孵化前期近紅外種蛋內雞胚性別識別裝置制造方法
【專利摘要】孵化前期近紅外種蛋內雞胚雌雄識別裝置屬于種蛋孵化檢測裝置；所述裝置由光纖探頭、傅立葉光譜儀、中央處理器、動態存儲器、海量存儲器、LED指示燈和蜂鳴器裝配構成，在中央處理器內設置由光譜采集控制算法模塊、光譜預處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識別算法模塊組成的雞胚雌雄識別系統；本裝置實現并滿足了孵化前期雞胚性別識別要求，具有結構設計新穎合理、識別方便快捷、準確度高、降低孵化作業成本的特點，是一種高效實用的識別裝置。
【專利說明】孵化前期近紅外種蛋內雞胚性別識別裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于種蛋孵化檢測技術，主要涉及一種孵化前期種蛋性別識別裝置。
【背景技術】
[0002]禽業生產中，由于公雞生長速度快過母雞，所以希望肉雞種蛋均是雄性雞胚；蛋業生產中，雌性雞胚越多效益越好。因此研究出在孵化前期能預測雞胚性別的方法，對降低人工分類和人工翻蛋的勞動強度，提高孵化器生產效率和降低孵化電費，具有十分重要的意義。一直以來雞胚性別辨識依據生產經驗，比如重量，長徑比，表面光滑程度。呂志南，趙宗勝采用模糊方法，楊東風采用小波方法實現經驗判別，該方法生產實現的時候需要稱重、長徑測量和機器視覺采集三個環節，測量環節多耗時長，增加種蛋破碎風險，且設備多。周振明公開了一種用PCR擴增引物進行雞早期胚胎性別鑒定方法，其以雞胚盤細胞為模板，通過PCR技術擴增目的基因，然后瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR擴增產物，根據帶型判斷性別，雌性為兩條帶，雄性為一條帶。PCR擴增引物法提供了雞胚性別分子檢測方法，然而需要提取雞胚盤細胞。近紅外光譜屬于分子振動光譜的倍頻和合頻吸收光譜，主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態向高能級躍遷時產生的，具有較強的穿透能力。近年來，侯卓成、畢夏坤、劉燕德等多位學者分別利用近紅外光譜測量出雞蛋品質，說明近紅外可以穿透炭酸鈣并攜帶雞蛋內部有效信息。因此，在此基礎上研究開發一種采用近紅外光譜實現種蛋雌雄性別識別裝置十分必要，并成為可能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是針對上述現有技術存在的問題，結合孵化生產作業的實際需要，研發一種新結構的孵化前期近紅外種蛋內雞胚性別識別裝置，通過利用近紅外可以穿透炭酸鈣蛋殼，并攜帶雞蛋內部有效信息的特性，達到對孵化前期種雞內雞胚性別識別的目的。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:一種孵化前期近紅外種蛋內雞胚雌雄識別裝置，所述裝置由光纖探頭、傅立葉光譜儀、中央處理器、動態存儲器、海量存儲器、LED指示燈和蜂鳴器組成，在所述中央處理器內設置由光譜采集控制算法模塊、光譜預處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識別算法模塊組成的雞胚雌雄識別系統；各部分接口信號連接如下:
[0005] 光纖探頭通過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USB口線連接。中央處理器的GPIO模擬SCCB總線協議控制傅立葉光譜儀采集光譜，使用中央處理器3個中斷引腳引入傅立葉光譜儀的光譜輸出同步信號VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；
[0006]動態存儲器有2片，一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器的低16位數據線相連，另一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器的高16位數據線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號引腳(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應引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；
[0007]海量存儲器的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位數據總線相連，/ 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指示燈和一個蜂鳴器組成，中央處理器的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個指示燈，中央處理器的GPE4位輸出控制一個蜂鳴器。
[0009]本發明通過在中央處理器內設置由光譜采集控制算法模塊、光譜預處理算法模塊、光譜主成分分析模塊和模式識別算法組成的雞胚雌雄識別系統，并將中央處理器分別與光纖探頭、動態存儲器、海量存儲器、LED指示燈和蜂鳴器組合，實現和滿足了孵化前期近紅外種蛋內雞胚雌雄的識別要求，具有結構設計新穎合理、識別效率高、識別準確度高、降低孵化作業成本、有利于蛋雞和肉雞飼養業發展的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是孵化前期近紅外種蛋內雞胚性別識別裝置結構示意圖；
[0011]圖2是雞胚雌雄識別系統結構示意圖。
[0012]圖中件號說明:
[0013]1、光纖探頭、2、傅立葉光譜儀、3、中央處理器、4、動態存儲器、5、海量存儲器、6、LED指示燈和蜂鳴器、7、雞胚雌雄識別系統、8、光譜采集控制算法模塊、9、光譜預處理算法模塊、10、光譜主成分分析模塊、11、模式識別算法模塊。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明實施方案進行詳細描述。一種孵化前期近紅外種蛋內雞胚雌雄識別裝置，所述裝置由光纖探頭1、傅立葉光譜儀2、中央處理器3、動態存儲器4、海量存儲器5、LED指示燈和蜂鳴器6組成，在所述中央處理器3內設置由光譜采集控制算法模塊8、光譜預處理算法模塊9、光譜主成分分析模塊10和模式識別算法模塊11組成的雞胚雌雄識別系統7 ;各部分接口信號連接如下:
[0015]光纖探頭I通過傅立葉光譜儀2光纖接口接入，中央處理器3與傅立葉光譜儀2通過USB 口線連接。中央處理器3的GPIO模擬SCCB總線協議控制傅立葉光譜儀2采集光譜，使用中央處理器33個中斷引腳引入傅立葉光譜儀2的光譜輸出同步信號VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；
[0016]動態存儲器4有2片，一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器3的低16位數據線相連，另一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器3的高16位數據線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號引腳(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的對應引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；
[0017]海量存儲器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位數據總線相連，/ 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由兩個指示燈和一個蜂鳴器組成，中央處理器3的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個指示燈，中央處理器3的GPE4位輸出控制一個蜂鳴器。[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，實現光譜掃描、存儲功能；光譜預處理算法模塊9提供了光譜的處理算法，包括去噪、基線校正的處理算法；光譜數據主成分分析模塊10用于簡化光譜數據；模式識別算法模塊11采用人工神經網絡分類用于分離雌種蛋和雄種蛋。
[0020]作業時，應用光纖探頭I采集種蛋近紅外光譜，應用總體均值經驗模分解種蛋近紅外光譜，達到去噪目的，應用基于經驗模態分解方法分解近紅外光譜，達到基線校正，抽取光譜數據主成分作為神經網絡輸入變量，神經網絡的輸出為O (雌雞胚)或I (雄雞胚)，此輸出作為驅動電平，通過放大電路使LED指示燈和蜂鳴器做出顯示、并發出響聲，完成識別。
【權利要求】
1.一種孵化前期近紅外種蛋內雞胚雌雄識別裝置，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)、動態存儲器(4)、海量存儲器(5)、LED指示燈和蜂鳴器(6)組成，在所述中央處理器(3)內設置由光譜采集控制算法模塊(8)、光譜預處理算法模塊(9)、光譜主成分分析模塊(10)和模式識別算法模塊(11)組成的雞胚雌雄識別系統(7);各部分接口信號連接如下:光纖探頭(I)通過傅立葉光譜儀(2)光纖接口接入，中央處理器(3)與傅立葉光譜儀(2)通過USB口線連接。中央處理器(3)的GPIO模擬SCCB總線協議控制傅立葉光譜儀(2)采集光譜，使用中央處理器(3)3個中斷引腳引入傅立葉光譜儀(2)的光譜輸出同步信號VSYNC、HSYNC、PCLK，以中斷方式同步光譜輸出；動態存儲器(4)有2片，一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器(3)的低16位數據線相連，另一片的數據引腳(D0~D15)與中央處理器(3)的高16位數據線相連，地址引腳(A0~A12)及片選信號引腳(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)的對應引腳LnWE、nSRAS、nSCAS相連；海量存儲器(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位數據總線相連，/ 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)由兩個指示燈和一個蜂鳴器組成，中央處理器(3)的GPE2位、GPE3位輸出控制兩個指示燈，中 央處理器(3)的GPE4位輸出控制一個蜂鳴器。
【文檔編號】A01K45/00GK103461218SQ201310407605
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】趙肖宇, 蔡立晶, 宋志遠, 關勇, 譚峰, 田芳明, 席桂清, 李文順 申請人:黑龍江八一農墾大學