專利名稱：微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種可自動(dòng)分類微小昆蟲的種類或性別的系統(tǒng),并且特別地,本發(fā)明涉及ー種可自動(dòng)檢測(cè)微小昆蟲的特征并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行其種類或性別分類的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
遺傳學(xué)是研究生物體的遺傳及變異的科學(xué)，其屬于生命科學(xué)的ー個(gè)重要分支，許多其它分支，例如，基因工程學(xué)，其為基于遺傳學(xué)對(duì)基因的研究所衍生出來(lái)的新興科學(xué)。由于基因與遺傳蘊(yùn)藏生物本身的奧秘，可通過(guò)微觀的角度觀察并解釋宏觀的生物現(xiàn)象，同時(shí)基因遺傳學(xué)的發(fā)展亦可能解決人類社會(huì)自古以來(lái)的ー些重大問(wèn)題，例如老化與疾病，因此，各界莫不重視對(duì)基因的研究。果蠅的基因數(shù)量約只有人類的三分之一，然而，控制果蠅發(fā)育的基因與人類的控制基因相似，加上果蠅生命周期短、可大量繁殖等適合進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，使得果蠅在基因研究上扮演重要的角色。以果蠅作為遺傳學(xué)研究的材料，利用突變株研究基因和性狀的間的關(guān)系已近ー百年，至今，各種研究遺傳學(xué)的工具已達(dá)完善的地歩，果蠅提供我們對(duì)今日的遺傳學(xué)的知識(shí)有其不可磨滅的貢獻(xiàn)。在果蠅的遺傳基因研究上，基因工程研究者需要收集未交配過(guò)的雌果蠅，以保證遺傳實(shí)驗(yàn)操作上不會(huì)受到其它雄性基因的污染導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。欲分辨未交配過(guò)的雌果蠅，傳統(tǒng)的方法系以人力將果蠅固定于顯微鏡底下，并通過(guò)顯微鏡觀察果蠅的腹部特征來(lái)挑選出未交配過(guò)的雌果蠅。但由于果蠅均是一次大量培養(yǎng)，且雌果蠅羽化8小時(shí)后即達(dá)性成熟，因此這種以人力挑選未交配的雌果蠅的方式必須持續(xù)以同樣間隔的時(shí)間進(jìn)行，以避免雌果蠅在培養(yǎng)儲(chǔ)存槽中即進(jìn)行交配。上述挑選未交配的雌果蠅的作法相當(dāng)耗費(fèi)人工，同時(shí)以人眼判斷果蠅特征的方式效率不佳，往往為了精準(zhǔn)挑選出未交配的雌果蠅而丟棄掉大量無(wú)法確定特征的果蠅。除了果蠅之外，不論是要分辨不同種類的昆蟲或是同種類昆蟲中不同的特征，同樣都是需要借助人眼觀察顯微鏡底下的昆蟲再進(jìn)行判斷，因此也都具有傳統(tǒng)分類方法耗費(fèi)人力、時(shí)間以及效率不佳的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供ー種新式的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，以節(jié)省傳統(tǒng)方法所需的人力與時(shí)間。根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)用以分類至少ー種微小昆蟲的種類或性別，其包含培養(yǎng)槽、檢測(cè)容器、檢測(cè)器、收集裝置以及控制単元。培養(yǎng)槽系用于儲(chǔ)存微小昆蟲的卵并孵化微小昆蟲，當(dāng)微小昆蟲孵化后可自培養(yǎng)槽的第一出口離開培養(yǎng)槽。檢測(cè)容器具有檢測(cè)區(qū)連通第一出ロ以接收離開培養(yǎng)槽的微小昆蟲。檢測(cè)器可檢測(cè)在檢測(cè)區(qū)中的微小昆蟲的特征，控制器則可根據(jù)檢測(cè)器所檢測(cè)出的結(jié)果，控制收集裝置切換收集容器以收集檢測(cè)區(qū)中的微小昆蟲。
于本具體實(shí)施例中，微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)可根據(jù)檢測(cè)器所檢測(cè)出的特征自動(dòng)進(jìn)行分類，并且根據(jù)分類后的結(jié)果將昆蟲自動(dòng)地收集至不同的收集容器中。據(jù)此，可大幅節(jié)省傳統(tǒng)方法所需的人力與時(shí)間，同時(shí)具有良好的分類效率。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)ー步的了解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1、2 :微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng) 10、20 :培養(yǎng)槽12,22 :檢測(cè)容器14、24 :檢測(cè)器16、26:控制單元18、28:收集裝置100、200:第一開ロ120、220 :檢測(cè)區(qū)180、280:切換單元182、282 :收集容器
L :發(fā)光模塊
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)I的示意圖。如圖1所示，微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)I包含培養(yǎng)槽10、檢測(cè)容器12、檢測(cè)器14、控制單元16以及收集裝置18。培養(yǎng)槽10可用來(lái)存放微小昆蟲的卵，以果蠅為例，可將具有同種基因的果蠅卵儲(chǔ)存于培養(yǎng)槽中，并給予適當(dāng)?shù)沫h(huán)境刺激(如溫度、濕度)促使其孵化為成蟲。培養(yǎng)槽10具有第一開ロ 100，當(dāng)果蠅羽化為成蟲吋，可經(jīng)過(guò)第一開ロ 100離開培養(yǎng)槽10。于另一具體實(shí)施例中，培養(yǎng)槽10亦可單純用來(lái)存放微小昆蟲的成蟲，并可于其中裝填食物或水以維持昆蟲生命所需。培養(yǎng)槽10的第一開ロ 100可連接到檢測(cè)容器12。檢測(cè)容器12內(nèi)包含檢測(cè)區(qū)120，并且檢測(cè)區(qū)120與第一開ロ 100連通。當(dāng)微小昆蟲自第一開ロ 100離開培養(yǎng)槽10后可進(jìn)入檢測(cè)區(qū)120，以利于對(duì)微小昆蟲進(jìn)行檢測(cè)。于另一具體實(shí)施例中，檢測(cè)容器12可進(jìn)ー步包含有限制結(jié)構(gòu)連接檢測(cè)區(qū)120以限制微小昆蟲在檢測(cè)區(qū)120內(nèi)的活動(dòng)，由于活動(dòng)被限制，可更容易地觀察到微小昆蟲的特征。此外，限制結(jié)構(gòu)可為物理的限制，例如箝制微小昆蟲；或者是化學(xué)的限制，例如以麻醉劑通入檢測(cè)區(qū)120使微小昆蟲昏迷，本發(fā)明對(duì)此并不加以限制。更甚者，限制結(jié)構(gòu)也可限制進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的微小昆蟲數(shù)量，避免因?yàn)槔ハx數(shù)量過(guò)多而誤判其特征。當(dāng)微小昆蟲處于檢測(cè)區(qū)120時(shí)，檢測(cè)器14可觀察檢測(cè)區(qū)120中的狀況以及微小昆蟲的特征。本具體實(shí)施例的檢測(cè)器14為ー影像檢測(cè)器或攝影機(jī)，可隨時(shí)拍攝檢測(cè)區(qū)120內(nèi)的狀況，因此微小昆蟲進(jìn)入檢測(cè)區(qū)120時(shí)檢測(cè)器14可獲得微小昆蟲外觀的影像。在本具體實(shí)施例中，檢測(cè)器14僅從ー個(gè)方向拍攝檢測(cè)區(qū)120內(nèi)的影像，然而于實(shí)務(wù)中，檢測(cè)器14的數(shù)量以及對(duì)檢測(cè)區(qū)120進(jìn)行檢測(cè)的方向可根據(jù)使用者或設(shè)計(jì)者的需求而定，本發(fā)明對(duì)此并不加以限制。
此處需要說(shuō)明的是，檢測(cè)器14并不限定用于檢測(cè)微小昆蟲的外觀影像，而是根據(jù)使用者或設(shè)計(jì)者需求可檢測(cè)其它的特征。舉例而言，若要分類同種類微小昆蟲的性別，并且該種微小昆蟲的雌雄間會(huì)發(fā)散不同的氣味，則檢測(cè)器可設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)位于檢測(cè)區(qū)中的微小昆蟲的氣味。此外，亦可檢測(cè)微小昆蟲所發(fā)出來(lái)的聲音以作為其特征?？刂茊卧?6與檢測(cè)器14連接，并可接收檢測(cè)器14所檢測(cè)到的昆蟲特征，如微小昆蟲的外觀影像或是氣味、聲音等?？刂茊卧?6可為電腦等運(yùn)算系統(tǒng)，其根據(jù)檢測(cè)器14所得到的昆蟲特征對(duì)微小昆蟲進(jìn)行分類的判斷。例如，使用影像分析方法辨識(shí)微小昆蟲影像中呈現(xiàn)的外觀特征，或使用氣味或聲音的分析方法辨識(shí)微小昆蟲所發(fā)出的氣味或聲音特征?？刂茊卧?6辨識(shí)并分類位于檢測(cè)區(qū)120的微小昆蟲后，可將分類結(jié)果儲(chǔ)存于其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存元件，并且根據(jù)分類結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)至收集單元18，以控制收集裝置18收集已分類的微小昆蟲。收集裝置18包含切換單元180與多個(gè)收集容器182，切換單元180可同時(shí)與各收集容器182連接，用來(lái)切換收集容器182使得收集容器182的其中的一與檢測(cè)區(qū)120連通。詳言之，控制單元16根據(jù)所獲得的分類結(jié)果，可發(fā)出控制信號(hào)至控制切換單元180，使其切換特定的收集容器182連通檢測(cè)區(qū)120，以收集位于檢測(cè)區(qū)120中的微小昆蟲，因此，已分類的微小昆蟲分別被收集到不同的容器中，可避免混淆不同種類或性別的昆蟲。舉例而言，若控制單元16根據(jù)檢測(cè)器14所檢測(cè)出的微小昆蟲特征判斷位于檢測(cè)區(qū)120中的微小昆蟲屬于A類型，例如，未交配的雌果蠅，則控制切換單元180切換使代表A類型的收集容器182連通檢測(cè)區(qū)120，以容納此微小昆蟲。另ー方面，控制單元16若判斷位于檢測(cè)區(qū)120中的微小昆蟲屬于B類型，例如，雄果蠅，則控制切換單元180切換使代表B類型的收集容器182連通檢測(cè)區(qū)120，以容納此微小昆蟲。更甚者，若是控制単元16無(wú)法判斷位于檢去區(qū)120中的微小昆蟲屬于何種類型，則控制切換單元180切換使代表X類型(亦即，無(wú)法確定的類型)的收集容器182連通檢測(cè)區(qū)120，以容納此微小昆蟲。

于另一具體實(shí)施例中，收集裝置還可包含一吸引器，用以對(duì)檢測(cè)區(qū)提供吸引力，使得檢測(cè)區(qū)中的微小昆蟲可被吸入連通檢測(cè)區(qū)的收集容器。其中，吸引器可為空氣壓縮機(jī)，用來(lái)提供空氣吸カ吸引微小昆蟲至收集容器。此外，若檢測(cè)容器并未完全限制微小昆蟲的活動(dòng)，亦可利用微小昆蟲的特性驅(qū)使其進(jìn)入收集容器。另ー方面，收集裝置亦可封閉收集容器的開ロ，防止當(dāng)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，微小昆蟲直接進(jìn)入收集容器中而導(dǎo)致分類失敗。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1,于本具體實(shí)施例中，培養(yǎng)槽10可用來(lái)存放微小昆蟲的卵并孵化微小昆蟲，然而，以果蠅為例，未交配的雌果蠅在羽化后8小時(shí)即達(dá)到性成熟，故必須在其性成熟前驅(qū)使其進(jìn)入檢測(cè)區(qū)120進(jìn)行檢測(cè)，否則可能會(huì)在培養(yǎng)槽10中交配而污染樣本。請(qǐng)參閱圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)2的示意圖。如圖2所示，本具體實(shí)施例與上一具體實(shí)施例不同處，在于本具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)2進(jìn)ー步包含發(fā)光模塊L，發(fā)光模塊L朝培養(yǎng)槽20及檢測(cè)容器22發(fā)出光線作為驅(qū)使因素。由于某些微小昆蟲具有趨旋光性，因此當(dāng)這些微小昆蟲孵化的后會(huì)趨向光源處移動(dòng)而進(jìn)入檢測(cè)容器22的檢測(cè)區(qū)220中。本具體實(shí)施例的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)的其它單元與上述具體實(shí)施例中相對(duì)應(yīng)的單元大體上具有相同功能，故于此不再贅述。驅(qū)使因素于實(shí)務(wù)中并不限于上述具體實(shí)施例的光源，而是可根據(jù)微小昆蟲的生物特性提供不同種類的驅(qū)使因素。舉例而言，自動(dòng)分類系統(tǒng)的驅(qū)使裝置可自收集裝置一端提供氣味至培養(yǎng)槽，因此對(duì)氣味敏感的微小昆蟲受到氣味引誘而進(jìn)入檢測(cè)容器的檢測(cè)區(qū)。此夕卜，有些微小昆蟲具有背磁性，故可于培養(yǎng)槽上加上磁場(chǎng)驅(qū)趕微小昆蟲使其進(jìn)入檢測(cè)容器的檢測(cè)區(qū)。更甚者，若微小昆蟲同時(shí)具有上述特性，亦可同時(shí)提供多種驅(qū)使因素以更有效地驅(qū)趕微小昆蟲離開培養(yǎng)槽，例如，同時(shí)提供光線、氣味、磁場(chǎng)等驅(qū)使因素。上述具體實(shí)施例的驅(qū)使裝置以及吸引器同樣也可連接到控制單元并接受控制單元的控制，亦即，微小昆蟲自培養(yǎng)槽中孵化而進(jìn)入檢測(cè)區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，井根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分類到各不同的收集容器的過(guò)程皆可直接由控制單元所自動(dòng)控制。綜上所述，本發(fā)明的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)通過(guò)驅(qū)使裝置驅(qū)使微小昆蟲進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，并于檢測(cè)區(qū)中通過(guò)檢測(cè)器自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，最后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果分類且容納到各個(gè)不同的收集容器。上述過(guò)程均可通過(guò)控制單元進(jìn)行自動(dòng)控制。相較于傳統(tǒng)人工分類的方法，本發(fā)明的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制而可節(jié)省人力，同時(shí)可持續(xù)不斷的檢測(cè)并分類以達(dá)到大量分類的目的。另ー方面，通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)特征的方法，其辨識(shí)因，可降低因丟棄大量不確定特征的微小昆蟲所導(dǎo)致的成本問(wèn)題。通過(guò)以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述的說(shuō)明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。`
權(quán)利要求
1.一種微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，用以分類至少一種微小昆蟲，該微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)包含 一培養(yǎng)槽，用以存放所述至少一種微小昆蟲，該培養(yǎng)槽具有一第一出口供該至少一種微小昆蟲離開該培養(yǎng)槽； 一檢測(cè)容器，該檢測(cè)容器包含一檢測(cè)區(qū)，該檢測(cè)區(qū)連通該培養(yǎng)槽的該第一出口，以接收離開該第一出口的所述至少一種微小昆蟲； 一檢測(cè)器，用以檢測(cè)該檢測(cè)區(qū)中所述至少一種微小昆蟲的一昆蟲特征； 一收集裝置，包含一切換單元以及多個(gè)收集容器，該切換單元用以切換所述多個(gè)收集容器，使所述多個(gè)收集容器的其中之一連通該檢測(cè)區(qū)以收集該檢測(cè)容器中的所述至少一微小昆蟲；以及 一控制單元，連接該檢測(cè)器以及該切換單元，該控制單元根據(jù)該檢測(cè)器所接收的該昆蟲特征控制該切換單元切換所述多個(gè)收集容器。
2.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該培養(yǎng)槽用以存放所述至少一種微小昆蟲的卵，并用以孵化所述至少一種微小昆蟲。
3.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該檢測(cè)容器具有一連接該檢測(cè)區(qū)的限制結(jié)構(gòu)，該限制結(jié)構(gòu)用以限制所述至少一種微小昆蟲于該檢測(cè)區(qū)內(nèi)的活動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該檢測(cè)器為一影像檢測(cè)器，并且該昆蟲特征為所述至少一種微小昆蟲的外觀影像。
5.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng),其中該微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)還包含一驅(qū)使裝置，該驅(qū)使裝置提供一驅(qū)使因素至該培養(yǎng)槽，以驅(qū)使所述至少一種微小昆蟲自該第一出口離開該培養(yǎng)槽。
6.如權(quán)利要求5所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng),其中該驅(qū)使裝置包含發(fā)光模塊、氣味產(chǎn)生器以及磁場(chǎng)產(chǎn)生器中的至少一種，并且該驅(qū)使因素包含光線、氣味以及磁場(chǎng)中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該切換單元進(jìn)一步包含一吸引器，該吸引器提供一吸引力吸引該檢測(cè)區(qū)中的所述至少一種微小昆蟲至連通于該檢測(cè)區(qū)的該收集容器中。
8.如權(quán)利要求7所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該吸引器為一空氣壓縮機(jī)，并且該吸引力為一空氣吸力。
9.如權(quán)利要求1所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中該控制單元根據(jù)該檢測(cè)器所接收的該昆蟲特征將所述至少一種微小昆蟲分類，并根據(jù)該分類結(jié)果傳送一控制信號(hào)至該切換單元。
10.如權(quán)利要求9所述的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，其中所述多個(gè)收集容器包含一第一收集容器以及一第二收集容器，該第一收集容器用以容納被該控制單元分類為同一種類的微小昆蟲，并且該第二收集容器用以收集無(wú)法被該控制單元所分類的微小昆蟲。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)，用來(lái)分類至少一種微小昆蟲的形態(tài)及性別。此分類系統(tǒng)包含培養(yǎng)槽、檢測(cè)容器、檢測(cè)器、收集裝置以及控制單元。培養(yǎng)槽與檢測(cè)容器連通，使得在培養(yǎng)槽中孵化的微小昆蟲可離開培養(yǎng)槽并進(jìn)入檢測(cè)容器中的檢測(cè)區(qū)。檢測(cè)器用以檢測(cè)位于檢測(cè)區(qū)中的微小昆蟲的昆蟲特征，并且控制單元可根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果控制收集裝置的切換單元，使其切換收集容器并收集檢測(cè)容器中的微小昆蟲。本發(fā)明的微小昆蟲自動(dòng)分類系統(tǒng)可根據(jù)檢測(cè)出的微小昆蟲的種類或性別特征自動(dòng)進(jìn)行分類，并分別收集至不同的收集容器，以降低人工分類所需的大量人力及時(shí)間。
文檔編號(hào)A01K67/033GK103027009SQ20111037051
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者陳榮順, 蔡宏?duì)I, 林建宏, 賀陳弘, 方維綸, 江安世, 林育慶, 楊智舜, 吳鈺徵, 朱麗安, 吳嘉霖 申請(qǐng)人:賀陳弘