WO2025052083A1 - Device and method for sexing insects - Google Patents
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- WO2025052083A1 WO2025052083A1 PCT/FR2024/051171 FR2024051171W WO2025052083A1 WO 2025052083 A1 WO2025052083 A1 WO 2025052083A1 FR 2024051171 W FR2024051171 W FR 2024051171W WO 2025052083 A1 WO2025052083 A1 WO 2025052083A1
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
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- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
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- G06V2201/06—Recognition of objects for industrial automation
Definitions
- the present invention relates to the field of large-scale breeding of insects.
- chitin and/or chitosan are numerous: cosmetics (cosmetic composition), medical and pharmaceutical (pharmaceutical composition, treatment of burns, biomaterials, corneal dressings, surgical threads), dietetics and food, technical (filtering agent, texturizer, flocculant or adsorbent, particularly for the filtration and decontamination of water), etc.
- the insects concerned by the present invention may be, in a non-limiting manner, chosen from the group of Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Neuroptera, Orthoptera, Hymenoptera, Dictyoptera including in particular Blattoptera, including Isoptera, and Mantoptera, Phasmoptera, Hemiptera, Heteroptera, Ephemeroptera, Mecoptera, and mixtures thereof, preferably from the group of Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Neuroptera, Orthoptera and mixtures thereof, more preferably, the insects belong to the group of Coleoptera.
- the Diptera belong to the suborder Brachycera.
- the Lepidoptera belong to the suborder Ditrysia, more preferably to the superfamily Pyraloidea.
- the Neuroptera belong to the suborder Hemerobiiformia, in particular to the families Mantispidae, Ithonidae, Chrysopidae, Hemerobiidae, or mixtures thereof.
- the Coleoptera belong to the infraorder Cucujiformia, in particular to the families Tenebrionidae, Coccinellidae, Cerambycidae, Dryophthoridae, or mixtures thereof.
- the Coleoptera are chosen from Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, Zophobas morio, Tenebrio obscurus, Tribolium castaneum, Rhynchophorus ferrugineus, and mixtures thereof, even more preferably Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, and mixtures thereof.
- the insects covered by the invention therefore preferably belong to the group of beetles and more particularly to the Tenebrionidae family.
- the insects targeted by the invention belong to the species Tenebrio molitor and/or Alphitobius diaperinus.
- document FR3034622 presents a workshop suitable for the breeding of insects on a large scale, that is to say on an industrial scale.
- the configuration of the breeding workshop presented in this document allows the breeding of a large quantity of insects (at any stage of development from the egg or ootheca to the adult insect), in a largely automated and optimized manner.
- the productivity of a breeding operation if it concerns not only the growth of larvae or adult insects but also the obtaining of these larvae or adults, depends on the capacity to obtain a large quantity of insect eggs, from a given population of reproductive insects.
- insects such as Tenebrio Molitor
- sex can be determined at the nymphal and adult stages. This determination is usually done manually by exposing the nymphs' sexual appendages under a magnifying glass. This determination is time-consuming, delicate, and requires special skills.
- the present invention tends to propose an automated insect sexing device.
- Document US20220254182 discloses a device for observing organs of interest on organisms such as fish or insects, and in particular for sexing insects.
- the insects or other organisms
- the insects are drawn into a fluid conduit by a liquid towards a detection zone where an optical module acquires optical data.
- the data is analyzed in order to determine the presence or absence of structures of interest, allowing for example the sexing of the organisms thus observed.
- the device proposed in this document is unsuitable for insects whose pre-adult stages (larvae, nymphs, pupae) do not are not suitable for immersion.
- the process proposed in US20220254182 would cause an increase in insect mortality, as well as health problems linked to the fact that the insects are wet (in particular mold problems).
- Document WO2020226933 discloses a device for sorting insects, in particular mosquitoes, which uses blowing means to space insects placed on a conveyor apart from each other in order to capture a general image of them. Based on each image, the corresponding insect is categorized by analyzing its morphology, according to its sex, size, species, genus, state of health, etc. This solution is nevertheless technically complex and unsuitable for sexing nymphs.
- the present invention therefore aims to propose a solution allowing the automated sexing of insects, which resolves all or part of the aforementioned drawbacks.
- the invention relates to an insect sexing device, comprising
- an insect delivery system comprising a receptacle in which a group of insects can be deposited, the insect delivery system being configured to progressively deposit the insects of said group of insects onto a deposit surface of a conveyor system;
- the conveying system for conveying insects in the open air and being configured to spatially individualize each insect of the group of insects and to position it according to a desired orientation, the conveying system being configured so that the insect is individualized and positioned by mechanical interaction between the conveying system and the insect, said mechanical interaction resulting from gravity and/or a movement of the deposition surface of the conveying system,
- a capture system comprising a light source configured to illuminate or backlight a part of the insect comprising its sexual organs, and an optical sensor configured to acquire an image of at least said part of the insect comprising its sexual organs or a corresponding reflection spectrum;
- a computer system configured to identify the sexual appendage of the insect in the image or to analyze the reflection spectrum and to determine the sex of the insect.
- the determination of the sex of the insect is thus carried out on the basis of the identification of the sexual appendage in the captured image, or of the analysis carried out of the reflection spectrum.
- the device thus developed is suitable for the sexing of non-aquatic insects, in an automated manner and in an industrial context.
- the delivery system may include a funnel forming a receptacle for the group of insects.
- the insect delivery system may also include a means for blowing compressed air causing the insects to be deposited on the conveyor system when it is actuated.
- the delivery system may include a blade elevator.
- the provisioning system may comprise a vibrating bowl.
- the sexing device may comprise a vibrating hopper and a detector, the detector being configured to detect the quantity of insects present in the vibrating bowl, the vibrating hopper being configured to introduce a quantity of insects into the vibrating bowl in response to a level of insects detected in the vibrating bowl by the detector.
- the sexing device may further comprise a control device configured to ensure that only one insect at a time exits the insect delivery system.
- the conveying system may be a footprint conveyor, the footprint conveyor having footprints on an upper surface forming a deposition surface, each footprint forming a concavity adapted to receive and orient an insect in a desired position by shape matching.
- the conveying system may comprise a belt conveyor comprising a belt forming the deposition surface extending in a so-called longitudinal direction, the belt conveyor having an upstream end and a downstream end defined according to the direction of travel of the belt of said belt conveyor.
- the belt conveyor may be configured to have a running speed such that the insects are deposited on the belt of the belt conveyor forming a space greater than 1 mm, preferably greater than 3 mm, such as greater than 5 mm, between two successive insects.
- the sexing device may comprise a mechanism which creates a longitudinal concavity over all or part of the length of an upper face of the belt of the belt conveyor, which forms the deposition surface.
- the conveying system may further comprise a plurality of edges extending a short distance above said deposition surface, the edges extending alternately from a first longitudinal edge of the belt conveyor and from a second longitudinal edge of the belt conveyor, said edges forming a non-orthogonal angle with respect to the longitudinal direction so as to be oriented towards the downstream end of the belt conveyor, said edges extending beyond a median axis of the belt of the belt conveyor.
- the sexing device may for example comprise between three and ten edges.
- the belt of the belt conveyor may be transparent.
- the optical sensor of the capture system comprising a main acquisition direction, the capture system may comprise one or more light sources whose illumination is oriented at an angle relative to said main acquisition direction.
- the optical sensor may be a camera with a telecentric lens.
- the capture system may comprise several optical sensors.
- At least one of said optical sensors when the belt of the belt conveyor is transparent, can be positioned under the deposition surface.
- the sexing device may further comprise a sorting system for separating male insects and female insects, according to the sex determined by the computer system.
- the sorting system may include a blowing nozzle for sending insects of a given sex into a container.
- the sorting system may comprise a wheel carrying blades, the wheel being positioned and configured so that its rotation in a given direction makes it possible to send insects of a given sex towards a container.
- the invention also relates to a method for sexing insects, comprising the steps of: progressively depositing a group of insects on a conveying system; conveying in the open air, on the conveying system and spatial individualization of each insect of the group of insects and positioning of each insect according to a desired orientation, by mechanical interaction between the conveying system and the insect, acquisition by an optical sensor, while illuminating or backlighting a part of the insect comprising its sexual organs, of an image of the part of the insect comprising its sexual organs or of a corresponding reflection spectrum; identification in the image by a computer system of the sexual appendage of the insect and determination of the sex of the insect.
- the method may comprise, prior to the depositing step, a step of making the insects available using a vibrating bowl fed by a vibrating hopper controlled by a detector configured to detect the quantity of insects present in the vibrating bowl, the vibrating hopper being configured to introduce a quantity of insects into the vibrating bowl in response to a level of insect detected in the bowl by the detector.
- the method may also include a sorting step according to the determined sex in order to separate male insects and female insects.
- the sex of each insect may be determined according to three categories, namely male insects, female insects, and insects of indeterminate sex, with insects of indeterminate sex being returned to the deposit stage.
- the determination of the sex of the insect can be carried out by shape recognition software implementing artificial intelligence based on a neural network trained for the detection of complex shapes associated with the sexual appendage of insects.
- Sexed insects can be nymphs, for example mealworm nymphs (or tenebrio molitor, from the tenebrionidae family).
- Figure 1 is a schematic perspective view of an example of a sexing device according to an embodiment of the invention
- Figure 2 schematically represents an example of an insect provision system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention
- Figure 3 schematically represents another example of an insect provision system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention
- Figure 4 schematically represents an example of a conveying system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention
- Figure 5 schematically represents another example of a conveying system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention
- Figure 6 schematically represents an example of a capture system implemented with the conveying system of Figure 5
- Figure 7 schematically represents an example of a capture system that can be used in a capture system that can be used in a
- Figure 1 represents an example of a sexing device according to an embodiment of the invention.
- the sexing device generally comprises an insect provision system 1, a conveying system 2, a capture system 3, and a computer system 4. It may also comprise a sorting device 5.
- the insect provision system aims to deposit a group of insects, progressively on the conveyor system 2.
- progressively it is understood that the insects of the group of insects are deposited, either one after the other, or successively in small groups of a few insects or a few dozen insects, or regularly, at a rate of a few insects or a few dozen insects per second.
- the insect delivery system 1 comprises a funnel 101.
- the funnel 101 has a wide upper opening 102 and forms a receptacle for the group of insects whose sex is to be determined.
- the insects placed in the funnel which forms a receptacle for the group of insects, descend by gravity towards the mouth of the funnel.
- the funnel also has a curved configuration, which orients the mouth 103 in the direction of travel of the conveyor system 2. This limits the fall height, or even eliminates the fall, of insects onto the conveyor system.
- insect delivery systems Other systems may be contemplated as insect delivery systems. Examples of insect delivery systems that may be used in the invention are shown in Figures 2 and 3 described below.
- the conveyor system 2 comprises in the example shown here a belt conveyor 201.
- the belt conveyor 201 comprises a belt 202 forming a deposit surface 203 on which the insects are deposited.
- the conveying system 2 used in the invention generally makes it possible to transport insects in the open air.
- the insects are not transported in a liquid, which makes the conveying system suitable for conveying non-aquatic insects.
- the conveying system 2 also has the function of spatially individualizing each insect of the group of insects which is deposited (for example in small groups) on said conveying system.
- the spatial individualization of the insects consists of placing them separately from each other so that an optical capture system can acquire an image of each insect (or of a part of each insect) without the insects superimposing themselves on the acquired image.
- the conveyor system 2 shown here comprises a set of edges 204 positioned and oriented so as to align the insects one behind the other as will be described in more detail with reference to FIG. 4.
- the conveyor system 2 also makes it possible to orient the insects according to a desired position adapted to their sexing.
- insects which are for example mealworm nymphs
- the insects are advantageously positioned on their flanks under the effect of the edges and the movement of the strip, as will also be described in more detail with reference to Figure 4.
- the conveying system further comprises a chute 205 which forms a slide making it possible to bring the correctly aligned and positioned insects towards the capture system 3.
- the capture system 3 comprises at least one light source 301 and an optical sensor 302.
- the optical sensor 302 is configured to acquire an image of an insect positioned opposite the optical sensor 302, or at least of an area of interest of this insect.
- the area of interest advantageously corresponds to a part of the insect comprising its sexual organs.
- the area of interest may in particular be a terminal part of its abdomen.
- the capture system comprises four optical sensors 302.
- the multiplication of optical sensors 302 makes it possible to process a greater number of insects per second.
- the fact of positioning optical sensors 302 on either side of the means which transports the insects to be sexed makes it possible to guarantee that on at least one of the images captured, each insect will be positioned optimally relative to the optical sensor, in particular with the part of interest, for example the terminal part of its abdomen, facing towards the optical sensor.
- the sexing device comprises a computer system 4.
- the computer system executes software for determining the sex of each insect on the basis of the images acquired by the capture system 3.
- the computer system advantageously implements artificial intelligence for the identification of the sex of insects.
- the applicant has developed recognition software based on the learning of a neural network in order to specialize shape recognition software.
- the learning that was carried out consists of annotation, learning, verification of the results, relearning of the network (we generally speak of “fine tuning”), evaluation of the new performances, and implementation of the software whose network was trained on the computer system 4.
- the sexing device, and in particular the identification system, developed within the framework of the invention allows the sexing of 140 nymphs per second with an accuracy (concordance with manual sexing) of more than 99%.
- the insect may be returned to the entrance of the sexing device, to the insect provision device, to the group of insects being sexed or to a subsequent group of insects.
- the insect sexing device further comprises a sorting device 5 which makes it possible to separate the insects according to their sex.
- the insects are advantageously separated into three categories namely male insects, female insects and insects of indeterminate sex.
- Insects can thus be sent to different containers depending on their sex.
- Insects which are of indeterminate sex are not deflected laterally by the sorting device 5 and end up in a box 504 dedicated to them.
- Figure 2 shows another example of an insect delivery system that can be used in the invention.
- the insect delivery system of Figure 2 comprises a funnel 101 forming a receptacle for a group of insects.
- the insects are referenced 6, and may in particular be nymphs, for example mealworm nymphs.
- the system of Figure 2 further comprises a compressed air blowing means 104 making it possible to control the sending of the insects from the funnel to the conveying system 2.
- the insects can be deposited on the conveying system via a cannula 105 of small diameter, nevertheless sufficient for the passage of each insect.
- insects can be deposited individually almost already in line on the conveyor system 2.
- the conveyor system 2 will nevertheless ensure the alignment and orientation of the insects before their arrival at the capture system 3.
- Figure 3 shows another example of an insect delivery system that can be used in the invention.
- the insect delivery system of Figure 3 includes a device called a blade elevator 106.
- the group of insects is placed in a lower receptacle 107.
- the blade elevator 106 comprises an inclined belt 108 which runs and which carries blades 109 or buckets making it possible to recover a certain quantity of insects in the lower receptacle and to raise them towards a descent 110 which opens onto the conveyor system 2.
- the insects are thus brought in small groups to the descent 110 in which they can be pre-aligned before being placed on the conveyor system 2.
- the embodiment of the insect provision system 1 of figure 3 has the advantage of not subjecting any significant pressure or shock important to insects, especially nymphs (which are generally fragile). This embodiment can therefore be considered as a preferred embodiment within the framework of the present invention.
- Figure 4 schematically represents an example of a conveying system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention.
- the conveying system of Figure 4 corresponds essentially to that illustrated in the insect sexing device of Figure 1.
- the conveying system 2 thus comprises, in the example shown here, a belt conveyor 201, which comprises a belt 202 forming an upper surface or deposition surface 203 on which the insects are deposited.
- the conveying system 2 comprises a set of banks 204 positioned and oriented so as to align the insects.
- the banks 204 are positioned at a short distance from the deposition surface 203 of the belt 202, that is to say at a distance shorter than the smallest dimension of each insect in the group of insects whose sex is to be determined, so that an insect cannot pass between a bank 204 and the deposition surface 203, nor, advantageously, become stuck under a bank 204.
- the banks have the form of flat plates positioned substantially perpendicular to the surface 203.
- the edges 204 extend alternately from a first longitudinal edge 206 of the belt conveyor 201 and from a second longitudinal edge 207 of the belt conveyor 201.
- edges form a non-orthogonal angle with respect to the longitudinal direction and are oriented towards the downstream end 209 of the belt conveyor (the notion of upstream and downstream, and in particular of upstream end 208 and downstream end 209 being understood according to the direction of travel of the belt 202).
- the edge comprises a free end 210 which is located further downstream than the end by which it is connected at the level of the first edge 206 or the second edge 207 of the belt conveyor 201.
- the free end 210 of each edge 204 is located beyond a median axis (A) of the belt of the belt conveyor.
- a space allowing the passage of an insect (or more) is provided between two successive banks 204 (between the end of one bank and the surface of the following bank).
- Each bank 204 thus constitutes an obstacle for the insects 6 deposited on the belt conveyor 201.
- the insect will slide the along it under the effect of the scrolling of the strip 202 and tends to turn into its most stable position, that is to say on the side. It is therefore advisable to use a strip whose coefficient of friction with respect to the insects is sufficient to cause each insect to turn over on its side. The friction of the strip must not, however, risk injuring the insects when it comes into contact with a bank.
- a strip made of rubber material is generally suitable. Certain textile strips can also be used successfully.
- insects 6 After passing through the succession of banks 204, the insects 6 are thus aligned and generally positioned on their flank, downstream of said banks 204.
- the embodiment of the conveyor system 2 of Figure 4 thus allows alignment and positioning of the insects without subjecting them to significant constraints.
- the alignment, and therefore the spatial individualization, and the correct positioning of the insects are obtained by mechanical interaction between the insects on the one hand and the banks 204 and the belt 202 which has a scrolling movement on the other hand. It is in particular the movement of the belt, therefore of the deposit surface of the conveyor system, which results in the correct positioning and individualization of the insects.
- the surface of the belt conveyor can also be inclined, towards the downstream of the belt conveyor. In this case, the positioning and individualization of the insects, by mechanical interaction between the conveyor and the insects, is assisted by gravity.
- FIG. 5 and Figure 6 illustrate an alternative embodiment of a conveying device which can be used in the invention.
- the embodiment of Figure 5 and Figure 6 uses a print conveyor 212.
- the conveying device comprises a plate 213 comprising a set of prints 214 or concavities whose dimensions and shape are adapted to each receive an insect in the determined sex.
- a group of insects 6 being deposited on print conveyor 212 (that is to say on an upper surface which forms the deposit surface of the print conveyor), the insects are placed, manually or automatically, in the prints 214.
- the concavity of the print is such that it takes up the average curvature of the insect, for example a nymph, to be sexed.
- the dimensions of the prints make it possible to receive the statistically largest sexed insects.
- Each insect is thus spatially individualized and oriented (as is better seen in Figure 6), by mechanical interaction with an imprint 214 of the surface of deposit, under the effect of the weight of the insects, therefore of gravity.
- the positioning can be assisted by setting the deposit surface of the impression conveyor in motion (for example by applying slight vibrations or an oscillating movement).
- Figure 6 schematically represents an example of a capture system 3 implemented with the conveying system of Figure 5.
- the capture system 3 comprises at least one optical sensor 302, for example a camera, under which the impression conveyor 212 presents the insects that it carries.
- the plate 213 of the impression conveyor is preferably transparent.
- Figure 7 schematically represents an example of a capture system 3 that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention.
- Figure 7 presents more particularly an example of a capture system 3 that can be used in the embodiment shown in Figure 1.
- the capture system 3 is configured around a belt conveyor which may be the same belt conveyor as that of the conveying system 2 or be a separate belt conveyor.
- the capture system 3 comprises an optical sensor 302.
- the optical sensor 302 is a camera. This camera can advantageously be a telecentric lens camera.
- a telecentric lens is advantageous in that it makes the image magnification independent of the distance or position of the sexed insect in the camera's field of view.
- an angle a of 130° or about 130° (e.g. between 110° and 150°) between the main acquisition direction DA of the optical sensor 302 and the main lighting direction DE of the light source 301 makes it possible to concentrate the brightness, coming from the light source 301, on the terminal part of the abdomen (or other part of interest).
- An angle a of 130° is particularly suitable for sexing mealworm nymphs.
- Figure 8 schematically represents an example of a sorting system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention.
- the sorting device 5 of Figure 8 represents an alternative to the sorting device described with reference to Figure 1.
- the sorting device 5 shown here comprises a wheel 505 carrying blades 506.
- the sorting device 5 comprises two wheels 505.
- the two wheels 505 are placed side by side.
- the blades 506 are configured so that their end passes in the immediate vicinity of the surface of the conveyor which carries the insects 6. By immediate proximity, we mean a shorter distance, and preferably significantly shorter than the smallest insect size 6.
- immediate proximity we mean a shorter distance, and preferably significantly shorter than the smallest insect size 6.
- the two wheels 505 are configured to rotate in opposite directions.
- the wheel 505 that is actuated determines to which container the insect is sent.
- FIG. 9 shows another exemplary embodiment of the invention.
- the insect delivery system comprises a vibrating bowl 111, which is fed with insects by a vibrating hopper 112.
- a vibrating bowl corresponds to an industrial device whose exact name is “industrial vibrating feeder”. It has a tank allowing the group of insects to be placed in it, in bulk.
- It also includes a vibrating base, which is vibrated by an electromagnet that successively attracts and releases an actuator of the vibrating base.
- the tank of the vibrating bowl 111 nevertheless has a relatively limited capacity (generally of the order of a few liters), to limit the time that the insects spend in said bowl (thus limiting the impact of said bowl on the biology of the insects) and so that the insects exit at a regular rate from said vibrating bowl 111, the ramp must not be
- the vibrating bowl tank cannot be filled; only the bottom of the vibrating bowl must contain insects. This means that insects must be introduced into the vibrating bowl frequently enough to ensure a continuous flow of insects leaving the vibrating bowl.
- a vibrating hopper 112 is preferably used to feed the vibrating bowl with insects.
- the vibrating hopper is thus filled with several hundred or even several thousand insects.
- a detector 113 which may for example be an optical sensor, is configured to detect the level of insects present in the vibrating bowl 111. When it is determined, according to the data from the detector 113, that insects should be added to the vibrating bowl, the vibrating hopper is activated, resulting in a progressive supply of insects in the vibrating bowl tank. This is the case, for example, when the detector 113 indicates that the bottom of the vibrating bowl is no longer covered with insects.
- This supply is stopped as soon as the desired quantity of insects has been introduced into the vibrating bowl 111. This can be determined either by observing the quantity of insects leaving the vibrating hopper over time, or by using the data from the sensor 113 to control the level of insects in the bowl.
- the conveying device 2 used in the example of Figure 9 is a belt conveyor 201, which extends longitudinally in the longitudinal direction L.
- the belt conveyor 201 comprises, as in the previously presented embodiment, a belt 202.
- the insects are deposited therein, so that the upper surface of the belt 202 forms a deposit surface 203 for the insects.
- the distance between two successive insects is for example at least 1 mm and preferably at least 3 mm, and even more preferably at least 5 mm. A greater distance can be considered, but becomes useless from a certain operating value. For example, the distance can be at most 30 mm, or even at most 15 mm.
- the distance between two successive insects corresponds to the length (largest dimension) of an insect, plus or minus 20%.
- the longitudinal concavity of the belt 202 has the effect of ensuring positioning of the insects in the center of the belt 202, and contributes to the positioning of the insects, the elongated shape of which tends to align with the shape of the concavity.
- the configuration of the conveying device thus tends to perfect the alignment of the insects in the longitudinal direction, under the effect of gravity and by interaction with the belt 202.
- the strip 202 may be transparent. It may be completely transparent, or only in its central part. This characteristic makes it possible to observe the insects not only from above but also from below. More generally, the insect may be observed from all sides, including the parts of the insect in contact with the strip 202 and/or oriented towards it.
- the capture system 3 is similar to the capture systems previously described.
- an optical sensor 302 is provided above the belt conveyor and another optical sensor 302 is provided below.
- the sensor positioned under the belt is here shown, for the sake of clarity of the figure, under the entire belt conveyor 201, but that it can advantageously be positioned in the loop formed by the belt 202, in order to visualize the underside of the upper surface of the belt conveyor 201.
- the sorting device 5 shown here comprises nozzles 501 arranged laterally and capable of projecting air so as to deflect the insects to one side or the other of the device according to their sex and send them to the appropriate container 502.
- the nozzles can be placed at different longitudinal positions. For example, a first nozzle 501 sends the female insects to a first container, a second nozzle 501, located further longitudinally and according to the direction of travel of the belt 202 sends the male insects to a second container, the remaining insects, considered to be of indeterminate sex, being recovered at the end of the conveyor.
- the belt conveyor having a longitudinal concavity may be used with any insect provision system. The same applies to a transparent belt conveyor.
- the insects are transported in the open air on a conveying system.
- the insects are spatially individualized (individualization sub-step E21), that is to say they are separated and placed, for example in a line, to allow the subsequent capture of information on each insect, individually.
- a positioning sub-step E22 (which can be simultaneous with the individualization sub-step E21) the insects are oriented in order to adopt a desired orientation, conducive to capturing the desired information for their sexing.
- the insects are spatially individualized and positioned by mechanical interaction between the conveying system and the insect.
- a capture device acquires an image of a part of the insect comprising its sexual organs, for example a terminal part of the insect's abdomen, using an optical sensor and by backlighting said terminal part of the insect's abdomen.
- a computer system carries out the identification, in the image, of the sexual appendage of the insect, and carries out the determination E5 of the sex of the insect.
- insects are separated according to their sex, between male insects, female insects, and, where appropriate, insects of indeterminate sex.
- the latter can, optionally, be returned to the deposit step E1.
- the insect sexing device and insect sexing method developed in the present invention make it possible to determine the sex of a large number of insects in a short time (indicatively, for example at a rate of approximately 140 insects per second), and, where appropriate, to sort the insects efficiently according to their sex.
- the means developed within the framework of the present invention are suitable for the automated sexing of non-aquatic insects. They make it possible to respect the mechanical constraints admissible by the insects so as not to cause them damage.
- the device and method proposed in the invention allow in particular:
- the sexing carried out has no impact on the viability of the sexed nymphs (or insects at other stages of development) and allows sexing at a high rate, compatible with industrial breeding.
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Abstract
Description
Dispositif et procédé de sexage d’insectes Device and method for sexing insects
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
[001] La présente invention concerne le domaine de l’élevage à grande échelle d’insectes. [001] The present invention relates to the field of large-scale breeding of insects.
[002] La production d’insectes à grande échelle présente de nombreux intérêts, notamment dans l’agro-industrie. Certaines espèces d’insectes comestibles sont en effet riches en protéines et peuvent servir notamment à l’alimentation animale, par exemple pour les poissons, les crustacés, et certains volatiles. L’élevage d’insectes à grande échelle présente aussi des intérêts dans d’autres domaines industriels. Par exemple, l'exosquelette des insectes est constitué en grande partie de chitine, dont un dérivé connu est le chitosan. Les applications de la chitine et/ou du chitosan sont nombreuses : cosmétique (composition cosmétique), médicale et pharmaceutique (composition pharmaceutique, traitement des brûlures, biomatériaux, pansements cornéens, fils chirurgicaux), diététique et alimentaire, technique (agent filtrant, texturant, floculant ou adsorbant notamment pour la filtration et dépollution de l'eau), etc. [002] Large-scale insect production has many advantages, particularly in the agro-industry. Some edible insect species are rich in protein and can be used in particular for animal feed, for example for fish, crustaceans, and certain birds. Large-scale insect farming also has advantages in other industrial fields. For example, the exoskeleton of insects is largely made up of chitin, a known derivative of which is chitosan. The applications of chitin and/or chitosan are numerous: cosmetics (cosmetic composition), medical and pharmaceutical (pharmaceutical composition, treatment of burns, biomaterials, corneal dressings, surgical threads), dietetics and food, technical (filtering agent, texturizer, flocculant or adsorbent, particularly for the filtration and decontamination of water), etc.
[003] Les insectes concernés par la présente invention peuvent être, de manière non limitative, choisis parmi le groupe des coléoptères, des diptères, des lépidoptères, des névroptères, des orthoptères, des hyménoptères, des dictyoptères regroupant notamment les blattoptères, y inclus isoptères, et les mantoptères, des phasmoptères, des hémiptères, des hétéroptères, des éphéméroptères, des mécoptères, et leurs mélanges, de préférence, parmi le groupe des coléoptères, des diptères, des lépidoptères, des névroptères, des orthoptères et leurs mélanges, plus préférentiellement, les insectes appartiennent au groupe des coléoptères. Préférentiellement, les diptères appartiennent au sous-ordre des Brachycera. Préférentiellement, les lépidoptères appartiennent au sous-ordre des Ditrysia, plus préférentiellement à la super-famille des Pyraloidea. Préférentiellement, les névroptères appartiennent au sous-ordre des Hemerobiiformia, en particulier aux familles des Mantispidae, des Ithonidae, des Chrysopidae, des Hemerobiidae, ou leurs mélanges. Préférentiellement, les coléoptères appartiennent à l’infra-ordre des Cucujiformia, en particulier aux familles des Tenebrionidae, Coccinellidae, Cerambycidae, Dryophthoridae, ou leurs mélanges. Plus préférentiellement, les coléoptères sont choisis parmi Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, Zophobas morio, Tenebrio obscurus, Tribolium castaneum, Rhynchophorus ferrugineus, et leurs mélanges, encore plus préférentiellement Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, et leurs mélanges. Les insectes visés par l’invention appartiennent donc de préférence au groupe des coléoptères et plus particulièrement à la famille des Tenebrionidae. Préférentiellement, les insectes visés par l’invention appartiennent à l’espèce Tenebrio molitor et/ou Alphitobius diaperinus. [003] The insects concerned by the present invention may be, in a non-limiting manner, chosen from the group of Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Neuroptera, Orthoptera, Hymenoptera, Dictyoptera including in particular Blattoptera, including Isoptera, and Mantoptera, Phasmoptera, Hemiptera, Heteroptera, Ephemeroptera, Mecoptera, and mixtures thereof, preferably from the group of Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Neuroptera, Orthoptera and mixtures thereof, more preferably, the insects belong to the group of Coleoptera. Preferably, the Diptera belong to the suborder Brachycera. Preferably, the Lepidoptera belong to the suborder Ditrysia, more preferably to the superfamily Pyraloidea. Preferably, the Neuroptera belong to the suborder Hemerobiiformia, in particular to the families Mantispidae, Ithonidae, Chrysopidae, Hemerobiidae, or mixtures thereof. Preferably, the Coleoptera belong to the infraorder Cucujiformia, in particular to the families Tenebrionidae, Coccinellidae, Cerambycidae, Dryophthoridae, or mixtures thereof. More preferably, the Coleoptera are chosen from Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, Zophobas morio, Tenebrio obscurus, Tribolium castaneum, Rhynchophorus ferrugineus, and mixtures thereof, even more preferably Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, and mixtures thereof. The insects covered by the invention therefore preferably belong to the group of beetles and more particularly to the Tenebrionidae family. Preferably, the insects targeted by the invention belong to the species Tenebrio molitor and/or Alphitobius diaperinus.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
[004] De nombreux travaux récents ont permis de développer des systèmes d’élevage permettant notamment la croissance des insectes d’une grande quantité d’insectes. [004] Many recent studies have made it possible to develop breeding systems which allow, in particular, the growth of a large quantity of insects.
[005] Par exemple, le document FR3034622 présente un atelier adapté à l’élevage d’insectes à grande échelle, c’est-à-dire à échelle industrielle. La configuration de l’atelier d’élevage présentée dans ce document permet un élevage d’une grande quantité d’insectes (à tout stade d’évolution de l’œuf ou oothèque à l’insecte adulte), de manière largement automatisée et optimisée. [005] For example, document FR3034622 presents a workshop suitable for the breeding of insects on a large scale, that is to say on an industrial scale. The configuration of the breeding workshop presented in this document allows the breeding of a large quantity of insects (at any stage of development from the egg or ootheca to the adult insect), in a largely automated and optimized manner.
[006] La productivité d’un élevage, s’il concerne non seulement la croissance de larves ou d’insectes adultes mais également l’obtention de ces larves ou adultes, dépend de la capacité à obtenir une grande quantité d’œufs d’insectes, à partir d’une population donnée d’insectes reproducteurs. [006] The productivity of a breeding operation, if it concerns not only the growth of larvae or adult insects but also the obtaining of these larvae or adults, depends on the capacity to obtain a large quantity of insect eggs, from a given population of reproductive insects.
[007] L’élevage nécessite ainsi de maîtriser les accouplements entre insectes et donc le sexe des insectes. [007] Breeding therefore requires controlling mating between insects and therefore the sex of the insects.
[008] Chez les insectes, comme Tenebrio Molitor, le sexe peut être déterminé aux stades nymphal et adulte. Cette détermination est réalisée généralement de manière manuelle en exposant les appendices sexuels des nymphes sous une loupe. Cette détermination est consommatrice de temps, délicate et demande des compétences particulières. [008] In insects, such as Tenebrio Molitor, sex can be determined at the nymphal and adult stages. This determination is usually done manually by exposing the nymphs' sexual appendages under a magnifying glass. This determination is time-consuming, delicate, and requires special skills.
[009] A grande échelle, la détermination manuelle du sexe des nymphes ou larve devient irréaliste et constituerait une tâche répétitive et pénible. [009] On a large scale, manual determination of the sex of nymphs or larvae becomes unrealistic and would constitute a repetitive and tedious task.
[010] Dans ce contexte, la présente invention tend à proposer un dispositif de sexage d’insectes automatisé. [010] In this context, the present invention tends to propose an automated insect sexing device.
[011] Le document US20220254182 divulgue un dispositif permettant de réaliser l’observation d’organes d’intérêt sur des organismes tels que des poissons ou des insectes, et de réaliser notamment le sexage d’insectes. Dans ce dispositif, les insectes (ou autre organismes) sont entraînés dans un conduit fluidique par un liquide vers une zone de détection où un module optique réalise l’acquisition de données optiques. Les données sont analysées afin de déterminer la présence ou l’absence de structures d’intérêt, permettant par exemple le sexage des organismes ainsi observés. Le dispositif proposé dans ce document se montre inadapté aux insectes dont les stades pré-adultes (larves, nymphes, pupes) ne sont pas adaptées à être immergées. De manière générale, appliqué aux insectes non- aquatique, par exemple aux ténébrionidés le procédé proposé dans US20220254182 provoquerait une augmentation de la mortalité des insectes, ainsi que des problématiques sanitaires liées au fait que les insectes sont mouillés (notamment des problèmes de moisissure). [011] Document US20220254182 discloses a device for observing organs of interest on organisms such as fish or insects, and in particular for sexing insects. In this device, the insects (or other organisms) are drawn into a fluid conduit by a liquid towards a detection zone where an optical module acquires optical data. The data is analyzed in order to determine the presence or absence of structures of interest, allowing for example the sexing of the organisms thus observed. The device proposed in this document is unsuitable for insects whose pre-adult stages (larvae, nymphs, pupae) do not are not suitable for immersion. Generally speaking, when applied to non-aquatic insects, for example mealworms, the process proposed in US20220254182 would cause an increase in insect mortality, as well as health problems linked to the fact that the insects are wet (in particular mold problems).
[012] Le document WO2020226933 divulgue un dispositif de tri d’insectes, en particulier de moustiques, permettant à l’aide de moyens de soufflage d’espacer des insectes placés sur un convoyeur les uns des autres afin d’en capter une image générale. Sur la base de chaque image, l’insecte correspondant est catégorisé par analyse de sa morphologie, selon son sexe, sa taille, son espèce, son genre, son état de santé, etc. Cette solution est néanmoins techniquement complexe et inadaptée au sexage de nymphes. [012] Document WO2020226933 discloses a device for sorting insects, in particular mosquitoes, which uses blowing means to space insects placed on a conveyor apart from each other in order to capture a general image of them. Based on each image, the corresponding insect is categorized by analyzing its morphology, according to its sex, size, species, genus, state of health, etc. This solution is nevertheless technically complex and unsuitable for sexing nymphs.
EXPOSÉ DE L’INVENTION STATEMENT OF THE INVENTION
[013] La présente invention vise donc à proposer une solution permettant le sexage automatisé d’insectes, qui résolve tout ou partie des inconvénients précités. [013] The present invention therefore aims to propose a solution allowing the automated sexing of insects, which resolves all or part of the aforementioned drawbacks.
[014] À cet effet, l’invention vise un dispositif de sexage d’insectes, comportant[014] To this end, the invention relates to an insect sexing device, comprising
- un système de mise à disposition d’insectes comportant un réceptacle dans lequel peut être déposé un groupe d’insectes, le système de mise à disposition d’insectes étant configuré pour déposer progressivement les insectes dudit groupe d’insectes sur une surface de dépôt d’un système de convoyage ; - an insect delivery system comprising a receptacle in which a group of insects can be deposited, the insect delivery system being configured to progressively deposit the insects of said group of insects onto a deposit surface of a conveyor system;
- le système de convoyage permettant de convoyer les insectes à l’air libre et étant configuré pour individualiser spatialement chaque insecte du groupe d’insectes et à le positionner selon une orientation souhaitée, le système de convoyage étant configuré de sorte que l’insecte est individualisé et positionné par interaction mécanique entre système de convoyage et l’insecte, ladite interaction mécanique résultat de la gravité et/ou d’un mouvement de la surface de dépôt du système de convoyage, - the conveying system for conveying insects in the open air and being configured to spatially individualize each insect of the group of insects and to position it according to a desired orientation, the conveying system being configured so that the insect is individualized and positioned by mechanical interaction between the conveying system and the insect, said mechanical interaction resulting from gravity and/or a movement of the deposition surface of the conveying system,
- un système de capture comportant une source lumineuse configurée pour éclairer ou rétroéclairer une partie de l’insecte comportant ses organes sexuels, et un capteur optique configuré pour acquérir une image d’au moins ladite partie de l’insecte comportant ses organes sexuels ou un spectre de réflexion correspondant; - a capture system comprising a light source configured to illuminate or backlight a part of the insect comprising its sexual organs, and an optical sensor configured to acquire an image of at least said part of the insect comprising its sexual organs or a corresponding reflection spectrum;
- un système informatique configuré pour identifier dans l’image l’appendice sexuel de l’insecte ou analyser le spectre de réflexion et pour déterminer le sexe de l’insecte. - a computer system configured to identify the sexual appendage of the insect in the image or to analyze the reflection spectrum and to determine the sex of the insect.
[015] La détermination du sexe de l’insecte est ainsi réalisée sur la base de l’identification de l’appendice sexuel dans l’image captée, ou de l’analyse réalisée du spectre de réflexion. [016] Le dispositif ainsi développé est adapté au sexage d’insectes non aquatiques, de manière automatisée et dans un contexte industriel. [015] The determination of the sex of the insect is thus carried out on the basis of the identification of the sexual appendage in the captured image, or of the analysis carried out of the reflection spectrum. [016] The device thus developed is suitable for the sexing of non-aquatic insects, in an automated manner and in an industrial context.
[017] Le système de mise à disposition peut comporter un entonnoir formant réceptacle pour le groupe d’insectes. Le système de mise à disposition d’insectes peut comporter aussi un moyen de soufflage d’air comprimé provoquant le dépôt des insectes sur le système de convoyage lorsqu’il est actionné. [017] The delivery system may include a funnel forming a receptacle for the group of insects. The insect delivery system may also include a means for blowing compressed air causing the insects to be deposited on the conveyor system when it is actuated.
[018] Le système de mise à disposition peut comporter un élévateur à lame. [018] The delivery system may include a blade elevator.
[019] Le système de mise à disposition peut comporter un bol vibrant. [019] The provisioning system may comprise a vibrating bowl.
[020] Dans ce cas, le dispositif de sexage peut comporter une trémie vibrante et un détecteur, le détecteur étant configuré pour détecter la quantité d’insectes présents dans le bol vibrant, la trémie vibrante étant configurée pour introduire une quantité d’insectes dans le bol vibrant en réponse à un niveau d’insectes détecté dans le bol vibrant par le détecteur. [020] In this case, the sexing device may comprise a vibrating hopper and a detector, the detector being configured to detect the quantity of insects present in the vibrating bowl, the vibrating hopper being configured to introduce a quantity of insects into the vibrating bowl in response to a level of insects detected in the vibrating bowl by the detector.
[021] Le dispositif de sexage peut comporter en outre un dispositif de contrôle configuré pour garantir qu’un seul insecte à la fois sorte du système de mise à disposition d’insectes. [021] The sexing device may further comprise a control device configured to ensure that only one insect at a time exits the insect delivery system.
[022] Le système de convoyage peut être un convoyeur à empreintes, le convoyeur à empreintes comportant des empreintes sur une surface supérieure formant surface de dépôt, chaque empreinte formant une concavité adaptée à recevoir et orienter dans une position souhaitée un insecte par correspondance de forme. [022] The conveying system may be a footprint conveyor, the footprint conveyor having footprints on an upper surface forming a deposition surface, each footprint forming a concavity adapted to receive and orient an insect in a desired position by shape matching.
[023] Alternativement, le système de convoyage peut comporter un convoyeur à bande comportant une bande formant la surface de dépôt s’étendant selon une direction dite longitudinale, le convoyeur à bande ayant une extrémité amont et une extrémité aval définies selon la direction de défilement de la bande dudit convoyeur à bande. [023] Alternatively, the conveying system may comprise a belt conveyor comprising a belt forming the deposition surface extending in a so-called longitudinal direction, the belt conveyor having an upstream end and a downstream end defined according to the direction of travel of the belt of said belt conveyor.
[024] Le convoyeur à bande peut être configuré pour avoir une vitesse de défilement telle que les insectes sont déposés sur la bande du convoyeur à bande en formant un espace supérieur à 1mm, de préférence supérieur à 3mm, tel que supérieur à 5 mm, entre deux insectes successifs. [024] The belt conveyor may be configured to have a running speed such that the insects are deposited on the belt of the belt conveyor forming a space greater than 1 mm, preferably greater than 3 mm, such as greater than 5 mm, between two successive insects.
[025] Le dispositif de sexage peut comporter un mécanisme qui crée une concavité longitudinale sur tout ou partie de la longueur d’une face supérieure de la bande du convoyeur à bande, qui forme la surface de dépôt. [025] The sexing device may comprise a mechanism which creates a longitudinal concavity over all or part of the length of an upper face of the belt of the belt conveyor, which forms the deposition surface.
[026] Le système de convoyage peut comporter en outre plusieurs rives s’étendant à faible distance au-dessus de ladite surface de dépôt, les rives s’étendant en alternance depuis un premier bord longitudinal du convoyeur à bande et depuis un deuxième bord longitudinal du convoyeur à bande, lesdites rives formant un angle non orthogonal vis-à-vis de la direction longitudinale de sorte à être orientées vers l’extrémité aval du convoyeur à bande, lesdites rives s’étendant au-delà d’un axe médian de la bande du convoyeur à bande. [027] Le dispositif de sexage peut par exemple comporter entre trois et dix rives. [028] Quand le dispositif de sexage comporte un convoyeur à bande, la bande du convoyeur à bande peut être transparente. [026] The conveying system may further comprise a plurality of edges extending a short distance above said deposition surface, the edges extending alternately from a first longitudinal edge of the belt conveyor and from a second longitudinal edge of the belt conveyor, said edges forming a non-orthogonal angle with respect to the longitudinal direction so as to be oriented towards the downstream end of the belt conveyor, said edges extending beyond a median axis of the belt of the belt conveyor. [027] The sexing device may for example comprise between three and ten edges. [028] When the sexing device comprises a belt conveyor, the belt of the belt conveyor may be transparent.
[029] Le capteur optique du système de capture comportant une direction principale d’acquisition, le système de capture peut comporter une ou plusieurs sources lumineuses dont l’éclairage est orienté de biais par rapport à ladite direction principale d’acquisition. [030] Le capteur optique peut être une caméra à objectif télécentrique. [029] The optical sensor of the capture system comprising a main acquisition direction, the capture system may comprise one or more light sources whose illumination is oriented at an angle relative to said main acquisition direction. [030] The optical sensor may be a camera with a telecentric lens.
[031] Le système de capture peut comporter plusieurs capteurs optiques. [031] The capture system may comprise several optical sensors.
[032] Au moins un desdits capteurs optiques, lorsque la bande du convoyeur à bande est transparente, peut être positionné sous la surface de dépôt. [032] At least one of said optical sensors, when the belt of the belt conveyor is transparent, can be positioned under the deposition surface.
[033] Le dispositif de sexage peut comporter en outre un système de tri permettant de séparer les insectes mâles et les insectes femelles, selon le sexe déterminé par le système informatique. [033] The sexing device may further comprise a sorting system for separating male insects and female insects, according to the sex determined by the computer system.
[034] Le système de tri peut comporter une buse de soufflage permettant d’envoyer vers un contenant les insectes d’un sexe donné. [034] The sorting system may include a blowing nozzle for sending insects of a given sex into a container.
[035] Le système de tri peut comporter une roue portant des pales, la roue étant positionnée et configurée de sorte que sa rotation dans un sens donné permet d’envoyer vers un contenant les insectes d’un sexe donné. [035] The sorting system may comprise a wheel carrying blades, the wheel being positioned and configured so that its rotation in a given direction makes it possible to send insects of a given sex towards a container.
[036] L’ invention porte également sur un procédé de sexage d’insectes, comportant les étapes de : dépôt progressif d’un groupe d’insectes sur un système de convoyage ; convoyage à l’air libre, sur le système de convoyage et individualisation spatiale de chaque insecte du groupe d’insectes et positionnement de chaque insecte selon une orientation souhaitée, par interaction mécanique entre système de convoyage et l’insecte, acquisition par un capteur optique, tout en éclairant ou rétroéclairant une partie de l’insecte comportant ses organes sexuels, d’une image de la partie de l’insecte comportant ses organes sexuels ou d’un spectre de réflexion correspondant; identification dans l’image par un système informatique de l’appendice sexuel de l’insecte et détermination du sexe de l’insecte. [036] The invention also relates to a method for sexing insects, comprising the steps of: progressively depositing a group of insects on a conveying system; conveying in the open air, on the conveying system and spatial individualization of each insect of the group of insects and positioning of each insect according to a desired orientation, by mechanical interaction between the conveying system and the insect, acquisition by an optical sensor, while illuminating or backlighting a part of the insect comprising its sexual organs, of an image of the part of the insect comprising its sexual organs or of a corresponding reflection spectrum; identification in the image by a computer system of the sexual appendage of the insect and determination of the sex of the insect.
[037] Le procédé peut comporter préalablement à l’étape de dépôt une étape de mise à disposition des insectes à l’aide d’un bol vibrant alimenté par une trémie vibrante pilotée par un détecteur configuré pour détecter la quantité d’insectes présents dans le bol vibrant, la trémie vibrante étant configurée pour introduire une quantité d’insectes dans le bol vibrant en réponse à un niveau d’insecte détecté dans le bol par le détecteur [037] The method may comprise, prior to the depositing step, a step of making the insects available using a vibrating bowl fed by a vibrating hopper controlled by a detector configured to detect the quantity of insects present in the vibrating bowl, the vibrating hopper being configured to introduce a quantity of insects into the vibrating bowl in response to a level of insect detected in the bowl by the detector.
[038] Le procédé peut aussi comporter une étape de tri selon le sexe déterminé afin de séparer les insectes mâles et les insectes femelles. Le sexe de chaque insecte peut être déterminé selon trois catégories, à savoir les insectes mâles, les insectes femelles, et les insectes de sexe indéterminé, les insectes de sexe indéterminé étant renvoyés à l’étape de dépôt. [038] The method may also include a sorting step according to the determined sex in order to separate male insects and female insects. The sex of each insect may be determined according to three categories, namely male insects, female insects, and insects of indeterminate sex, with insects of indeterminate sex being returned to the deposit stage.
[039] Dans le procédé de sexage la détermination du sexe de l’insecte peut être réalisée par un logiciel de reconnaissance de formes mettant en oeuvre une intelligence artificielle basée sur un réseau neuronal entraîné pour la détection des formes complexes associées à l’appendice sexuel des insectes. [039] In the sexing process, the determination of the sex of the insect can be carried out by shape recognition software implementing artificial intelligence based on a neural network trained for the detection of complex shapes associated with the sexual appendage of insects.
[040] Les insectes sexés peuvent être des nymphes, par exemple des nymphes de ténébrion meunier (ou tenebrio molitor, de la famille des ténébrionidés). [040] Sexed insects can be nymphs, for example mealworm nymphs (or tenebrio molitor, from the tenebrionidae family).
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[041] D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier des dispositifs et procédés objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un exemple de dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 2 représente schématiquement un exemple de système de mise à disposition d’insectes pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 3 représente schématiquement un autre exemple de système de mise à disposition d’insectes pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 4 représente schématiquement un exemple de système de convoyage pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 5 représente schématiquement un autre exemple de système de convoyage pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 6 représente schématiquement un exemple de système de capture mis en oeuvre avec le système de convoyage de la figure 5 ; la figure 7 représente schématiquement un exemple de système de capture pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 8 représente schématiquement un exemple de système de tri pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 9 représente schématiquement un autre exemple de dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; la figure 10 représente selon un schéma de blocs un exemple de procédé de sexage d’insectes conforme à un aspect de la présente invention. [041] Other advantages, aims and particular characteristics of the present invention will emerge from the following non-limiting description of at least one particular embodiment of the devices and methods which are the subject of the present invention, with reference to the appended drawings, in which: Figure 1 is a schematic perspective view of an example of a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 2 schematically represents an example of an insect provision system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 3 schematically represents another example of an insect provision system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 4 schematically represents an example of a conveying system which can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 5 schematically represents another example of a conveying system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 6 schematically represents an example of a capture system implemented with the conveying system of Figure 5; Figure 7 schematically represents an example of a capture system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 8 schematically represents an example of a sorting system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 9 schematically represents another example of a sexing device according to an embodiment of the invention; Figure 10 shows in a block diagram an exemplary method for sexing insects in accordance with one aspect of the present invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[042] La présente description est donnée à titre d’exemple de réalisation non limitatif. [042] This description is given as a non-limiting example of an embodiment.
[043] La figure 1 représente un exemple de dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif de sexage comporte de manière générale un système de mise à disposition d’insectes 1, un système de convoyage 2, un système de capture 3, et un système informatique 4. Il peut aussi comporter un dispositif de tri 5. [043] Figure 1 represents an example of a sexing device according to an embodiment of the invention. The sexing device generally comprises an insect provision system 1, a conveying system 2, a capture system 3, and a computer system 4. It may also comprise a sorting device 5.
[044] Le système de mise à disposition d’insectes vise à déposer un groupe d’insectes, progressivement sur le système de convoyage 2. Par « progressivement », il est entendu que les insectes du groupe d’insectes sont déposés, soit l’un après l’autre, soit successivement par petits groupes de quelques insectes ou quelques dizaines d’insectes, soit de manière régulière, à un rythme de quelques insectes ou quelques dizaines d’insectes par seconde. [044] The insect provision system aims to deposit a group of insects, progressively on the conveyor system 2. By “progressively”, it is understood that the insects of the group of insects are deposited, either one after the other, or successively in small groups of a few insects or a few dozen insects, or regularly, at a rate of a few insects or a few dozen insects per second.
[045] Dans l’exemple de mode de réalisation de la figure 1 , le système de mise à disposition d’insectes 1 comporte un entonnoir 101. L’entonnoir 101 comporte une large ouverture supérieure 102 et forme un réceptacle pour le groupe d’insectes dont on souhaite déterminer le sexe. Les insectes placés dans l’entonnoir, qui forme un réceptacle pour le groupe d’insectes, et descendent par gravité vers l’embouchure de l’entonnoir. La restriction progressive de la section de l’entonnoir, entre l’ouverture supérieure 102 et l’embouchure 103, qui débouche sur le système de convoyage 2, régule le débit des insectes qui y sont déposés. [045] In the exemplary embodiment of Figure 1, the insect delivery system 1 comprises a funnel 101. The funnel 101 has a wide upper opening 102 and forms a receptacle for the group of insects whose sex is to be determined. The insects placed in the funnel, which forms a receptacle for the group of insects, descend by gravity towards the mouth of the funnel. The progressive restriction of the section of the funnel, between the upper opening 102 and the mouth 103, which opens onto the conveying system 2, regulates the flow rate of the insects deposited therein.
[046] Dans l’exemple de la figure 1 , l’entonnoir présente en outre une configuration courbe, qui oriente l’embouchure 103 dans la direction de défilement du système de convoyage 2. Cela limite la hauteur de chute, voire supprime la chute, des insectes sur le système de convoyage. [046] In the example of Figure 1, the funnel also has a curved configuration, which orients the mouth 103 in the direction of travel of the conveyor system 2. This limits the fall height, or even eliminates the fall, of insects onto the conveyor system.
[047] D’autres systèmes peuvent être envisagés en tant que systèmes de mise à disposition d'insectes. Des exemples de systèmes de mise à disposition d'insectes pouvant être utilisés dans l'invention sont représentés aux figures 2 et 3 décrites ci-après. [047] Other systems may be contemplated as insect delivery systems. Examples of insect delivery systems that may be used in the invention are shown in Figures 2 and 3 described below.
[048] Le système de convoyage 2 comporte dans l'exemple ici représenté un convoyeur à bande 201. [048] The conveyor system 2 comprises in the example shown here a belt conveyor 201.
[049] Le convoyeur à bande 201 comporte une bande 202 formant une surface de dépôt 203 sur laquelle sont déposés les insectes. [049] The belt conveyor 201 comprises a belt 202 forming a deposit surface 203 on which the insects are deposited.
[050] Le système de convoyage 2 employé dans l'invention permet de manière générale de transporter les insectes à l'air libre. En particulier les insectes ne sont pas transportés dans un liquide, ce qui rend le système de convoyage adapté au convoyage des insectes non-aquatiques. [050] The conveying system 2 used in the invention generally makes it possible to transport insects in the open air. In particular, the insects are not transported in a liquid, which makes the conveying system suitable for conveying non-aquatic insects.
[051] Le système de convoyage 2 a également pour fonction d’individualiser spatialement chaque insecte du groupe insectes qui est déposé (par exemple par petits groupes) sur ledit système de convoyage. L’individualisation spatiale des insectes consiste à les placer de manière séparée les uns des autres de sorte qu’un système de capture optique puisse acquérir une image de chaque insecte (ou d’une partie de chaque insecte) sans que les insectes ne se superposent sur l'image acquise. [051] The conveying system 2 also has the function of spatially individualizing each insect of the group of insects which is deposited (for example in small groups) on said conveying system. The spatial individualization of the insects consists of placing them separately from each other so that an optical capture system can acquire an image of each insect (or of a part of each insect) without the insects superimposing themselves on the acquired image.
[052] L'obtention d’une file d’insectes les uns derrière les autres sur le système de convoyage 2 répond à cette problématique. [052] Obtaining a line of insects one behind the other on the conveyor system 2 addresses this problem.
[053] A cette fin le système de convoyage 2 ici représenté comporte un ensemble de rives 204 positionnées et orientées de sorte à aligner les insectes les uns derrière les autres comme cela sera décrit plus en détail en référence à la figure 4. [053] To this end, the conveyor system 2 shown here comprises a set of edges 204 positioned and oriented so as to align the insects one behind the other as will be described in more detail with reference to FIG. 4.
[054] Le système de convoyage 2 permet également d'orienter les insectes selon une position souhaitée adaptée à leur sexage. [054] The conveyor system 2 also makes it possible to orient the insects according to a desired position adapted to their sexing.
[055] En l'occurrence les insectes qui sont par exemple des nymphes de ténébrion meunier sont avantageusement positionnées sur leur flanc sous l'effet des rives et du défilement de la bande comme cela sera également décrit plus en détail en référence à la figure 4. [055] In this case, the insects, which are for example mealworm nymphs, are advantageously positioned on their flanks under the effect of the edges and the movement of the strip, as will also be described in more detail with reference to Figure 4.
[056] Dans l'exemple de mode de réalisation ici représenté le système de convoyage comporte en outre une goulotte 205 qui forme un toboggan permettant d'amener les insectes correctement alignés et positionnés vers le système de capture 3. [056] In the exemplary embodiment shown here, the conveying system further comprises a chute 205 which forms a slide making it possible to bring the correctly aligned and positioned insects towards the capture system 3.
[057] Le système de capture 3 comporte au moins une source lumineuse 301 et un capteur optique 302. Le capteur optique 302 est configuré pour acquérir une image d'un insecte positionné en regard du capteur optique 302, ou à tout le moins d'une zone d'intérêt de cet insecte. La zone d’intérêt correspond avantageusement à une partie de l’insecte comportant ses organes sexuels. La zone d'intérêt peut en particulier être une partie terminale de son abdomen. [057] The capture system 3 comprises at least one light source 301 and an optical sensor 302. The optical sensor 302 is configured to acquire an image of an insect positioned opposite the optical sensor 302, or at least of an area of interest of this insect. The area of interest advantageously corresponds to a part of the insect comprising its sexual organs. The area of interest may in particular be a terminal part of its abdomen.
[058] Dans l'exemple ici représenté le système de capture comporte quatre capteurs optiques 302. La multiplication des capteurs optiques 302 permet soit de traiter un plus grand nombre d'insectes par seconde. En outre, le fait de positionner des capteurs optiques 302 de part et d’autre du moyen qui transporte les insectes à sexer permet de garantir que sur au moins l’une des images captées, chaque insecte sera positionné de manière optimale par rapport au capteur optique, en particulier avec la partie d’intérêt, par exemple la partie terminale de son abdomen, tournée en direction du capteur optique. [058] In the example shown here, the capture system comprises four optical sensors 302. The multiplication of optical sensors 302 makes it possible to process a greater number of insects per second. In addition, the fact of positioning optical sensors 302 on either side of the means which transports the insects to be sexed makes it possible to guarantee that on at least one of the images captured, each insect will be positioned optimally relative to the optical sensor, in particular with the part of interest, for example the terminal part of its abdomen, facing towards the optical sensor.
[059] Un exemple de système de capture est décrit plus en détail ci-après en référence à la figure 7. [060] Le dispositif de sexage comporte un système informatique 4. Le système informatique exécute un logiciel permettant de déterminer le sexe de chaque insecte sur la base des images acquises par le système de capture 3. [059] An example capture system is described in more detail below with reference to Figure 7. [060] The sexing device comprises a computer system 4. The computer system executes software for determining the sex of each insect on the basis of the images acquired by the capture system 3.
[061] En particulier, le système informatique met avantageusement en oeuvre une intelligence artificielle pour l’identification du sexe des insectes. [061] In particular, the computer system advantageously implements artificial intelligence for the identification of the sex of insects.
[062] En particulier, la demanderesse a développé un logiciel de reconnaissance fondé sur l’apprentissage d’un réseau neuronal afin de spécialiser un logiciel de reconnaissance de forme. [062] In particular, the applicant has developed recognition software based on the learning of a neural network in order to specialize shape recognition software.
[063] Ainsi, un réseau pré-entrainé à reconnaitre des formes géométriques simples (couches profondes) a été spécialisé pour ce qui concerne ses couches supérieures (dédiées aux formes complexes) pour la détection des caractères sexuels des insectes, en l’occurrence des nymphes de ténébrion meunier. Ce principe peut bien évidemment être étendu à d’autres insectes. [063] Thus, a network pre-trained to recognize simple geometric shapes (deep layers) was specialized with regard to its upper layers (dedicated to complex shapes) for the detection of the sexual characteristics of insects, in this case mealworm nymphs. This principle can of course be extended to other insects.
[064] L’apprentissage qui a été mené consiste en l’annotation, l’apprentissage, la vérification des résultats, le réapprentissage du réseau (on parle généralement de « fine tunning »), l’évaluation des nouvelles performances, et l’implantation du logiciel dont le réseau a été entraîné sur le système informatique 4. [064] The learning that was carried out consists of annotation, learning, verification of the results, relearning of the network (we generally speak of “fine tuning”), evaluation of the new performances, and implementation of the software whose network was trained on the computer system 4.
[065] Par rapport à d’autres technologies d’analyse d’image, la Demanderesse a constaté que l’utilisation d’une intelligence artificielle est technologiquement pertinente pour répondre à la problématique de diversité dans les images acquises par le dispositif de sexage d’insectes. Cette diversité résulte de la diversité morphologique des insectes et de la diversité de positionnement des insectes dans le champ de vision de la caméra. En particulier, les techniques d’analyse paramétriques généralement employées par les logiciels d’analyse d’image ne permettent pas une prise en compte correcte des aléas conduisant à la diversité observée dans les images. [065] Compared to other image analysis technologies, the Applicant has found that the use of artificial intelligence is technologically relevant to address the issue of diversity in the images acquired by the insect sexing device. This diversity results from the morphological diversity of the insects and the diversity of positioning of the insects in the field of vision of the camera. In particular, the parametric analysis techniques generally used by image analysis software do not allow for correct consideration of the hazards leading to the diversity observed in the images.
[066] Le dispositif de sexage, et notamment le système d’identification, développé dans le cadre de l’invention permet le sexage de 140 nymphes par seconde avec une exactitude (concordance avec un sexage manuel) de plus de 99%. [066] The sexing device, and in particular the identification system, developed within the framework of the invention allows the sexing of 140 nymphs per second with an accuracy (concordance with manual sexing) of more than 99%.
[067] Lorsque le sexe d’un insecte n’est pas déterminé, l’insecte peut être renvoyé à l’entrée du dispositif de sexage, dans le dispositif de mise à disposition d’insectes, dans le groupe d’insectes en cours de sexage ou dans un groupe d’insectes suivant. [067] When the sex of an insect is not determined, the insect may be returned to the entrance of the sexing device, to the insect provision device, to the group of insects being sexed or to a subsequent group of insects.
[068] Lorsqu’au bout d’un certain nombre de tentatives (par exemple cinq tentatives) il est constaté que le sexe d’un même insecte n’est pas déterminé, un sexage manuel peut être réalisé et les données acquises sur cet insecte sont enregistrées pour réaliser ensuite un apprentissage du logiciel permettant de déterminer le sexe de l’insecte. [068] When after a certain number of attempts (for example five attempts) it is found that the sex of the same insect is not determined, manual sexing can be carried out and the data acquired on this insect is recorded to then carry out training of the software making it possible to determine the sex of the insect.
[069] Le dispositif de sexage d’insectes comporte en outre un dispositif de tri 5 qui permet de séparer les insectes selon leur sexe. Les insectes sont avantageusement séparés en trois catégories à savoir les insectes mâles les insectes femelles et les insectes de sexe indéterminé. [069] The insect sexing device further comprises a sorting device 5 which makes it possible to separate the insects according to their sex. The insects are advantageously separated into three categories namely male insects, female insects and insects of indeterminate sex.
[070] Les insectes peuvent ainsi être envoyés vers des contenants différents selon leur sexe. [070] Insects can thus be sent to different containers depending on their sex.
[071] Le dispositif de tri 5 représenté à la figure 1 comporte des buses 501 disposées latéralement de part et d'autre du dispositif de sexage. Chaque buse peut projeter de l’air de sorte à dévier les insectes d'un côté ou de l'autre du dispositif selon leur sexe et les envoyer vers le contenant 502 approprié. Une rampe 503 permet de guider les insectes vers le contenant où ils sont envoyés. [071] The sorting device 5 shown in Figure 1 comprises nozzles 501 arranged laterally on either side of the sexing device. Each nozzle can project air so as to deflect the insects to one side or the other of the device according to their sex and send them to the appropriate container 502. A ramp 503 makes it possible to guide the insects towards the container where they are sent.
[072] Les insectes qui sont de sexe indéterminé ne sont pas déviés latéralement par le dispositif de tri 5 et aboutissent dans une caisse 504 qui leur est dédiée. [072] Insects which are of indeterminate sex are not deflected laterally by the sorting device 5 and end up in a box 504 dedicated to them.
[073] Un autre exemple de système de tri pouvant être employé dans l'invention est décrit ci-après en référence à figure 8. [073] Another example of a sorting system that can be employed in the invention is described below with reference to Figure 8.
[074] La figure 2 représente un autre exemple de système de mise à disposition d’insectes pouvant être utilisé dans l'invention. Le système de mise à disposition d'insectes de la figure 2 comporte un entonnoir 101 formant réceptacle pour un groupe d'insectes. Les insectes sont référencés 6, et peuvent notamment être des nymphes, par exemple des nymphes de ténébrion meunier. [074] Figure 2 shows another example of an insect delivery system that can be used in the invention. The insect delivery system of Figure 2 comprises a funnel 101 forming a receptacle for a group of insects. The insects are referenced 6, and may in particular be nymphs, for example mealworm nymphs.
[075] Comparativement au système de mise à disposition d'insectes de la figure 1 le système de la figure 2 comporte en outre un moyen de soufflage d'air comprimé 104 permettant de contrôler l'envoi des insectes depuis l'entonnoir vers le système de convoyage 2. Le dépôt des insectes sur le système de convoyage peut-être réalisé via une canule 105 de faible diamètre néanmoins suffisant pour le passage de chaque insecte. [075] Compared to the insect provision system of Figure 1, the system of Figure 2 further comprises a compressed air blowing means 104 making it possible to control the sending of the insects from the funnel to the conveying system 2. The insects can be deposited on the conveying system via a cannula 105 of small diameter, nevertheless sufficient for the passage of each insect.
[076] Les insectes peuvent être déposés individuellement quasiment déjà en ligne sur le système de convoyage 2. Le système de convoyage 2 permettra néanmoins de garantir l'alignement et l'orientation des insectes avant leur arrivée au système de capture 3. [076] The insects can be deposited individually almost already in line on the conveyor system 2. The conveyor system 2 will nevertheless ensure the alignment and orientation of the insects before their arrival at the capture system 3.
[077] La figure 3 représente un autre exemple de système de mise à disposition d’insectes pouvant être utilisé dans l'invention. Le système de mise à disposition d'insectes de la figure 3 comporte un dispositif appelé élévateur à lames 106. [077] Figure 3 shows another example of an insect delivery system that can be used in the invention. The insect delivery system of Figure 3 includes a device called a blade elevator 106.
[078] Le groupe d’insectes est placé dans un réceptacle inférieur 107. L'élévateur à lame 106 comporte une bande inclinée 108 qui défile et qui porte des lames 109 ou des godets permettant de récupérer une certaine quantité d'insectes dans le réceptacle inférieur et de les élever vers une descente 110 qui débouche sur le système de convoyage 2. [078] The group of insects is placed in a lower receptacle 107. The blade elevator 106 comprises an inclined belt 108 which runs and which carries blades 109 or buckets making it possible to recover a certain quantity of insects in the lower receptacle and to raise them towards a descent 110 which opens onto the conveyor system 2.
[079] Les insectes sont ainsi amenés par petits groupes à la descente 110 dans laquelle ils peuvent être pré-alignés avant d'être déposés sur le système de convoyage 2. [080] Le mode de réalisation du système de mise à disposition d'insectes 1 de la figure 3 présente l'avantage de ne faire subir aucune pression importante où aucun choc important aux insectes, notamment aux nymphes (qui sont généralement fragiles). Ce mode de réalisation peut donc être considéré comme un mode de réalisation préférentiel dans le cadre de la présente invention. [079] The insects are thus brought in small groups to the descent 110 in which they can be pre-aligned before being placed on the conveyor system 2. [080] The embodiment of the insect provision system 1 of figure 3 has the advantage of not subjecting any significant pressure or shock important to insects, especially nymphs (which are generally fragile). This embodiment can therefore be considered as a preferred embodiment within the framework of the present invention.
[081] En alternative à l’élévateur à lame, il est possible d’utiliser un bol vibrant. Un mode de réalisation de l’invention utilisant un bol vibrant est représenté à titre d’exemple à la figure 9. [081] As an alternative to the blade elevator, it is possible to use a vibrating bowl. An embodiment of the invention using a vibrating bowl is shown as an example in Figure 9.
[082] La figure 4 représente schématiquement un exemple de système de convoyage pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention. Le système de convoyage de la figure 4 correspond essentiellement à celui illustré dans le dispositif de sexage d'insectes de la figure 1 . [082] Figure 4 schematically represents an example of a conveying system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention. The conveying system of Figure 4 corresponds essentially to that illustrated in the insect sexing device of Figure 1.
[083] Le système de convoyage 2 comporte ainsi dans l'exemple ici représenté un convoyeur à bande 201 , qui comporte une bande 202 formant une surface supérieure ou surface de dépôt 203 sur laquelle sont déposés les insectes. [083] The conveying system 2 thus comprises, in the example shown here, a belt conveyor 201, which comprises a belt 202 forming an upper surface or deposition surface 203 on which the insects are deposited.
[084] Le système de convoyage 2 comporte un ensemble de rives 204 positionnées et orientées de sorte à aligner les insectes. Les rives 204 sont positionnées à faible distance de la surface de dépôt 203 de la bande 202, c’est-à-dire à une distance plus faible que la plus petite dimension de chaque insecte du groupe d’insectes dont le sexe doit être déterminé, de sorte qu’un insecte ne peut pas passer entre une rive 204 et la surface de dépôt 203, ni, avantageusement, se coincer sous une rive 204. [084] The conveying system 2 comprises a set of banks 204 positioned and oriented so as to align the insects. The banks 204 are positioned at a short distance from the deposition surface 203 of the belt 202, that is to say at a distance shorter than the smallest dimension of each insect in the group of insects whose sex is to be determined, so that an insect cannot pass between a bank 204 and the deposition surface 203, nor, advantageously, become stuck under a bank 204.
[085] Les rives ont la forme de plaques planes positionnées sensiblement perpendiculairement à la surface 203. [085] The banks have the form of flat plates positioned substantially perpendicular to the surface 203.
[086] En considérant que le convoyeur à bande 201 s’étend selon une direction longitudinale L (qui est aussi la direction de défilement de la bande 202), les rives 204 s’étendent en alternance depuis un premier bord longitudinal 206 du convoyeur à bande 201 et depuis un deuxième bord longitudinal 207 du convoyeur à bande 201 . [086] Considering that the belt conveyor 201 extends in a longitudinal direction L (which is also the direction of travel of the belt 202), the edges 204 extend alternately from a first longitudinal edge 206 of the belt conveyor 201 and from a second longitudinal edge 207 of the belt conveyor 201.
[087] Les rives forment un angle non orthogonal vis-à-vis de la direction longitudinale et sont orientées vers l’extrémité aval 209 du convoyeur à bande (la notion d’amont et d’aval, et en particulier d’extrémité amont 208 et d’extrémité aval 209 s’entendant selon la direction de défilement de la bande 202). Par « orientée vers l’extrémité aval », il est entendu que la rive comporte une extrémité libre 210 qui est située plus en aval que l’extrémité par laquelle elle est liée au niveau du premier bord 206 ou au deuxième bord 207 du convoyeur à bande 201. Par ailleurs, l’extrémité libre 210 de chaque rive 204 est située au-delà d’un axe médian (A) de la bande du convoyeur à bande. [087] The edges form a non-orthogonal angle with respect to the longitudinal direction and are oriented towards the downstream end 209 of the belt conveyor (the notion of upstream and downstream, and in particular of upstream end 208 and downstream end 209 being understood according to the direction of travel of the belt 202). By “oriented towards the downstream end”, it is understood that the edge comprises a free end 210 which is located further downstream than the end by which it is connected at the level of the first edge 206 or the second edge 207 of the belt conveyor 201. Furthermore, the free end 210 of each edge 204 is located beyond a median axis (A) of the belt of the belt conveyor.
[088] Un espace permettant le passage d’un insecte (ou plus) est ménagé entre deux rives 204 successives (entre l’extrémité d’une rive et la surface de la rive suivante). [088] A space allowing the passage of an insect (or more) is provided between two successive banks 204 (between the end of one bank and the surface of the following bank).
[089] Chaque rive 204 constitue ainsi un obstacle pour les insectes 6 déposés sur le convoyeur à bande 201. Lorsqu’un insecte 6 rencontre une rive 204, l'insecte va glisser le long de celle-ci sous l'effet du défilement de la bande 202 et tend à se tourner dans sa position la plus stable, c'est-à-dire sur le flanc. Il convient donc d’utiliser une bande dont le coefficient de frottement vis-à-vis des insectes et suffisant pour provoquer le retournement de chaque insecte sur son flanc. Le frottement de la bande ne doit cependant pas risquer de blesser les insectes lors du contact avec une rive. Une bande en matière caoutchouteuse se révèle généralement appropriée. Certaines bandes textiles peuvent également être employées avec succès. [089] Each bank 204 thus constitutes an obstacle for the insects 6 deposited on the belt conveyor 201. When an insect 6 encounters a bank 204, the insect will slide the along it under the effect of the scrolling of the strip 202 and tends to turn into its most stable position, that is to say on the side. It is therefore advisable to use a strip whose coefficient of friction with respect to the insects is sufficient to cause each insect to turn over on its side. The friction of the strip must not, however, risk injuring the insects when it comes into contact with a bank. A strip made of rubber material is generally suitable. Certain textile strips can also be used successfully.
[090] Après leur passage dans la succession des rives 204, les insectes 6 sont ainsi alignés et généralement positionnés sur leur flanc, en aval desdites rives 204. [090] After passing through the succession of banks 204, the insects 6 are thus aligned and generally positioned on their flank, downstream of said banks 204.
[091] Le mode de réalisation du système de convoyage 2 de la figure 4 permet ainsi un alignement et un positionnement des insectes sans les soumettre à des contraintes importantes. L’alignement, et donc l’individualisation spatiale, et le positionnement correct des insectes sont obtenus par interaction mécanique entre les insectes d'une part et les rives 204 et la bande 202 qui a un mouvement de défilement d'autre part. C’est en particulier le mouvement de la bande, donc de la surface de dépôt du système de convoyage, qui entraine le positionnement correct et l’individualisation des insectes. La surface du convoyeur à bande peut également être inclinée, vers l’aval du convoyeur à bande. Dans ce cas, le positionnement et l’individualisation des insectes, par interaction mécanique entre le convoyeur et les insectes, est assisté par la gravité. [091] The embodiment of the conveyor system 2 of Figure 4 thus allows alignment and positioning of the insects without subjecting them to significant constraints. The alignment, and therefore the spatial individualization, and the correct positioning of the insects are obtained by mechanical interaction between the insects on the one hand and the banks 204 and the belt 202 which has a scrolling movement on the other hand. It is in particular the movement of the belt, therefore of the deposit surface of the conveyor system, which results in the correct positioning and individualization of the insects. The surface of the belt conveyor can also be inclined, towards the downstream of the belt conveyor. In this case, the positioning and individualization of the insects, by mechanical interaction between the conveyor and the insects, is assisted by gravity.
[092] Il s'agit d’un mode de réalisation préférentiel pouvant être utilisé dans le cadre de l'invention. [092] This is a preferred embodiment that can be used within the framework of the invention.
[093] Néanmoins d'autres modes de réalisation de systèmes de convoyage permettant l'obtention d'un positionnement souhaité des insectes peuvent être envisagés. [094] La figure 5 et la figure 6 illustrent un mode de réalisation alternatif d’un dispositif de convoyage pouvant être utilisé dans l’invention. [093] Nevertheless, other embodiments of conveying systems allowing the desired positioning of the insects to be obtained can be envisaged. [094] Figure 5 and Figure 6 illustrate an alternative embodiment of a conveying device which can be used in the invention.
[095] Le mode de réalisation de la figure 5 et de la figure 6 met en oeuvre un convoyeur à empreintes 212. Dans ce mode de réalisation le dispositif de convoyage comporte une plaque 213 comportant un ensemble d’empreintes 214 ou concavités dont les dimensions et la forme sont adaptées à recevoir chacun un insecte dans le sexe déterminé. Un groupe d’insectes 6 étant déposé sur convoyeur à empreintes 212 (c’est-à-dire sur une surface supérieure qui forme surface de dépôt du convoyeur à empreintes), les insectes sont placés, manuellement ou automatiquement, dans les empreintes 214. La concavité de l’empreinte est telle qu’elle reprend la courbure moyenne de l’insecte, par exemple de nymphe, devant être sexé. Les dimensions des empreintes permettent de recevoir les insectes sexés statistiquement les plus gros. [095] The embodiment of Figure 5 and Figure 6 uses a print conveyor 212. In this embodiment, the conveying device comprises a plate 213 comprising a set of prints 214 or concavities whose dimensions and shape are adapted to each receive an insect in the determined sex. A group of insects 6 being deposited on print conveyor 212 (that is to say on an upper surface which forms the deposit surface of the print conveyor), the insects are placed, manually or automatically, in the prints 214. The concavity of the print is such that it takes up the average curvature of the insect, for example a nymph, to be sexed. The dimensions of the prints make it possible to receive the statistically largest sexed insects.
[096] Chaque insecte est ainsi individualisé spatialement et orienté (comme cela est mieux visible à la figure 6), par interaction mécanique avec une empreinte 214 de la surface de dépôt, sous l’effet de poids des insectes, donc de la gravité. La mise en position peut être assistée par une mise en mouvement de la surface de dépôt du convoyeur à empreintes (par exemple par applications de légères vibrations ou d’un mouvement oscillatoire). [096] Each insect is thus spatially individualized and oriented (as is better seen in Figure 6), by mechanical interaction with an imprint 214 of the surface of deposit, under the effect of the weight of the insects, therefore of gravity. The positioning can be assisted by setting the deposit surface of the impression conveyor in motion (for example by applying slight vibrations or an oscillating movement).
[097] La figure 6 représente schématiquement un exemple de système de capture 3 mis en oeuvre avec le système de convoyage de la figure 5. [097] Figure 6 schematically represents an example of a capture system 3 implemented with the conveying system of Figure 5.
[098] Dans l'exemple représenté à la figure 5 le système de capture 3 comporte au moins un capteur optique 302, par exemple une caméra, sous lequel le convoyeur à empreintes 212 présente les insectes qu’il porte. La plaque 213 du convoyeur à empreintes est préférentiellement transparente. [098] In the example shown in Figure 5, the capture system 3 comprises at least one optical sensor 302, for example a camera, under which the impression conveyor 212 presents the insects that it carries. The plate 213 of the impression conveyor is preferably transparent.
[099] Une source lumineuse 301 est disposée sous la plaque 213 de sorte à rétroéclairer (dans l’exemple ici représenté) les insectes 6. Le rétroéclairage, notamment par une lumière dans le spectre visible, permet de mettre en évidence certains organes internes de l'insecte 6. Le capteur optique 302 est ainsi en mesure d'acquérir une image sur laquelle certains organes internes des insectes sont visibles. [099] A light source 301 is arranged under the plate 213 so as to backlight (in the example shown here) the insects 6. The backlighting, in particular by light in the visible spectrum, makes it possible to highlight certain internal organs of the insect 6. The optical sensor 302 is thus able to acquire an image on which certain internal organs of the insects are visible.
[100] La position des insectes dans les empreintes de 114 est telle que la caméra est en mesure le prendre une image comportant une partie de l'insecte qui contient ses organes sexuels, qui est souvent la partie terminale de son abdomen. [100] The position of the insects in the 114 prints is such that the camera is able to take an image including a part of the insect that contains its sexual organs, which is often the terminal part of its abdomen.
[101] La figure 7 représente schématiquement un exemple de système de capture 3 pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention. La figure 7 présente plus particulièrement un exemple de système de capture 3 pouvant être utilisé dans le mode de réalisation représenté à la figure 1. [101] Figure 7 schematically represents an example of a capture system 3 that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention. Figure 7 presents more particularly an example of a capture system 3 that can be used in the embodiment shown in Figure 1.
[102] Le système de capture 3 est configuré autour d'un convoyeur à bande qui peut- être le même convoyeur à bande que celui du système de convoyage 2 ou être un convoyeur à bande distinct. [102] The capture system 3 is configured around a belt conveyor which may be the same belt conveyor as that of the conveying system 2 or be a separate belt conveyor.
[103] Le système de capture 3 comporte un capteur optique 302. Dans l'exemple de mode de réalisation ici représenté le capteur optique 302 est une caméra. Cette caméra peut avantageusement être une caméra à objectif télécentrique. [103] The capture system 3 comprises an optical sensor 302. In the exemplary embodiment shown here, the optical sensor 302 is a camera. This camera can advantageously be a telecentric lens camera.
[104] L’ utilisation d'un objectif télécentrique est avantageux en ce qu'il rend le grossissement de l'image indépendant de l'éloignement ou de la position de l'insecte sexé dans le champ de vision de la caméra. [104] The use of a telecentric lens is advantageous in that it makes the image magnification independent of the distance or position of the sexed insect in the camera's field of view.
[105] Une source lumineuse 301 est positionnée de sorte à éclairer en biais vis-à-vis d'une direction principale d'acquisition du capteur optique. La direction principale d'acquisition DA du capteur optique correspond à la direction d'acquisition pour une caméra à objectif télécentrique ou à l'axe optique de la caméra, ou plus généralement à l’axe optique du capteur optique. [105] A light source 301 is positioned so as to illuminate at an angle to a main acquisition direction of the optical sensor. The main acquisition direction DA of the optical sensor corresponds to the acquisition direction for a camera with a telecentric lens or to the optical axis of the camera, or more generally to the optical axis of the optical sensor.
[106] La Demanderesse a constaté qu’un angle a de 130° ou d’environ 130° (par exemple entre 110° et 150°) entre la direction principale d'acquisition DA du capteur optique 302 et la direction principale d’éclairage DE de la source lumineuse 301 permet de concentrer la luminosité, issue de la source lumineuse 301 , sur la partie terminale de l’abdomen (ou autre partie d’intérêt). [106] The Applicant found that an angle a of 130° or about 130° (e.g. between 110° and 150°) between the main acquisition direction DA of the optical sensor 302 and the main lighting direction DE of the light source 301 makes it possible to concentrate the brightness, coming from the light source 301, on the terminal part of the abdomen (or other part of interest).
[107] Cela est le cas pour les insectes courbés, ce qui est généralement le cas des nymphes, en particulier des nymphes de ténébrion meunier. Les nymphes de ténébrion meunier ont une courbure comprise entre 91 ° et 151 °. Ces angles de courbure ont été obtenus par la mesure morphométrique de nymphes de ténébrion meunier avec le logiciel ImageJ. Deux segments tracés de l’extrémité antérieure du prothorax à la base des urogomphes permettent la définition de la courbure de la nymphe. [107] This is the case for curved insects, which is generally the case for nymphs, especially mealworm nymphs. Mealworm nymphs have a curvature between 91° and 151°. These curvature angles were obtained by morphometric measurement of mealworm nymphs with ImageJ software. Two segments drawn from the anterior end of the prothorax to the base of the urogomphs allow the definition of the nymph curvature.
[108] Un angle a de 130° s’avère particulièrement adapté au sexage de nymphes de ténébrion meunier. [108] An angle a of 130° is particularly suitable for sexing mealworm nymphs.
[109] Selon d’autres modes de réalisation, applicables tant au système de la figure 6 qu’à celui de la figure 1 ou de la figure 9, notamment, la source lumineuse 301 peut émettre une lumière infra-rouge, préférentiellement dans le domaine du proche infra-rouge (c’est-à- dire dans la plage de longueur d’onde comprise entre 700 nm et 2500nm). Dans ce cas, la source lumineuse est placée se sorte à éclairer l’insecte 6 (au niveau de la partie d’intérêt de l’insecte), et le capteur optique 302 permet de capter le rayonnement réfléchi. La source lumineuse 301 peut dans ce cas comporte une (ou plusieurs) fibre optique permettant un éclairage précis de la zone d’intérêt. L’éclairage par un rayonnement infra-rouge, en particulier du type proche infra-rouge, permet la formation et l’analyse d’un spectre de réflexion. L’analyse du spectre de réflexion ainsi obtenu permet une détermination du sexe de l’insecte. Le système d’analyse du spectre peut mettre en oeuvre des technologies d’intelligence artificielle, et en particulier être entraîné selon les méthodes d’apprentissage précitées. [109] According to other embodiments, applicable both to the system of Figure 6 and to that of Figure 1 or Figure 9, in particular, the light source 301 can emit infrared light, preferably in the near infrared range (i.e. in the wavelength range between 700 nm and 2500 nm). In this case, the light source is placed so as to illuminate the insect 6 (at the level of the part of interest of the insect), and the optical sensor 302 makes it possible to capture the reflected radiation. The light source 301 can in this case comprise one (or more) optical fibers allowing precise illumination of the area of interest. Illumination by infrared radiation, in particular of the near infrared type, allows the formation and analysis of a reflection spectrum. The analysis of the reflection spectrum thus obtained allows a determination of the sex of the insect. The spectrum analysis system can implement artificial intelligence technologies, and in particular be trained according to the aforementioned learning methods.
[110] La figure 8 représente schématiquement un exemple de système de tri pouvant être utilisé dans un dispositif de sexage conforme à un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif de tri 5 de la figure 8 représente une alternative au dispositif de tri décrit en référence à la figure 1 . [110] Figure 8 schematically represents an example of a sorting system that can be used in a sexing device according to an embodiment of the invention. The sorting device 5 of Figure 8 represents an alternative to the sorting device described with reference to Figure 1.
[111] Le dispositif de tri 5 ici représenté comporte une roue 505 portant des pales 506. En l’occurrence le dispositif de tri 5 comporte deux roues 505. Dans l’exemple représenté, les deux roues 505 sont accolées. [111] The sorting device 5 shown here comprises a wheel 505 carrying blades 506. In this case the sorting device 5 comprises two wheels 505. In the example shown, the two wheels 505 are placed side by side.
[112] Chaque roue 505 est montée transversalement au-dessus d’un convoyeur à bande qui peut être le prolongement du système de convoyage 2 et/ou du convoyeur du système de capture 3. [112] Each wheel 505 is mounted transversely above a belt conveyor which may be an extension of the conveyor system 2 and/or the conveyor of the capture system 3.
[113] Les pâles 506 sont configurées pour que leur extrémité passe à proximité immédiate de la surface du convoyeur qui porte les insectes 6. Par proximité immédiate, on entend une distance plus faible, et préférentiellement nettement plus faible que la plus petite dimension des insectes 6. Lors du passage d’un insecte d’un sexe donné, mâle ou femelle, selon l’identification réalisée par le système informatique 4, la roue 505 est mise en rotation, une pale 506 pousse l’insecte latéralement, ce qui envoie l’insecte vers un contenant 502 approprié. Une rampe 503 peut être prévue pour guider les insectes vers le contenant où ils sont envoyés. [113] The blades 506 are configured so that their end passes in the immediate vicinity of the surface of the conveyor which carries the insects 6. By immediate proximity, we mean a shorter distance, and preferably significantly shorter than the smallest insect size 6. When an insect of a given sex, male or female, passes by, according to the identification made by the computer system 4, the wheel 505 is set in rotation, a blade 506 pushes the insect laterally, which sends the insect towards an appropriate container 502. A ramp 503 may be provided to guide the insects towards the container where they are sent.
[114] Selon une première modalité, le sens de rotation de la roue 505 détermine vers quel contenant l’insecte est envoyé. [114] According to a first method, the direction of rotation of the wheel 505 determines towards which container the insect is sent.
[115] Selon une autre modalité représentée à la figure 8, les deux roues 505 sont configurées pour tourner dans des directions opposées. La roue 505 qui est actionnée détermine vers quel contenant l’insecte est envoyé. [115] According to another modality shown in Figure 8, the two wheels 505 are configured to rotate in opposite directions. The wheel 505 that is actuated determines to which container the insect is sent.
[116] La figure 9 représente un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode de réalisation, le système de mise à disposition d’insectes comporte un bol vibrant 111 , qui est alimenté en insectes par une trémie vibrante 112. [116] Figure 9 shows another exemplary embodiment of the invention. In this embodiment, the insect delivery system comprises a vibrating bowl 111, which is fed with insects by a vibrating hopper 112.
[117] Un bol vibrant correspond à un appareil industriel dont la dénomination exacte est « alimentateur vibrant industriel ». Il comporte une cuve permettant d’y déposer le groupe d’insectes, en vrac. [117] A vibrating bowl corresponds to an industrial device whose exact name is “industrial vibrating feeder”. It has a tank allowing the group of insects to be placed in it, in bulk.
[118] Il comporte également une base vibrante, qui est actionnée en vibration par un électro-aimant qui attire et relâche successivement un actionneur de la base vibrante. [118] It also includes a vibrating base, which is vibrated by an electromagnet that successively attracts and releases an actuator of the vibrating base.
[119] Cela entraîne au niveau de la cuve un mouvement de va-et-vient qui fait progresser les insectes sur une rampe hélicoïdale formée dans la cuve. En sortie du bol vibrant, les insectes arrivent un par un sur le système de convoyage 2. Le système de convoyage 2 permettra néanmoins de garantir l'alignement et l'orientation des insectes avant leur arrivée au système de capture 3, comme expliqué ci-après. [119] This causes a back-and-forth movement at the tank level which causes the insects to move along a helical ramp formed in the tank. At the outlet of the vibrating bowl, the insects arrive one by one on the conveyor system 2. The conveyor system 2 will nevertheless ensure the alignment and orientation of the insects before their arrival at the capture system 3, as explained below.
[120] La cuve du bol vibrant 111 a néanmoins une capacité relativement limitée (généralement de l’ordre de quelques litres), pour limiter le temps que les insectes passent dans le dudit bol (limitant ainsi l’impact dudit bol sur la biologie des insectes) et pour que les insectes sortent à un rythme régulier dudit bol vibrant 111 , la rampe ne doit pas être [120] The tank of the vibrating bowl 111 nevertheless has a relatively limited capacity (generally of the order of a few liters), to limit the time that the insects spend in said bowl (thus limiting the impact of said bowl on the biology of the insects) and so that the insects exit at a regular rate from said vibrating bowl 111, the ramp must not be
« noyée » sous les insectes. Ainsi, la cuve du bol vibrant ne peut pas être remplie, seul le fond dudit bol vibrant doit contenir des insectes. Il en résulte que des insectes doivent être introduits dans le bol vibrant assez fréquemment pour que le flux d’insectes en sortie du bol vibrant soit continu. "drowning" with insects. Thus, the vibrating bowl tank cannot be filled; only the bottom of the vibrating bowl must contain insects. This means that insects must be introduced into the vibrating bowl frequently enough to ensure a continuous flow of insects leaving the vibrating bowl.
[121] Une trémie vibrante 112 est préférentiellement utilisée pour alimenter le bol vibrant en insectes. La trémie vibrante est ainsi remplie avec plusieurs centaines voire plusieurs milliers d’insectes. Un détecteur 113, qui peut être par exemple un capteur optique, est configuré pour détecter le niveau d’insectes présents dans le bol vibrant 111. Lorsqu’il est déterminé, selon les données issues du détecteur 113, qu’il convient de rajouter des insectes dans le bol vibrant, la trémie vibrante est activée, entraînant un apport progressif d’insectes dans la cuve du bol vibrant. C’est par exemple le cas lorsque le détecteur 113 indique que le fond du bol vibrant n’est plus recouvert d’insectes. [121] A vibrating hopper 112 is preferably used to feed the vibrating bowl with insects. The vibrating hopper is thus filled with several hundred or even several thousand insects. A detector 113, which may for example be an optical sensor, is configured to detect the level of insects present in the vibrating bowl 111. When it is determined, according to the data from the detector 113, that insects should be added to the vibrating bowl, the vibrating hopper is activated, resulting in a progressive supply of insects in the vibrating bowl tank. This is the case, for example, when the detector 113 indicates that the bottom of the vibrating bowl is no longer covered with insects.
[122] Cet apport est arrêté dès que la quantité souhaitée d’insectes a été introduite dans le bol vibrant 111. On peut déterminer cela soit en observant la quantité d’insectes en sortie de la trémie vibrante au cours du temps, soit en utilisant les données issues du capteur 113 pour contrôler le niveau d’insectes dans le bol. [122] This supply is stopped as soon as the desired quantity of insects has been introduced into the vibrating bowl 111. This can be determined either by observing the quantity of insects leaving the vibrating hopper over time, or by using the data from the sensor 113 to control the level of insects in the bowl.
[123] Un dispositif de contrôle 114 est positionné en amont de la sortie du bol vibrant, sur la rampe du bol vibrant. Le dispositif de contrôle 114 permet de réguler le nombre d’insectes sortant du bol vibrant. En particulier le dispositif de contrôle est configuré pour empêcher plusieurs insectes de sortir simultanément du bol vibrant. Le dispositif de contrôle 114 peut ainsi comporter une rive positionnée sur le passage des insectes dans le bol vibrant, typiquement au-dessus de la rampe du bol vibrant, de sorte à ne laisser passer qu’un seul insecte à la fois sous la rive et à la sortie du bol ; Les insectes éventuellement superposés sur un autre insecte sont déviés par la rive et ainsi renvoyés vers le fond du bol. [123] A control device 114 is positioned upstream of the outlet of the vibrating bowl, on the ramp of the vibrating bowl. The control device 114 makes it possible to regulate the number of insects exiting the vibrating bowl. In particular, the control device is configured to prevent several insects from exiting the vibrating bowl simultaneously. The control device 114 may thus comprise a bank positioned on the passage of the insects in the vibrating bowl, typically above the ramp of the vibrating bowl, so as to allow only one insect to pass at a time under the bank and at the outlet of the bowl; Any insects superimposed on another insect are deflected by the bank and thus returned to the bottom of the bowl.
[124] Le dispositif de convoyage 2 utilisé dans l’exemple de la figure 9 est un convoyeur à bande 201 , qui s’étend longitudinalement selon la direction longitudinale L. [124] The conveying device 2 used in the example of Figure 9 is a belt conveyor 201, which extends longitudinally in the longitudinal direction L.
[125] Le convoyeur à bande 201 comporte, comme dans le mode de réalisation précédemment présenté, une bande 202. Les insectes y sont déposés, de sorte que la surface supérieure de la bande 202 forme une surface de dépôt 203 pour les insectes. [125] The belt conveyor 201 comprises, as in the previously presented embodiment, a belt 202. The insects are deposited therein, so that the upper surface of the belt 202 forms a deposit surface 203 for the insects.
[126] La bande du convoyeur à bande à une vitesse de défilement suffisante pour que, les insectes étant déposés sur le convoyeur à un rythme régulier, un espace, c’est à dire une distance, est créée entre les insectes successivement déposés sur la bande 202. On peut ainsi dire que la cadence du convoyeur est supérieure à cette du bol vibrant. La cadence du bol vibrant peut être réglée, dans une certaine mesure, en faisant varier la vibration (fréquence et amplitude) du bol vibrant. [126] The belt of the belt conveyor has a sufficient running speed so that, with the insects being deposited on the conveyor at a regular rate, a space, i.e. a distance, is created between the insects successively deposited on the belt 202. It can thus be said that the rate of the conveyor is greater than that of the vibrating bowl. The rate of the vibrating bowl can be adjusted, to a certain extent, by varying the vibration (frequency and amplitude) of the vibrating bowl.
[127] La distance entre deux insectes successifs est par exemple d’au moins 1 mm et de préférence d’au moins 3 mm, et encore plus préférentiellement d’au moins 5mm. Une distance plus importante peut être envisagée, mais devient à partir d’une certaine valeur fonctionnement inutile. Par exemple la distance peut être d’au plus 30 mm, voire d’au plus 15 mm. [127] The distance between two successive insects is for example at least 1 mm and preferably at least 3 mm, and even more preferably at least 5 mm. A greater distance can be considered, but becomes useless from a certain operating value. For example, the distance can be at most 30 mm, or even at most 15 mm.
[128] Selon un réglage particulier, la distance entre deux insectes successifs correspond à la longueur (plus grande dimension) d’un insecte, plus ou moins 20%. [128] According to a particular setting, the distance between two successive insects corresponds to the length (largest dimension) of an insect, plus or minus 20%.
[129] La distance ainsi créée entre deux insectes facilite leur individualisation et leur observation par le système de capture 3 décrit ci-après. [129] The distance thus created between two insects facilitates their individualization and their observation by the capture system 3 described below.
[130] Selon une autre caractéristique de l’exemple de mode de réalisation ici représenté, la surface supérieure de la bande 202, c’est-à-dire la surface qui porte les insectes, présente une concavité longitudinale sur tout ou partie de sa longueur (c’est-à-dire sa dimension selon la direction longitudinale L). Autrement dit, sur l’ensemble de sa longueur ou sur une partie de celle-ci, la surface supérieure du convoyeur a une section transversale concave, préférentiellement « en V », ou « en II », etc. [130] According to another characteristic of the exemplary embodiment shown here, the upper surface of the strip 202, that is to say the surface which carries the insects, has a longitudinal concavity over all or part of its length (i.e. its dimension in the longitudinal direction L). In other words, over its entire length or over part of it, the upper surface of the conveyor has a concave cross-section, preferably "V-shaped", or "II-shaped", etc.
[131] Cette configuration est obtenue par un mécanisme, faisant partie du convoyeur à bande 201 ou rapporté à celui-ci. Ce mécanisme 215 peut comporter, comme ici représenté des galets dont l’orientation replie la bande 202 pour créer la concavité longitudinale. [131] This configuration is obtained by a mechanism, forming part of the belt conveyor 201 or attached to it. This mechanism 215 may comprise, as shown here, rollers whose orientation folds the belt 202 to create the longitudinal concavity.
[132] D’autres mécanismes sont envisageables, par exemple comportant un poids qui appuie sur le centre (transversalement) de la bande et lui donne ainsi une forme creuse. Alternativement ou en complément, le mécanisme 215 peut comporter, un guide « en V » sous lequel passe la bande 202. [132] Other mechanisms are conceivable, for example comprising a weight which presses on the center (transversely) of the strip and thus gives it a hollow shape. Alternatively or in addition, the mechanism 215 may comprise a “V” guide under which the strip 202 passes.
[133] Dans l’exemple de mode de réalisation représenté, la concavité ne s’étend que sur une portion du convoyeur à bande située à la sortie du bol vibrant. Des galets orientés horizontalement guident ensuite la bande 202 et la remettent à plat. [133] In the exemplary embodiment shown, the concavity extends only over a portion of the belt conveyor located at the outlet of the vibrating bowl. Horizontally oriented rollers then guide the belt 202 and return it to a flat position.
[134] La concavité longitudinale de la bande 202 a pour effet de garantir un positionnement des insectes au centre de la bande 202, et participe à la mise en position des insectes, dont la forme allongée tend à s’aligner avec la forme de la concavité. La configuration du dispositif de convoyage tend ainsi à parfaire l’alignement des insectes selon la direction longitudinale, sous l’effet de la gravité et par interaction avec la bande 202. [134] The longitudinal concavity of the belt 202 has the effect of ensuring positioning of the insects in the center of the belt 202, and contributes to the positioning of the insects, the elongated shape of which tends to align with the shape of the concavity. The configuration of the conveying device thus tends to perfect the alignment of the insects in the longitudinal direction, under the effect of gravity and by interaction with the belt 202.
[135] Chaque insecte est ainsi parfaitement individualisé spatialement et orienté. [135] Each insect is thus perfectly spatially individualized and oriented.
[136] La bande 202 peut être transparente. Elle peut être totalement transparente, ou seulement dans sa partie centrale. Cette caractéristique permet d’observer les insectes non seulement de dessus mais aussi de dessous. Plus généralement, l’insecte peut être observé de tous les côtés, y compris les parties de l’insecte en contact avec la bande 202 et/ou orientées vers celle-ci. [136] The strip 202 may be transparent. It may be completely transparent, or only in its central part. This characteristic makes it possible to observe the insects not only from above but also from below. More generally, the insect may be observed from all sides, including the parts of the insect in contact with the strip 202 and/or oriented towards it.
[137] Le système de capture 3 est similaire aux systèmes de capture précédemment décrits. Dans l’exemple ici représenté, un capteur optique 302 est prévu au-dessus du convoyeur à bande et un autre capteur optique 302 est prévu en dessous. On notera que le capteur positionné sous la bande est ici représenté, par souci de clarté de la figure, sous l’ensemble du convoyeur à bande 201 , mais qu’il peut être avantageusement positionné dans la boucle formée par la bande 202, afin de visualiser le dessous la surface supérieure du convoyeur à bande 201 . [137] The capture system 3 is similar to the capture systems previously described. In the example shown here, an optical sensor 302 is provided above the belt conveyor and another optical sensor 302 is provided below. It will be noted that the sensor positioned under the belt is here shown, for the sake of clarity of the figure, under the entire belt conveyor 201, but that it can advantageously be positioned in the loop formed by the belt 202, in order to visualize the underside of the upper surface of the belt conveyor 201.
[138] De même, le système informatique 4 et le dispositif de tri sont analogues à ceux présentés ci-avant. Le dispositif de tri 5 ici représenté comporte des buses 501 disposées latéralement et pouvant projeter de l’air de sorte à dévier les insectes d'un côté ou de l'autre du dispositif selon leur sexe et les envoyer vers le contenant 502 approprié. Au lieu d’une disposition de part et d’autre du convoyeur à bande, les buses peuvent être placées à différentes positions longitudinales. Par exemple, une première buse 501 envoie les insectes femelles vers un premier contenant, une deuxième buse 501 , située plus loin longitudinalement et selon la direction de défilement de la bande 202 envoie les insectes mâles vers un deuxième contenant, les insectes restants, considérés de sexe indéterminé, étant récupérés en bout de convoyeur. [138] Similarly, the computer system 4 and the sorting device are similar to those presented above. The sorting device 5 shown here comprises nozzles 501 arranged laterally and capable of projecting air so as to deflect the insects to one side or the other of the device according to their sex and send them to the appropriate container 502. Instead of a arrangement on either side of the belt conveyor, the nozzles can be placed at different longitudinal positions. For example, a first nozzle 501 sends the female insects to a first container, a second nozzle 501, located further longitudinally and according to the direction of travel of the belt 202 sends the male insects to a second container, the remaining insects, considered to be of indeterminate sex, being recovered at the end of the conveyor.
[139] Bien évidemment, les caractéristiques décrites ci-avant en références à divers modes de réalisation ne sont pas attachées à un mode de réalisation spécifique et peuvent, sous réserve d’incompatibilité technique, être combinées pour former d’autres modes de réalisation. Par exemple, le convoyeur à bande présentant une concavité longitudinale peut être utilisé avec tout système de mise à disposition d’insectes. Idem pour un convoyeur à bande transparente. [139] Obviously, the features described above with reference to various embodiments are not attached to a specific embodiment and may, subject to technical incompatibility, be combined to form other embodiments. For example, the belt conveyor having a longitudinal concavity may be used with any insect provision system. The same applies to a transparent belt conveyor.
[140] Un dispositif de sexage d’insectes tel que décrit ci-avant selon divers modes de réalisation permet de mettre en oeuvre un procédé de sexage également objet de la présente invention, représenté à la figure 10. [140] An insect sexing device as described above according to various embodiments makes it possible to implement a sexing method also the subject of the present invention, represented in figure 10.
[141] Le procédé de sexage proposé porte sur des insectes, notamment des insectes en phase immature, par exemple des nymphes. Il serait applicable, le cas échéant, au stade larvaire, avec un dispositif de capture adapté (fonctionnant par exemple sur le spectre infrarouge). [141] The proposed sexing method relates to insects, in particular insects in the immature phase, for example nymphs. It would be applicable, where appropriate, to the larval stage, with a suitable capture device (operating for example on the infrared spectrum).
[142] Le procédé comporte une étape de dépôt E1 sur un système de convoyage. Lors de cette étape de dépôt E1 , les insectes d’un groupe d’insectes à sexer sont déposés progressivement, à l’aide d’un système de mise à disposition adapté, sur un système de convoyage. [142] The method comprises a step E1 of depositing on a conveyor system. During this step E1 of depositing, the insects of a group of insects to be sexed are gradually deposited, using a suitable provision system, on a conveyor system.
[143] Dans une étape suivante dite de convoyage E2, les insectes sont transportés à l’air libre sur un système de convoyage. Lors de cette étape de convoyage E2, les insectes sont individualisés spatialement (sous-étape d’individualisation E21 ), c’est-à-dire qu’ils sont séparés et placés, par exemple en file, pour permettre la capture subséquente d’informations sur chaque insecte, individuellement. Dans une sous-étape de positionnement E22 (qui peut être simultanée à la sous-étape d’individualisation E21) les insectes sont orientés afin d’adopter une orientation souhaitée, propice à la capture des informations souhaitées pour leur sexage. [143] In a subsequent step called conveying E2, the insects are transported in the open air on a conveying system. During this conveying step E2, the insects are spatially individualized (individualization sub-step E21), that is to say they are separated and placed, for example in a line, to allow the subsequent capture of information on each insect, individually. In a positioning sub-step E22 (which can be simultaneous with the individualization sub-step E21) the insects are oriented in order to adopt a desired orientation, conducive to capturing the desired information for their sexing.
[144] Dans l’étape de convoyage E2, les insectes sont individualisés spatialement et positionnés par interaction mécanique entre le système de convoyage et l’insecte. [144] In the conveying step E2, the insects are spatially individualized and positioned by mechanical interaction between the conveying system and the insect.
[145] Dans une étape suivante d’acquisition E3, un dispositif de capture acquiert une image d’une partie de l’insecte comportant ses organes sexuels , par exemple une partie terminale de l’abdomen de l’insecte, à l’aide d’un capteur optique et en rétroéclairant ladite partie terminale de l’abdomen de l’insecte. [146] Dans une étape suivante d’identification E4, un système informatique réalise l’identification, dans l’image, de l’appendice sexuel de l’insecte, et réalise la détermination E5 du sexe de l’insecte. [145] In a subsequent acquisition step E3, a capture device acquires an image of a part of the insect comprising its sexual organs, for example a terminal part of the insect's abdomen, using an optical sensor and by backlighting said terminal part of the insect's abdomen. [146] In a subsequent identification step E4, a computer system carries out the identification, in the image, of the sexual appendage of the insect, and carries out the determination E5 of the sex of the insect.
[147] Enfin, dans une étape de tri E6, les insectes sont séparés selon leur sexe, entre les insectes mâles, les insectes femelles, et, le cas échéant, les insectes de sexe indéterminé. Ces derniers peuvent, optionnellement, être renvoyés à l’étape de dépôt E1. [147] Finally, in a sorting step E6, the insects are separated according to their sex, between male insects, female insects, and, where appropriate, insects of indeterminate sex. The latter can, optionally, be returned to the deposit step E1.
[148] Le dispositif de sexage d’insectes et le procédé de sexage d’insectes développés dans le cadre de la présente invention permettent de déterminer le sexe d’un grand nombre d’insectes en peu de temps (de manière indicative, par exemple à un rythme de 140 insectes environ par seconde), et, le cas échéant, de trier les insectes efficacement selon leur sexe. [148] The insect sexing device and insect sexing method developed in the present invention make it possible to determine the sex of a large number of insects in a short time (indicatively, for example at a rate of approximately 140 insects per second), and, where appropriate, to sort the insects efficiently according to their sex.
[149] Les moyens développés dans le cadre de la présente invention sont adaptés au sexage automatisé d’insectes non-aquatiques. Ils permettent de respecter les contraintes mécaniques admissibles par les insectes pour ne pas leur causer de dommage. [149] The means developed within the framework of the present invention are suitable for the automated sexing of non-aquatic insects. They make it possible to respect the mechanical constraints admissible by the insects so as not to cause them damage.
Pour les nymphes de ténébrionidé, par exemple de ténébrion meunier, le dispositif et le procédé proposés dans l’invention permettent notamment : For mealworm nymphs, for example mealworms, the device and method proposed in the invention allow in particular:
- de tenir compte de la diversité morphologique des insectes, notamment de la courbure de la nymphe de ténébrion meunier variant de 91 ° à 151 ° ; - to take into account the morphological diversity of insects, in particular the curvature of the mealworm nymph varying from 91° to 151°;
- de limiter les pressions mécaniques subies par les insectes à 127g/cm2 au maximum, notamment grâce à la sélection des technologies détaillées ci-avant sur l’ensemble du dispositif de sexage ; - to limit the mechanical pressures experienced by insects to a maximum of 127g/ cm2 , in particular thanks to the selection of the technologies detailed above for the entire sexing device;
- de limiter les pressions d’air subies par les insectes à 0,5 bar au maximum, notamment grâce à la sélection des technologies détaillées ci-avant pour le système de convoyage et le système de tri ; - to limit the air pressures experienced by the insects to a maximum of 0.5 bar, in particular through the selection of the technologies detailed above for the conveyor system and the sorting system;
- de limiter les pressions d’air subies par les insectes à 0,5 bar au maximum ; notamment grâce à la sélection des technologies détaillées ci-avant pour le système de tri ; - to limit the air pressures experienced by insects to a maximum of 0.5 bar; in particular thanks to the selection of the technologies detailed above for the sorting system;
- de limiter les fréquences de vibration subies par les insectes à 50 Hz au maximum, notamment grâce à la sélection des technologies détaillées ci-avant pour le système de mise à disposition et pour le système de convoyage ; - to limit the vibration frequencies experienced by insects to a maximum of 50 Hz, in particular through the selection of the technologies detailed above for the delivery system and for the conveyor system;
- de limiter les hauteurs de chute subies par les insectes à 30 cm au maximum. - to limit the fall heights suffered by insects to a maximum of 30 cm.
[150] Ainsi, le sexage réalisé n’a pas d’impact sur la viabilité des nymphes (ou insectes à d’autres stades de développement) sexées et permet un sexage à une cadence importante, compatible d’un élevage industriel. [150] Thus, the sexing carried out has no impact on the viability of the sexed nymphs (or insects at other stages of development) and allows sexing at a high rate, compatible with industrial breeding.
Claims
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