BR112020000262B1 - Método para fornecer, classificar e selecionar insetos em classes ou para controle de qualidade de insetos selecionados e aparelho para maturação de mosquitos - Google Patents
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Abstract
método para fornecer insetos para selecionar em classes ou para o controle de qualidade de insetos selecionados compreende fornecer os insetos em um recipiente com uma abertura que pode ser fechada, abrir a abertura que pode ser fechada, liberar os insetos através da abertura que pode ser fechada para um fluxo de ar canalizado, o fluxo de ar transportando os insetos para um local de coleta, o local de coleta sendo transportável, e aplicar agente imobilizador aos insetos no local de coleta, para assim fornecer insetos estacionários para a referida seleção ou controle de qualidade.
Description
[001] A presente invenção, em algumas de suas modalidades, se refere à seleção por sexo dos mosquitos e, mais particularmente, mas não exclusivamente, a um método e aparelho para fornecer mosquitos machos selecionados.
[002] Até o momento, a SIT (Técnica de Insetos Estéreis) de mosquitos provou-se em projetos de pequena escala em todo o mundo, como uma ferramenta promissora e eficaz para combater as doenças transmitidas por mosquitos. A ideia é liberar mosquitos machos com características únicas, de modo que sua descendência não evolua, ou os machos distribuídos sejam estéreis, de modo que não haja descendentes.
[003] Pilotos de pequena escala, nos quais alguns milhões de mosquitos machos foram liberados em uma pequena área, foram realizados por diferentes instituições e empresas de pesquisa, todos demonstrando uma redução na população de mosquitos naquela área semanas após a implantação semanal de mosquitos machos modificados geneticamente.
[004] Para tratar grandes áreas, milhões de mosquitos são necessários para serem produzidos diariamente.
[005] No entanto, os custos operacionais associados às atividades intensivas de mão-de-obra envolvidas no processo de criação e manuseio hoje impedem que a SIT do mosquito aumente. As etapas específicas no processo de criação compreendem: 1. O procedimento de seleção de sexo. É necessário liberar apenas machos, em vez de liberar fêmeas quando o objetivo é substituir a população local e criar um novo tipo de população de mosquitos. Os mosquitos precisam ser selecionados entre fêmeas e machos, e somente machos devem estar nas caixas de liberação enviadas para o campo para liberação. 2. O carregamento dos mosquitos nas caixas de liberação. Hoje, o procedimento comum é colocar as pupas (junto com a água) dentro das caixas de liberação. Como cada caixa de liberação pode conter da ordem de 700 a 1500 mosquitos, os trabalhadores precisam transferir as pupas de outros recipientes maiores e medir a quantidade transferida, embora a resolução para um único mosquito não seja necessária. Transferir 1.000 pupas para uma caixa de liberação, quando são necessários milhões de pupas por dia, é um trabalho altamente intensivo que exige tempo e pessoas. Os custos são altos demais para operações em grande escala.
[006] Há pesquisas em andamento para otimizar o processo de seleção. No entanto, a maioria dos sistemas até o momento tentou selecionar enquanto no estágio da pupa (com base no peso, tamanho, cor). Outras tentativas envolveram o abatimento das fêmeas enquanto adultas.
[007] Um problema é que o mosquito adulto pode ser muito ativo e, portanto, a partir do momento em que você classifica seu sexo até conseguir fazer algo, ele pode ter se movido ou voado.
[008] Além disso, ter outros mosquitos no campo de visão pode obscurecer qualquer sensor de visão em uso. A seleção na fase pupa pode levar a grandes danos colaterais (significando muitos machos mortos).
[009] As presentes modalidades podem usar um momento em que os mosquitos adultos ainda estão parados, a fim de aplicar gerador de imagens e depois escolher os insetos desejados ou abater os insetos indesejados. Esse período pode ser o momento em que o inseto emerge da pupa ou quando os insetos são resfriados a uma temperatura em que estão imóveis. Nos dois casos, os insetos ficam imóveis por um período de tempo suficientemente longo para serem identificados pelo processo de geração de imagens e depois capturados ou abatidos, pois o processo de geração de imagens é capaz de guiar o braço do robô para encontrar o inseto.
[010] De acordo com um aspecto de algumas modalidades da presente invenção, é fornecido um método para fornecer insetos para classificar insetos para a seleção em classes ou para controle de qualidade de insetos selecionados, o método compreendendo: fornecer os insetos em um recipiente com uma abertura que pode ser fechada; abrir a abertura que pode ser fechada; liberar os insetos através da abertura que pode ser fechada para um fluxo de ar para um funil, o fluxo de ar e o funil transportando os insetos para um local de coleta, os insetos sendo coletados em uma superfície transportável; aplicar agente imobilizador aos insetos no local de coleta, para assim fornecer insetos estacionários para a referida seleção ou controle de qualidade; e os insetos sendo transportados na referida superfície transportável a partir do referido local de coleta.
[011] Em uma modalidade, o referido agente imobilizador é um membro do grupo que consiste em ar resfriado, dióxido de carbono e amônia e um agente aplicado à referida superfície de coleta.
[012] Em uma modalidade, o agente imobilizador é liberado no referido funil para fornecer uma área confinada de imobilidade, e o referido local de coleta está em um transportador móvel, sendo a área confinada aberta para permitir o transporte dos referidos insetos a partir da mesma.
[013] O método pode envolver o fornecimento de vários locais de imagem ao redor do referido transportador para fornecer imagens dos referidos insetos imobilizados para classificação.
[014] O método pode envolver o fornecimento de sobreposição entre os referidos locais de geração de imagem para permitir o acompanhamento de um determinado inseto entre diferentes locais de geração de imagem.
[015] O método pode envolver a obtenção de extrações de recursos a partir dos referidos locais de geração de imagem.
[016] O método pode envolver a obtenção de classificações de cada local de geração de imagem ou de locais de geração de imagem e a partir de extraídos, e a aplicação de uma regra para decidir entre diferentes classificações de um mesmo inseto.
[017] Em uma modalidade, as classificações são machos e fêmeas, o método compreendendo reter qualquer inseto para o qual todas as classificações são machos.
[018] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um método para fornecer insetos para seleção em classes compreendendo: fornecer os insetos a partir de um braço robótico; colocar cada inseto a partir do referido braço robótico em um padrão em um local predeterminado em um transportador em movimento; continuar a colocar insetos até que o referido padrão esteja completo; e aplicar agente imobilizador aos insetos no transportador; e transportar os insetos, proporcionando, assim, um fluxo de insetos estacionários para seleção.
[019] Nas modalidades, o referido local predeterminado está em uma placa de coleta grande o suficiente para receber uma pluralidade de insetos, o método compreendendo continuar a colocar insetos até a referida placa estar cheia e depois mover o referido transportador.
[020] Em uma modalidade, o referido padrão é colocado sobre uma superfície transportável.
[021] Em uma modalidade, a superfície transportável é porosa, o método compreendendo a configuração de um gradiente de pressão através da placa.
[022] Em uma modalidade, o referido agente imobilizador é um membro do grupo que consiste em ar resfriado, dióxido de carbono e amônia e fluido aplicado à referida superfície transportável.
[023] Em uma modalidade, o agente imobilizador é liberado em uma área confinada de imobilidade no referido transportador em movimento, sendo a referida área confinada aberta para permitir o referido transporte.
[024] Modalidades podem compreender o fornecimento de vários locais de geração de imagem ao redor do referido transportador para fornecer imagens dos referidos insetos imobilizados para classificação e/ou o fornecimento de sobreposição entre os referidos locais de geração de imagem para permitir o acompanhamento de um determinado inseto entre diferentes locais de geração de imagem.
[025] Em uma modalidade, o referido transportador compreende uma pluralidade de seções de transporte.
[026] Em uma modalidade, é desejada uma das referidas classes, e o método pode compreender o uso de um braço robótico com um anel de venturi para capturar insetos da referida classe desejada.
[027] As modalidades podem usar sucção com o referido anel de venturi, sendo a referida sucção operada continuamente e uma válvula sendo fechada entre a coleta de lotes individuais de insetos.
[028] As modalidades podem fornecer uma estação de alimentação ao longo do referido transportador móvel para alimentar os referidos insetos.
[029] Em uma modalidade, a referida estação de alimentação está substancialmente livre do referido agente imobilizador, desse modo, para permitir que os referidos insetos se alimentem.
[030] Em uma modalidade, o referido agente imobilizador é ar frio, o referido transportador ou a referida superfície transportadora sendo mantida em ou abaixo de seis graus e a referida área de alimentação sendo mantida acima de seis graus.
[031] As modalidades podem compreender extrair os insetos para a referida superfície de coleta e inverter a referida superfície de coleta.
[032] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para maturação de mosquitos, compreendendo uma bandeja de ovos para os mosquitos depositarem os ovos, a bandeja sendo preenchível de modo controlado com água para atingir um nível em que os ovos foram postos e tubo de drenagem controlável para drenar ovos ou larvas, em que a bandeja de ovos é revestida com uma superfície antiaderente.
[033] Em uma modalidade, a referida bandeja de ovos drena para uma bandeja de larvas, a bandeja de larvas dimensionada para permitir nadar e alimentar ativamente as larvas de insetos debaixo d'água.
[034] Em uma modalidade, a referida bandeja de larva ou a referida bandeja de ovos é drenável de forma controlável para uma bandeja de pupa, a bandeja de pupa projetada para a pupa flutuar em superfície da mesma e organizada para a coleta de adultos emergentes.
[035] As modalidades podem compreender câmeras de geração de imagem, os resultados da referida geração de imagem sendo usados para controlar o referido enchimento ou a referida drenagem.
[036] Uma calha pode ser usada para derramar as referidas pupas, sendo a referida calha pelo menos parcialmente transparente para permitir a geração de imagens pelas referidas câmeras.
[037] Em uma modalidade, a calha é estendida em largura, fileiras de pupas sendo formadas na referida calha de acordo com o tamanho, o aparelho compreendendo pelo menos uma rolha sob controle das referidas câmeras de geração de imagem para intervir entre as referidas fileiras para permitir que as pupas de diferentes fileiras sejam separadas.
[038] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para maturação de mosquitos, compreendendo uma bandeja de ovos para os mosquitos depositarem ovos, a bandeja de ovos sendo controlável para encher com água para atingir um nível em que os ovos foram postos e tubo de drenagem controlável para drenar ovos ou larvas para uma segunda bandeja, a segunda bandeja tendo uma capacidade menor do que a referida bandeja de ovos, a segunda bandeja tendo um orifício de pia superior para permitir que o excesso de água seja drenado da mesma.
[039] Pode ser fornecido um transportador de bandeja de pupa para transportar bandejas de pupa para um local de emergência.
[040] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é fornecido um método para classificar mosquitos adultos em mosquitos machos e fêmeas, compreendendo: obter uma pluralidade de mosquitos adultos; imobilizar os mosquitos enquanto os mosquitos estão em pé; localizar suas partes corporais dianteiras; gerar imagem de suas partes corporais dianteiras; a partir da geração de imagem identificar a antena, o palpo maxilar e a probóscide; identificar um macho a partir de pelo menos um de uma antena espessa, um palpo maxilar mais longo e uma probóscide mais longa; e identificar uma fêmea a partir de pelo menos um de uma antena lisa, um palpo maxilar mais curto e uma probóscide mais curta.
[041] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para classificar os insetos para a seleção em classes ou para o controle de qualidade de insetos selecionados, o método compreendendo: fornecer os insetos em um recipiente com uma abertura que possa ser fechada; abrir a abertura que pode ser fechada; liberar os insetos através da abertura fechada para um fluxo de ar em um funil, o fluxo de ar e o funil transportando os insetos para um local de coleta, os insetos sendo coletados em uma superfície transportável; aplicar agente imobilizador aos insetos no local de coleta, para assim fornecer insetos estacionários para a referida seleção ou controle de qualidade; e os insetos sendo transportados na referida superfície transportável a partir do referido local de coleta.
[042] Em modalidades, o caminho do transportador inclui uma estação de alimentação, e a estação de alimentação pode usar uma rede e papel impregnados com água com açúcar.
[043] A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e/ou científicos aqui utilizados têm o mesmo significado que é comumente entendido por um especialista na técnica a que a invenção se refere. Embora métodos e materiais semelhantes ou equivalentes aos aqui descritos possam ser utilizados na prática ou no teste de modalidades da invenção, métodos e/ou materiais exemplares são descritos abaixo. Em caso de conflito, a especificação da patente, incluindo definições, prevalecerá. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não devem ser necessariamente limitativos.
[044] A implementação da geração de imagens e direcionamento dos braços robóticos nas modalidades da invenção pode envolver a realização ou conclusão de tarefas selecionadas manualmente, automaticamente ou uma combinação das mesmas. Além disso, de acordo com a instrumentação e o equipamento reais das modalidades do método e/ou sistema da invenção, várias tarefas selecionadas podem ser implementadas por hardware, software ou firmware ou uma combinação dos mesmos usando um sistema operacional.
[045] Por exemplo, o hardware para executar as tarefas selecionadas de acordo com modalidades da invenção pode ser implementado como um chip ou um circuito. Como software, as tarefas selecionadas de acordo com modalidades da invenção podem ser implementadas como uma pluralidade de instruções de software sendo executadas por um computador usando qualquer sistema operacional adequado. Em uma modalidade exemplar da invenção, uma ou mais tarefas, de acordo com as modalidades exemplares do método e/ou sistema, conforme descrito neste documento, são realizadas por um processador de dados, como uma plataforma de computação para executar uma pluralidade de instruções. Opcionalmente, o processador de dados inclui uma memória volátil para armazenar instruções e/ou dados e/ou um armazenamento não volátil, por exemplo, um disco rígido magnético e/ou mídia removível, para armazenar instruções e/ou dados. Opcionalmente, também é fornecida uma conexão de rede. Também é opcionalmente fornecido um monitor e/ou um dispositivo de entrada do usuário, como teclado ou mouse.
[046] Algumas modalidades da invenção são aqui descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos e fotografias anexos. Com referência específica agora aos desenhos em detalhes, é enfatizado que os dados mostrados são a título de exemplo e para fins de discussão ilustrativa das modalidades da invenção. A este respeito, a descrição feita com os desenhos torna aparente para os especialistas na técnica como as modalidades da invenção podem ser praticadas.
[047] Nos desenhos:
[048] A Figura 1 é um fluxograma simplificado que mostra um procedimento para fornecer e classificar um fluxo de mosquitos, ao qual as presentes modalidades podem ser aplicadas;
[049] A Figura 2 é um diagrama simplificado que mostra um dispositivo de transmissão de mosquitos ao qual as presentes modalidades podem ser aplicadas;
[050] As Figuras 3A - 3C são três vistas de um recipiente com aberturas acionadas em ambas as extremidades que podem ser usadas nas presentes modalidades;
[051] A Figura 4 é uma ilustração esquemática simplificada de uma linha para produzir um suprimento de mosquitos selecionados, de acordo com as presentes modalidades;
[052] A Figura 5 é uma ilustração esquemática simplificada de outra linha para produzir um suprimento de mosquitos selecionados, de acordo com as presentes modalidades;
[053] A Figura 6 é uma ilustração esquemática simplificada de outra linha para produzir um suprimento de mosquitos selecionados, de acordo com as presentes modalidades;
[054] A Figura 7 é uma ilustração esquemática simplificada de outra linha para produzir um suprimento de mosquitos selecionados, de acordo com as presentes modalidades;
[055] A Figura 8 é uma ilustração esquemática simplificada de mais uma linha para produzir um suprimento de mosquitos selecionados, de acordo com as presentes modalidades;
[056] As Figuras 9A e 9B são vistas de cabeças de insetos machos e fêmeas, respectivamente, sob uma câmera de infravermelho;
[057] A Figura 10 é um fluxograma simplificado que ilustra um procedimento para a classificação de mosquitos em machos e fêmeas com base em imagens de infravermelho, de acordo com as presentes modalidades;
[058] A Figura 11 é um diagrama simplificado que mostra uma estação de alimentação ao longo de um transportador de acordo com modalidades da presente invenção;
[059] A Figura 12 é um diagrama de blocos generalizado de um sistema de controle para uma fábrica de incubação e seleção de insetos, de acordo com as presentes modalidades;
[060] A Figura 13 é um diagrama simplificado que mostra um arranjo para a obtenção de ovos de mosquitos, de acordo com as presentes modalidades;
[061] A Figura 14 é um fluxograma simplificado que mostra o gerenciamento de um módulo para gerenciar a postura de ovos, de acordo com as presentes modalidades;
[062] A Figura 15 ilustra um aparelho para emergência de insetos de uma bandeja de pupa para uma corrente de ar, de acordo com as presentes modalidades;
[063] A Figura 16 ilustra a operação de um módulo de detecção e classificação de objetos, de acordo com as presentes modalidades;
[064] A Figura 17 ilustra o uso de quadros sucessivos para indicar presença ou ausência de insetos, de acordo com as presentes modalidades;
[065] As Figuras 18 - 29 são detalhes do aparelho de cultivo e seleção de mosquitos, de acordo com as presentes modalidades;
[066] A Figura 30 é um fluxograma que ilustra os procedimentos de incubação de ovos e procedimentos de manejo de larvas e pupas com base na drenagem da água, de acordo com as presentes modalidades;
[067] As Figuras 31 a 33 são detalhes que mostram o manuseio mecânico de bandejas de pupa para gerenciar a emergência dos insetos em um fluxo, de acordo com as presentes modalidades;
[068] A Figura 34 é um detalhe de uma placa para manuseio de mosquitos adultos em um aparelho de transporte; e
[069] As Figuras 35 a 39 são detalhes do manuseio da placa no transportador.
[070] A presente invenção, em algumas modalidades, se refere à seleção sexual de mosquitos e, mais particularmente, mas não exclusivamente, a um método e aparelho para fornecer mosquitos machos selecionados.
[071] Um método e um aparelho para a seleção mecânica ou eletromecânica ou outra seleção sexual automática de mosquitos, extraindo uma classe de mosquitos a partir dos mosquitos não selecionados, compreende obter mosquitos não selecionados, obter imagens de mosquitos individuais em fase estacionária, classificando eletronicamente os indivíduos a partir das imagens em mosquitos machos e/ou mosquitos fêmeas, e possivelmente também objetos não classificados; obter coordenadas de indivíduos de pelo menos uma das classificações de mosquito macho e fêmea e usar um braço robótico para alcançar um indivíduo identificado pelas coordenadas obtidas para armazenar ou remover os indivíduos, desse modo, para fornecer mosquitos selecionados por sexo.
[072] A fase estacionária é qualquer fase em que o mosquito não se mova ou mal se mova. Uma possibilidade é quando os insetos são resfriados e permanecem imóveis nas paredes, ou resfriados ainda mais para cair no chão. Outra possibilidade é quando os insetos adultos emergem das pupas.
[073] Deve-se notar aqui que os termos “transportador”, “transporte” e outros termos semelhantes incluem qualquer modo de transporte, incluindo o uso de correias transportadoras, pistões, motores e braços robóticos.
[074] As presentes modalidades se referem a vários aspectos dos ovos para incubação, crescimento de larvas e permitindo que adultos emerjam das pupas, fornecendo um fluxo de insetos e classificando o fluxo em macho e fêmea, a seleção dos insetos e empacotamento da classe desejada.
[075] Antes de explicar pelo menos uma modalidade da invenção em detalhes, deve-se entender que a invenção não está necessariamente limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e disposição dos componentes e/ou métodos estabelecidos na descrição a seguir e/ou ilustrado nos desenhos e/ou nos exemplos. A invenção é capaz de outras modalidades ou de ser praticada ou realizada de várias maneiras.
[076] Referindo-nos agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra um fluxograma mostrando um procedimento generalizado para fornecer e selecionar mosquitos nos quais algumas das presentes modalidades são baseadas. Um método para seleção mecânica de mosquitos por meio da extração de uma classe de mosquitos não selecionados pode começar com mosquitos não selecionados 10, que podem ser fornecidos na corrente de ar. Uma fase estacionária é causada, digamos, aplicada usando fluido imobilizador, por exemplo, ar frio, no estágio 12, e os mosquitos são fotografados na fase estacionária - 14. As imagens são usadas 16 para classificar os indivíduos. As classes usadas podem incluir machos e qualquer outra coisa, ou fêmeas e qualquer outra coisa, ou machos, fêmeas e qualquer outra coisa. As coordenadas são fornecidas 18 juntamente com o gênero dos indivíduos de interesse. Em alguns casos, os machos são reunidos; em outros, as fêmeas são removidas. Em outros casos, os insetos já foram selecionados, para que a imagem realmente se relacione com o controle de qualidade. Os insetos na corrente podem, por exemplo, ser todos machos, e as fêmeas são consideradas contaminantes, e o resultado final pode ser uma contagem da pureza da amostra.
[077] No exemplo não classificado, um braço robótico pode ser usado para alcançar um indivíduo identificado pelas coordenadas obtidas para armazenar ou remover os referidos indivíduos, desse modo para fornecer mosquitos selecionados por sexo 22.
[078] A classificação pode ser realizada usando uma rede neural treinada, e a rede neural pode ser uma rede neural clássica ou uma rede profunda, incluindo uma rede neural convolucional ou qualquer outro tipo de rede neural.
[079] A rede neural treinada pode compreender quatro ou mais camadas.
[080] Em uma modalidade, o estágio de obtenção das imagens 14 pode estar relacionado à obtenção e consideração de quadros únicos. Alternativamente, os quadros sucessivos podem ser classificados juntos, gerando diferenças entre os quadros sucessivos e usando as diferenças para determinar quais indivíduos estão na fase estacionária. Portanto, se a diferença de quadros sucessivos acima do limite mostra o componente conectado com atributos como um mosquito, como tamanho e gradiente, a implicação é que um mosquito estacionário está sendo visualizado.
[081] A classificação sucessiva de quadros pode envolver o uso de uma rede neural recorrente (RNN), como será discutido em mais detalhes abaixo.
[082] Em uma modalidade, os insetos não selecionados são pupas emergentes e a fase estacionária em 12 é a fase de emergência na qual o adulto emerge da pupa e ocorre antes do fluxo 10. Em uma alternativa adicional, os insetos são selecionados na emergência, de modo que a transmissão é feita de insetos selecionados e, em seguida, o estágio de imagem e classificação é uma verificação para determinar a pureza da amostra.
[083] Os insetos não são necessariamente absolutamente estacionários durante a fase estacionária e, portanto, uma modalidade utiliza imagens para rastrear 24 movimentos de insetos individuais para atualizar as coordenadas obtidas na caixa 18, de modo que o braço robótico se mova para o local correto. Múltiplas câmeras podem estar presentes e podem ter campos de visão sobrepostos, de modo que o mesmo inseto possa ser visível para várias câmeras ao mesmo tempo, permitindo que um procedimento de transferência passe o seguinte de um inseto em particular de uma câmera para outra.
[084] A obtenção de imagens para classificação pode usar uma primeira câmera com resolução relativamente alta e o rastreamento pode usar uma segunda câmera com resolução relativamente baixa com um amplo campo de visão.
[085] Como alternativa, câmeras individuais podem ser usadas para ambos os propósitos, e as câmeras podem combinar resolução suficiente com um campo de visão relativamente grande.
[086] Nas modalidades, as coordenadas obtidas são da classe macho e os indivíduos identificados são retirados e colocados em armazenamento ou empacotados em cartuchos. O braço robótico pode usar um dispositivo de sucção ou soprador para selecionar os indivíduos identificados e armazená-los.
[087] Alternativamente, as coordenadas obtidas são da classe fêmea e os indivíduos identificados são destruídos ou descartados. Um pequeno número pode ser retido para reprodução. O braço robótico pode compreender um dispositivo elétrico ("zapper") para destruir os indivíduos identificados ou, como antes, usar um dispositivo de sucção ou soprador.
[088] O dispositivo pode ser um eletrodo ou um solenoide ou um laser etc.
[089] Em uma modalidade, se um indivíduo não é classificado em macho ou fêmea por um tempo predeterminado, a imagem é enviada a um operador para julgamento. Alternativamente, se um indivíduo não é classificado como macho por um tempo predeterminado, é classificado como fêmea. Como será discutido em maiores detalhes abaixo, diferentes câmeras com diferentes pontos de vista ou diferentes recursos de imagem podem receber votos. Assim, uma câmera ou recurso pode indicar macho e uma fêmea, ou ambos, macho ou fêmea. Se o que for necessário é coletar machos apenas com o mínimo de erros possível, uma solução é reter apenas os insetos que obtêm o voto de machos de todos os participantes e descartam todo o resto.
[090] Em uma modalidade, os insetos são resfriados para a geração de imagens em um recipiente com paredes, de modo que os insetos resfriados permaneçam em um lado interior das paredes. Em seguida, a caixa é desmontada para apresentar os lados internos das paredes para a geração de imagens. Em uma modalidade adicional, uma região de confinamento é construída em torno de um transportador e o fluido imobilizador é soprado na região de confinamento junto com os insetos, que assim chegam imóveis no transportador.
[091] Com referência agora à Fig. 2, os insetos são resfriados em um recipiente 30 com uma abertura que pode ser fechada, por exemplo, usando um alçapão, e o alçapão é aberto para um primeiro transportador móvel 32. Em uma modalidade, o transportador é mantido a baixa temperatura para imobilizar os insetos uma vez eles pousam no transportador. Em outra modalidade, ar fresco ou CO2 ou outro fluido imobilizador são adicionados à corrente para permitir que os insetos resfriados caiam no transportador. O primeiro transportador em movimento transporta os insetos para um local de geração de imagem 34 sob o sistema de imagem da câmera 35. O sistema de geração de imagem 35 pode incluir várias câmeras para visualizar os insetos de diferentes ângulos e em diferentes locais. O transportador em algumas modalidades pode parar quando os insetos atingem o local de geração da imagem para permitir imagens com coordenadas. Em outras modalidades, as imagens são tiradas à medida que o transportador se move e os insetos são rastreados de um local para outro. Finalmente, o robô 36 escolhe os insetos selecionados, neste caso geralmente as fêmeas, deixando os machos caírem da extremidade do transportador nas caixas de liberação 38. Em outras modalidades, os insetos capturados podem ser os machos, que são escolhidos para serem empacotados. Em ainda outras modalidades, a geração de imagens é simplesmente usada para determinar a pureza da amostra. Se a pureza estiver acima de um certo limite, os insetos serão empacotados e usados; caso contrário, os insetos serão descartados. Em uma modalidade ainda mais adicional, se forem detectados insetos contaminantes, eles podem ser removidos, automaticamente ou por intervenção do operador. Nesse caso, o operador deve mostrar que um inseto contaminante está presente e pode operar o robô. O operador vê a pureza da amostra e pode decidir se vale a pena purificá-la ou se a amostra atual deve ser simplesmente descartada.
[092] Em uma modalidade, a parte 40 do transportador 32 além da área de geração de imagem pode ser um segundo transportador que coleta mosquitos do primeiro transportador e depois viaja mais lentamente para a área de enchimento. Em geral, os transportadores podem ser divididos em transportadores parciais com junções entre si e um sistema geral pode ser construído com vários pontos de suprimento, locais de embalagem e locais de geração de imagem. O sistema é, portanto, escalável para a produção do número necessário de insetos.
[093] O primeiro transportador em movimento 32 pode ser um transportador em movimento relativamente rápido, em que a velocidade espalha os mosquitos que caem, para que os insetos não se amontoem e perturbem a imagem. O primeiro transportador em movimento 32 pode esvaziar no segundo transportador em movimento 40, sendo um transportador em movimento relativamente lento.
[094] Em mais detalhes, as presentes modalidades fornecem tecnologia para a detecção e classificação automática ou semi-automática de mosquitos.
[095] Para poder executar uma boa classificação e seleção dos mosquitos, o mosquito identificado precisa estar em uma posição em que possa ser identificado como indivíduo e visto com clareza, e então deve permanecer relativamente imóvel e certamente não voar entre a classificação e o momento em que este pode ser selecionado ou removido no processo de seleção.
[096] Duas modalidades diferentes fornecem essas propriedades de maneiras diferentes.
[097] Uma primeira modalidade utiliza resfriamento para resfriar o ar, para que os mosquitos não se movam e, então, faz a classificação. Nas modalidades, a temperatura é reduzida para ~ 6-12 graus Celsius, baixa o suficiente para que os mosquitos não voem, mas alta o suficiente para continuarem em pé, sem que caiam no chão e se emaranhem.
[098] Uma variação da mesma modalidade reduz ainda mais a temperatura, ou a gaiola é sacudida com o nível anterior de resfriamento, de modo a derrubar os mosquitos no chão.
[099] Uma segunda modalidade utiliza um sistema que monitora uma bandeja de pupas em torno do estágio de emergência e utiliza o fato de que o sexo do mosquito já pode ser identificado visualmente pouco antes de o mosquito adulto ser totalmente emergido. Nesse ponto, o mosquito fica parado ou quase parado por vários minutos, proporcionando tempo suficiente para detectar, classificar e realizar a seleção. Esse sistema é feito de uma bandeja de pupa com água, pupa e um sistema de visão. Como será discutido, diferentes métodos de classificação de imagens são adequados para diferentes modalidades, e incluem redes neurais clássicas e redes convolucionais e outras envolvendo aprendizado profundo.
[100] As presentes modalidades podem classificar e manipular automaticamente os insetos adultos com base no processo de classificação para fornecer insetos classificados em cartuchos de liberação.
[101] As presentes modalidades podem manipular os machos para seleção e uso posterior, deixando as fêmeas para trás, ou manipular as fêmeas e removê-las, deixando os machos para uso posterior.
[102] O sistema robótico pode potencialmente receber uma lista de prioridades do sistema de detecção e classificação, instruindo-o com qual mosquito para manusear primeiro, como será descrito em mais detalhes abaixo.
[103] Uma modalidade pode incluir uma bandeja de pupa com água e pupa dentro.
[104] Pode ainda ser fornecido um sensor de visão para detectar e classificar os mosquitos após o seu surgimento.
[105] Opcionalmente, uma gaiola com redes ao redor da bandeja de pupa para impedir que qualquer mosquito emergente escape para o exterior.
[106] Um sistema robótico pode conter um braço e uma ferramenta de manipulação para lidar com os mosquitos individuais. O sistema robótico também inclui um controlador para receber coordenadas e guiar o braço robótico e a ferramenta de manuseio para mover para essas coordenadas. Os movimentos podem estar nos eixos X-Y-Z, permitindo que a ferramenta de manuseio alcance todas as áreas à frente da superfície em que os mosquitos adultos estão de pé.
[107] Em uma modalidade, a ferramenta de manuseio pode compreender um tubo de sucção e um motor com controlador. A sucção pode ser da ordem de 3 a 8 metros por segundo para um diâmetro de tubo da ordem de 6 a 12 mm. Tubos maiores são possíveis, mas podem sugar mais do que apenas o mosquito alvo selecionado, prejudicando a capacidade de seleção do sistema.
[108] A ferramenta de manuseio viaja para a posição X- Y do mosquito e o tubo de sucção é abaixado ao longo do eixo Z para encontrar o mosquito.
[109] O sistema de visão é colocado a uma distância que fornece a resolução necessária para o sensor, seja logo acima da caixa de pupa ou acima da gaiola, com um teto transparente e capacidade de zoom.
[110] A resolução típica da câmera pode ser de 5 MegaPixels, que usa um sensor de 2000 X 2500 pixels. Se o campo de visão for uma região com 30 cm de comprimento, divida-o pela dimensão e obtenha o número de pixels por mm. As presentes modalidades podem ter pelo menos dois a três pixels ao longo do comprimento das características distintivas dos mosquitos. A distância da câmera a partir da bandeja e o número de pixels no sensor são conectados para fornecer uma sensibilidade.
[111] Um sistema de visão, como uma câmera, unidade controladora e software, pode adquirir uma sequência de quadros contínuos do mosquito para detectar a classificação e/ou rastrear sua posição.
[112] Como o mosquito pode ser orientado de maneiras diferentes, com algum ruído visual em segundo plano, as modalidades podem usar uma abordagem de aprendizado profundo baseada em redes neurais convolucionais para detectar e classificar o sexo do mosquito.
[113] Em outra modalidade, o pré-processamento da imagem pode ser realizado usando métodos do processamento de imagem clássico, como obter contornos etc. A aprendizagem profunda é fornecida com os resultados processados.
[114] O módulo de visão pode processar cada um de uma pluralidade de quadros tirados separadamente e independentemente. Como alternativa, os quadros seguintes podem ser usados juntos para disponibilizar uma forma sequencial do problema e tratar a entrada como um vídeo. No entanto, geralmente se acredita que, para o processamento de vídeo, agrupar um único módulo de processamento de imagem em uma arquitetura de rede neural recorrente (RNN) pode obter melhores resultados.
[115] As presentes modalidades podem conter uma ou duas câmeras acima da bandeja de pupas em cuja bandeja espera-se que os adultos estejam prestes a emergir a qualquer momento. Também pode ser fornecido um braço robótico com laser ou qualquer outro dispositivo que possa operar nas coordenadas de mosquito apresentadas, de acordo com um conjunto de algoritmos.
[116] O conjunto de algoritmos pode descobrir onde, na imagem e no mundo físico, há o surgimento de um mosquito a partir de uma pupa e, em seguida, pode rastrear sua localização com o tempo.
[117] Uma câmera de alta resolução pode procurar os recursos do mosquito que identificam particularmente o sexo, como a área da antena. Além disso, pode haver uma câmera de baixa resolução necessária para o rastreamento. Como alternativa, uma única câmera pode fornecer classificação de detecção e rastreamento, se a área de rastreamento estiver coberta no campo de visão da câmera (FOV).
[118] As entradas para imagens e localização são: uma sequência contínua de imagens a partir da projeção superior de uma bandeja com mosquitos e pupas na água dentro da bandeja.
[119] Um requisito pode ser:
[120] “Encontrar as coordenadas do mundo real de todos os mosquitos fêmeas na bandeja capturados a qualquer momento”.
[121] Nesse caso, o objeto será classificado como fêmea ou “outro” (macho ou pupa ou outro ruído visual). Isso pode ser útil para controle de qualidade ou quando é necessário apenas extrair as fêmeas. É possível usar o detalhamento do algoritmo abaixo e definir um objetivo diferente - “Encontrar as coordenadas do mundo real de todos os mosquitos machos na bandeja capturados a qualquer momento” ou ainda “encontrar as coordenadas do mundo real de todos os mosquitos machos e mosquitos fêmeas na bandeja capturados a qualquer momento“.
[122] Para esse fim, podemos usar os seguintes recursos:
[123] Calibração da câmera (uma vez para a configuração do sistema e conforme necessário durante a manutenção etc.) 1) Detectar ROI (região de interesse) de cada mosquito. 2) Classificar o gênero de cada mosquito 3) Priorizar mosquitos 4) Rastrear cada mosquito fêmea classificado 5) Transformar o sistema de coordenadas de pixel no sistema de coordenadas do mundo real
[124] Após a configuração do sistema, existe um procedimento de calibração da câmera para permitir encontrar a transformação entre o sistema de coordenadas do pixel e o sistema de coordenadas físicas.
[125] Se o sistema consistir em duas câmeras, por exemplo, alta e baixa resolução, como sugerido acima, uma calibração entre cada câmera poderá ser derivada dos parâmetros de calibração de cada câmera.
[126] A calibração da câmera usando um quadro de verificação ou outros padrões é conhecida e esses métodos conhecidos são fornecidos como exemplo:
[127] “A Flexible New Technique for Camera Calibration”, Zhengyou Zhang, 1998, Microsoft (www(dot)microsoft(dot)com/en-us/research/publication/a- flexible-new-technique-for-camera-calibration/).
[128] “A Four-step Camera Calibration Procedure with Implicit Image Correction”, Janne Heikkila and Olli Silvén, University of Oulu, Finlândia.
[129] A implementação do algoritmo é de conhecimento comum e o código de amostra está disponível ao público.
[130] Na calibração da câmera, existe um modelo dividido em parâmetros extrínsecos (orientação e localização) e intrínsecos (principalmente ópticos). Ter todos esses parâmetros permite uma transformação entre o sistema de coordenadas da imagem e o sistema de coordenadas do mundo real.
[131] A calibração é feita capturando várias fotos em várias orientações de um tabuleiro de xadrez ou outro padrão fácil de detectar. Por pontos de detecção ou marcador correspondentes em cada uma das imagens, um processo de otimização pode ser convertido nos parâmetros corretos do modelo da câmera.
[132] Depois de termos os parâmetros de transformação (parâmetros intrínsecos e extrínsecos), podemos converter a localização do mosquito em uma localização física para o sistema mecânico funcionar.
[133] Como as câmeras são mecanicamente estáveis, o processo de calibração é realizado uma vez (ou por motivos de manutenção a cada dois meses/anos).
[134] Com duas câmeras, e tendo os parâmetros de transformação para cada câmera, calculamos a transformação entre os sistemas de coordenadas de pixel das duas câmeras. Em seguida, podemos usar as coordenadas da câmera de alta resolução e transformá-las na câmera de baixa resolução para o algoritmo de rastreamento e produzi-las para o dispositivo mecânico ou para identificar um operador humano onde o mosquito classificado deve ser encontrado.
[135] Uma precisão da calibração é um parâmetro do sistema usado para o algoritmo de rastreamento e para o canhão mecânico.
[136] A detecção (a tarefa de encontrar onde os mosquitos estão na imagem) e a classificação (a tarefa de determinar qual é o sexo) podem ser resolvidas em conjunto por qualquer um dos seguintes algoritmos, como exemplos:
[137] Detector Single Shot MultiBox (www(dot)arxiv(dot)org/abs/1512.02325 Autores: Wei Liu1, Dragomir Anguelov2, Dumitru Erhan3, Christian Szegedy3, Scott Reed4, Cheng-Yang Fu1, Alexander C. Berg1, UNC Chapel Hill 2Zoox Inc. 3Google Inc. 4University of Michigan, Ann- Arbor).
[138] Faster rcnn: www(dot)arxiv(dot)org/abs/1506.01497 (“Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks”, autores: Shaoqing Ren, Kaiming He, Ross Girshick, and Jian Sun).
[139] Yolo: www(dot)pjreddie(dot)com/media/files/papers/yolo(dot)pdf.
[140] Esses tipos de algoritmos podem treinar uma rede que é uma combinação de uma RPN (rede de propostas da região) e uma rede de classificação que compartilha os mesmos recursos convolucionais. A RPN propõe várias caixas delimitadoras que contêm um objeto com alta probabilidade e, dessa forma, informa à rede de classificação onde procurar na imagem. A rede de classificação pode ser treinada para determinar a qual classe o objeto pertence.
[141] Nas presentes modalidades, com relação à classificação de detecção de mosquitos, podemos definir as classes possíveis como macho/fêmea/nenhum ou apenas fêmea/nenhum ou apenas macho/nenhum. Para treinar a rede, podemos coletar um grande número de fotos contendo mosquitos machos e fêmeas.
[142] Para treinar apenas para uma classe, fêmeas, por exemplo, podemos fornecer à rede com imagens de machos ou de fundo para a classe não fêmea. Dessa forma, a rede pode treinar para procurar os atributos relevantes das fêmeas e não os atributos gerais dos mosquitos comuns a machos e fêmeas.
[143] As imagens de fundo podem ser água vazia ou pupas ou mosquitos cujo sexo ainda não pode ser determinado.
[144] A rede de classificação em cada um desses algoritmos pode ser alterada e podemos usar o aprendizado de transferência como ajuste fino ou como um vetor de recurso, o que pode ser feito usando redes como Alexnet, VGG e Inception.
[145] O aprendizado de transferência é descrito nesses exemplos: “ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks”, Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever, Geoffrey E. Hinton (www(dot)papers(dot)nips(dot)cc/paper/4824- imagenet-classification-with-deep-convolutional-neural- networks(dot)pdf).
[146] “VERY DEEP CONVOLUTIONAL NETWORKS FOR LARGE- SCALE IMAGE RECOGNITION” Karen Simonyan & Andrew Zisserman (www(dot)arxiv(dot)org/pdf/1409.1556v6(dot)pdf).
[147] O resultado da detecção e classificação de uma única imagem é uma lista de retângulos (ROI's) e as probabilidades correspondentes como se cada um deles fosse um mosquito fêmea ou uma probabilidade geral de que o objeto pertença a cada uma das classes. Este resultado é uma lista de vetores (X_i,Y_i,W_i,H_i,[P_i_1,..P_i_n]) Onde: I é o índice ROI detectado e n é o número de classes: (X_i, Y_i) = são coordenadas na imagem de onde o ROI detectado está (W_i, H_i) = são a largura e a altura do ROI detectado e (P_i_1, P_i_2,... P_i_n) é a lista de probabilidades do objeto na ROI para pertencer a cada uma das classes.
[148] Uma configuração de rede possível pode ser uma RNN (rede neural recorrente), que é uma rede que armazena o estado e classifica diferentemente de acordo com seu estado atual.
[149] A arquitetura que propomos funciona em uma única imagem. Sabe-se que no processamento de vídeo há uma vantagem em usar a arquitetura RNN. Dessa maneira, a continuidade das imagens tiradas antes de o mosquito aparecer totalmente afeta a probabilidade de que ele seja macho ou fêmea. O conhecimento adicional acumulado de cada quadro aumenta a probabilidade de classificação positiva.
[150] Métodos relevantes:
[151] www(dot)cv- foundation(dot)org/openaccess/content_cvpr_2015/papers/Ng_B eyond_Short_Snippets_2015_CVPR_paper(dot)pdf.
[152] www(dot)static(dot)googleusercontent(dot)com/me dia/research.google(dot)com/en//pubs/archive/42455(dot)pdf.
[153] Uma implementação adicional também usa quadros anteriores para processar um quadro atual e, portanto, está sob o título de usar o vídeo como entrada.
[154] Nesta implementação, uma vez que a câmera é estável e as pupas mal se movem, apenas as áreas de emergência mudam sobre os quadros adjacentes. Assim, somos capazes de detectar o momento de emergência a ser utilizado para priorização, como será discutido em maiores detalhes abaixo. Esse conhecimento pode ser usado adicionando um termo à função de perda do RPN que descreve um delta entre os quadros de imagem sucessivos, portanto, a medida L2 das imagens ou do espaço de recurso. Em outras palavras, a modalidade pune resultados de detecção onde há pouca variação e incentiva o RPN para resultados de detecção onde há alta variação.
[155] Durante a fase de emergência, surge um momento em que o mosquito para de mudar de forma; esse ponto pode ser confirmado contra um tempo médio ou máximo do início ao fim da emergência, ou a partir do momento em que seis pernas dos mosquitos estão fora da pupa.
[156] Um método é determinar o tempo em que o ROI da imagem começa a mudar mais rapidamente, digamos, usando um limite nos deltas L2 da imagem adjacente. A abordagem é viável, uma vez que as imagens das pupas antes do início do processo de emergência são estáveis, as pupas mais velhas que atingem o estágio de emergência dificilmente se movem na água. As bandejas de pupa já podem ser classificadas e marcadas de acordo com a data da pupação (transformação de larva em pupa).
[157] Um segundo método é treinar a rede de classificação para classificar entre mais de duas classes, ou seja, macho e fêmea, e, em vez disso, usar quatro ou mais classes: jovem macho, adulto macho, jovem fêmea e adulto fêmea. As classes jovens do sexo macho ou fêmea são definidas como aqueles mosquitos cujas pernas ainda não foram totalmente vistas e os machos ou fêmeas adultos são aqueles mosquitos cujo corpo está totalmente exposto. Usando esse método, o número de classes pode ser estendido para mais de quatro para uma distinção mais precisa dos diferentes níveis de emergência.
[158] O sistema pode armazenar na memória todas as instâncias de mosquitos emergidos e seu tempo (de acordo com a regra acima) e, em seguida, fornecer o próximo mosquito a ser tratado de acordo com uma fila FIFO (primeiro a emergir, primeiro a ser tratado).
[159] O processo de treinamento das redes neurais é um processo que pode ser realizado uma vez usando um grande banco de dados marcado. Existem muitos fatores que afetam o bom treinamento: seleção das funções de ativação, seleção de modelo de otimização, como inicializar os pesos da rede, determinar hiperparâmetros, desistências, aumento de dados e muito mais.
[160] O resultado de um bom processo de treinamento é um conjunto de valores finais dos pesos das redes neurais, que podem ser usados para classificar as imagens.
[161] O uso de uma rede treinada no banco de dados de treinamento pode fornecer o tempo necessário desde o início da emergência para chegar a uma classificação bem-sucedida.
[162] Por exemplo, o número médio de quadros (dada uma taxa de quadros constante) desde o início da emergência até a classificação de gênero pode ser conhecido com 90% de probabilidade de 250 quadros (a uma taxa de 2 quadros por segundo). Essas informações, que podem ser coletadas durante o processo de treinamento, podem servir posteriormente ao sistema robótico para saber quanto tempo resta para operar o mosquito classificado.
[163] Um mosquito pode viajar na superfície e o rastreamento é sugerido para fornecer coordenadas corretas para a ferramenta de manuseio do operador/robótica.
[164] Os algoritmos de rastreamento exploram as informações de um modelo de movimento que contém velocidades e acelerações comuns, para punir/incentivar possíveis localizações do alvo no quadro seguinte. Usando rastreamento, oclusão parcial ou erro na detecção do alvo podem ser compensados.
[165] Os parâmetros de rastreamento para o algoritmo de rastreamento podem incluir: Velocidade média/máxima de mosquitos; Aceleração média/máxima de mosquitos; Média/máxima da duração do movimento; Velocidade angular de movimento; Aceleração angular do movimento; Parâmetros da câmera, como distância focal, distância da câmera a partir da bandeja, orientação da câmera) para converter todas as unidades espaciais em unidades de pixel; e Tempo de exposição da câmera para evitar o embaçamento de um objeto em movimento.
[166] Um algoritmo de rastreamento existente que pode ser usado é um algoritmo de rastreamento baseado no filtro Kalman.
[167] Um sensor de visão pode capturar quadros a partir da bandeja e um algoritmo de aprendizado profundo usa o quadro para detectar uma classificação de um mosquito emergente. Em seguida, o algoritmo de rastreamento rastreia o mosquito se ele se mover. Em seguida, opcionalmente, as coordenadas podem ser enviadas para um operador no processo semiautomático, ou as coordenadas rastreadas podem ser enviadas para um sistema robótico para realizar a sucção do mosquito ou matá-lo com um raio laser ou outros meios.
[168] Uma modalidade alternativa pode trabalhar com insetos à medida que são aquecidos e lentamente se tornam ativos. A modalidade pode envolver o resfriamento do ar onde os mosquitos são armazenados a uma temperatura de 6 a 12 graus, de modo que os mosquitos estejam descansando, quase não se movendo, mas não caindo no chão. Como alternativa, a temperatura pode ser ajustada para menos de 6 graus, para que os mosquitos fiquem imóveis no chão.
[169] O sensor de visão opera então na gaiola ou na placa com os mosquitos frios e imóveis. Como na modalidade anterior, um algoritmo de visão que pode ser baseado em aprendizado profundo pode detectar e classificar os mosquitos. Se a temperatura estiver acima de seis graus, pode ser necessário rastrear, já que os mosquitos se movem um pouco. Em temperaturas abaixo de seis graus, não há movimento e o rastreamento não é necessário.
[170] Se treinar apenas uma classe (fêmea, por exemplo), é possível fornecer à rede imagens machos ou de fundo para a classe não fêmea. Dessa forma, a rede pode treinar para procurar os atributos relevantes das fêmeas e não os atributos gerais dos mosquitos comuns a machos e fêmeas. Isso pode criar uma rede mais eficiente.
[171] Uma modalidade pode executar duas redes em paralelo nos mesmos quadros - um que classifica apenas fêmeas e um segundo que classifica apenas machos.
[172] Como mencionado acima, em vez de trabalhar em quadros individuais, o uso de vídeo pode ter uma vantagem.
[173] Se estiver usando vídeo, uma possível configuração de rede é a RNN (rede neural recorrente), que é uma rede que armazena um estado e classifica de maneira diferente de acordo com seu estado atual. A continuidade das imagens tiradas antes que o mosquito apareça completamente afeta a probabilidade de ser macho ou fêmea. O conhecimento adicional acumulado de cada quadro aumenta a probabilidade de classificação positiva.
[174] O sistema pode ser capaz de identificar, ou seja, detectar o mosquito emergente e onde está o processo de emergência, ou seja, o sistema pode identificar o momento em que um mosquito é totalmente emergido pela primeira vez. As métricas que podem ser usadas incluem o tempo médio desde o início da emergência. Alternativamente, pode ser usada a classificação visual de partes do processo de emergência. Os resultados são usados para inserir o atual mosquito emergente em uma fila para o sistema robótico, com o qual o sistema robótico pode lidar em ordem.
[175] Para dimensionar o processo de detecção e seleção para grandes quantidades, um sistema automatizado pode alimentar continuamente o sistema de visão com mosquitos, no entanto, os mosquitos devem estar em um estado no qual possam ser claramente visualizados. Assim, os mosquitos devem ser separados um do outro, ou pelo menos não um em cima do outro, para que o sistema de visão seja capaz de identificar as características únicas de gênero de cada mosquito e fornecer uma resposta sobre se o objeto é um mosquito e, em seguida, se for um mosquito macho ou fêmea.
[176] No entanto, para aumentar o rendimento do sistema, um grande número de mosquitos pode passar pelo sistema de visão por unidade de tempo.
[177] A seguir, fornecemos duas modalidades para uma alimentação contínua de mosquitos sem acumular uma em cima da outra.
[178] Uma primeira modalidade compreende: a. Um sistema de refrigeração; b. Compartimentos para armazenamento de mosquitos; c. Mecanismo de transporte para mover mosquitos para frente; d. Sistema de visão com controlador. O controlador pode ser conectado ao transportador para parar quando necessário e fornecer coordenadas; e. Escolher e posicionar o robô para sugar ou soprar. Por exemplo, isso pode incluir uma pipeta de sucção comum ou uma bomba de ar elétrica ou um soprador que pode ser usado para soprar ou ao contrário como um dispositivo de sucção. O robô pode soprar mosquitos machos ou fêmeas. Alternativamente, um dispositivo, como um raio laser, pode perfurar ou extrair mosquitos fêmeas de qualquer outra maneira que as mate.
[179] Na modalidade, a temperatura é reduzida de modo que os mosquitos caiam no chão abaixo. No entanto, o piso está se movendo, pois o piso é um transportador móvel e, portanto, não ocorre empilhamento.
[180] Nas modalidades, se o sistema de visão não puder classificar o mosquito como fêmea ou nacho, ele poderá enviar a imagem a um operador, que poderá realizar a classificação. Outras modalidades podem abater mosquitos não identificados junto com as fêmeas.
[181] Nas modalidades, os insetos podem ser fornecidos para seleção em classes ou os insetos já podem ser selecionados, as amostras exigindo controle de qualidade para encontrar qualquer contaminação da amostra pela classe indesejada.
[182] Os insetos podem ser fornecidos em um recipiente com uma abertura que pode ser fechada, como a mostrada nas Figs 3A a 3C. A figura 3A mostra o recipiente 50 com a porta 52 fechada. A figura 3B mostra o recipiente 50 aberto nas duas extremidades, com a porta 52 girada. A figura 3C mostra um detalhe de um mecanismo de fechamento exemplar para o recipiente 50. O ímã 54 é conectado à porta. Um mecanismo de abertura passa e empurra de volta o ímã 54, que libera a porta 52.
[183] O mecanismo de fechamento pode permitir que a porta seja aberta enquanto um elemento de carregamento estiver próximo à abertura e, em seguida, a porta poderá ser fechada automaticamente à medida que o elemento de carregamento se afasta. Os insetos são liberados em uma corrente de ar, normalmente soprando através do recipiente, e são transportados pela corrente de ar em direção a um ponto de aterrissagem, que serve como área de coleta. A área de coleta pode ser a superfície de uma correia transportadora em movimento. A área de coleta pode ser uma placa no transportador ou uma placa que é movida de alguma outra maneira, digamos com pistões.
[184] A placa pode ser de vidro. Como alternativa, as placas de superfície podem ter orifícios para deixar o ar passar por elas, sendo pequenos o suficiente para que o inseto não caia. As superfícies também podem ser fixadas de maneira a um transportador que permita virar a placa ou vibrar a superfície. Virar a placa permite esvaziá-la em um recipiente sem precisar de sucção.
[185] Pressão negativa pode ser aplicada atrás da área de coleta, para que a corrente de ar não fique muito turbulenta ao redor da área de coleta. O agente imobilizador, como ar fresco, dióxido de carbono ou amônia, pode ser aplicado aos insetos no fluxo de ar, para imobilizar os insetos antes da aterrissagem, ou a área de aterrissagem pode ser resfriada, para imobilizar os insetos depois de pousarem.
[186] Como explicado, em uma modalidade, a classe desejada de insetos é coletada. Em outra modalidade, a classe indesejada de insetos é coletada e o restante é deixado no transportador para empacotamento. Se os insetos já estiverem classificados, a classificação poderá ser realizada para controle de qualidade. Os contaminantes identificados podem ser removidos ou o número de contaminantes pode ser contado e, se atingir um limite, o lote inteiro pode ser descartado. Em casos limítrofes, podem ser fornecidas coordenadas dos insetos contaminantes para permitir que um operador decida se vale a pena salvar o lote.
[187] Então, se o limite de controle de qualidade for atingido, o lote inteiro será simplesmente empacotado como está.
[188] Agora é feita referência à Fig. 4, que ilustra uma fonte de inseto 60, uma fonte de pressão de ar 62 para conduzir insetos para uma corrente de ar através do tubo 64 e do funil 66, passada a câmera 68 e para a área de coleta 70, aqui uma placa. A câmera 71 visualiza abaixo da placa. A placa se move em um sistema de propulsão 72 passada pelas câmeras 74, 76 e 78 em ângulos diferentes, passando pelo braço de coleta de fêmeas 80 e para o braço de coleta geral 82, que coleta os insetos desejados, aqui machos, no frasco de coleta 84.
[189] O funil 66 é para orientação da corrente de ar. O funil pode ser conectado a um sistema de acionamento, como um trilho linear com servo motor, para permitir abaixar e elevar o funil exatamente acima da placa de mosquito na área de coleta 70, com base na detecção da localização da placa.
[190] A câmera 71 pode ser a detecção de coordenadas do objeto, para contar o número de insetos na placa e, assim, acionar a remoção da placa quando estiver cheia e a substituição por uma nova placa.
[191] O braço de coleta geral 82 pode ser um dispositivo de sucção ou outro fluxo de ar, como um exemplo do anel de sucção de Bernoulli, para criar fluxo de sucção para levantar os mosquitos e guiá-los em direção ao frasco de coleta 84. As fontes de pressão de ar 86 podem fornecer uma corrente de ar e a fonte de pressão de ar 88 de cima pode aplicar o efeito Bernoulli em um anel de venturi. A sucção pode ser operada continuamente durante o processo de seleção e uma válvula pode ser fechada entre a coleta de lotes individuais de insetos.
[192] Para serem fotografados de maneira eficaz, os insetos devem estar na vertical e não agrupados. O uso de uma corrente de ar em vez de apenas derramar os insetos do recipiente pode ajudar. Além disso, o local de coleta pode estar se movendo à medida que os insetos são dispensados. Além disso, a área de pouso pode ser vibrada para impedir que os insetos se amontoem uns sobre os outros. Outra maneira de separar os insetos pode consistir em aquecer levemente a área de coleta para que os insetos se afastem um do outro.
[193] O agente imobilizador pode ser liberado em uma área confinada de imobilidade no transportador móvel, por exemplo, uma região demarcada formada por paredes de funil que canalizam os insetos do ponto de liberação até o ponto de coleta. O fluido de imobilização também pode ser concentrado dentro da área do funil.
[194] Como alternativa ao fluido de imobilização, a área de coleta, por exemplo, uma placa de amostra ou correia transportadora, pode ser refrigerada eletronicamente. Por exemplo, as unidades de refrigeração peltier podem ser usadas.
[195] O mecanismo de transporte 72 pode ser uma correia transportadora e, nas modalidades, pode fornecer uma superfície de resfriamento. Nas modalidades, a área de imobilização pode estar ao longo do transportador e pode ser dividida em duas ou mais áreas separadas. Os insetos chegam à primeira área e, quando a primeira área está cheia, passam para a segunda e as áreas subsequentes para classificação, seleção, alimentação e semelhantes.
[196] O sistema de visão 35 pode ser constituído por câmeras 68, 71, 74, 76, 78, em vários locais de geração de imagem ao redor do transportador para fornecer imagens dos insetos imobilizados de diferentes ângulos e sobrepor-se entre as imagens. Agora é feita referência à Fig. 5, que mostra duas câmeras 100 e 102 e se sobrepõe à área 104 entre seus campos de visão. A sobreposição entre as câmeras pode permitir o acompanhamento de um determinado inseto entre diferentes locais de geração de imagem, de modo que um inseto em particular possa ser classificado e acompanhado para um local de seleção onde este pode ser selecionado mecanicamente com base no resultado da classificação. Ângulos diferentes auxiliam na geração de imagens de insetos, fornecendo verificações cruzadas entre as diferentes vistas e fornecem uma solução para insetos em posições difíceis, difíceis de trabalhar usando uma única câmera olhando de cima. O rastreamento pode ser usado para identificar qualquer movimento dos insetos na superfície e garantir que os insetos cheguem à estação de seleção com coordenadas conhecidas que possam ser correlacionadas com uma classificação. O rastreamento pode ser realizado após a detecção e classificação dos mosquitos, pelas câmeras mostradas ou por outras câmeras dedicadas, e um processo de calibração da câmera pode ser usado para sincronizar as coordenadas da câmera.
[197] Agora é feita referência à Fig. 6, que mostra uma vista de cima de uma placa 110 com dois insetos 112 e 114, cada um com uma classificação M ou F e coordenadas. As coordenadas de mosquito em relação às coordenadas da bandeja são transferidas entre as câmeras de classificação e a câmera 106 que guia o braço de extração robótico de fêmeas 80.
[198] Agora é feita referência à Fig. 7, que é a mesma que na fig. 5, exceto que uma pré-classificação é realizada usando uma câmera de pré-classificação 120 que tem uma visão dos insetos emergentes da fonte de insetos. A câmera 71 pode contar o número de insetos que chegam. A pré-classificação pode permitir a remoção de todos os insetos indesejados, de modo que nenhuma seleção seja necessária no transportador.
[199] Agora é feita referência à Fig. 8, que é uma modalidade na qual os mosquitos são primeiro imobilizados na área/câmara de imobilização dentro do funil 66, e não há necessidade de qualquer processo de seleção. Nesta modalidade, a suposição é que os mosquitos já estão classificados, de modo que todos aqueles que chegam na área de imobilização são do mesmo gênero. Houve um processo de pré-seleção dentro do compartimento de criação, conforme Fig. 7, ou todas as pupas eram somente pupas machos etc. A câmera 71 na área de imobilização pode contar o número de mosquitos que chegam. Quando um limiar é atingido, um gatilho é iniciado e a placa, ou bandeja ou até uma estrutura semelhante a uma rede com limites quadrados, movimenta-se no sistema de transporte. Uma fila de bandejas pode se formar e quando a primeira bandeja de uma fila atinge a estação de carregamento no braço de sucção 82, o transportador pode parar ou a placa pode ser descarregada do transportador e o sistema de carregamento carrega os mosquitos de uma só vez com uma unidade de sucção de grande diâmetro, mas é possível ter uma unidade menor conectada a um braço robótico X-Y que pode ser potencialmente guiado por uma câmera e realizar a sucção de mosquitos um após o outro. Os mosquitos são então carregados em um cartucho 84. O carregamento é realizado soprando os mosquitos da rede, por sucção de cima ou por sopro de ar por baixo ou por uma combinação. O cartucho 84 pode ter uma porta com um eixo, de modo que o tubo de alimentação 124 seja inserido no cartucho para abrir a porta. Após a conclusão do sopro, o tubo 124 é movido para cima e a porta se fecha automaticamente. O cartucho é retirado e outro cartucho vazio é trazido, enquanto outra bandeja com mosquitos também é colocada sob a unidade de carregamento. A bandeja vazia é então movida com o transportador e pode ser limpa automaticamente dispensando água de cima ou manualmente e devolvida para reutilização na estação de imobilização designada.
[200] A classificação da imagem pode envolver a obtenção de extrações de recursos das diferentes câmeras. Várias câmeras significam uma visão multidimensional do mesmo recurso e, portanto, podem tornar a classificação resultante mais confiável.
[201] Como discutido acima, as classificações podem ser obtidas separadamente de diferentes câmeras ou de diferentes recursos, e uma regra de classificação pode ser usada para decidir entre diferentes classificações do mesmo inseto. Por exemplo, a tabela a seguir fornece uma política de decisão para duas redes neurais que trabalham em uma imagem de inseto. Será notado
[202] Conforme mostrado na tabela, se duas redes neurais diferentes observam o mesmo mosquito, cada uma usando uma imagem diferente, a precisão na previsão de fêmeas é aumentada, se o uso de uma regra para declarar um objeto é uma fêmea, se algum dos dois modelos afirma que é uma fêmea.
[203] No exemplo, a precisão para realmente detectar uma fêmea é 90%, na verdade detectar machos é 80% e prever falsamente um macho é 10% enquanto prever falsamente uma fêmea é 20%. No entanto, a remoção de todas as fêmeas detectadas sob essa regra fornece precisão de 99%, ou seja, onde as classificações são macho e fêmea, a regra de reter qualquer inseto para o qual todas as classificações são machos e remover qualquer inseto para o qual qualquer classificação é fêmea fornece resultados muito precisos.
[204] Se a regra usada for a de que um mosquito é declarado como fêmea, se algum dos modelos decidir que um inseto específico é uma fêmea, a precisão das fêmeas aumentará. Um módulo de sincronização pode usar dois ou mais modelos, como Redes Neurais, cada um recebendo uma imagem diferente do mesmo mosquito e câmeras podem estar no mesmo ângulo, mas um localizado onde os mosquitos emergem e outro onde eles são derrubados em uma superfície e/ou câmeras podem estar localizadas em ângulos diferentes em torno de uma superfície com mosquitos, para visualizar o mesmo mosquito em ângulos diferentes. Cada câmera pode executar o rastreamento para fornecer coordenadas atualizadas para a próxima câmera.
[205] Agora é feita referência às Figuras 9A, 9B e 10, que ilustram um método de classificação baseado na fusão de dados de câmeras em que uma das câmeras é uma câmera de infravermelho. A figura 9A mostra as características da cabeça de um mosquito macho. A figura 9B mostra as características equivalentes de um mosquito fêmea e a Fig. 10 ilustra um fluxograma de um método de uso dos recursos nas Figuras 9A e 9B para classificação dos insetos nas classes macho e fêmea.
[206] Uma possível sincronização entre câmeras é a fusão de dados de câmeras com o mesmo mosquito em seu campo de visão, enquanto cada câmera possui uma lente espectral diferente.
[207] Por exemplo, pode haver duas câmeras, uma câmera infravermelha e outra óptica.
[208] Criar uma fusão entre a saída da câmera aumenta a precisão do sucesso da previsão de gênero.
[209] O inseto pode ser detectado pela câmera óptica e, em seguida, a câmera infravermelha pode fornecer dados sobre a temperatura do objeto em diferentes áreas, e as informações adicionais aumentam a precisão da previsão do resultado.
[210] Comparar as Figuras 9A e 9B mostra que a área além da cabeça pode render uma área maior com temperatura mais alta para um macho do que para uma fêmea.
[211] Portanto, uma vez que o mosquito é detectado 130 e a cabeça é localizada 132, a detecção de uma câmera térmica pode identificar a temperatura acima da área da cabeça 134 e aumentar a precisão da classificação macho/fêmea.
[212] Nas modalidades, em vez de uma corrente de ar, os insetos podem ser apresentados na área de coleta por um braço robótico que coloca os insetos na placa etc. Os insetos podem ser colocados geometricamente para encher a placa de maneira eficiente. Os insetos podem ser colocados em um local que é estacionário no momento ou que já esteja em movimento. Se a placa for estacionária, o preenchimento da placa poderá desencadear movimento.
[213] Nas modalidades, a sucção pode ser fornecida no lado oposto da placa, de modo a criar diferenças de pressão entre os dois lados da placa onde os mosquitos estão, para apoiar o fluxo de ar através da placa. Sem essa sucção, pode haver contrapressão causando turbulência.
[214] Agora é feita referência à Fig. 11, que ilustra uma estação de alimentação 140. Ao longo do transportador 72, pode ser fornecida uma estação de alimentação 140, que é uma região ligeiramente mais quente que o resto do transportador, para que os insetos possam se alimentar, mas não voem para longe. A água açucarada, ou seja, embebida em uma folha 141, pode ser fornecida através de uma configuração em rede 142 em uma região que é substancialmente livre do agente imobilizador ou de resfriamento. O transportador em geral pode, por exemplo, ser mantido em ou abaixo de seis graus e a área de alimentação acima de seis graus. O uso de placas pode ajudar a transportar um grupo de insetos para uma área de alimentação ou estação de alimentação. As folhas embebidas em água com açúcar podem ser substituídas e a água com açúcar pode se espalhar para qualquer ponto do transportador com assistência.
[215] O uso de estações de alimentação pode resolver o problema de carregar mosquitos nos cartuchos antes de alimentá-los e garantir que os insetos sejam fortes o suficiente antes de serem liberados.
[216] Agora é feita referência à Fig. 12, que é um diagrama de blocos simplificado de um sistema de controle para uma fábrica automatizada de criação de insetos de acordo com as presentes modalidades. Um computador central 150 possui módulos para controle de alto nível 152, gerenciamento e incubação de ovos 154, gerenciamento de larvas 156, gerenciamento de pupas 158, detecção e classificação 160 e seleção e empacotamento 162. O computador possui interface de usuário de módulos de entrada 164, câmeras de rastreamento 166, câmeras de seleção de sexo 168, sistema de extração ou sucção de machos 170, controles do transportador 172 e controle do braço robótico 174. Para entrada/saída, também existem sensores de bandeja de ovos 176, acionadores de bandeja de ovos 178, sensores de bandeja de ovos 180, sensores de bandeja de larva 180, acionadores de bandeja de larva 182, sensores de bandeja de pupa 184 e acionadores de bandeja de pupa 186.
[217] Agora é feita referência à Fig. 13, que ilustra um sistema de bandeja de ovos 190. Os mosquitos fêmeas são incentivados a pôr ovos em uma bandeja de ovos que enche de água. Dentro de uma área de temperatura controlada 192, os insetos são providos de uma área de alimentação 194 e de uma bandeja substituível 196 na qual depositam seus ovos. A bandeja substituível pode ter uma inclinação interna para facilitar a drenagem da água para um tubo de saída 198 que leva a uma bandeja de larva. O papel 200 pode ser fornecido para os mosquitos depositarem seus ovos e uma entrada de água 202 e a válvula associada 204 permitem que a água seja fornecida à bandeja. Um sensor de distância 206, que pode ser um laser ou ultrassônico ou outro sensor de proximidade, detecta o nível de água atual e o nível de água é gradualmente aumentado à medida que mais ovos são postos. Os ovos são geralmente depositados na beira da água e tendem a chocar após serem cobertos por água. A bandeja pode ter uma superfície antiaderente para impedir que os mosquitos prendam os ovos à superfície da bandeja.
[218] Agora é feita referência à Fig. 14, que é um fluxograma simplificado que mostra a operação do módulo de gerenciamento de ovos. O processo começa com um gatilho para iniciar o processo de coleta de ovos -210. Uma válvula de entrada é aberta e as bandejas se enchem de água - 212. Os ovos são depositados e a água atinge o nível dos ovos - 214. A bandeja de ovos drena 216 para uma bandeja de larvas dimensionada para permitir nadar e alimentar ativamente larvas de insetos debaixo d'água, como as larvas são ativas, diferentemente dos ovos e das pupas. Um gatilho para a coleta dos ovos pode ser baseado no tempo desde que os adultos entraram na gaiola para começar a postura. Como alternativa, uma câmera pode identificar uma cesta de ovos na beira da água.
[219] Um sensor pode ser acionado quando a água atingir o nível dos ovos. Quando a distância diminui à medida que a água enche e atinge um certo nível, o controlador pode emitir um gatilho de que a água atingiu os ovos.
[220] A água é drenada 218 até que um nível predefinido seja atingido 220 e, em seguida, a entrada da bandeja de ovos, a saída da bandeja de ovos e a entrada da bandeja de larvas estão todas fechadas - 222. Finalmente, na caixa 224 são feitos os preparativos para o próximo ciclo. A bandeja de larva pode ter orifícios de drenagem superiores para lidar com o excesso de água proveniente das bandejas de ovos.
[221] Em seguida, a bandeja de larva ou a bandeja de ovos é drenável de maneira controlável para uma bandeja de pupa. A bandeja de pupas foi projetada para flutuar na superfície e organizada para a coleta de adultos emergentes.
[222] A drenagem automática da água entre a bandeja de ovos ou larvas e a bandeja receptora pode levar em consideração a existência de diferentes volumes de água em cada bandeja e, portanto, as bandejas podem incluir orifícios superiores da pia para compensar o excesso de água. Além disso, o módulo pode gerenciar e controlar várias bandejas - fontes e pias, e então o computador pode abrir automaticamente a drenagem correta da bandeja de ovos/larvas (válvula) e, antes disso, abrir automaticamente a válvula de entrada da bandeja receptora.
[223] Em modalidades, a bandeja de larva intermediária pode ser dispensada, a bandeja de ovos drenando diretamente para a bandeja de pupa.
[224] Agora é feita referência à Fig. 15, que ilustra uma bandeja de pupa disposta dentro de um sistema de coleta de insetos para alimentar insetos recém-nascidos no sistema de classificação e seleção. A bandeja de pupas 230 fica dentro de um compartimento de criação em forma de funil 232, onde os sopradores 234 garantem a passagem de ar para remover os insetos que passam pela câmera 236 para dentro do tubo 238.
[225] A orientação dos insetos para incubação pode ser realizada soprando ar da parte inferior do piso/superfície do compartimento de criação.
[226] O compartimento de criação 232 tem acesso para inserir a bandeja de pupas 230 manual ou automaticamente. Assim, uma bandeja é movida para fora em outro sistema de transporte, retirada e outra bandeja pode ser inserida dentro, usando sistemas de transporte que podem mover uma pequena bandeja em direção a uma posição específica. Em algumas modalidades, o enchimento de água com pupas pode ser realizado automaticamente.
[227] As câmeras 240 podem ser localizadas dentro da área em que os mosquitos estão, por exemplo, dentro do compartimento de criação para a etapa de detecção e classificação de mosquitos durante a emergência, ou podem ser localizadas fora, mantendo um campo de visão claro, por exemplo, com superfície transparente do funil ou acima e fora do transportador na outra seção.
[228] A vantagem de localizar as câmeras do lado de fora, conforme ilustrado, é a facilidade de manutenção, além de garantir que os mosquitos à medida que surgem não ocultem a lente da câmera.
[229] O módulo de classificação de imagens agora é considerado.
[230] O módulo Detecção e Classificação de Objetos é genérico e pode ser adaptado para as diferentes modalidades físicas:
[231] A arquitetura pode usar imagens estáticas ou quadros de vídeo como entrada e pode ser sincronizada entre as câmeras para aumentar a resolução. • Cada câmera pode ser câmera hiper ou multi- espectral/IR/Visível • Para algumas câmeras, existe um campo de visão comum e para outras não (captura local diferente no sistema mecânico).
[232] Supondo que tenhamos: l câmeras, n últimos quadros e m mosquitos detectados, a situação mostrada em relação à Fig. 16 é alcançada. 1) DETECÇÃO/RASTREAMENTO: Todos os últimos n quadros completos de cada uma das câmeras são processados pelo bloco de detecção/rastreamento, e uma lista de recortes de imagem é exibida: Assim, c1(t), c1(t-1),... são os últimos cortes (pequenas imagens) de cada câmera. No primeiro quadro, um algoritmo de detecção será usado e, posteriormente, em um algoritmo de rastreamento. Caso o rastreamento falhe, o algoritmo de detecção pode ser aplicado novamente. Para objetos detectados no quadro, para os próximos n quadros e para esses objetos, o algoritmo de rastreamento é usado. 2) SINCRONIZAÇÃO DE MOSQUITO: Todos os cortes são sincronizados entre as câmeras. A saída deste bloco é novamente os últimos cortes de cada câmera, mas com os índices correspondentes: c1 na câmera # x é o mesmo mosquito que em c1 na câmera # y. 3) CLASSIFICAÇÃO DE IMAGEM ÚNICA: Cada um dos cortes está sendo classificado (macho/ fêmea). Este bloco gera a previsão ou recursos adicionais usados para a previsão: f1(t), f1(t-1),... para cada corte.
[233] Essa arquitetura genérica permite que o algoritmo termine neste momento e forneça a previsão de gênero ou avance para a próxima etapa: 4) CLASSIFICAÇÃO DE ALTO NÍVEL: Um classificador de alto nível emprega todas as informações de cada mosquito (dos n quadros anteriores) e produz uma decisão final (macho/ fêmea): p1, p2, ..., pm.
[234] O histórico de quadros pode ser usado para dar uma dimensão de tempo às informações. Por exemplo, informações de alto nível sobre a emergência de insetos podem ser obtidas a partir de uma sequência de quadros ao longo do tempo do mesmo inseto durante os vários minutos do processo de emergência.
[235] Agora é feita referência ao bloco de sincronização do Mosquito, que funciona com base nos seguintes métodos: - Calibração da câmera (no caso em que as câmeras compartilham o mesmo campo de visão) - Ordem de aparência, por exemplo, onde locais diferentes no sistema mecânico preservam a ordem de chegada. - Um controlador pode receber uma notificação de uma primeira câmera sobre o gênero do mosquito e, quando este voa, algo possivelmente detectado por outra câmera em um local diferente. Depois, outra câmera vê o mosquito chegando ao seu campo de visão. Com base no atraso entre os dois eventos, é possível sincronizar os mosquitos nas duas câmeras.A rede siamesa pode verificar se dois mosquitos de câmeras diferentes e não sobrepostas são os mesmos
[236] As implementações dos vários blocos podem usar algoritmos de acordo com a tabela a seguir:
[237] Agora é feita referência à Fig. 17, que ilustra a identificação da chegada de um novo inseto em um novo quadro. A figura 17 mostra uma sequência de dois quadros com um fundo constante e de tempos em tempos um novo objeto (um mosquito) aparece no fundo. Um terceiro quadro é gerado subtraindo o novo quadro do quadro antigo.
[238] A detecção é mais fácil do que o problema clássico de detecção de objeto em uma imagem e pode ser baseada em uma operação de morfologia nas diferenças de imagem.
[239] As etapas possíveis podem incluir: Denotar diff como a imagem binária de diferente entre dois quadros adjacentes. Permitir que diff_open seja a imagem após aplicar a abertura morfológica no diff Armazenar localizações dos n componentes mais altos conectados do diff_open
[240] Se esses locais forem consistentes por pelo menos m mais quadros, considere-o como um novo mosquito.
[241] Em relação à classificação, é possível pesquisar, não para um inseto como um todo, mas especificamente para a área da cabeça com a antena do mosquito, pois essa é a parte que é diferente entre o macho e a fêmea.
[242] Agora é feita referência à Fig. 18, que é um diagrama esquemático de um aparelho de seleção e empacotamento, por simplicidade, que não mostra o aparelho de resfriamento. As áreas de incubação 250 levam às áreas de imobilização 252, onde as placas são recebidas dos racks 254 usando propulsão 256 e se movem da área de imobilização para a área de extração de fêmeas 258 e depois para a área de extração de macho 260. Um sistema de transporte separado 264 move os cartuchos vazios e cheios e um sistema adicional leva as placas vazias 268 de volta ao começo. Um quarto sistema de transporte 270 gerencia as bandejas de pupa, incluindo a pré-seleção 272.
[243] Agora é feita referência à Fig. 19, que mostra uma placa 280 com um invólucro 282 e uma abertura superior 284. É possível ter a placa inteira (ou parte) na qual os mosquitos pousam, coberta por uma tampa com um fechamento que é aberto quando os mosquitos pousam na superfície e fechado mais tarde, por exemplo, quando ele se afasta dessa posição ou quando um acionador fecha o fechamento sob comando.
[244] Uma vantagem é que, em vez de manipular e transportar placas abertas com mosquitos vivos entre as estações, é possível transportar placas com invólucros e, quando necessário, por exemplo, na estação de seleção robótica, o invólucro pode estar aberto e as fêmeas podem ser extraídas. Dessa forma, um grande número de placas pode ser transferido, por exemplo, para uma área não resfriada e, em seguida, trazido novamente para a seleção robótica e empacotamento, quando necessário.
[245] A placa 280 é nesta modalidade uma superfície para mosquitos em pé com uma rede no fundo e um invólucro 282 com uma abertura que pode ser aberta ou fechada automaticamente entre as estações.
[246] A figura 20 mostra o sistema da fig. 18 de uma perspectiva mais baixa. O tubo 290 pode fornecer sucção de ar sob as placas para criar diferenças de pressão para garantir o fluxo de ar através da câmara de imobilização, evitando turbulência. A entrada de ar 292 pode fornecer uma fonte para soprar os insetos.
[247] A figura 21 é uma vista em perspectiva do lado de cima do mesmo sistema. Um sistema de 8 metros de comprimento e mais de 2 metros de largura pode ter uma seleção e capacidade de empacotamento para 150.000 mosquitos por dia.
[248] As Figuras 22A e 22B são uma vista de cima, mostrando a seta 294. A seta 294 representa a direção geral do processo de fluxo - uma bandeja de pupas chega e é movida de maneira controlável em direção ao compartimento de incubação vazio que está aguardando. O computador gerencia qual compartimento de incubação está vazio e precisa ser reabastecido e que ainda está em andamento com a incubação de mosquitos e o pouso na placa de rede na área de imobilização. Uma vez que a rede está cheia, ela é movida para o próximo sistema de transporte em direção a outras estações.
[249] A figura 23 é um diagrama do compartimento de incubação e da área do funil.
[250] A figura 24 é uma seção transversal do compartimento de incubação e da área de funil da Fig. 23.
[251] A figura 25 é um detalhe do gerenciamento da bandeja de pupa. A área 300 possui um mecanismo, por exemplo, baseado em pistões, que move as bandejas de pupas perpendicularmente de um transportador a 90 graus em direção aos compartimentos de emergência. Uma unidade de sucção 302 está localizada abaixo da área da placa, para sugar suavemente o ar e ajudar a criar uma diferença de pressão entre acima e abaixo da área da rede, a fim de garantir que o ar flua para baixo através da rede, sem (ou minimizando) turbulências na superfície da rede onde os mosquitos pousam. A área 304 tem um mecanismo, novamente, por exemplo, baseado em pistões, que movem a bandeja de mosquitos adultos perpendicularmente de baixo do funil em direção ao sistema de transporte para tratamento adicional.
[252] Agora é feita referência à Fig. 26, que ilustra bandejas de larva nas quais os mosquitos crescem como larva. Quando a maioria já é pupa, eles são transferidos para a unidade de pré-seleção automática. Como alternativa, eles podem ser liberados automaticamente em bandejas de pupa separadas e, daí, para os compartimentos de incubação, digamos, sem pré-classificação.
[253] As pupas são derramadas da bandeja de larvas 306 para as bandejas de pupas 308 e 310. A primeira água excedente pode derramar, para uma bandeja dedicada ou diretamente para a pia, e então o sistema pode propagar a larva da bandeja de larvas para coletar as larvas automaticamente, após o qual o sistema de transporte pode se mover e levar a bandeja de machos 308 para coletar pupas machos e, em seguida, potencialmente novamente, esta se moverá para coletar as pupas fêmeas na bandeja de fêmeas 310.
[254] As Figuras 27 e 28 ilustram o derramamento de água com larva ou pupa a partir de uma bandeja superior para abaixar as bandejas em um sistema de transporte. Note-se que a água pode ser derramada em vez de ser sugada.
[255] O processamento de imagem pode ser usado para manipular automaticamente os acionadores para permitir que três linhas de pupa/larva desçam lentamente, mantendo uma distância entre cada linha, e quando cada linha chega ao fundo, esta é derramada na próxima bandeja à espera. Uma vez feito, mais pupa é derramada de cima.
[256] Várias maneiras podem ser usadas para alcançar o resultado. Em uma modalidade, uma métrica baseada em imagem pode representar a quantidade de separação entre as pupas de machos e de fêmeas.
[257] Uma opção envolve a detecção de duas linhas na imagem usando uma transformação hough, que recebe uma imagem como entrada e retorna a linha.
[258] Uma segunda opção é detectar dois clusters (de objetos pretos) com base em k-means - e emitir a localização do cluster.
[259] Com essa métrica disponível, a maximização é agora necessária.
[260] A maximização pode ser alcançada treinando uma rede neural que obtém como entrada a métrica atual e retorna comandos para afetar o fluxo de água.
[261] Uma alternativa é usar um padrão constante que, alternadamente, abra os espaços inferior e superior e usa os locais e o espaçamento da linha para aumentar/diminuir o tempo em que cada espaço entre os óculos é aberto/fechado.
[262] Agora é feita referência à Fig. 29, que ilustra uma modalidade na qual uma rolha móvel 320 é usada para aumentar a produtividade e facilitar a automação. Novamente, o processamento de imagens pode ser usado para identificar uma linha superior de pupas, que é a linha fêmea. A linha é identificada como descrito em relação às Figs. 27 e 28. No caso de usar o k-mean para detectar os clusters, a rolha 320 pode ser inserida entre as alturas dos dois clusters. Uma vez que a linha é detectada, o vazamento de água pode parar e um comando é enviado para trazer a rolha 320 para a altura correta, que está logo abaixo da altura da linha, e ser inserida, como mostrado.
[263] A rolha fornece um método de pré-seleção com base no tamanho diferencial entre pupas macho e fêmea. A rolha é mecânica e se move em um eixo X-Z.
[264] Referindo-se também ao fluxograma na Fig. 30, uma vez que as linhas são criadas pela primeira vez, a altura da linha superior (fêmea) pode ser detectada. Em seguida, a altura da inclinação Z é ajustada para alguns mm (ou cm) abaixo da linha superior. A rolha é inserida ao longo do eixo X e, em seguida, a água é derramada lateralmente, apenas acima da linha superior, fazendo com que todas as pupas sejam lavadas, enquanto a rolha impede que a água chegue até os machos. Então, se necessário (se, por exemplo, também houver uma fileira de larvas), outra rolha poderá ser colocada logo abaixo da linha do meio e, da mesma forma, os machos serão liberados para o lado onde podem ser coletados. Os machos coletados podem então ser despejados ou usados como o recipiente de pupa que se move no transportador para a próxima estação.
[265] Em outra modalidade (não desenhada), uma placa de seleção pode ser girada em seu eixo, por exemplo, 90 graus ou 180 graus para suportar a descarga das pupas fêmeas e, em seguida, machos e, se necessário, larva.
[266] Pode haver duas rolhas no mesmo eixo Z com dois trilhos. Pode-se coincidir com a largura para impedir que as fêmeas sejam coletadas quando a água é derramada de cima, separando-se entre a linha de fêmeas e a linha de machos, e a outra, para identificar a linha média, de machos, pode ser inserida logo abaixo, com uma largura que pode parar os machos misturando com larva.
[267] Em outra modalidade (não desenhada), em vez de usar duas rolhas diferentes, pode ser usada uma rolha que pode ajustar sua largura, por exemplo, com uma construção semelhante à de um balão flexível como elemento de stent. O tamanho pode ser ajustado para parar as fêmeas ou parar os machos, conforme desejado.
[268] Pré-seleção significa que a massa de insetos mais adiante no processo é de cerca de 90% do sexo macho, de modo que uma seleção adicional pode levar a uma pureza muito maior, com o objetivo de 1: 250.000.
[269] A figura 31 ilustra o gerenciamento de pupas. As bandejas de pupa cheias chegam 340 no compartimento de emergência 342, onde os insetos emergem e são canalizados para as placas 346 para seleção e embalagem etc. As bandejas de pupa usadas são levadas para reutilização 344 como novas bandejas. Múltiplas bandejas podem ser fornecidas ao longo de um único caminho, mas se todas estiverem surgindo ao mesmo tempo, talvez elas precisem estar na unidade de emergência ao mesmo tempo. A figura 32 mostra uma modalidade com várias unidades de emergência para que várias bandejas de pupa que estão chocando ao mesmo tempo possam ser acomodadas.
[270] A figura 33 é um detalhe do braço de sucção 82 para pegar mosquitos machos das bandejas e colocá-los em cartuchos. É usada uma combinação de placas móveis em um trilho, em oposição a um transportador comum, e a sucção dos insetos nos cartuchos usando um dispositivo de sucção (por exemplo, venturi) em vez de deixá-los cair. Opcionalmente, um soprador de baixo pode suportar o sopro dos mosquitos em direção aos cartuchos. Os cartuchos podem ser mantidos abertos se estiverem sob refrigeração e fechados posteriormente, ou podem ser fechados automaticamente conforme discutido acima.
[271] A figura 34 é um detalhe das placas 70, mostrando um elemento líquido 350 ou semelhante com orifícios em um elemento de suporte 352. O desenho permite a rápida substituição das peças da placa para limpeza, etc.
[272] Agora é feita referência às Figuras 35 a 40, que ilustram uma modalidade na qual cada placa ou rede é fornecida acima da área emergente. Novamente, é fornecido um fluxo contínuo de insetos.
[273] Os mosquitos emergem em um funil com sucção ascendente suave (por exemplo, 0,5 - 1 m/s) para apoiar o fluxo de mosquitos em direção à rede.
[274] É preferencial ter a rede o mais próximo possível da bandeja de incubação, mas também pode ser localizada mais alta.
[275] Um sensor (por exemplo, câmera) localizado acima, pode acionar o evento para a transferência da rede ou placa em direção a uma área de imobilização. Nesta modalidade, a área de imobilização não precisa ser uma área fechada, mas simplesmente uma área onde o ar frio está sendo inflado na rede ou placa que segura os mosquitos.
[276] A placa é então transferida para um sistema de transporte e é movida para tratamento adicional - como classificação e extração de fêmeas e/ou machos, como nas outras modalidades.
[277] A figura 35 mostra uma área de incubação 370, onde os mosquitos eclodem e depois se movem para cima e se apegam à rede. A rede é movida para fora 374 e virada sobre 376 para que os mosquitos fiquem em pé. A tampa pode ser removida 378 se houver, e a imobilização, a seleção mecânica e a colocação nos cartuchos permanecem inalteradas.
[278] A figura 36 é um detalhe da Figura 35. Uma bandeja de pupas 380 é trazida para a área de incubação. Os mosquitos eclodem e voam em direção à rede 382. Uma estrutura ou montagem 384 segura a rede e permite a conexão ao sistema de transporte. Opcionalmente, uma cobertura 386 é colocada acima para garantir que os mosquitos acordados não escapem.
[279] A figura 37 é um outro detalhe da Figura 35. Uma unidade de sucção 388 cria uma diferença de pressão para suportar o fluxo de ar frio de cima através da rede. O transportador 390 leva as placas para a próxima seção.
[280] A figura 38 é um outro detalhe da Figura 35 mostrando a rede sendo lançada para esvaziar mosquitos em um cartucho. A rede de superfície é lançada 392 imediatamente antes de os insetos serem derrubados. Alternativamente, os insetos podem primeiro ser derrubados e depois a rede lançada.
[281] A figura 39 é um diagrama que mostra posições sucessivas quando a rede é virada.
[282] Espera-se que, durante a vida de uma patente que amadurece a partir deste pedido, muitas tecnologias relevantes de seleção, visão e aprendizado de robôs serão desenvolvidas e os escopos dos termos correspondentes se destinem a incluir todas essas novas tecnologias a priori.
[283] Os termos “compreende”, “compreendendo”, “inclui”, “incluindo”, “tendo” e seus conjugados significam “incluindo, mas não se limitando a”.
[284] O termo “consistindo em” significa “incluindo e limitado a”.
[285] Conforme aqui usado, a forma singular “um”, “uma” e “o/a” incluem as referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Por exemplo, o termo “um composto” ou “pelo menos um composto” pode incluir uma pluralidade de compostos, incluindo suas misturas.
[286] Entende-se que certas características da invenção, que são, para maior clareza, descritas no contexto de modalidades separadas, também podem ser fornecidas em combinação em uma única modalidade. Inversamente, várias características da invenção, que são, por uma questão de brevidade, descritas no contexto de uma única modalidade, também podem ser fornecidas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada ou como adequadas em qualquer outra modalidade descrita da invenção. Certas características descritas no contexto de várias modalidades não devem ser consideradas características essenciais dessas modalidades, a menos que a modalidade seja inoperante sem esses elementos.
[287] Embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com as modalidades específicas da mesma, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão evidentes para os especialistas na técnica. Por conseguinte, pretende-se abraçar todas essas alternativas, modificações e variações que se enquadram no espírito e no amplo escopo das reivindicações anexas.
[288] Todas as publicações, patentes e pedidos de patente mencionados nesta especificação são aqui incorporados na sua totalidade por referência na especificação, na mesma extensão como se cada publicação, patente ou pedido de patente individual fosse específico e individualmente indicado para ser incorporado aqui por referência. Além disso, a citação ou identificação de qualquer referência neste pedido não deve ser interpretada como uma admissão de que essa referência está disponível como técnica anterior à presente invenção. Na medida em que os títulos das seções são usados, eles não devem ser interpretados como necessariamente limitativos.
Claims (39)
1. Método para fornecer insetos para classificar insetos para selecionar em classes ou para controle de qualidade de insetos selecionados compreendendo: fornecer os insetos em um recipiente (30,50) com uma abertura que pode ser fechada; liberar os insetos em um fluxo de ar para um funil (66), o fluxo de ar e o funil (66) transportando os insetos para um local de coleta, os insetos sendo coletados em uma superfície transportável de um transportador (32,72) em movimento; aplicar agente imobilizador aos insetos no local de coleta, para assim fornecer insetos estacionários para a referida seleção ou controle de qualidade; o método caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar um gradiente de pressão através da referida superfície porosa, o referido gradiente de pressão para garantir o fluxo de ar e evitar turbulência; e os insetos sendo transportados na referida superfície transportável a partir do referido local de coleta; em que a superfície transportável é porosa.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido agente imobilizador é um membro do grupo que consiste em ar resfriado, dióxido de carbono e amônia, e um agente aplicado à referida superfície de coleta.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o agente imobilizador é liberado no referido funil (66) para fornecer uma área confinada de imobilidade, e o referido local de coleta está em um transportador (32,72) em movimento, a área confinada podendo ser aberta para permitir o transporte dos referidos insetos a partir da mesma.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer vários locais de imagem ao redor do referido transportador (32,72) para fornecer imagens dos referidos insetos imobilizados para classificação.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer sobreposição entre os referidos locais de imagem para permitir o acompanhamento de um determinado inseto entre diferentes locais de imagem.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que compreende obter extrações de características a partir dos referidos locais de imagem.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende obter classificações de cada local de imagem (34) ou de locais de imagem e a partir de características extraídas, e aplicar uma regra para decidir entre diferentes classificações de um mesmo inseto.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as classificações são macho e fêmea, o método compreendendo reter qualquer inseto para o qual todas as classificações são macho.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma das referidas classes é desejável, e o método compreende usar um braço robótico para capturar insetos da referida classe desejada.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende atrair os insetos para o referido local de coleta e inverter a referida superfície de coleta.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o referido transportador (32,72) compreende uma pluralidade de seções de transporte.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende um braço robótico para capturar insetos da classe desejada para embalagem.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende uma válvula, uma fonte de sucção sendo continuamente operada, e a referida válvula sendo fechada entre a coleta de lotes individuais de insetos.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer uma estação de alimentação ao longo do referido transportador em movimento para alimentar os referidos insetos.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a referida estação de alimentação (140) compreende uma rede (350) e papel (200) impregnados com água com açúcar.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a referida estação de alimentação (140) está substancialmente livre do referido agente imobilizador, desse modo para permitir que os referidos insetos se alimentem.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o referido agente imobilizador é ar frio, sendo o referido transportador (32,72) ou a referida superfície transportadora mantida a ou abaixo de seis graus e a referida área de alimentação (194) sendo mantida acima de seis graus.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que os referidos insetos são insetos oriundos da eclosão de pupas.
19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido agente imobilizador é um membro do grupo que consiste em ar resfriado, dióxido de carbono e amônia e fluido aplicado à referida superfície transportável.
20. Método para fornecer insetos para seleção em classes compreendendo: colocar cada inseto a partir do referido braço robótico em um padrão em um local de coleta de uma superfície transportável em um transportador (32,72) em movimento, a superfície transportável compreendendo uma superfície porosa; continuar a colocar insetos até que o referido padrão esteja completo; aplicar agente imobilizador aos insetos na superfície transportável; o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer os insetos a partir de um braço robótico; aplicar um gradiente de pressão através da referida superfície porosa, o referido gradiente de pressão para garantir o fluxo de ar e evitar turbulência; transportar os insetos, proporcionando, assim, um fluxo de insetos estacionários para seleção.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o referido local de coleta está em uma placa (110, 280) de coleta grande o suficiente para receber uma pluralidade de insetos, o método compreendendo continuar a colocar os insetos até a referida placa (110,280) estar cheia e depois mover o referido transportador (32,72).
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o referido padrão é colocado na referida superfície transportável.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o referido agente imobilizador é um membro do grupo que consiste em ar resfriado, dióxido de carbono e amônia e fluido aplicado à referida superfície transportável.
24. Método, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de que o agente imobilizador é liberado em uma área confinada de imobilidade no referido transportador (32,72) em movimento, sendo a referida área confinada aberta para permitir o referido transporte.
25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer vários locais de imagem em torno do referido transportador (32,72) para fornecer imagens dos referidos insetos imobilizados para classificação e/ou fornecer sobreposição entre os referidos locais de imagem para permitir o acompanhamento de um determinado inseto entre diferentes locais de imagem.
26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, caracterizado pelo fato de que o referido transportador (32,72) compreende uma pluralidade de seções de transporte.
27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende obter extrações de características a partir dos referidos locais de imagem.
28. Método, de acordo com a reivindicação 26 ou 27, caracterizado pelo fato de que compreende obter classificações a partir de cada local de imagem (34) ou de locais de imagem e de características extraídas e aplicar uma regra para decidir entre diferentes classificações de um mesmo inseto.
29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que as classificações são macho e fêmea, o método compreendendo reter qualquer inseto para o qual todas as classificações são macho.
30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 29, caracterizado pelo fato de que uma das referidas classes é desejável, e o método compreende usar um braço robótico para capturar insetos da referida classe desejada.
31. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 30, caracterizado pelo fato de que compreende atrair os insetos para o referido local de coleta e inverter a referida superfície de coleta.
32. Aparelho para maturação de mosquitos compreendendo: uma bandeja de ovos para os mosquitos depositarem ovos, sendo a bandeja de ovos controlável para encher com água para atingir um nível em que os ovos foram depositados e um tubo de drenagem controlável para drenar ovos ou larvas; uma pluralidade de câmeras de imagem; o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: uma calha para derramar pupas dos referidos ovos e larvas da referida bandeja de ovos, sendo a referida calha pelo menos parcialmente transparente para permitir a geração de imagens pelas referidas câmeras, em que a calha é estendida em largura, fileiras de pupas sendo formadas na calha de acordo com o tamanho, usando manipuladores controlados pela dita imagem, o aparelho compreendendo pelo menos uma rolha (320) configurada para ser controlada pela dita imagem para intervir entre as ditas filas para permitir que pupas de diferentes filas sejam separadas, referido controle para intervir usando uma métrica baseada em imagem; em que a bandeja de ovos é revestida com uma superfície antiaderente.
33. Aparelho, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a referida bandeja de ovos (216) é drenada para uma bandeja de larvas (306), a bandeja de larvas (306) dimensionada para permitir nado e alimentação ativa das larvas de insetos debaixo d'água.
34. Aparelho, de acordo com a reivindicação 32 ou 33, caracterizado pelo fato de que a referida bandeja de larva (306) ou a referida bandeja de ovos (216) é drenável de maneira controlável para uma bandeja de pupa (230), a bandeja de pupa (230) projetada para a pupa flutuar em sua superfície e organizada para a coleta de adultos emergentes.
35. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 34, caracterizado pelo fato de que os resultados das imagens pelas referidas câmeras de imagem são utilizáveis para controlar o referido enchimento ou a referida drenagem.
36. Aparelho para maturação de mosquitos caracterizado pelo fato de que compreende uma bandeja de ovos para os mosquitos colocarem os ovos, a bandeja de ovos sendo preenchível de modo controlável com água para atingir um nível em que os ovos foram depositados e um tubo de drenagem controlável para drenar ovos ou larvas em uma segunda bandeja, a segunda bandeja tendo uma capacidade menor do que a referida bandeja de ovos, a segunda bandeja tendo um orifício de pia superior para permitir que o excesso de água seja drenado da mesma.
37. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 36, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um transportador (32,72) de bandeja de pupa (230) para transportar bandejas de pupa (230) para um local de emergência.
38. Método para classificar mosquitos adultos em mosquitos machos e fêmeas caracterizado pelo fato de que compreende: obter uma pluralidade de mosquitos adultos com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 31; imobilizar os mosquitos; gerar imagem de suas partes dianteiras do corpo, a partir da imagem identificar a antena, o palpo maxilar e a probóscide; identificar um macho a partir de pelo menos um de uma antena espessa, um palpo maxilar mais longo e uma probóscide mais longa; e identificar uma fêmea a partir de pelo menos um de uma antena lisa, um palpo maxilar mais curto e uma probóscide mais curta.
39. Método para fornecer mosquitos para geração de imagens a partir do espalhamento de mosquitos para que os insetos não sejam empilhados juntos, o método caracterizado pelo fato de que compreende: obter uma amostra de insetos; receber os insetos em um primeiro transportador (32,72) em movimento relativamente rápido; esvaziar os insetos do primeiro transportador (32,72) em movimento relativamente rápido para um segundo transportador (32,72) em movimento relativamente lento; e fornecer insetos para geração de imagens a partir do segundo transportador (32,72) em movimento relativamente lento.
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