孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚性別識(shí)別裝置制造方法
【專利摘要】孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚雌雄識(shí)別裝置屬于種蛋孵化檢測(cè)裝置；所述裝置由光纖探頭、傅立葉光譜儀、中央處理器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、海量存儲(chǔ)器、LED指示燈和蜂鳴器裝配構(gòu)成，在中央處理器內(nèi)設(shè)置由光譜采集控制算法模塊、光譜預(yù)處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識(shí)別算法模塊組成的雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)；本裝置實(shí)現(xiàn)并滿足了孵化前期雞胚性別識(shí)別要求，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎合理、識(shí)別方便快捷、準(zhǔn)確度高、降低孵化作業(yè)成本的特點(diǎn)，是一種高效實(shí)用的識(shí)別裝置。
【專利說(shuō)明】孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚性別識(shí)別裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于種蛋孵化檢測(cè)技術(shù)，主要涉及一種孵化前期種蛋性別識(shí)別裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]禽業(yè)生產(chǎn)中，由于公雞生長(zhǎng)速度快過(guò)母雞，所以希望肉雞種蛋均是雄性雞胚；蛋業(yè)生產(chǎn)中，雌性雞胚越多效益越好。因此研究出在孵化前期能預(yù)測(cè)雞胚性別的方法，對(duì)降低人工分類和人工翻蛋的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高孵化器生產(chǎn)效率和降低孵化電費(fèi)，具有十分重要的意義。一直以來(lái)雞胚性別辨識(shí)依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，比如重量，長(zhǎng)徑比，表面光滑程度。呂志南，趙宗勝采用模糊方法，楊東風(fēng)采用小波方法實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)判別，該方法生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候需要稱重、長(zhǎng)徑測(cè)量和機(jī)器視覺(jué)采集三個(gè)環(huán)節(jié)，測(cè)量環(huán)節(jié)多耗時(shí)長(zhǎng)，增加種蛋破碎風(fēng)險(xiǎn)，且設(shè)備多。周振明公開(kāi)了一種用PCR擴(kuò)增引物進(jìn)行雞早期胚胎性別鑒定方法，其以雞胚盤(pán)細(xì)胞為模板，通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，然后瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，根據(jù)帶型判斷性別，雌性為兩條帶，雄性為一條帶。PCR擴(kuò)增引物法提供了雞胚性別分子檢測(cè)方法，然而需要提取雞胚盤(pán)細(xì)胞。近紅外光譜屬于分子振動(dòng)光譜的倍頻和合頻吸收光譜，主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，具有較強(qiáng)的穿透能力。近年來(lái)，侯卓成、畢夏坤、劉燕德等多位學(xué)者分別利用近紅外光譜測(cè)量出雞蛋品質(zhì)，說(shuō)明近紅外可以穿透炭酸鈣并攜帶雞蛋內(nèi)部有效信息。因此，在此基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)一種采用近紅外光譜實(shí)現(xiàn)種蛋雌雄性別識(shí)別裝置十分必要，并成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，結(jié)合孵化生產(chǎn)作業(yè)的實(shí)際需要，研發(fā)一種新結(jié)構(gòu)的孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚性別識(shí)別裝置，通過(guò)利用近紅外可以穿透炭酸鈣蛋殼，并攜帶雞蛋內(nèi)部有效信息的特性，達(dá)到對(duì)孵化前期種雞內(nèi)雞胚性別識(shí)別的目的。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚雌雄識(shí)別裝置，所述裝置由光纖探頭、傅立葉光譜儀、中央處理器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、海量存儲(chǔ)器、LED指示燈和蜂鳴器組成，在所述中央處理器內(nèi)設(shè)置由光譜采集控制算法模塊、光譜預(yù)處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識(shí)別算法模塊組成的雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)；各部分接口信號(hào)連接如下:
[0005] 光纖探頭通過(guò)傅立葉光譜儀光纖接口接入，中央處理器與傅立葉光譜儀通過(guò)USB口線連接。中央處理器的GPIO模擬SCCB總線協(xié)議控制傅立葉光譜儀采集光譜，使用中央處理器3個(gè)中斷引腳引入傅立葉光譜儀的光譜輸出同步信號(hào)VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；
[0006]動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器有2片，一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器的低16位數(shù)據(jù)線相連，另一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器的高16位數(shù)據(jù)線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號(hào)引腳(nCS)相互連在一起，并與中央處理器的引腳(nSCSO)連接，nWE、nRAS、nCAS也分別與中央處理器的對(duì)應(yīng)引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；
[0007]海量存儲(chǔ)器的ALE和CLE端分別接中央處理器的ALE和CLE端，8位的I / O[7~O]與中央處理器低8位數(shù)據(jù)總線相連，/ WE、/ RE、/ CE分別與中央處理器的nFWE、nFRE、nFCE相連，R / B與R / nB相連；
[0008]LED指示燈和蜂鳴器由兩個(gè)指示燈和一個(gè)蜂鳴器組成，中央處理器的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個(gè)指示燈，中央處理器的GPE4位輸出控制一個(gè)蜂鳴器。
[0009]本發(fā)明通過(guò)在中央處理器內(nèi)設(shè)置由光譜采集控制算法模塊、光譜預(yù)處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識(shí)別算法組成的雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)，并將中央處理器分別與光纖探頭、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、海量存儲(chǔ)器、LED指示燈和蜂鳴器組合，實(shí)現(xiàn)和滿足了孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚雌雄的識(shí)別要求，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎合理、識(shí)別效率高、識(shí)別準(zhǔn)確度高、降低孵化作業(yè)成本、有利于蛋雞和肉雞飼養(yǎng)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚性別識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中件號(hào)說(shuō)明:
[0013]1、光纖探頭、2、傅立葉光譜儀、3、中央處理器、4、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、5、海量存儲(chǔ)器、6、LED指示燈和蜂鳴器、7、雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)、8、光譜采集控制算法模塊、9、光譜預(yù)處理算法模塊、10、光譜主成分分析模塊、11、模式識(shí)別算法模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。一種孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚雌雄識(shí)別裝置，所述裝置由光纖探頭1、傅立葉光譜儀2、中央處理器3、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器4、海量存儲(chǔ)器5、LED指示燈和蜂鳴器6組成，在所述中央處理器3內(nèi)設(shè)置由光譜采集控制算法模塊8、光譜預(yù)處理算法模塊9、光譜主成分分析模塊10和模式識(shí)別算法模塊11組成的雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)7 ;各部分接口信號(hào)連接如下:
[0015]光纖探頭I通過(guò)傅立葉光譜儀2光纖接口接入，中央處理器3與傅立葉光譜儀2通過(guò)USB 口線連接。中央處理器3的GPIO模擬SCCB總線協(xié)議控制傅立葉光譜儀2采集光譜，使用中央處理器33個(gè)中斷引腳引入傅立葉光譜儀2的光譜輸出同步信號(hào)VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；
[0016]動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器4有2片，一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器3的低16位數(shù)據(jù)線相連，另一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器3的高16位數(shù)據(jù)線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號(hào)引腳(nCS)相互連在一起，并與中央處理器3的引腳(nSCSO)連接，nWE、nRAS、nCAS也分別與中央處理器3的對(duì)應(yīng)引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；
[0017]海量存儲(chǔ)器5的ALE和CLE端分別接中央處理器3的ALE和CLE端，8位的I /O[7~O]與中央處理器3低8位數(shù)據(jù)總線相連，/ WE、/ RE、/ CE分別與中央處理器3的nFWE、nFRE、nFCE 相連，R / B 與 R / nB 相連；
[0018]LED指示燈和蜂鳴器6由兩個(gè)指示燈和一個(gè)蜂鳴器組成，中央處理器3的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個(gè)指示燈，中央處理器3的GPE4位輸出控制一個(gè)蜂鳴器。[0019]光譜采集控制算法模塊8用于操作傅立葉光譜儀2變化近紅外光譜，實(shí)現(xiàn)光譜掃描、存儲(chǔ)功能；光譜預(yù)處理算法模塊9提供了光譜的處理算法，包括去噪、基線校正的處理算法；光譜數(shù)據(jù)主成分分析模塊10用于簡(jiǎn)化光譜數(shù)據(jù)；模式識(shí)別算法模塊11采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類用于分離雌種蛋和雄種蛋。
[0020]作業(yè)時(shí)，應(yīng)用光纖探頭I采集種蛋近紅外光譜，應(yīng)用總體均值經(jīng)驗(yàn)?zāi)７纸夥N蛋近紅外光譜，達(dá)到去噪目的，應(yīng)用基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法分解近紅外光譜，達(dá)到基線校正，抽取光譜數(shù)據(jù)主成分作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入變量，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出為O (雌雞胚)或I (雄雞胚)，此輸出作為驅(qū)動(dòng)電平，通過(guò)放大電路使LED指示燈和蜂鳴器做出顯示、并發(fā)出響聲，完成識(shí)別。
【權(quán)利要求】
1.一種孵化前期近紅外種蛋內(nèi)雞胚雌雄識(shí)別裝置，其特征在于所述裝置由光纖探頭(1)、傅立葉光譜儀(2)、中央處理器(3)、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(4)、海量存儲(chǔ)器(5)、LED指示燈和蜂鳴器(6)組成，在所述中央處理器(3)內(nèi)設(shè)置由光譜采集控制算法模塊(8)、光譜預(yù)處理算法模塊(9)、光譜主成分分析模塊(10)和模式識(shí)別算法模塊(11)組成的雞胚雌雄識(shí)別系統(tǒng)(7);各部分接口信號(hào)連接如下:光纖探頭(I)通過(guò)傅立葉光譜儀(2)光纖接口接入，中央處理器(3)與傅立葉光譜儀(2)通過(guò)USB口線連接。中央處理器(3)的GPIO模擬SCCB總線協(xié)議控制傅立葉光譜儀(2)采集光譜，使用中央處理器(3)3個(gè)中斷引腳引入傅立葉光譜儀(2)的光譜輸出同步信號(hào)VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(4)有2片，一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器(3)的低16位數(shù)據(jù)線相連，另一片的數(shù)據(jù)引腳(D0~D15)與中央處理器(3)的高16位數(shù)據(jù)線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號(hào)引腳(nCS)相互連在一起，并與中央處理器⑶的引腳(nSCSO)連接，nWE、nRAS、nCAS也分別與中央處理器(3)的對(duì)應(yīng)引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；海量存儲(chǔ)器(5)的ALE和CLE端分別接中央處理器(3)的ALE和CLE端，8位的I /，0[7~O]與中央處理器(3)低8位數(shù)據(jù)總線相連，/ WE、/ RE、/ CE分別與中央處理器(3)的 nFWE、nFRE、nFCE 相連，R / B 與 R / nB 相連； LED指示燈和蜂鳴器(6)由兩個(gè)指示燈和一個(gè)蜂鳴器組成，中央處理器(3)的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個(gè)指示燈，中 央處理器(3)的GPE4位輸出控制一個(gè)蜂鳴器。
【文檔編號(hào)】A01K45/00GK103461218SQ201310407605
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】趙肖宇, 蔡立晶, 宋志遠(yuǎn), 關(guān)勇, 譚峰, 田芳明, 席桂清, 李文順 申請(qǐng)人:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)