種蛋孵化期間無(wú)精蛋與死胚蛋的光電檢測(cè)研究.pdf

1、種蛋孵化是禽蛋產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要流程。由于種蛋孵化期間存在無(wú)精蛋、死胚蛋，在實(shí)際生產(chǎn)中采用人工照蛋檢測(cè)上述不合格種蛋，從而提高出雛率，降低能耗。但是人工照蛋效率較低，且人眼判斷的準(zhǔn)確率容易受到各種因素的影響。本文通過(guò)設(shè)計(jì)一套用于檢測(cè)無(wú)精蛋與死胚蛋的系統(tǒng)，以“梅嶺”雞種蛋為研究對(duì)象，研究該系統(tǒng)的光源光色和光強(qiáng)優(yōu)化以及種蛋物理參數(shù)對(duì)種蛋透光量的影響。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)無(wú)精蛋與死胚蛋檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與改進(jìn)
　　研發(fā)

2、一套基于發(fā)光二極管(Light-emitting-diode，LED)和光敏元器件的檢測(cè)無(wú)精蛋與死胚蛋的實(shí)驗(yàn)裝置和方法。6種不同光色LED用于光色優(yōu)化。1號(hào)裝置使用光敏電阻，為了檢測(cè)中期死胚蛋，2號(hào)裝置使用光傳感器。
　　(2)孵化前期無(wú)精與死胚蛋光電檢測(cè)的LED光色優(yōu)化
　　利用1號(hào)裝置（配備光敏電阻），獲取不同光色（藍(lán)、綠、黃、紅、冷白、暖白）LED照蛋時(shí)的相對(duì)吸收率(Relative Absorption Rate，R

3、AR)值進(jìn)行分析。結(jié)果表明不同LED對(duì)種蛋的透射能力從高到低排序?yàn)?單色光LED:紅光＞黃光＞綠光;復(fù)合光LED:暖白光＞冷白光。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，活胚蛋的相對(duì)（光）吸收率曲線隨著孵化日齡的增加而快速上升，死胚蛋的曲線上升速率會(huì)有變化，而無(wú)精蛋的曲線相對(duì)更平穩(wěn)，上升幅度較小。利用第7天的RAR數(shù)據(jù)，得到94.94％的判別正確率，且暖白LED和紅光LED的檢測(cè)效果最好。
　　(3)孵化前期無(wú)精與死胚蛋光電檢測(cè)的種蛋參數(shù)融合
　　使

4、用1號(hào)裝置（配備光傳感器），獲取紅光和暖白光照蛋時(shí)的RAR值以及種蛋的物理參數(shù)（蛋重、長(zhǎng)徑、短徑、色度）進(jìn)行分析。結(jié)果表明種蛋的蛋殼顏色對(duì)種蛋的透光率有著較大的影響:蛋殼色度L*越大，透光率越高;蛋殼色度a*越大，透光率越低。從色度L*和a*對(duì)RAR的影響來(lái)看，紅光LED測(cè)得的RAR受兩者影響比暖白LED的RAR值更明顯。利用RAR數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯回歸，孵化前十天無(wú)精蛋和死胚蛋的判別準(zhǔn)確率總體隨孵化時(shí)間增加呈上升趨勢(shì)。分析紅光和暖白光組的R

5、AR數(shù)據(jù)在第7天分別得到94.12％、88.24％的正確率;若結(jié)合測(cè)得的種蛋物理參數(shù)，在第7天可以分別獲得96.08％，94.12％的正確率，且暖白光的檢測(cè)效果好于紅光，能基本滿足實(shí)際生產(chǎn)中的要求。
　　(4)孵化中期死胚蛋光電檢測(cè)的光敏元器件及光強(qiáng)優(yōu)化
　　使用2號(hào)裝置，測(cè)量得到暖白光照蛋時(shí)的透光量(lux)以及種蛋的物理參數(shù)，利用邏輯回歸的方法分析暖白光照蛋時(shí)的透光量，第7天（低光強(qiáng)組——180流明）實(shí)現(xiàn)100％的種蛋檢

6、測(cè)正確率;若結(jié)合種蛋參數(shù)進(jìn)行判斷，第6天（低光強(qiáng)組——180流明）即可達(dá)到100％正確率。以上結(jié)果在孵化前期實(shí)現(xiàn)了100％的檢測(cè)效果，滿足孵化場(chǎng)的生產(chǎn)需求。2號(hào)裝置的檢測(cè)效果在正確率和檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)上都要優(yōu)于1號(hào)裝置。利用孵化中期胚胎的胎動(dòng)現(xiàn)象，提取數(shù)據(jù)中的5個(gè)特征值(Count、Mean、Range、Average、Std)進(jìn)行邏輯回歸判斷，高光強(qiáng)條件下可以在第12天實(shí)現(xiàn)93.12％的正確率。不同光強(qiáng)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高光強(qiáng)可以提高中期死