面在会聚射束下方移动，因此在任何时刻，虽然每个射束具有低剂量，但会聚产生高剂量区域，用于对向其前进的昆虫进行绝育。

使射束会聚可提供另一优点，因为远离会聚区域的昆虫只接收较低剂量，因此与在区域上施加并非聚焦射束的射束时相比，竞争力和寿命这两者受到的影响较小。

在使用聚焦射束技术的另一实施例中，所实现的射束准确性和到昆虫所在的表面的剂量递送可为亚厘米至亚毫米水平。因此，经由机械臂使辐照器垂直于输送系统的传送方向从输送系统的一侧移动到另一侧可以确保可用类似的剂量处理长度约为2至5mm的每个昆虫。

将多个射束从由钴60产生的辐射源(例如X射线或伽马射线)聚焦到聚焦射束中以将较高剂量递送到昆虫静止所在的坐标，这可加快将适当剂量递送到正进行绝育的昆虫或昆虫所在的区域所要的时间。

在另一实施例中，蚊虫可以从孵化区域到达输送表面，并且输送表面上方的喷射器可以用杀幼虫剂物质喷射输送表面或昆虫，蚊虫可以进一步将杀幼虫剂物质递送至其它蚊虫，特别是雌性蚊虫在交配时递送，此类野生型雌性可将杀幼虫剂转移到其产卵的水中，从而杀死水中的幼年蚊虫。

在一个实施例中，相机位于输送表面上方。相机标识移动输送系统上的昆虫的坐标。坐标被传输到辐射源，并且辐射源朝着由相机指示的坐标进行辐照。辐射可为X射线或伽马射线，并且X射线源可为线性加速器，以便在将剂量递送到特定坐标时提供更佳的准确性。

如所提及，辐射可由会聚在精确位置的多个射束施加，以由此增加剂量。可使用伽马刀放射外科技术来聚焦伽马射线。辐射表面上的蚊虫可以是从蛹出来之后的成虫，并且可以被引导朝向移动表面。蚊虫可为雄性，并且可为以下物种：白纹伊蚊、埃及伊蚊、冈比亚按蚊，或任何其它蚊虫物种。

在以上实施例的替代方案中，可对蛹进行相同操作。在此情况下，经由输送系统传送蛹。可将蛹置于材料浸泡的材料中，或其可在具有使其保持湿润和不动的浅水的托盘中进行输送。

继续进行分类和分拣，且个人具有在非常短的训练之后能够以极高的准确性对视觉内容进行分类的优点。雄性与雌性蚊虫之间存在细微的视觉上的差异，但虽然将需要大量训练和算法来使计算机以高准确性(高于99％)自动标识蚊虫性别，但对于个人，可在相对短时间内教授这些差异，同时仍具有高准确性。

另一方面，与成像系统耦合的计算机程序具有优于个人的优点，即它能够非常快速地自动检测单个帧中的许多对象且能够确定并提供其坐标。

实施例可提供将那些优点组合为单个解决方案的系统和方法,其具有个人能够在较短的学习周期之后以极高准确性对单个蚊虫进行分类的优点，且计算机具有检测图像内的多个对象且极快速地(小于一秒)提供其坐标或裁剪图像的能力。

现在参考图16A、16B和16C，其展示了此组合系统140。

组合系统140包含：计数、分拣和分类单元142；操作员台144；用于提取雌性的任选的机器人末端执行器146，例如在此示例中为抽吸吸管；压差生成器148；用于使空气产生压差的管道150；用于朝向分类台输送蚊虫或输送蚊虫所在的表面的输送表面152；由表面框架156界定的分拣表面154；包含一个或多个相机158和光部件160的成像系统；用于控制光强度的光控制器和用于控制相机每秒帧成像速率的构件；具有图形用户界面的屏幕，其使用户能够与末端执行器的机器人操作和成像系统进行交互；以及控制器(例如计算机)，其能够控制末端执行器移动和提取操作以及对蚊虫进行成像的成像操作。

现在参考图17，其示出了用于用户与系统之间进行交互的图形用户界面(GUI)170。所述界面包含屏幕，所述屏幕提供信息以供用户与软件进行交互，且用户交互随后被转换成机器人末端执行器的移动以用于提取雌性。

用户使用GUI与系统和机械臂进行交互，所述GUI可以包含第一窗口172，其展示上面定位有昆虫(例如雄性和雌性蚊虫)的表面。第二窗口(ROI窗口)174展示用户在第一窗口中查看的对象的放大或扩大。

用户可操控第一窗口中的光标，且在第二窗口中，软件裁剪并放大具有足够分辨率的矩形且扩大以对光标已在第一窗口中标识出的且软件随后识别出的单个蚊虫进行成像。对于白纹伊蚊，矩形大小将通常表示5mm×5mm的方形，而其也可例如为10mm或10mm以上。可以根据所研究(或分类)的感兴趣的对象(或蚊虫)的典型大小来设置不同大小的矩形。

以下是对解决方案可如何运作且实现用于性别分拣的协作过程的描述。

最初，操作员将新批次的不动的蚊虫放在位于机器人操作区域外部的表面上，或所述操作员监督将所述新批次的不动的蚊虫自动放置在所述表面上。在非自动放置的情况下，外部区域可确保操作系统的人员的安全性。

将载有蚊虫的表面输送至相机下的分类台。所述输送被操作以使得蚊虫所在的表面移动到机器中且朝向分类台移动，所述分类台定位在邻近且优选地位于成像系统下，从而位于相机和光元件下。

在分类台处，如上文所论述施加压差。

压差可以被设置成确保不会对蚊虫造成损害。装载的表面现在在分类台内部，且一旦蚊虫不动，就可开始进行对象检测。

当软件检测到新表面上插入新批次的昆虫时，软件可自动开始。因此，经典对象检测算法可标识使蚊虫不与移出先前表面相关的序列，且接着在相机下具有一组新的蚊虫对象，且此序列可触发检测算法。替代地，操作员可提供指示。所述指示可为可设置各种参数的另一屏幕的部分或可触发所述屏幕。

软件可自动检测多孔表面上的任何蚊虫对象。因此，对象检测算法可检测位于表面上的蚊虫。将关于所述对象的信息提供给用户且根据规则进行显示。

尚未通过其性别进行分类的蚊虫对象通过类型A的形状和颜色标注，例如，图17中的虚线方形176。

在半自动模式中，用户可通过点击导览按钮177而在所标识的对象之间行进。下一个昆虫出现在ROI窗中。

同时，在分类表面屏幕(第一窗口)上提供标注以向用户展示现在正在查看的对象。例如，形状可以保持不变但颜色可以改变，或昆虫可以闪烁，或可以使用将易于标识操作员现在正在聚焦的对象的任何其它改变。

对于每个蚊虫，如果对象为雌性或雄性，则用户可使用分类交互来进行选择。用户使用按钮来向软件提供用户决定的结果。所述按钮可由文本“雌性”进行标注，除了任何其它文本或形状之外，颜色可应用于此类按钮的设计，只要其区分且清楚表示出指的是雌性还是雄性即可。在一个示例中，按钮可使用针对雌性和雌性的国际图标，或可具有两个不同的形状，且用户可点击适当图标，或可存在指示被选择为使得结果为选定按钮的文本的单个按钮。如果不选择按钮，则结果相反，例如为雄性。

替代地，按钮可含有相关动作的指示符。例如，所述文本可陈述词语“杀死(KILL)”或“提取(EXTRACT)”。所述按钮可因此构成操作交互。

操作员可研究每个对象，或算法可以在解决方案的变化中建议仅在用于对对象进行分类的算法准确性低于特定阈值时发送对象的图片。

计算机和对象检测和或分类算法可远离压差表面而远程定位，且可经由因特网或其它通信方式发送通信。

被分类为雄性的蚊虫对象可在第一窗口上进行标记，所述第一窗口展示具有类型B 178的形状和颜色的所有对象，且另一蚊虫将被标注为类型C 180。

然后，通过GUI进行的交互将转换为机器人在分拣单元中的移动。

在将ROI中的对象标识为雌性的每个决策之后，机械臂可以移动并提取每个雌性，从而执行性别分拣过程。替代地，可共同作用在涉及多孔表面上的一列雌性坐标的决策的多个集合，且仅当末端执行器位于疑似雌性的上方时，机械臂将在坐标之间移动以一个接一个地提取雌性，同时操作抽吸单元。

机械臂可为可以在功能上去除雌性的抽吸吸管或其它末端执行器。替代地，激光器可例如基于电流计将射束传输到每个坐标。

现在参考图18，操作员已从现在在第二窗口上扩大的第一窗口研究另一蚊虫。

现在参考图19，其展示了使用不同文本和标记同时保持相同功能性的GUI。GUI包含两个区段：第一窗口，其中存在蚊虫所在的整个表面；以及第二窗口，其可包含多于一个图像。第二窗口提供检查单个蚊虫且在第一窗口中的不同对象之间导览的能力。

在此示例中，代替点击“雌性”，用户只需点击杀死(KILL)按钮即可，这意味着现在正被检查的蚊虫是雌性，并且在按下“杀死(KILL)”后，机器人末端执行器就立即将其从表面提取出，或软件控制器可以将其添加到作业队列中以供雌性提取，使得在按顺序完成所有对象的分类之后，其可依次提取所有标识为雌性的对象。

在以上的变化形式中，当将蚊虫施加到表面上时，有可能倾倒出大群组的不动的蚊虫，例如冷蚊虫。在此情况下，蚊虫可恰好是彼此叠加，和或彼此缠结在一起以使得在被成像系统成像时，可能无法在不同的蚊虫对象之间进行区分。

本实施例可以通过将不动的蚊虫群组放置在能够支撑压差的表面(例如上述多孔表面)上来解开蚊虫。可以将蚊虫群组重新设置为活动状态，例如，通过将分拣单元内的温度升高到高于12摄氏度(优选地高于20摄氏度，才相对活跃)，或只是等待直至达到室温且不启动冷却系统即可。温度的增加可替代地涉及增加蚊虫所在的表面自身的温度。

一旦蚊虫活动起来，其就彼此解开且离开彼此而移动。接着，一旦可将蚊虫标识为单个对象，就通过将压差引入到昆虫所在的表面或降低分拣单元内部的温度来施加第二不动，使得蚊虫可基本上停止移动，如上文通常针对白纹伊蚊在6至8摄氏度之间所论述。

一旦蚊虫不动，就施加半自动过程。

现在参考图20，其示出了本发明的实施例，其中可渗透表面为移动输送机200的部分，由此形成多孔输送表面或可渗透输送表面。输送机将蚊虫从一个末端运送到另一末端。可渗透表面可为整个输送机或可包括输送机中携带昆虫的离散插入件202。沿着输送机输送昆虫，且沿着昆虫被输送的长度施加压力梯度。在许多情况下，单个压力源可能不足以维持沿着输送机的全长的压力，且在所示出的情况下，使用三个压力源204A、204B和204C。不同压力源可以处于不同设置。例如，可在着陆区域上使用高设置，可在行进区域中使用较低设置，且可在操作区域中使用取决于操作的第三设置。

在输送机200的末端处，将昆虫装载到存储管206中。

术语‘分类表面’和‘分拣表面’可指以上附图中的相同物理表面。

本发明的实施例可因此提供一种系统，所述系统包含软件、成像系统、用于将蚊虫保持在表面上的分类表面，以及压差生成器，所述压差生成器旨在用于通过使蚊虫由于多孔表面上的抽吸而无法移动来使蚊虫保持基本上不动。

半自动分拣方法和系统包含将成年蚊虫放在表面(例如多孔表面)上。将压差施加到多孔表面，使得表面上的蚊虫基本上不动。

接着可对表面上的不动的蚊虫进行成像，且对象检测可标识蚊虫的位置。表面上的蚊虫可以投影到屏幕上。操作员可将对象标注为雄性或雌性。结果连同坐标可被发送到系统控制器，且机器人元件可基于用户反馈和坐标而提取雌性。

在完成分拣之后，可以取出具有蚊虫的板以用于打包分拣的蚊虫，并且从一组新的未分拣的蚊虫再次开始所述过程。

个人还可能执行对象检测并在计算机屏幕上寻找任何雌性蚊虫，并且由所述个人进行分类的优点在于消除了任何潜在的机器分类错误。

蚊虫所站立的表面可为固定的，或可为可移动的。如果表面是固定的，则每次都将蚊虫放在固定表面上。

无论是在表面移动时还是在其固定在适当位置时，将蚊虫放置在表面上均可能涉及将蚊虫倾倒在表面上，或让成虫飞行并被引导向表面。

对于蚊虫性别的分类，所述分类是基于雄性特征与雌性特征之间的视觉差异，且所述成像系统可包含光和照明控制系统。在一个实施例中，整个分类和分拣是自动的，并且计算机使用图像处理算法独自对蚊虫性别进行分类。在此情况下，压差用于使蚊虫不动，且一旦其定位在相机下方，就自动对其进行分类且稍后进行分拣。

预期到，在从本申请成熟的专利的寿命期间，将开发许多相关成像、对象识别、射束聚焦和辐照系统，且对应术语的范围旨在先验地包含所有此类新技术。

术语“包括(comprises/comprising)”、“包含(includes/including)”、“具有”以及其共轭词语意味着“包含但不限于”。

术语“由……组成”意味着“包含且限于”。

术语“基本上由……组成”意味着组合物、方法或结构可以包含额外成分、步骤和/或部分，但前提是额外成分、步骤和/或部分并未实质上更改所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特性。

除非上下文另有明确指出，否则如本文中所使用，单数形式“一(a/an)”和“所述”包含多个参考物。

应了解，为了清楚起见而在分开的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征还可以组合形式提供于单个实施例中。相反，为简洁起见在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征还可以单独地或以任何合适的子组合提供或如适合于本发明的任何其它所描述实施例中而提供。在各个实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的必要特征，除非所述实施例在没有那些元件的情况下不起作用。

尽管已经结合本发明的特定实施例描述了本发明，但显然许多替代、修改和变化对所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，预期涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛范围内的所有此类替代方案、修改以及变化。

本说明书中所提及的所有公开案、专利和专利申请在此以全文引用的方式并入本说明书中，同样，每个个别公开案、专利或专利申请也被特定且个别地指示为以引用的方式并入本文中。另外，本申请中对任何参考文件的引用或标识不应理解为承认此类参考文件可作为本发明的现有技术而获得。就使用章节标题而言，不应将其解释为必定限制性的。

另外，本申请的任何优先权文件在此以全文引用的方式并入本文中。

Claims (40)

1.一种使昆虫不动且对所述昆虫施加操作的方法，其包括：

获得昆虫；

将所述昆虫引导到可渗透表面的第一侧；

通过所述可渗透表面施加压力梯度以使其在所述表面的第二侧处相比于在所述第一侧处较低，由此使所述昆虫在所述可渗透表面上不动；以及

对所述不动的昆虫实行所述操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加压力梯度包括：从所述第二侧横越所述可渗透表面施加抽吸，或从所述第一侧施加过压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加压力梯度包括：施加第一相对低压力梯度以允许昆虫行走和分离但不能飞，并施加阻止所述昆虫行走的第二相对高压力梯度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述可渗透表面是具有所述昆虫被输送所沿着的输送长度的移动输送机的至少部分，所述压力梯度是沿着所述输送长度施加的。

5.根据权利要求4所述的方法，其包括在沿着所述输送长度的不同位置处分别施加不同压力梯度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括：施加高于所述第一压力梯度且低于所述第二压力梯度的中间压力梯度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压力梯度是可逆的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括：对所述可渗透表面上的昆虫进行计数和/或施加杀幼虫剂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括：获得由个别昆虫的图像或位置组成的群组中的一个成员。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括：对个别昆虫施加预定辐射剂量。

11.根据权利要求10所述的方法，其包括根据所获得的位置将来自辐射源的射束聚焦到所述个别昆虫上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括：确定个别昆虫的性别。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述操作包括：如果确定为第一性别，则去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述操作包括：遍及所述可渗透表面基本上均匀地施加未聚焦辐射剂量以到达所述分离的昆虫中的每一个。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述获得所述大量昆虫包括：使所述昆虫通过具有气流的管道飞到收集区域。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述获得所述大量昆虫包括：在通过冷却或使用麻醉剂而不动时收集所述大量昆虫。

17.根据权利要求16所述的方法，其包括在所述施加所述压力梯度之前将所述昆虫加温以使所述昆虫再动并允许分离。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括在操作台处施加所述操作，所述昆虫被向上输送到所述操作台且然后保持静止以供进行所述操作。

19.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其包括在将所述昆虫输送经过操作台时在所述操作台处施加所述操作。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括绝育，所述方法包括使绝育射束横越所述昆虫进行扫掠。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括分类，所述方法包括：使用算法以根据性别对昆虫进行分类，将分数施加到所述分类，并且如果所述分数低于预定阈值，则将所述昆虫提交给操作人员。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括分类，所述方法包括：使用算法以根据性别对昆虫进行分类，并且使用图形用户界面以向操作人员显示相应分类以供验证。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述操作包括：如果确定为第一性别，则去除个别昆虫，和/或如果确定为第二性别，则辐照所述个别昆虫，并且关于所述去除或辐照的决策是经由所述图形用户界面而获得。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括绝育，所述绝育包括在所述可渗透表面上方的平面中在两个维度上移动至少一个辐射源。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括绝育，所述绝育包括移动至少两个辐射源以在所述可渗透表面处提供聚焦射束或均匀射束。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操作包括绝育，并且所述预定剂量是以多个分次剂量而提供，其中所述多个分次剂量之间具有间隔。

27.一种对不动的昆虫施加操作的方法，其包括：

将大量昆虫引导到收集表面；

横越所述收集表面施加第一相对低压力梯度以允许个别昆虫与所述大量昆虫分离但不飞走；

对所述昆虫施加第二相对高压力梯度以使所述昆虫不动；以及

对所述分离且不动的昆虫实行所述操作。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述大量昆虫在被引导到所述收集表面时是冷的。

29.根据权利要求27或权利要求28所述的方法，其中所述操作包括获得个别昆虫的坐标。

30.一种用于对昆虫实行操作的设备，其包括：

可渗透表面，其用于接收所述昆虫；

压力源，其用于横越所述可渗透表面施加压力梯度；

压力源控制器，其用于在所述可渗透表面上的所述昆虫能够行走但不能飞的第一较低水平与所述昆虫基本上不动的第二水平之间控制所述压力梯度；以及

操作台，其用于在所述昆虫基本上不动时对所述昆虫实行操作。

31.根据权利要求30所述的设备，其进一步包括用于获得所述昆虫的图像和/或坐标的相机。

32.根据权利要求30或权利要求31所述的设备，其包括用于基于所提供的坐标去除所述昆虫中所标识的昆虫的机器人致动装置。

33.根据权利要求30至32中任一项所述的设备，其包括被配置成向指定位置提供预定辐射剂量的至少一个辐射源。

34.根据权利要求30至33中任一项所述的设备，其进一步包括图形用户界面，所述图形用户界面提供交互以允许操作员控制所述操作。

35.根据权利要求34所述的设备，其中所述图形用户界面包括：

第一视图，其展示所述可渗透表面的具有根据分类而标记或被标记为未分类的昆虫的区域，并允许在所述昆虫之间进行选择；以及

第二视图，其展示所述第一视图中的选定昆虫的放大图。

36.根据权利要求35所述的设备，其中所述图形用户界面进一步包括至少一个分类或计数交互以输入当前选定昆虫的分类。

37.根据权利要求35或权利要求36所述的设备，其中所述图形用户界面包括至少一个操作交互以对当前选定昆虫施加操作。

38.一种用于使昆虫不动的方法，其包括：

提供透气表面；

将昆虫放置在所述透气表面的第一侧上；

横越所述透气表面施加压力梯度，使得所述透气表面的第二侧上的压力比所述第一侧上的气压低预定裕度，所述裕度被选择为使所述昆虫不动。

39.一种用于对昆虫实行操作的设备，其包括：

可渗透表面，其能够沿着行进长度输送以用于接收所述昆虫；

至少两个压力源，其用于在沿着所述行进长度的相应位置处横越所述可渗透表面施加压力梯度；

压力源控制器，其被配置成在所述可渗透表面上的所述昆虫能够行走但不能飞的第一较低水平与所述昆虫基本上不动的第二水平之间在每个压力源处独立地控制所述压力梯度；以及

操作台，其用于在所述昆虫基本上不动时对所述昆虫实行操作。

40.一种用于对昆虫实行操作的设备，其包括：

可渗透表面，其能够沿着行进长度输送以用于接收所述昆虫；

压力源，其用于横越所述可渗透表面施加压力梯度；

管道，其用于将气压传导到沿着所述行进长度的不同位置；

压力源控制器，其用于在所述可渗透表面上的所述昆虫能够行走但不能飞的第一较低水平与所述昆虫基本上不动的第二水平之间控制所述压力梯度；以及

操作台，其用于在所述昆虫基本上不动时对所述昆虫实行操作。

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