一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备及其方法

摘要

本发明属于禽蛋孵化设备技术领域，公开了一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备及其方法，所述的设备包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘；所述的方法包括如下步骤：初始化禽蛋孵化过程活检设备；使用禽蛋孵化过程活检设备获取所有禽蛋的频谱；根据所有禽蛋的频谱进行分析得到每个禽蛋的活检结果。本发明解决了现有技术存在的设备功能单一、效率低下并且实用性低的问题。

权利要求

1.一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备，其特征在于：包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘，所述的频谱分析仪分别与若干活检探头连接，若干所述的活检探头一一对应的垂直设置于若干托盘的上方，若干所述的托盘的顶端均倒置有禽蛋；

每个所述的活检探头(1)包括外壳(11)、光源(12)、盖板(13)以及若干接收器(14)，所述的外壳(11)的一侧设置有开口，所述的开口面向对应的托盘(2)，所述的光源(12)和若干接收器(14)均与频谱分析仪连接，光源(12)和若干接收器(14)均面向开口设置于外壳(11)的内部，光源(12)设置于外壳(11)内部的中心位置，且光源(12)的四周设置有入射通道(15)，若干所述的接收器(14)围绕入射通道(15)的外侧均匀设置，所述的盖板(13)为透明材料，盖板(13)围绕入射通道(15)的顶端外侧设置，且盖板(13)位于若干接收器(14)的上方；

相邻所述的活检探头的光源的发射频率不同，且同一活检探头的数字滤波器的接收频率与光源的发射频率相同；

所述的频谱分析仪设置有若干数字滤波器和若干信号放大器，所述的频谱分析仪依次通过一个数字滤波器和一个信号放大器与对应的一个活检探头的所有接收器连接。

2.一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法，基于如权利要求1所述的禽蛋孵化过程活检设备，其特征在于：所述的禽蛋孵化过程活检方法，包括如下步骤：初始化禽蛋孵化过程活检设备，包括设置相邻活检探头的光源的发射频率和对应的数字滤波器的接收频率，初始化频谱分析仪的相关参数，以及在所有托盘上倒置禽蛋；

使用禽蛋孵化过程活检设备获取所有禽蛋的频谱，包括如下步骤：

使用若干光源向对应的禽蛋发射检测光线；

使用接收器接收所有检测光线对应的反射光线；

将所有反射光线转换成原始电信号，并对原始电信号依次进行放大处理和数字滤波，得到处理后电信号；

使用频谱分析仪对所有处理后电信号依次进行希尔伯特变换和傅里叶变换，得到所有禽蛋的频谱；

根据所有禽蛋的频谱进行分析得到每个禽蛋的活检结果，包括如下步骤：

取出所有禽蛋的频谱在相同频率范围的特征频谱段；

将不同禽蛋的特征频谱段进行逻辑回归和联合判断，得到每个禽蛋的活检结果。

3.根据权利要求2所述的基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法，其特征在于：所述的活检结果为成型活胚胎、成型死胚胎或未成型胚胎。

说明书

一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备及其方法

技术领域

[0001] 本发明属于禽蛋孵化设备技术领域，具体涉及一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备及其方法。

背景技术

[0002] 目前，公知的禽蛋孵化设备领域中使用较多的是对光检查设备，利用光束照在禽蛋上，在禽蛋的另外一端接收光信号，通过测量光的透光率来判断该禽蛋能否孵化出雏禽。而目前仅仅通过对光检查装置来判断能不能孵化出雏禽是远远不能满足孵化企业的要求，孵化企业在禽蛋孵化至18天左右需要判断胚胎是否成型，成型的胚胎是活胚胎还是死胚胎，以便为后续的工作如疫苗注射等提供依据。传统的对光检查设备功能单一、效率低下并且实用性低，已经满足不了要求。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术存在的设备功能单一、效率低下并且实用性低的问题，提出一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备及其方法。

[0004] 本发明所采用的技术方案为：

[0005] 一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备，包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘，频谱分析仪分别与若干活检探头连接，若干活检探头一一对应的垂直设置于若干托盘的上方，若干托盘的顶端均倒置有禽蛋。

[0006] 进一步地，每个活检探头包括外壳、光源、盖板以及若干接收器，外壳的一侧设置有开口，开口面向对应的托盘，光源和若干接收器均与频谱分析仪连接，光源和若干接收器均面向开口设置于外壳的内部，光源设置于外壳内部的中心位置，且光源的四周设置有入射通道，若干接收器围绕入射通道的外侧均匀设置，盖板为透明材料，盖板围绕入射通道的顶端外侧设置，且盖板位于若干接收器的上方。

[0007] 进一步地，频谱分析仪设置有若干数字滤波器和若干信号放大器，频谱分析仪依次通过一个数字滤波器和一个信号放大器与对应的一个活检探头的所有接收器连接。

[0008] 进一步地，相邻活检探头的光源的发射频率不同，且同一活检探头的数字滤波器的接收频率与光源的发射频率相同。

[0009] 一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法，基于禽蛋孵化过程活检设备，禽蛋孵化过程活检设备，包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘，禽蛋孵化过程活检方法，包括如下步骤：

[0010] 初始化禽蛋孵化过程活检设备；

[0011] 使用禽蛋孵化过程活检设备获取所有禽蛋的频谱；

[0012] 根据所有禽蛋的频谱进行分析得到每个禽蛋的活检结果。

[0013] 进一步地，初始化禽蛋孵化过程活检设备，包括设置相邻活检探头的光源的发射频率和对应的数字滤波器的接收频率，初始化频谱分析仪的相关参数，以及在所有托盘上倒置禽蛋。

[0014] 进一步地，使用禽蛋孵化过程活检设备获取所有禽蛋的频谱，包括如下步骤：

[0015] 使用若干光源向对应的禽蛋发射检测光线；

[0016] 使用接收器接收所有检测光线对应的反射光线；

[0017] 将所有反射光线转换成原始电信号，并对原始电信号依次进行放大处理和数字滤波，得到处理后电信号；

[0018] 使用频谱分析仪对所有处理后电信号依次进行希尔伯特变换和傅里叶变换，得到所有禽蛋的频谱。

[0019] 进一步地，根据所有禽蛋的频谱进行分析得到每个禽蛋的活检结果，包括如下步骤：

[0020] 取出所有禽蛋的频谱在相同频率范围的特征频谱段；

[0021] 将不同禽蛋的特征频谱段进行逻辑回归和联合判断，得到每个禽蛋的活检结果。

[0022] 进一步地，活检结果为成型活胚胎、成型死胚胎或未成型胚胎。

[0023] 本发明的有益效果为：

[0024] 1)本发明提供的基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备不仅可以检查出成型胚胎和未成型胚胎，还可以检查出成型胚胎中的活胚胎还是死胚胎，提高了设备的功能性，并且采用多个探头对多个禽蛋进行活检提高了检测效率和设备的实用性，减少了工作量，并且采用频谱分析仪对探头采集的信号进行分析，提高了检测结果的准确性。

[0025] 2)本发明提供的基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法基于频谱分析法对所若干禽蛋同时进行活检，其中根据频谱特征进行联合判断，能够将禽蛋孵化过程中的胚胎区别开来，准确的分辨并且直观的显示禽蛋内胚胎的状态，提高了检测效率和准确性。

[0026] 本发明的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。

附图说明

[0027] 图1是本发明中基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备的结构框图。

[0028] 图2是本发明中基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备的部分结构示意图。

[0029] 图3是本发明中基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法的流程图。

[0030] 图4是成型活胚胎与死胚胎频谱图。

[0031] 图5是成型活胚胎与死胚胎多次测量对比图。

[0032] 图中，1、活检探头；11、外壳；12、光源；13、盖板；14、接收器；15、入射通道；2、托盘。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 实施例1：

[0035] 如图1所示，本实施例提供一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备，包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘，频谱分析仪分别与若干活检探头连接，若干活检探头一一对应的垂直设置于若干托盘的上方，若干托盘的顶端均倒置有禽蛋。

[0036] 若干活检探头同时向对应的若干禽蛋发射检测光线并采集对应的反射光线，利用孵化18天的禽蛋活胚胎在蛋壳内自身会动而且具有心跳，会造成反射光强大小变化以及光强的周期性变化，频谱分析仪获取反射光线的频谱并进行分析能够直接检查胚胎的成型与成活情况。

[0037] 作为优选，如图2所示，每个活检探头1包括外壳11、光源12、盖板13以及两个接收器14，外壳11的一侧设置有开口，开口面向对应的托盘2，光源12和两个接收器14均与频谱分析仪连接，光源12和两个接收器14均面向开口设置于外壳11的内部，光源12设置于外壳11内部的中心位置，且光源12的四周设置有入射通道15，两个接收器14围绕入射通道15的外侧均匀设置，盖板13为透明材料，盖板13围绕入射通道15的顶端外侧设置，且盖板13位于若干接收器14的上方。

[0038] 活检探头1面向禽蛋的大头一端，光源12发出带一定发射频率的检测光线射在禽蛋表面，入射通道15保证检测光线垂直照向禽蛋，一部分检测光线在蛋壳表面被反射，一部分穿破蛋壳进入胚胎被发射，蛋壳表面的反射光线并不能被接收，从胚胎表面反射出来的反射光线，经过盖板散射到两个接收器14上，接收器14将接收到的反射光线转化为原始电信号。

[0039] 作为优选，频谱分析仪设置有若干数字滤波器和若干信号放大器，频谱分析仪依次通过一个数字滤波器和一个信号放大器与对应的一个活检探头的所有接收器连接。

[0040] 接收器得到的原始电信号，通过信号放大器进行放大和采样，经过数字滤波器，去掉绝大部分频段的噪声，得到处理后电信号输入频谱分析仪进行频谱分析。

[0041] 作为优选，相邻活检探头的光源的发射频率不同，且同一活检探头的数字滤波器的接收频率与光源的发射频率相同，避免了实际的禽蛋孵化流水线上，相邻的禽蛋会因为距离靠近，从各个禽蛋反射及透射出来的光会相互渗透，造成特征频谱段的相互干扰，提高了检测准确性。

[0042] 本发明提供的基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检设备不仅可以检查出成型胚胎和未成型胚胎，还可以检查出成型胚胎中的活胚胎还是死胚胎，提高了设备的功能性，并且采用多个探头对多个禽蛋进行活检提高了检测效率和设备的实用性，减少了工作量，并且采用频谱分析仪对探头采集的信号进行分析，提高了检测结果的准确性。

[0043] 实施例2：

[0044] 如图3所示，本实施例提供一种基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法，基于禽蛋孵化过程活检设备，禽蛋孵化过程活检设备，包括频谱分析仪、若干活检探头以及数量相同的若干托盘，禽蛋孵化过程活检方法，包括如下步骤：

[0045] 初始化禽蛋孵化过程活检设备，包括设置相邻活检探头的光源的发射频率和对应的数字滤波器的接收频率，初始化频谱分析仪的相关参数，以及在所有托盘上倒置禽蛋；

[0046] 使用禽蛋孵化过程活检设备获取所有禽蛋的频谱，包括如下步骤：

[0047] 使用若干光源向对应的禽蛋发射检测光线；

[0048] 使用接收器接收所有检测光线对应的反射光线；

[0049] 将所有反射光线转换成原始电信号，并对原始电信号依次进行放大处理和数字滤波，得到处理后电信号；

[0050] 使用频谱分析仪对所有处理后电信号依次进行希尔伯特变换和傅里叶变换，得到所有禽蛋的频谱；

[0051] 根据所有禽蛋的频谱进行分析得到每个禽蛋的活检结果，包括如下步骤：

[0052] 取出所有禽蛋的频谱在相同频率范围的特征频谱段；

[0053] 将不同禽蛋的特征频谱段进行逻辑回归和联合判断，活胚胎定义为1，死胚胎定义为0，如图4和图5共同所示，得到每个禽蛋的活检结果，活检结果为成型活胚胎、成型死胚胎或未成型胚胎，整个检测过程只需要2秒，效率很高，本实施例中将70个成型活胚胎样本、30个未成型胚胎样本以及40个成型死胚胎样本混装进行检测，检测结果如表1所示：

[0054] 表1禽蛋孵化过程活检方法检测结果表

[0055] 样品 数量 判断正确 判断错误 准确率成型活胚胎 70 68 2 97％
成型死胚胎 40 39 1 98％
未成型胚胎 30 20 0 100％

[0056] 本发明提供的基于频谱分析的禽蛋孵化过程活检方法基于频谱分析法对所若干禽蛋同时进行活检，其中根据频谱特征进行联合判断，能够将禽蛋孵化过程中的胚胎区别开来，准确的分辨并且直观的显示禽蛋内胚胎的状态，提高了检测效率和准确性。

[0057] 本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。