[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺(jué)的禽類受精蛋檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610802111.3
• 申請(qǐng)日: 2016-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106645605B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯修映;趙興華;彭彥昆;秦五昌;李永玉;徐楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/08
• 分類號(hào): G01N33/08
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的禽類受精蛋的檢測(cè)方法。該方法包括如下步驟：步驟1，將待測(cè)禽蛋開(kāi)始孵化；步驟2，使用相機(jī)拍攝經(jīng)步驟1孵化一定時(shí)間的待測(cè)禽蛋發(fā)育圖片；步驟3，將步驟2獲得的待測(cè)禽蛋發(fā)育圖片進(jìn)行圖像處理，獲得待測(cè)禽蛋透光性結(jié)果；步驟4，根據(jù)步驟3獲得的待測(cè)禽蛋透光性結(jié)果，判斷待測(cè)禽蛋是否為受精蛋。本發(fā)明方法運(yùn)用了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，根據(jù)受精蛋在發(fā)育過(guò)程中透光性會(huì)逐漸變?nèi)踹@個(gè)特性，對(duì)待測(cè)禽蛋實(shí)現(xiàn)受精蛋和無(wú)精蛋的判斷。本發(fā)明方法對(duì)減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高受精蛋的檢測(cè)速率，降低生產(chǎn)成本，提高我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的自動(dòng)化水平等方面具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理和農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)，具體說(shuō)是一種基于機(jī)器視覺(jué)的禽類受精蛋的檢測(cè)方法，屬于農(nóng)畜產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

背景技術(shù)

禽蛋是人類理想的天然食品，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，是人類最好的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源之一。如每百克雞蛋含蛋白質(zhì)14.7克，其中含有人體必需的8種氨基酸，并與人體蛋白的組成極為近似，人體對(duì)雞蛋蛋白質(zhì)的吸收率可高達(dá)98％。每百克雞蛋含脂肪11～15克，主要集中在蛋黃里，也極易被人體消化吸收，蛋黃中含有豐富的卵磷脂、固醇類、蛋黃素以及鈣、磷、鐵、維生素A、維生素D及B族維生素，對(duì)增進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的功能大有裨益。我國(guó)人口眾多，禽蛋食用量非常大，近年來(lái)，禽蛋的產(chǎn)量一直居世界首位，而且有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

在家禽飼養(yǎng)行業(yè)中，種蛋的挑選至關(guān)重要，這直接關(guān)系到養(yǎng)殖的成本和經(jīng)濟(jì)效益。一般禽蛋的孵化時(shí)間是21-30天(例如雞蛋是21天，鴨蛋是28天，鵝蛋是30天)，在孵化過(guò)程中，對(duì)孵化的環(huán)境溫度、濕度條件必須有較高的要求，這就需要專業(yè)的孵化設(shè)備和管理人員的及時(shí)調(diào)整，所以，禽蛋孵化是一個(gè)耗時(shí)、耗能、耗費(fèi)人力的過(guò)程。我國(guó)的種蛋受精率在86％-95％,受精蛋孵化率約90％。所以，在入孵的種蛋中，至少有10％的種蛋無(wú)法成功孵化出來(lái)，這直接會(huì)影響飼養(yǎng)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。一方面，孵化過(guò)程中存在無(wú)精蛋、死胚蛋,在孵化箱內(nèi)不僅搶占了空間，浪費(fèi)電能和人力,而且還會(huì)爆裂,散發(fā)出惡臭氣味,導(dǎo)致其中的霉菌或細(xì)菌在孵化箱中迅速繁殖感染,造成巨大損失；另一方面，若及早的將不能成功孵化的種蛋及時(shí)挑選出來(lái)，還可以作為食品進(jìn)行加工，給飼養(yǎng)場(chǎng)帶來(lái)一部分收入。因此,在孵化過(guò)程中及時(shí)準(zhǔn)確地剔除無(wú)精蛋和死胚蛋具有重要的意義。雖然近年來(lái)我國(guó)的畜牧業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，現(xiàn)在的孵化設(shè)備已經(jīng)有了自動(dòng)化的控制功能，但對(duì)于無(wú)精蛋和死胚蛋的剔除工作，還是主要依靠傳統(tǒng)的人工照蛋的方法，這種方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且對(duì)工作人員有較高的要求，需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此，展開(kāi)對(duì)孵化過(guò)程中種蛋的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究是非常重要的，這不僅有利于我國(guó)禽類飼養(yǎng)的快速發(fā)展，同時(shí)也對(duì)我國(guó)禽類飼養(yǎng)自動(dòng)化水平的提高具有重要意義。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，從而使以二者為基礎(chǔ)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)日新月異，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。目前，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在禽蛋檢測(cè)方面已經(jīng)取得了不少成果：[郁志宏.基于機(jī)器視覺(jué)的種蛋篩選及孵化成活性檢測(cè)研究[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)博士論文,2006][潘磊慶，屠康等.基于機(jī)器視覺(jué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)雞蛋裂紋的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007,23(5)：154-158]。對(duì)于受精蛋的檢測(cè)，有的方法是基于孵化過(guò)程中蛋的RGB顏色分量，有的方法是基于蛋的輪廓參數(shù)，雖然已有相應(yīng)的論文和專利，但這些方法的有效性還有待于進(jìn)一步探究，而且市場(chǎng)上并沒(méi)有成熟的設(shè)備。因此，尋找出受精蛋孵化特性的特征對(duì)提高判斷的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)的禽類受精蛋的檢測(cè)方法。該方法主要是運(yùn)用了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)，根據(jù)受精蛋在發(fā)育過(guò)程中透光性會(huì)逐漸變?nèi)踹@個(gè)特性，實(shí)現(xiàn)受精蛋判別。這種方法減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了受精蛋的檢測(cè)速率，降低了生產(chǎn)成本，這對(duì)提高我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的自動(dòng)化水平具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于機(jī)器視覺(jué)的禽類受精蛋檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：