种子分拣器制造技术

本公开提供了用于基于所鉴定的种子的表型分拣种子的系统和方法。在多种实施例中，该系统包括光学器件和控制器站，该光学器件和控制器站构造成并可操作用于采集种子组中的各相应的种子的顶部部分、底部部分和多个侧部部分的图像数据，并分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。该系统还包括种子装载、输送和分拣站，该种子装载、输送和分拣站构造成并可操作用于从散装种子箱中的多个种子中单取出该种子组中的各种子，将该种子组输送至光学器件和控制器站，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型而有选择地将各种子分拣至多个种子库中的相应的一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大致涉及基于图像分析用于分拣(sorting)小的农艺对象(agricultural object)、例如种子的自动化的(automated)系统和方法。
技术介绍
该部分中的陈述仅仅提供涉及本公开的背景信息，并且可能不构成现有技术。 在农业产业中，更具体地讲，在种子育种(breeding)产业中，对于科学家而言能 够以高生产量对种子进行分析是重要的。对于这一点是指，种子的分析优选地不仅快速地， 而且还可靠地进行并具有高的总容积。例如，在种子育种中，大量的种子被分析，以确定种 子是否具有特定的表型(phenotypic)性状(trait)或所关注的标记(marker)。在历史上， 手动地对种子进行检查、称重、鉴定(identified)出存在或不存在所期望的(desired)性 状或标记，并且然后进行分拣。这种手动的种子分析是易遭受人为误差的沉闷的繁重的任 务。
技术实现思路
本公开大致涉及基于各相应的(respective)种子的一种或多种所鉴定的表型而 从多个种子中分拣单独的种子的系统和方法。该方法尤其适用于自动操作，这允许了与以 前可行的相比更高的分拣效率和生产率。利用由本公开的各种实施例所允许的自动化的种 子分拣，可以分析群体中的每个种子，并以高生产率而将那些被鉴定为具有所期望的特性 或性状的种子(例如，单倍体种子)从其它种子中分离出来。 在多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于判定(detemine)多个种子中 的单独的数个种子是否呈现所期望的表型。该方法包括将单独的种子装载到成像台 (imaging stage)上，从至少两个方向角并且以多个循序地(sequentially)改变的光谱波 长(spectralwavelength)将光引导至种子上，以这些光谱波长中的每一个，从各种子的至 少两个部分(选自各种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分)采集图像数据，并分析所 采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。 在多种其它实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定的种子 的表型分拣多个种子。该系统包括种子装载站(seed loading station)，其构造成并可操 作用于(structured andoperable to)将多个种子装载到种子托盘(seed tray)中，使得各 种子放置(d印osited)至种子托盘中的多个井(well)中的相对应的(corresponding) — 个中。此外，该系统包括至少一个成像站，该成像站构造成针对多个观察角度中的每个观察 角度以多个已过滤的光谱波长带中的每个而获取已装载的种子托盘的图像数据。该系统还 包括卸载和分拣站，该卸载和分拣站构造成基于各相应的种子是否包括所期望的表型(如 根据所获取的图像数据的分析所判定的)而可选择地将各种子分拣至多个种子库(seed r印ositories)中的特定的一个。 在又一些其它的多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于从种子群体中自动地分离出所期望的种子。该方法包括将多个种子放置至包括多个井的种子托盘中，各种子被放置至种子托盘的单独的井中，并将种子托盘内的种子成像，以鉴定出具有所期望的表型的种子，并且，将被鉴定为具有所期望的表型的种子分拣至相对应的种子库。 在还一些其它的多种实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括种子装载站，该种子装载站构造成将多个种子装载到种子托盘中，使得各种子被放置至种子托盘中的多个井中的相对应的一个中。此外，该系统包括第一成像站，该第一成像站构造成并可操作用于以多个已过滤的光谱波长带中的每一个而获取已装载的种子托盘的顶部部分的图像数据。该系统还包括第二成像站，该第二成像站构造成并可操作用于以多个已过滤的光谱波长带中的每一个而获取已装载的种子托盘的底部部分的图像数据。进一步地，该系统包括卸载和分拣站，该卸载和分拣站构造成并可操作用于基于各相应的种子是否包括所期望的表型(如根据所获取的图像数据的分析所判定的)而可选择地将各种子分拣至多个种子库中的特定的一个。 在还一些其它多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于自动地鉴定出种子群体中的具有所期望的表型的种子。该方法包括将多个种子中的各种子装载至种子托盘中的多个井中的相对应的一个中。然后，已装载的种子托盘的图像数据以多个光谱波长带而被采集。然后，对所采集的图像数据进行分析，以判定各种子是否呈现所期望的表型。 在其它多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于从种子群体中自动地分拣单倍体种子。该方法包括将多个该种子装载到种子托盘中，该种子托盘包括多个井和透明的底部。各种子被放置至种子托盘的相应的单独的井中。然后，利用至少两个第一光源(其定位成提供不同的顶部照明角度)，光被引导至已装载的种子托盘的顶部部分上。该方法此外包括循序地使通过各分开的第一光源而反射离开已装载的种子托盘的顶部部分的光穿过多个光谱过滤器，以循序地过滤出来自各第一光源的反射的光的特有的(specific)光谱波长。然后，当各光谱过滤器被循序地应用于来自各个分开的顶部照明角度的反射的光时，已装载的种子托盘的顶部部分的图像数据循序地被采集。方法还包括利用至少一个第二光源(其定位成提供至少一个底部照明角度)将光引导至已装载的种子托盘的底部部分上。该方法另外还包括循序地使通过该至少一个第二光源而反射离开已装载的种子托盘的底部部分的光穿过多个光谱过滤器，以循序地过滤出特有的光谱波长。然后，当各光谱过滤器被循序地应用于来自该至少一个底部照明角度的反射的光时，已装载的种子托盘的底部部分的图像数据循序地被采集。然后，对所采集的顶部和底部图像数据进行分析，以判定种子托盘中的各种子是否不存在表现出二倍体性状的表型，以使得该种子被分类(classified)为单倍体。 在还一些另外多种实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定 的种子的表型分拣多个种子。该系统包括至少一个成像站，该成像站构造成在用于多个照 明角度中的每一个照明角度的多个已过滤的光谱波长带中的每一个光谱波长带下，从至少 一个观察角度获取已装载的种子托盘的图像数据。 在进一步的实施例中，本公开提供了一种方法，用于判定多个种子中的单独的数 个是否呈现所期望的表型。该方法包括将一组种子中的各种子装载到具有透明的底部的多 个镜式成像台(mirroredimaging stage)中的相应的一个上，并以多个循序地改变的光谱 波长大致同时地将光引导至各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上。该方法还包8括以这些光谱波长中的每一个大致同时地采集关于各个被装载的种子的顶部部分、底部部分以及多个侧部部分的图像数据，分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型的判定(determination)而有选择地将该组种子中的各种子放置至多个种子库中的相应的所选择的一个中。 在更进一步的实施例中，本公开提供了一种系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括光学器件和控制器站(optics and controller station)，该光学器件和控制器站构造成并可操作用于大致同时地采集种子组中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于判定多个种子中的单独的数个种子是否呈现所期望的表型，所述方法包括：将单独的种子装载到成像台上；从至少两个方向角并且以多个循序地改变的光谱波长将光引导至所述种子上；以所述光谱波长中的每一个，从选自各种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的各种子的至少两个部分采集图像数据；以及分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SH莫迪亚诺，KL德佩曼，J克雷恩，SR伊兴顿，M格拉汉，
申请(专利权)人：孟山都技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]