[发明专利]自动无创式确定禽蛋的生育力

说明书

本文示出了一种自动无创式测定禽蛋(14)的生育力的方法，包括以下步骤：将多个禽蛋(14)依次或并行地输送至NMR装置(18)中；使禽蛋(14)经受NMR测量，以便产生每个所述蛋(14)的至少一部分的3‑D NMR图像，所述3‑D NMR图像在至少一个维度上具有1.0mm或或更小的空间分辨率，优选为具有0.50mm或更小的空间分辨率，其中，所述禽蛋(14)的所述部分包括相应禽蛋(14)的胚盘，根据以下两个程序中的至少一个确定生育力的预测：(i)从所述3‑D NMR图像中的每一个导出至少一个特征，并且在基于特征的分类器中使用所述至少一个特征来确定生育力的预测，以及(ii)使用深度学习算法，具体为基于卷积神经网络、生成式对抗网络、递归神经网络或长期短期记忆网络的深度学习算法。

技术领域

本发明涉及蛋生产领域。更具体地，本发明涉及一种用于无创式确定禽蛋的生育力的方法和装置，禽蛋具体为鸡蛋。

背景技术

在家禽工业中，希望无创式确定蛋的生育力。家禽工业是人类消费最重要的动物蛋白质来源之一。杂志Poultry Trends在2016年估计，全世界家禽肉的生产和消费到2025年将增加20％，直到超过13亿吨。在2016年，全球市场已生产了1164000000吨的家禽肉，其中前185家家禽生产公司屠宰接近38亿头以满足全球需求。仅在美国，家禽工业的价值为387亿美元。

尽管体量庞大，但孵化禽蛋的方法并不完善。平均家禽设施仅孵化其孵化的蛋的75％-85％。其它15-25％的蛋要么经历早期胚胎死亡，要么没有生育力。目前，在用无创式技术，诸如，Egg remover(http://embrexbiodevices.com/Poultry-BioDevices/Embrex-Egg-Remover/)孵育18天后，将未受精的胚胎和死亡的胚胎与活胚胎分离。尽管这种方案防止了不必要地打开蛋，但是仍然很浪费：所有内部没有鸡的蛋都被处理掉。也就是说，该行业每年只能孵出超过128亿的蛋。因此，非常需要一种能够在孵化前确定蛋的生育力状态的解决方案。这种解决方案将显著提高生产率，并节省能量、成本和浪费。另外，这种解决方案还会将数十亿的蛋加入市场供人类消费。

在本领域中存在识别有生育力的蛋的几项专利。例如，美国专利5,745,228–“Method and apparatus for distinguishing live from infertile poultry eggs”使用光源来确定禽蛋内的家禽是否是活的。这是在Egg remover中使用的技术。

美国专利6,029,080–“Method and apparatus for avian pre-hatch sexdetermination”提出使用MRI来确定蛋的禽类物种的成员的性别。尽管该专利使用MRI技术，但它不涉及生育力状态的确定，并且专注于通过MRI鉴定性腺以进行性别鉴定。

美国专利7,950,439B1–“Avian egg fertility and gender detection”建议使用白炽灯、荧光灯或LED灯形式的外部光源来确定禽蛋的生育力和性别。

美国专利US6,535,277B2-“Methods and apparatus for non-invasivelyidentifying conditions of eggs via multi-wavelength spectral comparison”依赖于使用300nm和1,100nm之间的波长的可见光和不可见光来识别蛋的多种状况，包括生育力状态。

US2013/0044210A1-“Hyperspectral identification of egg fertility andgender”使用中IR处的光来确定蛋的生育力。本专利的发明人声称，他们能够以90％的精确度确定蛋在第零天(即新产)的生育力状态。