BG61856B1 - Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness - Google Patents
Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness Download PDFInfo
- Publication number
- BG61856B1 BG61856B1 BG99632A BG9963295A BG61856B1 BG 61856 B1 BG61856 B1 BG 61856B1 BG 99632 A BG99632 A BG 99632A BG 9963295 A BG9963295 A BG 9963295A BG 61856 B1 BG61856 B1 BG 61856B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- egg
- eggs
- light
- rays
- shell
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до метод и устройство за автоматично сортиране на яйца по преснота, което ще намери приложение при определяне годността на яйца за консумация и възпроизводство в пунктовете за сортиране и опаковане на яйца и в люпилните.The invention relates to a method and apparatus for automatic sorting of fresh eggs, which will find application in determining the suitability of eggs for consumption and reproduction at the points of sorting and packaging of eggs and hatching.
ГоGo
ч..hours.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Най-близкият по своята техническа същност до предлагания метод е метод за определяне качеството на яйца, при който изследваното яйце се движи по направление на надлъжната си ос, без да се върти около нея, и пресича последователно пет успоредни светлинни лъча, намиращи се на определени разстояния помежду си и насочени към повърхността на яйцето, перпендикулярно на неговата ос. С Първият и последният лъч са от бяла светлина и служат за синхронизация на измервателните операции, а останалите три имат виолетов, синьо-зелен и червен цвят. Пропуснатата през яйцето светлина се измерва с три фотодетектора, всеки от които е чувствителен към едно от тези три лъчения. Показател за качеството на яйцето е отношението на разликите между минималните стойности на сигналите на червения и синьозеления и на виолетовия и синьо-зеления фотодетектор. Въз основа на стойностите на този показател се разпознават пресни оплодени, пресни неоплодени и развалени яйца, а също и яйца с кървави включвания.The closest in technical nature to the proposed method is a method for determining the quality of an egg in which the test egg moves in the direction of its longitudinal axis without rotating about it, and intersects five parallel light rays in succession distances between them and directed to the surface of the egg perpendicular to its axis. The first and last beams are of white light and serve to synchronize the measurement operations, while the other three are violet, blue-green and red. The light transmitted through the egg is measured by three photodetectors, each of which is sensitive to one of these three radiation. An indicator of egg quality is the ratio of the differences between the minimum values of the red and blue-green signals and the violet and blue-green photodetectors. Based on the values of this indicator, fresh fertilized, fresh unfertilized and spoiled eggs and eggs with bloody inclusions are recognized.
Недостатък на метода е, че не се определят големината и местоположението на въздушната камера, подвижността и целостта на жълтъка, които са общо приети като най-важните белези за окачествяване на яйца по степента на тяхната яреснота.The disadvantage of this method is that it does not determine the size and location of the air chamber, the mobility and integrity of the yolk, which are generally accepted as the most important marks for grading eggs in terms of their severity.
Друг недостатък на метода е, че преснотата не може да се определи точно и поради това, че тя се оценява заедно с други белези на качеството по общ показател, който не отчита цвета на черупката, тъй като не се измерва нейната отражаемост.Another disadvantage of the method is that the freshness cannot be accurately determined and because it is evaluated together with other quality attributes by a general indicator that does not take into account the color of the shell, since its reflectivity is not measured.
Недостатък на метода е също, че яйцата се движат в пространството по направление на оста, което не съответства на кинематиката на съвременните конвейери за транспортиране и инспекция на яйца и би затруднило приложимостта на метода в съществуващите технологични линии за сортиране и опаковане на яйца. (1)The disadvantage of the method is that the eggs move in the space in the direction of the axis, which does not correspond to the kinematics of modern conveyors for the transportation and inspection of eggs and would hamper the applicability of the method in existing technological lines for sorting and packaging eggs. (1)
Известен е метод и устройство за определяне преснотата на яйца, при което източник на бяла светлина е монтиран в полутъмна кутия с два срещуположни отвора. На единия се поставя яйцето за окачествяване, а другият служи за визуално наблюдение. Така се определя големината и разположението на въздушната камера на яйцето, от което се съди за преснотата му (2).A method and apparatus for determining the freshness of eggs is known, whereby a white light source is mounted in a half-dark box with two opposite openings. One is placed on a quality egg and the other is used for visual observation. This determines the size and location of the air chamber of the egg, which is used to judge its freshness (2).
Известно е устройство за определяне качеството на яйца по положението на жълтъка, което съдържа източник на бяла светлина, излъчващ успоредни лъчи, които падат върху окачествяваното яйце. Преминалите през него лъчи „се улавят“ от въртящ се комутатор на светлинния поток и фотоумножител. От характеристиките на „уловените“ лъчи се съди за качеството на яйцето (3).A device for determining the quality of eggs in the position of the yolk is known, which contains a source of white light that emits parallel rays that fall on a graded egg. The rays that pass through it are "captured" by a rotating light switch and a photomultiplier. The characteristics of the "caught" beams are judged on the quality of the egg (3).
Недостатък и на двете технически решения е тяхната ограниченост на измерването - то се извършва в статика, което не позволява да се използват за автоматизация на контрола и сортирането на яйца в поток.The disadvantage of both technical solutions is their limited measurement - it is done in static, which does not allow them to be used for automation of the control and sorting of eggs in flow.
Известен е метод и апарат за проверка на яйца относно наличието на счупвания и замърсяване с кръв, при който източник на успоредни лъчи и функционален фотопреобразувател са закрепени неподвижно над ролков конвейер с движещи се яйца, падащият върху тях и възприеманият светлинен поток следят яйцата с помощта съответно на леща и огледало, задвижвани синхронно от конвейера, определят се и се броят „светли “ и С „тъмни “ пикове в измерените сигнали и след сравняването им с предварително установени стойности, се определя видът на дефекта и класът на провереното яйце (4).There is a method and apparatus for checking eggs for the presence of broken and contaminated blood, in which a source of parallel rays and a functional photoconverter are fixed fixedly over a roller conveyor with moving eggs, falling on them and the perceived light flux by means of the eggs of the lens and mirror, synchronously driven by the conveyor, the "light" and C "dark" peaks in the measured signals are determined and counted, and after comparing them with predetermined values, the defect and class are determined See also the checked egg (4).
Недостатък на метода и апарата е измервателната геометрия, осигуряваща измерване само на отражаемостта на черупката, която не носи информация за вътрешните белези на качеството, в това число за преснотата на яйцата.A disadvantage of the method and apparatus is the measuring geometry providing only the reflectivity of the shell, which does not carry information about the intrinsic quality characteristics, including the freshness of the eggs.
Известен е метод и апарат за автоматична проверка на яйца по наличието на пукнатини, кръв, прах, течове и други дефекти, които се откриват при движението на яйцата върху ролков конвейер и при ускореното им въртене, когато яйцата преминават през инспекционна станция, съдържаща източник на светлина и функционален фотопреобразувател (5).There is a known method and apparatus for automatically checking eggs for cracks, blood, dust, leaks and other defects, which are detected by the movement of eggs on a roller conveyor and their accelerated rotation when the eggs pass through an inspection station containing a source of light and functional photoconverter (5).
Недостатък на метода и апарата е, че независимо от ускореното въртене на яйцата в инспекционната зона и възможността стационарният фотодетектор да сканира почти цялата им повърхност, не могат да се определят вътрешни белези на качеството, респективно преснотата.The drawback of the method and apparatus is that, despite the accelerated rotation of eggs in the inspection area and the ability of the stationary photodetector to scan almost their entire surface, internal quality marks, or freshness, cannot be determined.
Известен е и процес и апарат за автоматично изпитване на яйца за пукнатини или счупвания върху черупката им, при който яйцето се сканира с един фокусиран лазерен лъч, насочен перпендикулярно върху повърхността на въртящото се около оста си яйце, а като критерий за наличието на пукнатини или наранявания върху черупката служи нивото на измерената разсеяна и излъчена светлина от яйцето (6).Also known is a process and apparatus for automatically testing eggs for cracks or breakage of their shell, in which the egg is scanned with a focused laser beam directed perpendicularly to the surface of the rotating egg, and as a criterion for the presence of cracks or Injuries to the shell serve as the level of measured diffused and emitted light from the egg (6).
Недостатък на процеса и апарата е, че не се определят белези на преснотата и изпитването на яйцата не може да става в поток.The disadvantage of the process and apparatus is that no marks of freshness are identified and the egg test cannot be flowed.
Общите недостатъци на известните решения се заключават в следното:The general disadvantages of the known solutions are the following:
- Не се определят едновременно с едни и същи технически- Not determined at the same time as the same technically
Q средства или изобщо не се определят големината и местоположението на въздушната камера, формата, местоположението и подвижността на жълтъка, от които фактори се съди за преснотата на яйцата;Q means or not at all determine the size and location of the air chamber, the shape, location and motility of the yolk, from which factors judge the freshness of the eggs;
- Не се вземат предвид спектралните свойства на трите основни съставни части на яйцето - белтък, жълтък и черупка, поради което е трудно да се определят факторите за преснота на яйцата;- The spectral properties of the three main constituents of the egg - egg whites, yolks and shells are not taken into account, which makes it difficult to determine the factors for the freshness of the eggs;
- Оцветеността на черупката на яйцето не се взема предвид, а това намалява точността на оценката на преснотата;- The color of the egg shell is not taken into account, which reduces the accuracy of the freshness assessment;
оFr.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Задачата на изобретението е да се създаде устройство и метод за идентификация на преснотата на яйца на принципа на сканирането им с фокусирани светлинни лъчи и точно определяне на големината и местоположението на въздушната камера, местоположението, целостта и подвижността на жълтъка, отчитайки оцветеността на черупката, с което се постига по-голяма точност, обективност и автоматизиране на процеса.The object of the invention is to provide a device and method for identifying the freshness of eggs by the principle of scanning them with focused light rays and accurately determining the size and location of the air chamber, the location, integrity and mobility of the yolk, taking into account the color of the shell, with which achieves greater accuracy, objectivity and process automation.
Задачата е решена чрез метод и устройство за изпълнение на метода, съгласно който яйцата се сканират последователно във времето с три монохроматични светлинни лъча, които се движат в успоредни равнини, едната от които минава през оста на въртене на яйцето, а другите две са разположени симетрично от двете й страни на определено разстояние от нея. Част от проникналата в яйцето светлина се разсейва, а друга част се излъчва от противоположната на падащите лъчи страна на яйцето. На всеки от трите сканиращи лъча съответствува отделен сигнал. Големината и местоположението на въздушната камера, С местоположението, целостта и подвижността на жълтъка се определят чрез големината и формата на сигналите - аналози на интензивността на разсеяната и излъчената светлина от трите сканиращи лъча.The problem is solved by a method and a device for performing the method according to which the eggs are scanned in time with three monochromatic light rays moving in parallel planes, one of which passes through the axis of rotation of the egg and the other two are arranged symmetrically on both sides at a certain distance from it. Part of the light penetrating the egg is scattered, and another part is emitted from the side of the egg opposite to the incident rays. Each of the three scanning beams corresponds to a separate signal. The size and location of the air chamber, With the location, integrity and mobility of the yolk are determined by the magnitude and shape of the signals - analogues to the intensity of the scattered and emitted light from the three scanning beams.
Съгласно изобретението яйцата се поставят на конвейер в специални гнезда така, че извършват едновременно постъпателно и въртеливо движение около оста си. Трите монохроматични лъча се получават от източник на бяла светлина с колимираща, филтрираща, фокусираща и разделяща оптика. Същите се насочват към въртящо отражателно огледало и цилиндрична леща така, че при въртене на огледалото се направляват перпендикулярно на оста на въртене на яйцето, при което централният лъч се движи от единия до другия полюс на яйцето, описвайки един меридиан, а останалите два лъча описват криви, съответствуващи на сеченията на двете странични равнини с повърхността на яйцето. Светлината, проникваща в яйцето,се разсейва във вътрешността му, прониква извън черупката и интензивността на част от нея се измерва чрез обектив от линейно-матричен фотодетектор, който е синхронизиран с движението на падащите три лъча така, че сканира срещуположната на падащите лъчи страна на яйцето.According to the invention, the eggs are placed on a conveyor in special nests in such a way that they make a gradual and rotational motion around their axis. The three monochromatic rays are obtained from a white light source with collimating, filtering, focusing and dividing optics. They are directed to a rotating reflecting mirror and a cylindrical lens such that, when rotating the mirror, they are directed perpendicular to the axis of rotation of the egg, whereby the central beam moves from one pole to the other, describing one meridian and the remaining two rays. curves corresponding to the sections of the two lateral planes with the surface of the egg. The light penetrating the egg is scattered inside, penetrates beyond the shell, and the intensity of part of it is measured by a lens of a linear-matrix photodetector that is synchronized with the movement of the incident three beams so that it scans the opposite side of the incident beam. the egg.
Преди започване на измерването на разсеяната и излъчената светлина от яйцето, то се осветява с втори източник на бяла светлина, а интензивността на отразената от черупката светлина се измерва с два фотодетектора, чувствителни съответно в жълтата Y и близката инфрачервена IR област от спектъра. Изчислява се съотношението Υ/IR на сигналите от фотодетекторите, което се използва за разпознаване цвета на черупката. Ако Y/IR>1, яйцето е с бяла черупка; ако Y/IR<1, яйцето е с кафява черупка. Когато яйцето е с бяла черупка, разделящата оптика изпраща сканиращи лъчи с дължина на вълната λΒ в синята област от спектъра, а когато яйцето е с кафява черупка се изпращат лъчи с дължина на вълната λα в зелената област.Before starting the measurement of the scattered and transmitted light from the egg, it is illuminated with a second white light source and the intensity of the reflected light from the egg is measured by two photodetectors sensitive in the yellow Y and the near infrared IR of the spectrum, respectively. Calculate the Υ / IR ratio of the photodetector signals that is used to recognize the color of the shell. If Y / IR> 1, the egg has a white shell; if Y / IR <1, the egg has a brown shell. When the egg has a white shell, the dividing optics emits scanning rays with a wavelength λ Β in the blue region of the spectrum, and when the egg has a brown shell, rays with a wavelength λα are sent to the green region.
Когато вместо първия източник на светлина се използват два източника на лазерно лъчение с дължини на вълната съответно Хв и Xg, разделящата оптика изпраща съответното лъчение за сканиране на яйцата както по-горе - в зависимост от цвета на черупката им.When two laser sources with wavelengths of Xb and Xg are used instead of the first light source, the dividing optics sends the respective radiation to scan the eggs as above, depending on the color of their shell.
Когато вместо втория източник на бяла светлина за измерване отражаемостта на черупката се използват два светодиода, те излъчват съответно в жълтата Y и в инфрачервената IR област от спектъра.When two LEDs are used instead of the second white light source to measure the reflectivity of the shell, they emit respectively in the yellow Y and in the infrared IR region of the spectrum.
Процесът на сканиране и измерване на разсеяната и излъчената светлина от яйцето се извършва непрекъснато, докато яйцето се завърти около оста си на ъгъл а>180°. При едно сканиране на яйцето от единия до другия му край с трите лъча се получават съответно три реализации на сигнала, съответствуващи на трите успоредни сканиращи лъча. Трите реализации се анализират поотделно и се съпоставят помежду си, в резултат На което се формира критерий за класификация на яйцата в /за7 висимост от степента на тяхната преснота.The process of scanning and measuring the scattered and emitted light from the egg is continuously carried out as the egg rotates about an axis at an angle of> 180 °. One scan of the egg from one end to the other with the three rays yields, respectively, three signal realizations corresponding to the three parallel scanning beams. The three conversions are analyzed individually and compared with each other, which results in a criterion for classifying eggs in / out of their freshness.
Устройството за изпълнение на метода се състои от система за сканиращо осветяване на яйцата, носени от транспортиращия ги конвейер, съдържаща подвижен корпус с монтирани към него източник на бяла светлина и оптични елементи за колимиране, филтриране, фокусиране и разделяне на светлината на три лъча, въртящо отражателно огледало и цилиндрична леща за насочване на трите светлинни лъча перпендикулярно към оста на въртене на яйцата, датчик за синхронизация на осветяването и измерването, оптикоелектронни елементи за измерване цвета на черупката, линейно-матричен фотодетектор за сканиращо измерване на разсеяната и излъчената светлина и система за управление на процеса и класификация на яйцата, съдържаща компаратори и логически елементи, датчици за положението на корпуса спрямо движението на конвейера и микрокомпютър със съответната периферия.The method implementation device consists of a system for scanning the eggs carried by the conveyor conveyor, comprising a movable housing with a white light source mounted therein and optical elements for collimating, filtering, focusing and dividing light into three beams rotating reflective mirror and cylindrical lens for directing the three light rays perpendicular to the axis of rotation of the eggs, sensor for illumination and measurement, optoelectronic elements for measuring the color of the shell s linear matrix photodetector scan measurement of scattered and emitted light system for process control and classification of eggs containing comparators and logic components, sensors on the situation of housing on the movement of the conveyor and a microcomputer with the periphery.
Устройството се използва по следния начин:The device is used as follows:
Яйцата, поставени върху транспортиращия ги конвейер,се носят от него, като едновременно с това се въртят. Корпусът на устройството се установява над яйцето, движи се синхронно с него, докато то се завърти на ъгъл а>180° и се връща обратно за следващото яйце. В началото на правия съпровождащ яйцето ход на корпуса се измерва цветът на черупката и се превключва сканиращото лъчение със съответната дължина на вълната. След това трите светлинни лъча, насочвани от съответните технически средства сканират, редувайки се последователно във времето, повърхността на яйцата от единия до другия им край. Редуването на лъчите се осъществява, като на всеки нов оборот - нов работен ход на огледалото последователно се сменя подаваният лъч, или като трите лъча се редуват непрекъснато през времето на един работен ход. Излъчената от всяко яйце светлина, съответстваща на сканиращия го лъч, се измерва с фотодетектор, който сканира тясна лента от повърхността на яйцето синхронно с движението на падащите лъчи. От характеристиките на получените електрически сигнали се определя преснотата на яйцата.The eggs placed on the conveyor conveyor are carried by it, while simultaneously rotating. The hull of the device is positioned above the egg, moving in synchrony with it, until it rotates at an angle a> 180 ° and returns to the next egg. At the beginning of the straight egg-enclosing stroke, the color of the shell is measured and the scanning radiation is switched with the corresponding wavelength. Then the three light rays, guided by the appropriate technical means, scan, alternating in time, the surface of the eggs from one end to the other. Beam alternation is performed by alternating the feed beam with each new turn - a new working stroke of the mirror, or by alternating the three beams continuously during one working stroke. The light emitted from each egg corresponding to the scanning beam is measured with a photodetector that scans a narrow strip from the surface of the egg in synchrony with the movement of the incident beams. The characteristics of the electrical signals obtained determine the freshness of the eggs.
Предимствата на метода са:The advantages of the method are:
- Яйцата се сканират последователно във времето с три фокусирани светлинни лъча, които се движат в успоредни помежду си равнини, едната от които минава през оста на въртене на яйцето, а другите две са разположени симетрично от двете й страни. При едно сканиране на яйцето от единия до другия му край с трите лъча се получават съответно три сигнала. Това позволява след завъртане на яйцето на ъгъл а>180° да се определят големината и местоположението на въздушната камера, местоположението, подвижността и целостта на жълтъка и яйцата да се класифицират в зависимост от степента на тяхната преснота;- The eggs are scanned in time with three focused light rays moving in parallel planes, one passing through the axis of rotation of the egg and the other two arranged symmetrically on both sides. One scan of the egg from one end to the other with three beams gives three signals, respectively. This allows, after rotating the egg at an angle of > 180 °, to determine the size and location of the air chamber, the location, mobility and integrity of the yolk and eggs to be classified according to the degree of their freshness;
- Определяне на цвета на черупката и сканиране на яйцата с монохроматична светлина в съответствие със спектралните свойства на черупката, белтъка и жълтъка. Белите яйца се сканират с дължина на вълната в синята област от спектъра, а кафявите яйца - с дължина на вълната в зелената област. Това осигурява по-точно определяне на преснотата·,- Determine the color of the shell and scan the eggs in monochromatic light according to the spectral properties of the shell, the protein and the yolk. White eggs are scanned with a wavelength in the blue region of the spectrum, and brown eggs with a wavelength in the green region. This provides a more accurate definition of freshness,
- Инспектиране на яйца, движени постъпателно и едновременно въртени от ролков конвейер, при което оптикоелектронната система не пречи на движението на яйцата и върху тях не се упражнява допълнително механично въздействие.- Inspection of progressively and simultaneously rotated eggs from a roller conveyor, whereby the optoelectronic system does not interfere with the movement of eggs and does not exert additional mechanical effects on them.
Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures
Фиг. 1 Схема на оптиката за получаване на три монохроматични лъча, за движение на трите монохроматични лъча, из9 мерване цвета на черупката и на фотодетектора за сканиращо измерване на излъчената от яйцето светлина:FIG. 1 Optical diagram for obtaining three monochromatic beams, for motion of the three monochromatic beams, for measuring the color of the shell and for the photodetector for scanning the measurement of the light emitted by an egg:
фиг. 2 Аксонометричен чертеж на сканиращо осветяване на яйце с три лъча L1, L2, L3 и сканиращо измерване на излъчената от него светлина;FIG. 2 is an axonometric drawing of a scanning illumination of an egg with three beams L1, L2, L3 and a scanning measurement of the light emitted by it;
фиг. 3 Реализации на сигнали,съответствуващи на яйца с различно местоположение на въздушната камера и жълтъка.FIG. 3 Signals corresponding to eggs with different locations of the air chamber and the yolk.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
На фиг. 1 е показана система за сканиране на яйца 1, движени и едновременно въртени от традиционен ролков конвейер 2, която съдържа оптико-електронни елементи, закрепени неподвижно към корпус 3, извършващ възвратно-постъпателно движение синхронно с движението на яйцата. Системата се състои от източник на светлина 4, колиматор 5, светоделителна пластина 6, отражателно огледало 7, два интерференчни филтъра 8 и 9, пропускащи светлина съответно в синята λΒ и зелената λθ области от спектъра, фокусираща оптика 10, светловоди 11, насочващи светлината към входовете на оптически превключвател 12, чийто изход е свързан с входа на оптически демултиплексор 13, съдържащ два оптически превключвателя, непоказани на чертежа. На изходите на демултиплексора се получават три светлинни лъча L1, L2, L3 във вид на импулси, редуващи се последователно във времето, които, фокусирани от оптика 14, са насочени към оста на въртене на отражателно огледало 15. Оста 16 на огледалото съвпада с фокусната линия на цилиндрична леща 17, в резултат на което лъчите L1, L2, L3 се движат успоредно един на друг и перпендикулярно към оста на въртене 18 на яйцето, като средният лъч L1 минава мислено през оста 18, сканира повърхността на яйцето от единия полюс до другия, описвайки меридиани върху неговата повърхност, а двата странични лъча L2 и L3, отстоящи от средния лъч на равни разстояния d, сканират повърхността, описвайки върху нея сложни криви, предопределени от формата на яйчната черупка. При всеки оборот на огледалото 15 яйцето се осветява само от един лъч, така че за три оборота то се сканира последователно от трите лъча L1, L2, L3. Редуването на лъчите се извършва от демултиплексора 13 по команда от управляващ микрокомпютър, непоказан на фиг. 1, кой11 то получава информация за положението на огледалото 15 от датчик на ъглово преместване 19. Разсеяната и излъчената светлина от яйцето се преобразува в електрически сигнал от линейно-матричен фотодетектор 20 с обектив 21, който е насочен към срещуположната на падащите лъчи страна на яйцето. Чувствителните фотоелементи на фотодетектора 20 се управляват от компютъра синхронизирано с движението на лъчите L1, 1-2 или L3 така, че детектират излъчената светлина само от оня участък на черупката, който в даден момент от сканирането се намира по протежение на падащия лъч. По този начин сканирането на яйцето се извършва както чрез падащата светлина L1, L2, L3, така и чрез възприетата светлина 22. Част от светлината, излъчвана от източника 4, чрез фокусираща леща 23, светловод 24 и оптически превключвател 25 се насочва към инспектираното яйце. Преди корпусът 3 да се позиционира върху яйцето, компютърът получава сигнал от датчик 26, включва оптическия превключвател 25 и част от повърхността на яйцето се осветява с бяла светлина. Отразената светлина през обектив 27, дихроично огледало 28 и филтри 29, се преобразува от фотодетектори 30 и 31, чувствителни съответно в жълтата и близката инфрачервена област от спектъра. Усилени от усилватели 32 и 33, електрическите сигнали се подават на компаратор 34, който изпраща логически сигнал към компютъра. Ако яйцето е бяло, на изхода на компаратора 34 се установява „1 “ и компютърът превключва оптическия превключвател 12 към синия филтър 8, ако яйцето е кафяво, сигналът от компаратора 34 е „0“ и компютърът включва оптичния превключвател 12 към зеления филтър 9. Цветовата граница на превключване на компаратора 34 се настройва с потенциометър 35. Когато движещият се в права посока корпус 3 се позиционира върху яйцето така, че средният лъч L1 минава през оста на въртене 18, датчик 36 изпраща „1“ към компютъра и към първия вход на логически елемент 37 - от вида 2И, давайки разрешение за започване на измервателния процес. Процесът започва обаче тогава, когато компютърът получи информация от датчика за ъглово преместване 19, че лъчите L1, L2, L3 се намират в началото на своя ход и на Изхода на логическия елемент 37, свързан с компютъра, се установява „1“. Това става в момента, когато един от трите лъча L1, L2 или L3 докосне черупката на яйцето и сигналът U от фотодетектора 20 превиши определено прагово ниво Up=const. U и Up се подават на двата входа на компаратор 38, който се превключва и изпраща „1 “ на втория вход на схема 37. Праговото ниво Up се настройва с потенциометър 39. Измерването на разсеяната и излъчената светлина от яйцето при последователното му сканиране от лъчите L1, L2, L3 се преустановява при всяко завъртане на огледалото 15, когато същите лъчи се придвижват в края на своя работен ход, информация за което се получава от датчика 19 и когато на изхода на схемата 37 се установи „0“ вследствие изпълнение на условието U<Up. Измервателният процес се преустановява?след като яйцето се завърти на ъгъл а> 180° и датчикът 36 изпрати сигнал „0“ към компютъра, съобщавайки му, че корпусът 3 се връща назад за позициониране над следващото яйце.In FIG. 1 shows a system for scanning eggs 1, moved and simultaneously rotated by a traditional roller conveyor 2, which contains opto-electronic elements fixed to the housing 3, performing reciprocating movement in synchrony with the movement of the eggs. The system consists of a light source 4, a collimator 5, a light-emitting plate 6, a reflecting mirror 7, two interference filters 8 and 9 transmitting light, respectively, in the blue λ Β and green λθ spectral regions, focusing optics 10, light guides 11, directing light to the inputs of an optical switch 12, the output of which is connected to the input of an optical demultiplexer 13 containing two optical switches not shown in the drawing. At the outputs of the demultiplexer are obtained three light rays L1, L2, L3 in the form of pulses alternating in sequence, which, focused by optics 14, are directed to the axis of rotation of the reflecting mirror 15. The axis 16 of the mirror coincides with the focal line of cylindrical lens 17, as a result of which the rays L1, L2, L3 move parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation 18 of the egg, with the median beam L1 passing mentally through the axis 18, scanning the surface of the egg from one pole to the other, describing the meridians on his by surface, and the two lateral rays L2 and L3, spaced from the middle beam at equal distances d, scan the surface, describing on it complex curves predetermined by the shape of the egg shell. At each turn of the mirror 15, the egg is illuminated by only one beam, so that for three turns it is scanned sequentially by the three rays L1, L2, L3. The beam alternation is performed by the demultiplexer 13 at the command of a control microcomputer not shown in FIG. 1, which 11 receives the positional information of the mirror 15 from an angular displacement sensor 19. The scattered and emitted light from the egg is converted into an electrical signal from a linear-matrix photodetector 20 with a lens 21 that is directed toward the incident beam side of the egg. . Sensitive photocells of the photodetector 20 are controlled by the computer in synchronization with the movement of the rays L1, 1-2, or L3 so as to detect the emitted light only from that portion of the shell which is present along the incident beam at the time of scanning. Thus, the scanning of the egg is performed both through the incident light L1, L2, L3, and through the received light 22. Part of the light emitted from the source 4, through a focusing lens 23, a light guide 24 and an optical switch 25 is directed to the inspected egg . Before the housing 3 is positioned on the egg, the computer receives a signal from sensor 26, switches on the optical switch 25, and part of the egg surface is illuminated in white light. The reflected light through the lens 27, the dichroic mirror 28 and the filters 29 is converted by photodetectors 30 and 31, which are sensitive in the yellow and near infrared regions of the spectrum, respectively. Amplified by amplifiers 32 and 33, the electrical signals are fed to a comparator 34, which sends a logical signal to the computer. If the egg is white, the output of comparator 34 is set to "1" and the computer switches the optical switch 12 to the blue filter 8, if the egg is brown, the signal from the comparator 34 is "0" and the computer switches the optical switch 12 to the green filter 9. The color limit of switching of the comparator 34 is adjusted with a potentiometer 35. When the housing moving in the right direction 3 is positioned on the egg such that the middle beam L1 passes through the axis of rotation 18, the sensor 36 sends "1" to the computer and to the first input of logic element 37 - of type a 2I, giving permission to start the measurement process. However, the process begins when the computer receives information from the angular displacement sensor 19 that the rays L1, L2, L3 are at the beginning of their turn and the output of the logic element 37 connected to the computer is set to "1". This occurs when one of the three rays L1, L2, or L3 touches the egg shell and the signal U of the photodetector 20 exceeds a certain threshold level Up = const. U and Up are fed to the two inputs of comparator 38, which switches and sends "1" to the second input of circuit 37. The threshold level Up is adjusted with a potentiometer 39. The measurement of the scattered and emitted light from an egg when it is sequentially scanned by rays L1, L2, L3 is discontinued each time the mirror 15 is rotated when the same rays are moving at the end of their stroke, information to which is obtained from the sensor 19 and when "0" is found at the output of the circuit 37 due to the condition In <Cf. Is the measurement process stopped ? after the egg rotates at an angle of> 180 ° and the sensor 36 sends a "0" signal to the computer, informing it that the housing 3 is reversed for positioning over the next egg.
Изводи 40, 41,42, 43 и 44 са свързани с цифрови входове, а изводи 45, 46,47 и 48 - с цифрови изходи на компютъра. Извод 49 е свързан към аналогов вход, чрез който компютърът получава сигналите от фотодетектора 20 в процеса на сканиране на яйцата. Сигналите се анализират по групи, като всяка група съдържа три реализации на сигнали, измерени при сканиране на яйцата съответно с трите лъча L1, L2 и L3. В резултат на анализа се определят големината и местоположението на въздушната камера, местоположението, подвижността и целостта на жълтъка, въз основа на което компютърът класифицира яйцата по степента на тяхната преснота и изпраща сигнали към познати технически средства за разделяне на яйцата от общия поток в две или повече фракции (фиг. 1).Terminals 40, 41,42, 43 and 44 are connected to digital inputs, and terminals 45, 46,47 and 48 are connected to digital outputs on the computer. Terminal 49 is connected to an analog input through which the computer receives signals from the photodetector 20 during the egg scanning process. The signals are analyzed by groups, with each group containing three signal realizations measured by scanning the eggs with the three rays L1, L2 and L3 respectively. The analysis determines the size and location of the air chamber, the location, mobility and integrity of the yolk, on the basis of which the computer classifies the eggs according to the degree of their freshness and sends signals to known technical means for dividing the eggs from the total flow into two or more fractions (Fig. 1).
На фиг. 2 в аксонометричен чертеж е показано сканиращото осветяване на яйце и синхронизираното с него сканиращо измерване на разсеяната и излъчената от яйцето светлина. С помощта на въртящото огледало 15 и цилиндричната леща 17 лъчите L1, L2, L3 се направляват винаги перпендикулярно на оста на въртене 18 на яйцето 1, описвайки криви 50, 51 и 52. Обективът 21 проектира долната част на яйцето върху чувствителните фотоелементи на линейния фотодетектор 20, които са синхронизирани с движението на лъчите L1, L2, L3.In FIG. 2 shows, in an axonometric drawing, the scanning illumination of an egg and the scanned measurement thereof of the light scattered and emitted by the egg. Using the rotating mirror 15 and the cylindrical lens 17, the rays L1, L2, L3 are always directed perpendicular to the axis of rotation 18 of the egg 1, describing curves 50, 51 and 52. The lens 21 projects the bottom of the egg on the sensitive photodetector of the linear photodetector 20, which are synchronized with the movement of the rays L1, L2, L3.
На фиг.З са показани примери на сигналите гтц, т2,1Л3, съответствуващи на лъчите L1, L2, L3, които сканират яйца с раз лична преснота:Fig. 3 shows examples of the gtc, m 2 , 1L 3 signals corresponding to the rays L1, L2, L3, which scan eggs of different freshness:
позиция а - прясно, качествено яйце, годно за консумация и възпроизводство;item a - fresh, good-quality egg, fit for consumption and reproduction;
позиция б - непрясно яйце, с голяма въздушна камера; позиция в - яйце с изместена от нормалното си положение въздушна камера;item b - an uncured egg with a large air chamber; position in - an egg with an air chamber displaced from its normal position;
позиции г, д, е - непресни яйца, със силно отместен и с нарушена цялост жълтък, негодни за консумация и възпроизводство.items d, e, e - loose eggs, strongly displaced and wholly broken yolk, unfit for consumption and reproduction.
Големината и формата на характерни участъци от тези сигнали се описват с помощта на математически формули, които се използват за обучение на разпознаващата система (компютър) и за класификация на яйцата по някои от познатите методи за разпознаване на образи.The magnitude and shape of the characteristic sections of these signals are described using mathematical formulas used to train the recognition system (computer) and to classify eggs by some of the known pattern recognition methods.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG99632A BG61856B1 (en) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG99632A BG61856B1 (en) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG99632A BG99632A (en) | 1996-11-29 |
| BG61856B1 true BG61856B1 (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=3926126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG99632A BG61856B1 (en) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG61856B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096236A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Visio Nerf | Egg candling facility and method with air cell detection |
-
1995
- 1995-05-15 BG BG99632A patent/BG61856B1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096236A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Visio Nerf | Egg candling facility and method with air cell detection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG99632A (en) | 1996-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100504364C (en) | Method for identifying defect in transparent material and its equipment | |
| EP3063531B1 (en) | Method and apparatus for detecting matter | |
| US7982876B2 (en) | Apparatus and method for inspecting a stream of matter by light scattering inside the matter | |
| AU2014343597A1 (en) | Inspection apparatus | |
| US7019821B2 (en) | Method and apparatus for detecting blood in shell eggs | |
| EP2619552B1 (en) | An apparatus and method for inspecting matter | |
| US6532064B1 (en) | Automatic inspection apparatus and method for simultaneous detection of anomalies in a 3-dimensional translucent object | |
| KR960014919A (en) | Optical inspection method and optical inspection device | |
| JP2002323454A (en) | Method and apparatus for inspecting defects in specimen | |
| BG61856B1 (en) | Method and device for automatic classification of eggs according to their freshness | |
| KR100389967B1 (en) | Automatized defect inspection system | |
| KR100509894B1 (en) | Apparatus for detecting surface- and holed defects using the multiple illumination band and color CCD camera | |
| JP4201237B2 (en) | Blood egg tester | |
| CN111458343A (en) | Detection device and detection method | |
| JP7071191B2 (en) | Granule sorting device | |
| BG61461B1 (en) | Method and equipment for automatic egg grading | |
| CA2413343A1 (en) | Method and apparatus for testing optical components | |
| KR100377116B1 (en) | Lighting instrument using light emitting diode and curved surface reflecting mirror and automatized defect inspection system comprising the same lighting instrument | |
| US7583377B2 (en) | Optoelectronic process and a device for inspection of an area of revolution of a receptacle | |
| KR200204445Y1 (en) | Lighting instrument using light emitting diode and curved surface reflecting mirror | |
| CN113109300A (en) | High-sensitivity marker excitation and detection structure | |
| CN118080392A (en) | Tobacco quality detection equipment, tobacco sorting system and tobacco production system | |
| CN114184138A (en) | Detection device and detection method | |
| HU186516B (en) | Method for optical quality control of samples sampled from food industrial produces particulary grains and device for carrying out the method | |
| BG62304B1 (en) | Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins |