专利名称：雌雄蚕卵激光分选仪及分选方法
技术领域：
本发明涉及雌蚕卵和雄蚕卵分选技术领域，特别是涉及一种高效、节省人 工的雌雄蚕卵激光自动分选仪及分选方法。
背景技术：
随着生物基因工程的高速发展，现已诞生了一门新型的昆虫发育性别控制 的高科技学科，例如，能让黑色雌蚕卵自行死亡，而让白色雄蚕卵保持活性的 家蚕平衡致死基因性别控制技术的研究成功，已使中国在世界上第一个实现了
在农村大规模专养优质、高产的雄蚕的国家；而在生产该雄蚕蚕种过程中，必 需以优质、常规的雌蚕与平衡致死系中的雄蚕进行杂交，才能致使其后代中的 雌蚕卵全部死亡，而仅保留白色雄蚕卵的活性，因此，制种部门必需先将平衡 致死系中的黑色雌蚕卵杀死而仅保留活的白色雄蚕卵；但由于目前世界上还没 有这种能自动按不同卵色进行黑色雌蚕卵与白色雄蚕卵进行分选的仪器设备， 因此，该项工作只能依靠人工来进行分选，即先将产有平衡致死系雌、雄蚕卵 的蚕连纸(即承接蚕蛾产卵以留蚕种的纸)，在比重为1.75的盐酸水溶液中浸泡6 至6.5分钟，使混杂粘附在纸张上的雌、雄蚕卵全部脱落下来并用水洗净、干燥 后，再由人工将黑色的雌蚕卵与白色的雄蚕卵分选开来。该项工作既耗时费工， 效率低下；又由于人工长时间操作而导致视力疲劳，较易产生人为误差；同时， 制蚕种又是一项季节性非常强的工作，效率低下的人工分选往往难以满足时间 进度的要求，这已成为影响这一领域科研和生产的巨大障碍。因此，人们迫切 希望能研制出一种能自动将不同卵色的雌雄蚕卵进行分选的仪器设备。 发明内容本发明针对现有家蚕平衡致死系依赖人工对不同卵色的雌雄蚕卵进行分选 所存在的耗时费工，效率低下和难以满足蚕种制种对时间的进度要求，及较易 产生人为误差的缺陷，提供一种能自动、高速、准确分选不同卵色雌雄蚕卵的 激光分选仪及分选方法，从而节省了人工，提高了分选精度。本发明的基本原 理是，通过蚕卵彩色图像的采集与处理系统，达到分辨具有不同卵色的雌雄蚕 卵后，指令激光发生及光偏转扫描射卵系统，选择性地将混杂粘附在蚕连纸上 具有某种特定色彩的靶卵进行射杀，而另一色彩的蚕卵得到了保护，从而实现 了高速、准确分选雌或雄蚕卵的目的。
本发明的技术方案是这样实现的 雌雄蚕卵激光分选仪，该分选仪包括有
A，升降工作台，包括工作台箱壳，升降板，可调节升降板升降的升降调节 机构；
B，蚕连纸定位系统，包括负压吸附平台及与其相连的抽气机，负压吸附平
台水平水平安装在升降板上；
C，蚕卵彩色图像采集及处理系统，包括有彩色图像传感器(5)，彩色图像传 感器(5)与一计算机(11)相连，在计算机(ll)上装载有用以控制彩色图像传感器(5) 采集蚕连纸图像的彩色图像采集程序、用以保存各种蚕卵品种标准卵色的蚕卵 样板数据库、用以对图像进行处理并转换为激光射击参数的蚕卵彩色图像处理 程序，彩色图像采集程序控制彩色图像传感器(5)采集蚕连纸图像并传输给蚕卵 彩色图像处理程序，蚕卵彩色图像处理程序根据雌雄蚕不同卵色的特点，以贮 存在蚕卵样板数据库中的该品种的样板数据为比较标准，分辨出各卵的平均颜 色和轮廓位置，为每一颗雌卵确定一个激光射击的靶心及打击深度，并自动编 制激光精确射卵参数；D，激光发生及光偏转扫描射卵系统，设置在一高于升降工作台(1)的机架(33) 顶部，包括激光发生器及电控装置(9)，在激光发生器的激光发射头处依次设有
扩束镜(IO)、振镜扫描及电控装置(7)、 F-e透镜组(8)，激光发生器及电控装置 (9)、振镜扫描及电控装置(7)均连接计算机(11)，在计算机(ll)上装载有用以根据 激光射卵参数控制激光发生及光偏转扫描射卵系统发射激光进行射卵的激光器 控制及光偏转扫描程序，激光器控制及光偏转扫描程序从蚕卵彩色图像处理程 序获取激光射卵参数，并向激光发生器及电控装置(9)发出发射时序激光脉冲 的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光偏转扫描的工作指令，发出激光束 射击雌卵。
作为优选，在升降板与负压吸附平台之间设有上、下叠放并可均沿水平方 向移动的Y向移位工作台、X向移位工作台，在Y向移位工作台、X向移位工 作台的底部均设有移动导向机构，移动导向机构连接计算机，在计算机上装载 有工作台移位控制程序，Y向移位工作台底部的移动导向机构与X向移位工作 台固定连接，X向移位工作台底部的移动导向机构与升降板固定连接。由此， 当需扫描的蚕连纸较大时，需分成多个分区来扫描、射卵，负压吸附平台可在 调节了合理的焦距的情况下，水平向X方向或是Y方向移动，以方便彩色图像 传感器继续扫描每个分区，提高了作业精度。
作为优选，所述的移动导向机构包括有至少两个导轨，滑套，皮带轮组， 步进电机，滑套与导轨滑动连接且与移位工作台固定连接，皮带轮组包括有主 动轮、从动轮和与导轨沿同一方向设置的皮带，皮带的中部与移位工作台固定 连接，主动轮连接步进电机，步进电机连接计算机；其中，Y向移位工作台底 部的导轨、皮带均是沿Y向设置，X向移位工作台底部的导轨、皮带均是沿X 向设置。作为优选，所述的升降调节机构包括调节盘，导柱，蜗轮蜗杆装置及中心 螺杆，调节盘设置在升降台箱壳外侧面上，导柱从工作台箱壳内向上伸出且导 柱的顶部与升降板固定连接，中心螺杆设置在导柱之间，且从工作台箱壳的中 部向外伸出，中心螺杆的顶端与升降板的中心固定连接，蜗轮蜗杆装置安装在 工作台箱壳内，其包括有蜗轮、蜗杆，蜗杆通过蜗杆轴承固定在蜗杆轴承固定 座上，蜗杆长轴伸出工作台箱壳外与调节盘固定连接，蜗轮通过蜗轮轴承固定 在蜗轮轴承固定座上，蜗杆轴承固定座、蜗轮轴承固定座均固定在工作台箱壳 内侧顶板上，蜗轮的下端与一限位架相抵，限位架的两端与工作台箱壳两侧板 固定连接，在限位架上设有一形状与中心螺杆相匹配的圆孔，蜗轮的中心螺孔 有与中心螺杆相匹配的螺纹，中心螺杆的下端依次穿过蜗轮的中心螺孔与限位 架的圆孔。
作为优选，所述的彩色图像传感器为设置在F-e透镜组旁的摄像头或照相机。
作为优选，该分选仪还包括有至少一个设置在彩色图像传感器旁的辅助照 明灯。开启辅助照明灯，可帮助彩色图像传感器获得更清晰易分辨的图像。
作为优选，所述的负压吸附平台为一矩形盒体，在矩形盒体的上表面上分 布有若干个气孔，在矩形盒体的侧面或底面上设有抽气口，所述的抽气口通过 气管连接抽气机。
雌雄蚕卵的分选方法，包括有如下工作步骤
(1) ，开机，使Y向移位工作台、X向移位工作台复位，坐标为(0， 0);
(2) ，在负压吸附平台上放置蚕连纸，并开启抽气机，吸平蚕连纸；
(3) ，启动彩色图像采集程序，控制彩色图像传感器拍摄蚕连纸图像并传至计算 机，根据雌雄蚕不同卵色的特点，以贮存在蚕卵样板数据库中的该品种的样板数据为比较标准，通过蚕卵彩色图像处理程序分辨出各卵的平均颜色和轮廓位 置，为每一颗雌卵确定一个激光射击的靶心及打击深度，并自动编制激光精确 射卵参数；激光器控制及光偏转扫描程序获取上述射卵参数，并向激光发生器 及电控装置发出发射时序激光脉冲的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光
偏转扫描的工作指令，发出激光束射击雌卵；
(4)，任务完成后，放入新蚕连纸，重复上述(2)-(3)步骤。
作为优选，上述步骤(3)具体包括可将一整张蚕连纸分为多个幅面，根据
彩色图像传感器焦距及对应扫描幅面的大小操作调节盘调节负压吸附平台的上 表面与彩色图像传感器的距离，使彩色图像传感器能精确捕捉蚕连纸第一区的
图像，经过各程序分析处理，自动编制激光精确射卵参数；并控制激光发生器 及振镜扫描及电控装置自动对(0， 0)幅面的靶卵进行射击；第一区幅面射杀 耙卵结束后，计算机发出结束信号，工作台移位控制程序控制Y向移位工作台 向Y方向水平移动一步或控制X向移位工作台朝X方向水平移动一步，使彩色 图像传感器捕捉蚕连纸第二区图像，对第二区蚕连纸幅面进行射卵；第二区射 卵结束后，控制移位工作台继续移动，重复上述步骤，直到所有分区幅面均完 成射卵操作，任务结束。
采用了上述技术方案的本发明具有的有益效果是
1. 本发明的雌雄蚕卵激光分选仪，是以蚕卵中具有不同卵色的雌或雄的其 中一种来作为区分雌雄卵的设计特征，通过对蚕卵图像拍摄、采集、传感，经 计算机图像分辨和处理，根据雌雄卵具有不同卵色的特点，指令激光选择性地 射杀靶卵，实现高速精确分选雌雄蚕卵，节省了人工，提高了准确率；
2、 在激光器离蚕卵距离不大，扫描范围较小的情况下，因蚕连纸面积较大， 为保证图像采集清晰，将移位工作台设计为上层Y向移位工作台和下层X向位工作台，Y向移位工作台可沿水平面向Y方向运动，X向移位工作台可沿水平 面向X方向运动，两个工作台均各自连接步进电机；将较大的蚕连纸分设成几 区，通过逐区完成的方式，当一区图像内的激光打卵完成后，Y向移位工作台 或X向移位工作台在计算机指令下自动移位至预设的下一区位置，定位；彩色 图像传感器又开始自动拍摄和传感图像，另一个工作循环开始；从而克服了彩 色图像传感器受光角度限制，图像采集变形不清晰，射卵不精确的问题；
3、 针对生产上蚕产卵的蚕连纸一般较大，又是柔性材料，具平整度不确定 的问题，会影响到图像采集的清晰度及激光射卵的准确性，通过加装蚕连纸定 位系统，使蚕连纸在负压吸附平台上充分展平并牢固定位，保证了激光射卵时 的定位准确和焦距一致；
4、 每张蚕连纸上雌雄卵的摆放区域及密度可能有所不同，为了精确调节焦 距，通过操作升降调节机构中的调节盘，使中心螺杆伸縮带动负压吸附平台上 下运动，从而可精确调准焦距，以保证图像采集的清晰度及激光射卵的精确度。
图1为本发明激光分选仪的结构示意图； 图2为本发明升降工作台和移位工作台的结构示意图； 图3为本发明激光分选仪的工作流程图。
具体实施例方式
本发明的具体实施方式
如下
实施例本发明的雌雄蚕卵激光分选仪，如图l、图2所示，该分选仪包括
有
A，升降工作台l，如图2所示，包括工作台箱壳31，升降板34，可调节 升降板34升降的升降调节机构；所述的升降调节机构包括调节盘7， 4根导柱32，蜗轮蜗杆装置及中心螺杆36，调节盘7设置在升降台箱壳31外侧面上，4 根导柱32从工作台箱壳31上部的四个角上由内向上伸出，且4根导柱32的顶 部与升降板34的四个角固定连接，导柱32起到支撑与导向作用；中心螺杆36 设置在4根导柱32之间，且从工作台箱壳31的中心处由内向上伸出，中心螺 杆36的顶端与升降板34的中心固定连接，蜗轮蜗杆装置安装在工作台箱壳31 内，其包括有蜗轮43、蜗杆44，蜗杆44通过蜗杆轴承固定在蜗杆轴承固定座 45上，蜗杆长轴伸出工作台箱壳31外与调节盘7固定连接，蜗轮43通过蜗轮 轴承固定在蜗轮轴承固定座46上，蜗杆轴承固定座45、蜗轮轴承固定座46均 固定在工作台箱壳31内侧顶板61上，蜗轮43的下端与一限位架47相抵，限 位架47的两端与工作台箱壳31两侧板固定连接，在限位架47上设有一形状与 中心螺杆36相匹配的圆孔，蜗轮43的中心螺孔有与中心螺杆36相匹配的螺纹， 中心螺杆36的下端依次穿过蜗轮43的中心螺孔与限位架47的圆孔。当用手转 动调节盘7时，带动蜗杆长轴旋转，使蜗杆驱动蜗轮绕中心螺杆36螺旋。由于 蜗轮43被上下限位，迫使中心螺杆36作向上或向下的轴向运动，带动升降板 34上升或下降。
在升降板34上设有上、下叠放并可均沿水平方向移动的Y向移位工作台 41、 X向移位工作台42，在Y向移位工作台41、 X向移位工作台42的底部均 设有移动导向机构，移动导向机构连接计算机ll，在计算机上装载有工作台移 位控制程序，Y向移位工作台41底部的移动导向机构与X向移位工作台42固 定连接，X向移位工作台42底部的移动导向机构与升降板34固定连接。
X向移位工作台42底部的移动导向机构包括有两个设置在X向移位工作台 41底部两边的圆柱形导轨71，滑套72，皮带轮组，步进电机73，滑套72套设 与导轨71上，与导轨滑动连接且与X向移位工作台42固定连接，皮带轮组包括有主动轮74、从动轮75和与导轨71沿同一方向设置的皮带76，皮带76上 部中间与X向移位工作台42固定连接，其连接方式多种多样，本实施例中采用 螺钉将皮带76上部中间与X向移位工作台42固定连接；主动轮74、从动轮75、 步进电机73、导轨71均通过各自的支撑件与升降板34上表面固定连接；主动 轮74连接步进电机73，步进电机73连接计算机11，计算机ll可控制步进电 机73带动X向移位工作台42沿水平面上的X方向移动；X向移位工作台42 底部的导轨71、皮带76均是沿X向设置。
Y向移位工作台41底部的移动导向机构与X向移位工作台42底部的移动 导向机构的结构相同，包括两个设置在Y向移位工作台41底部两边的圆柱形导 轨81，滑套(图中未显示)，步进电机83，主动轮84，从动轮(图中未显示)，皮 带(图中未显示)，所不同的是导轨81、皮带均是沿Y方向设置，导轨81，步进 电机83，主动轮84，从动轮均通过各自的支撑件与X向移位工作台42的上表 面固定连接。歩进电机83连接计算机11，计算机11可控制步进电机83带动Y 向移位工作台41沿水平面上的Y方向移动。
B，蚕连纸定位系统，如图l、图2所示，包括负压吸附平台3及与其相连 的离心式抽气机4，负压吸附平台3水平设置在Y向移位工作台41上表面上， 与Y向移位工作台41上表面固定连接，所述的负压吸附平台3为一矩形盒体， 矩形盒体的上表面为一水平面，在矩形盒体的上表面上均匀分布有若干个气孔 37，在矩形盒体的侧面或底面上设有抽气口，所述的抽气口通过气管38连接抽 气机4。因用于产卵的蚕连纸一般较大，是柔性材料，其平整度是不确定的。负 压吸附平台3上表面的大小足可以放上一张蚕连纸，当抽气机4运转时，负压 吸附平台3内产生负压，盒上的众多小气孔便会将蚕连纸吸住吸平。
C，激光发生及光偏转扫描射卵系统，水平设置在一框式机架33顶部，框式机架33紧贴工作台1设置，所述的激光发生及光偏转扫描射卵系统包括激光 发生器及电控装置9，在激光发生器的激光发射头处依次设有扩束镜10、振镜
扫描及电控装置7、 F-9透镜组8，振镜扫描及电控装置7、 F-e透镜组8依次 设置在扩束镜10下方，激光发生器及电控装置9、振镜扫描及电控装置7均连 接计算机11。激光电控装置包括激光光源19，激光光源19连接到总电控箱18， 在总电控箱18上设有启动开关21 。激光发射头如悬臂一样固定在负压吸附平台 3上方，可通过扩束镜IO、振镜扫描及电控装置7、 F-0透镜组8垂直向下发 射激光，F- e透镜组8设置在负压吸附平台3正上方。
由振镜扫描及电控装置7和F- e透镜组8组成的光偏转扫描系统采用2路 16位DA运动控制卡，运动定位精度=125/65536 = 0.002腿。整个过程采用闭环 反馈控制，由位置传感器、误差放大器、功率放大器、位置区分器、电流积分 器等五大控制电路共同作用。振镜扫描及电控装置7可根据计算机的指令控制 两组两维伺服电机带动两个反射镜作高速度、高精度、短矢量的转动或摆动， 使射入的激光束经过两次反射，并通过自聚焦F-e透镜组8射出。所形成的光 斑在透镜同一焦平面内作两维高速移动，精确地对每一颗需要射击的靶卵中心 发射激光束。因振镜扫描及电控装置7为现有技术，故在此不作详细叙述。
D，蚕卵彩色图像采集处理系统，包括有彩色图像传感器5，彩色图像传感 器5与计算机11相连;在本实施例中，彩色图像传感器采用320万(2080X1560) 像素的TOSHIBA摄像头5，最大分辨率为0. 08mm。灰阶为7位。镜头在150mm 焦距的情况下，视场范围为125X125誦，故F-0透镜组8采用M1214-MP(12腿) 镜头。彩色图像传感器5捕获二维蚕卵图像后，输出RAW信号，计算机通过1394 视频采集卡进行采集。为了帮助彩色图像传感器5拍摄高清晰图像，在彩色图 像传感器5旁设有辅助照明灯6。E，计算机11，在计算机11上装载有用以从彩色图像传感器5采集图像的 彩色图像采集程序、用以对图像进行处理并转换为激光射击参数的蚕卵彩色图 像处理程序、用以保存各种蚕卵品种标准卵色的蚕卵样板数据库、用以根据激 光射击参数控制激光器及振镜扫描及电控装置发射激光进行射卵的激光器控制
及光偏转扫描程序。计算机11配置15寸液晶显示器13，在显示器13上可显示
各程序的运行情况，利于人工进行操作。
蚕卵彩色图像处理程序是根据蚕卵的形态、色彩、蚕连纸特点及激光射击 耙卵要求而特定编制的程序，除前述的功能外，还有模似测试和显示功能。此 外，由于不同的蚕品种，雌雄卵色不一定相同，所以蚕卵样板数据库为各种具 有不同异性卵色的蚕品种进行图像处理，获得数据，并建立每一品种的靶卵样 本标准数据库，并贮存在库中。当激光分选某一蚕品种雌雄卵时，就调出该品 种的靶卵样本，作为比较的标准。
蚕连纸为棕色牛皮纸。雄蚕卵色为黄白色，雌蚕卵色为黑灰色，要求用激
光击中每颗雌卵的中心。蚕卵多数呈扁椭圆形，大小一般为宽l腿，长1. 5-1. 8mm， 厚0.5ram。卵在纸上的分布不均匀，有少量重叠。对于重叠卵，以彩色图像传感 器5采集的图像所体现的上面一颗为准。由于摄像头不是安装在振镜扫描及电 控装置7的中心，而是在F-e透镜组8的旁边，因此摄像中心与扫描中心有--
定的偏角，所以彩色图像处理程序在编制中包含了修正程序，使扫描图像更加 精准。
本发明激光分选仪的分辨率与准确率〉90。/。，漏判率<10%，射卵定位精度土 0. l鹏,误伤率<100点，射卵功率稳定度±15%，图像处理时间〈3S，射卵时间 〉3PP (点/秒)，激光强度调整到能射穿蚕卵为准。
移位工作台2可在非射卵期间，根据计算机ll的工作台移位控制程序指令按预定的设置沿X或Y方向自动水平移动，为彩色图像传感器5提供正确和合适的蚕卵图像拍摄位置，并定位，使一张较大的蚕连纸可分区几次来完成。
激光发生器及电控装置9采用C02激光器，为15w风冷金属射频管。扩束镜10采用6倍镜，以保证在穿透蚕卵的前提下出射光斑的直径《0. 2腿。
图3表示了本发明激光分选仪的工作流程，本发明激光分选仪的工作过程如下
(1) ，开机，开机，使Y向移位工作台41、 X向移位工作台42复位，坐标为(0， 0);
(2) ，在负压吸附平台3上放置蚕连纸，并开启抽气机4，吸平蚕连纸；
(3) ，启动彩色图像采集程序，控制彩色图像传感器5拍摄整张蚕连纸图像并传至计算机11，根据雌雄蚕不同卵色的特点，以贮存在蚕卵样板数据库中的该品种的样板数据为比较标准，通过蚕卵彩色图像处理程序分辨出各卵的平均颜色和轮廓位置，为每一颗雌卵确定一个激光射击的靶心及打击深度，并自动编制激光精确射卵参数；激光器控制及光偏转扫描程序获取上述射卵参数，并向激光发生器及电控装置9发出发射时序激光脉冲的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光偏转扫描的工作指令，发出激光束射击雌卵；
(4) ，任务完成后，放入新蚕连纸，重复上述(2)-(3)步骤。
上述步骤(3)虽可一次性完成扫描、分析、射卵操作，但本发明所应用的一整张用于制种的家蚕平衡致死系蚕连纸的面积为245X380mm，实际射卵区域为200X350mm。面积较大，如设计焦距较大，虽也可一次处理完整张卵纸，但光斑越粗，图像变形加剧，不利于精确射卵。因此设计焦距为150rara左右，选择扫描幅面为125X125mm，作为场镜范围。即一整张蚕卵纸要分6个幅面来处理完成，移位工作台2需自动移动6次来分别射卵。所以步骤(3)具体过程为可将一整张蚕连纸分为6个幅面，根据彩色图像传感器5焦距及对应扫描幅面的大小操作调节盘7调节负压吸附平台3的上表
面与彩色图像传感器5的距离，使彩色图像传感器5能精确捕捉蚕连纸第一区的图像，经过各程序分析处理，自动编制激光精确射卵参数；并控制激光发生
器及振镜扫描及电控装置自动对(0， 0)幅面的靶卵进行射击；第一区幅面射
杀靶卵结束后，计算机ll发出结束信号，工作台移位控制程序控制x向移位工作台42朝X方向水平移动一步或控制Y向移位工作台41向Y方向水平移动一歩，使彩色图像传感器5捕捉蚕连纸第二区图像，对第二区蚕连纸幅面进行射卵；第二区射卵结束后，控制X向移位工作台42或Y向移位工作台41继续移动，重复上述步骤，直到第六分区幅面完成射卵操作，任务结束。计算机ll发出结束声光指示，移动工作台2复位到(0， 0)，进行新蚕连纸的射卵。
权利要求
1、雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是该分选仪包括有A，升降工作台(1)，包括工作台箱壳(31)，升降板(34)，可调节升降板(34)升降的升降调节机构；B，蚕连纸定位系统，包括负压吸附平台(3)及与其相连的抽气机(4)，负压吸附平台(3)水平安装在升降板(34)上；C，蚕卵彩色图像采集及处理系统，包括有彩色图像传感器(5)，彩色图像传感器(5)与一计算机(11)相连，在计算机(11)上装载有用以控制彩色图像传感器(5)采集蚕连纸图像的彩色图像采集程序、用以保存各种蚕卵品种标准卵色的蚕卵样板数据库、用以对图像进行处理并转换为激光射击参数的蚕卵彩色图像处理程序，彩色图像采集程序控制彩色图像传感器(5)采集蚕连纸图像并传输给蚕卵彩色图像处理程序，蚕卵彩色图像处理程序根据雌雄蚕不同卵色的特点，以贮存在蚕卵样板数据库中的该品种的样板数据为比较标准，分辨出各卵的平均颜色和轮廓位置，为每一颗雌卵确定一个激光射击的靶心及打击深度，并自动编制激光精确射卵参数；D，激光发生及光偏转扫描射卵系统，设置在一高于升降工作台(1)的机架(33)顶部，包括激光发生器及电控装置(9)，在激光发生器的激光发射头处依次设有扩束镜(10)、振镜扫描及电控装置(7)、F-θ透镜组(8)，激光发生器及电控装置(9)、振镜扫描及电控装置(7)均连接计算机(11)，在计算机(11)上装载有用以根据激光射卵参数控制激光发生及光偏转扫描射卵系统发射激光进行射卵的激光器控制及光偏转扫描程序，激光器控制及光偏转扫描程序从蚕卵彩色图像处理程序获取激光射卵参数，并向激光发生器及电控装置(9)发出发射时序激光脉冲的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光偏转扫描的工作指令，发出激光束射击雌卵。
2、 根据权利要求1所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是在升降板(34)与负压吸附平台(3)之间设有上、下叠放并可均沿水平方向移动的Y向移位工作台(41)、 X向移位工作台(42)，在Y向移位工作台(41)、 X向移位工作台(42)的底部均设有移动导向机构，移动导向机构连接计算机(ll)，在计算机上装载有工作台移位控制程序，Y向移位工作台(41)底部的移动导向机构与X向移位工作台(42)固定连接，X向移位工作台(42)底部的移动导向机构与升降板(34)固定连接。
3、 根据权利要求2所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是所述的移动导向机构包括有至少两个导轨，滑套，皮带轮组，步进电机，滑套与导轨滑动连接且与移位工作台固定连接，皮带轮组包括有主动轮、从动轮和与导轨沿同一方向设置的皮带，皮带的中部与移位工作台固定连接，主动轮连接步进电机，步进电机连接计算机(ll);其中，Y向移位工作台(41)底部的导轨、皮带均是沿Y向设置，X向移位工作台(42)底部的导轨、皮带均是沿X向设置。
4、 根据权利要求1所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是所述的升降调节机构包括调节盘(7)，导柱，蜗轮蜗杆装置及中心螺杆(36)，调节盘(7)设置在升降台箱壳(31)外侧面上，导柱(32)从工作台箱壳(31)内向上伸出且导柱(32)的顶部与升降板(34)固定连接，中心螺杆(36)设置在导柱(32)之间，且从工作台箱壳(31)的中部向外伸出，中心螺杆(36)的顶端与升降板(34)的中心固定连接，蜗轮蜗杆装置安装在工作台箱壳(31)内，其包括有蜗轮(43)、蜗杆(44)，蜗杆(44)通过蜗杆轴承固定在蜗杆轴承固定座(45)上，蜗杆长轴伸出工作台箱壳(31)外与调节盘(7)固定连接，蜗轮(43)通过蜗轮轴承固定在蜗轮轴承固定座(46)上，蜗杆轴承固定座(45)、蜗轮轴承固定座(46)均固定在工作台箱壳(31)内侧顶板(61)上，蜗轮(43)的下端与一限位架(47)相抵，限位架(47)的两端与工作台箱壳(31)两侧板固定连接，在限位架(47)上设有一形状与中心螺杆(36)相匹配的圆孔，蜗轮(43)的中心螺孔有与中心螺杆(36)相匹配的螺纹，中心螺杆(36)的下端依次穿过蜗轮(43)的中心螺孔与限位架(47)的圆孔。
5、 根据权利要求1所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是所述的彩色图像传感器(5)为设置在F- e透镜组(8)旁的摄像头或照相机。
6、 根据权利要求1或4所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是该分选仪还包括有至少一个设置在彩色图像传感器(5)旁的辅助照明灯(6)。
7、 根据权利要求1所述的雌雄蚕卵激光分选仪，其特征是所述的负压吸附平台(3)为一矩形盒体，在矩形盒体的上表面上分布有若干个气孔，在矩形盒体的侧面或底面上设有抽气口，所述的抽气口通过气管连接抽气机(4)。
8、 雌雄蚕卵的分选方法，其特征是包括有如下工作步骤(1) ，开机，使Y向移位工作台(41)、 X向移位工作台(42)复位，坐标为(0， 0);(2) ，在负压吸附平台(3)上放置蚕连纸，并开启抽气机(4)，吸平蚕连纸；(3) ，启动彩色图像采集程序，控制彩色图像传感器(5)拍摄蚕连纸图像并传至计算机(ll)，根据雌雄蚕不同卵色的特点，以贮存在蚕卵样板数据库中的该品种的样板数据为比较标准，通过蚕卵彩色图像处理程序分辨出各卵的平均颜色和轮廓位置，为每一颗雌卵确定一个激光射击的靶心及打击深度，并自动编制激光精确射卵参数；激光器控制及光偏转扫描程序获取上述射卵参数，并向激光发生器及电控装置(9)发出发射时序激光脉冲的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光偏转扫描的工作指令，发出激光束射击雌卵；(4) ，任务完成后，放入新蚕连纸，重复上述(2)-(3)步骤。
9、 根据权利要求8所述的雌雄蚕卵的分选方法，其特征是步骤(3)具体包括将一整张蚕连纸分为多个幅面，根据彩色图像传感器(5)焦距及对应扫描幅面的大小操作调节盘(7)调节负压吸附平台(3)的上表面与彩色图像传感器(5)的距离，使彩色图像传感器(5)能精确捕捉蚕连纸第一区的图像，经过各程序分析处理，自动编制激光精确射卵参数；并控制激光发生器及振镜扫描及电控装置自动对(0， 0)幅面的耙卵进行射击；第一区幅面射杀靶卵结束后，计算机(ll)发出结束信号，工作台移位控制程序控制Y向移位工作台(41)向Y方向水平移动一步或控制X向移位工作台(42)朝X方向水平移动一步，使彩色图像传感器(5)捕捉蚕连纸第二区图像，对第二区蚕连纸幅面进行射卵；第二区射卵结束后，控制移位工作台继续移动，重复上述步骤，直到所有分区幅面均完成射卵操作，任务结束。
全文摘要
本发明公开了一种雌雄蚕卵激光分选仪及分选方法，该分选仪包括有升降工作台，蚕连纸定位系统，蚕卵彩色图像处理系统，激光发生及光偏转扫描射卵系统，计算机；分选方法，包括有如下工作步骤开机，使移位工作台复位，在负压吸附平台上放置蚕连纸，并开启抽气机，吸平蚕连纸；启动彩色图像采集程序，控制彩色图像传感器拍摄蚕连纸图像并传至计算机，计算机经过数据处理，向激光发生器及电控装置发出发射时序激光脉冲的工作指令，向振镜扫描及电控装置发出光偏转扫描的工作指令，发出激光束射击雌卵，任务完成后，放入新蚕连纸，重复上述步骤。本分选仪能自动、高速、准确分选不同卵色雌雄蚕卵，从而节省了人工，提高了分选精度。
文档编号B07C5/342GK101462112SQ200910095429
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者何克荣, 孟智启, 宋礽苏, 左立耘, 征 王, 诗 陈 申请人:浙江省农业科学院;杭州中泰激光科技有限公司