專利名稱：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種通過(guò)電子芯片閱讀識(shí)別技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)，進(jìn)行動(dòng)物檔案和數(shù)據(jù)管理的智能化識(shí)別與捕捉裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
作為生物醫(yī)學(xué)研究材料的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在科研實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)人類的“替身”被廣泛應(yīng)用于各類實(shí)驗(yàn)中，但由于每種實(shí)驗(yàn)應(yīng)用動(dòng)物數(shù)量多，動(dòng)物個(gè)體外觀相似，動(dòng)物個(gè)體識(shí)別、標(biāo)記、捕捉、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)錄入是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中最繁雜、最困難的工作；動(dòng)物遺傳譜系體系、生理生化指標(biāo)檔案、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)錄入，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立都需要大量的人力物力來(lái)完成。由于動(dòng)物數(shù)量龐大，數(shù)據(jù)多，人力操作差錯(cuò)也多，而且部分動(dòng)物具有攻擊性，動(dòng)物捕捉困難，工作人員也易受到傷害，例如實(shí)驗(yàn)猴，其身手敏捷，動(dòng)作靈活，每個(gè)猴場(chǎng)飼養(yǎng)有成千上萬(wàn)只猴，每個(gè)飼養(yǎng)間也有20-30只猴子，當(dāng)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，猴的身份識(shí)別、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)和猴的捕捉等都需要大量的人工工作量才能完成。一些兇猛動(dòng)物更是具有很強(qiáng)的攻擊性和很大的危險(xiǎn)性，往往在捕捉過(guò)程中一是造成工作人員或是動(dòng)物的損傷，二是對(duì)動(dòng)物的刺激很大，極易產(chǎn)生動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由此可見(jiàn)，雖然對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用皮下植入的方式裝載電子芯片并采用RFID等無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行識(shí)別已是公知常識(shí)，但在實(shí)際的操作應(yīng)用中，針對(duì)特定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的識(shí)別和捕捉依然具有較大的困難。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的好動(dòng)和攻擊性，都對(duì)實(shí)驗(yàn)人員形成了巨大的威脅。在現(xiàn)代化、智能化技術(shù)盛行的今天，如何既保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生活常態(tài)，又可控而智能地對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和捕捉，變?yōu)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員提出了攻關(guān)的課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和本領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)，本發(fā)明的目的旨在提供一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置及其方法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)捕捉的智能管理。本發(fā)明解決第一個(gè)目的的技術(shù)方案是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，基于在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮下植入的電子芯片、電子芯片信息的接收器及計(jì)算機(jī)管理模塊，其特征在于所述自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置包括設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，固定接設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道之中的接收器及連接于接收器與計(jì)算機(jī)管理模塊之間的電子芯片閱讀器，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道具有兩端貫通的敞口并分別設(shè)有活動(dòng)式柵欄，所述活動(dòng)式柵欄用于封閉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的驅(qū)動(dòng)控制端連至計(jì)算機(jī)管理模塊。進(jìn)一步地，所述電子芯片為讀取范圍介于50mm 500mm的動(dòng)物標(biāo)識(shí)芯片，所述接收器為沿徑向固定在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道上的接受線圈。進(jìn)一步地，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)中設(shè)有一個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，且每個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中的接收器具有唯一性的設(shè)備ID，所述計(jì)算機(jī)管理模塊與各接收器為輪詢?cè)O(shè)備ID通訊相連。進(jìn)一步地，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道為三通管道，具有垂直于敞口向且防止實(shí)驗(yàn)動(dòng)物爬出的中通管。更進(jìn)一步地，所述中通管設(shè)有頂蓋。本發(fā)明解決第二個(gè)目的的技術(shù)方案是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法，基于權(quán)利要求I所述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于包括步驟
I、對(duì)全部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)皮下植入的方式安裝電子芯片，所述電子芯片至少包含實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身份ID信息；
II、計(jì)算機(jī)管理模塊選定一種工作模式，并保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置全部上電狀態(tài)，其中所述工作模式包含僅識(shí)別和捕捉兩種；
III、保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道暢通，接收器輪詢從中經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所植入的電子芯片，并信號(hào)發(fā)送至閱讀器，在僅識(shí)別工作模式下，閱讀器讀取電子芯片對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行識(shí)別并與計(jì)算機(jī)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在捕捉工作模式下，通過(guò)計(jì)算機(jī)管理模塊預(yù)置需要捕捉的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身份ID，閱讀器讀取電子芯片對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行識(shí)別，并在匹配預(yù)置的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身份ID后，驅(qū)動(dòng)?xùn)艡诜忾]實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道。 進(jìn)一步地，在完成一次捕捉并轉(zhuǎn)出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物后，計(jì)算機(jī)管理模塊驅(qū)動(dòng)?xùn)艡陂_(kāi)啟，保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道暢通。進(jìn)一步地，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)中設(shè)有一個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，且每個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中的接收器具有唯一性的設(shè)備ID，所述計(jì)算機(jī)管理模塊與各接收器為輪詢?cè)O(shè)備ID通訊相連，計(jì)算機(jī)管理模塊通過(guò)輪詢、中斷的方式選定需要進(jìn)行識(shí)別或捕捉的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的接收器的設(shè)備ID。進(jìn)一步地，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在相距接收器50mm 500mm的范圍內(nèi)得以識(shí)別。本發(fā)明自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置及其方法投入應(yīng)用后，攻克了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，特別是靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物智能識(shí)別和捕捉的難題，通過(guò)對(duì)必經(jīng)通道的形狀、尺徑大小與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的適配性選擇，可以廣泛應(yīng)用于鼠、兔、犬、貓、豬、猴、雞等所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及畜牧業(yè)中所有需要識(shí)別的動(dòng)物。籍此，也降低了部分攻擊性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)實(shí)驗(yàn)員的人身傷害威脅，通過(guò)智能化提高了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的安全性、便捷性。


圖I是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置的架構(gòu)拓?fù)鋱D。圖2是圖I中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道一個(gè)側(cè)向的外觀示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法的原理框圖。圖4是本發(fā)明在不同工作模式下的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的研究就是針對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物普遍存在的識(shí)別和捕捉難道，通過(guò)電子芯片閱讀識(shí)別技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)接，進(jìn)行動(dòng)物檔案和數(shù)據(jù)管理，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)下達(dá)指令給相應(yīng)機(jī)械裝置，進(jìn)行動(dòng)物捕捉工作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物生理檔案管理、遺傳譜系管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、動(dòng)物身份識(shí)別和捕捉等工作的智能化管理。研制一種自動(dòng)身份識(shí)別、自動(dòng)數(shù)據(jù)讀出、設(shè)定需要捕捉的動(dòng)物自動(dòng)進(jìn)行捕捉的一種高科技電子通道裝置，此通道是動(dòng)物采食或活動(dòng)的必經(jīng)之路，當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)此通道時(shí)，可以對(duì)任一動(dòng)物方便自動(dòng)地進(jìn)行身份識(shí)別、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、生理數(shù)據(jù)檔案建立、譜系建立、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入、數(shù)據(jù)庫(kù)建立、動(dòng)物自動(dòng)識(shí)別捕捉等一系列工作。該系統(tǒng)的研制，作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物信息管理系統(tǒng)中的重要手段，必將對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作及管理工作產(chǎn)生重要的積極作用。該通道裝置儀器可以廣泛應(yīng)用于不同品種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如鼠、兔、犬、貓、豬、猴、雞等所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，及畜牧業(yè)中所有需要識(shí)別的動(dòng)物。所需進(jìn)行的調(diào)整僅僅是通道形狀、尺寸大小。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新實(shí)質(zhì)作進(jìn)一步的詳述。先從本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)層面來(lái)看，如圖I和圖2所示，是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置的架構(gòu)拓?fù)鋱D及其中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道一個(gè)側(cè)向的外觀示意圖。可以清楚看到該自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置最基本的結(jié)構(gòu)組成包括設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道1，固定接設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道之中的接收器2及連接于接收器與計(jì)算機(jī)管理模塊4之間的電子芯片閱讀器3。其中該實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道具有兩端貫通的敞口 11并分別設(shè)有活動(dòng)式柵欄5，該活動(dòng)式柵欄5用于封閉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的驅(qū)動(dòng)控制端(未標(biāo)識(shí))連至計(jì)算機(jī)管理模塊。需要一提的是，上述裝置賴以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)為在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮下植入的電子芯片、電子芯片信息的接收器及計(jì)算機(jī)管理模塊。作為技術(shù)方案的進(jìn)一步細(xì)化和完善，該電子芯片為讀取范圍介于50mm 500mm的動(dòng)物標(biāo)識(shí)芯片，所述接收器為沿徑向固定在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道上的接受線圈。當(dāng)然除此之外的其它規(guī)格、信號(hào)接受靈敏強(qiáng)度、形狀的接收器均可適用于本發(fā)明。而且，圖示可見(jiàn)，該實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道I為三通管道，具有垂直于敞口 11向的中通管，該中通管進(jìn)一步設(shè)有頂蓋7，用以防止實(shí)驗(yàn)動(dòng)物爬出。此外，為使整個(gè)裝置看起來(lái)更美觀，該裝置在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道I及活動(dòng)式柵欄5外側(cè)還可以設(shè)有殼體6。上述電子芯片的詳細(xì)芯片參數(shù)如下表所示。
權(quán)利要求
1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，基于在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮下植入的電子芯片、電子芯片信息的接收器及計(jì)算機(jī)管理模塊，其特征在于所述自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置包括設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，固定接設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道之中的接收器及連接于接收器與計(jì)算機(jī)管理模塊之間的電子芯片閱讀器，所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道具有兩端貫通的敞口并分別設(shè)有活動(dòng)式柵欄，所述活動(dòng)式柵欄用于封閉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的驅(qū)動(dòng)控制端連至計(jì)算機(jī)管理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，其特征在于所述電子芯片為讀取范圍介于50mm 500mm的動(dòng)物標(biāo)識(shí)芯片，所述接收器為沿徑向固定在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道上的接受線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)中設(shè)有一個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，且每個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中的接收器具有唯一性的設(shè)備ID，所述計(jì)算機(jī)管理模塊與各接收器為輪詢?cè)O(shè)備ID通訊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道為三通管道，具有垂直于敞口向且防止實(shí)驗(yàn)動(dòng)物爬出的中通管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置，其特征在于所述中通管設(shè)有頂蓋。
6.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法，基于權(quán)利要求I所述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于包括步驟I、對(duì)全部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)皮下植入的方式安裝電子芯片，所述電子芯片至少包含實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身份ID信息；II、計(jì)算機(jī)管理模塊選定一種工作模式，并保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置全部上電狀態(tài)，其中所述工作模式包含僅識(shí)別和捕捉兩種；III、保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道暢通，接收器輪詢從中經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所植入的電子芯片，并信號(hào)發(fā)送至閱讀器，在僅識(shí)別工作模式下，閱讀器讀取電子芯片對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行識(shí)別并與計(jì)算機(jī)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在捕捉工作模式下，通過(guò)計(jì)算機(jī)管理模塊預(yù)置需要捕捉的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身份ID，閱讀器讀取電子芯片對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行識(shí)別，并在匹配預(yù)置的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身份ID后，驅(qū)動(dòng)?xùn)艡诜忾]實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法，其特征在于在完成一次捕捉并轉(zhuǎn)出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物后，計(jì)算機(jī)管理模塊驅(qū)動(dòng)?xùn)艡陂_(kāi)啟，保持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道暢通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)中設(shè)有一個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道，且每個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中的接收器具有唯一性的設(shè)備ID，所述計(jì)算機(jī)管理模塊與各接收器為輪詢?cè)O(shè)備ID通訊相連，計(jì)算機(jī)管理模塊通過(guò)輪詢、中斷的方式選定需要進(jìn)行識(shí)別或捕捉的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的接收器的設(shè)備ID。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉方法，其特征在于在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道中經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在相距接收器50mm 500mm的范圍內(nèi)得以識(shí)別。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自動(dòng)識(shí)別與捕捉裝置及其方法，基于在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮下植入的電子芯片、接收器及計(jì)算機(jī)管理模塊，裝置組成包括設(shè)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所中的必經(jīng)通道，固接于必經(jīng)通道之中的接收器及連接于接收器與計(jì)算機(jī)管理模塊之間的電子芯片閱讀器，該實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道具有兩端貫通的敞口并分別設(shè)有活動(dòng)式柵欄，該活動(dòng)式柵欄用于封閉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必經(jīng)通道的驅(qū)動(dòng)控制端連至計(jì)算機(jī)管理模塊。通過(guò)計(jì)算機(jī)管理模塊選定工作模式，并進(jìn)而利用接收器、閱讀器等對(duì)正?；顒?dòng)經(jīng)過(guò)必經(jīng)通道的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和捕捉。本發(fā)明技術(shù)的應(yīng)用，攻克了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物智能識(shí)別和捕捉的難題，也降低了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)實(shí)驗(yàn)員的人身傷害威脅，提高了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的安全性、便捷性。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102919142SQ20121047609
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者唐浩泉, 白殿卿, 唐偉民, 顧志明, 朱記春 申請(qǐng)人:蘇州市蘇杭科技器材有限公司