[发明专利]一种近红外光谱鉴别的蚕蛹雌雄筛选方法

说明书

本发明公开了一种基于近红外光谱鉴别的蚕蛹雌雄筛选机及其筛选方法，主要是利用雌雄蚕蛹对近红外光谱的吸收不同，通过利用计算机结合相关的模型分析透射光谱的分布情况完成对待测蚕蛹的雌雄鉴定，最后用计算机控制驱动电机利用分离装置系统将雌雄蚕蛹进行分离。本方法较传统鉴别方法而言具有误判率低、耗时短等优势，在工业上能大量降低人工工作量，提高生产效率，具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及蚕蛹筛选领域，具体涉及一种近红外光谱鉴别的蚕蛹雌雄筛选机及其筛选方法。

背景技术

植桑养蚕在我国具有悠久的历史，至今我国依然是世界上最大的蚕丝生产国和出口国，如何提高蚕丝的质量和生产效率一直备受关注，蚕丝产业包括品种选育、蚕种制造、栽桑养蚕、鲜茧收烘、干茧流通、缫丝织绸、印染加工、外贸出口。其中品种选育是其中最重要一环，其是蚕丝质量的关键、在品种选育中雌雄蚕蛹辨别分类一直耗费大量的人工，使得效率低下生产成本增加。

随着计算机、机器视觉技术的发展，通过图像识别技术的雌雄蚕蛹鉴别技术发展起来，图像识别的雌雄蚕蛹分别技术主要是利用雌蛹和雄蛹的大小及质量的差别进行筛选，利用此方法虽能节约人工，但其筛选的错误率较高，可信度较低，因此未能进行大规模商用。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种基于近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：

一种基于近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机，包括分离漏斗、上料履带、鉴定履带、光源、聚焦透镜、光纤接头、变速分离履带、第一盒，第二盒、光谱仪和计算机。

所述分离漏斗包括漏斗和出料管，出料管位于漏斗下方；所述上料履带位于分离漏斗下方，在上料履带上设置接料碗；所述接料碗正对出料管；所述鉴定履带位于上料履带下方；鉴定履带中间透明，所述光源位于鉴定履带下方，在鉴定履带上方设置聚焦透镜和光纤头，光纤接头连接到光谱仪，所述光谱仪与计算机电连接；在鉴定履带的下方设置有变速分离履带，变速分离履带通过步进电机驱动变速传输；分选盒包括第一盒、第二盒、第一滑板、第二滑板；第一滑板将变速分离履带上的下落物接入第一盒内；第二滑板将变速分离履带上的下落物接入第二盒内。

所述光源发出光线照射在蚕蛹上，透射过蚕蛹的光线经过聚焦透镜、光纤头、光谱仪最终进入进算计进行光谱分析分出雌雄蚕蛹；然后通过变速分离履带的变速，让蚕在离开变速分离履带的初速度不同进而保证其抛落点也不同，从而将雌雄蚕蛹分别分在第一盒和第二盒内。

进一步的：所述履带上设置透光的隔热片。例如平板玻璃。以防蚕蛹被光源灼伤。

进一步的：所述第一滑板、第二滑板上端相搭形成“Λ”形分选叉，“Λ”形分选叉位于第一盒和第二盒中间。

本发明的第一个目的是提供一种基于近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

一种基于近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄的筛选方法，首先对光谱做预处理，建立筛选模型以确定蚕蛹雌雄的筛选条件；将蚕蛹放置到光线下照射，分析透射经过蚕蛹的光线光谱是否符合模型以分出雌雄蚕蛹；所述光谱做预处理具体包括如下步骤：

S1建立筛选模型：

S11蚕蛹主要由蛋白质、脂肪和水组成，在近红外表现出吸收，蚕蛹的吸收光谱在蛋白质、脂肪、和水的光谱带有广泛的重叠，故要对吸收光谱进行预处理。

这里通过均值中心化、二阶微分、标准正态变量变换对光谱进行预处理，以消除光谱重叠部分，留下光谱的特征部分，便于后续进行优选光波的统计；

首先对光谱做均值中心化其中G为均值中心化后的函数，X为原函数，为原函数均值；