基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法及装置，方法包括：获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度，并根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值；根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值；根据所述预测值，确定所述种蛋是否受精。本发明专利技术可在不破坏种蛋完整性的情况下且在入孵前准确判定受精蛋未受精蛋的类型。

Detection method and device for fertilization of eggs before incubation based on near infrared spectroscopy

The present invention provides a method including before incubating eggs fertilized condition detection method and the device based on near infrared spectroscopy: to obtain eggs for a number of near infrared spectra of near infrared light scanning form use the default mode; the default mode for eggs at least two different preset position in each preset the location of at least one scan; obtain the plurality of near infrared spectroscopy in each spectral absorbance band at each preset, and according to the absorbance of each of the spectrum in each preset band, calculate the average absorbance value of each preset band; according to the preset band absorbance at the average and each preset wavelength the absorbance of the preset weight coefficient, using pre fertilization situation prediction model to calculate the prediction value of the eggs are fertilized; the predictive value based on the determined Whether the egg is fertilized or not. The invention can accurately determine the type of the unfertilized egg of the fertilized egg before it is hatched without destroying the integrity of the egg.

【技术实现步骤摘要】
基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法及装置
本专利技术涉及计算机处理
，特别涉及一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法及装置。
技术介绍
种蛋孵化率的高低，直接影响家禽养殖业的经济效益，美国农业部国家农业统计局(USDA,NASS)2006年的统计结果表明，种蛋孵化率仅为86％～99％，而孵化率的高低很大程度上取决于种蛋的受精率。在养禽业，鉴别孵前或孵化早期无精蛋是禽蛋生产的难题之一，至今未得到合理的解决，常常在上孵5～7天进行人工照蛋，但这时鉴别出来的无精蛋蛋品质变化极大，丧失了食用价值。如果尽可能早的检测出无精蛋，一方面能有效地节省空间、能源，避免由于未发育种蛋腐败感染其他鸡蛋。另一方面可将无精蛋作为食品蛋，带来巨大的经济效益。国内外学者对种蛋是否受精的研究取得了一些进展。无损的检测方法包括机器视觉、声脉冲振动、光学法、核磁共振成像。但这些方法要等到入孵后才能达到较高的准确性。并没有从根本上解决家禽行业的这一难题。因此，更有必要的是实现种蛋入孵前受精情况的无损鉴别方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种全部或至少部分解决上述技术问题的一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法及装置。第一方面，本专利技术提供一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法，包括：获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度，并根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值；根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值；根据所述预测值，确定所述种蛋是否受精。优选的，所述预设位置为圆周上的位置，所述圆周为经过种蛋所对应的椭圆的原点和短轴的圆周。优选的，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为褐色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。优选的，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为白色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。优选的，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为粉色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。优选的，获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱之前，所述方法还包括：获取对多个种蛋中每个种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度，并根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值，将每个种蛋的各个预设波段处吸光度的平均值作为每个种蛋的吸光度集合；获取在预设条件下达到入孵预设时间段时的每个种蛋是否为受精种蛋的分类变量值；按照预设规则选取预设数量的吸光度集合作为建模集，根据所述建模集中的各个吸光度的平均值和各个第一种蛋的分类变量值，采用预设建模方法构建所述种蛋受精情况预测模型；所述各个第一种蛋为与所述建模集中的各个吸光度集合对应的种蛋。优选的，所述预设规则为：根据每个吸光度集合中的吸光度的平均值，计算任意两个种蛋光谱之间的欧氏距离，将欧氏距离最大的两个吸光度集合选入建模集；在每个剩余种蛋的欧氏距离中选择距离最小的欧氏距离，将选取出的距离最小的欧氏距离组成待选集合；所述剩余种蛋的欧氏距离为剩余种蛋与已选取的种蛋光谱之间的欧式距离，所述已选取的种蛋为已选入建模集的吸光度集合对应的种蛋；在所述待选集合中选取最大的欧氏距离，将与最大欧氏距离对应的吸光度集合添加到建模集；重复所述根据剩余吸光度的平均值和已选取的吸光度的平均值，分别计算每个剩余种蛋与已选取的种蛋光谱之间的欧式距离，直至建模集中的吸光度集合达到所述预设数量。优选的，所述预设建模方法为线性回归法。优选的，所述方法还包括：根据预测集中的各个吸光度的平均值和所述种蛋受精情况预测模型，计算各个第二种蛋是否受精的预测值；所述预测集包括所有吸光度集合中除去建模集中的吸光度集合外的吸光度集合，所述各个第二种蛋为与所述预测集中的各个吸光度集合对应的种蛋；根据各个第二种蛋的分类变量值与预设值，确定各个第二种蛋的分类变量值与预设值的第一大小关系，并根据所述各个第二种蛋的预测值与预设值，确定各个第二种蛋的预测值与预设值的第二大小关系；若各个第二种蛋的第一大小关系和第二大小关系均相同，则确定所述种蛋受精情况预测模型为最终的种蛋受精情况预测模型。第二方面，本专利技术还提供一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；第二获取单元，用于获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度；第一计算单元，用于根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值；第二计算单元，用于根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值；确定单元，用于根据所述预测值，确定所述种蛋是否受精。由上述技术方案可知，本专利技术能够在不破坏种蛋完整性的情况下，通过种蛋中受精蛋和未受精蛋的近红外光谱响应特征差异，在入孵前就可以准确判定受精蛋未受精蛋的类型，可以为生产者提供种蛋中未受精蛋的信息，在入孵前就可以挑出种蛋中的未受精蛋，将其作为食品蛋售卖，同时也可以节约孵化空间。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法的流程图；图2为对褐壳蛋的建模集进行预测的预测结果图；图3为对褐壳蛋的预测集进行预测的预测结果图；图4为本专利技术一实施例提供的一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测装置的原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法，其特征在于，包括：获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度，并根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值；根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值；根据所述预测值，确定所述种蛋是否受精。

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外光谱的入孵前种蛋受精情况检测方法，其特征在于，包括：获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱；所述预设方式为：对种蛋的至少两个不同预设位置中的每个预设位置进行至少一次扫描；获取所述多个近红外光谱中每个光谱中各个预设波段处的吸光度，并根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值；根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值；根据所述预测值，确定所述种蛋是否受精。2.根据权利要求1所述的方法，所述预设位置为圆周上的位置，所述圆周为经过种蛋所对应的椭圆的原点和短轴的圆周。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为褐色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为白色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每个光谱中各个预设波段处的吸光度，计算各个预设波段处吸光度的平均值之后，根据各个预设波段处吸光度的平均值和各个预设波段处吸光度的预设权重系数，利用预设种蛋受精情况预测模型计算所述种蛋是否受精的预测值之前，所述方法还包括：判断所述种蛋的蛋壳颜色是否为粉色；若是，则所述预设种蛋受精情况预测模型为：其中，Y为种蛋是否受精的预测值，Xi为第i个预设波段处吸光度的平均值，Ai为第i个预设波段处吸光度的预设权重系数。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，获取对种蛋采用预设方式进行近红外光扫描形成的多个近红外光谱之前，所述方法还包括：获取对多个种蛋中每个种蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲鲁江，赵清娜，贾亚雄，吕学泽，宁中华，陈余，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11