本公開涉及昆蟲養(yǎng)殖領域,具體涉及一種昆蟲計量系統(tǒng)及方法。
背景技術:
1、昆蟲能夠用于各種應用,例如害蟲管理、食品和動物飼料業(yè)的蛋白質(zhì)和油生產(chǎn)、制藥和化妝品業(yè)的材料生產(chǎn)、廢物減少、農(nóng)業(yè)肥料生產(chǎn)等等。
2、向客戶提供昆蟲的一種方式是在初孵幼蟲階段運送昆蟲。當訂購一批昆蟲初孵幼蟲時,會訂購特定數(shù)量的初孵幼蟲,并且所運送的初孵幼蟲數(shù)量應盡可能接近訂購的數(shù)量。此外,幼蟲通常被分批飼養(yǎng),每批幼蟲的數(shù)量對其性能有很大影響。然而,對非常小、大小不一且傾向于聚集的初孵幼蟲進行計數(shù)可能具有挑戰(zhàn)性。此外,卵殼、生長培養(yǎng)基或其它來源的碎屑的存在會給系統(tǒng)增加更多噪聲。因此,應用“傳統(tǒng)”和現(xiàn)成的解決方案對初孵幼蟲進行計數(shù)或重量計量是不夠的,并且可能會導致數(shù)十個百分點范圍的誤差。此外,試圖提高計量準確性的現(xiàn)有技術解決方案通常非常慢,因此經(jīng)濟效率不高。這不僅適用于初孵幼蟲,也適用于具有類似特征的其它昆蟲,即非常小、不同樣本的尺寸差異大并且有積聚的趨勢。
技術實現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的主要目的是克服現(xiàn)有技術昆蟲計量系統(tǒng)的至少其中一些缺點。
2、在一個實施例中,這一目的通過昆蟲計量系統(tǒng)提供,該昆蟲計量系統(tǒng)包括:至少一個秤;成像器;標定功能;和劑量功能,其中標定功能:從秤接收標定組的昆蟲的重量的測量值;從成像器接收標定組的昆蟲的至少一個圖像;響應于所接收的所述至少一個圖像,確定標定組中的昆蟲的數(shù)量;并且響應于所確定的標定
3、組中的昆蟲的數(shù)量和所接收的重量的測量值,確定標定函數(shù),并且其中劑量功能:從所述至少一個秤接收產(chǎn)品組的昆蟲的重量的測量值;并且響應于所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值和所確定的標定函數(shù),輸出指示產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量的信號。
4、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括:容器;以及分配器,其提供從容器到秤的路徑,其中劑量功能:將所確定的標定函數(shù)應用于所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值,以確定產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量;將所確定的產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量與預確定的計量值進行比較;以及控制分配器將容器的昆蟲添加到所述至少一個秤中,直至所確定的產(chǎn)品組的昆蟲的數(shù)量達到預確定的計量值。
5、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括:容器;以及分配器,其提供從容器到秤的路徑,其中劑量功能:將所確定的標定函數(shù)應用于預確定的計量值,以確定目標重量;將所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值與所確定的目標重量進行比較;以及控制分配器將容器的昆蟲添加到所述至少一個秤中,直至達到所確定的目標重量。
6、在一些示例中,分配器包括振動輸送機,該振動輸送機由劑量功能控制。
7、在一些示例中,振動輸送機的表面涂覆有疏水或親水材料。
8、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括過濾掉死蟲的死蟲過濾器。
9、在一些示例中,死蟲過濾器包括篩。在一些示例中,篩的篩孔的平均直徑為250-300微米。
10、在一些示例中,死蟲過濾器包括平臺。
11、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括:板;以及豎直平移機構,該豎直平移機構使板在第一位置和第二位置之間平移,其中在第一位置,板擱置在所述至少一個秤上,而在第二位置,板從所述至少一個秤豎直地移位。
12、在一些示例中,所述至少一個圖像包括以預確定的時間間隔拍攝的多個圖像。
13、在一些示例中,預確定的時間間隔彼此偏移1-15秒。
14、在一些示例中,標定功能通過以下確定標定組的昆蟲的數(shù)量:針對多個圖像中的每一個圖像,確定相應圖像內(nèi)的物體面積的直方圖;針對多個圖像中的一個或多個圖像,確定響應于相應直方圖的最大值的閾值;選擇多個圖像中的一個圖像,所選擇的圖像包含最低百分比的物體,該物體的面積大于所確定的閾值,其中,標定組的昆蟲的數(shù)量是根據(jù)所選擇的圖像確定的。
15、在一些示例中,標定組的昆蟲的數(shù)量是通過計數(shù)面積小于所確定的閾值的物體的數(shù)量來確定的。
16、在一些示例中,標定功能進一步將多個圖像的對應像素相互比較,并且當多個圖像中的所有圖像中的對應像素都表現(xiàn)相同值時,將像素定義為包含死亡的初孵幼蟲。
17、在一些示例中,標定功能在一天內(nèi)多次確定標定函數(shù)。
18、在一些示例中,標定功能在操作的同時每30-90分鐘確定一次標定函數(shù)。
19、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括:至少一個處理器;以及至少一個其中包含有指令的存儲器,其中當由處理器讀取指令時,所述至少一個存儲器的指令使得所述至少一個處理器實施標定功能和劑量功能。
20、在一些示例中,昆蟲計量系統(tǒng)進一步包括:標定單元;和計量單元,其中所述至少一個秤包括兩個秤,其中標定單元包括成像器、兩個秤中的第一秤和標定功能,并且其中劑量單元包括兩個秤中的第二秤和劑量功能。
21、在一些示例中,標定組的昆蟲和產(chǎn)品組的昆蟲包括昆蟲幼蟲。
22、在一些示例中,標定組的昆蟲和產(chǎn)品組的昆蟲包括昆蟲初孵幼蟲。
23、獨立地是,提供了一種昆蟲計量方法,該方法包括:從至少一個秤接收標定組的昆蟲的重量的測量值;從成像器接收標定組的昆蟲的至少一個圖像;響應于所接收的所述至少一個圖像,確定標定組中的昆蟲的數(shù)量;響應于所確定的標定組中的昆蟲的數(shù)量和所接收的重量的測量值,確定標定函數(shù);從所述至少一個秤接收產(chǎn)品組的昆蟲的重量的測量值;以及響應于所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值和所確定的標定函數(shù),輸出指示產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量的信號。
24、在一些示例中,該方法進一步包括:將所確定的標定函數(shù)應用于所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值,以確定產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量;將所確定的產(chǎn)品組中的昆蟲的數(shù)量與預確定的計量值進行比較;以及控制分配器將來自容器的昆蟲添加到所述至少一個秤,直至所確定的產(chǎn)品組的昆蟲的數(shù)量達到預確定的計量值。
25、在一些示例中,該方法進一步包括:將所確定的標定函數(shù)應用于預確定的計量值,以確定目標重量;將所接收的產(chǎn)品組的重量的測量值與所確定的目標重量進行比較;以及控制分配器將昆蟲從容器添加到所述至少一個秤,直至達到所確定的目標重量。
26、在一些示例中,分配器包括振動輸送機。
27、在一些示例中,振動輸送機的表面涂有疏水材料。
28、在一些示例中,該方法進一步包括通過死蟲過濾器過濾標定組的昆蟲,以過濾掉死蟲。
29、在一些示例中,死蟲過濾器包括篩。在一些示例中,篩的篩孔的平均直徑為250-300微米。
30、在一些示例中,死蟲過濾器包括平臺。
31、在一些示例中,該方法進一步包括:在第一位置和第二位置之間平移板,其中在第一位置,板擱置在所述至少一個秤上,而在第二位置,板從所述至少一個秤豎直地移位。
32、在一些示例中,所述至少一個圖像包括以預確定的時間間隔拍攝的多個圖像。
33、在一些示例中,預確定的時間間隔彼此偏移1-15秒。
34、在一些示例中,確定標定組的昆蟲的數(shù)量包括:針對多個圖像中的每一個圖像,確定相應圖像內(nèi)的物體面積的直方圖;針對多個圖像中的一個或多個圖像,確定響應于相應直方圖的最大值的閾值;選擇多個圖像中的一個圖像,所選擇的圖像包含最低百分比的物體,該物體的面積大于所確定的閾值,并且其中從所選擇的圖像確定標定組的昆蟲的數(shù)量。
35、在一些示例中,標定組的昆蟲的數(shù)量是通過計數(shù)面積小于所確定的閾值的物體的數(shù)量來確定的。
36、在一些示例中,該方法還包括:將多個圖像的對應像素相互比較;以及當多個圖像中的所有圖像中的對應像素都表現(xiàn)相同值時,將像素定義為包含死亡的初孵幼蟲。
37、在一些示例中,標定函數(shù)在一天中被確定多次。在一些示例中,標定函數(shù)每30-90分鐘被確定一次。
38、在一些示例中,標定組的昆蟲和產(chǎn)蟲組的品昆包括昆蟲幼蟲。
39、在一些示例中,標定組的品昆和產(chǎn)品組的品昆包括昆蟲初孵幼蟲。
40、本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點將從以下附圖和描述中變得明顯。
41、除非另有定義,否則本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。如有沖突,以專利說明書(包括定義)為準。本文中使用的冠詞“一(a)”和“一個(an)”表示“至少一個”或“一個或多個”,除非上下文另有明確規(guī)定。本文使用的“和/或”表示由“和/或”連接的列表中的任何一個或多個條目。例如,“x和/或y”表示三元素組{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。換句話說,“x和/或y”表示“x、y或x和y兩者”。又例如,“x、y和/或z”表示七元素組{(x)、(y)、(z)、(x、y)、(x、z)、(y、z)、(x、y、z)}中的任何元素。
42、此外,除非另有明確說明,“或”是指包含性地或而非排它性的或。例如,條件a或b由以下任一項滿足:a為真(或存在)且b為假(或不存在)、a為假(或不存在)且b為真(或存在)、以及a和b都為真(或存在)。
43、此外,“一(a)”或“一個(an)”的使用用于描述本發(fā)明構思的實施例的元素和組件。這樣做僅僅是為了方便起見,并且這樣做用以給出本發(fā)明構思的概況含義,“一(a)”和“一個(an)”旨在包括一個或至少一個,并且單數(shù)也包括復數(shù),除非明顯另有含義。
44、如本文所用,術語“約”在指可測量值(例如量、時間上的持續(xù)時間等)時,旨在涵蓋相對于指定值+/-10%、更優(yōu)選+/-5%、甚至更優(yōu)選+/-1%、更優(yōu)選+/-0.1%的變化,因為這種變化適合于執(zhí)行所公開的設備和/或方法。
45、結合系統(tǒng)、工具和方法描述和說明了以下實施例及其方面,這些系統(tǒng)、工具和方法旨在是示例性和說明性的,而不限制范圍。在各個實施例中,上述問題中的一個或多個問題已經(jīng)得以減少或消除,而其它實施例則針對其它優(yōu)點或改進。