本发明专利技术提供了一种高通量荧光标记种子色选机及分选方法，包括：供料系统：包括负压吸附轮和种子限位装置；图像识别系统：包括实时图像处理设备、工业相机以及激发光源，激发光源照射负压吸附轮的指定区域，工业相机对准激发光源照射位置；分选系统：包括光纤传感器、分选喷阀以及喷嘴，喷嘴设置在负压吸附轮下方的一侧，分选喷阀控制喷嘴气流的大小；收集系统：位于负压吸附轮下方的另一侧；电控系统：包括控制主板。通过负压吸附轮带动种子转运，再通过工业相机初步确定荧光种子的大致位置，通过光纤传感器的信号产生的时刻确定荧光种子的准确位置，且工业相机的拍照位置是固定的，有助于减小图像处理计算量，且可靠性高，分选准确率高。率高。率高。
【技术实现步骤摘要】
高通量荧光标记种子色选机及分选方法
[0001]本专利技术涉及色选机设计
，具体地，涉及一种高通量荧光标记种子色选机及分选方法，尤其是，涉及一种基于图像识别原理的高通量荧光色选机，其特别适用于转基因荧光蛋白种子的高准确率分选。
技术介绍
[0002]基因工程育种方式能够极大的提高育种效率，但是，由于转基因种子存在带来基因污染的可能性，该育种方式在主粮作物上应用受限。通过将荧光标记与育性基因连锁表达的方式，可对含转基因成分的种子进行标记，从而达到区分作物上结出的转基因种子与非转基因种子的目的。
[0003]为防止基因污染，种子分选要求必须达到接近100％的高纯度分选，才能将含转基因成分的种子和不含有转基因成分种子彻底分开，才能保证种子制备、出售和种植的基因安全。
[0004]目前市场上已有的色选机，大多用于粮食、水果等商品的分选，受其应用场景的影响，通常是经过简单的颜色处理来对颜色进行区分，准确度要求不高。而转基因荧光蛋白种子数量巨大，对色选机的通量提出了巨大的需求。
[0005]现有公告号为CN110142231B的中国专利文献，其公开了一种荧光标记水稻种子分选机构及方法，包括落料机构、仿形定位机构、运输机构、检测装置、喷射机构、收集通道、光源以及框架，框架包括支撑架、上定位板、中定位板以及侧定位板，检测装置、喷射机构在运输机构上分别设置有检测工位、喷射工位，收集通道对准喷射工位，光源对准检测工位。
[0006]现有技术中的分选机构难以确定种子的准确位置，拍照是随机的，造成图像处理计算量大，可靠性不高的问题，存在待改进之处。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种高通量荧光标记种子色选机及分选方法。
[0008]根据本专利技术提供的一种高通量荧光标记种子色选机，包括：供料系统：包括负压吸附轮和种子限位装置，所述种子限位装置设置在负压吸附轮的上侧，所述负压吸附轮上的种子运动至负压吸附轮的正下方时掉落；图像识别系统：包括实时图像处理设备、工业相机以及激发光源，所述激发光源照射负压吸附轮的指定区域，所述激发光源激发荧光蛋白种子发出特定颜色光，所述工业相机对准激发光源照射位置，且所述工业相机将图像信息输送至图像处理设备，所述图像处理设备对图像信息进行处理识别；分选系统：包括光纤传感器、分选喷阀以及喷嘴，所述喷嘴设置在负压吸附轮下方的一侧，所述光纤传感器设置在激发光源照射位置的下游，所述分选喷阀控制喷嘴气流的大小；收集系统：位于负压吸附轮下方的另一侧，包括荧光种子收集装置和非荧光种子收集装置，且所述荧光种子收集装置位于负压吸附轮的正下方；电控系统：包括控制主板，所述控制主板分别与实时图像处理设备
和分选喷阀二者电路连接，所述控制主板接收实时图像处理设备和光纤传感器二者发出的信息并处理，且所述控制主板生成控制信号对分选喷阀进行控制。
[0009]优选地，所述种子限位装置包括种子限位板和种子限位针，所述种子限位板和种子限位针二者与负压吸附轮之间均形成有供单个种子通过的间隙。
[0010]优选地，所述供料系统还包括上料仓，所述上料仓位于负压吸附轮的一侧，且所述上料仓的出料口靠近负压吸附轮。
[0011]优选地，所述图像识别系统还包括滤光片，所述滤光片设置在工业相机的镜头前侧。
[0012]优选地，所述光纤传感器在激发光源照射位置的上游还设置有一组，该组所述光纤传感器测量负压吸附轮上的种子位置信息并传递至工业相机。
[0013]优选地，所述荧光种子收集装置包括依次连通的荧光种子上通道、荧光种子下通道以及荧光种子箱；
[0014]所述非荧光种子收集装置包括依次连通的非荧光种子上通道、非荧光种子下通道以及非荧光种子箱。
[0015]优选地，所述非荧光种子上通道的开口二者与负压吸附轮正下方的距离，与所述喷嘴喷出的气流大小正相关。
[0016]优选地，所述电控系统还包括：电源：为色选机进行供电；电源开关：控制色选机的供电状态；工控屏：用于对色选机进行操作；操作按钮：用于对色选机的运行和停止进行控制；指示灯：对色选机的运行状态进行指示。
[0017]优选地，所述负压吸附轮的转速与工控屏输入的目标通量正相关。
[0018]根据本专利技术提供的一种高通量荧光标记种子色选机的分选方法，分选方法包括如下步骤：
[0019]S1、准备工作：启动色选机，色选机完成初始化程序，通过工控屏调整目标通量，向上料仓加入待分选的种子，系统进入正常工作状态；
[0020]S2、负压吸附轮上的小孔吸附上料仓中的种子，并带动吸附的种子转动；
[0021]S3、当种子运动到种子限位装置的位置时，种子限位装置对种子的位置进行限制，并将种子移动至限位以内；
[0022]S4、种子运动至激发光源照射区，荧光种子被激发出荧光，非荧光种子不受影响，工业相机获取图像信息并输送至实时图像处理设备；
[0023]S5、图像处理设备对接收到的图像进行识别，若存在荧光种子，则向控制主板实时输送荧光种子在图像中的大致位置，若不存在荧光种子，则不向控制主板实时输送荧光种子在图像中的大致位置；
[0024]S6、种子经过光纤传感器，光纤传感器将信号输送至控制主板，控制主板根据信号产生的时刻确定荧光种子的准备位置；
[0025]S7、种子运动至负压吸附轮的正下方，自由下落，控制主板根据记录中的图像位置信息和种子荧光信息控制分选喷阀，若为非荧光种子，分选喷阀控制喷嘴产生气流将种子喷出一定距离，使种子落入非荧光种子收集装置，若否，种子继续自由下落入荧光种子收集装置。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]1、本专利技术通过负压吸附轮吸附种子并带动种子转运，再通过工业相机初步确定荧光种子的大致位置，通过光纤传感器的信号产生的时刻确定荧光种子的准确位置，且工业相机的拍照位置是固定的，有助于减小图像处理计算量，且可靠性高，分选准确率高。
[0028]2、本专利技术通过两组光纤传感器，分别为工业相机和分选喷阀提供位置信息，能够减少负压吸附轮运动速度不均匀产生的位置不确定度，进而有助于提高控制精度。
[0029]3、本专利技术通过种子限位板和种子限位针二者与负压吸附轮，能够将负压吸附轮每个孔位上吸附的种子调整至图像识别效果最好的位姿，有助于提高工业相机采集图像信息的准备性，进而有助于提高分选准确率。
附图说明
[0030]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0031]图1为本专利技术主要体现色选机的内部结构示意图；
[0032]图2为本专利技术主要体现色选机前侧方向上的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术主要体现色选机左侧方向上的结构示意图；
[0034]图4为本专利技术主要体现色选机上侧方向上的结构示意图；
[0035]图5为本专利技术主要体现色选机外部整体结构的示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，包括:供料系统：包括负压吸附轮(9)和种子限位装置，所述种子限位装置设置在负压吸附轮(9)的上侧，所述负压吸附轮(9)上的种子运动至负压吸附轮(9)的正下方时掉落；图像识别系统：包括实时图像处理设备、工业相机(3)以及激发光源(4)，所述激发光源(4)照射负压吸附轮(9)的指定区域，所述激发光源(4)激发荧光蛋白种子发出特定颜色光，所述工业相机(3)对准激发光源(4)照射位置，且所述工业相机(3)将图像信息输送至图像处理设备，所述图像处理设备对图像信息进行处理识别；分选系统：包括光纤传感器(1)、分选喷阀(14)以及喷嘴(13)，所述喷嘴(13)设置在负压吸附轮(9)下方的一侧，所述光纤传感器(1)设置在激发光源(4)照射位置的下游，所述分选喷阀(14)控制喷嘴(13)气流的大小；收集系统：位于负压吸附轮(9)下方的另一侧，包括荧光种子收集装置和非荧光种子收集装置，且所述荧光种子收集装置位于负压吸附轮(9)的正下方；电控系统：包括控制主板，所述控制主板分别与实时图像处理设备和分选喷阀(14)二者电路连接，所述控制主板接收实时图像处理设备和光纤传感器(1)二者发出的信息并处理，且所述控制主板生成控制信号对分选喷阀(14)进行控制。2.如权利要求1所述的高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，所述种子限位装置包括种子限位板(11)和种子限位针(12)，所述种子限位板(11)和种子限位针(12)二者与负压吸附轮(9)之间均形成有供单个种子通过的间隙。3.如权利要求1所述的高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，所述供料系统还包括上料仓(10)，所述上料仓(10)位于负压吸附轮(9)的一侧，且所述上料仓(10)的出料口靠近负压吸附轮(9)。4.如权利要求1所述的高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，所述图像识别系统还包括滤光片(2)，所述滤光片(2)设置在工业相机(3)的镜头前侧。5.如权利要求1所述的高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，所述光纤传感器(1)在激发光源(4)照射位置的上游还设置有一组，该组所述光纤传感器(1)测量负压吸附轮(9)上的种子位置信息并传递至工业相机(3)。6.如权利要求1所述的高通量荧光标记种子色选机，其特征在于，所述荧光种子收集装置包括依...
【专利技术属性】
技术研发人员：贡亮，刘成良，王伟波，周新宇，杜宁馨，李林峰，林耿杰，李彦明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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