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专利号: 2019109445234
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 将固体从固体中分离;分选
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机,其特征在于: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。

2.根据权利要求1所述的近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机,其特征在于:所述履带上设置透光的隔热片。

3.根据权利要求1所述的近红外光谱鉴别蚕蛹雌雄筛选机,其特征在于: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。

4.一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;其特征在于,所述光谱做预处理具体包括如下步骤:S1建立筛选模型:

S11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;

对所得的函数进行二阶微分,一阶微分公式为: 二阶微分公式为: 式中xi是谱图数据中i波数下的透过率,g为窗口宽度,再将微分后的数据进行标准正态变量变换 式中xi是第i样品光谱的平均值,k=1,2,...,m,m为波长点数,i=1,2,...,n,n为校正样品数,Xi,SNV是变换后的光谱;

S12模仿达尔文进化理论中的“适者生存”原则,通过稳定度确定筛选波段模型;

设定稳定度定义为: 其中Cj是M次蒙特卡洛采样中第j个变量的稳定度,是M次蒙特卡洛采样中第j个变量的回归系数的均值;s(bj)是M次蒙特卡洛采样中第j个变量的回归系数的标准差;

S13对步骤S12中筛选后的光谱数据采用偏最小二乘判别分析,将透射光谱数据提取相关信息,建立一个可靠的筛选模型;

S2优化步骤S13的筛选模型做;采用无信息变量消除法分析偏最小二乘回归系数b;

S21用偏最小二乘判别分析提取的光谱信息,将相同于自变量矩阵的变量数目的随机变量矩阵加入光谱矩阵中;

S22通过交叉验证的逐一剔除法建立偏最小二乘判别分析模型,得到回归系数矩阵B;

回归系数矩阵B中回归系数向量b的平均值为mean(bi);回归系数矩阵B中回归系数向量b的标准偏差为S(bi);其中i表示光谱矩阵中第i列向量;

则令Ci=mean(bi)/S(bi),分析Ci的稳定性,根据Ci的绝对值大小确定是否把第i列变量用于筛选模型中;以确定最终数据是否可以实现可靠筛选;

S3根据上述S11、S12的透射光线处理方式,将透射过蚕蛹的光谱做数据分析,得到透射光谱的优选波段;将优选波段的光谱信息带入到筛选模型中,进而逐一判定该透射光谱对应的是雄蚕蛹亦或雌蚕蛹。