CN108029599B - 一种蟹类疾病判别方法及诊断装置 - Google Patents
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Abstract
一种蟹类疾病判别方法及诊断装置，其特征是所述的疾病判别方法是检测健康蟹与病蟹的发声频谱，分析发声频谱谱图结构及其各部分比例关系，尖突峰型形状、数量；在与健康标准谱对比后，诊断蟹样健康状况及患病类别。本发明避免了人为观察法主观成分大，微生物鉴定法需要实验场所、超净工作台及耗时长的缺陷。本发明适用于大专院校和科研机构研究蟹类病理与生理行为特征，管理部门及时发布水产灾情之用。对于大型养殖场来说，采用本发明方法，建立一套全天候监控蟹类身体状况的系统，可提前发现蟹类疾病，及时处置池塘，防止大规模养殖病害的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种水产品养殖技术，尤其是一种能够在蟹类未发病前提前判别蟹类患病与否及其易患或将患疾病种类的预测技术，具体地说是一种蟹类疾病判别方法及诊断装置。
背景技术
目前病蟹的判别主要靠观察。病蟹一般呆滞、口吐褐黑色泡沫，鳃黑色或灰色等，有些病蟹显示退壳不遂。如打开背甲后散发恶臭，有腹水等症状，即初步判断为细菌性疾病。病蟹的准确诊断需要进行微生物学鉴定。按照病原菌鉴定结果归类，养殖蟹常见细菌性疾病有“黑鳃病”、 “甲壳溃疡病”、 “抖抖病”等。
黑鳃病又称叹气病。该病由细菌引起，鳃部感染发生病变是该病的主要特征。病轻时鳃丝部分呈暗灰色或黑色，重时则鳃丝全部变为黑色。该病多发生于成蟹养殖后期，水环境条件恶化是该病发生的主因。“抖抖病”发病于1 龄幼蟹到成蟹 ，同一池塘中蟹的死亡次序往往从大到小。病蟹死亡前爬上岸，对外界反应的敏感性降低，运动迟缓 。其病原是肠弧病毒样病毒。发病时病蟹步足呈间歇性痉挛状抖动而得名。烂肢病症状及危害病蟹腹部及附肢腐烂，肛门红肿，行动迟缓，摄食减少甚至拒食，最终因无法蜕壳而死亡。该病的起因是捕捞、运输、放养过程中蟹体受伤或生长过程中被敌害致伤，引起病菌感染。腐壳病(甲壳溃疡病、壳病、锈病)病蟹步足尖端破损，成黑色溃疡并腐烂，然后步足各节及背甲、胸板出现白色斑点，斑点的中部凹下，呈微红色并逐渐变成黑色溃疡；严重时中心部溃疡较深，甲壳被侵袭成洞，可见肌肉或皮膜，最终导致河蟹死亡。
人为观察法依靠多年养殖经验，主观成分大。微生物学鉴定需要实验场所、超净工作台及实验技术人员，耗时2-3天。由于蟹病发病急、传染迅速，几天内即会造成大面积死亡发生。因此，为侦查蟹病的早期发生，研究一种快捷的适合现场使用的病害监测技术和设备，很有必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有的蟹类疾病需要等到疾病发生后才能观察到，然后进行治疗，往往造成治疗效果差，死亡率高的问题，发明一种能在疾病潜伏期就能预先加以判定，以利对症下药，采用预防措施的蟹类疾病判别方法及诊断装置。它通过检测健康蟹和病蟹的发声频谱，分析频谱结构、位移变化，从形态和数量两方面找出特征频谱变化与疾病产生的关系，从而建立频谱法诊断蟹类疾病新技术。从声音频谱的细微变化上提前发现蟹类疾病，及时施药或化学处理池塘，避免大规模养殖病害发生。
本发明的技术方案是：
一种蟹类疾病判别方法，其特征是首先按照以下程序分别测定并获得健康蟹和待测蟹样声功率谱图：
1）从池塘捞取n只蟹样，去除附着水，置入蟹类声学诊断装置中；
2）将声波传感器探头靠近蟹样，连接声级测量仪，选择测定参数，测定蟹样声功率谱；
3）蟹样置于容器，轻触蟹体，保持k时间使蟹自然安静蛰伏，停留l时间后，开始计时测定，测量时长为t，连续测定m次，获得蟹样功率谱；同时测定无蟹样的背景功率谱；
4）对蟹样功率谱分段积分，采用三段积分：I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz；通过减去背景环境的功率谱图，获得蟹样的声功率谱；分析声功率谱图上的尖突峰型形状、数量及其各部分比例关系；诊断蟹样健康状况及患病类别。
其次，按以下步骤进行判别：
1）健康蟹：功率谱图II段呈现为高隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz ，III段平坦且有不规则起伏峰，I段呈现较低山丘包型；且II段面积占全段的75%以上；
2）鳃类疾病：功率谱图II段呈现低隆起包络型，最高峰频段偏移至1200-2200 Hz；且II段平均幅值比标准谱低50%以上；
3）壳类疾病：功率谱图II段呈现中隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz；且II段平均幅值比标准谱低20%以上；且I段发现尖突峰2个以上；
4）颤抖病：功率谱图II段呈现高隆起包络型；且II段平均幅值不低于标准谱10%；且频段6500-9500 Hz发现尖突峰2个以上。
所述的蟹类样品数量及测定参数选定：蟹类样品数量不少于3只，采样频率不小于100kHz、频谱范围0~10kHz、分辨率不小于0.1Hz。
所述的保持k时间为5~10秒后，停留l为5~10秒，测量时长t为3~10秒，连续测定次数m不少于5次。
所述的健康蟹为经生物学鉴定为健康状态的蟹，其声功率谱是在蟹生长的不同年龄段取样，并提前保存于计算机中。
本发明的技术方案之二是：
一种蟹类疾病判别用声学诊断装置，其特征是它主要由盛样容器、传感器固定架、静压杆、底座、声级测量仪、频谱分析器组成，静压杆用于压住置于盛样容器中的蟹类，使之快速处于安静状态；放置蟹类试样的盛样容器置于底座上，底座安装在防振垫上，传感器固定架安装在盛样容器一侧，用于测量声频的传感器安装在传感器固定架上并位于盛样容器的正上方，传感器通过信号传输线与精密声级测量仪相连，精密声级测量仪与频谱分析器相连，频谱分析器与计算机相连。
本发明的蟹类疾病判别用声学诊断装置被安装在静音室内或在有双层玻璃窗门且周边无固定声源干扰的静音室内。
所述的传感器上套装有传感器防水套。
本发明的原理是：
蟹病与其它水产动物疾病一样，发生于病原体的侵害，也与环境因索、机体自身因素等密切相关。蟹类脱离水体后会发出吐泡声，其发声特性与呼吸频率、强度及机体结构相关，而呼吸生理又受其身体的各部分机能的调节和控制。如鳃部感染后，病蟹行动迟缓，呼吸困难，其发声声频频谱的特征段II（2000~6500Hz）向低频位移。因此，通过测定蟹类脱离水体后的发声频谱，分析特征频谱的变化与疾病的关系，就可以预知病害的产生。本发明通过检测健康蟹与病蟹的发声频谱；分析发声频谱的谱图结构及其各部分比例关系，尖突峰型形状、数量；再与健康标准谱对比后，诊断蟹样健康状况及患病类别。
本发明的有益效果是：
1.无损测量。取出n只蟹样测量完毕后，再放回池塘内继续养殖，对蟹体无破坏。
2.对蟹体进行全方位的测定，避免人为局部观察的片面性，反映河蟹身体整体健康状况。
3.测量结果的干扰因素小。判别方法中的定量分析部分采用的是不同频段的积分比值，不会受蟹类体格大小的影响。
4.提前预测蟹类发病时间。蟹类呼吸系统、代谢生理、身体发育等产生细微变化是肉眼观察不到的，生物学病害鉴定一般都是机体疾病产生后才进行。采用本发明技术对蟹体发生功能的监测可以提前1~3周发现蟹类病害现象。
5.测定快速。从取样至读数，几分钟之内即可完成。
6.本发明还可用于其它疾病的预防，对于功率谱不满足“功率谱图II段呈现为高隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz ，III段平坦且有不规则起伏峰，I段呈现较低山丘包型；且II段面积占全段的75%以上”，同时也与其它几类常见疾病声功率谱不完全匹配的蟹类，均应引起重视，做好疾病预防工作。
7、本发明避免了人为观察法主观成分大，微生物鉴定法需要实验场所、超净工作台及耗时长的缺陷。本发明适用于大专院校和科研机构研究蟹类病理与生理行为特征，管理部门及时发布水产灾情之用。对于大型养殖场来说，采用本发明方法，建立一套全天候监控蟹类身体状况的系统，可提前发现蟹类疾病，及时处置池塘，防止大规模养殖病害的发生。
附图说明
图1是本发明的蟹类疾病判别用声学诊断装置结构示意图。图中：1为蟹样品、2为底座、3为盛样容器、4为静压杆、5为传感器防水套、6为传感器、7为信号传输线、8为传感器固定架、9为温湿度计、10为精密声级测量仪、11为防振垫、12为频谱分析器，13为静音室，14为胶粘板，15为吸音材料。
图2 是本发明的健康蟹标准谱及三种病蟹谱（A类、B类、C类）图样。
图3 是本发明实例1的正常蟹谱与健康标准谱对比图(健康标准谱、环境背景谱)。
图4 是本发明实例2的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。
图5 是本发明实例3的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。
图6是本发明实例4的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。
具体实施方式
下面结合实例附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例一
一种蟹类疾病判别方法，先获取健康蟹标准谱，采用常规实验方法（可取若干蟹进行平行试验，一半进行生物学测定，一半进行声功率谱测定，如果经生物学实验确定的该批蟹为健康蟹，则可认为该批蟹测定的声功率谱为健康标准谱）确定健康蟹，并采用与下述待测蟹样相同的检测方法获取健康蟹标准谱，提前录入计算机中作为判别依据。
其次，按照以下程序分别测定待测蟹样声功率谱图：
1）从池塘捞取n只蟹样，去除附着水，置入蟹类声学诊断装置中；
2）将声波传感器探头靠近蟹样，连接声级测量仪，选择测定参数（蟹类样品数量不少于3只，采样频率不小于100kHz、频谱范围0~10kHz、分辨率不小于0.1Hz。），测定蟹样声功率谱；
3）蟹样置于容器，轻触蟹体，保持k时间使蟹自然安静蛰伏，停留l时间后，开始计时测定，测量时长为t，连续测定m次，获得蟹样功率谱；同时测定无蟹样的背景功率谱；所述的保持k时间可为5~10秒后，停留l可为5~10秒，测量时长t可为3~10秒，连续测定次数m不少于5次。
4）对蟹样功率谱分段积分，采用三段积分：I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz；通过减去背景环境的功率谱图，获得蟹样的声功率谱；分析声功率谱图上的尖突峰型形状、数量及其各部分比例关系；诊断蟹样健康状况及患病类别。
其次，按以下步骤进行判别：
1）健康蟹（如图2健康标准谱）：功率谱图II段呈现为高隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz（如图2，虚线方框b），III段平坦且有不规则起伏峰，I段呈现较低山丘包型；且II段面积占全段的75%以上；
2）鳃类疾病（图2，A类）：功率谱图II段呈现低隆起包络型，最高峰频段偏移至1200-2200 Hz；且II段平均幅值比标准谱低50%以上；
3）壳类疾病（图2，B类）：功率谱图II段呈现中隆起包络型，最高峰频段2500-3500Hz；且II段平均幅值比标准谱低20%以上；且I段发现尖突峰2个以上（如图2，虚线椭圆框）；
4）颤抖病（图2，C类）：功率谱图II段呈现高隆起包络型；且II段平均幅值不低于标准谱10%；且频段6500-9500 Hz发现尖突峰2个以上（如图2，虚线椭圆框）。
实例1。
蟹样发声功率谱测定。
选择一个无固定声源干扰的静音室，按照图1连接声学测量系统，包括：蟹样品1、底座2、盛样容器3、静压杆4、传感器防水套5、传感器6、信号传输线7、传感器固定架8、温湿度计9、精密声级测量仪10、频谱分析器12。开机，将精密声级测量仪量程调至高程60分贝，选择频谱分析测定参数（采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz，测定时间6秒，先测定背景声功率谱。
从甲池塘随机捞取3只蟹样（1#、2#、3#），甩掉附着水，置入盛样容器3中，调整声波传感器探头6距离靠近蟹样，用静压杆4轻触蟹体，保持5秒使蟹自然安静蛰伏；停留10秒后开始计时测量；每只蟹样测定5次；同时测定环境功率谱。
分析与结论
见图3 正常蟹谱与健康标准谱对比图(实例1、健康标准谱、环境背景谱)。先对上述蟹样功率谱分段积分（I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz）并减去环境背景功率谱（图3，环境背景谱，以下环境背景谱不显示），获得去背景的蟹样发声功率谱。。
对比健康标准谱，该蟹样功率谱图上I段、III段无尖突峰型形状；功率谱图II段呈现高位隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz ，III段平坦且有不规则起伏峰，I段呈现较低山丘包型；且II段面积占全段的81.3%>75%。
结论：根据判别方法1），甲池塘蟹样健康状况良好。
验证：
另从甲池塘随机捞取3只蟹样（4#、5#、6#）观察：蟹壳青、腮内嫣红，无断肢，活跃、行动迅捷，吐泡声清脆，泡沫聚集量大。经生物学检验，无细菌性疾病。该为蟹样健康蟹。
声学判定结果与观察及生物学检验结果一致。
实例2。
蟹样发声功率谱测定
选择一个静音房间，按照图1连接声学测量系统，同实例1。开机，将精密声级测量仪量程调至高程45分贝，选择频谱分析测定参数（采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz，测定时间10秒，先测定背景声功率谱。
从乙池塘随机捞取5只蟹样（1#、2#、3#、4#、5#），甩掉附着水，置入盛样容器（3）中，调整声波传感器探头（6）距离靠近蟹样，用静压杆（4）轻触蟹体，保持10秒使蟹自然安静蛰伏；停留10秒后开始计时测量；每只蟹样测定5次；同时测定环境功率谱。
分析与结论：
见图4 染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分（I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz）并减去环境背景功率谱，获得去背景的蟹样发声功率谱。对比健康标准谱，该蟹样功率谱图上I段、III段无尖突峰型形状；功率谱图II段呈现低位隆起包络型，最高峰频段由2500-3500 Hz偏移至1200-2200 Hz（见图4中虚线方框bb1）；且II段平均幅值比标准谱低59.6%>50%。
结论：根据判别方法2），乙池塘蟹样患鳃类疾病(A类)。
验证：
另从乙池塘随机捞取5只蟹样（6#、7#、8#、9#、10#）观察：蟹腮内呈暗灰色，行动迟缓、呼吸困难，口吐褐黑色泡沫。经生物学检验，有弧菌感染。判定为黑鳃病。
声学判定结果与观察及生物学检验判定结果一致。
实例3。
蟹样发声功率谱测定。
选择一个静音房间，按照图1连接声学测量系统，同实例1。开机，将精密声级测量仪量程调至高程55分贝，选择频谱分析测定参数（采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz，测定时间3秒，先测定背景声功率谱。
从丙池塘随机捞取3只蟹样（1#、2#、3#），甩掉附着水，置入盛样容器（3）中，调整声波传感器探头（6）距离靠近蟹样，用静压杆（4）轻触蟹体，保持10秒使蟹自然安静蛰伏；停留3秒后开始计时测量；每只蟹样测定5次；同时测定环境功率谱。
分析与结论
见图5 染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分（I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz）并减去环境背景功率谱，获得去背景的蟹样发声功率谱实例3谱。。
对比健康标准谱，功率谱图II段呈现中位隆起包络型，最高峰频段在2500-3500Hz；且II段平均幅值比标准谱低21.5%>20%；且I段发现尖突峰3个（见图5中标记圈a）。
结论：根据判别方法3），丙池塘蟹样患壳类疾病(B类)。
验证：
另从丙池塘随机捞取3只蟹样（4#、5#、6#）观察：蟹背甲、胸板出现白色斑点且中部凹下,呈黑色溃疡，中部溃疡较深。经生物学检验，感染了一种破坏几丁质的细菌，兼有真菌感染。判定为腐壳病。
声学判定结果与观察及生物学检验判定结果一致。
实例4。
蟹样发声功率谱测定。
选择一个静音房间，按照图1连接声学测量系统，同实例1。开机，将精密声级测量仪量程调至高程55分贝，选择频谱分析测定参数（采样频率200KHz、频谱范围20Hz~20kHz、分辨率0.1Hz，测定时间5秒，先测定背景声功率谱。
从丁池塘随机捞取5只蟹样（1#、2#、3#、4#、5#），甩掉附着水，置入盛样容器3中，调整声波传感器探头6距离靠近蟹样，用静压杆4轻触蟹体，保持10秒使蟹自然安静蛰伏；停留7秒后开始计时测量；每只蟹样测定5次；同时测定环境功率谱。
分析与结论：
见图6 染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分（I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz）并减去环境背景功率谱，获得去背景的蟹样发声功率谱实例4谱。
对比健康标准谱，该蟹样功率谱图II段呈现高位隆起包络型；且II段平均幅值低于标准谱4.7%>10%；且频段6500-9500 Hz发现尖突峰3个（见图6 中标记圈c）。
结论：根据判别方法4），丁池塘蟹样患颤抖病(C类)。
验证：
另从丁池塘随机捞取5只蟹样（6#、7#、8#、9#、10#）观察：反应迟钝、行动缓慢、摄食量减少、背甲内有腹水，步足肌肉萎缩水肿，发现步足呈间歇性痉挛状抖动。经生物学检验，分离得到一种类似立克次体的病原微生物。判定为抖抖病。
声学判定结果与观察及生物学检验判定结果一致。
实施例
如图1所示。
一种蟹类疾病判别用声学诊断装置，它主要由盛样容器3、传感器固定架8、静压杆4、底座2、精密声级测量仪10、频谱分析器12组成，静压杆4用于压住置于盛样容器中的蟹类，使之快速处于安静状态；放置蟹类试样的盛样容器3置于底座2上，底座2安装在防振垫11上，防振垫11主要是消除环境振源、空气波动加载到盛蟹容器对测定结果的影响。盛样容器3内最好放置一块胶粘板14或格网板状的减振材料，通过胶将螃蟹的脚粘在容器底部，使之不能移动，以提高测量的准确性，消除蟹爪颤动对测定结果的影响，以防止测量过程各的振动引起测量数据的变化，造成测量到假抖抖病现象的发生，影响数据的准备性，盛蟹容器3的尺寸应大于蟹体的3.5倍（直径）以上，高度大于蟹体的4倍以上，从而减少容器内壁反射声波对测定结果的干扰。传感器固定架8安装在盛样容器3一侧，用于测量声频的传感器6安装在传感器固定架8上并位于盛样容器3的正上方，传感器6通过信号传输线7与精密声级测量仪10相连，精密声级测量仪10与频谱分析器12相连，频谱分析器12与计算机相连。所述的传感器固定架8还安装有用于检测环境温度和湿度的温湿度计9。所述的蟹类水下生活环境适宜性检测用声学检测装置被安装在静音室内或在有双层玻璃窗门且周边无固定声源干扰的静音室13内，静音室13内壁设置三角形的吸音材料15。为辨别波形细微的变化，在样蟹取出后，病害监控测量最好放在静音室内完成，减少不确定微弱噪音出现，如远处敲击声、车喇叭、动物鸣叫产生的间断、微弱干扰信号。传感器6上套装有传感器防水套5。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种蟹类疾病判别用声学测量系统，其特征在于包括底座、盛样容器、静压杆、传感器防水套、传感器、信号传输线、传感器固定架、温湿度计、精密声级测量仪、频谱分析器；所述的静压杆用于压住置于盛样容器中的蟹样，使之快速处于安静状态；放置蟹样试样的盛样容器置于底座上，底座安装在防振垫上，传感器固定架安装在盛样容器一侧，用于测量声频的传感器安装在传感器固定架上并位于盛样容器的正上方；所述的盛样容器尺寸应大于蟹体的3.5倍直径以上，高度大于蟹体4倍以上；所述的盛样容器内还放置一块粘胶板或格网状的减振材料以消除蟹爪颤动对测定结果的影响；所述的传感器上套装有传感器防水套，且调整传感器探头距离靠近蟹体；所述的传感器固定架还安装有用于检测环境温度和湿度的温湿度计；所述的测量系统安装在静音室内或在有双层玻璃窗门且周边无固定声源干扰的密闭房间内；
在测量前从池塘随机捞取，置入盛样容器中，用静压杆轻触蟹体，保持5-10秒使蟹自然安静蛰伏；所述的用于测量声频的传感器通过信号传输线与精密声级测量仪相连，精密声级测量仪与频谱分析器相连，频谱分析器与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的声学测量系统，其特征是所述的静音室内壁设置三角形的吸音材料。
3.一种权利要求1所述的蟹类疾病判别用声学测量系统的使用方法，其特征是：先按照以下程序分别测定并获得健康蟹标准谱和待测蟹样声功率谱图：
1）从池塘捞取n只蟹样，去除附着水，置入蟹类声学测量系统中；
2）将传感器探头靠近蟹样，连接声级测量仪，选择测定参数，测定蟹样声功率谱；
3）将蟹样置于容器内，轻触蟹体，保持k时间使蟹自然安静蛰伏，停留l时间后，开始计时测定，测量时长为t，连续测定m次，获得蟹样功率谱；同时测定无蟹样的背景功率谱；
4）对蟹样功率谱分段积分，采用三段积分：I：0-2000Hz，II：2000-6500Hz，III：6500-10000Hz；通过减去背景环境的功率谱图，获得蟹样的声功率谱；分析声功率谱图上的尖突峰型形状、数量及其各部分比例关系；
其次，按以下进行池塘蟹样谱图分类：
1）标准谱：功率谱图II段呈现为高隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz ，III段平坦且有不规则起伏峰，I段呈现较低山丘包型；且II段面积占全段的75%以上；
2）池塘蟹样谱A类：功率谱图II段呈现低隆起包络型，最高峰频段偏移至1200-2200Hz；且II段平均幅值比标准谱低50%以上；
3）池塘蟹样谱B类：功率谱图II段呈现中隆起包络型，最高峰频段2500-3500 Hz；且II段平均幅值比标准谱低20%以上；且I段发现尖突峰2个以上；
4）池塘蟹样谱C类：功率谱图II段呈现高隆起包络型；且II段平均幅值不低于标准谱10%；且频段6500-9500 Hz发现尖突峰2个以上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的蟹样数量及测定参数选定：蟹样数量不少于3只，采样频率不小于100kHz、频谱范围0-10kHz、分辨率不小于0.1Hz。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的保持k时间为5-10秒后，停留l为5-10秒，测量时长t为3-10秒，连续测定次数m不少于5次。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的健康蟹为经生物学鉴定为健康状态的蟹，其声功率谱是在蟹生长的不同年龄段取样，并提前保存于计算机中。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101603927A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-16 | 南京农业大学 | 一种无损检测丰水梨缺陷的装置与用法 |
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Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| CN2065053U (zh) * | 1990-03-21 | 1990-11-07 | 河北省保定地区人体声学研究所 | 人体声学诊断装置 |
| JPH10313730A (ja) * | 1997-05-15 | 1998-12-02 | Hitachi Ltd | 水棲生物用自動給餌装置 |
| RU50333U1 (ru) * | 2005-06-20 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Акустический моторный стенд, оборудованный системой виброакустической диагностики |
| DE102005053109A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Koehler, Ullrich, Prof. Dr. | Körpergeräusch-Feststellung |
| KR20140146782A (ko) * | 2013-06-18 | 2014-12-29 | 썬메디텍 (주) | 동물 무선 청진진단 시스템 |
| CN203788899U (zh) * | 2014-01-21 | 2014-08-27 | 广东顺德布神乐电气有限公司 | 一种渔业疾病智能监控诊断系统 |
| KR101675971B1 (ko) * | 2014-09-05 | 2016-11-15 | 부산대학교 산학협력단 | 양식 어류의 건강상태를 모니터링하기 위한 장치 및 방법 |
| KR101598898B1 (ko) * | 2015-06-30 | 2016-03-03 | 주식회사 글로비트 | 음향 및 영상분석을 통한 넙치 질병 예방 시스템 |
| JP6620276B2 (ja) * | 2016-02-18 | 2019-12-18 | 香川県 | 動物音声信号抽出装置、動物生理状態予測装置、動物音声信号抽出プログラム、及び動物生理状態予測プログラム |
| CN105901109B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-08-10 | 广东上善尚德净化科技有限公司 | 一种超声波一体化洗虾机 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101603927A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-16 | 南京农业大学 | 一种无损检测丰水梨缺陷的装置与用法 |
| CN107942027A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-04-20 | 江苏省农业科学院 | 一种蟹类水下生活环境适宜性检测方法及装置 |
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