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专利号: 2023100432682
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 农业;林业;畜牧业;狩猎;诱捕;捕鱼
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,包括:金属遮光暗箱(8),用于将蛋盘送入、送出所述金属遮光暗箱(8)的蛋盘输送组件,用于接收、处理、发送信号的上位机(7)以及显示器(9),所述显示器(9)设置于所述金属遮光暗箱(8)上;所述蛋盘输送组件贯穿所述金属遮光暗箱(8),将所述金属遮光暗箱(8)分为上层箱和下层箱;所述金属遮光暗箱(8)的左右两侧分别设置有左侧电动门(3)和右侧电动门(14),当对蛋胚进行信号采集时,所述左侧电动门(3)和右侧电动门(14)均关闭;

所述金属遮光暗箱(8)的上层箱内设置有用于蛋胚信号采集的下位机(12)、升降电机(1)、水平支架(10)和垂直导轨(2),所述下位机(12)通过水平支架(10)与垂直导轨(2)连接,所述升降电机(1)与所述垂直导轨(2)连接,所述下位机(12)包含有多个接触式蛋胚信号采集装置(13),所述接触式蛋胚信号采集装置(13)同时对蛋胚进行信号采集,所述接触式蛋胚信号采集装置(13)的主体为橡胶套,所述橡胶套底端边缘处水平相对嵌入贴片式LED(19)和贴片式光敏传感器(24),所述贴片式LED(19)和贴片式光敏传感器(24)分别与引线(23)连接,所述引线(23)由所述橡胶套内部向上延伸,并从所述橡胶套顶部开孔(20)处穿出;所述接触式蛋胚信号采集装置(13)与蛋体贴合后,通过贴片式LED(19)从蛋胚水平夹角45度方向进行照射,并在对侧水平夹角

135度方向位置由所述贴片式光敏传感器(24)进行光信号接收,采集蛋胚的脉搏波及血氧信号;

所述金属遮光暗箱(8)的下层箱内设置有电控系统(18)、上位机(7)和用于进行无线传输的路由器(17),所述上位机(7)分别与所述电控系统(18)、下位机(12)、显示器(9)和路由器(17)连接,所述电控系统(18)分别与所述升降电机(1)、蛋盘输送组件、左侧电动门(3)和右侧电动门(14)连接;

所述蛋盘输送组件包括蛋盘导轨(6)、蛋盘限位器(4)、水平传输电机(5)和电机轨道(27),蛋盘导轨(6)旁设置有与其平行的电机轨道(27),所述水平传输电机(5)与所述电机轨道(27)连接,滑块(26)与所述电机轨道(27)连接,所述滑块(26)上固定有伸缩气缸(25),所述伸缩气缸(25)与蛋盘限位器(4)连接,所述蛋盘限位器(4)设置有两组夹爪(28),每组所述夹爪(28)用于夹持一个蛋盘;所述金属遮光暗箱(8)内设置有接近传感器(15),所述接近传感器(15)位于所述蛋盘导轨(6)旁,用于定位蛋盘的位置;

蛋盘导轨(6)从左至右贯穿整个所述金属遮光暗箱(8),第一蛋盘初始位置在蛋盘导轨(6)左侧处,伸缩气缸(25)带动蛋盘限位器(4)的夹爪(28)伸出,由蛋盘限位器(4)对第一蛋盘进行固定;

水平传输电机(5)驱动滑块(26)在电机轨道(27)上向右运动,第一蛋盘沿蛋盘导轨(6)移动至金属遮光暗箱(8)内部,接近传感器(15)检测到第一蛋盘接近到指定位置后,水平传输电机(5)停止工作,伸缩气缸(25)带动蛋盘限位器(4)的夹爪(28)缩回,水平传输电机(5)驱动滑块(26)带动蛋盘限位器(4)回到左侧初始位置;蛋盘导轨(6)左侧处放置第二蛋盘,伸缩气缸(25)带动夹爪(28)伸出,第一蛋盘和第二蛋盘分别通过两组夹爪(28)固定于蛋盘限位器(4)内;

升降电机(1)控制下位机(12)下降,直至所有接触式蛋胚信号采集装置(13)的橡胶套下端口与第一蛋盘上的所有蛋体形成贴合,升降电机(1)中止工作,下位机(12)悬停;下位机(12)对蛋胚进行信号采集,采集完毕后,升降电机(1)驱动下位机(12)上升至初始位置;

水平传输电机(5)驱动滑块(26)在电机轨道(27)上向右运动,带动蛋盘限位器(4)固定的第一蛋盘和第二蛋盘向右移动,第一蛋盘移动至金属遮光暗箱(8)右侧,第二蛋盘移动至金属遮光暗箱(8)内。

2.如权利要求1所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述橡胶套包括相连的橡胶套外层橡胶(21)和橡胶套内层橡胶(22),所述引线(23)位于所述橡胶套外层橡胶(21)和橡胶套内层橡胶(22)之间。

3.如权利要求1所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述贴片式LED(19)集成了两个光源,一个为600nm的红色光源,一个为900nm的近红外光源。

4.如权利要求1所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述金属遮光暗箱(8)的上层箱设置有暗箱上层对开式推拉门(11);所述金属遮光暗箱(8)的下层箱设置有箱体下层对开式推拉门(16)。

5.如权利要求1所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述显示器(9)用于通过接触式高通量蛋胚活性检测设备的软件对设备进行操作,同时查看蛋胚信号的采集情况和蛋胚的活性信息。

6.如权利要求5所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述接触式高通量蛋胚活性检测设备的软件,以可视化界面向用户显示设备的工作情况、无线连接状况、蛋胚信号采集状况、所有被测蛋胚的活性信息,并通过此软件执行设备开关机、蛋盘入箱、蛋盘出箱、信号采集、活性判别、数据保存、数据查看的操作。

7.如权利要求6所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述接触式高通量蛋胚活性检测设备软件的可视化界面可显示的蛋胚活性信息包括所有所测蛋胚的得分表、血氧值、PPG原始波形图、PPG滤波后波形图,所有蛋胚的死活分类图,所述死活分类图为蛋盘的等比例缩小后的平面图,活的蛋胚图像显示黄色,死的蛋胚图像显示红色。

8.如权利要求7所述的接触式高通量蛋胚活性检测设备,其特征在于,所述蛋胚的得分表是将所有蛋胚的PPG信号分别作滑动PSD后作为输入数据集,输入至基于CNN的蛋胚活性算法中,通过该算法得出每枚蛋胚的活性得分,得分值在0‑1之间,数字越大则代表蛋胚活性越强,数字越小则代表蛋胚活性越弱,利用设定的判定阈值,将所有蛋胚按照得分值进行死活分类,判定阈值可根据实际情况在此软件中重新设定。