專利名稱：微小昆蟲自動分類系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種可自動分類微小昆蟲的種類或性別的系統(tǒng),并且特別地,本發(fā)明涉及ー種可自動檢測微小昆蟲的特征并根據檢測結果進行其種類或性別分類的系統(tǒng)。
背景技術：
遺傳學是研究生物體的遺傳及變異的科學，其屬于生命科學的ー個重要分支，許多其它分支，例如，基因工程學，其為基于遺傳學對基因的研究所衍生出來的新興科學。由于基因與遺傳蘊藏生物本身的奧秘，可通過微觀的角度觀察并解釋宏觀的生物現象，同時基因遺傳學的發(fā)展亦可能解決人類社會自古以來的ー些重大問題，例如老化與疾病，因此，各界莫不重視對基因的研究。果蠅的基因數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行遺傳實驗的優(yōu)點，使得果蠅在基因研究上扮演重要的角色。以果蠅作為遺傳學研究的材料，利用突變株研究基因和性狀的間的關系已近ー百年，至今，各種研究遺傳學的工具已達完善的地歩，果蠅提供我們對今日的遺傳學的知識有其不可磨滅的貢獻。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的雌果蠅，以保證遺傳實驗操作上不會受到其它雄性基因的污染導致實驗失敗。欲分辨未交配過的雌果蠅，傳統(tǒng)的方法系以人力將果蠅固定于顯微鏡底下，并通過顯微鏡觀察果蠅的腹部特征來挑選出未交配過的雌果蠅。但由于果蠅均是一次大量培養(yǎng)，且雌果蠅羽化8小時后即達性成熟，因此這種以人力挑選未交配的雌果蠅的方式必須持續(xù)以同樣間隔的時間進行，以避免雌果蠅在培養(yǎng)儲存槽中即進行交配。上述挑選未交配的雌果蠅的作法相當耗費人工，同時以人眼判斷果蠅特征的方式效率不佳，往往為了精準挑選出未交配的雌果蠅而丟棄掉大量無法確定特征的果蠅。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行判斷，因此也都具有傳統(tǒng)分類方法耗費人力、時間以及效率不佳的問題。

發(fā)明內容
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分類系統(tǒng)，以節(jié)省傳統(tǒng)方法所需的人力與時間。根據一具體實施例，本發(fā)明的微小昆蟲自動分類系統(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、檢測容器、檢測器、收集裝置以及控制単元。培養(yǎng)槽系用于儲存微小昆蟲的卵并孵化微小昆蟲，當微小昆蟲孵化后可自培養(yǎng)槽的第一出口離開培養(yǎng)槽。檢測容器具有檢測區(qū)連通第一出ロ以接收離開培養(yǎng)槽的微小昆蟲。檢測器可檢測在檢測區(qū)中的微小昆蟲的特征，控制器則可根據檢測器所檢測出的結果，控制收集裝置切換收集容器以收集檢測區(qū)中的微小昆蟲。
于本具體實施例中，微小昆蟲自動分類系統(tǒng)可根據檢測器所檢測出的特征自動進行分類，并且根據分類后的結果將昆蟲自動地收集至不同的收集容器中。據此，可大幅節(jié)省傳統(tǒng)方法所需的人力與時間，同時具有良好的分類效率。關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進ー步的了解。


圖1為根據本發(fā)明的一具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)的示意圖。圖2為根據本發(fā)明的另一具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)的示意圖。其中，附圖標記說明如下1、2 :微小昆蟲自動分類系統(tǒng) 10、20 :培養(yǎng)槽12,22 :檢測容器14、24 :檢測器16、26:控制單元18、28:收集裝置100、200:第一開ロ120、220 :檢測區(qū)180、280:切換單元182、282 :收集容器
L :發(fā)光模塊
具體實施例方式請參閱圖1，圖1為根據本發(fā)明的一具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)I的示意圖。如圖1所示，微小昆蟲自動分類系統(tǒng)I包含培養(yǎng)槽10、檢測容器12、檢測器14、控制單元16以及收集裝置18。培養(yǎng)槽10可用來存放微小昆蟲的卵，以果蠅為例，可將具有同種基因的果蠅卵儲存于培養(yǎng)槽中，并給予適當的環(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，當果蠅羽化為成蟲吋，可經過第一開ロ 100離開培養(yǎng)槽10。于另一具體實施例中，培養(yǎng)槽10亦可單純用來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可連接到檢測容器12。檢測容器12內包含檢測區(qū)120，并且檢測區(qū)120與第一開ロ 100連通。當微小昆蟲自第一開ロ 100離開培養(yǎng)槽10后可進入檢測區(qū)120，以利于對微小昆蟲進行檢測。于另一具體實施例中，檢測容器12可進ー步包含有限制結構連接檢測區(qū)120以限制微小昆蟲在檢測區(qū)120內的活動，由于活動被限制，可更容易地觀察到微小昆蟲的特征。此外，限制結構可為物理的限制，例如箝制微小昆蟲；或者是化學的限制，例如以麻醉劑通入檢測區(qū)120使微小昆蟲昏迷，本發(fā)明對此并不加以限制。更甚者，限制結構也可限制進入檢測區(qū)的微小昆蟲數量，避免因為昆蟲數量過多而誤判其特征。當微小昆蟲處于檢測區(qū)120時，檢測器14可觀察檢測區(qū)120中的狀況以及微小昆蟲的特征。本具體實施例的檢測器14為ー影像檢測器或攝影機，可隨時拍攝檢測區(qū)120內的狀況，因此微小昆蟲進入檢測區(qū)120時檢測器14可獲得微小昆蟲外觀的影像。在本具體實施例中，檢測器14僅從ー個方向拍攝檢測區(qū)120內的影像，然而于實務中，檢測器14的數量以及對檢測區(qū)120進行檢測的方向可根據使用者或設計者的需求而定，本發(fā)明對此并不加以限制。
此處需要說明的是，檢測器14并不限定用于檢測微小昆蟲的外觀影像，而是根據使用者或設計者需求可檢測其它的特征。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發(fā)散不同的氣味，則檢測器可設計用來檢測位于檢測區(qū)中的微小昆蟲的氣味。此外，亦可檢測微小昆蟲所發(fā)出來的聲音以作為其特征?？刂茊卧?6與檢測器14連接，并可接收檢測器14所檢測到的昆蟲特征，如微小昆蟲的外觀影像或是氣味、聲音等?？刂茊卧?6可為電腦等運算系統(tǒng)，其根據檢測器14所得到的昆蟲特征對微小昆蟲進行分類的判斷。例如，使用影像分析方法辨識微小昆蟲影像中呈現的外觀特征，或使用氣味或聲音的分析方法辨識微小昆蟲所發(fā)出的氣味或聲音特征。控制單元16辨識并分類位于檢測區(qū)120的微小昆蟲后，可將分類結果儲存于其數據儲存元件，并且根據分類結果發(fā)出控制信號至收集單元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與多個收集容器182，切換單元180可同時與各收集容器182連接，用來切換收集容器182使得收集容器182的其中的一與檢測區(qū)120連通。詳言之，控制單元16根據所獲得的分類結果，可發(fā)出控制信號至控制切換單元180，使其切換特定的收集容器182連通檢測區(qū)120，以收集位于檢測區(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根據檢測器14所檢測出的微小昆蟲特征判斷位于檢測區(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連通檢測區(qū)120，以容納此微小昆蟲。更甚者，若是控制単元16無法判斷位于檢去區(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，無法確定的類型)的收集容器182連通檢測區(qū)120，以容納此微小昆蟲。

于另一具體實施例中，收集裝置還可包含一吸引器，用以對檢測區(qū)提供吸引力，使得檢測區(qū)中的微小昆蟲可被吸入連通檢測區(qū)的收集容器。其中，吸引器可為空氣壓縮機，用來提供空氣吸カ吸引微小昆蟲至收集容器。此外，若檢測容器并未完全限制微小昆蟲的活動，亦可利用微小昆蟲的特性驅使其進入收集容器。另ー方面，收集裝置亦可封閉收集容器的開ロ，防止當檢測器進行檢測時，微小昆蟲直接進入收集容器中而導致分類失敗。請再參閱圖1,于本具體實施例中，培養(yǎng)槽10可用來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小時即達到性成熟，故必須在其性成熟前驅使其進入檢測區(qū)120進行檢測，否則可能會在培養(yǎng)槽10中交配而污染樣本。請參閱圖2，圖2為根據本發(fā)明的另一具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)2的示意圖。如圖2所示，本具體實施例與上一具體實施例不同處，在于本具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)2進ー步包含發(fā)光模塊L，發(fā)光模塊L朝培養(yǎng)槽20及檢測容器22發(fā)出光線作為驅使因素。由于某些微小昆蟲具有趨旋光性，因此當這些微小昆蟲孵化的后會趨向光源處移動而進入檢測容器22的檢測區(qū)220中。本具體實施例的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)的其它單元與上述具體實施例中相對應的單元大體上具有相同功能，故于此不再贅述。驅使因素于實務中并不限于上述具體實施例的光源，而是可根據微小昆蟲的生物特性提供不同種類的驅使因素。舉例而言，自動分類系統(tǒng)的驅使裝置可自收集裝置一端提供氣味至培養(yǎng)槽，因此對氣味敏感的微小昆蟲受到氣味引誘而進入檢測容器的檢測區(qū)。此夕卜，有些微小昆蟲具有背磁性，故可于培養(yǎng)槽上加上磁場驅趕微小昆蟲使其進入檢測容器的檢測區(qū)。更甚者，若微小昆蟲同時具有上述特性，亦可同時提供多種驅使因素以更有效地驅趕微小昆蟲離開培養(yǎng)槽，例如，同時提供光線、氣味、磁場等驅使因素。上述具體實施例的驅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)槽中孵化而進入檢測區(qū)進行檢測，井根據檢測結果分類到各不同的收集容器的過程皆可直接由控制單元所自動控制。綜上所述，本發(fā)明的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)通過驅使裝置驅使微小昆蟲進入檢測區(qū)，并于檢測區(qū)中通過檢測器自動進行檢測，最后根據檢測結果分類且容納到各個不同的收集容器。上述過程均可通過控制單元進行自動控制。相較于傳統(tǒng)人工分類的方法，本發(fā)明的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)進行自動控制而可節(jié)省人力，同時可持續(xù)不斷的檢測并分類以達到大量分類的目的。另ー方面，通過檢測器檢測特征的方法，其辨識因，可降低因丟棄大量不確定特征的微小昆蟲所導致的成本問題。通過以上較佳具體實施例的詳述，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施例來對本發(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)明所欲申請的專利范圍的范疇內。因此，本發(fā)明所申請的專利范圍的范疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。`
權利要求
1.一種微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，用以分類至少一種微小昆蟲，該微小昆蟲自動分類系統(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； 一檢測容器，該檢測容器包含一檢測區(qū)，該檢測區(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； 一檢測器，用以檢測該檢測區(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收集容器，該切換單元用以切換所述多個收集容器，使所述多個收集容器的其中之一連通該檢測區(qū)以收集該檢測容器中的所述至少一微小昆蟲；以及 一控制單元，連接該檢測器以及該切換單元，該控制單元根據該檢測器所接收的該昆蟲特征控制該切換單元切換所述多個收集容器。
2.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(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.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中該檢測容器具有一連接該檢測區(qū)的限制結構，該限制結構用以限制所述至少一種微小昆蟲于該檢測區(qū)內的活動。
4.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中該檢測器為一影像檢測器，并且該昆蟲特征為所述至少一種微小昆蟲的外觀影像。
5.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng),其中該微小昆蟲自動分類系統(tǒng)還包含一驅使裝置，該驅使裝置提供一驅使因素至該培養(yǎng)槽，以驅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.如權利要求5所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng),其中該驅使裝置包含發(fā)光模塊、氣味產生器以及磁場產生器中的至少一種，并且該驅使因素包含光線、氣味以及磁場中的至少一種。
7.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中該切換單元進一步包含一吸引器，該吸引器提供一吸引力吸引該檢測區(qū)中的所述至少一種微小昆蟲至連通于該檢測區(qū)的該收集容器中。
8.如權利要求7所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中該吸引器為一空氣壓縮機，并且該吸引力為一空氣吸力。
9.如權利要求1所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中該控制單元根據該檢測器所接收的該昆蟲特征將所述至少一種微小昆蟲分類，并根據該分類結果傳送一控制信號至該切換單元。
10.如權利要求9所述的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)，其中所述多個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分類系統(tǒng)，用來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、檢測容器、檢測器、收集裝置以及控制單元。培養(yǎng)槽與檢測容器連通，使得在培養(yǎng)槽中孵化的微小昆蟲可離開培養(yǎng)槽并進入檢測容器中的檢測區(qū)。檢測器用以檢測位于檢測區(qū)中的微小昆蟲的昆蟲特征，并且控制單元可根據檢測的結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容器中的微小昆蟲。本發(fā)明的微小昆蟲自動分類系統(tǒng)可根據檢測出的微小昆蟲的種類或性別特征自動進行分類，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間。
文檔編號A01K67/033GK103027009SQ20111037051
公開日2013年4月10日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者陳榮順, 蔡宏營, 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 申請人:賀陳弘