技术特征：
1.一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s100，对标准组鱼苗和试验组鱼苗分别随机抽样，制备标准肠道切片样本和试验肠道切片样本；s200，利用显微高光谱成像仪采集标准肠道切片样本和试验肠道切片样本，获取标准光谱图像序列和试验光谱图像序列；s300，将标准光谱图像序列和试验光谱图像序列进行计算得到肠道代谢差异矩阵；s400，根据肠道代谢差异矩阵计算试验肠道切片样本的诱食消化系数，并计算试验组鱼苗的诱食生长指数；s500，判断诱食消化系数是否大于诱食生长指数，是则标记该鱼类诱食剂效果达标，否则标记该鱼类诱食剂效果不达标。2.根据权利要求1所述的一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法，其特征在于，在s100中，制备标准肠道切片样本和试验肠道切片样本的方法为：s101，诱食饲养：将同一批次体长体重规格基本一致的鱼苗进行随机分组，平均分配至在同一封闭式水循环系统中规格一致的标准组养殖箱与试验组养殖箱中，分别记为标准组鱼苗和试验组鱼苗；其中标准组鱼苗投喂基础鱼饲料，试验组鱼苗投喂复合鱼饲料，每日投喂量为前一日鱼苗体重的2% ~ 4%，定时投饵，并观察鱼苗摄食至饱食状态后捞出残饵，将其晒干称重，分别记录每日标准组鱼苗和试验组鱼苗的体重均值、鱼存活数及平均采食量，持续饲养一个生长周期；s102，样本采集：饲养一个生长周期结束后，进行分别鱼肠道样本采集；在标准组养殖箱与试验组养殖箱中分别随机选择一尾活鱼，解剖鱼体取出其肠道前段中部2 cm的肠道组织样本，用去离子水冲洗后，置于4%多聚甲醛固定液中1~2天待制备切片；s103，组织切片：取出肠道组织样本，采用传统石蜡组织切片制作方法分别制备得到标准肠道切片样本和试验肠道切片样本。3.根据权利要求1所述的一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法，其特征在于，在s200中，利用显微高光谱成像仪采集标准肠道切片样本和试验肠道切片样本，获取标准光谱图像序列和试验光谱图像序列的方法为：将标准肠道切片样本和试验肠道切片样本依次固定在载物台上，设置显微高光谱成像仪的系统参数，选择显微镜视野中非空白区域对焦扫描多个波段，拍摄标准肠道切片样本的局部区域得到标准光谱图像，拍摄试验肠道切片样本的局部区域得到试验光谱图像；将标准光谱图像依次按波段的大小递增排序得到标准光谱图像序列，将试验光谱图像依次按波段的大小递增排序得到试验光谱图像序列。4.根据权利要求1所述的一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法，其特征在于，在s300中，计算得到肠道代谢差异矩阵的方法为：对标准光谱图像序列和试验光谱图像序列依次进行归一化、图像去噪处理后，分别计算标准光谱图像序列和试验光谱图像序列之间在各个像素点在所有波段对应的光谱值的差值，在各个像素点上以像素坐标的x值为矩阵的行数，y值为矩阵的列数，构成肠道代谢差异矩阵。5.根据权利要求1所述的一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法，其特征在于，在s400中，根据肠道代谢差异矩阵计算试验肠道切片样本的诱食消化系数，并计算试验组鱼苗的诱食生长指数的方法为：
s401，计算肠道代谢差异矩阵中所有元素对应差异值的算术平均数，将所有元素对应差异值大于或等于算术平均数的元素标记为第一差异点；计算肠道代谢差异矩阵中所有元素对应差异值的中位数，标记中位数对应的元素为第二差异点；计算所有第一差异点与第二差异点之间的欧式距离，将对应欧式距离最大的第一差异点标记为第一代谢聚集点；s402，计算第一代谢聚集点与其他所有第一差异点之间的欧式距离和对应元素的差异值的平均值的乘积取绝对值记作距离系数，将对应距离系数最大的第一差异点标记为第二代谢聚集点；将第一代谢聚集点与第二代谢聚集点相连的连接线标记为代谢边界线，计算第二差异点到代谢边界线的距离记作聚集半径，将以第二差异点为圆心，聚集半径为半径作圆获得的圆形区域内计算并查找与第二差异点之间的距离系数最大的第一差异点，将该第一差异点标记为第三代谢聚集点；其中求两个元素之间的距离系数的计算方法为两个元素对应像素坐标之间的欧式距离与两个元素对应的差异值的平均值作乘积并取其绝对值得到距离系数；s403，采用边缘连接算法获得连接第一代谢聚集点、第二代谢聚集点和第三代谢聚集点之间的代谢边缘线，将肠道代谢差异矩阵中在代谢边缘线内的所有元素标记为诱食消化点；对应代谢边缘线构成的闭合区域记为代谢聚集区域；s404，计算所有诱食消化点对应的差异值的算术平均值记作诱食消化阈值；计算肠道代谢差异矩阵中所有诱食消化点对应的差异值大于或等于诱食消化阈值的诱食消化点对应的差异值的均值记作digest1；进一步计算试验肠道切片样本的诱食消化系数记作induce，其去量纲化计算公式为：；其中，wfeed为所述试验组鱼苗在饲喂生长周期内最后一天对应的平均采食量；wt是所述试验组鱼苗在饲喂生长周期内最后一天对应的体重均值；wp是所述试验组鱼苗在饲喂生长周期内第一天对应的体重均值；s405，计算肠道代谢差异矩阵中所有元素对应的差异值大于或等于诱食消化阈值的诱食消化点对应的差异值的均值记作digest2；进一步计算试验组鱼苗的诱食生长指数记作growin，其去量纲化计算公式为：；其中去量纲化计算是指去除数据单位之间的不统一，将数据统一变换为无单位的计算过程；nt为所述试验组鱼苗在饲养一个生长周期内最后一天对应的鱼存活数；np是所述试验组鱼苗在一个生长周期内第一天对应的鱼存活数；day是一个生长周期的饲养天数。6.一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价系统，其特征在于，所述一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任意一项所述的一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法中的步骤，所述一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心的计算设备中。
技术总结
本发明涉及光谱检测技术、水产饲料领域，公开了一种基于显微高光谱的鱼类诱食剂效果评价方法及系统，利用显微高光谱成像仪对试验鱼的肠道切片样本进行检测，通过高光谱图像分析试验鱼肠道组织局部的空间和光谱信息进行光谱差异分析，精确识别检测消化代谢产物的富集区域并量化计算诱食消化系数，间接表征肠道消化酶的活性进一步根据试验鱼的诱食生长指数对诱食剂效果进行分析评价；能实现在尚不清楚诱食机理的情况下实现对复合诱食剂效果的快速准确评价，从而达到检测鱼类诱食剂效果是否达到标准的目的。否达到标准的目的。否达到标准的目的。
技术研发人员：陈晓瑛 孙育平 胡俊茹 黄文
受保护的技术使用者：广东省农业科学院动物科学研究所
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/6/24