種蛋孵化期間無精蛋與死胚蛋的光電檢測研究.pdf

1、種蛋孵化是禽蛋產(chǎn)業(yè)中一個重要流程。由于種蛋孵化期間存在無精蛋、死胚蛋，在實際生產(chǎn)中采用人工照蛋檢測上述不合格種蛋，從而提高出雛率，降低能耗。但是人工照蛋效率較低，且人眼判斷的準確率容易受到各種因素的影響。本文通過設(shè)計一套用于檢測無精蛋與死胚蛋的系統(tǒng)，以“梅嶺”雞種蛋為研究對象，研究該系統(tǒng)的光源光色和光強優(yōu)化以及種蛋物理參數(shù)對種蛋透光量的影響。主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)無精蛋與死胚蛋檢測實驗裝置設(shè)計與改進
　　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無精蛋與死胚蛋的實驗裝置和方法。6種不同光色LED用于光色優(yōu)化。1號裝置使用光敏電阻，為了檢測中期死胚蛋，2號裝置使用光傳感器。
　　(2)孵化前期無精與死胚蛋光電檢測的LED光色優(yōu)化
　　利用1號裝置（配備光敏電阻），獲取不同光色（藍、綠、黃、紅、冷白、暖白）LED照蛋時的相對吸收率(Relative Absorption Rate，R

3、AR)值進行分析。結(jié)果表明不同LED對種蛋的透射能力從高到低排序為:單色光LED:紅光＞黃光＞綠光;復(fù)合光LED:暖白光＞冷白光。根據(jù)實驗結(jié)果，活胚蛋的相對（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有變化，而無精蛋的曲線相對更平穩(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的檢測效果最好。
　　(3)孵化前期無精與死胚蛋光電檢測的種蛋參數(shù)融合
　　使

4、用1號裝置（配備光傳感器），獲取紅光和暖白光照蛋時的RAR值以及種蛋的物理參數(shù)（蛋重、長徑、短徑、色度）進行分析。結(jié)果表明種蛋的蛋殼顏色對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RAR的影響來看，紅光LED測得的RAR受兩者影響比暖白LED的RAR值更明顯。利用RAR數(shù)據(jù)進行邏輯回歸，孵化前十天無精蛋和死胚蛋的判別準確率總體隨孵化時間增加呈上升趨勢。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，且暖白光的檢測效果好于紅光，能基本滿足實際生產(chǎn)中的要求。
　　(4)孵化中期死胚蛋光電檢測的光敏元器件及光強優(yōu)化
　　使用2號裝置，測量得到暖白光照蛋時的透光量(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的透光量，第7天（低光強組——180流明）實現(xiàn)100％的種蛋檢

6、測正確率;若結(jié)合種蛋參數(shù)進行判斷，第6天（低光強組——180流明）即可達到100％正確率。以上結(jié)果在孵化前期實現(xiàn)了100％的檢測效果，滿足孵化場的生產(chǎn)需求。2號裝置的檢測效果在正確率和檢測時間點上都要優(yōu)于1號裝置。利用孵化中期胚胎的胎動現(xiàn)象，提取數(shù)據(jù)中的5個特征值(Count、Mean、Range、Average、Std)進行邏輯回歸判斷，高光強條件下可以在第12天實現(xiàn)93.12％的正確率。不同光強組的實驗結(jié)果表明，高光強可以提高中期死