野生生物粪便样品采集方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种野生生物粪便样品采集方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

肠道微生物群落在宿主健康、生长发育调节、营养获取、免疫和代谢调节、行为变化和疾病发展等方面发挥着重要的作用。宿主与微生物的相互作用和探索可能是进化生物学、动物保护和生态学的重要目标。而在实施基于微生物组学的研究计划之前，必须考虑研究样品的收集和采样方法。由于粪便样本的微生物群落比泄殖腔拭子样本能更好地反映真实的肠道群落，对野生动物无损伤且较野生动物本身更容易获得，因此在研究过程中通常会成为研究的对象。然而，对于野生动物的粪便样品采样存在着易污染、易破坏的问题。因此，如何更好地对野生动物的粪便样品进行采集、保存，是亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种野生生物粪便样品采集方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中野生动物的粪便样品易污染、易破坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供野生生物粪便样品采集方法，野生生物粪便样品采集方法包括以下步骤：

根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品；

在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置；

根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。

可选的，预设放置条件包括放置时间；

根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样，包括：

在检测到粪便样品时，启动计时并记录计时时间；

判断计时时间是否达到预设放置时间；

在计时时间达到预设放置时间时，对粪便样品进行取样。

可选的，在计时时间达到预设放置时间时，对粪便样品进行取样之前，还包括：

获取放置位置信息；

根据放置位置信息生成转移指令，以使预设放置装置根据转移指令移动至放置位置信息对应的放置地点，并保持计时进程。

可选的，获取放置位置信息包括：

获取当前位置信息和预设的多个放置地点信息；

确定当前位置信息与各预设放置地点信息之间的距离信息；

将距离信息中最小距离对应的预设放置地点信息作为放置位置信息。

可选的，在计时时间达到预设放置时间时，对粪便样品进行取样，包括：

基于预设采样次数将粪便样品进行分割，获得多份子样品；

确定各子样品对应的放置时间；

在子样品中存在达到放置时间的目标样品时，对目标样品进行取样。

可选的，根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品，包括：

获取野外环境信息及野生生物活动信息；

根据野生生物活动信息从野外环境信息中标记生物进食区域和/或生物筑巢区域；

根据生物进食区域和/或生物筑巢区域生成采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品。

可选的，在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置，包括：

在检测到预设接样盘上存在采集物时，获取采集物的图像信息；

基于预设图像识别模型对图像信息进行识别，以判断采集物是否为粪便样品；

若采集物为粪便样品，生成回收指令，以使预设接样盘根据回收指令移动至预设放置装置内。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种野生生物粪便样品采集装置，野生生物粪便样品采集装置包括：

采集模块，用于根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品；

放置模块，用于在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置；

取样模块，用于根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种野生生物粪便样品采集设备，野生生物粪便样品采集设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的野生生物粪便样品采集程序，野生生物粪便样品采集程序被处理器执行时实现如上文所述的野生生物粪便样品采集方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，存储介质上存储有野生生物粪便样品采集程序，野生生物粪便样品采集程序被处理器执行时实现如上文所述的野生生物粪便样品采集方法的步骤。

在本发明中，根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品；在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置；再根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。本发明在野外采集到粪便样品后，通过放置装置对其进行放置，避免受到雨水等因素的影响，避免被污染及破坏，进而在安全环境中对放置状态进行监测，再在满足放置状态时进行取样，提高了野外采样的的效率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的野生生物粪便样品采集设备的结构示意图；

图2为本发明野生生物粪便样品采集方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明放置盒一实施例的结构示意图；

图4为本发明野生生物粪便样品采集方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明野生生物粪便样品采集装置第一实施例的结构框图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的野生生物粪便样品采集设备结构示意图。

如图1所示，该野生生物粪便样品采集设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口，对于用户接口1003的有线接口在本发明中可为USB接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的存储器(Non-volatileMemory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对野生生物粪便样品采集设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，认定为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及野生生物粪便样品采集程序。

在图1所示的野生生物粪便样品采集设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备；所述野生生物粪便样品采集设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的野生生物粪便样品采集程序，并执行本发明实施例提供的野生生物粪便样品采集方法。

基于上述硬件结构，提出本发明野生生物粪便样品采集方法的实施例。

参照图2，图2为本发明野生生物粪便样品采集方法第一实施例的流程示意图，提出本发明野生生物粪便样品采集方法第一实施例。

在第一实施例中，野生生物粪便样品采集方法包括以下步骤：

步骤S10：根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品。

应理解的是，本实施例的执行主体是为前述野生生物粪便样品采集设备，该野生生物粪便样品采集设备具有数据通信及程序运行等功能。具体的，野生生物粪便样品采集设备可以为控制器，该控制器可驱动采集执行机构执行本野生生物粪便样品采集方法的步骤，当然，还可为其他具有相似功能的设备，本实施方式对此不加以限制。

需要说明的是，预设采样条件可包括需要采集的野生动物类型或者野外环境类型等。野生生物粪便样品采集设备可根据需要采集的野生动物类型或者野外环境类型等信息确定采样位置。采样地点信息可以包括经纬度信息，以对具体位置进行表示。野生生物粪便样品采集设备在确定采样位置后，先移动至该采样位置，再进行粪便样品的采集。

在具体实现时，野生生物粪便样品采集设备可根据采样地点信息自动确定移动轨迹，以前往对应的采样位置进行粪便样品采集。当然，野生生物粪便样品采集设备还可以将该采样地点信息反馈至操作人员，由操作人员规划移动轨迹，以前往对应的采样位置进行粪便样品采集。野生生物粪便样品采集设备可配置有相应的移动机构，以便于移动，如滚轮或履带等。

为保证粪便样品的有效性，采集的粪便样品可以为新鲜样品。在具体实现时，野生生物粪便样品采集设备控制粪便样品采集机构接收野生动物的粪便。例如，粪便样品采集机可包括多个接样盘，将各接样盘设置于野生动物的活动区域内，以获取所需的粪便样品，该接样盘可以为纸盒或者一次性餐盒。

为准确确定采样地点信息，在具体实现时，步骤S10可以包括：获取野外环境信息及野生生物活动信息；根据野生生物活动信息从野外环境信息中标记生物进食区域和/或生物筑巢区域；根据生物进食区域和/或生物筑巢区域生成采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品。

需要说明的是，野外环境信息主要包括可进行粪便样品采集的地理区域，地理区域可以以经纬度信息进行表示。野生生物活动信息主要是指野生生物的活动轨迹，该活动轨迹同样可以以经纬度信息进行表示。该地理区域及各类野生生物的活动轨迹可事先由操作人员进行设置，并存在存储器中，野生生物粪便样品采集设备可直接从存储器中获取。

可以理解的是，为了更快地完成对粪便样品的采集，采集位置通常为野生动物经常活动的区域。因此，可根据野生生物的活动轨迹的密集程度，在野外环境信息中标记出生物进食区域和/或生物筑巢区域。再从各生物进食区域和/或生物筑巢区域选择最近或者活动最密集的区域作为采样位置。当然采样地点的确定还可以采用其他方式，本实施方式对此不加以限制。

步骤S20：在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置。

需要说明的是，由于实验要求，需要间隔不同的时间对野外的粪便样品进行取样。因此，为了避免在等候采样期间，粪便样品受到雨水、动物踩踏等自然环境的其他偶然因素的影响和破坏，本实施方式通过预设放置装置对粪便样品进行放置，该放置装置可提供一定的保护条件。

为更好的为粪便样品提供保护，本实施方式还提出了一种放置盒，该放置盒可作为预设放置装置的放置机构。参照图3，图3为本发明放置盒一实施例的结构示意图。

如图3所示，放置盒具有把手1，以便于放置盒的取出和放置，凹槽5设置于把手下方，可用于收纳把手1。腔室6可用于放置接样盘，四周还设置有通风孔3，以保持腔室内的空气流通，使内部的粪便样品与外部空间接触，模拟外部的自然环境。顶部的顶盖2可用于防止雨水等下落物对粪便样本造成污染或破坏。腔室6侧边还设置有卡扣4，以避免在移动时，样品滑落被破坏。

在具体实现时，野生生物粪便样品采集设备在检测接样盘上存在粪便样品时，控制与接样盘连接的移动机构，将接样盘移动至该放置盒中。该移动机构可以为机械臂等，本实施方式对其具体结构不加以限制。

为更准确地完成粪便样品的采集，步骤S20可以包括：在检测到预设接样盘上存在采集物时，获取采集物的图像信息；基于预设图像识别模型对图像信息进行识别，以判断采集物是否为粪便样品；若采集物为粪便样品，生成回收指令，以使预设接样盘根据回收指令移动至预设放置装置内。

可以理解的是，为避免对非粪便样品(如碎屑、树叶等)进行采集，本实施方式还进一步地对采集物进行检测。具体的，预设接样盘上可设置重量传感器，以检测是否存在采集物；再通过摄像头获取采集物的图像，并基于预设的图像识别模型进行识别，判断是否为粪便样品。其中，图像识别模型为基于粪便样品图片对神经网络(YOLO网络)训练而得，神经网络的训练已有成熟技术，本实施方式对此不再赘述。

步骤S30：根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。

需要说明的是，根据实验需求，可能需要对粪便样品进行处理，例如放置在特殊环境下等。因此，本实施方式还需要检测粪便样品的放置状态，以满足实验需求。其中，放置状态可以包括放置时间，放置环境湿度、温度等信息；预设状态为预先设置的与放置状态对应的限制条件，如放置时间时间阈值，环境温湿度阈值区间。野生生物粪便样品采集设备检测到放置状态处于预设状态时，驱动预设的无菌采样管对粪便样品进行取样。

在第一实施例中，根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品；在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置；再根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。本实施方式在野外采集到粪便样品后，通过放置装置对其进行放置，避免受到雨水等因素的影响，避免被污染及破坏，进而在安全环境中对放置状态进行监测，再在满足放置状态时进行取样，还提高了野外采样的效率。

参照图4，图4为本发明野生生物粪便样品采集方法第二实施例的流程示意图，基于上述第一实施例，提出本发明野生生物粪便样品采集方法的第二实施例。

在第二实施例中，预设放置条件包括放置时间，步骤S30包括：

步骤S301：在检测到粪便样品时，启动计时并记录计时时间。

需要说明的是，为满足实验需求，需要使粪便样品在自然状态下放置一段时间，如8小时、12小时等。因此，本实施方式还对粪便样品的放置时间进行记录。此外，为了使计时时间更准确，开始计时的时间可以为在检测到接样盘上存在采集物的时刻。

步骤S302：判断计时时间是否达到预设放置时间。

预设放置时间可根据需要进行设置如6、12、24和48小时等，其具体值可根据需求进行设置，本实施方式对此不进行限制。

同时，为了避免在计时过程中被破坏，本实施方式还可以将放置装置进行转移。具体的，在开始计时之后，还包括：获取放置位置信息；根据放置位置信息生成转移指令，以使放置装置根据转移指令移动至放置位置信息对应的放置地点，并保持计时进程。

需要说明的是，放置位置信息是指预先选定的可用于放置粪便样品的位置，其可以以经纬度信息进行标识。野生生物粪便样品采集设备在确定放置位置后，移动至该放置位置。

在具体实现时，野生生物粪便样品采集设备可根据放置位置信息自动确定移动轨迹，生成相应的转移指令，以使放置装置前往对应的放置位置。当然，野生生物粪便样品采集设备还可以将该转移指令反馈至操作人员，由操作人员规划移动轨迹，以前往对应的放置位置。野生生物粪便样品采集设备可配置有相应的移动机构，以便于移动，如滚轮或履带等。

通常，为避免粪便样品过多移动，放置位置可设置多个地点。故，获取放置位置信息的过程可以包括：获取当前位置信息和预设的多个放置地点信息；确定当前位置信息与各放置地点信息之间的距离信息；将距离信息中最小距离对应的放置地点信息作为放置位置信息。

需要说明的是，野生生物粪便样品采集设备可通过预设的定位装置(如GPS装置)获取当前位置信息。放置地点信息可以为预先设置的位置信息，并存储在存储器内。野生生物粪便样品采集设备在进行放置位置信息确定时，从存储器读取放置地点信息，并计算定位到的当前位置信息与各放置地点信息之间的距离，该距离可以根据各位置信息中的经纬度计算而得。

步骤S303：在计时时间达到放置时间时，对粪便样品进行取样。

野生生物粪便样品采集设备在计时时间达到放置时间时，驱动预设的无菌采样管对粪便样品进行取样。同时，为了提高取样的效率，本实施方式可以对一次采集的粪便样品进行多次取样。

在具体实现时，基于预设采样次数将粪便样品进行分割，获得多份子样品；确定各子样品对应的放置时间；在子样品中存在达到放置时间的目标样品时，对目标样品进行取样。

需要说明的是，为获取粪便样品在自然环境下不同放置时间的样本，本实施方式根据采样次数预先对粪便样品进行分割。分割可以是指将粪便样品划分成多个取样位置，采样管再从不同取样位置进行取样。

例如，若所需的放置时间为6、12、24和48小时。则将粪便样品划分成四个取样区域，当计时时间达到6小时时，使一采样管对一取样区域进行取样，当计时时间达到12小时时，使另一采样管对另一取样区域进行取样，依次类推，分别在24、48小时再完成2次取样。另外，若所需放置时间为0小时，则可以在检测到粪便样品时，直接进行一次取样。

在第二实施例中，在检测到粪便样品时，启动计时并记录计时时间；判断计时时间是否达到放置时间；在计时时间达到放置时间时，对粪便样品进行取样。本实施方式可根据对粪便样品的放置需求，使其安全地在自然环境下放置。同时，为保证安全，还可以将放置装置进行转移，避免被破坏；还可以一次野外采集，满足多次取样，提高了粪便样品的取样效率。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有野生生物粪便样品采集程序，所述野生生物粪便样品采集程序被处理器执行时实现如上文所述的野生生物粪便样品采集方法的步骤。

由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

此外，参照图5，图5为本发明野生生物粪便样品采集装置第一实施例的结构框图，本发明实施例还提出一种野生生物粪便样品采集装置。

在本实施例中，野生生物粪便样品采集装置包括：

采集模块10，用于根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品。

放置模块20，用于在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置。

取样模块30，用于根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。

在本实施例中，根据预设采样条件确定采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品；在检测到粪便样品时，基于预设放置装置对粪便样品进行放置；再根据预设放置条件确定放置状态，在放置状态处于预设状态时，对粪便样品进行取样。本实施方式在野外采集到粪便样品后，通过放置装置对其进行放置，避免受到雨水等因素的影响，避免被污染及破坏，进而在安全环境中对放置状态进行监测，再在满足放置状态时进行取样，还提高了野外采样的的效率。

在一实施例中，取样模块30，还用于在检测到粪便样品时，启动计时并记录计时时间；判断计时时间是否达到放置时间；在计时时间达到放置时间时，对粪便样品进行取样。

在一实施例中，取样模块30，还用于获取放置位置信息；根据放置位置信息生成转移指令，以使预设放置装置根据转移指令移动至放置位置信息对应的放置地点，并保持计时进程。

在一实施例中，取样模块30，还用于获取当前位置信息和预设的多个放置地点信息；确定当前位置信息与各放置地点信息之间的距离信息；将距离信息中最小距离对应的放置地点信息作为放置位置信息。

在一实施例中，取样模块30，还用于基于预设采样次数将粪便样品进行分割，获得多份子样品；确定各子样品对应的放置时间；在子样品中存在达到放置时间的目标样品时，对目标样品进行取样。

在一实施例中，采集模块10，还用于获取野外环境信息及野生生物活动信息；根据野生生物活动信息从野外环境信息中标记生物进食区域和/或生物筑巢区域；根据生物进食区域和/或生物筑巢区域生成采样地点信息，以基于采样地点信息对应的采样位置采集粪便样品。

在一实施例中，放置模块20，还用于在检测到预设接样盘上存在采集物时，获取采集物的图像信息；基于预设图像识别模型对图像信息进行识别，以判断采集物是否为粪便样品；若采集物为粪便样品，生成回收指令，以使预设接样盘根据回收指令移动至预设放置装置内。

本发明所述野生生物粪便样品采集装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为名称。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像(Read Only Memory image，ROM)/随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。