CN101772300B - 种子分拣器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了用于基于所鉴定的种子的表型分拣种子的系统和方法。在多种实施例中，该系统包括光学器件和控制器站，该光学器件和控制器站构造成并可操作用于采集种子组中的各相应的种子的顶部部分、底部部分和多个侧部部分的图像数据，并分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。该系统还包括种子装载、输送和分拣站，该种子装载、输送和分拣站构造成并可操作用于从散装种子箱中的多个种子中单取出该种子组中的各种子，将该种子组输送至光学器件和控制器站，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型而有选择地将各种子分拣至多个种子库中的相应的一个。

Description

种子分拣器

技术领域

本公开大致涉及基于图像分析用于分拣(sorting)小的农艺对象(agricultural object)、例如种子的自动化的(automated)系统和方法。

背景技术

该部分中的陈述仅仅提供涉及本公开的背景信息，并且可能不构成现有技术。

在农业产业中，更具体地讲，在种子育种(breeding)产业中，对于科学家而言能够以高生产量对种子进行分析是重要的。对于这一点是指，种子的分析优选地不仅快速地，而且还可靠地进行并具有高的总容积。例如，在种子育种中，大量的种子被分析，以确定种子是否具有特定的表型(phenotypic)性状(trait)或所关注的标记(marker)。在历史上，手动地对种子进行检查、称重、鉴定(identified)出存在或不存在所期望的(desired)性状或标记，并且然后进行分拣。这种手动的种子分析是易遭受人为误差的沉闷的繁重的任务。

发明内容

本公开大致涉及基于各相应的(respective)种子的一种或多种所鉴定的表型而从多个种子中分拣单独的种子的系统和方法。该方法尤其适用于自动操作，这允许了与以前可行的相比更高的分拣效率和生产率。利用由本公开的各种实施例所允许的自动化的种子分拣，可以分析群体中的每个种子，并以高生产率而将那些被鉴定为具有所期望的特性或性状的种子(例如，单倍体种子)从其它种子中分离出来。

在多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于判定(detemine)多个种子中的单独的数个种子是否呈现所期望的表型。该方法包括将单独的种子装载到成像台(imaging stage)上，从至少两个方向角并且以多个循序地(sequentially)改变的光谱波长(spectralwavelength)将光引导至种子上，以这些光谱波长中的每一个，从各种子的至少两个部分(选自各种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分)采集图像数据，并分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。

在多种其它实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括种子装载站(seed loading station)，其构造成并可操作用于(structured andoperable to)将多个种子装载到种子托盘(seed tray)中，使得各种子放置(deposited)至种子托盘中的多个井(well)中的相对应的(corresponding)一个中。此外，该系统包括至少一个成像站，该成像站构造成针对多个观察角度中的每个观察角度以多个已过滤的光谱波长带中的每个而获取已装载的种子托盘的图像数据。该系统还包括卸载和分拣站，该卸载和分拣站构造成基于各相应的种子是否包括所期望的表型(如根据所获取的图像数据的分析所判定的)而可选择地将各种子分拣至多个种子库(seed repositories)中的特定的一个。

在又一些其它的多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于从种子群体中自动地分离出所期望的种子。该方法包括将多个种子放置至包括多个井的种子托盘中，各种子被放置至种子托盘的单独的井中，并将种子托盘内的种子成像，以鉴定出具有所期望的表型的种子，并且，将被鉴定为具有所期望的表型的种子分拣至相对应的种子库。

在还一些其它的多种实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括种子装载站，该种子装载站构造成将多个种子装载到种子托盘中，使得各种子被放置至种子托盘中的多个井中的相对应的一个中。此外，该系统包括第一成像站，该第一成像站构造成并可操作用于以多个已过滤的光谱波长带中的每一个而获取已装载的种子托盘的顶部部分的图像数据。该系统还包括第二成像站，该第二成像站构造成并可操作用于以多个已过滤的光谱波长带中的每一个而获取已装载的种子托盘的底部部分的图像数据。进一步地，该系统包括卸载和分拣站，该卸载和分拣站构造成并可操作用于基于各相应的种子是否包括所期望的表型(如根据所获取的图像数据的分析所判定的)而可选择地将各种子分拣至多个种子库中的特定的一个。

在还一些其它多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于自动地鉴定出种子群体中的具有所期望的表型的种子。该方法包括将多个种子中的各种子装载至种子托盘中的多个井中的相对应的一个中。然后，已装载的种子托盘的图像数据以多个光谱波长带而被采集。然后，对所采集的图像数据进行分析，以判定各种子是否呈现所期望的表型。

在其它多种实施例中，本公开提供了一种方法，用于从种子群体中自动地分拣单倍体种子。该方法包括将多个该种子装载到种子托盘中，该种子托盘包括多个井和透明的底部。各种子被放置至种子托盘的相应的单独的井中。然后，利用至少两个第一光源(其定位成提供不同的顶部照明角度)，光被引导至已装载的种子托盘的顶部部分上。该方法此外包括循序地使通过各分开的第一光源而反射离开已装载的种子托盘的顶部部分的光穿过多个光谱过滤器，以循序地过滤出来自各第一光源的反射的光的特有的(specific)光谱波长。然后，当各光谱过滤器被循序地应用于来自各个分开的顶部照明角度的反射的光时，已装载的种子托盘的顶部部分的图像数据循序地被采集。方法还包括利用至少一个第二光源(其定位成提供至少一个底部照明角度)将光引导至已装载的种子托盘的底部部分上。该方法另外还包括循序地使通过该至少一个第二光源而反射离开已装载的种子托盘的底部部分的光穿过多个光谱过滤器，以循序地过滤出特有的光谱波长。然后，当各光谱过滤器被循序地应用于来自该至少一个底部照明角度的反射的光时，已装载的种子托盘的底部部分的图像数据循序地被采集。然后，对所采集的顶部和底部图像数据进行分析，以判定种子托盘中的各种子是否不存在表现出二倍体性状的表型，以使得该种子被分类(classified)为单倍体。

在还一些另外多种实施例中，本公开提供了一种种子分拣系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括至少一个成像站，该成像站构造成在用于多个照明角度中的每一个照明角度的多个已过滤的光谱波长带中的每一个光谱波长带下，从至少一个观察角度获取已装载的种子托盘的图像数据。

在进一步的实施例中，本公开提供了一种方法，用于判定多个种子中的单独的数个是否呈现所期望的表型。该方法包括将一组种子中的各种子装载到具有透明的底部的多个镜式成像台(mirroredimaging stage)中的相应的一个上，并以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导至各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上。该方法还包括以这些光谱波长中的每一个大致同时地采集关于各个被装载的种子的顶部部分、底部部分以及多个侧部部分的图像数据，分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型的判定(determination)而有选择地将该组种子中的各种子放置至多个种子库中的相应的所选择的一个中。

在更进一步的实施例中，本公开提供了一种系统，用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子。该系统包括光学器件和控制器站(optics and controller station)，该光学器件和控制器站构造成并可操作用于大致同时地采集种子组中各相应的种子的顶部部分的图像数据、该组种子中各相应的种子的底部部分的图像数据，以及该组种子中各相应的种子的多个侧部部分的图像数据。光学器件和控制器站此外构造成并可操作用于分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型。该系统还包括种子装载、输送和分拣站，该种子装载、输送和分拣站构造成并可操作用于从散装种子箱(bulk seedhopper)中的多个种子中单取(singulate)出该组种子的各种子，将该组种子输送至光学器件和控制器站，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型而有选择地将各种子分拣至多个种子库中的相应的一个。

在又一些其它的实施例中，本公开提供了一种方法，用于判定多个种子中的单独的数个是否呈现所期望的表型。该方法包括将一组种子的各种子装载到具有透明的底部的多个镜式成像台中的相应的一个上，并以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导至各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上。该方法此外包括以这些光谱波长中的每一个大致同时地采集关于各个被装载的种子的顶部部分、底部部分以及多个侧部部分的图像数据。该方法还包括分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型，并且基于各相应的种子是否呈现所期望的表型的判定有选择地将该组种子的各种子放置至多个种子库中的相应的所选择的一个中。

根据本文所提供的描述，本教导的进一步的适用性领域将变得显而易见。应当理解，该描述和具体的实例仅仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本教导的范围。

附图简述

本文所描述的附图仅仅用于说明的目的，而并非旨在以任何方式限制本教导的范围。

图1是根据本公开的多种实施例的自动化的种子分拣器(seed sorter)系统的框图，该种子分拣器系统构造成并可操作用于单取出多个种子，对各种子进行成像、分析和归类(categorize)，并基于该归类而分拣各种子。

图2A是根据本公开的多种实施例的显示在图1中的种子分拣器系统的等距视图。

图2B是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣系统的功能性框图。

图3A是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣器系统的种子装载站的等距视图。

图3B和3C是显示在图3A中的装载站的拾取(picking)部分的示意性侧视图。

图3D和3E是显示在图3A中的种子装载站的平移部分的示意性侧视图。

图4A是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣器系统的种子输送子系统的等距视图。

图4B是显示在图4A中的输送子系统的顶视图。

图5A是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣器系统的第一成像站的前视图。

图5B是显示在图5A中的第一成像子系统的侧视图。

图6A是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣器系统的第二成像站的前视图。

图6B是显示在图6A中的第二成像子系统的侧视图。

图7A是根据本公开的多种实施例的显示在图2A中的种子分拣器系统的卸载站的等距视图。

图7B是显示在图7A中的卸载站的示意性侧视图。

图8是显示在图2A中的种子分拣器系统的顶视图。

图9是流程图，该流程图显示了根据本公开的多种实施例的在图2A中显示的种子分拣器系统的操作的示例性的概述。

图10A-10F是使用显示在图1中的种子分拣器系统在不同的光谱带宽下单个托盘的种子的所采集的图像的示例性的显示。

图11是流程图，其显示了根据本公开的多种实施例由显示在图2A中的种子分拣器系统的中央控制器系统(central controllersystem)所执行的、用于分类并分拣由种子分拣器系统所成像的种子的示例性的图像分析过程。

图12A-12D是示例性的图示的(pictorial)和表格式的说明，其显示了在图11中显示的图像分析过程的多个步骤的结果。

图13A是根据本公开的多种实施例的显示在图1中的种子分拣器系统的侧视图。

图13B是根据本公开的多种实施例的显示在图13A中的种子分拣器系统的侧视图，该种子分拣器系统被分成第一模块和第二模块。

图14是根据本公开的多种实施例的显示在图13A和图13B中的种子分拣系统的功能性框图。

图15A是根据本公开的多种实施例的显示在图13A中的种子分拣器系统的装载和输送子系统的等距视图。

图15B是根据本公开的多种实施例的显示在图15A中的装载和输送子系统的擒纵组件(escapement assembly)的侧视图。

图15C是根据本公开的多种实施例的显示在图15B中的擒纵组件的保持滑块(retention slide)的顶视图。

图15D是根据本公开的多种实施例的显示在图15A中的装载和输送子系统的装载机(on-loader)的等距视图。

图15E是根据本公开的多种实施例的显示在图15D中的装载机的一对装载套(loading shoe)的等距视图。

图15F是根据本公开的多种实施例的显示在图15E中的成对的装载套的底侧的等距视图。

图16是根据本公开的多种实施例的显示在图13A中的种子分拣器系统的成像和分析子系统的等距视图。

图16A是成像区(imaging theater)的一部分的等距视图，该成像区包含于根据本公开的多种实施例的显示在图16中的成像和分析子系统中。

图16B是根据本公开的多种实施例的包含于显示在图16A中的成像区的部分的成像台组件的等距视图，该等距视图显示了处于种子倾卸位置中的多个成像台的活板门底部(trap-door bottom)。

图16C是根据本公开的多种实施例的、成像台16B的镜子夹具(mirror fixture)的沿着线C-C的截面图。

图16D是根据本公开的多种实施例的显示在图16中的成像区的底部镜组件的等距视图。

图16E是根据本公开的多种实施例的、显示在图16D中的镜子组件的沿着线D-D的截面图。

图16F是根据本公开的多种实施例的显示在图13A中的种子分拣器系统的侧视图，该种子分拣器系统包括暗室罩(dark roomenclosure)。

图17A是根据本公开的多种实施例的显示在图13A中的种子分拣器系统的卸载和分拣子系统的等距视图。

图17B是根据本公开的多种实施例的显示在图17A中的卸载和分拣子系统的已成像种子分拣器(sorter)的侧视图。

图17C是根据本公开的多种实施例的一对分拣通道和种子转移器塞子的侧视图，该分拣通道和种子转移器塞子包含于显示在图17B中的已成像种子分拣器中。

图18是根据本公开的多种实施例的示例性的流程图，其显示了在图13A中显示的种子分拣器系统的一般操作。

图19是流程图，其显示了由根据本公开的多种实施例的显示在图13A 中的种子分拣器系统的总控制器系统(master controllersystem)所执行的示例性的图像分析过程的概述。

图20A，20B和20C是示例性的图示说明，其显示了在图19中显示的图像分析过程的多种步骤的结果：图20A显示了在背景掩模(background mask)已被应用之后‘顶视图’图像的示例性的图示说明；图20B显示了在背景掩模和第一尺寸阈值掩模(threshold mask)已被应用之后‘顶视图’图像的示例性的图示说明；而图20C显示了在背景掩模、第一尺寸阈值掩模和填充及侵蚀掩模(fill and erosionmask)已被应用之后‘顶视图’图像的示例性的图示说明。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝非意图限制本教导、应用或使用。在整个说明书中，相同的参考标号将用来指明相同的元件。

图1是自动化的种子分拣器系统10的框图，该种子分拣器系统10构造成并可操作用于接收(receive)多个任何所期望类型的种子，单取出种子，对各已单取出的种子进行成像和分析，以鉴定所期望的特性或表型，并基于所鉴定的所期望特性或表型分拣种子。通常，自动化种子分拣器系统10包括装载和输送(L&T)子系统11，该装载和输送(L&T)子系统11构造成并可操作用于接收多个所期望类型的种子，单取出种子，并将种子输送给成像和分析(I&A)子系统12。I&A子系统12构造成并可操作用于采集各个已单取出种子的图像数据，并分析所采集的图像数据，以对各相应的种子进行归类。例如，各种子可基于各相应的种子是否具有一种或多种所期望的特性或表型而被归类。

然后，卸载和分拣(OL&S)子系统13基于各相应的种子的归类将各相应的种子分拣至多个种子库中的特定的一个或多个。例如，具有一种或多种所期望的特性或表型(如由I&A子系统12所鉴定的)的所有种子可被分拣至一个或多个相对应的种子库，而不具有该一种或多种所期望的特性或表型的所有种子可被分拣至一个或多个相对应的其它种子库。类似地，所有这样的种子——即，对它们而言，种子是否具有该一种或多种所期望的特性或表型是不确定的(uncertain)——可被分拣至一个或多个相对应的其它种子库。另外，所有拒收的种子，例如不完全的种子、双种子或不满足预定的尺寸准则的种子可被分拣至一个或多个相对应的其它种子库。自动化种子分拣器系统10此外包括中央控制器系统16，该中央控制器系统16构造成并可操作用于控制种子分拣器系统10的所有操作。也就是说，中央控制器系统16同时地控制和协调L&T子系统11、I&A子系统12和OL&S子系统13中的每个的操作，以执行被装载到L&T子系统11中的多个种子中的各个种子的单取、成像、分析和分拣，就如将在下面描述的。

应当理解，本文示例性地显示及描述的种子分拣器系统10的多种实施例包括各种固定的支架、横梁、平台、底座，架台，等等，本文所描述的各种部件、装置、机构、系统、子系统、组件和分组件被联接、连接和/或安装到它们上。尽管这些支架、横梁、平台、底座，架台等等对于种子分拣器系统10的多种实施例的构造而言是必需的，但是，对于本领域的技术人员而言并不需要其置放、取向和互连的描述以便容易并且全面地领会该种子分拣器系统10的多种实施例的结构、功能和操作。而且，这些支架、横梁、平台、底座，架台等等遍及附图被清晰地显示，且因此，其置放、取向和互连可易于被本领域的技术人员理解。因此，为了简明起见，这些支架、横梁、平台、底座，架台等等在本文中将仅仅称作系统支撑结构，而不对其置放、取向和互连进一步描述。

现在参照图2A，在多种实施例中，种子分拣器系统10可以是四站旋转输送式种子分拣器系统，其中，L&T子系统11可包括种子装载站100和旋转式种子输送子系统200，I&A子系统12可包括第一种子成像站300和第二成像站400，并且OL&S子系统13可包括种子卸载和分拣站500。此外，种子分拣器系统10的中央控制器系统16可包括主控制器系统(main controller system)600。

参照图2A和2B，图2B显示了根据多种实施例的在图2A中显示的种子分拣系统的功能性框图。通常，在这些实施例中，种子分拣器系统10构造成并可操作用于将来自散装种子箱104的多个种子分隔(isolated)，并在种子装载站100处将分隔的种子置放于多个透明的多井式种子托盘14中的一个中。更详细地讲，种子托盘14包括透明的底部，例如石英底部，就如以下所描述的。种子托盘14被夹持在输送子系统200的分度输送台(indexing transport table)202内，该输送子系统200构造成并可操作用于步进地(incrementally)将各种子托盘14定位到装载站100、第一成像站300、第二成像站400、以及卸载站500中的每一个处，也就是，步进地将各种子托盘14定位成邻近于装载站100、第一成像站300、第二成像站400、以及卸载站500中的每一个。种子分拣器系统10此外构造成并可操作用于借助于第一成像站300采集种子托盘14内的种子的至少一侧的多个图像。种子分拣器系统10还构造成并可操作用于借助于第二成像站400采集种子托盘14内的种子的至少一个其它侧的多个图像。在第一和第二成像站300和400处被采集的图像可以是任何所期望类型的图像。例如，图像可以是可见的图像、近红外(NIR)图像或NMR/MRI图像，或任何其它类型的图像。在多种实施例中，第一和第二成像站300和400在各种光谱波长下采集多个数字图像。

在附加的实施例中，本发明构思了在可利用分析仪器(而不是光学检测)而被检测的特性的基础上的单倍体种子的自动化的分拣。例如，种子可基于荧光的(fluorescent)标记或颜色之外的特性(例如含油量等)而被分拣。本发明还构思了用于单倍体种子的自动化筛选(screening)和分拣的设备和方法，其基于多种的分析技术，当这些分析技术相互合作地被使用时可以高度自动化的方式促进单倍体和双倍体种子的分拣，其中，MRI或NMR技术或者并列地、或者代替本发明的光学技术而被采用。

在一具体方面，利用单倍体和二倍体种子之间在含油量方面的表型差异(单倍体种子中的含油量通常低于双倍体种子中的含油量)，种子将基于含油量被分拣。可行的是通过使用为了有所增加的油而培育的单倍体诱导株(haploid inducer line)而增大单倍体和二倍体种子之间在含油量方面的差异，从而使得基于含油量的种子群体的自动化的表型筛选成为可能。用于使用磁共振成像(MRI)检测种子中含油量的方法已经在美国专利No.7,367,155中公开，该专利通过引用整体结合在本文中。含油量筛选可极大地减少供种质(germplasm)改进活动所用的用于选择单倍体种子的时间，以及有助于筛选大得多的种子的体积。

如以下进一步所述，在多种实施例中，参照图1至图12D而显示及描述的种子分拣器系统10可构造成并可操作用于执行多变量分析(multivariate analysis)，以分析在第一和第二成像站300和400处采集的多个图像的图像数据。更详细地讲，在这些实施例中，图像数据可传达给主控制器系统600，此处，对所采集的图像进行多变量分析，以鉴定种子托盘14中单独的种子是否具有一个或多个所期望的表型，即可观察的性状和/或特性。另外，种子分拣器系统10构造成并可操作用于基于所鉴定的相应的种子的表型(如借助于多变量分析所判定的)从各种子托盘14单独地卸载各种子，并将各种子分拣至多个种子库18中的特定的一个。

种子分拣器系统10的操作(如参照图1至图12D所显示及描述的)通过主控制器系统600而被控制和自动化，使得由装载站100、第一和第二成像站300和400、以及卸载站500执行的操作基本上无需人的互动、干预或控制地发生。然而，诸如将种子装载到散装种子箱104中和/或以物理方式操纵和/或更换种子库18(或者单独地，或者共同地)等的动作，以及各种其它所必需的手工设定和/或校准等，可在人参与的情况下手动地被执行。

通常，在多种实施例中，主控制器系统600可包括一个或多个处理器和/或微处理器，以及一个或多个电子数据存储装置，其被用来存储并执行各种自定义(custom)程序、应用和/或算法，以实现种子分拣器系统10的操作。因此，主控制器系统600可包括特殊编程的计算机或计算机系统，与相关的系统装置通讯，这些系统装置使得与种子分拣器系统10的各种站及相对应的部件22的通讯成为可能，并控制种子分拣器系统10的各种站及相对应的部件22的操作。尽管主控制器系统600在图2A中示例性地显示为单个单元，但是，主控制器系统600可以是基于单个计算机的系统，或者是基于多个计算机的、联网到一起(networked together)以协调种子分拣器系统10的同时的操作的子系统，就如在本文中所描述的。例如，在多种实施例中，主控制器系统600可包括多个外围控制器子系统604，例如用于本文所描述的各种站的外围控制器子系统604。各外围控制器子系统604可包括一个或多个处理器，微处理器，以及电子数据存储装置，其可实现与各种种子分拣器系统部件22(例如传感器、装置、机构、马达、工具，等等)的通讯，并与主控制器子系统608联网到一起以协同地操作种子取样器系统10的所有的站、系统和子系统(如参照图1至图12D所显示及描述的)。或者，备选地，主控制器系统600可包括单个计算机，该单个计算机以通讯联络的方式连接至所有各种系统部件22，以协同地操作种子取样器系统10的所有的站、系统和子系统(如参照图1至图12D所显示及描述的)。

除了存储用于控制种子分拣器系统10的操作的编程之外，设置于主控制器系统600内的(多个)电子数据存储装置(或其它数据存储功能，没有明确地显示但固有地存在)被用来将所采集的图像和涉及种子托盘14内的各单独的种子的有关的图像数据存储于数据库或其它适当的形式(format)中。此外，主控制器系统600的(多个)数据存储装置还可以存储自卸载站500接收的关于库18(种子已经放置在该库18中)的部位数据，或者连同对卸载站500的操作的控制而导出的、关于库18(种子已经放置在该库18中)的部位数据。该部位数据在数据库或其它形式中在单独的逐个种子(seed-by-seed)的基础上被与图像数据相关联。

如以上所述的，主控制器系统600与各种种子分拣器系统部件22通讯，种子分拣器系统部件22包括各种系统传感器。系统传感器操作成在种子分拣器系统10的操作期间检测所关注的条件，并将该信息传达给主控制器系统600。利用该信息，主控制器系统600产生控制指令，该控制指令实现由种子分拣器系统10的各种站和部件执行的操作和动作。例如，所感测的条件信息可涉及：自种子箱104的种子的成功装载；在输送子系统200的操作期间托盘14沿着输送路径的定位；至恰当的种子库18中的各种子的放置；各种站100，300，400和500的各种部件部分的状态(例如位置、部位、真空度、压力，等等)；来自各种站100，300，400和500的多种部件的错误反馈、操作、维护和性能(与所采集的数据分开，或者可能包括所采集的数据或与所采集的数据一起)；等等。更具体地讲，为用于控制种子分拣器系统10的操作而采集并处理的传感器信息可包括如下信息：装置或部件的状态；错误信号；运动；失速(stall)；位置；部位；温度；电压；电流；压力；等等，可关于种子分拣器系统10的站、子系统以及相关的部件中的每一个的操作而监控这些信息。

现在参照图2A和3A，根据多种实施例，种子装载站100包括种子进料器机构106，该种子进料器机构106定位于散装种子箱104的出口108以下。种子进料器机构通常包括进料平台(feedplatform)110，该进料平台110通过平移台118可操作地连接至X轴线线性促动器(actuator)114。操作时，大量的种子或者手动地或者通过自动化器件经由散装种子箱进口122被置放于散装种子箱104中。然后，种子以所期望的速率分散到进料平台110上，该进料平台110被沿着X轴线线性地往复以使得进料平台110的前缘126越过种子拾取贮存器130的敞开的顶部的一部分而线性地来回移动。散装种子箱出口108构造成使得当进料平台110沿着第一方向朝向种子拾取贮存器130移动时，所期望的量的种子分配到进料平台110上。然后，当进料平台沿着第二方向远离种子拾取贮存器130往复时，箱出口108的前唇状物134朝向进料平台110的前缘126推动新分配的种子。这导致靠近进料平台前缘126的一定量的种子落入种子拾取贮存器130中。

附加地参照图3B和3C，种子拾取贮存器130包括多个内凹形状(向内倾斜)的底部部分136。倾斜部分136起到借助于重力朝向种子拾取贮存器130的底部138引导种子的作用，由此使种子装载站100能够将种子拾取贮存器130内的单独的种子分隔并装载到相对应的种子托盘14中，就如以下所描述的。在各个内凹形状部分136的底部138处的是开口140。定位于各开口140中的是线性空气活塞142。当定位于缩回的(retracted)或未促动的位置中时(如在图3B中所示)，各活塞142的端部144定位成使得其与各相应的开口140的底部138大致齐平(flush)。可以认识到，“大致齐平”在该上下文中包括稍微低于底部138的位置，在该位置，开口140可起作用以容纳(hold)或汇集(funnel)单独的种子，用于随后的通过相应的活塞142进行的捕获(capture)，就如以下所描述的。

各活塞142的端部144设有内凹的(concave)凹陷部146(用虚线表示)，该凹陷部146具有比活塞142的外直径稍小的周界(perimeter)。凹陷部146的周界通常给定尺寸成与放置至种子拾取贮存器130中的种子的预期的平均尺寸相当，或者稍微大于放置至种子拾取贮存器130中的种子的预期的平均尺寸。这允许处理非均匀尺寸和/或形状的单独的种子。空气驱动器(air drive)148在主控制器系统600的控制下操作，以在缩回位置(显示在图3B中)与伸出的或已促动的位置(显示在图3C中)之间线性地移动活塞142。尽管空气驱动器148显示为构造成同时操纵活塞142中的每个的位置的单个空气驱动器，但是，可以理解，种子装载站100可包括用于各个活塞142的、分开的、独立的空气驱动器148。

操作中，当活塞142开始从缩回位置移动至伸出位置时，在各活塞端部144处的内凹的凹陷部146捕获来自种子拾取贮存器130中的所采集的大量种子(通常显示为150)的种子中的单独的一个。当活塞142移动至伸出位置时，被捕获的种子被升高超过所采集的大量种子150至大约在种子拾取贮存器130的顶部边缘152处的部位。一旦活塞142处于伸出位置中且种子已经被升高至顶部边缘152，则有必要从相应的活塞142的端部移去所捕获的种子以用于进一步的处理。

为了移去被捕获的种子并将其置放到夹持在分度输送台202中或夹持在分度输送台202上(显示在图2A中)的种子托盘14中，种子装载站100还包括拾取和置放装置154。拾取和置放装置154通常包括头部单元156，该头部单元156可操作地联接至X-Y平移台，该X-Y平移台可操作用于沿着X轴线和Y轴线双向地移动头部单元。头部单元156包括多个真空杯160，该真空杯160布置并取向成沿纵向、同轴地与活塞142相对应。因此，当活塞142处于伸出位置中时，在各活塞上的被捕获的种子邻近于真空杯160中的相对应的一个而定位。在多种实施例中，当活塞142处于伸出位置时，所捕获的种子与相应的相对应的(respective corresponding)真空杯160轻微地接触。为了使由这种接触导致损伤的可能性降低到最低程度，各真空杯160可被弹簧所加载，使得各真空杯160以所期望的、非破坏性的压力接触相应的种子。

一旦活塞142处于伸出位置，并且所捕获的种子靠近真空杯160，或者与真空杯160轻微地接触，则引起微真空(由虚线箭头162显示)以将种子从活塞上移去并将种子容纳于真空杯160中。用来移去并保持种子的真空压力由主控制器系统600控制。该真空可使用文丘里管(Venturi)作用力以本领域熟知的方式而引起。然后，活塞142被收回到缩回位置，留下头部单元156‘被装载’，即，使种子保持在真空杯160中，并且用于捕获后续种子组的过程开始。

现在参照图3A-3D，一旦单独的种子已从活塞上移去并被真空杯160容纳，则该种子被置放于种子托盘14中。更详细地讲，各种子托盘包括多个井30，并且各单独的种子被置放于种子托盘井30中的相对应的一个中。为了将种子置放于种子托盘井30中，X-Y平移台158将头部单元156(包括真空杯160和容纳于其中的种子)沿着X-轴线移动至高于邻近于种子装载站100而定位的种子托盘14的位置。更具体地讲，X-Y平移台158使‘已装载的’头部单元156定位于相应的种子托盘14之上，使得各真空杯160和容纳于其中的相应的种子在相应的种子托盘井30上方对准(aligned)。如以上所述，分度输送台202被主控制器系统600控制成步进地推进(advance)一个或多个种子托盘14，以便将各种子托盘14循序地定位成靠近于装载站100、第一成像站300、第二成像站400和卸载站500中的每个。

然后，各真空杯160在主控制器系统600的控制下释放相应的种子，由此使各种子放置于相对应的种子托盘井30中。在多种实施例中，真空杯160可发出正压力，以在从真空杯160中释放种子方面辅助重力，并使种子被放置至相应的种子托盘井30中。

现在参照图3E，在多种实施例中，当头部单元156定位于种子托盘14上方时，分度输送台202和种子托盘14可处于头部单元156下方一定的距离，以使得头部单元156的沿着Y轴线的运动是需要的，以便精确地并且一致地将种子放置于种子托盘井30中。在这些实施例中，X-Y平移台158在主控制器系统600的控制下操作成沿着Y轴线移动头部单元156，以便使保持在真空杯160中的种子紧密地接近种子托盘井30而定位。然后，种子可从真空杯160中被释放或喷出，使得各种子放置到种子托盘井30中的相应的一个中。

在多种实施例中，头部单元156包括与种子托盘14中的井30相同数目和布置的真空杯160。例如，如果种子托盘14具有二十四个井30，布置成4×6阵列的形式，则头部单元156也将包括二十四个真空杯160，该真空杯160布置成与种子托盘井30的4×6阵列的形式相对应的4×6阵列的形式。这样，如以上所述的，使用拾取和置放装置154的单个‘拾取及置放’操作，一个种子托盘14可充分地被装载以种子。

在多种其它实施例中，头部单元156可包括为种子托盘井30的数目和布置的偶约数(even submultiple)的数目和布置的真空杯160。例如，如果种子托盘14包括九十六个井30，布置成16×24阵列的形式，则头部单元156可包括二十四个真空杯160，布置成4×6阵列的形式。因此，为了将种子放置于九十六个井30中的各个井30中，拾取和置放装置154需要完成四个连续的‘拾取及置放’操作。将通过X-Y平移台158执行适当的X-Y平移，以便为各连续的‘拾取及置放’操作精确地定位真空杯160，以使种子被放置于九十六个种子托盘井30中的各个井30中。

现在参照图2A，4A和4B，如以上所述，种子输送子系统200包括分度输送台202。在多种实施例中，分度输送台202包括圆形平台204，该圆形平台204可旋转地安装至由主控制器系统600控制的驱动装置208(例如高扭矩的步进马达)。圆形平台204实际上划分成多个饼状扇区(sector)212，其中，各扇区212包括种子托盘开孔(cut-out)216，该种子托盘开孔216的尺寸和形状选择成用于接收并支撑单个种子托盘14。圆形平台204可部分地(in large part)基于圆形平台204的直径、种子托盘14的尺寸和输送应用的需求而具有偶数或奇数数目的扇区212。

操作中，用于分度输送台202的驱动装置208被主控制器系统600控制以推进(或者顺时针，或者逆时针)以便将各种子托盘14步进地推进至邻近于站100，300，400和500中的每一个的位置处。例如，在每次推进时，驱动装置208使平台204转动等于β的角度量，其中，β等于相邻的开孔216的中心之间的角度。因此，进行非常精确的旋转推进，以便精确地将种子托盘14对准成邻近于站100，300，400和500中的每一个，使得站100，300，400和500中的每一个可执行其指定的(如本文所述)关于种子托盘14及保持在其中的种子的功能。平台204的外围边缘可利用辊子、导轨、滑块，等等以所期望的程度被支撑，以有助于分度输送台202的平稳的转动。

备选地，分度输送台202可包括任何适当的传送机构，例如，举例来说，带传送器、辊子传送器，等等。

现在参照图2A，5A和5B，第一成像站300包括至少一个第一成像装置304，该第一成像装置304被系统支撑结构悬挂在分度输送台202之上。第一成像装置304安装到系统支撑结构上，使得第一成像装置304的视场(field of view)包括邻近第一成像站300而定位的种子托盘14的顶部部分或面向上的部分。也就是说，第一成像装置304定位成使得第一成像装置304可采集已装载的种子托盘14的顶部的图像数据，以及，更详细地讲，可采集已装载的种子托盘14中各种子的顶部部分的图像数据。因此，第一成像装置304在本文中还可以称作顶部成像装置304。如本文所用，提及(多个)种子的顶部部分时指的是就相应的种子托盘井30内的各种子的取向而言面向上的(多个)种子的部分。也就是说，如本文所用，(多个)种子的顶部部分是指大致地背离各相应的种子托盘井30的透明底部而朝向的、并且不支靠在各相应的种子托盘井30的透明底部上的(多个)种子的部分，而并不是指该(多个)种子的独立的结构或组织(anatomy)。在第一成像站300处采集的图像数据传达给主控制器系统600，用于存储和分析，就如以下所描述的。

第一成像装置304可以是根据种子分拣器系统10的成像目标而选择的任何适当的成像装置。例如，结合用于外部种皮损伤的分析，第一成像装置304可包括可在可见光范围中操作的数字摄像机。备选地，对于内部种子分析而言，第一成像装置304可包括可在近红外光范围(near infra-red light range)中操作的摄像机(参见美国专利No.6,646,264，该专利的公开内容通过引用结合在本文中)。另外，第一成像装置304可包括实施NMR/MRI成像技术的摄像机(参见美国专利No.7,367,155，该专利的公开内容通过引用结合在本文中)。

在多种实施例中，第一成像站300此外包括至少一个第一或顶部多光谱高速过滤装置(multi-spectral high-speed filterdevice)308，即，用于各第一成像装置304的一个第一多光谱高速过滤装置308。第一过滤装置308定位于第一成像装置304的透镜与邻近第一成像站300的相应的已装载的种子托盘14之间。第一多光谱高速过滤装置308包括多个光谱过滤器，该光谱过滤器过滤光的多种波长，使得关于已装载的种子托盘14中的种子中的每一个的图像数据可在多种光谱波长下被采集。例如，在多种实施例中，第一多光谱高速过滤装置308可构造成包括滤光轮(filter wheel)，该滤光轮包括六个带通(band pass)过滤器，以提供光谱过滤的六个不同的带(即，波长带)。因此，第一成像装置304和第一过滤装置308可协同地操作成在多种不同的光谱波长下采集邻近第一成像站300的已装载的种子托盘14及其中的各个种子的顶部部分的图像数据，在本文中也称作多光谱成像。

第一成像站300还包括多个第一或顶部光源312，用于从多个不同的特定地校准的角度照亮第一成像装置304的视场，即邻近第一成像站300的已装载的种子托盘14的顶部部分。在多种实施例中，光源312通过系统支撑结构以不同的特定地校准的角度而被安装，并被控制成在不同的照明角度下循序地照亮相应的种子托盘14。也就是说，多光谱图像使用任何所期望的点亮(illuminating)第一光源312中的一个或多个的顺序而被采集。例如，在多种实施例中，第一成像站包括一对第一光源312。首先，使用第一光源312中的仅一个以在第一照明角度下照亮相应的种子托盘14而采集多光谱图像。然后，使用另外的(即第二个)第一光源312以在第二照明角度下照亮相应的种子托盘14而采集多光谱图像。因此，第一成像站300使用不同的照明角度并在多个(例如六个)不同的光谱波长下采集相应的种子托盘14中的种子的顶部部分的多光谱图像数据。详细地讲，各光源312采用相对应的过滤装置308，用于过滤多个波长。如在下面详细地描述的，第一成像装置304将所采集的针对各照明角度及各波长的多光谱图像数据传递给主控制器系统600，用于存储和分析。

第一光源312可以是适用于种子分拣器系统10的特定的成像应用的任何类型的灯。例如，第一光源312可以是白炽灯、荧光灯、紫外灯、红外线灯(infrared light)、卤素灯(halogen light)，等等。在多种实施例中，第一光源312为白炽灯。

在多种实施例中，第一成像站300包括第一黑色的背景板(background plate)316，该第一黑色的背景板316被系统支撑结构悬挂在分度台平台204以下。更详细地讲，第一背景板316如此定位，即，使得在分度台平台204的每一推进后，种子托盘开孔216邻近第一成像站300而定位，并且其中的相应的透明底部种子托盘14直接处于第一背景板316之上。在保持在井30内的种子和相应的种子托盘14的顶部部分的成像期间，第一背景板316为各相应的透明底部种子托盘14提供了纯暗色的(solid dark)背景。

在多种实施例中，种子托盘14可构造成具有浅井(shallowwell)30，使得容纳于其中的种子的侧部被暴露且可被一个或多个附加的成像装置304观察到。因此，通过增加成像装置304可获取各种子的在不同观察角度下的附加的图像数据，该成像装置304定位成从附加的不同角度观察种子。备选地，可以构思，附加的图像数据可通过以下方式在各种子的不同观察角度下被采集，即以自动操纵的方式(robotically)移动单个第一成像装置304，以便从多个观察角度采集附加的图像数据。应当理解，在这些实施例中，可执行附加的和/或以自动操纵的方式移动过滤装置308和/或第一光源312以提供所期望的照明和光谱过滤。

另外，在其它的实施例中，可利用多个镜子从多个侧部或角度观察并采集关于各种子的图像数据。从而可利用最少数目的固定的成像装置304通过来自(多个)镜子的反射的种子图像而获取在各种子的不同观察角度下的附加的图像数据。例如，在多种实施方案中，种子托盘14的各井30可在各相应的井30的侧部上包括一个或多个镜子(例如平面镜)。或者，在另外其它的实施方案中，如以下参照图13至图20C进一步所述的，各种子可定位在环形的镜式成像台内，以利用单个固定的成像装置(例如成像装置304)从多个侧部、视角或角度观察并采集关于各种子的图像数据。在这些实施例中，其它的或附加的过滤装置和/或光源可根据需要而被增加，以提供所期望的照明和光谱过滤。

进一步参照图2A，5A和5B，由第一成像装置304采集的图像数据包括涉及种子托盘14以及涉及保持在种子托盘14的各井30中的种子的数据。图像数据被传递给主控制器系统600，并(至少暂时地)被存储于主控制器系统600的电子数据存储装置中。主控制器系统600分析数据(用于将种子托盘14中的各种子关联至种子托盘14内具体的、相对应的井30部位)。因此，所有采集的多光谱图像数据(即，在各照明角度下和在各已过滤波长下的来自第一成像装置304的所有图像数据)被分析和分列(parsed)，以便将关于各单独的种子的图像数据关联至特定的井30(相应的种子被保持在该井30中)。这样，于各种子、相对应的井30和相对应的图像数据之间存在有联系(link)。

现在参照图2A，6A和6B，一旦种子托盘14和种子的顶部部分的图像数据于第一成像站300处被采集，则分度台平台204推进以便随后使相应的种子托盘14邻近第二成像站400而定位。第二成像站400包括至少一个第二成像装置404，该第二成像装置404通过系统支撑结构悬挂在分度输送台202以下。在多种实施例中，第二成像装置404在形式和功能上与第一成像站300的第一成像装置304大致相同。第二成像装置404安装到系统支撑结构上，使得第二成像装置404的视场包括邻近第二成像站300而定位的种子托盘14的透明的底部。也就是说，第二成像装置404如此定位，即，使得第二成像装置404可采集已装载的种子托盘14的透明底部的图像数据，并且更详细地讲，可采集已装载的种子托盘14中的各种子的底部部分的图像数据。因此，第二成像装置404在本文中也可以称作底部成像装置404。如本文所用，提及(多个)种子的底部部分时指的是就相应的种子托盘井30内的各种子的取向而言面向下的(多个)种子的部分。也就是说，如本文所用，(多个)种子的底部部分是指通常面向、并且通常支靠在各相应的种子托盘井30的透明底部上的(多个)种子的部分，而并不是指该(多个)种子的独立的结构或组织。在第二成像站400处采集的图像数据被传递给主控制器系统600，用于存储和分析，就如以下所描述的。

与第一成像装置304一样，第二成像装置404可以是根据种子分拣器系统10的成像目标而选择的任何适当的成像装置。例如，结合用于外部种皮损伤的分析，第二成像装置404可包括可在可见光范围中操作的数字摄像机。备选地，对于内部种子分析而言，第二成像装置404可包括可在近红外光范围中操作的摄像机(参见美国专利No.6,646,264，该专利的公开内容通过引用结合在本文中)。另外，第二成像装置404可实施NMR/MRI成像技术(参见美国专利No.7,367,155，该专利的公开内容通过引用结合在本文中)。

在多种实施例中，第二成像站400此外包括至少一个第二或底部多光谱高速过滤装置408，即，用于各附加的成像装置404的一个附加的多光谱高速过滤装置408。在多种实施例中，第二多光谱高速过滤装置408在形式和功能上与第一成像站300的第一多光谱高速过滤装置308大致相同。第二过滤装置408定位于第二成像装置404的透镜与邻近第二成像站400的相应的已装载的种子托盘14之间。第二多光谱高速过滤装置408包括多个光谱过滤器，该光谱过滤器过滤光的多种波长，使得关于已装载的种子托盘14中的种子中的每一个的图像数据可在多种光谱波长下被采集。例如，在多种实施例中，第二多光谱高速过滤装置408可构造成包括滤光轮，该滤光轮包括至少六个带通过滤器，以提供光谱过滤的至少六个不同的带(即，波长带)。因此，第二成像装置404和第二过滤装置408可协同地操作成在多种不同的光谱波长下采集邻近第二成像站400的已装载的种子托盘14和其中的各种子的底部部分的多光谱图像数据。

第二成像站400还包括一个或多个第二或底部光源412，用于照亮第二成像装置404的视场，即，邻近第二成像站400的已装载的种子托盘14的底部部分。在多种实施例中，第二光源412通过系统支撑结构安装成在特定地校准的角度下照亮相应的种子托盘14。因此，第二成像站400使用特定的照明角度并在多个(例如至少六个)不同的光谱波长下采集相应的种子托盘14中的种子的底部部分的图像数据。如在下面详细地描述的，第二成像装置404将针对各照明角度及各波长的所采集的图像数据传递给主控制器系统600，用于存储和分析。

与第一光源312一样，第二光源412可以是适用于种子分拣器系统10的特定的成像应用的任何类型的灯。例如，第二光源412可以是白炽灯、荧光灯、紫外灯、红外线灯，等等。在多种实施例中，第一光源412为白炽灯。

在多种实施例中，第二成像站400包括第二黑色的背景板416，该第二黑色的背景板416被系统支撑结构悬挂在分度台平台204上方。更具体地讲，第二背景板416如此定位，即，使得在分度台平台204的每一推进后，种子托盘开孔216邻近第一成像站300而定位，并且其中的相应的透明底部种子托盘14直接处于第二背景板416下方。在保持在井30内的种子和相应的种子托盘14的底部部分的成像期间，第二背景板416为各相应的透明底部种子托盘14提供了纯暗色的背景。

由第二成像装置404采集的图像数据包括涉及种子托盘14以及涉及保持在种子托盘14的各井30中的种子的数据。图像数据被传递给主控制器系统600，并(至少暂时地)被存储于主控制器系统600的电子数据存储装置中。主控制器系统600分析数据(用于将种子托盘14中的各种子关联至种子托盘14内具体的、相对应的井30部位)。因此，所有采集的图像数据(即，在特定的照明角度和各已过滤波长下的来自第二成像装置404的所有图像数据)被分析和分列，以便将关于各单独的种子的图像数据关联至特定的井30(相应的种子被保持在该井30中)。这样，于各种子、相对应的井30和相对应的图像数据之间存在有联系。

在第一和第二成像站300和400处采集的图像数据可以多种已知的方式被处理，以鉴定种子的特性或表型性状(例如，如在以上所提及的美国专利No.6,646,264或US 2006/0112628中所描述的)。例如，图像数据分析可揭示单独的种子的、有关以下方面的特性信息：举例而言，生化性状(如含油量)的存在/不存在，损伤的存在或不存在，疾病的存在或不存在，尺寸，颜色，形状，等等。通过使用由主控制器系统600在数据上执行的自定义算法来处理图像数据而获取这些特性信息。然后，该处理的结果以与特定的种子相关联的方式被存储，并且更具体地讲，以与各种子的井30部位相关联的方式。这样，于各种子的特性信息和图像数据之间存在有联系。

如以下进一步地描述的，在多种实施例中，主控制器系统600执行多种算法，以便在关于各种子的图像数据上进行多光谱多变量分析，以判定各相应的种子的特有的表面色性状。例如，在多种实施例中，种子可包括用于双单倍体(doubled haploid)育种的谷物(corn)种子，其中，双倍体种子在胚芽区(germ area)中具有蓝色的花色素苷(anthocyanin)标记。可在针对各谷物种子的图像数据上进行多光谱多变量分析，以判定各单独的谷物种子是否具有该蓝色标记。被判定为具有该蓝色标记的种子因此被鉴定为双倍体种子，在其中不存在该蓝色标记的种子被鉴定为单倍体种子，并且，在其中不确定该蓝色标记是否存在的种子被鉴定为未经判定的。然后，关于各种子的所鉴定的特性，或其缺失，可对照一定的种子分拣准则而由主控制器系统600所应用，以便执行依据特性的种子的分拣，就如以下所描述的。

现在参照图2A，7A和7B，卸载和分拣站500包括卸载子系统504和分拣子系统508。于在第一和第二成像站300和400处的图像采集之后，卸载子系统504将种子从种子托盘14中移去，并将种子输送至分拣子系统508。分拣子系统基于相应的种子的特定的所鉴定的表型、即性状，或特性而将各种子分拣并将各种子放置于相对应的收集容器(未示出)中。

卸载子系统504包括多个可有选择地被促动的吸管(suction tube)512。各吸管512包括第一端部516，该第一端部516通过系统支撑结构定位于种子托盘14(该种子托盘14已经通过分度台平台204的依次的推进而定位于吸管512的第一端部516下方)中的相对应的井30上方。在多种实施例中，该多个吸管第一端部516布置成这样的阵列，该阵列具有与种子托盘14中的井30的数目和布置相对应的数目和布置。这样，使用卸载子系统504的单次促动，一个种子托盘14可被完全地被卸载，而不必进行子系统的任何位置的调节。在其它实施例中，吸管第一端部516的偶约数布置(带有例如较早时所讨论的用于装载种子托盘14的恰当的X-Y平移台)可被使用以用于卸载和分拣。各吸管512此外包括第二端部520，该第二端部520通过系统支撑结构定位于收集漏斗524上方，该收集漏斗524具有向下倾斜的(downwardly sloped)侧部，该向下倾斜的侧部终止于开口528处。大约在各吸管512的中点处定位有文丘里管块(Venturi block)523，该文丘里管块523被主控制器系统600所控制以有选择地在吸管512的第一端部516处引起抽吸或真空534。

分拣子系统508包括可转动的转台536，该转台536大致上定位于漏斗开口528下方。转台536的顶部表面支撑着多个单独的分拣引导器540的布置。更具体地讲，可转动的转台536定位于收集漏斗524以下，使得分拣引导器540的上敞开端542可通过转台536的恰当的转动而有选择地被设置成直接位于漏斗开口528下方。转台536的运动通过使用马达544(例如，步进式马达)实现，该马达544由主控制器系统600控制。各分拣引导器540此外包括下敞开端548，该下敞开端548与转台536中的相对应的孔(hole)552对准。各单独的孔552和相对应的分拣引导器下敞开端548设置成离开转台536的轴向中心C不同的径向距离。

分拣子系统508此外包括多个转移管(diverter tube)556，该转移管556通过系统支撑结构定位于转台536以下。更详细地讲，转移管556中的每个包括联接至歧管562的接收端560，使得各接收端560与歧管中的多个孔口(aperture)566中的分开的一个相对准。各歧管孔口566设置成离开转台轴向中心C不同的径向距离，该径向距离对应于转台536中的孔548中的相应的一个。因此，当转台转动以使特定的分拣引导器540的上敞开端542与收集漏斗开口528对准时，相应的分拣引导器下开口端548和相关的转台孔552，与孔口566及转移管556中的具体的一个的相对应的接收端560相对准。各转移管556的分布端(disposition end)564终止于库18中的具体的一个处(显示在图2B中)。例如，在多种实施例中，各转移管556的分布端564可终止于多个可拆卸的、可替换的种子库568中的具体的一个处(显示在图7B中)。

分拣子系统508还包括种子托盘升举机构572，该种子托盘升举机构572包括线性的空气活塞576，该空气活塞576大致上设置成与成阵列的吸管第一端516的部位相对准。更具体地讲，活塞576设置成使得当各相应的已装载的种子托盘14依次地定位成邻近于卸载和分拣站500时，活塞576的平台端582与分度台种子托盘开孔216中的每个的中心对准。活塞576被主控制器系统600控制，以便在缩回位置与伸出位置之间线性地移动活塞576。当从缩回位置移动至伸出位置时，活塞576的平台端582穿过分度台平台开孔216，并接触固定在其中的相应的种子托盘14的透明的底部。然后，活塞576继续伸出，以使种子托盘14升高到分度台平台204的顶部表面上方。当活塞完全伸出时，支靠在活塞平台端582上的相应的种子托盘14设置成与成阵列的吸管第一端516对准并且紧密地靠近或接触成阵列的吸管第一端516。然后，种子从相应的种子托盘14中有选择地被移去并有选择地被分拣至种子库中的一个。

更详细地讲，在各种子从被升起的种子托盘14中有选择地被移去之前，主控制器系统600判定哪个或哪些种子是紧接着将被移去的。主控制器系统600转动转台536，以便将分拣引导器540中的被选择的一个移动到在漏斗开口528下方的位置中。基于紧接着将被移去的一个或多个种子将被放置至哪个种子库568中而选择将哪个分拣引导器540定位至漏斗开口528下方。因此，主控制器系统600将使特定的、具有与转移管556(该转移管556终止于所选择的种子库568中)对准的下敞开端548的分拣引导器540定位于漏斗开口528下方。

然后，主控制器系统600有选择地促动与一个或多个吸管512相关的文丘里管块523中的一个或多个，吸管512具有相应的第一端516，第一端516定位于井30上方，或者与井30接触，该井30容纳有被选择成将被移去和分拣的种子。该(多个)文丘里管块523的促动导致在该(多个)吸管512的该(多个)第一端516处引起抽吸，该抽吸将这些被选择的(多个)种子吸入到相应的(多个)吸管512中。在Venturi/抽吸力下，被捕获的种子被气流经由(多个)吸管512传送到该(多个)第二端520，此处，该(多个)种子被放置至收集漏斗524中。然后，重力导致该(多个)种子下落穿过收集漏斗开口528并进入到有选择地被定位的分拣引导器540中。然后，重力导致该(多个)种子下落穿过相应的分拣引导器540和歧管562进入相对应的转移管556中，此处，该(多个)种子然后落入到被选择的种子库568中。然后，该过程通过以下方式而重复：有选择地使分拣引导器540定位到在漏斗开口528下方的位置中，并有选择地促动该(多个)文丘里管块532，以便从种子托盘井30中移去被选择的种子，并使该种子放置至恰当的种子库568中。

这样，种子分拣系统10鉴定出放置至散装种子箱104中的各种子是否呈现特定的表型，并基于鉴定的表型将种子分拣至种子库568。一旦种子已被移去并分拣，则活塞576返回到缩回位置，由此使现在为空的种子托盘14返回至相应的分度台种子托盘开孔216。然后，当分度台202推进至使种子托盘14邻近装载站100而定位时，种子托盘14可用于随后的种子的装载，如以上所述的那样。

现在将描述对在第一和第二成像站处采集的多光谱图像数据的、用于鉴定各种子的特定的表型的分析。如以上所阐述，种子从种子托盘14有选择地被移去，并基于各种子的、如同根据对在第一和第二成像站300和400处采集的图像数据的分析所判定的特定的表型而被分拣至种子库。更具体地讲，主控制器系统600对在第一和第二成像站300和400处采集的图像数据进行分析，以判定各种子的特定的(多种)表型，然后控制卸载和分拣站500的操作，以有选择地将种子分拣到种子库568中。

在多种实施例中，主控制器系统600具有存储于其中的各种程序和/或算法，该程序和/或算法可被执行，以便对在第一和第二成像站300和400处采集的图像数据进行多光谱、多变量的分析。使用多变量技术来分析多光谱图像数据提供了针对各种子托盘14的各井30中的各种子的特定的(多种)表型的鉴定。然后，基于被鉴定并被联系至各相应的种子的特定的(多种)表型，各种子在卸载和分拣站500处被分拣至恰当的种子库568。

现在参照图8，9和10A-10F，现在将描述根据显示在图1至图7B中的多种实施例的种子分拣系统10的操作的示例性的说明。如以上所述，种子分拣系统10包括种子装载站100、第一成像站300、第二成像站400、以及卸载和分拣站500。为了易于阐明，分度台平台204显示为夹持有八个种子托盘14。然而，可以理解，分度台平台204可构造成利用适当地定尺寸的设计而夹持多于或少于八个种子托盘14。

初始时，一个或多个空种子托盘14被夹持在分度台平台204上或被夹持在分度台平台204中，以使得种子托盘14中的一个被定位成邻近于种子装载站100。为了简明和清晰起见，以下的对种子分拣器系统10的操作的示例性的描述将仅参照初始地被定位成邻近于种子装载站100的种子托盘14。此外，为了清晰起见，初始地被定位成邻近于种子装载站100的种子托盘14在该实例中称作种子托盘14’。

图9提供了种子分拣器系统流程图700。如在704处所示，一旦种子托盘14’被夹持成邻近于种子装载站100，则种子装载站100如上所述地将单个的种子装载到种子托盘14’的井30中的每一个中。在装载操作完成之后，已装载的种子托盘14’循序地通过分度输送台202的一次或多次推进运动而被传送至邻近第一成像站300的位置。然后，第一成像站300获取并处理种子托盘14’及包含于其中的种子的顶部部分的多个图像。例如，第一成像站300可通过第一过滤装置308的六个带通过滤器中的每一个使用来自第一光源312中的仅第一个的光而采集种子托盘14’和种子的顶部部分的图像，并将其传递至主控制器系统600(如在708处所示的)。图10A-10F是六个图像的示例性的显示，该六个图像可通过第一过滤装置308的六个带通过滤器使用来自光源312中的仅第一个的光而被采集。接下来，第二组六个图像可通过第一过滤装置308的六个带通过滤器使用光源312中的仅第二个而被采集(如在712处所示)。第二组六个图像类似于显示在图10A-10F中的图像，只是图像使用光源312中的第二个而被采集。当第二组六个图像正在被采集并传递至主控制器系统600时，主控制器系统600处理(即，分析)种子托盘14’和种子的顶部部分的第一组六个图像(如在710处所示的)。

然后，分度输送台202循序地使种子和种子托盘14’推进至邻近第二成像站400的位置，此处，获取第三组图像。更详细地讲，第二成像站400采集第三组图像，该第三组图像包括种子托盘14’和种子的底部部分的、被采集并传递至主控制器系统600的多个图像。例如，第二成像站400可通过第一过滤装置308的六个带通过滤器使用来自第二光源412的光而采集种子托盘14’和种子的底部部分的图像(如在716处所示的)。当种子和种子托盘14’正在被推进至第二成像站400时，主控制器系统600分析种子托盘14’和种子的顶部部分的第二组六个图像(如在714处所示的)。

在第三组图像(即，种子托盘14’和种子的底部部分的图像)被采集并传递至主控制器系统600之后，种子和种子托盘14’被循序地推进至邻近卸载和分拣站500的位置。当种子和种子托盘14’正在被推进至卸载和分拣站500时，主控制器系统600处理第三组图像(如在718处所示的)。

对种子托盘14’和种子的顶部部分和底部部分的所有图像(例如该三组图像)的处理(即，分析)在下面参照图11和图12A-12E进一步描述。然而，通常地，主控制器系统600分析各组图像数据，然后将结果组合(combine)，以判定种子托盘14’中的各种子是否具有一种或多种所期望的表型、即、特性和/或性状(例如，损伤、疾病、颜色、尺寸，等等)，就如在720处所示的。更具体地讲，种子托盘14’中的各个井30部位(例如，列和行)被赋予(assigned)多个特定的类别(class)中的一个，该类别表明各相应的种子的类别，其中，各种子的类别基于该相应的种子的被鉴定的(多种)表型而被确定。例如，如果一特定的种子的图像数据的分析表明该种子的胚芽具有蓝色的标记，则种子托盘14’内的该种子的井30部位可被主控制器系统600标记为双倍体。或者，如果一特定的种子的图像数据的分析表明该种子的胚芽缺乏蓝色的标记，则种子托盘14’内的该种子的井30部位可被主控制器系统600标记为单倍体。或者，另外，如果图像数据的分析表明种子托盘14’内的井30部位不含有种子，则该井30可被主控制器系统600标记为空的(empty)。或者，此外，如果一特定的种子的图像数据的分析不确定该种子的胚芽是否具有蓝色的标记，则种子托盘14’内的该种子的井30部位可被主控制器系统600标记为未知的，表明该种子应当通过种子分拣器系统10重新被成像和分析。另外，如果分析表明了蓝色的标记，但是数字数据未超过(overcome)针对双倍体的阈值，则种子托盘14’内的该种子的井30部位可被主控制器系统600标记为返工(Re-Run)，以重新分析该种子，就如以下所描述的。

在分度输送台202使种子和种子托盘14’循序地推进至邻近卸载和分拣站500的位置的时候，主控制器系统600已将种子托盘14’中的各井30分派至多个预定的类别中的一个。然后，卸载和分拣站500从种子托盘14’移去种子并将种子分拣至种子库568中的恰当的相对应的一个(如以上所述)。各种子库568被指定成仅仅接收被鉴定为具有预定类别中的特定的一个的种子。例如，从被标记为单倍体的种子托盘14’的井30部位被移去的所有种子有选择地被分拣至指定成仅仅接收被鉴定为单倍体的种子的种子库568，而另一个种子库被指定成仅仅接收被鉴定为双倍体的种子，等等。该操作根据需要地多次地被重复，以便从种子托盘14’移去所有种子。然后，空的种子托盘14’被分度输送台202循序地推进至邻近种子装载站100的位置，并且，关于种子托盘14’的该过程被重复。

尽管以上关于单个种子托盘14’描述了种子分拣器系统10的操作，但是，可以理解，多个种子托盘14同时地由种子分拣器系统10所操控，由此进一步提高了种子分拣器系统10的生产率。例如，图8显示了八个种子托盘14上的同时的操作。于是，伴随着分度输送台202的每次旋转推进，种子装载站100、第一成像站300、第二成像站400、以及卸载和分拣站500中的每个在执行其被赋予的(多个)任务方面同时地为活动的。例如，当一个种子托盘14被种子装载站100装载以种子时，先前已装载的托盘14(以及其中的种子)正在通过第一和第二成像站300和400及卸载和分拣站500而被成像、分析和分拣至种子库568。

现在参照图11和12A-12D，图11提供了流程图800，该流程图800显示了由主控制器系统600在多光谱图像数据(其在第一和第二成像站300和400处被采集)上执行的示例性的分析过程。如在图9的710处所示的，当第一成像站300正在采集一特定的种子托盘14的第二组图像时，主控制器系统600分析该第一组多光谱图像数据。

为了分析第一组多光谱图像数据，主控制器系统600首先生成(develop)背景掩模(background mask)，并将背景掩模应用至六个图像中的每个的图像数据，以便大致地去除所有被视为背景数据(即，非种子相关的数据)的数据点、例如像素，如在802处所示的。在背景掩模已被应用之后的图像的示例性的图示说明如在图12A中所示。在多种实施例中，背景掩模可使用六个图像中的任何一个(例如具有最佳信噪比的图像)来构造，以便以数学的方式(mathematically)判定哪些数据点代表背景数据。

接下来，主控制器系统600将第一尺寸阈值掩模应用至六个图像中的各图像，以便滤去继续存在(remain)于各图像中的任何太小以至于不可能为种子或整个完整的(in-tact)种子的数据(如在804处所示的)。在背景掩模和第一尺寸阈值掩模已被应用之后的图像的示例性的图示说明在图12B中示出。例如，沿着各图像的边缘的或在各图像的角部处的噪声可能在背景掩模被应用之后继续存在，或者可存在有不完整的种子的部分，或者，相应的种子托盘14的图像数据可继续存在。这些无关的数据被第一尺寸阈值掩模所去除。在多种实施例中，第一尺寸阈值掩模基于被种子分拣器系统10分析和分拣的种子的类型的已知尺寸参数而被预先确定。

在第一尺寸阈值掩模应用之后，主控制器系统600将填充和侵蚀掩模应用至六个图像中的各个图像(如在806处所示的)。填充和侵蚀掩模以数学的方式判定种子的继续存在的图像数据是否在各个种子图像内包括任何‘暗色’点(′dark′spots)。这种‘暗色’点可由于各相应的种子的颜色反差或者阴影(由各相应的种子的轮廓所导致)而存在。填充和侵蚀掩模‘填满(fills in)’这些暗色点，并且还填充或去除由诸如噪声和/或背景‘渗透’(′bleed-through′)等因素所导致的围绕着各种子图像的边缘的像素。因此，填充和侵蚀掩模‘填满’各种子图像内的暗色点，并‘清理(cleans up)’各种子图像的边缘。在背景掩模、第一尺寸阈值掩模及填充和侵蚀掩模已被应用之后的图像的示例性的图示说明示出在图12C中。

填充和侵蚀掩模有时可去除或滤去像素，以使得所形成的种子的图像包括大的对象和小得多的对象(在种子的边界处)。因此，主控制器系统600应用第二尺寸阈值掩模以去除该较小的对象(如在808处所示的)。在多种实施例中，第二尺寸阈值掩模基于被种子分拣器系统10分析和分拣的种子的类型的已知尺寸参数而被预先确定。

从而，背景掩模、第一和第二尺寸阈值掩模、以及填充和侵蚀掩模为六个图像中的各个图像去除与相应的种子托盘14中的种子中的一个非相关的所有数据点(即，像素)。然后，主控制器系统600在该六个图像上进行数学分析，以判定针对各单独的种子的继续存在的图像数据是否包括表现出所期望的表型的数据(如在810处所示的)。主控制器系统600可采用适用于作出这种判定的任何数学分析技术或方法。例如，在多种实施例中，主控制器系统600采用多变量分析，以判定针对各单独的种子的继续存在的多光谱图像数据是否包括表现出种子胚芽中的花色素苷标记的数据。更详细地讲，在针对各单独的种子的继续存在的多光谱图像数据的各数据点或像素上进行多变量分析，以获取结果值(resultant value)，其被与预先确定的第一阈值数值进行比较。结果值是否高于或低于第一阈值则表现出了所期望的表型(例如，该像素是否表现出种子胚芽中的花色素苷标记)。高于第一阈值的和/或低于第一阈值的结果值被汇集(compiled)，以获取针对该第一组多光谱图像的高于第一阈值的结果值的总数目和/或低于第一阈值的结果值的总数目。

如在图9的714处所示的，当分度输送台202正在使相应的种子托盘14推进至第二成像站400时，主控制器系统600分析第二组多光谱图像数据。详细地讲，主控制器系统600以与上面关于第一组多光谱图像数据的分析所述的相同的方式分析第二组多光谱图像数据。因此，第二组图像数据的分析提供了高于第一阈值的第二组结果值和/或低于第一阈值的第二组结果值。

类似地，如在图9的718处所示的，当分度输送台202正在使相应的种子托盘14推进至卸载和分拣站500时，主控制器系统600分析第三组多光谱图像数据。详细地讲，主控制器系统600以与上面关于第一和第二组多光谱图像数据的分析所述的相同的方式分析第三组多光谱图像数据。因此，第三组图像数据的分析提供了高于第一阈值的第三组结果值和/或低于第一阈值的第三组结果值。

一旦主控制器系统600已经分析了该三组多光谱图像数据并形成相应的三组结果值，则主控制器系统600将三组结果值求和，并将该和与预先确定的第二阈值数值进行比较。更特别地，主控制器系统600将高于第一阈值的三组结果值组合和/或将低于第一阈值的三组结果值组合，以获取高于第一阈值的结果值的总计和(aggregatesum)和/或低于第一阈值的结果值的总计和。然后，高于第一阈值的结果值的总计和和/或低于第一阈值的结果值的总计和与第二阈值进行比较，以便将某一类别赋予相应的种子和井30(该相应的种子被保持在该井30中)，如以上所述的那样。例如，如果结果值的总计和高于第二阈值，则种子和相对应的井30被标记为双倍体。但是，如果结果值的总计和低于第二阈值，则种子和相对应的井30被标记为单倍体，并且，如果结果值的总计和等于第二阈值，则种子和相对应的井30被标记为未知的。关于种子的单个种子托盘14的结果的示例性的表格显示在图12D中。然后，主控制器系统600控制卸载和分拣站500，以便基于总计和与第二阈值的对比的结果而从相应的种子托盘14卸载种子并将种子分拣至恰当的种子库。

现在参照图1，13A和13B，在多种其它实施例中，种子分拣器系统10可以是双站式线性输送种子分拣器系统，该双站式线性输送种子分拣器系统包括种子装载、输送和分拣站1000和光学器件和控制器站1002。在这些实施例中，种子装载、输送和分拣站1000可包括L&T子系统11和OL&S子系统13，而光学器件和控制器站1002可包括I&A子系统12和中央控制器系统16。在这些实施例中，L&T子系统通常包括散装种子箱和单取器(singulator)1004以及线性种子装载机1008，而I&A子系统通常包括成像区(或分组件)1012，以及一个或多个成像装置1016。此外，在这些实施例中，OL&S子系统通常包括多个已成像种子分拣器1020和多个种子库1024，而中央控制器系统通常包括主控制系统或总控制器系统1028。在多种实施例中，为了避免由种子装载、输送和分拣站1000产生的振动被传输至光学器件和控制器站1002，种子装载、输送和分拣站1000和光学器件和控制器站1002被组装成分开的结构，该分开的结构彼此邻近地置放，但是彼此不接触，以形成种子分拣器系统10。另外，在多种实施例中，种子装载、输送和分拣站1000和光学器件和控制器站1002中的一个或两者可安装到轮子上，使得相应的站1000和1002可轻易地被彼此邻近地置放以形成种子分拣器系统10。

参照图13A，13B和图14，图14显示了根据多种实施例的、显示在图13A和图13B中的种子分拣系统的功能性框图。通常，在这些实施例中，种子分拣器系统10可构造成并可操作用于利用散装种子箱和单取器1004分隔(即，单取出)多个种子。各相应的被单取出的种子然后被传输至种子装载机1008，该种子装载机1008将该已单取出的种子输送并装载到成像区1012上。种子被保持在成像区1012上以通过(多个)成像装置1016而成像。如以下进一步所述的，成像区1012、(多个)成像装置1016和总控制器系统1028构造并可协同地操作成从成像区1012上的各种子的多个角度或侧部采集多个图像。所采集的图像可以是任何所期望类型的图像。例如，图像可以是可见的图像、近红外(NIR)图像或NMR/MRI图像，或任何其它类型的图像。在多种实施例中，成像区1012、(多个)成像装置1016、以及总控制器系统1028起作用以从多个不同的观察角度并在各种光谱波长(例如四至十个不同的光谱波长)下采集各种子的多个数字图像。

如以下进一步所述的，在多种实施例中，参照图1和图13A至图20C而被显示及描述的种子分拣器系统10(更详细地讲，总控制器系统1028)可构造成并可操作用于执行多变量分析，以分析通过I&A子系统12而被采集的多个图像的图像数据。特别地，多角度观察的图像数据可被传达给总控制器系统1028，此处，在所采集的图像数据上进行多变量分析，以鉴定各相应的种子是否具有一个或多个所期望的表型，即，可观察的性状和/或特性。另外，基于所鉴定的相应的种子的表型(如借助于多变量分析所判定的)，通过已成像种子分拣器1020，各种子从成像区1012被卸载，并被分拣至种子库1024中的特定的一个。

种子分拣器系统10的操作(如参照图1和图13A至图20C所显示及描述的)通过总控制器系统1028而被控制和自动化，使得由L&T子系统11、I&A子系统12和OL&S子系统13进行的操作基本上无需人的互动、干预或控制地发生。然而，诸如将种子装载到散装种子箱和单取器1004中和/或以物理方式操纵和/或更换种子库1024(或者单独地，或者共同地)等的动作，以及各种其它所必需的手工设定和/或校准等，可在人参与的情况下手动地被进行。

通常，在多种实施例中，总控制器系统1028可包括一个或多个处理器和/或微处理器，以及一个或多个电子数据存储装置，其被用来存储并执行各种自定义程序、应用和/或算法，以实现种子分拣器系统10的操作。因此，总控制器系统1028可包括特殊编程的计算机或计算机系统，与相关的系统装置通讯，这些系统装置使得与种子分拣器系统10的各种站、子系统及相对应的部件1032的通讯成为可能，并控制种子分拣器系统10的各种站、子系统及相对应的部件1032的操作。尽管总控制器系统1028在图14中示例性地显示为单个单元，但是，总控制器系统1028可以是基于单个计算机的系统，或者是基于多个计算机的、联网到一起以协调种子分拣器系统10的同时的操作的子系统，就如在本文中所描述的。例如，在多种实施例中，总控制器系统1028可包括多个外围控制器子系统1036，例如用于种子装载、输送和分拣站1000和光学器件和控制器站1002中的每一个的外围控制器子系统1036。各外围控制器子系统1036可包括一个或多个处理器，微处理器，以及电子数据存储装置，其可实现与各种种子分拣器系统部件1032(例如传感器、装置、机构、马达、工具，等等)的通讯，并与中央控制器子系统1040联网到一起以协同地操作种子取样器系统10的所有的站、系统和子系统(如参照图1和图13A至图20C所显示及描述的)。或者，备选地，总控制器系统1028可包括单个计算机，该单个计算机以通讯联络的方式连接至所有各种系统部件1032，以协同地操作种子取样器系统10的所有的站、系统和子系统(如参照图1和图13A至图20C所显示及描述的)。

除了存储用于控制种子分拣器系统10的操作的编程之外，设置于总控制器系统1028内的(多个)电子数据存储装置(或其它数据存储功能，没有明确地显示，但是固有地存在)用来将所采集的图像和涉及各已成像种子的有关的图像数据存储于数据库或其它适当的形式中。此外，总控制器系统1028的(多个)数据存储装置还可以存储自OL&S子系统13接收的关于库1024(种子已放置在该库1024中)部位数据，或者连同对OL&S子系统13的操作的控制而导出的、关于库1024(种子已放置在该库1024中)的部位数据。该部位数据在数据库或其它形式中在单独的逐个种子的基础上被与图像数据相关联。

如以上所述的，总控制器系统1028与各种种子分拣器系统部件1032通讯，种子分拣器系统部件1032包括各种系统传感器。系统传感器操作成在种子分拣器系统10的操作期间检测所关注的条件，并将该信息传达给总控制器系统1028。利用该信息，总控制器系统1028产生控制指令，该控制指令实现由种子分拣器系统10的各种站、系统、子系统和部件所执行的操作和动作。例如，所感测的条件信息可涉及：通过散装种子箱和单取器1004以及种子装载机1008的种子的成功的单取及装载；通过已成像种子分拣器1020而进行的各种子的至恰当的种子库1024中的分拣和放置；各种子系统11，12和13的各种部件部分的状态(例如位置、部位、真空度、压力，等等)；来自各子系统11，12和13的各种部件的错误反馈、操作、维护和性能和(与所采集的数据分开，或者可能包括所采集的数据或与所采集的数据一起)；等等。更具体地讲，被采集并处理以用于控制种子分拣器系统10的操作的传感器信息可包括如下信息：装置或部件的状态；错误信号；运动；失速；位置；部位；温度；电压；电流；压力；等等，可关于种子分拣器系统10的站、子系统和相关的部件中的每个的操作而监控这些信息。

现在参照图15A，如上所述，L&T子系统11通常包括散装种子箱和单取器1004和种子装载机1008。在多种实施例中，L&T子系统此外包括管道往复移送装置(tube shuttle)1044，用于接收已被单取出的种子，并将各种子循序地转移到多个第一传输管(transfertube)1048中的相应的一个中，第一传输管1048终止于擒纵组件1052处。

通常，散装种子箱和单取器1004包括散装种子箱1056和单取轮1060。单取轮1060被安装成用于在垂直面内的转动以使得单取轮1060的一部分延伸进入到种子箱1056的内贮存器中。单取轮1060的另一部分延伸到种子箱1056之外，使得单取轮1060的面1064邻近种子收集器1066而定位。种子单取轮1060包括多个间隔开的凹口(recessed port)1068，该凹口1068延伸穿过面1064，并连通地联接至真空系统(未示出)，使得真空可在各个凹口1068处被提供。

为了单取种子，即，从散装种子箱1056每次一个地将种子分开，则多个种子被置放在散装种子箱1056的内贮存器中。然后，在真空被提供给凹口1068中的至少一些(例如，延伸到种子箱1056的内贮存器中的单取轮1060的部分的面1064中的凹口1068)的时候，单取轮1060转动。详细地讲，种子单取轮1060通过分度马达1072步进地转动，使得凹口1068循序地转动经过种子箱1056的内贮存器，并在重新进入种子箱1056的内贮存器之前转动出种子箱1056和经过的种子收集器1066。当单取轮1060步进地转动且凹口1068步进地经过种子箱1056内贮存器时，单独的种子通过在相应的凹口1068处被提供的真空而被拾起并容纳于各凹口1068处。当单取轮1060步进地转动时，种子被携带出种子箱1056，被携带至种子收集器1066，此处，各种子被从单取轮1060的面1064移去。

在多种实施例中，种子收集器1066包括刮擦器(未示出)，当单取轮1060步进地转动经过种子收集器1066时，该刮擦器以物理的方式从相应的凹口1068中移出各种子。备选地，在多种其它实施例中，当单独的凹口1068定位成邻近于种子收集器1066时，通过暂时地停止各个单独的凹口1068处的真空，各种子可从相应的凹口1068被释放。在还一些其它实施例中，当单独的凹口1068邻近种子收集器1066而定位时，通过在各单独的凹口1068处暂时地提供强迫通风(forced air)，各种子可从相应的凹口1068被吹出。

在各种子被从单取轮1060移去之后，种子循序地汇集到第一传输管1048(第一传输管1048具有连接至管道往复移送装置1044中的开口1076的近端)中的各个中。管道往复移送装置1044安装到滑架(carriage)1080上，该滑架1080可移动地安装到线性平移台1084上，该线性平移台1084包括促动器1088，该促动器1088可被总控制器系统1028控制以沿着平移台1084双向地移动滑架1080、管道往复移送装置1044和第一传输管1048的近端。因此，当各种子从单取轮1060中被移去时，种子汇集到第一传输管1048中的一个中。然后，总控制器系统1028沿着平移台1084移动管道往复移送装置1044，使得随后的第一传输管126将接收从单取轮1060中被移去的下一个种子。当各种子从单取轮1060中被移去并放置至相应的第一传输管126中时，各种子借助于重力、真空或强迫通风穿过相应的第一传输管126，到达擒纵组件1052(各第一传输管的远端连接至该擒纵组件1052)。

现在参照图15A，15B和15C，在多种实施例中，擒纵组件1052包括多个内室1092，该内室1092横向地被保持滑块1096切开。保持滑块1096可滑动地安装在擒纵组件中，使得保持滑块1096可沿着擒纵组件1052的纵向轴线M在‘敞开’和‘关闭的’位置之间滑动地转变(transitioned)。更具体地讲，在总控制器系统1028的控制下，利用促动器1100(该促动器1100安装至擒纵组件1052的侧部并可操作地连接至保持滑块1096)，保持滑块1096可在该‘敞开’和该‘关闭的’位置之间滑动地转变。如在图15C中处所示的，保持滑块1096包括多个开口1104，开口1104沿着保持滑块1096的长度沿纵向间隔开，以便与擒纵组件1052内的内室1092的纵向间距一致或相协调。

保持滑块可操作用于‘稳定(settle)’种子，即，允许自该箱和单取器1004接收的种子在相应的内室1092内静止下来，且然后及时地使各种子放置至装载机1008的多个种子装载套1108中的相应的一个中。也就是说，总控制器系统1028协调该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044和擒纵组件1052的操作，并使该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044和擒纵组件1052的操作同步，使得当种子被单取并传输至擒纵组件1052时，保持滑块1096初始地处于‘关闭的’位置。当处于‘关闭的’位置中时，保持滑块开口1004不与相应的内室1092对准，使得在开口1004之间的保持滑块1096的实心部分阻塞各种子的穿过内室1092的通道。总控制器系统使保持滑块1096维持在‘关闭的’位置中一段时间，例如0.5秒至1.0秒，其足够允许各种子‘稳定’，即，静止下来并基本上停止运动。一旦种子被允许‘稳定’，则总控制器系统使保持滑块转变到‘敞开’位置，在该位置中，保持滑块开口1004与相应的内室1092对准，由此允许各种子穿过相应的内室1092，并借助于重力、强迫通风和/或真空而落入相应的一个装载套1108中，就如在下面进一步描述的。总控制器系统1028协调该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044和擒纵组件1052的操作，并使该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044和擒纵组件1052的操作同步，使得种子以一定的速率被单取，该速率适合于(calculated to)允许被传输至擒纵组件内室1092的种子‘稳定’并被释放，即，被放置至装载机套1108中(在随后的被单取出的种子被传输至擒纵组件1052之前)。

现在参照图15A和15D，如以上所述，装载机1008包括多个装载套1108。各装载套1108安装到一个或多个第一线性促动器1112上，第一线性促动器1112构造成并可操作用于借助于来自总控制器系统1028的指令而沿着装载机1008的X轴线在‘缩回的’或‘原始(Home)’位置(显示在图15A中)与‘伸出的’或‘装载’位置(显示在图15D中)之间移动相应的装载套1108。尽管图15A和15D示例性地将装载机1008显示为包括两个第一线性促动器1112，各第一线性促动器1112具有两个安装到其上的装载套1108，但是，可以想到，装载机1008可包括多于或少于两个第一线性促动器1112，各第一线性促动器1112具有多于或少于两个安装到其上的装载套1108。例如，在多种实施例中，装载机1008可包括单个第一线性促动器1112，该第一线性促动器1112具有四个安装到其上的装载套1108，或者，装载机1008可包括四个第一线性促动器1112，各第一线性促动器1112具有单个安装到其上的装载套1108。

现在参照图15A，15D，15E和15F，装载机1008的各装载套1108包括主体1116，该主体1116具有捕捉漏斗(catchfunnel)1120，捕捉漏斗1120形成于远端部分中并延伸穿过远端部分。各捕捉漏斗1120形成为具有顶部端部(即，邻近擒纵组件1052的端部)和相对的底部端部(bottom end)，其中，捕捉漏斗的顶部端部在尺寸上大于底部端部。各装载套1108此外包括连接至主体1116的顶板1124和底板1128。顶板1124包括孔，该孔在形状和尺寸上对称，并设置在捕捉漏斗1120的顶部端部上方，使得顶板孔的周界与捕捉漏斗顶部端部的周界对准。类似地，底板1128包括孔，该孔在形状和尺寸上对称，并设置在捕捉漏斗1120的底部端部下方，使得底板孔的周界与捕捉漏斗底部端部的周界对准。另外，各装载套1108包括顶部孔口盖1132和底部孔口盖1136，该顶部孔口盖1132滑动地安装在主体与顶板1124之间，而底部孔口盖1136滑动地安装在主体与底板之间。各顶部孔口盖1132构造成并可操作用于在‘敞开’位置与‘关闭的’位置之间转变，该‘敞开’位置允许至相应的捕捉漏斗1120的接入(access)(如在图15A和15E中所示的)，而该‘关闭的’位置阻塞了至相应的捕捉漏斗1120的接入(如在图15D中所示的)。类似地，各底部孔口盖1136构造成并可操作用于在‘敞开’位置与‘关闭的’位置之间转变，该‘敞开’位置允许了自相应的捕捉漏斗1120的放出(egress)(如在图15F中所示的)，而该‘关闭的’位置阻止了至相应的捕捉漏斗1120的放出(如在图15E中所示的)。各顶部和底部孔口盖1132和1136借助于促动器(未示出)在‘敞开’与‘关闭的’位置之间转变。

可使用由总控制器系统1028控制的任何适当的功率/能量源而操作第一线性促动器1112及装载套顶部和底部孔口盖的促动器(未示出)。例如，在多种实施例中，装载套顶部和底部孔口盖促动器及第一线性促动器1112中的每个借助于由总控制器系统1028控制的一个或多个气动调节器1140以气动的方式操作。备选地，装载套顶部和底部孔口盖促动器及第一线性促动器1112中的每个可利用电气的或液压的功率/能量源而被操作。此外，种子分拣器系统10的各种部件、各种站、系统、子系统、组件和分组件所进行的操作和动作可使用任何适当的功率/能量源(例如气动的、电气的和/或液压的功率/能量源)而被操作。

操作时，总控制器系统1028协调该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044、擒纵组件1052和装载机1008的操作，并使该箱和单取器1004、管道往复移送装置1044、擒纵组件1052和装载机1008的操作同步，以使得在擒纵组件保持滑块1096被转变至‘敞开’位置以释放该‘已稳定’的种子之前，装载套1108完全地缩回至‘原始’位置。此外，各装载套1108的顶部孔口盖1132移动至‘敞开’位置，而各装载套1108的底部孔口盖1136移动至‘关闭的’位置。当装载套1108处于‘原始’位置时，各装载套1108的捕捉漏斗1120设置成直接位于擒纵组件内室1092中的相应的相对应的一个的下方。因此，当擒纵组件保持滑块转变至‘敞开’位置时，种子如上所述地被允许穿过内室1092，并落入相应的相对应的装载套捕捉漏斗1120中。随后，各相应的装载套顶部孔口盖被移动至‘关闭的’位置，以便将各种子封闭(enclose)在相应的捕捉漏斗1120内。

一旦种子被封闭在捕捉漏斗1120内，则中央控制器系统1028命令装载机第一线性促动器1112将各装载套1108转变至‘装载’位置，由此将各捕捉漏斗1120定位成直接地在包含在成像区1012的成像台组件1152(显示在图16，16A和16B中，并在下面进一步描述)中的多个镜式成像台1148中的相应的相对应的一个的上方。

现在参照图13B，在多种实施例中，成像区1012包括成像台组件1152，该成像台组件1152在上环形灯组件(ring lightassembly)1156与下环形灯组件1160之间安装到光学器件和控制器站1002的系统支撑结构上。此外，在各种实施方案中，成像区1012包括一个或多个底部镜组件1164，该底部镜组件1164在下环形灯组件1160下方安装到系统结构上。

现在参照图13B，16，16A和16B，如以上所述的，成像台组件1152在上环形灯组件1156与下环形灯组件1160之间安装到系统支撑结构上。更详细地讲，上环形灯组件1156包括多个上环形灯(ring light)1168，上环形灯1168定位于成像台组件1152上方，使得所期望的量、强度、类型和/或波长的光可由上环形灯1168提供，以便均一地(即，均匀地)照亮各成像台1148的顶部部分。类似地，下环形灯组件1160包括多个下环形灯1172，该下环形灯1172定位于成像台组件1152下方，使得所期望的量、强度、类型和/或波长的光可由下环形灯1172提供，以便均一地(即，均匀地)照亮各成像台1148的底部部分。还更详细地讲，各下环形灯1172包括下环状灯组件(annular light assembly)1176，该下环状灯组件1176可控地被点亮，以便在用于放置至各成像台上的种子的图像数据采集期间将所期望的量、强度、类型和/或波长的光提供给成像台1148的底部部分，就如以下所描述的。类似地，各上环形灯1168包括上环状灯组件1180，该上环状灯组件1180可控地被点亮，以便在用于放置至各成像台上的种子的图像数据采集期间将所期望的量、强度、类型和/或波长的光提供给成像台1148的顶部部分，就如以下所描述的。

上和下环状灯组件1180和1176可以是适用于以独立的方式或以与其它装置组合的方式利用所期望的量、强度、类型和/或波长的光来均一地照亮成像台1148的任何发光体灯组件。例如，如在图13B中所示的，在多种实施例中，I&A子系统12可包括光源1184，而上环状灯组件和下环状灯组件1180和1176可包括光纤光环(fiberoptic light ring)，光纤光环借助于光缆(fiber optic cable)1188以光学的方式联接至光源1184。从而，光源1184可均一地提供具有特定的量和强度的光的来源，其通过光缆1188而被传递至上和下光纤光环(即，上环状灯组件和下环状灯组件1180和1176)。光源1184可以是可由总控制器系统1028控制以提供可选择且可改变的量和强度的光的任何光源。

此外，在多种实施例中，光源1184可包括有或被可操作地联接至多光谱高速光学过滤装置1192，该多光谱高速光学过滤装置1192可操作用于过滤由光源1184产生的光的多种波长，使得关于各种子的图像数据可在多种光谱波长下被采集。例如，在多种实施例中，多光谱高速过滤装置1192可构造成包括滤光轮，该滤光轮包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个带通过滤器，以提供光谱过滤的多个不同的带(即，波长带)。因此，如以下所述的，(多个)成像装置1016、光源1184和过滤装置1192可协同地操作成在多种不同的光谱波长下采集放置至成像台1148上的种子的图像数据，在本文中也称作多光谱成像。

备选地，在多种其它实施例中，上环状灯组件和下环状灯组件1180和1176可包括多个发光二极管(LED)，其中，LED中的不同的特定的一些被构造成在不同的特定的强度和/或波长下发光。例如，LED中的被选择的第一组可被点亮，以发出具有特定的第一强度和/或波长的光，以便采集第一图像数据，然后，LED中的被选择的第二组可被点亮，以发出具有特定的第二强度和/或波长的光，以便采集第二图像数据，等等。因此，该多个LED可被总控制器系统1028有选择地点亮，以便在多种不同的光谱波长下采集放置至成像台1148上的种子的图像数据。

另外，上环状灯组件和下环状灯组件1180和1176和/或光源1184可以是合适于种子分拣器系统10的特定的成像应用的任何类型的灯。例如，上环状灯组件和下环状灯组件1180和1176和/或光源1184可以是白炽灯、荧光灯、紫外灯、红外线光，等等。

现在参照图16，16A，16B和16C，如上所述，各成像台组件1152包括多个成像台1148。在多种实施例中，各成像台1148包括环状镜夹具(annular mirror fixture)1196和活板门底部1200，该环状镜夹具1196固定地安装到系统支撑结构上，该活板门底部1200安装到可控地可转动的轴1204上。各环状镜夹具1196包括中心开口1208和多个(例如八个)成像镜(imaging mirror)1212(例如平面镜)，该成像镜1212围绕着各相应的环状镜夹具1196的内壁而安装。成像镜1212围绕着相应的环状镜夹具1196的内壁大致上平均地间隔开，并以角度θ而被安装，该角度θ适合于将大致位于开口1208的中心处的种子的图像反射至该(多个)成像装置1016。因此，如下面进一步所述，可针对各种子的多个不同的侧部部分(即，侧视图)而采集图像数据。也就是说，该(多个)成像装置1016和总控制器系统1028可采集各种子的顶部的图像数据和自该多个成像镜1212(该多个成像镜1212围绕着各相应的种子间隔开)中的各个成像镜1212而被反射的图像数据。此外，该(多个)成像装置1016和总控制器系统1028可借助于该一个或多个底部镜组件1164采集各种子的底部的图像数据。

各成像台1148的活板门底部1200通常形成为盆形构造，该盆形构造具有朝放出槽(egress chute)1216敞开的周界壁。此外，各活板门底部1200包括澄明的或透明的中心窗1220，该中心窗1220装配在中心孔口1224内，当相应的活板门底部1200处于‘种子成像’位置中时，该中心孔口1224与相应的环状镜夹具1196的开口1208大致上同心。中心窗1220尺寸给定成具有直径D，该直径D有意地给定成显著地长于任何待成像种子的宽度，使得各相应的种子的底部(即，支靠在窗1220上的种子的侧部)的图像可自相应的底部镜组件1164出发且绕过种子并且穿过相应的中心窗1220而被反射至该(多个)成像装置1016，就如以下进一步地描述的。此外，中心窗1220可包括任何适宜地澄明或透明的材料，该材料将允许图像自各底部镜组件1164而被反射以绕过种子并穿过窗1220而不会扭曲、抑制或破坏所反射的图像。例如，在多种实施例中，中心窗1220可包括石英玻璃窗，该石英玻璃窗具有高澄明度和非常低的折射率，即，非常澄明且具有不会扭曲、抑制、破坏或以其它方式不利地影响所反射图像的质量的折射率。

各活板门底部1200连接至可转动的轴1204，该可转动的轴1204又连接至旋转促动器1228，旋转促动器1228可操作用于双向地转动该轴1204。更详细地讲，旋转促动器1228(在被总控制器系统1208所命令时)可操作用于双向地转动该轴1204，以便在‘种子成像’位置(显示在图16A和16C中)与‘种子卸载’位置(显示在图16B中)之间移动各成像台1148的活板门底部1200。当活板门底部1200处于‘种子成像’位置中时，活板门底部1200定位成以平面方式(planarly)平行于相应的环状镜夹具1196的底部1232，且紧密地靠近于相应的环状镜夹具1196的底部1232或大致上与环状镜夹具1196的底部1232相接触。因此，当活板门底部1200处于‘种子成像’位置中并且种子被装载或者放置至各窗1220上时(如下面所述)，各种子将稳固地支靠在相应的窗1220上。一旦已为支靠在窗1220上的种子采集了图像数据，则旋转促动器1228被命令以转动该轴1204，以便将活板门底部移动至‘种子卸载’位置，由此，已成像种子被允许借助于重力、真空和/或强迫通风而从相应的窗1220滑落、穿过相应的放出槽1216并进入相应的相对应的一个已成像种子分拣器1020(显示在图17A和17B中)的口部(mouth)1236中，就如下面进一步地描述的。

现在参照图15E，15F，16，16A，16B和16C，在多种实施例中，各装载机1008此外包括一个或多个第二线性促动器1240，第二线性促动器1240构造成并可操作用于借助于来自总控制器系统1028的指令沿着装载机1008的Z轴线在‘升高的’位置(显示在图15A和15E中)与‘降低的’位置(显示在图15D中)之间移动相应的装载套1108。尽管图15A和15D示例性地将装载机1008显示为包括两个第二线性促动器1240，各第二线性促动器1240具有两个安装到其上的装载套1108，但是，可以想到，装载机1008可包括多于或少于两个第二线性促动器1240，各第二线性促动器1240具有多于或少于两个安装到其上的装载套1108。例如，在多种实施例中，装载机1008可包括单个第二线性促动器1112，其具有四个安装到其上的装载套1108，或者，装载机1008可包括四个第二线性促动器1240，各第二线性促动器1240具有单个安装到其上的装载套1108。

如以上所述，当种子被封闭在捕捉漏斗1120中且装载套1108被移动至‘装载’位置时，各捕捉漏斗1120直接定位于相应的相对应的一个镜式成像台1148上方。更详细地讲，当各捕捉漏斗1120直接定位于相对应的镜式成像台1148上方时，各捕捉漏斗1120的底部端部直接定位于所提及的成像台1148的活板门底部窗的中心上方。在多种实施例中，当种子被封闭在捕捉漏斗1120中且装载套1108被移动至‘装载’位置时，装载套1108处于‘升高的’位置中。然后，一旦捕捉漏斗1120直接定位于相对应的镜式成像台1148上方，则各第二线性促动器1240并命令以将装载套1108移动至‘降低的’位置，使得各装载套底板1128紧密地靠近环状镜夹具1196的顶部1244，即，高于环状镜夹具1196的顶部1244大约0.5mm至2.0mm。各装载套底部孔口盖然后被命令至‘敞开’位置，使得从相应的捕捉漏斗1120落下的各种子被放置到相应的活板门底部窗1220的中心上。

另外，在多种实施例中，各装载套1108包括阻尼环(damping ring)1248，该阻尼环1248围绕底板孔的周界而附接至相应的底板1128，并与相应的捕捉漏斗1120的底部端部对准。当捕捉漏斗1120直接定位于相对应的镜式成像台1148上方且装载套1108被移动至‘降低的’位置时，各阻尼环1248将突伸到相应的环状镜夹具中心开口1208中。因此，当各种子从相应的捕捉漏斗1120被释放时，阻尼环1248将大致地将各相应的种子设置于相应的活板门底部窗1220的中心中。更具体地讲，各阻尼环1248具有高度H，该高度H被有意地给定以使得当装载套1108被移动至‘降低的’位置时，各阻尼环1248将被与相应的活板门底部窗1220对中，并紧密地靠近于相应的活板门底部窗1220，即，高于活板门底部窗1220的中心大约0.5mm至2.0mm。因此，当种子从捕捉漏斗1120被释放时，种子将落到中心活板门底部窗1220上且将在活板门底部窗1220的中心处被保持在阻尼环1248内，直到种子‘稳定’并在活板门底部窗1220的中心处静止下来。随后，总控制器系统1028将命令第一和第二装载机线性促动器1112和1240，以使装载套1108沿着Z轴线升高，并使装载套1108沿着Y轴线缩回，以便使装载套1108返回到‘原始’位置。

现在参照图16，16d和16E，如上所述，被装载到成像台1148上的各种子的底部的图像数据利用一个或多个底部镜组件1164(该底部镜组件1164在成像台组件1152下方被安装到系统支撑结构上)而被采集。在多种实施例中，各底部镜组件1164包括一个或多个柱式(stanchion)镜夹具1252。具体地讲，成像区1012包括一个或多个底部镜组件1164，该底部镜组件1164附加地包括用于各成像台1148的柱式镜夹具1252。各柱式镜夹具1252包括第一镜支架1256、第二镜支架1260、以及聚焦透镜1264，它们中的各个安装到基座1268上。第一镜支架1256包括第一成角度的台1272，该第一成角度的台1272具有安装到其上的第一底部镜1276(例如平面镜)。类似地，第二镜支架1260包括第二成角度的台1280，该第二成角度的台1280具有安装到其上的第二底部镜1284(例如平面镜)。第一成角度的台1272可调节地安装到第一支柱(post)1288上，使得该第一成角度的台1272、且由此第一底部镜1276可相对于基座1268以角度β₁而定位，并且，第二成角度的台可调节地安装到第二支柱1292上，使得该第二成角度的台1280、且由此第二底部镜1284可相对于基座1268以角度β₂而定位。各聚焦透镜构造成以光学的方式将自第一底部镜1276而被反射的图像聚焦至第二底部镜1284，以调整(accommodate)第一和第二底部镜1276和1284之间的焦距(focal length)。

如上所述，各成像台1148的中心窗1220尺寸给定成具有直径D，该直径D适合于允许各相应的种子的底部的图像从相应的底部镜组件1164出发并绕过种子且穿过相应的中心窗1220而被反射至相应的成像装置1016。更详细地讲，为了获取关于各种子的底部的图像数据，关于各柱式镜夹具1252的第一和第二成角度的台1272和1280的角度β₂和β₁被调节以使得各相应的种子的底部的反射的图像从第一底部镜1276经由聚焦透镜1264被引导至第二底部镜1284，并且然后，经由相应的中心窗1220被引导至相应的成像装置1016。各聚焦透镜1264将自第一底部镜1276反射的图像聚焦至第二底部镜1280。下环形灯1172由总控制器系统1028控制，以提供所期望的量、强度、类型和/或波长的光，用来在底部图像数据可被获取的时候照亮各种子的底部。另外，如上所述，在多种实施例中，光源1184可包括多光谱高速光学过滤装置1192，或者可操作地联接至多光谱高速光学过滤装置1192，以过滤由光源1184产生的光的多种波长，使得关于各种子的底部图像数据可在多种光谱波长下被采集。

在多种实施例中，I&A子系统12可另外包括一个或多个透明的图像强度缓冲透镜架(image intensity buffer lens shelve)1238，该图像强度缓冲透镜架1238在上环形灯组件1156与该(多个)成像装置1016之间安装到系统支撑结构上。各图像强度缓冲透镜架1238包括透明板1238A，在该透明板1238A上可置放一个或多个图像强度缓冲透镜。各透明板1238A可包括任何适宜地澄明或透明的材料，该材料将允许自成像区1012投射和反射的图像穿过透明板1238A，而并不扭曲、抑制或破坏图像数据。例如，在多种实施例中，各透明板1238A可包括石英玻璃板，该石英玻璃板具有高澄明度和非常低的折射率，即，非常澄明，并具有不会扭曲、抑制、破坏或以其它方式不利地影响所投射和反射的图像数据的质量的折射率。

由于成像装置与各种图像数据的源(即，种子的顶部部分、成像台图像镜1212、以及第一和第二底部镜1276和1284)之间的各种不同的焦距(focal distance)，由图像数据源提供的图像数据的强度可有所不同。为大致地平衡由各种图像数据源提供的图像数据的强度，一个或多个图像强度缓冲透镜(未示出)可被精巧地置放在一个或多个图像强度缓冲透镜架1238上。通常，图像强度缓冲透镜降低特定的图像数据的强度，使得来自各个源的所有图像数据的强度水平大致相同。该多个图像强度缓冲透镜可具有不同的强度缓冲系数并且可手动地或自动地被设置在相应的图像强度缓冲透镜架1238上，以便大致地平衡由该多种图像数据源提供的图像数据的强度。

现在参照图13A，13B，16，16A，16B，16C，16D和16E，如上所述，I&A子系统12包括该一个或多个成像装置1016。各成像装置1016在成像台组件1152上方安装到系统支撑结构上，以便具有包括一个或多个成像台1148的视场。例如，在多种实施例中，I&A子系统12可包括成像台组件1152，该成像台组件1152包括四个成像台1148和两个成像装置1016，其中，各成像装置1016安装到系统支撑结构上，以便具有包括相应的相对应的成对的成像台1148的视场。尽管I&A子系统12可包括多于或少于两个成像装置1016，和/或多于或少于四个成像台1148，并继续存在于本公开的范围内，但是，为了简明和清晰起见，以下I&A子系统12将示例性地描述为包括两个成像装置1016和四个成像台，其中，各成像装置1016具有包括相应的相对应的成对的成像台1148的视场。

因此，一旦种子被装载或放置至各活板门底部窗1220上，各成像装置1016具有种子的、包括了该相应的相对应的两个成像台1148、成像镜1212和其中的种子的顶部部分或面向上的部分的视场。

也就是说，各成像装置1016定位成采集该相应的相对应的两个成像台1148的顶部和其中的种子的顶部的图像数据。另外，各成像装置1016定位成采集自各成像镜1212而被反射的各种子的多个侧部部分(即，侧视图)的图像数据以及自相应的柱式镜夹具1252而被反射的各种子的底部部分的图像数据。因此，各成像装置1016取向成并可操作用于采集被放置至该相应的相对应的成像台1148中的每个上的各种子的顶部部分、多个侧部部分以及底部部分的图像数据，并将其传递给总控制器系统1028。由各成像装置1016采集的各种子的顶部部分、底部部分和多个侧部部分(即，侧视图)的图像数据被传递给总控制器系统1028以用于存储和分析，就如以下所描述的。

如本文所用，提及种子的顶部部分指的是种子的、就相应的种子成像台内的各种子的取向而言面向上的部分。也就是说，如本文所用，种子的顶部部分是指种子的大致上背对各相应的成像台1148的活板门底部窗1220的、且不支靠在各相应的成像台1148的活板门底部窗1220上的部分，而并不是指种子的独立的结构或组织。类似地，如本文所用，种子的底部部分是指种子的、大致上面向各相应的成像台1148的活板门底部窗1220、且大致上支靠在各相应的成像台1148的活板门底部窗1220上的部分，而并不是指种子的独立的结构或组织。

各成像装置1028可以是根据种子分拣器系统10的成像目标而选择的任何适当的成像装置。例如，结合用于外部种皮损伤的分析，各成像装置1028可包括可在可见光范围中操作的数字摄像机。备选地，对于内部种子分析而言，各成像装置1028可包括可在近红外光范围中操作的摄像机(参见美国专利No.6,646,264，该专利的公开内容通过引用结合在本文中)。另外，各成像装置1028可包括实施NMR/MRI成像技术的摄像机(参见美国公开申请No.US2006/0112628，其公开内容通过引用结合在本文中)。

另外，在多种实施例中，总控制器系统1028将各成像装置1016的操作与相应的上和下环形灯组件1156和1160的操作加以协调和同步，以采集保持在相应的成像台1148内的各种子的顶部、底部和多个侧部视图的多光谱图像数据(即，在多种不同的光谱波长和/或强度下的图像数据)。

现在参照图16F，在多种实施例中，I&A子系统12还包括不透明的暗室罩(dark room enclosure)1296，该暗室罩1296遮蔽成像装置1016和成像区1012，以提供暗的环境，图像数据可在该暗的环境中被采集。在多种实施例中，暗室罩1296可构造成可拆卸地附接至光学器件和控制器站1002的系统支撑结构上。另外，在多种实施例中，暗室罩1296可构造成包括可拆卸的侧部，该可拆卸的侧部可拆卸地彼此连接，以形成暗室罩1296。

进一步参照图13A，13B，16，16A，16B，16C，16D和16E，由各成像装置1016采集的图像数据包括涉及相应的成像台1148的以及涉及保持在其中的种子的数据。图像数据被传递给总控制器系统1028，并(至少暂时地)被存储于总控制器系统1028的电子数据存储装置中。总控制器系统1028分析该图像数据，并使所采集的图像数据与各个相应的相对应的种子相关联或联系。因此，所有采集的图像数据被分析和分列，以便将关于各单独的种子的图像数据关联至特定的成像台1148(相应的种子被保持在该成像台1148中)。这样，于各种子、相对应的成像台1148和相对应的图像数据之间存在有联系。

所采集的图像数据可以多种已知的方式被处理，以鉴定种子的特性或表型性状(例如，如在以上所提及的美国专利No.6,646,264或US 2006/0112628中所描述的)。例如，图像数据分析可揭示关于以下方面的单独的种子的特性信息：举例而言，生化性状(如含油量)的存在/不存在，损伤的存在或不存在，疾病的存在或不存在，尺寸，颜色，形状，等等。通过使用自定义算法来处理图像数据而获取这些特性信息，该自定义算法由总控制器系统1028在所采集的图像数据上执行。然后，该处理的结果以与特定的种子相关联的方式被(至少暂时地)存储，并且更具体地讲，以与相应的成像台1148(各种子在成像期间被保持在该成像台1148中)相关联的方式被存储。这样，在各种子的特性信息与图像数据之间存在有联系。

如以下进一步描述的，在多种实施例中，总控制器系统1028执行各种算法，以便在关于各种子的图像数据上进行多光谱多变量分析，以判定各相应的种子的特有的表面色性状。例如，在多种实施例中，种子可包括用于双单倍体育种的谷物种子，其中，双倍体种子在胚芽区具有蓝色的花色素苷标记。可在针对各谷物种子的图像数据上进行多光谱多变量分析，以判定各单独的谷物种子是否具有该蓝色标记。被判定为具有该蓝色标记的种子因此被鉴定为双倍体种子，在其中不存在该蓝色标记的种子被鉴定为单倍体种子，并且，在其中不确定该蓝色标记是否存在的种子被鉴定为未经判定的。此外，在多种实施例中，对特定的种子的所采集图像数据的分析可揭示该种子的尺寸不满足或超过特定的尺寸阈值，说明该特定的种子为破碎的种子或种子碎片。在这种情况下，总控制器系统1028可将种子鉴定为种子碎片。然后，所鉴定的关于各种子的特性，或其缺失，可由总控制器系统1028所应用(以与一定的种子分拣准则相对照的方式)，以便实现种子的依据特性的分拣，就如以下所描述的。

现在参照图13A，16，16A，16B，17A，17B和17C，一旦已为支靠在活板门底部窗1220上的各种子采集了图像数据，则旋转促动器1228被命令以转动该轴1204，以便将活板门底部1200移动至‘种子卸载’位置，由此，各已成像种子被允许滑动离开相应的窗1220、穿过相应的放出槽1216而进入到相应的相对应的一个已成像种子分拣器1020的口部1236中。尽管为了简明和清晰起见，附图大致地仅显示了单个已成像种子分拣器1020，但是，应当理解，OL&S子系统13包括多个已成像种子分拣器1020。更详细地讲，OL&S子系统13包括用于成像台组件1152的各成像台1148的已成像种子分拣器1020。例如，如果成像台组件1152包括四个成像台1148，则OL&S子系统13将包括四个已成像种子分拣器1020。或者，如果成像台组件1152包括六个成像台1148，则OL&S子系统13将包括六个已成像种子分拣器1020。

各已成像种子分拣器1020安装到系统支撑结构上，以使得各已成像种子分拣器1020的口部1236邻近于相应的相对应的成像台1148的放出槽1216，并与相应的相对应的成像台1148的放出槽1216相对准。更详细地讲，各已成像种子分拣器1020设置成使得当活板门底部1200被移动至‘种子卸载’位置时，各已成像种子将滑动离开相应的窗1220、穿过相应的放出槽1216而进入到相应的相对应的已成像种子分拣器1020的口部1236中。

现在参照图17A，17B和17C，各已成像种子分拣器1020通常包括箱形壳体1300，该箱形壳体1300包围多个分拣通道1304。在第一分拣通道1304A(即，最靠近已成像种子分拣器口部1236的分拣通道1304)的顶部部分内可控地可滑动的是列队塞子(cueingplug)1306。如下面进一步所述，列队塞子1306构造成并可操作用于短暂地将种子保持在已成像种子分拣器口部1236内，并短暂地阻止种子进入已成像种子分拣器1020。在各个其余的分拣通道1304的顶部部分内可控地可滑动的是多个转移器塞子1308中的相应的相对应的一个。如下面进一步所述，各转移器塞子1308构造成并可操作用于将种子转移到相应的分拣通道1304中。各分拣通道1304/1304A的底部部分终止于多个领圈式(collared)出口端口(exit ports)1312中的相应的相对应的一个处，该领圈式出口端口1312沿着相应的已成像种子分拣器1020的底部1316而间隔开。壳体1300包括第一侧板1320和相对的第二侧板1324，它们连接至底部1316、顶部1328、前部1332和后部1336，以形成壳体1300。第一侧板1320显示为透明的，以显示分拣通道1304和转移器塞子1308，然而，第一侧板可以是不透明的，并继续存在于本公开的范围内。

各转移器塞子1308和列队塞子1306包括成角度的顶壁1340。各转移器塞子1308和列队塞子1306的成角度的顶壁1340与各个直接地相邻的转移器塞子1308或列队塞子1306的成角度的顶壁1340线性地对准，以形成成角度的分拣斜坡(ramp)1334。另外，成角度的顶壁1340附加地线性地对准成使得分拣斜坡1334具有向下或下倾的斜面(从分拣斜坡1334的高端1348至分拣斜坡1334的低端1352)。各转移器塞子1308和列队塞子1306连接至多个塞子促动器1356(该塞子促动器1356安装到第二板1324上)中的相应的相对应的一个。尽管在图17A中仅显示了单个塞子促动器1356，但是，无疑地且容易地可理解的是，各转移器塞子1308和列队塞子1306被连接至相应的相对应的、安装到第二板1324上的塞子促动器1356。联接至转移器塞子1308的各塞子促动器1356可借助于来自总控制器系统1028的指令而操作以在‘种子转移’位置(如显示在图17C的最右侧分拣通道1304中)与‘种子旁通’位置(如显示在图17C的最左侧分拣通道1304中)之间移动各相应的转移器塞子1308。类似地，联接至列队塞子1306的塞子促动器1356可借助于来自总控制器系统1028的指令而操作以在‘列队’位置(如显示在图17B中)与‘接入’位置(如显示在图17A中)之间移动列队塞子1306。

如最清楚地在图17C中所示，各转移器塞子1308包括种子捕捉腔1360，该种子捕捉腔1360由相应的顶壁1340和相应的后壁1364形成。各种子捕捉腔1360包括敞开侧1368，当相应的转移器塞子1308处于‘种子转移’位置时，该敞开侧1368朝向已成像种子分拣器口部1236敞开。各已成像种子分拣器1020的口部1236包括敞开的种子接收端1372和相对的敞开的汇集端1374，该敞开的种子接收端1372朝向相应的相对应的成像台1148的对准的放出槽1216敞开。此外，已成像种子分拣器前部1332包括邻近分拣斜坡高端1348的开口1378。已成像种子分拣器口部1236连接至壳体1300，使得敞开的汇集端1374与开口1378对准。更详细地讲，已成像种子分拣器口部1236连接至壳体1300，使得已成像种子分拣器口部1236的底部1380与开口1378和分拣斜坡1344对准。因此，如下面所述，在种子接收端1372处放置至种子分拣器口部1236中的种子将沿着底部1380滑动至汇集端1374，并经由已成像种子分拣器的前开口1378流畅地(即，无障碍地)转变到成角度的分拣斜坡1344上。

现在参照图17A，在多种实施例中，该多个种子库1024被保持在种子库保持夹具1384中。种子库保持夹具1384包括基板1388和带孔的顶板1392，种子库1024在该基板1388和带孔的顶板1392之间可移去地被保持。也就是说，基板1388和顶板1392安装到系统支撑结构上，并间隔开足够的距离，以允许种子库1024容易地被插入以及从基板和顶板1388和1392之间被移去。在各种实施方案中，基板1388包括多个凹进的种子库底部对准条1396，而顶板1392包括多个凹进的种子库顶部对准条1400。底部和顶部对准条1396和1400构造成在保持夹具1384内特定的部位中保持各种子库1024。更具体地讲，底部和顶部对准条1396和1400设置于相应的基板和顶板1388和1392内，以保持各种子库1024，使得敞开的顶部1404与多个领圈式端口歧管(collared port manifold)1408中的相应的相对应的一个相对准，该领圈式端口歧管1408联接至顶板1392。

各领圈式端口歧管1408在顶板1392中的多个孔口(未示出)中的相应的相对应的一个之上安装到顶板1392上。此外，各领圈式端口歧管1408包括多个领圈式进口端口1412，该领圈式进口端口1412设置于相应的孔口上方，使得经过任何领圈式进口端口1412的种子将被放置至相应的种子库1024中，就如在下面进一步描述的。OL&S子系统13还包括多个第二传输管1416，该第二传输管1416互连在各已成像种子分拣器1020的各领圈式出口端口1312与该领圈式端口歧管1408的领圈式进口端口1412之间。

更具体地讲，在多种实施例中，种子库保持夹具1384可包括一定数目的领圈式端口歧管1408和种子库1024，该数目等于一个已成像种子分拣器1020的分拣通道1304/1304A和领圈式出口端口1312的数目。此外，各领圈式端口歧管1408可包括一定数目的领圈式进口端口1412，该数目等于包含在OL&S子系统13内的已成像种子分拣器1020的数目，即，等于包含在成像台组件1152内的成像台1148的数目。例如，如果OL&S子系统13包括四个已成像种子分拣器1020，以适应四个成像台1148，而各已成像种子分拣器1020包括五个分拣通道1304和领圈式出口端口1312，则种子库保持夹具1384将包括五个领圈式端口歧管1408，各领圈式端口歧管1408具有四个领圈式进口端口1412。再更具体地讲，各单独的已成像种子分拣器1020的各领圈式出口端口1312借助于第二传输管1416连接至不同的领圈式端口歧管1408的领圈式进口端口1412和相对应的种子库1024。因此，在操作期间，如以下所述，总控制器系统1028可控制各已成像种子分拣器1020，以基于由I&A子系统12判定的各种子的特定的表型，即特性和/或性状(例如损伤、疾病、颜色、尺寸，等等)有选择地将接收自相应的成像台1148的各已成像种子转移至任一种子库1024。

现在参照图17A，17B和17C，如以上所述，各转移器塞子1308和列队塞子1306连接至相应的一个塞子促动器1356，以有选择地在‘种子转移’位置与‘种子旁通’位置之间移动转移器塞子1308，以及在‘列队’位置中与‘接入’位置中之间移动列队塞子1306。更详细地讲，基于例如由I&A子系统12和总控制器系统1028所鉴定的各种子的表型，总控制器系统1028控制塞子促动器1356的操作，使得各单独的种子将借助于已成像种子分拣器1020被分拣至所选择的一个种子库1024。

一旦一组种子已被装载或放置至成像台组件上(即，一旦相应的种子已被同时装载到各成像台1148上)且关于各种子的多光谱图像数据已被采集，则活板门底部1200从‘种子成像’位置被移动至‘种子卸载’位置。这允许该组种子中的各种子借助于重力、真空和/或强迫通风从相应的活板门底部1200滑落并进入到相应的相对应的已成像种子分拣器1020的口部1236中。在活板门底部1200移动至‘种子卸载’位置之前，或者大致上与活板门底部1200移动至‘种子卸载’位置同时地，总控制器系统1028命令用于列队塞子1306的塞子促动器1356将列队塞子1306移动至‘列队’位置。因此，当各种子沿着相应的已成像种子分拣器口部1236的底部1380滑动时，各种子将被阻止进入相应的已成像种子分拣器壳体1300，即，各种子将被保持或列队于(cued)相应的已成像种子分拣器口部1236内。

当种子列队于种子分拣器口部1236内时，随后的一组种子可如以上所述地被装载到成像台1148上。此外，当种子列队于种子分拣器口部1236内时，关于各列队的种子的图像数据被总控制器系统1028分析，并且所鉴定的表型，即特性和/或性状(例如，损伤、疾病、颜色、尺寸，等等)被联系至各相应的种子。然后，基于相应的被鉴定的表型，总控制器系统1028确定各种子将被分拣至哪个种子库1024。然后，基于该特定的被鉴定出的(有时或称被标志出的)种子库1024(各单独的种子待被分拣至该种子库1024)，总控制器系统1028命令用于各相应的已成像种子分拣器1020的特定的一个塞子促动器1356将相对应的转移器塞子1308移动至‘种子转移’位置。也就是说，通过第二传输管1416连接至特定的被鉴定出的种子库1024的分拣通道1304的转移器塞子1308被移动至‘种子转移’位置。一旦用于各相应的已成像种子分拣器1020的被鉴定出的转移器塞子1308已被移动至‘种子转移’位置，则总控制器系统1028命令适当的塞子促动器1356将列队塞子1306移动至‘接入’位置中，由此允许种子进入相应的已成像种子分拣器壳体1300。

更具体地讲，当列队塞子1306被移动至‘接入’位置时，种子被允许借助于重力、真空和/或强迫通风经由相应的已成像种子分拣器前开口1378滑到相应的分拣斜坡1344上。然后，各种子将沿着相应的倾斜的已成像种子分拣器分拣斜坡1344滑动，并进入已经被移动至‘种子转移’位置的相应的转移器塞子1308的捕捉腔1360中。随后，由于重力、真空和/或强迫通风的原因，各种子将穿过相应的分拣通道1304和第二传输管1416行进到特定的被鉴定出的种子库1024中。

因此，操作中，关于该组种子中的各种子的多光谱图像数据被分析，以鉴定该组中的各单独的种子的一个或多个特定的表型。然后，活板门底部1200从‘种子成像’位置被移动至‘种子卸载’位置，使得该组种子中的各种子直接地从相应的活板门底部1200滑落并进入相应的相对应的已成像种子分拣器1020的口部1236中，此处，种子通过相应的列队塞子1306而被列队。然后，基于所鉴定的各单独的种子的一个或多个特定的表型，总控制器系统1028将各相对应的已成像种子分拣器1020的所选择的一个转移器塞子1308移动至‘种子转移’位置。然后，列队塞子1306被移动至‘接入’位置，并且各种子沿着相应的已成像种子分拣器口部1236的底部1380滑动，并滑动到相应的已成像种子分拣器的成角度的分拣斜坡1344上。然后，各种子将沿着相应的已成像种子分拣器的成角度的分拣斜坡1344滑动，并滑动到已经被移动至‘种子转移’位置的相应的转移器塞子1308的捕捉腔1360中。随后，由于重力、真空和/或强迫通风的原因，各种子将穿过相应的分拣通道1304和第二传输管行进到特定的被鉴定出的种子库1024中。

一旦一组种子已被成像和分拣，则新的一组种子被装载到成像台组件上，并且成像、分析和分拣过程被重复。在多种实施例中，种子分拣系统10大约每三至五秒可单取、装载、成像、分析并分拣一组种子，或者更快。

应当理解，各相应的种子基于各相应的单独的种子的一个或多个所鉴定的表型而被分拣至种子库1024中的特定的一个。因此，一组种子中的大致具有相同的一个或多个被鉴定的表型的所有种子将被分拣至相同的种子库1024，而一组中的被鉴定为缺少该一个或多个其它表型的所有种子将被分拣至不同的所选择的种子库1024。类似地，一组中的被判定为太小(例如种子碎片)的所有种子将被分拣至又另一个所选择的种子库1024，而一组中的被判定为太大(例如双种子)的所有种子将被分拣至又另一个所选择的种子库1024。另外，在多种实施例中，如果在种子已经被成像和分析之后，不确定该种子是否具有或不具有特定的表型，则该相应的种子可被分拣至再另一个所选择的种子库1024。因此，各种子库1024被指定成接收仅仅单一类型的种子，即，仅仅具有所期望的表型的种子，仅仅缺少所期望的表型的种子，仅仅不确定其是否具有所期望的表型的种子，仅仅未满足最小尺寸准则的种子，以及仅仅超出最大尺寸准则的种子。

如以上所阐述的，在多种实施例中，总控制器系统1028可执行各种算法，以便在借助于成像区1012和(多个)成像装置1016而被采集的多光谱图像数据上进行多变量分析，以鉴定各种子的特定的(多个)表型。然后，总控制器系统1028可控制OL&S子系统13的操作，以便基于所鉴定的(多个)表型而有选择地将种子分拣至种子库1024中。例如，在多种实施例中，种子可包括用于双单倍体育种的玉米种子，其中，双倍体种子在胚芽区具有蓝色的花色素苷标记。在这些实施例中，总控制器系统1028可在所采集的多光谱图像数据上进行多变量分析，以鉴定各种子是否具有该蓝色的花色素苷标记。然后，总控制器系统1028可将具有该标记的种子分拣至特定的种子库1024，将不具有该标记的种子分拣至一不同的种子库1024，将在其中不确定其是否具有该标记的种子分拣至另一种子库1024，而将未满足或超出尺寸阈值的种子分拣至又另一种子库。

图18显示了根据在图1和图13A至图17C中示出的多种实施例的种子分拣器系统10的一般操作的流程图1500。初始时，多个种子放置至散装种子箱和单取器1004的种子箱1056中(如在1502处所示的)。然后，种子借助于单取轮1060而被单取出，并借助于管道往复移送装置1044和第一传输管1048被传输至擒纵组件1052(如在1504处所示的)。擒纵组件1502暂时地保持种子且然后将各种子放置至相应的一个装载套1108的捕捉漏斗1120中(如在1506处所示的)。随后，各装载套1108的顶部孔口盖1132被移动至‘关闭的’位置，以便将种子保持在相应的捕捉漏斗1120内，而装载套1108被移动至在成像台1148上方的‘种子装载’位置(如在1508处所示的)。然后，各装载套1108的底部孔口盖1136被移动至‘敞开’位置，以便将各种子放置至相应的一个成像台1148上(如在1510处所示的)。

一旦种子已被装载到成像台1148上，则上和下灯环组件1156和1160的操作被与成像装置1016的操作同步，以采集各种子的多光谱图像数据，并将该图像数据传递至总控制器系统1028(如在1512处所示的)。更具体地讲，针对各种子的顶视图、自底部镜组件1164而被反射的各种子的底视图、以及自各相应的环状镜夹具成像镜1212而被反射的各种子的多个侧视图而获取多光谱图像数据。

在多种实施例中，多光谱图像数据包括借助于光学过滤装置1192的八个带通过滤器在八种不同的光谱波长(例如，大约400nm，450nm，500nm，550nm，600nm，650nm，700nm和750nm)下获取的各种子的顶部、底部和侧部的图像。然后，关于各种子的多光谱的、多视图的数据被总控制器系统1028分析，以判定各相应的种子是否具有一个或多个特定的表型，例如，表明各相应的种子是否为双倍体的各种子的胚芽区中的蓝色的花色素苷标记，如在1514处所示的。在多种实施例中，多变量分析可被总控制器系统1028采用，以分析所采集的多光谱图像数据。

然后，成像台1148的活板门底部1200移动至‘种子卸载’位置，以允许各种子落到各相应的已成像种子分拣器1020的口部1236中，并借助于各相应的升高的列队塞子1306而被列队(如在1518处所示的)。当种子被列队时，基于各相应的种子是否具有该一个或多个特定的表型的判定，总控制器系统1028使各已成像种子分拣器1020的特定的一个转移器塞子1308升高至‘种子转移’位置，并使列队塞子1306降低至‘接入’位置中。因此，各种子被转移穿过相应的分拣通道1304并进入到相对应的种子库1024中(如在1516处所示的)。

现在参照图19，20A，20B和20C，图19提供了流程图1600，该流程图1600显示了示例性的分析过程，该示例性的分析过程由总控制器系统1028在由I&S子系统12和总控制器系统1028所采集的多光谱图像数据上执行。在多种实施例中，总控制器系统1028将为了各种子而采集的图像数据分列成‘顶视图’数据(即，由各成像装置1016直接从各相应的种子和成像台1148的顶部部分获取的数据)、‘底视图’数据(即，由各成像装置1016获取的、从相应的底部镜组件1164所反射的数据)，以及多个‘侧视图’数据组(即，由各成像装置1016获取的多组数据，其中，每个组涉及自特定的一个成像镜1212而被反射的图像数据)。在多种实施例中，为了分析借助于I&A子系统12而被采集的多光谱图像数据，总控制器系统1028首先分析‘顶视图’数据。在这种情况下，总控制器系统1028首先生成背景掩模，并将背景掩模应用至在该多种光谱波长中的每种下获取的各‘顶视图’图像的图像数据，以便大致去除所有被视为背景数据(即，非种子相关的数据)的数据点(例如，像素)，就如在1602处所示的。在背景掩模已被应用之后，‘顶视图’图像的示例性的图示说明如在图20A中所示。在多种实施例中，背景掩模可这样被构造成，即，使用该多种光谱波长图像中的任何一个，例如具有最佳信噪比的图像，以便以数学的方式判定哪些数据点代表背景数据。

在背景掩模已经被应用之后，总控制器系统1028将第一尺寸阈值掩模应用至各图像，以便滤去继续存在于各图像中的任何太小以至于不可能为种子或整个完整的种子的数据(如在1604处所示的)。在背景掩模和第一尺寸阈值掩模已被应用之后的‘顶视图’图像的示例性的图示说明在图20B中示出。例如，沿着各图像的边缘或在各图像的角部中的噪声可能在背景掩模被应用之后继续存在，或者可能存在不完整的种子的部分，或者相应的成像台1148的图像数据可能继续存在。这些无关的数据被第一尺寸阈值掩模去除。在多种实施例中，第一尺寸阈值掩模基于被种子分拣器系统10分析和分拣的种子的类型的已知尺寸参数而被预先确定。

在第一尺寸阈值掩模被应用之后，总控制器系统1028将填充和侵蚀掩模应用至各图像(如在1606处所示的)。填充和侵蚀掩模以数学的方式判定继续存在的种子的图像数据是否在各种子图像中包括任何‘暗色’点。这种‘暗色’点可由于各相应的种子的颜色反差或者各相应的种子的轮廓导致的阴影而存在。填充和侵蚀掩模‘填满’这些暗色点，并且还填充或去除由例如噪声和/或背景‘渗透’等因素导致的围绕着各种子图像的边缘的像素。因此，填充和侵蚀掩模‘填满’各种子图像内的暗色点，并‘清理’各种子图像的边缘。在背景掩模、第一尺寸阈值掩模及填充和侵蚀掩模已被应用之后的‘顶视图’图像的示例性的图示说明在图20C中示出。

填充和侵蚀掩模有时可去除或滤去像素以使得所形成的种子的图像包括大的对象和小得多的对象(在种子的边界处)。因此，总控制器系统1028应用第二尺寸阈值掩模，以去除该较小的对象(如在1608处所示的)。在多种实施例中，第二尺寸阈值掩模基于被种子分拣器系统10分析和分拣的种子的类型的已知尺寸参数而被预先确定。

因此，背景掩模、第一和第二尺寸阈值掩模、以及填充和侵蚀掩模为在该多种光谱波长中的每种下获取的各‘顶视图’图像的‘顶视图’图像数据去除与相应的成像台1148中的种子中的一个不相关的所有数据点(即，像素)。然后，总控制器系统1028在该多个‘顶视图’图像上进行数学分析，以判定针对各单独的种子的继续存在的图像数据是否包括表现出所期望的表型的数据(如在1610处所示的)。总控制器系统1028可采用适用于作出这种判定的任何数学分析技术或方法。例如，在多种实施例中，总控制器系统1028采用多变量分析，以判定针对各单独的种子的该继续存在的多光谱图像数据是否包括表现出种子胚芽中的花色素苷标记的数据。

更详细地讲，在第一和第二尺寸阈值掩模、以及填充和侵蚀掩模被应用以后，为各种子而在继续存在的多光谱图像数据的各数据点或像素上进行多变量分析，以获取结果值，该结果值被与预先确定的第一阈值数值进行比较。结果值是否高于或低于该第一阈值则表现出了所期望的表型，例如，像素是否表现出种子的胚芽中的花色素苷标记。高于第一阈值和/或低于第一阈值的结果值被汇集，以获取关于该第一组多光谱图像的高于该第一阈值的结果值的总数目和/或低于该第一阈值的结果值的总数目。

如上所述，在‘顶视图’图像数据已经被分析之后，总控制器系统1028以与以上涉及多光谱‘顶视图’图像数据的分析而描述的相同的方式循序地分析该‘底视图’图像数据和该多个‘侧视图’图像数据组。因此，对‘顶视图’、‘底视图’图像数据、以及多个‘侧视图’图像数据组的分析提供了多组(例如十组)高于第一阈值的结果值和/或多组(例如十组)低于第一阈值的结果值。

一旦总控制器系统1028已经分析了该多组多光谱图像数据，并形成相应的结果值的组，则总控制器系统1028将结果值的组求和，并将该和与预先确定的第二阈值数值进行比较。更详细地讲，总控制器系统1028组合高于第一阈值的结果值的组，和/或组合低于第一阈值的结果值的组，以获取高于第一阈值的结果值的总计和，和/或低于第一阈值的结果值的总计和。然后，高于第一阈值的结果值的总计和和/或低于第一阈值的结果值的总计和被与第二阈值进行比较，以便鉴定各相应的种子是否具有所期望的表型(例如，蓝色的花色素苷标记)。

例如，如果结果值的总计和高于第二阈值，则种子被鉴定为双倍体。但是，如果结果值的总计和低于第二阈值，则种子被鉴定为单倍体，并且，如果结果值的总计和等于第二阈值，则种子被鉴定为未知的。

本文的描述在本质上仅仅是示例性的，且因此，不背离所描述内容的本质的变型旨在处于本教导的范围之内。这些变型不应被视为背离本教导的精神和范围。

Claims (38)

1.一种方法，用于判定多个种子中单独的数个是否呈现所期望的表型，所述方法包括：

将单独的种子装载到成像台上；

从至少两个方向角并且以多个循序地改变的光谱波长将光引导至所述种子上；

以所述光谱波长中的每一个，从选自种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的所述种子的至少两个部分采集图像数据；以及

分析所采集的图像数据，以判定所述种子是否呈现所期望的表型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括判定所述种子是否包括荧光的或可见的标记。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括判定所述种子是否在相应的种子的胚芽中包括花色素苷标记。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述光谱波长中的每一个，从选自所述种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的所述种子的至少两个部分采集图像数据包括：

以所述光谱波长中的每一个，利用定位于所述成像台上方的一个或多个成像装置，从所述种子的所述顶部部分采集图像数据；以及

以所述光谱波长中的每一个，利用在所述成像台内成一定的角度而安装的多个成像镜，这样地从所述种子的所述多个侧部部分采集图像数据，即，使得关于所述多个侧部部分的图像数据从所述成像镜中的相应的一个而被反射至定位于所述成像台上方的所述一个或多个成像装置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括在所述采集的图像数据上进行多变量分析，以判定所述种子是否呈现所述所期望的表型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述种子是否呈现所述所期望的表型的判定有选择地将所述种子放置至多个种子库中的相应的被选择的一个中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集图像数据包括以所述光谱波长中的每一个，从所述种子的所述顶部部分、所述种子的所述底部部分、以及所述种子的所述多个侧部部分采集图像数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采集图像数据包括从所述种子的所述顶部部分、所述种子的所述底部部分、以及所述种子的所述多个侧部部分大致同时地采集图像数据。

9.一种用于基于所鉴定的种子的表型分拣多个种子的系统，所述系统包括：

成像和分析子系统，该成像和分析子系统构造成并可操作用于大致同时地采集种子组中的各种子的顶部部分的图像数据、各种子的底部部分的图像数据，以及各种子的多个侧部部分的图像数据，并分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型；以及

种子装载、输送和分拣站，该种子装载、输送和分拣站构造成并可操作用于从种子箱中的多个种子中单取出所述种子组中的各种子，将所述种子组输送至所述成像和分析子系统，并基于各相应的种子是否呈现所期望的表型而有选择地将各种子分拣至多个种子库中的相应的一个。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述种子装载、输送和分拣站包括装载和输送子系统，该装载和输送子系统包括散装种子箱和单取器，其通过多个种子传输管连接至擒纵组件，其中：

所述散装种子箱和单取器构造成并可操作用于从所述种子箱中的所述多个种子中单取出所述种子组中的各种子，并将各种子放置至所述擒纵组件的多个室中的相应的一个中；以及

所述擒纵组件构造成并可操作用于暂时地将各种子保持在所述相应的擒纵组件室中。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述装载和输送子系统还包括一个或多个装载机，各装载机包括多个种子装载套，各种子装载套包括种子捕捉漏斗，其中：

所述擒纵组件构造成并可操作用于，当所述装载套处于‘原始’位置时，将各相应的种子放置至所述装载套种子捕捉漏斗中的相应的相对应的一个中；以及

各装载机构造成并可操作用于在所述‘原始’位置与‘装载’位置之间有选择地移动所述种子装载套，用于将所述种子组传输至所述成像和分析子系统。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，各装载套包括阻尼环，该阻尼环在各相应的捕捉漏斗的底部处附接至各相应的装载套，各阻尼环构造成在将所述种子组传输至所述成像和分析子系统时将种子大致稳定在所述成像和分析子系统的多个镜式成像台中的相应的一个的活板门底部的透明窗的中心处。

13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述成像和分析子系统包括成像区，其中，所述成像区包括：

多个镜式成像台，各镜式成像台构造成从多个种子装载套中的相应的一个接收种子，由此为各镜式成像台装载种子；以及

多个定位于所述镜式成像台上方的上环形灯和多个定位于所述镜式成像台下方的下环形灯，所述上环形灯和下环形灯构造成并可操作用于以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导到各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，各上环形灯包括上光纤光环，各下环形灯包括下光纤光环，并且所述成像和分析子系统还包括可控的光源，该可控的光源可操作地与光学过滤装置相联接，该光学过滤装置借助于光缆连接至所述上和下环状灯组件中的每一个，其中，所述可控的光源和光学过滤装置可操作用于：

经由所述光缆将光传递给所述上光纤光环和下光纤光环中的每一个，以便大致同时地将光引导至各已装载的镜式成像台的所述顶部部分和底部部分处；以及

循序地将所传递的光的光谱波长改变至多个所选择的波长中的每一个，以便以所选择的光谱波长中的每一个而大致同时地将光引导至各已装载的镜式成像台的所述顶部部分和底部部分处。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，各镜式成像台包括：

环状镜夹具，该环状镜夹具具有多个成角度的成像镜，该成像镜围绕着各相应的环状镜夹具的内壁而安装，以及

活板门底部，该活板门底部包括透明窗，在图像数据采集期间，所述种子组中的所述种子的相应的一个设置于该透明窗上，所述活板门底部可在用于采集所述图像数据的‘种子成像’位置与用于将所述已成像种子传输至种子装载、输送和分拣站的‘种子卸载’位置之间移动。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述成像区还包括一个或多个底部镜组件，该底部镜组件定位于所述镜式成像台下方，各底部镜组件包括多个底部镜，底部镜相对于相应的底部镜组件的支柱成一定的角度地安装。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述成像和分析子系统包括在光学器件和控制器站中，且所述光学器件和控制器站还包括总控制器系统，并且其中，所述成像和分析子系统还包括一个或多个成像装置，该成像装置定位于所述成像区上方，其中，所述一个或多个成像装置和所述总控制器系统构造成并可操作用于：

以所述光谱波长中的每一个，采集各所装载的种子的顶部部分的图像数据；

以所述光谱波长中的每一个，采集从安装到所述环状镜夹具上的所述多个成角度的成像镜而被反射的各所装载的种子的所述多个侧部部分的图像数据；以及

以所述光谱波长中的每一个，采集从各相应的底部镜组件的多个成角度的底部镜而被反射的各所装载的种子的底部部分的图像数据。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述总控制器系统还构造成并可操作用于在所采集的图像数据上进行多变量分析，以判定所述种子组中的各种子是否呈现所期望的表型。

19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述种子装载、输送和分拣站包括卸载和分拣子系统，该卸载和分拣子系统包括多个种子库和多个已成像种子分拣器，各已成像种子分拣器构造成并可操作用于：

从所述光学器件和控制器站的多个成像台中的相应的相对应的一个接收所述种子组中的种子的相应的一个；以及

基于由所述光学器件和控制器站作出的各相应的种子是否呈现所述所期望的表型的判定有选择地将各相应的种子转移到所述种子库中的相应的所选择的一个中。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，各已成像种子分拣器包括：

壳体；

被包围在所述壳体中的多个分拣通道，各分拣通道终止于多个领圈式出口端口中相应的一个处，各领圈式出口端口具有连接到其上的多个传输管中的相应的一个，各传输管终止于所述种子库中的相应的一个处；以及

多个转移器塞子，各转移器塞子可滑动地安装在相应的分拣通道的顶部部分中，并且，构造成并可操作用于在‘种子旁通’位置与‘种子转移’位置之间移动，在该‘种子转移’位置中，所述所接收的种子被转移到相应的相对应的分拣通道中，并随后被转移到相应的相对应的种子库中。

21.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述种子装载、输送和分拣站包括：

装载和输送子系统，该装载和输送子系统构造成并可操作用于从所述多个种子中单取出各种子并将各单取出的种子输送至所述成像和分析子系统；以及

卸载和分拣子系统，该卸载和分拣子系统构造成并可操作用于基于所述种子是否呈现所述所期望的表型将各单取出的种子分拣至库中。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括透明的成像表面，用于支撑所述成像和分析子系统中的所述种子，以允许采集所述种子的顶部部分，底部部分，以及所述多个侧部部分的图像数据。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述透明的成像表面包括多井式种子托盘。

24.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述透明的成像表面包括成像台。

25.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述成像和分析子系统包括成像装置，该成像装置构造成并可操作用于大致同时地采集所述种子的顶部部分、底部部分、以及所述多个侧部部分的图像数据。

26.一种方法，用于判定多个种子中的单独的数个种子是否呈现所期望的表型，所述方法包括：

将种子组中的各种子装载到具有透明底部的多个镜式成像台中的相应的一个上；

以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导到各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上；

以所述光谱波长中的每一个，大致同时地采集关于各所装载的种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的图像数据；

分析所采集的图像数据，以判定各种子是否呈现所期望的表型；以及

基于各相应的种子是否呈现所述所期望的表型的判定有选择地将所述种子组中的各种子放置至多个种子库中的相应的被选择的一个中。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括判定各所装载的种子是否包括荧光的或可见的标记。

28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括判定各所装载的种子是否在种子的胚芽中包括花色素苷标记。

29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，将种子组中的各种子装载到多个镜式成像台中的相应的一个上包括：

从散装种子箱中的多个种子中单取出所述种子组中的各种子；

将所述组中的各种子放置至擒纵组件的多个室中的相应的一个中；以及

将所述组中的各种子暂时保持在所述相应的擒纵组件室中。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，将所述种子组中的各种子装载到多个镜式成像台中的相应的一个上还包括：

将所述组中的各种子从所述相应的擒纵组件室传输至定位于直接地在所述擒纵组件以下的‘原始’位置处的多个种子装载套中的相应的一个中；

使所述装载套从所述‘原始’位置平移至直接地在所述镜式成像台上方的‘装载’位置；以及

将所述种子组从所述装载套传输到所述相应的镜式成像台中。

31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，将所述种子组从所述装载套传输到所述相应的镜式成像台中包括：

经由种子捕捉漏斗传输各种子，该种子捕捉漏斗延伸穿过各相应的装载套；以及

利用在所述捕捉漏斗的底部端部处附接至所述相应的装载套的阻尼环而将各种子大致稳定在所述相应的镜式成像台的活板门底部的透明窗的中心处。

32.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导到各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上包括：使用设置于所述镜式成像台上方的多个上环形灯中的相应的相对应的一个照亮各已装载的镜式成像台的所述顶部部分，以及使用设置于所述镜式成像台下方的多个下环形灯中的相应的相对应的一个照亮各已装载的镜式成像台的所述底部部分。

33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，以多个循序地改变的光谱波长大致同时地将光引导到各已装载的镜式成像台的顶部部分和底部部分上还包括：

经由光缆将光从可控的光源传递至包含在所述多个上环形灯中的上光纤光环和包含在所述多个下环形灯中的下光纤光环；以及

利用设置于所述光缆与所述光源之间的光学过滤装置将所传递的光的光谱波长循序地改变至多个选择的波长中的每一个。

34.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，大致同时地采集关于各所装载的种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的图像数据包括：

利用定位于所述镜式成像台上方的一个或多个成像装置，从各所装载的种子的所述顶部部分采集图像数据；以及

利用在各相应的镜式成像台的环状镜夹具内成一定的角度地安装的多个成像镜，这样地从各所装载的种子的所述多个侧部部分采集图像数据，即，使得关于所述侧部部分中的各个的图像数据从所述成像镜中的相应的一个而被反射至定位于所述镜式成像台上方的所述一个或多个成像装置。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，大致同时地采集关于各所装载的种子的顶部部分、底部部分及多个侧部部分的图像数据还包括，利用定位于所述镜式成像台下方的一个或多个底部镜组件，这样地从各所装载的种子的所述底部部分采集图像数据，即，使得关于各所装载的种子的所述底部部分的所述图像数据从成一定的角度地安装在各相应的底部镜组件内的多个底部镜而被反射至定位于所述镜式成像台上方的所述一个或多个成像装置。

36.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，分析所采集的图像数据包括在所采集的图像数据上进行多变量分析，以判定各种子是否呈现所述所期望的表型。

37.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，有选择地将所述种子组中的各种子放置至多个种子库中的相应的所选择的一个中包括：

将各镜式成像台的活板门底部从在其中所述图像数据被采集的‘种子成像’位置移动至‘种子卸载’位置，由此，各种子被允许从所述相应的活板门底部滑落进入多个已成像种子分拣器中的相应的一个的口部中；以及

有选择地操作各已成像种子分拣器的转移器塞子，以便有选择地将各种子转移至所述相应的所选择的种子库。

38.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括：

从镜反射关于各所装载的种子的所述顶部部分、所述底部部分和/或所述多个侧部部分的图像数据；和

以所述光谱波长中的每一个，大致同时地采集关于各所装载的种子的所述顶部部分，所述底部部分，以及所述多个侧部部分的图像数据。

Images