BR112018016007B1

BR112018016007B1 - Aparelho para identificar uma orientação de cada ovo de um lote de ovos, aparelho para identificação de ovos invertidos de um lote de ovos e método para identificar ovos invertidos de um lote de ovos

Info

Publication number: BR112018016007B1
Application number: BR112018016007-5A
Authority: BR
Inventors: Bertrand MALET; Laura TRUBUIL; Maharavo ANDRIAMIARISOA
Original assignee: Egg-Chick Automated Technologies
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2022-04-19
Also published as: RU2018131751A3; KR102161367B1; US20190037814A1; JP2019511906A; KR20180109922A; WO2017137837A1; RU2733497C2; PH12018501677A1; CN109068615B; CA3012284A1; ZA201804948B; RU2018131751A; CN109068615A; EP3413707B1; CA3012284C; US10849316B2; JP6936238B2; EP3413707A1; BR112018016007A2; MX2018009654A

Abstract

A presente invenção refere-se a um aparelho para identificar ovos invertidos de um lote de ovos que inclui um módulo de aquecimento configurado para expor uma célula de ar em cada ovo do lote de ovos a um fluxo de radiação. O aparelho também inclui um módulo de imageamento com uma câmera térmica configurada para capturar imagens térmicas do lote de ovos quando os ovos não são expostos ao fluxo de radiação. O aparelho inclui ainda um módulo analisador configurado para detectar a presença de uma zona aquecida na célula de ar de cada ovo a partir das imagens térmicas e identificar ovos invertidos com base na presença da zona aquecida. Um método para identificar ovos invertidos de um lote de ovos inclui aquecer o lote de ovos com uma fonte de radiação, como uma fonte de infravermelho, de modo a gerar uma zona quente dentro de uma célula de ar de cada ovo sem aquecer significativamente o restante dos ovos. Imagens térmicas dos ovos são capturadas enquanto os ovos não são expostos à fonte de radiação, analisadas para detectar a presença da zona quente e para identificar os ovos invertidos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido se refere ao provisório US 62/292.554, depositado em 8 de fevereiro de 2016, intitulado “APPARATUS AND METHOD TO DETECT UPSIDE DOWN EGGS”, cujo conteúdo é incorporado por referência.

ANTECEDENTES CAMPO DA DESCRIÇÃO

[0002] A presente descrição se refere geralmente a processamento de ovos e, mais especificamente, a um aparelho e método para detectar ovos invertidos.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0003] Na indústria avícola e especialmente em incubadoras, os ovos que precisam ser tratados são colocados em bandejas equipadas com células. Os ovos são convencionalmente dispostos nas células da bandeja na posição vertical, isto é, a célula de ar presente no ovo está voltada para cima. A maioria dos processamentos de ovos, por exemplo, incubação, chocagem e injeção in ovo, é projetada para ser realizada em ovos colocados na posição vertical.

[0004] Por exemplo, em injeções in ovo, várias substâncias, tais como vacinas ou nutrientes, são convencionalmente injetadas no ovo através de uma perfuração da agulha através da casca, da célula de ar e distribuindo as substâncias dentro do âmnio. Tais técnicas de injeção são tipicamente empregadas na indústria avícola comercial para diminuir as taxas de mortalidade pós-nascimento ou aumentar as taxas de crescimento de aves chocadas.

[0005] Se uma injeção in ovo for realizada em um ovo invertido, o embrião e a gema, em vez da célula de ar, podem ser perfurados pela agulha, o que pode danificar ou matar o embrião.

[0006] Infelizmente, devido à forma do ovo, pode ser difícil determinar se um ovo está na posição vertical. Para remediar este problema, foram descritos vários aparelhos convencionais.

[0007] Estes aparelhos convencionais utilizam a técnica de miragem para determinar a posição da célula de ar no interior do ovo e, consequentemente, detectar se o ovo está em uma posição invertida. A técnica de miragem usa uma fonte de luz brilhante por trás do ovo para mostrar detalhes através da casca, e notadamente a posição da célula de ar. Essa técnica é assim chamada porque as fontes originais de luz usadas eram velas.

[0008] A maioria destes aparelhos convencionais inclui uma pluralidade de fotodetectores e uma pluralidade de fotoemissores configurados para serem posicionados em lados opostos de cada ovo contido em uma bandeja. Um feixe de luz é emitido de cada fotodetector e o fotodetector correspondente monitora a intensidade da refração do feixe de luz através do ovo para detectar a localização da célula de ar.

[0009] Embora tais aparelhos convencionais tenham obtido sucesso na detecção de ovos na posição invertida, eles têm numerosas deficiências. Devido aos seus desenhos complexos que dependem de numerosos fotoemissores e fotodetectores correspondentes, estes aparelhos são propensos a falhas e/ou detecções imprecisas e podem atrasar o processo. Por exemplo, o desalinhamento entre os ovos e a pluralidade de emissores e detectores pode fornecer resultados imprecisos. Além disso, a pluralidade de fotoemissores e fotodetectores correspondentes é frequentemente organizada de modo que todos os ovos dentro da bandeja não possam ser processados em uma única etapa, mas sim linha por linha, o que reduz a rapidez da detecção.

[00010] Assim, um aparelho e método capaz de detectar com precisão e rapidez ovos invertidos são desejados.

SUMÁRIO

[00011] Consequentemente, um objetivo da presente descrição é proporcionar um aparelho e um método para detectar ovos invertidos que superem ou mitiguem pelo menos algumas das limitações acima mencionadas.

[00012] O aparelho e o método da presente descrição abordam as limitações de precisão e rapidez, explorando a baixa inércia térmica da célula de ar presente no ovo em comparação com os outros constituintes do ovo.

[00013] O aparelho e o método propostos são configurados para expor um lote de ovos a um fluxo de calor personalizado de tal modo que apenas a temperatura no interior das células de ar dos ovos é substancialmente aumentada enquanto a temperatura no interior das outras partes dos ovos permanece substancialmente inalterada. Esse fluxo de calor adaptado pode ser transmitido através da luz infravermelha de ondas curtas produzida por um módulo de aquecimento com lâmpadas de revestimento infravermelho (IRC) que expõem os ovos.

[00014] Além disso, através do processamento de imagem térmica, o aparelho e o método permitem detectar eficientemente em qual parte do ovo (por exemplo, a parte superior ou inferior) está localizado o substancial aumento de temperatura e, consequentemente, detectar que o ovo está em uma posição invertida.

[00015] Um exemplo ilustrativo não limitativo é direcionado a um aparelho para detectar ovos invertidos, o aparelho incluindo um módulo de aquecimento compreendendo uma fonte de luz infravermelha configurada para expor o lote de ovos a uma luz infravermelha e criar uma zona quente em uma célula de ar de cada ovo. O aparelho inclui ainda um módulo de imageamento com uma câmera térmica configurada para capturar imagens térmicas do lote de ovos. O aparelho também inclui um módulo analisador configurado para detectar a presença da zona quente na célula de ar de cada ovo a partir das imagens térmicas e identificar a orientação de cada ovo no lote de ovos. O aparelho também pode incluir um sistema transportador para mover os ovos da fonte de luz infravermelha para a câmera térmica. O transportador pode parar os ovos na fonte de luz infravermelha e/ou na câmera térmica; ou alternativamente, o transportador pode manter os ovos em movimento durante o aquecimento dos ovos e seu imageamento a fim de otimizar a taxa de processamento dos ovos.

[00016] Outro exemplo ilustrativo não limitativo é dirigido a um método para identificar ovos invertidos de um lote de ovos. O método inclui aquecer o lote de ovos com uma fonte de radiação, tal como, por exemplo, uma lâmpada de luz infravermelha de onda curta. O método também inclui gerar uma zona quente dentro de uma célula de ar de cada ovo através da fonte de radiação. Em uma modalidade preferida, os outros constituintes dos ovos não são significativamente aquecidos pela lâmpada de luz infravermelha. O aquecimento do lote de ovos com a fonte de radiação pode então ser interrompido, por exemplo, afastando os ovos da fonte de radiação. O método também inclui a captura de imagens térmicas do lote de ovos com uma câmera térmica enquanto o aquecimento do lote de ovos é interrompido, por exemplo, enquanto os ovos estão se afastando da fonte de radiação e se movendo acima da câmera térmica. As imagens térmicas são então analisadas para detectar a presença da zona quente; e os ovos invertidos são detectados.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS

[00017] Para identificar facilmente a discussão de qualquer elemento ou ato em particular, o dígito ou os dígitos mais significativos em um número de referência referem-se ao número da figura em que esse elemento é introduzido pela primeira vez.

[00018] A Figura 1 é uma vista em corte de um aparelho para detectar ovos invertidos a partir de um lote de ovos contidos em uma bandeja, de acordo com certos aspectos da descrição;

[00019] a Figura 2 é uma vista em corte do módulo de aquecimento do aparelho para detectar os ovos invertidos a partir do lote de ovos contidos na bandeia, de acordo com certos aspectos da descrição;

[00020] a Figura 3 é uma vista em corte do módulo de imageamento do aparelho para detectar os ovos invertidos a partir do lote de ovos contidos na bandeja, de acordo com certos aspectos da descrição;

[00021] a Figura 4 é um fluxograma de um método para detectar os ovos invertidos a partir do lote de ovos contidos na bandeja, de acordo com certos aspectos da descrição; e

[00022] a Figura 5 é uma vista esquemática de um diagrama de hardware de um módulo analisador do módulo de imageamento, de acordo com certos aspectos da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00023] Todos os sistemas, materiais, métodos e exemplos aqui discutidos são apenas ilustrativos e não pretendem ser limitativos.

[00024] Nas figuras, os numerais de referência semelhantes designam partes idênticas ou correspondentes ao longo das várias vistas. Além disso, como aqui utilizado, as palavras "um", "uma" e semelhantes incluem um significado de "um ou mais", salvo indicação em contrário. Os desenhos são geralmente desenhados fora de escala, a menos que especificado de outra forma, ou ilustrando estruturas esquemáticas ou fluxogramas.

[00025] A Figura 1 é uma vista em corte de um aparelho 1000 para detectar um ovo invertido 100d a partir de um lote de ovos 100 contidos em uma bandeja 110, de acordo com certos aspectos da descrição.

[00026] A bandeja 110 contendo o lote de ovos 100 inclui uma pluralidade de células 112, em que cada célula da pluralidade de células 112 é concebida para conter um ovo 100. Cada célula 112 é caracterizada por uma primeira abertura 112a e uma segunda abertura 112b. A primeira abertura 112a expõe uma primeira extremidade 104a do ovo 100 em uma direção ascendente, enquanto a segunda abertura 112b expõe uma segunda extremidade 104b do ovo 100 em uma direção descendente.

[00027] Cada ovo 100 inclui uma célula de ar 102 que pode estar localizada na primeira extremidade 104a ou na segunda extremidade 104b. Quando a célula de ar 102 está localizada na primeira extremidade 104a, o ovo 100 está na posição vertical, como ilustrado na Figura 1 pelo ovo 100u. Quando a célula de ar 102 está localizada na segunda extremidade 104b, o ovo 100 está na posição invertida, como ilustrado na Figura 1 pelo ovo 100d.

[00028] O aparelho 1000 inclui um sistema de transportador 1400, um módulo de aquecimento 1100, um módulo de imageamento 1200, e um módulo analisador 1300 para executar o processamento de imagem térmica.

[00029] O sistema transportador 1400 transporta a bandeja 110 contendo o lote de ovos 100 ao longo de um trajeto de transporte que passa através do topo do módulo de aquecimento 1100 e do topo do módulo de imageamento 1200.

[00030] O módulo de aquecimento 1100 é configurado e operado para fornecer um aumento de temperatura detectável da célula de ar 102 enquanto os aumentos de temperatura de outras partes do ovo 100, por exemplo, âmnio, gema, embrião e alantoide são significativamente menores ou até mesmo insignificantes

[00031] Tal diferença nos comportamentos térmicos é possível devido a uma importante diferença de inércia térmica entre a célula de ar 102 e as outras partes do ovo 100.

[00032] O módulo de aquecimento 1100 expõe o lote de ovos 100 com um fluxo de calor rápido e pontual para gerar uma zona quente geralmente confinada à célula de ar 102 de cada ovo 100 e detectável pelo método de imageamento 1200. Para gerar uma zona quente dentro da célula de ar 102, os parâmetros do fluxo de calor, tais como um período de exposição e uma temperatura de exposição, podem ser ajustados. Por exemplo, a temperatura de exposição pode estar em torno de 60°C e o tempo de exposição pode estar entre 1 e 9 segundos.

[00033] O sistema transportador 1400 desloca o lote de ovos 100 do módulo de aquecimento 1100 para o módulo de imageamento 1200 onde as imagens térmicas do lote de ovos 100, após exposições ao calor, são capturadas por pelo menos uma câmera térmica 1210 do módulo de imageamento 1200.

[00034] Um módulo analisador 1300, que pode ser colocado dentro de um armário elétrico próximo ao imageamento 1200, recebe e executa instruções de software para analisar as imagens térmicas e detectar os ovos invertidos 100d no lote de ovos 100. Em uma modalidade não limitativa, uma ou mais tampas 1160 podem ser colocadas acima dos ovos. A(s) tampa(s) 1160 pode(m) ser configurada(s) para reduzir a perda de calor durante a etapa de aquecimento e/ou durante a etapa de imageamento.

[00035] A Figura 2 é uma vista em corte do módulo de aquecimento 1100 do aparelho 1000, de acordo com certos aspectos da descrição.

[00036] Em uma modalidade não limitativa, o módulo de aquecimento 1100 inclui uma ou mais luzes 1110, refletores 1120, uma tela 1130, um sistema de resfriamento 1140 e uma estrutura de suporte 1150.

[00037] As lâmpadas 1110 e os refletores 1120 são configurados para projetar luz infravermelha de ondas curtas no lote de ovos 100.

[00038] As lâmpadas 1110 e os refletores 1120 podem se estender ao longo ou através de uma direção longitudinal da bandeja 110. A orientação e o número de lâmpadas dependem do tamanho e outras propriedades da bandeja, da velocidade da bandeja, dos tipos de ovos, etc. Em uma modalidade não limitativa, um par de lâmpadas é orientado ao longo da direção de movimento.

[00039] As lâmpadas 1110 podem ser lâmpadas de revestimento de infravermelho (IRC) que emitem ondas infravermelhas com um comprimento de largura entre 0,76 a 2,00 μm para fornecer uma potência máxima em um período mínimo de exposição, por exemplo, 1 segundo. Por exemplo, as lâmpadas podem incluir uma ou mais lâmpadas de halogênio infravermelhas comercialmente disponíveis de 1.000W.

[00040] Além disso, as lâmpadas 1110 podem ser colocadas a uma distância de exposição D1 da bandeja 110 para adaptar o fluxo de calor recebido pelo lote de ovos 100. A distância de exposição D1 pode ser ajustada dependendo de diferentes fatores, por exemplo, tipo de bandeja 110, velocidade da bandeja 110 no sistema transportador 1400, número de ovos, número de lâmpadas, tamanhos dos ovos e/ou temperatura ambiente. Por exemplo, a distância de exposição D1 pode variar de 60 mm a 200 mm para um par de lâmpadas 1110 com uma potência nominal da lâmpada entre 500W e 5.000W.

[00041] Os refletores 1120 são colocados abaixo das lâmpadas 1110 para limitar o desperdício de calor e para direcionar a luz infravermelha de ondas curtas para o lote de ovos 100. Os refletores 1120 podem ser feitos de materiais refletores capazes de resistir a altas temperaturas, por exemplo, temperaturas acima de 60°C, tais como ligas de alumínio polidas.

[00042] A tela 1130 pode ser colocada entre as lâmpadas 1110 e o lote de ovos 100. A tela 1130 protege as lâmpadas 1110 contra detritos que podem cair do lote de ovos 100, por exemplo, penas e pedaços de cascas. A tela 1130 pode ser um painel de vidro projetado para permitir a passagem da luz infravermelha de ondas curtas, por exemplo, a tela 1130 pode ser feita de uma mistura de sílica e quartzo.

[00043] Além disso, a tela 1130 pode ser afixada de forma removível na estrutura de suporte 1150 para ser facilmente removida e limpa. Por exemplo, a tela 1130 pode ser inserida longitudinalmente e retirada através de um par de trilhos 1132. O par de trilhos 1132 pode ser colocado acima de pelo menos um par de lâmpadas 1110 e pode se estender longitudinalmente ao longo de um comprimento do módulo de aquecimento 1100.

[00044] O módulo de aquecimento 1100 pode também incluir um sistema de segurança que impeça o uso das lâmpadas 1110 quando a tela 1130 é removida do módulo de aquecimento 1100. Por exemplo, o sistema de segurança pode incluir um interruptor elétrico que corta a fonte de alimentação para as lâmpadas 1110 quando a tela 1130 é removida, e restabelece a fonte de alimentação para as lâmpadas 1110 quando a tela 1130 é inserida no módulo de aquecimento 1100.

[00045] O sistema de resfriamento 1140 pode ser configurado para estender a vida útil das lâmpadas 1110. O sistema de resfriamento 1140 pode contar com um ou mais ventiladores 1142 colocados abaixo do módulo de aquecimento 1100. Os ventiladores 1142 podem ser configurados para gerar uma circulação de ar a partir do topo das lâmpadas 1110 para o fundo do módulo de aquecimento 1100. A direção de cima para baixo da circulação de ar é implementada para evitar que o ar quente seja enviado para o lote de ovos 100 e/ou módulo de imageamento 1200 e produzir perturbações nas imagens térmicas do lote de ovos 100. Tal circulação de ar resfria as lâmpadas 1110 e os refletores 1120.

[00046] A estrutura de suporte 1150 pode ser um invólucro que suporta as lâmpadas 1110, os refletores 1120, a tela 1130 e o sistema de resfriamento 1140. A estrutura de suporte 1150 pode ser feita de materiais rígidos capazes de resistir a altas temperaturas, por exemplo, temperaturas acima de 60°C, tais como ligas de aço inoxidável.

[00047] A Figura 3 é uma vista em corte do módulo de imageamento 1200, de acordo com certos aspectos da descrição.

[00048] O módulo de imageamento 1200 inclui um invólucro 1220 contendo uma ou mais câmeras térmicas 1210 protegidas por um invólucro de câmera 1230. Por exemplo, a(s) câmera(s) térmica(s) pode(m) ser uma câmera de infravermelhos comercialmente disponível com uma resolução IR de 640 x 512 pixels com uma sensibilidade térmica inferior a 0,05°C a 30°C com uma precisão de 5% de leitura; um número F de 1,25 e um foco fixo.

[00049] O invólucro 1220 pode ser isolado termicamente do ambiente externo para evitar distúrbios térmicos que podem afetar as imagens térmicas do lote de ovos 100. O isolamento térmico do invólucro 1220 é configurado para atuar como uma barreira para perturbações térmicas externas, por exemplo, fluxo de ar, e para fornecer uma distribuição de temperatura substancialmente uniforme dentro do invólucro 1220 com pequenos vazamentos de temperatura. O alojamento 1220 pode ser feito de material rígido e isolante, tal como ligas de aço inoxidável isoladas.

[00050] O invólucro de câmera 1230 pode incluir uma janela de proteção 1232 suportada por uma pluralidade de painéis 1234 fixados juntos para formar um recinto e proteger a pelo menos uma câmera térmica 1210 contra elementos externos, como poeira e/ou umidade. A janela de proteção 1232 pode ser colocada no topo de uma lente 1236 da(s) câmera(s) térmica(s) 1210 e construída para não perturbar a qualidade das imagens térmicas captadas pela(s) câmera(s) térmica(s) 1210. Por exemplo, a janela de proteção 1232 pode ser construída a partir da janela de infravermelho da série Fluke CV. FLUKE® e tem dimensões correspondentes à lente 1236 da câmera térmica 1230.

[00051] A pluralidade de painéis 1234 que formam o invólucro de câmera 1230 pode ser feita de materiais condutores de calor, tais como alumínio e/ou aço inoxidável, permitindo facilitar a extração de calor da câmera 1210 e limitar a difusão de perturbações térmicas. Além disso, o invólucro de câmera 1230 pode também incluir um sistema de resfriamento da câmera que utiliza ar comprimido, água, ar ambiente forçado, dissipadores de calor ou a combinação destes.

[00052] O invólucro de câmera 1230 pode ser montado em um sistema de posicionamento multiaxial para ajustar a posição da câmera térmica 1210 e o campo de visão. O sistema de posicionamento multiaxial pode contar com sistemas de cremalheira e pinhão e/ou sistemas de bola e pega.

[00053] A câmera térmica 1210 pode ter uma faixa de temperatura do objeto suficientemente grande e sensibilidade térmica suficientemente alta para ser capaz de detectar a diferença de temperatura entre a célula de ar 102 e as outras partes do ovo 100, ou seja, detectar a zona quente gerada na célula de ar 102. Por exemplo, a câmera térmica 1210 pode ter uma faixa mínima de temperatura entre 0°C e 100°C e uma sensibilidade térmica em torno de 0,1°C, como o FLIR A35 da FLIR®.

[00054] Dependendo do tamanho da bandeja 110 e da taxa na qual a bandeja 110 passa no topo do módulo de imageamento 1200, a(s) câmera(s) térmica(s) 1210 pode(m) incluir até oito câmeras térmicas, embora sejam possíveis mais câmeras. Além disso, a distância de exposição D1 entre a câmera térmica 1210 e o lote de ovos 100 pode ser ajustada dependendo do número de câmeras térmicas utilizadas e do campo de visão de cada câmera térmica.

[00055] A Figura 4 é um fluxograma de um método para detectar um ovo invertido 100d, de acordo com certos aspectos da descrição. Em uma etapa S10, o sistema transportador 1400 coloca a bandeja 110 contendo o lote de ovos 100 no módulo de aquecimento 1100. Em uma etapa S20, o módulo de aquecimento 1100 expõe o lote de ovos 100 a um fluxo de calor pontual e rápido através de uma luz infravermelha de ondas curtas gerada pelas lâmpadas 1110. A luz infravermelha de ondas curtas atinge e aquece a segunda extremidade 104b de cada ovo 100. A exposição do lote de ovos 100 é realizada através de um fluxo de calor rápido e pontual para gerar uma zona quente geralmente confinada na célula de ar 102 de cada ovo 100. Para gerar uma zona quente dentro da célula de ar 102, os parâmetros do fluxo de calor, tais como o período de exposição e uma temperatura de exposição, podem ser ajustados.

[00056] O período de exposição predeterminado e outros parâmetros, tais como a distância de exposição D1, a potência nominal das lâmpadas 1110, e a taxa à qual a bandeja 110 passa no topo do módulo de aquecimento 1100, o número de ovos por hora a processar, são ajustados para gerar uma zona quente suficientemente quente para ser detectada a partir de imagens térmicas captadas pela câmera térmica 1210, mantendo as temperaturas das outras partes do ovo 100 substancialmente inalteradas.

[00057] Por exemplo, o período de exposição pode ser entre 1 e 9 segundos para pelo menos um par de lâmpadas 1110 fornecendo uma potência nominal entre 500W e 5.000W, por exemplo 1.000W, e sendo colocado do lote de ovos 100 a uma distância de exposição D1 entre 60 mm e 200 mm. De preferência, uma produção de energia ideal, ou seja, a potência nominal multiplicada pelo período de exposição, pode estar entre 400J e 5.000J, uma taxa de aumento de temperatura ideal, ou seja, razão entre o aumento de temperatura da zona quente e o período de exposição, pode ser entre 1°C/s e 15°C/s. Em uma modalidade não limitativa, o sistema pode processar os ovos a uma cadência de cerca de 30.000 ovos/h, utilizando uma velocidade de cerca de 23 cm/s, uma distância Dl de cerca de 60 mm e uma potência de 1.500W para cada um de um par de lâmpadas.

[00058] Em uma etapa S30, o sistema transportador 1400 deslocou a bandeja 110 contendo o lote de ovos 100 do topo do módulo de aquecimento 1100 para o topo do módulo de imageamento 1200.

[00059] Em uma etapa S40, a câmera térmica 1210 captura imagens térmicas do lote de ovos 100. As imagens térmicas captadas contêm a distribuição de temperatura na segunda extremidade 104b de cada ovo 100 que foi exposto à luz infravermelha de ondas curtas emitida na etapa S20, bem como uma parte exposta da bandeja 110.

[00060] Em uma modalidade preferida, as etapas S20 e S40 são realizadas sem parar o sistema transportador e enquanto a bandeja e os ovos estão em movimento. Em uma modalidade não limitativa, o sistema transportador pode ser ajustado para abrandar e/ou acelerar a bandeja de modo que a S20 e a S40 possam ser realizadas enquanto a bandeja se está se movendo a velocidades diferentes. O sistema transportador também pode ser ajustado para definir a velocidade da bandeja, dependendo da localização da bandeja.

[00061] Em uma etapa S50, ovos invertidos 100d são detectados por imageamento de imagens térmicas captadas na etapa S40, via instruções de software executadas por um processador 1302 do módulo analisador 1300.

[00062] A detecção de ovos invertidos 100d dentro do lote de ovos 100 é realizada determinando a presença ou ausência da zona quente em torno da segunda extremidade 104b de cada ovo 100.

[00063] Se a presença da zona quente à volta da segunda extremidade 104b for detectada, o processo conclui que a célula de ar 102 está localizada perto da segunda extremidade 1 04b e que o ovo 100 está em uma posição invertida, como ilustrado na Figura 1 pelo ovo 100d.

[00064] Caso contrário, se a ausência da zona quente em torno da segunda extremidade 104b for detectada, o processo conclui que a célula de ar 102 está localizada perto da primeira extremidade 104a, não da segunda extremidade 104b, e que o ovo 100 está na posição vertical, como ilustrado na Figura 1, pelo ovo 100u.

[00065] As instruções de software para a detecção da presença ou ausência da zona quente podem depender do uso de máscaras e/ou filtros para remover partes irrelevantes presentes nas imagens térmicas, por exemplo, partes expostas da bandeja 110 ou ruídos térmicos.

[00066] As instruções do software podem também depender do cálculo de um valor limite para a zona quente com base em medições estatísticas globais, por exemplo, variação de temperatura em todo o lote de ovos 100, e medições estatísticas locais, por exemplo, variação de temperatura para cada ovo.

[00067] Além disso, ferramentas de processamento de imagem, por exemplo, diferenças e variações de intensidade, detecção de bordas, segmentação de imagens, aprimoramento de imagem, redução de ruído, transformações geométricas ou registro de imagem, também podem ser usadas para detectar a presença de célula de ar 102 e medir outras características do ovo 100, tal como temperatura e tamanho da célula de ar 102.

[00068] Em uma modalidade preferida não limitativa, as etapas S10-S50 são realizadas antes da incubação dos ovos. Convencionalmente, logo após os ovos serem postos pelas galinhas, os ovos são colocados em uma câmera de resfriamento, onde a temperatura está entre 12° e 21° Celsius, a fim de parar ou atrasar seu desenvolvimento. Os ovos são posteriormente colocados em uma câmera de incubação onde a temperatura está entre 35° e 38° Celsius. O método de acordo com uma modalidade preferida não limitativa da presente invenção é realizado imediatamente antes da incubação dos ovos, isto é, o módulo de aquecimento 1100 e os módulos de imageamento 1200 são colocados entre a câmera de refrigeração e a câmara de incubação.

[00069] A Figura 5 uma vista esquemática de um diagrama de hardware do módulo de controle 1300 do aparelho 1000, de acordo com certos aspectos da descrição.

[00070] Como mostrado na Figura 5, os sistemas, operações e processos de acordo com esta descrição podem ser implementados usando o processador 1302 ou pelo menos um processador de aplicação específica (ASP). O processador 1302 pode utilizar um meio de armazenamento legível por computador, tal como uma memória 1304 (por exemplo, ROM, EPROM, EEPROM, memória flash, memória estática, DRAM, SDRAM e seus equivalentes), configurada para controlar o processador 1302 para executar e/ou controlar os sistemas, operações e processos desta descrição. Além disso, a memória 1304 pode ser utilizada para armazenar as imagens térmicas do lote de ovos 100 tiradas pela câmera térmica 1210. Outros meios de armazenamento podem ser controlados através de um controlador, tal como um controlador de disco 1306, que pode controlar uma unidade de disco rígido 1308 ou uma unidade de disco óptico 1310.

[00071] O processador 1302 ou aspectos destes, em uma modalidade alternativa, pode incluir ou incluir exclusivamente um dispositivo lógico para aumentar ou implementar totalmente esta descrição. Tal dispositivo lógico inclui, mas não está limitado a, um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), uma matriz de portas programável no campo (FPGA), uma matriz genérica de lógica (GAL) e seus equivalentes. O processador 1302 pode ser um dispositivo separado ou um mecanismo de processamento único. Além disso, esta descrição pode beneficiar de capacidades de processamento paralelo de um processador multitubular. Em um outro aspecto, os resultados do processamento de acordo com esta descrição podem ser exibidos através de um controlador de exibição 1312 para um monitor 1314 que pode ser periférico ou parte do módulo de controle 1300. O monitor 1314 pode ser utilizado para exibir imagens térmicas do lote de ovos 100 tiradas pela câmera térmica 1210, como ilustrado na Figura 1. Além disso, o monitor 1314 pode ser fornecido com uma interface sensível ao toque para uma interface de comando/instrução. O controlador de exibição 1312 também pode incluir pelo menos uma unidade de processamento gráfico para melhorar a eficiência computacional. Além disso, o módulo de controle 1300 pode incluir uma interface 1316 de entrada/saída (I/O), fornecida para entrada de dados do sensor dos sensores 1318 e para a saída de ordens para os atuadores 1322. Os sensores 1318 e os atuadores são ilustrativos de qualquer um dos sensores e atuadores descritos nesta descrição, tal como a câmera térmica 1210.

[00072] Além disso, outros dispositivos de entrada podem ser conectados à interface de I/O 1316 como periféricos ou como parte do módulo de controle 1300. Por exemplo, um teclado ou um dispositivo apontador, tal como um camundongo 1320, pode controlar parâmetros dos vários processos e algoritmos desta descrição e pode ser ligado à interface de I/O 1316 para fornecer funcionalidade adicional e opções de configuração, ou para controlar características de exibição. Os atuadores 1322 que podem ser incorporados em qualquer dos elementos dos aparelhos automáticos descritos nesta descrição podem também ser ligados à interface de I/O 1316. Os componentes de hardware acima mencionados podem ser acoplados à rede 1324 através de uma interface de rede 1326 para a transmissão ou recepção de dados, incluindo parâmetros controláveis. Um barramento 1328 central pode ser fornecido para conectar os componentes de hardware mencionados acima, e fornecer pelo menos um trajeto para a comunicação digital entre eles.

[00073] A discussão precedente descreve e descreve modalidades meramente exemplificativas de um objeto da presente descrição. Como será entendido pelos versados na técnica, um objeto da presente descrição pode ser concretizado em outras formas específicas sem se afastar do espírito ou das suas características essenciais. Consequentemente, a presente descrição pretende ser ilustrativa, mas não limitativa do escopo de um objeto da presente descrição, bem como das reivindicações.

[00074] Numerosas modificações e variações na presente invenção são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Portanto, deve-se entender que dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada de um modo diferente do que especificamente descrito aqui.

Claims

1. Aparelho para identificar uma orientação de cada ovo de um lote de ovos (100), caracterizado pelo fato de que: cada ovo do lote está em uma posição fixa definindo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade do ovo, cada ovo tendo uma célula de ar (102) que está localizada na primeira extremidade ou na segunda extremidade, a localização da célula de ar (102) em uma das a primeira extremidade ou a segunda extremidade definindo uma posição invertida do ovo, o aparelho compreendendo: um módulo de aquecimento (1100) que compreende uma fonte de luz infravermelha configurada para expor o lote de ovos (100) a uma luz infravermelha e criar uma zona quente na célula de ar (102) de qualquer ovo invertido, a fonte de luz infravermelha compreendendo uma lâmpada infravermelha revestida que emite luz infravermelha de ondas curtas; um módulo de imageamento (1200) com uma câmera térmica (1210) configurada para capturar imagens térmicas do lote de ovos (100); e um módulo analisador (1300) configurado para detectar presença da zona quente na célula de ar (102) de qualquer ovo invertido a partir das imagens térmicas e identificar a orientação de cada ovo no lote de ovos (100).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz infravermelha compreende um refletor configurado para limitar o desperdício de calor e para direcionar a luz infravermelha de ondas curtas para o lote de ovos (100).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de exposição está entre 1 e 9 segundos e a distância de exposição está entre 60 mm e 200 mm.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de aquecimento (1100) compreende ainda uma tela (1130) configurada para proteger a fonte de luz infravermelha dos detritos do lote de ovos (100).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a tela (1130) é transparente para infravermelho.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a tela (1130) é feita de uma mistura de sílica e quartzo.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de aquecimento (1100) compreende ainda um sistema de resfriamento configurado para resfriar a fonte de luz infravermelha.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de resfriamento compreende um ventilador (1142) configurado para extrair ar da fonte de luz infravermelha e para longe do lote de ovos (100) e do módulo de imageamento (1200).

9. Aparelho para identificação de ovos invertidos de um lote de ovos (100), caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de aquecimento (1100) configurado para expor uma célula de ar (102) em cada ovo do lote de ovos (100) a um fluxo de radiação, o módulo de aquecimento (1100) que compreende uma lâmpada revestida de infravermelho que emite luz infravermelha de ondas curtas, um módulo de imageamento (1200) com uma câmera térmica (1210) configurada para capturar imagens térmicas do lote de ovos (100) quando os ovos não estão expostos ao fluxo de radiação; e um módulo analisador (1300) configurado para detectar presença de uma zona aquecida na célula de ar (102) de qualquer ovo invertido a partir das imagens térmicas e identificar ovos invertidos com base na presença da zona aquecida.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de imageamento (1200) compreende ainda um invólucro isolado para limitar a perda de calor entre o lote de ovos (100) e a câmera térmica (1210).

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a câmera térmica (1210) é incluída em um invólucro de câmera (1230) configurado para proteger a câmera térmica (1210) de elementos externos.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o invólucro de câmera (1230) é feito de materiais condutores de calor para extrair calor da câmera térmica (1210).

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o invólucro de câmera (1230) inclui um sistema de resfriamento.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo analisador (1300) está configurado para executar medições estatísticas globais e locais nas imagens térmicas para detectar a zona quente.

15. Método para identificar ovos invertidos de um lote de ovos (100), caracterizado pelo fato de que compreende: aquecer o lote de ovos (100) com uma fonte de radiação, o módulo de aquecimento (1100) que compreende uma lâmpada revestida de infravermelho que emite luz infravermelha de ondas curtas, gerar uma zona quente dentro de uma célula de ar (102) de qualquer ovo invertido através da fonte de radiação; parar o aquecimento do lote de ovos (100) com a fonte de radiação; capturar imagens térmicas do lote de ovos (100) com uma câmera térmica (1210) enquanto o aquecimento do lote de ovos (100) é interrompido; analisar as imagens térmicas para detectar presença da zona quente; e identificar os ovos invertidos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o aquecimento do lote de ovos (100) compreende emitir uma luz infravermelha no lote de ovos (100) durante um período de exposição, a uma potência nominal e a uma distância de exposição.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o período de exposição está entre 1 e 9 segundos, a potência nominal entre 1.000w e 5.000w, e a distância de exposição está entre 60mm e 200mm.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a geração da zona de calor é realizada de forma a não aquecer significativamente o resto de cada ovo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a interrupção do aquecimento é realizada movendo os ovos para longe da fonte de radiação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o aquecimento, a geração e a captura são executados enquanto se deslocam os ovos com um sistema transportador configurado para mover os ovos a partir de um local onde os ovos são expostos à fonte de radiação a outro local onde os s ovos são expostos à câmera térmica (1210).

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o aquecimento, a geração e a captura são realizados antes da incubação dos ovos.