BR112020022154A2 - sistema e método para determinar a área de superfície corporal animal e subsequentemente determinar o estado de saúde animal - Google Patents

sistema e método para determinar a área de superfície corporal animal e subsequentemente determinar o estado de saúde animal Download PDF

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Abstract

A invenção inclui um sistema para determinar a área de superfície corporal (BSA) ou o volume de um animal que pode ser usado para determinar o estado de saúde do animal. O sistema tem uma pluralidade de dispositivos de medição integrados, como sensores de radar ou infravermelhos. Os dispositivos de medição são montados em um espaço confinado. Uma pluralidade de medições é tomada ao longo de seções ou fatias orientadas verticalmente do animal conforme o animal passa pelo espaço confinado. As medições são combinadas e convertidas numericamente para BSA ou estimativas de volume. O estado de saúde pode ser derivado como uma relação direta com BSA ou volume, ou mudanças em BSA ou volume durante um período de tempo selecionado.

Description

“SISTEMA E MÉTODO PARA DETERMINAR A ÁREA DE SUPERFÍCIE CORPORAL ANIMAL E SUBSEQUENTEMENTE DETERMINAR O ESTADO DE SAÚDE ANIMAL” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. No. 62/665.820, depositado em 2 de maio de 2018, que é incorporado neste documento em sua totalidade por referência.
CAMPO DE INVENÇÃO
[002] A invenção refere-se à determinação de parâmetros medidos para animais, tais como gado e, mais particularmente, a um sistema e método que mede de forma confiável a área ou volume de superfície corporal em que a área ou volume de superfície corporal medido é usado para determinar diretamente um estado de saúde do animal.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] É conhecida a medição de gado e outros animais de pecuária para determinar quando um animal particular está pronto para a colheita. Juntamente com o peso, algumas referências da técnica anterior divulgam métodos de medição de gado para determinar as características ideais do animal antes da colheita.
[004] Uma referência que divulga um sistema e método para medição de gado é a Patente US 6.625.302. A referência aborda especificamente um sistema para calcular uma ou mais dimensões de um animal. O sistema compreende pelo menos três pontos de referência fiduciais, cada um com diferentes coordenadas X, Y e Z em um espaço tridimensional. Pelo menos dois sensores são usados para obter medições dimensionais dos pontos de referência fiducial e do animal a partir de pelo menos dois campos de visão diferentes. Em uma modalidade, os pelo menos dois campos de visão diferentes são pelo menos uma vista lateral e uma vista superior. O sistema também compreende um sistema de processamento configurado para receber as medições dimensionais dos pelo menos dois sensores e calcular uma ou mais dimensões do animal, relacionando as posições das características do animal a localizações conhecidas dos pontos de referência fiduciais. O sistema também pode criar e medir uma imagem tridimensional do animal.
[005] Outra referência que divulga um método de medição de um animal é a Patente US 5.673.647. A referência ensina um método e sistema automatizado para fornecer identificação eletrônica de animais individuais, medição e gerenciamento baseado em valor de gado em um grande confinamento de gado. Um sistema de computador é integrado com identificação automática individual de animais, vários sistemas de medição e remedição com entrada automática de dados, e um sistema de manuseio e seleção de gado. Os animais são identificados individualmente e medidos por peso e dimensões externas. As características do tecido interno do corpo também são analisadas. As informações de peso, dimensões e tecido corporal são usadas com outras características fisiológicas do animal e dados históricos para calcular vários parâmetros, incluindo um peso ideal de abate, um ponto final econômico, e uma data de comercialização para envio a uma instalação de embalagem. Após a medição, os animais individuais são classificados por direção do computador em resposta aos cálculos das medições. O sistema de computador também calcula a partir de dados de animal individual e outros dados, a parcela pro rata de cada animal na ingestão total de ração para o grupo de ração do animal alimentado. O sistema de computador armazena medição de animal individual, dados de desempenho e localização, que são usados pelo gerenciamento para selecionar animais para envio do confinamento de gado para abate no momento ideal. Após o envio de um animal para uma instalação de abate, sua identificação no sistema de computador é usada para correlacionar as características físicas do animal vivo e os dados de desempenho com os dados de características de carcaça medidos e avaliados obtidos durante o processo de abate. Um banco de dados pode ser construído para identificar e medir com mais precisão as características baseadas em valor em animais subsequentes produzidos e alimentados para uma seleção mais eficaz baseada em valor e gerenciamento dos animais.
[006] As Patentes US Nos. 7.214.128 e 7.399.220 divulgam métodos para medir as características físicas de animais de pecuária, como gado e porcos. O aparelho da invenção inclui uma pluralidade de câmeras estrategicamente posicionadas que são usadas para obter dados relativos a medições volumétricas, curvilíneas (superfície) e lineares de animais de pecuária, como gado e porcos e suas carcaças completas. De acordo com o método da invenção, os dados são analisados para fornecer informações que auxiliam substancialmente o produtor comercial de animais de pecuária na produção de um produto final de alta qualidade para o consumidor, enquanto adiciona lucratividade ao empreendimento.
[007] A Patente US No. 5.483.441 divulga um método para avaliar um animal para determinar características ou traços, especificamente, um sistema de gravação de imagem usado para obter medições físicas de um animal. Um animal é avaliado à medida que se move pelas primeira e segunda cenas que correspondem a diferentes primeiro e segundo campos de visão. As imagens são adquiridas a partir da avaliação da primeira cena em um tempo selecionado e uma segunda representação de imagem de avaliação de cena de uma imagem da segunda cena substancialmente no mesmo tempo selecionado. Cada representação de imagem de avaliação de cena inclui porções que correspondem a uma porção de imagem de animal e uma porção de imagem restante que é definida excluindo a respectiva porção de imagem de animal. Depois de adquirir as primeira e segunda representações de imagem de avaliação de cena, a invenção constrói as primeira e segunda representações de segregação de imagem de avaliação correspondentes. As primeira e segunda representações de segregação de imagem de avaliação segregam porções que correspondem a pelo menos uma parte das primeira e segunda porções de imagem de animal de imagem de cena a partir de porções que correspondem às primeira e segunda porções de imagem restantes de imagem de cena. Com as primeira e segunda representações de segregação de imagem definidas, uma pluralidade de parâmetros selecionados é verificada. A pluralidade de parâmetros selecionados forma indícios de animais selecionados que são usados para avaliar o animal.
[008] Apesar do número de referências que divulgam a tomada de medições de gado para determinar quando um animal pode atingir um tamanho e peso ideais para a colheita, nenhuma das técnicas anteriores relaciona diretamente a área de superfície corporal (BSA) ou volume de um animal com um estado de saúde do animal.
[009] Considerando a importância de determinar a saúde de um animal durante seu ciclo de crescimento antes da colheita, é uma melhoria em relação às tecnologias existentes ser capaz de medir com precisão a BSA ou volume de um animal e, então, determinar se há riscos à saúde associar com BSA anormal ou fora do intervalo, ou medições de volume. É também uma melhoria em relação à técnica anterior ser capaz de determinar a saúde animal sob uma análise de BSA ou de volume e não ter que se basear em medições padrão existentes, tal como peso ou temperatura corporal. Esses parâmetros medidos padrão, tais como temperatura e peso, podem não ser os melhores indicadores de saúde em algumas circunstâncias. Conforme estabelecido abaixo, a invenção fornece ambos esses aprimoramentos juntamente com outras vantagens que serão evidentes a partir de uma revisão da descrição da invenção e das figuras que a acompanham.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[010] A invenção em uma primeira modalidade se refere à determinação da BSA ou volume de um animal e, mais particularmente, a um sistema e método que mede de forma confiável a área ou volume de superfície corporal para, em última análise, determinar o estado de saúde de um animal. Doravante, o termo "BSA" também deve ser interpretado como incluindo o volume, uma vez que o volume pode ser determinado diretamente a partir de um cálculo de BSA.
[011] Determinação de um estado de saúde de acordo com outras modalidades da invenção pode incluir uma medição BSA acoplada a uma medição de peso. De acordo com um aspecto da determinação do estado de saúde, isso pode ser alcançado determinando uma razão de BSA para peso em que os valores de razão correspondem diretamente a indicadores descritivos de estado de saúde.
[012] O sistema da invenção inclui uma pluralidade de dispositivos de medição eletrônicos ou sensores de medição que são capazes de medir com precisão distâncias curtas entre as partes de um animal sendo medido e pontos de referência onde as medições são tomadas. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, os dispositivos de medição podem incluir Dispositivos de sensor de radar coerente de pulso (PCR). Dispositivos de sensor de PCR podem ser fabricados totalmente integrados às antenas transmissoras e receptoras. Um dispositivo sensor de PCR emite uma onda ou feixe de radar pulsado e, em seguida, mede o tempo de voo e a magnitude das reflexões do objeto a que a distância está sendo medida. Um exemplo de um dispositivo sensor de PCR que pode ser usado na presente invenção é um radar de sensor de circuito integrado (IC) de radiofrequência (RF) de 60 GHz, 50-FCCSP (5.5x5.2), número de peça A111, fabricado pela Acconeer AB de Lund, Suécia. Existem muitas vantagens no uso de dispositivos de sensor de PCR na presente invenção. Dispositivos de sensor de PCR são capazes de medir a distância com precisão em milímetros e podem fornecer medições quase contínuas, diminuindo assim o tempo de amostragem entre as medições. As ondas de rádio não são afetadas pelas condições de iluminação ambiente ou ruído. Um dispositivo de radar PCR pode ser totalmente encapsulado dentro de um alojamento opaco, enquanto outros dispositivos de sensor podem exigir janelas para a passagem de feixes de medição emitidos e refletidos.
[013] Outro tipo de sistema de medição que pode ser usado na presente invenção inclui laser infravermelho (IR) integrado e dispositivos de medição de detector, cada um tendo um circuito de sensor, tal como um sensor VL53L0X feito pela ST Microsystems. O conjunto de circuitos de sensor dentro dos dispositivos de medição IR inclui uma fonte de emissão a laser IR, um sensor de IR ou elemento detector, um microcontrolador e um rádio opcional. O microcontrolador controla a operação do sensor/dispositivo de medição e se comunica com um controlador mestre do sistema que recebe e processa sinais de dados para cada um dos dispositivos de medição.
[014] Um protocolo de comunicação por rádio pode ser usado entre dispositivos de medição se um elemento sensor de um dispositivo de medição particular não estiver localizado próximo a um microcontrolador correspondente ou próximo a outros sensores. Uma configuração normal seria, portanto, adotar conexões com fio entre os dispositivos de medição e entre o conjunto de circuitos de sensor e emissores para cada dispositivo de medição.
[015] De acordo com uma configuração particular de medição IR na qual um sensor de medição IR é usado, um "cone" de medição de um laser IR emitido pode ser de aproximadamente 15° com um intervalo entre cerca de 0 a 2 metros. Este intervalo é adequado para fazer medições circunferencialmente ao redor de um animal conforme ele passa por uma largura típica de rampa.
[016] Deve ser entendido que os termos "sensores", "sensores de medição" ou "dispositivos de medição" usados a seguir, significam qualquer tipo de dispositivo de medição eletrônico que funciona para medir e registrar distâncias. Os dois exemplos referidos acima, nomeadamente sensores de radar PCR e sensores de IR, são apenas dois tipos de sensores de medição eletrônica que podem ser usados com a presente invenção. Portanto, a menos que definido de outra forma, esses termos devem ser amplamente interpretados para incluir todos os tipos de dispositivos eletrônicos de medição.
[017] Os dispositivos de medição são montados dentro de uma área confinada, como uma rampa para gado, para medir com precisão a circunferência ou periferia de um animal várias vezes à medida que o animal passa pela rampa. Os dispositivos de medição são preferivelmente montados dentro de um quadro de medição de proteção que é fixado ou faz parte da estrutura de rampa. O quadro pode incluir um par de postes verticais espaçados em que o espaçamento entre os postes define a rampa através da qual um animal passa para medição. No entanto, esta é apenas uma configuração exemplar para montagem dos dispositivos de medição e o quadro de medição pode ser disposto em qualquer orientação desejada que permite que os dispositivos de medição conduzam medições em torno de porções circunferenciais selecionadas de um animal.
[018] Medições são tomadas preferivelmente ao longo de um plano vertical ou "fatia" do animal que produz uma medição circunferencial precisa e repetível. Uma pluralidade de medições no plano vertical é tomada com distâncias conhecidas ou aproximadas que o animal viajou através da rampa durante um período de tempo conhecido. As medidas do plano vertical tomadas são então usadas em cálculos geométricos para determinar a área da superfície corporal do animal ou o volume do animal. Os pontos finais dianteiro e traseiro do animal podem, opcionalmente, ser medidos para determinar com precisão o comprimento do animal, bem como as medições da altura superior e da barriga inferior para determinar com precisão os limites superior e inferior dentro das medições do ponto de dados circunferenciais.
[019] Cada sensor está espaçado ao longo de uma altura vertical adjacente a um percurso ao longo do qual os animais passam. Por exemplo, se a rampa para gado possui os postes verticais espaçados, os postes servem para direcionar ou canalizar os animais através de um espaço confinado que possui os sensores montados proximamente. De preferência, os sensores operam em pares geométricos opostos para considerar o diferencial lateral ou movimento transversal do animal à medida que ele passa pela rampa. Os pares de sensores são controlados de modo que cada par de sensores seja lido ao mesmo tempo, o que permite que uma distância diferencial seja determinada em qualquer ponto no tempo entre os pares de sensores. Da mesma forma, os sensores podem ser posicionados nos pares geométricos opostos para medições verticais de modo que uma medição de altura precisa e de barriga inferior possam ser tomadas. O número de pares de sensores usados determinará o número de pontos de medição tomados. Quanto maior o número de pontos de medição tomados, mais precisa se torna a interpolação dos cálculos de BSA para o animal medido. De acordo com esta disposição dos sensores de medição, as distâncias medidas são, portanto, substancialmente perpendiculares à direção de deslocamento do animal quando ele passa pelos sensores de medição. Este arranjo perpendicular permite que uma série de “fatias” de medição vertical sejam tomadas ao longo de todo o comprimento do animal.
[020] Outros sensores, no entanto, podem ser usados na área de rampa, por exemplo, para detectar quando o animal chega e quando os quartos traseiros do animal passam. Um sensor de chegada pode ser programado para ligar os outros sensores com o objetivo de iniciar a pluralidade de medições no plano vertical a ser tomada conforme o animal se move através da rampa.
[021] Os sensores do sistema podem ser controlados independentemente uns dos outros, mas de preferência são controlados por um único controlador mestre que controla quando cada um dos sensores é ativado para fazer uma leitura. O controlador mestre combina dados de todas as medições do sensor e armazena os dados para uso posterior na determinação da BSA, volume e outras medições. O controlador mestre é capaz de se comunicar com outros elementos dentro de um sistema de comunicação. Portanto, o controlador mestre pode utilizar vários protocolos de rádio, incluindo Bluetooth, LoRa e protocolos de rádio de curto alcance. O controlador mestre também pode se comunicar com outros dispositivos de diagnósticos ou identificação independentes para determinar o estado de saúde animal e a identidade de um animal particular. Esses outros dispositivos podem incluir, por exemplo, estetoscópios digitais e leitores RFID que podem ser empregados em um ambiente como um pátio de alimentação.
[022] O controlador mestre pode ser um dispositivo de computação dedicado, ou as funções do controlador mestre podem ser manipuladas por um ou mais dispositivos de computação usados no local onde os sensores são instalados, como um confinamento de gado. No ambiente de um confinamento de gado, as funções do controlador mestre podem ser manipuladas, por exemplo, por um computador do lado da rampa que monitora e registra a ingestão de animais que chegam a um local de confinamento de gado, ou um computador principal dentro do confinamento de gado que manuseia outras operações de confinamento de gado.
[023] De acordo com um método da invenção, um animal entra em uma rampa ou outro tipo de área confinada na qual uma pluralidade de sensores de medição está localizada. Os sensores de medição são espaçados uns dos outros em uma orientação vertical. Cada um dos sensores emite uma onda/feixe que é orientada substancialmente perpendicular ao percurso de viagem de um animal que entra na rampa. Se dispositivos de sensor de PCR forem usados, cada um emite uma onda/feixe de RF, enquanto se sensores de IR forem usados, cada um emite uma rajada de luz IR. Conforme o animal passa pela rampa, uma pluralidade de medições é tomada ao longo dos planos verticais ou “fatias”. As medições são manipuladas matematicamente para determinar a BSA do animal. Cada porção do animal pode ser medida para incluir a cabeça, torso e parte traseira do animal, o que difere de muitos sistemas da técnica anterior em que muito menos medições são tomadas e, portanto, maiores suposições numéricas devem ser feitas para estimar uma BSA ou volume.
[024] A fim de rastrear o histórico de ganho ou perda de peso de um animal e outros indicadores de saúde animal, os sensores de medição podem ser localizados onde o animal come ou bebe, em uma base diária. Por exemplo, um quadro de medição com dois postes com pares opostos de sensores de medição montados neles pode ser localizado em qualquer local desejado onde o animal é encontrado, como próximo a um comedouro ou bebedouro. Além dos sensores de medição, um leitor RFID pode ser montado no quadro de medição de modo que, quando um animal passa, a etiqueta RFID do animal é lida e os dados de medição registrados pelos sensores são então diretamente associados ao animal. O quadro de medição pode ser complementado com cercas ou outras barreiras para canalizar ou direcionar o animal através do quadro de medição para que o animal tenha acesso ao bebedouro ou comedouro. Um portfólio histórico para cada animal pode ser criado no qual BSA incremental e peso podem ser rastreados. As diferenças nesses parâmetros medidos podem fornecer uma indicação precoce de deterioração da saúde, recuperação da saúde e outros estados de saúde. Particularmente em um ambiente de confinamento de gado, é vantajoso obter a detecção precoce de um animal doente.
[025] De acordo com outra modalidade preferida da invenção, inclui um sistema para determinar o estado de saúde de um animal medindo a BSA do animal e, em seguida, fazendo determinações diretas do estado de saúde. Mais especificamente, a BSA é usada dentro de um ou mais algoritmos para gerar uma indicação do estado de saúde de um animal de acordo com uma escala numérica ou descritiva que define o estado de saúde de um animal. Um algoritmo pode incluir uma razão de BSA para peso em que a BSA medida é dividida pelo peso e esta expressão corresponde a um estado de saúde predeterminado.
[026] A BSA é calculada automaticamente pela programação de software associado a um processador de computador da invenção. Um método particular de determinação de BSA pode incluir determinar a circunferência transversal de um animal medido através da obtenção de um ajuste de curva estimado para a "fatia" circunferencial medida em que o ajuste de curva é calculado de acordo com uma equação geométrica para uma forma geométrica selecionada, tal como um círculo ou elipse conforme estabelecido abaixo.
[027] De acordo com um exemplo em uma modalidade preferida da invenção, BSA pode ser calculada a partir de leituras de sensor registradas de acordo com o seguinte: Valores de sensor registrados fornecem pontos de dados em espaço tridimensional que podem ser definidos em um sistema de coordenadas tridimensional padrão (X, Y e Z). A dimensão de profundidade Z pode ser eliminada nos pontos de dados registrados, desde que as medições sejam tomadas em um espaço bidimensional de acordo com o protocolo de medição planar ou de “fatia”. Isso deixa as variáveis dimensionais restantes X e Y. A variável X é a distância medida por um sensor. A variável Y é a distância entre sensores adjacentes que estão espaçados uns dos outros, por exemplo, verticalmente ao longo de um membro do quadro de montagem. Esta distância vertical entre os sensores é uma distância fixa com base em um arranjo pré-selecionado dos sensores dentro do quadro de montagem. Uma expressão matemática é aplicada à pluralidade de distâncias X medida para ajustar as distâncias medidas em uma forma que se aproxima da forma circunferencial do animal. Uma forma que pode ser usada para aproximar a forma circunferencial de um animal é um círculo. A equação geral para um círculo, centrado em (a, b) com um raio r, é o conjunto de todos os pontos x e y tal que (x-a)2 + (y-b)2 = r. Círculos de tamanhos diferentes podem ser obtidos variando o raio r. De acordo com esta equação, x é a distância medida X e y é o espaçamento predeterminado Y entre sensores adjacentes.
Para um determinado círculo com um raio conhecido r e um ponto central conhecido, os cálculos são feitos sobre quão distante cada distância medida X é do círculo modelo que se aproxima daquela forma transversal do animal.
Adicionar as distâncias ao círculo modelo selecionado de cada distância medida X fornece o erro total para as distâncias medidas.
A programação no software da invenção gera automaticamente uma série de tamanhos de círculo de modo que as distâncias medidas X para uma "fatia" medida particular se ajustem melhor a um círculo modelo ideal que se aproxima da forma transversal do animal medido.
O círculo modelo ideal pode ser escolhido por aquele que tem o menor erro numérico total.
O volume ou BSA do animal medido pode então ser estimado a partir de uma pluralidade de círculos modelo ideais selecionada, cada qual é obtida a partir da pluralidade correspondente de distâncias X medidas conforme as medições são tomadas ao longo de um comprimento do animal que passa através do plano de medição entre os sensores.
Para determinar o volume de um animal, um cálculo simplificado é simplesmente as áreas da forma geométrica do modelo selecionado ou "fatia" (por exemplo, o círculo acima mencionado) multiplicadas pelas distâncias entre as formas geométricas selecionadas.
Essas distâncias são as distâncias incrementais ao longo do comprimento do animal, medidas na direção em que o animal se desloca através da área de medição do sensor.
Mais especificamente, por exemplo, se houvesse 20 “fatias” de área medidas, haveria 19 medidas de distância entre as “fatias”. Para estimar a BSA total (novamente assumindo que um ajuste de forma geométrica modelo foi usado), a BSA total seria a soma das áreas de superfície entre cada “fatia”. Uma estimativa da área de superfície de acordo com a invenção poderia ser, por exemplo, a equação da área de superfície de um cilindro, uma vez que os torsos de muitos animais são geralmente de forma cilíndrica.
A área da superfície de um cilindro pode ser expressa por: A = 2(π)(r)(h) + 2(π)(r)2 onde r é o raio e h é a altura.
A altura h é a distância entre as “fatias” e o raio r pode ser o raio médio entre os dois círculos modelo que limitam a medição da distância. Em outras palavras, a área de um cilindro de muitos cilindros que pode ser definida entre uma pluralidade de círculos modelo espaçada ou "fatias" é calculada pelo comprimento do cilindro (a altura h) e a média numérica dos raios dos dois círculos modelo ou “fatias” que limitam o cilindro. A soma de todas as áreas de superfície calculadas dos cilindros é a BSA calculada. Uma vantagem particular da invenção na determinação de BSA é o uso de sensores de radar PCR que permitem que medições múltiplas sejam tomadas em curtos períodos de tempo. A capacidade de amostragem rápida desses sensores de radar PCR permite, portanto, muitos cálculos de "fatias" que, por sua vez, aumentam a precisão do volume estimado ou BSA.
[028] Outra forma que pode ser usada para estimar a forma transversal de um animal é uma elipse. Para animais como gado, uma elipse pode fornecer uma estimativa melhor para o formato da seção transversal. A equação geral para uma elipse inclui uma coordenada de ponto central e valores de coordenada para os vértices do eixo maior e menor. Os pontos de vértice para um dos vértices de eixo podem ser definidos para corresponder ao espaçamento vertical conhecido e pré- determinado Y entre sensores adjacentes, mas uma variável adicional é necessária para ser ajustada para os dois pontos de coordenadas no outro eixo de vértice. O mesmo processo descrito com o ajuste de um círculo modelo ideal pode ser usado com uma forma de elipse para aproximar a forma transversal do animal medido. A programação no software da invenção gera automaticamente um número de tamanhos de elipse de modo que as distâncias medidas X para uma "fatia" medida em particular se ajustam melhor a um modelo de elipse ideal que se aproxima da forma transversal do animal medido. A área de superfície corporal do animal medido é novamente então obtida a partir da pluralidade de elipses modelo ideais selecionada, cada uma das quais é calculada com variáveis preenchidas a partir da pluralidade correspondente de distância X medida conforme o animal passa através do plano de medição entre os sensores.
[029] Deve ser entendido que a equação matemática particular selecionada para uma forma (por exemplo, um círculo ou elipse) pode ser calculada quantas vezes forem necessárias com variáveis selecionadas das distâncias X medidas para obter a precisão de estimativa desejada para uma forma transversal do animal. Por conseguinte, a programação do software pode ser configurada de modo que cálculos iterativos sejam executados para obter a precisão desejada para a forma selecionada com base nos dados de distância X medidos.
[030] O processo descrito acima para obter um melhor ajuste de curva correspondente à forma transversal de um animal medido pode ser usado mesmo se um ou mais dos sensores forem bloqueados por um objeto, como um poste. Um sensor que está bloqueado terá dados de medição lidos por um processador de computador da invenção que pode identificar o sensor particular como tendo dados com leituras de erro muito mais altas. O algoritmo selecionado para determinar a forma transversal pode eliminar os dados do sensor com valores de dados fora do intervalo, de modo que os cálculos de ajuste da curva possam fornecer um ajuste mais preciso correspondendo à forma transversal do animal medido. Contanto que a maioria dos sensores não seja bloqueada, o algoritmo pode fornecer uma estimativa precisa da área de superfície animal obtida a partir das formas transversais ajustadas.
[031] Considerando as características e atributos da invenção mencionados acima, em um aspecto, a invenção pode ser considerada um sistema para determinar um estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, compreendendo: uma pluralidade de sensores de medição para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma primeira saída associada com a BSA, a referida primeira saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições diferenciais e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal; fornecer critérios objetivos que definem vários estados de saúde de uma espécie animal selecionada e registrar tais critérios em um banco de dados do referido processador de computador; correlacionar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma BSA calculada com um estado de saúde correspondente de um animal cuja BSA foi calculada; e gerar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma segunda saída que descreve o estado de saúde correspondente.
[032] De acordo com outro aspecto da invenção, pode ser considerado um método para determinar um estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, compreendendo: fornecer uma pluralidade de sensores de medição para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; gerar uma primeira saída associada à BSA, a referida primeira saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições diferenciais e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal; fornecer critérios objetivos que definem vários estados de saúde de uma espécie animal selecionada e registrar tais critérios em um banco de dados do referido processador de computador; correlacionar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma BSA calculada com um estado de saúde correspondente de um animal cuja BSA foi calculada; e gerar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma segunda saída que descreve o estado de saúde correspondente.
[033] De acordo com outro aspecto da invenção, pode ser considerado um sistema para determinar a área de superfície corporal (BSA) de um animal, compreendendo: um quadro de medição; uma pluralidade de sensores de medição montada no quadro de medição e disposta em pares opostos para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma saída associada com a BSA, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições diferenciais e uma BSA calculada; e em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal.
[034] De acordo com outro aspecto da invenção, pode ser considerado um método de determinação da área de superfície corporal (BSA) de um animal, compreendendo: fornecer um quadro de medição; montar uma pluralidade de sensores de medição para o quadro de medição e dispostos em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; tomar e registrar uma pluralidade de medições do animal conforme o animal passa pelos suportes, as referidas medições sendo tomadas ao longo de um plano selecionado; processar as medições pelo processador do computador; gerar uma saída indicando a BSA do animal, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo medições diferenciais tomadas e uma BSA calculada; e em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal.
[035] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, pode ser considerado um sistema para determinar um estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, compreendendo: um quadro de medição; uma pluralidade de sensores de medição montada no quadro de medição e disposta em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma saída associada com a BSA estimada, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições diferenciais e uma BSA calculada, e em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA calculada do animal; critérios de saúde animal predeterminados armazenados no referido processador de computador para correlacionar a BSA calculada com um estado de saúde do animal; e em que o referido processador de computador atribui automaticamente um estado de saúde ao animal, considerando os critérios de saúde animal predeterminados e uma BSA calculada associada.
[036] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, pode ser considerado um método para determinar um estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, compreendendo: fornecer um quadro de medição; montar uma pluralidade de sensores no quadro de medição e dispostos em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; gerar uma saída associada com a BSA estimada, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições diferenciais e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA calculada do animal; fornecer critérios de saúde animal predeterminados armazenados no referido processador de computador para correlacionar a BSA calculada com um estado de saúde do animal; e atribuir automaticamente, pelo referido processador de computador, um estado de saúde ao animal, considerando os critérios de saúde animal predeterminados e uma BSA calculada associada.
[037] Recursos opcionais adicionais para qualquer um dos aspectos acima descritos da invenção podem adicionalmente incluir: em que o referido quadro de medição inclui um par de postes espaçados horizontalmente e a referida pluralidade de sensores de medição é montada nos referidos postes e espaçada verticalmente uma da outra; em que a referida pluralidade de sensores de medição é montada em pares opostos aos referidos postes, cada sensor de um par correspondente sendo configurado para medir uma distância para considerar o movimento lateral ou transversal do animal quando ele passa através do referido quadro de medição; em que a referida pluralidade de sensores de medição inclui pelo menos um de um dispositivo sensor de radar coerente de pulso (PCR) ou um dispositivo sensor de infravermelho (IR); em que os referidos planos correspondentes são orientados verticalmente e um comprimento medido de um animal é orientado horizontalmente; em que os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente perpendiculares a um comprimento medido de um animal; em que o referido pelo menos um algoritmo inclui cálculos matemáticos usando os referidos dados de medição.
[038] De acordo com outro aspecto da invenção, pode ser considerado um meio legível por computador não transitório contendo instruções executáveis por computador, que, quando executadas por um processador de computador, as instruções fazem com que o processador de computador execute um método para determinar a área de superfície corporal (BSA) de um animal, as instruções legíveis por computador compreendendo: instruções para receber e armazenar dados correspondentes aos dados de medição obtidos de uma pluralidade de sensores de medição que mede distâncias entre lados opostos de um animal para obter uma pluralidade de medições circunferenciais em torno do animal, as medições sendo em locais no animal que são espaçados longitudinalmente ao longo de um comprimento do animal, e em que as referidas medições circunferenciais são tomadas ao longo dos planos correspondentes onde os sensores estão localizados; instruções para executar pelo menos um algoritmo que fornece uma estimativa da BSA, em que as variáveis de entrada para o algoritmo incluem pelo menos a pluralidade de medições circunferenciais; e instruções para gerar uma saída do algoritmo executado, incluindo uma interface de usuário que fornece uma estimativa de uma BSA de pelo menos um animal que foi medido.
[039] Recursos opcionais adicionais deste aspecto da invenção, incluem; em que os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente perpendiculares a um eixo horizontal definido por uma direção de deslocamento do animal a ser medido; em que os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente ortogonais a uma direção de deslocamento do animal conforme o animal passa através de uma área de medição onde os sensores de medição tomam as medições; e ainda incluindo instruções para gerar uma saída, incluindo uma interface de usuário, que considera a BSA estimada para subsequentemente determinar e exibir na referida interface de usuário um estado de saúde do animal.
[040] Várias outros recursos e vantagens da invenção se tornarão evidentes a partir de uma revisão da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[041] A FIG.1 é uma interface de usuário em um sistema de processamento de dados que mostra uma vista conceitual de um sistema de medição do lado da rampa e um conjunto de medições tomadas ao longo de um plano vertical para determinar uma BSA do animal. A interface de usuário mostra outros dados associados a um determinado animal, incluindo outros parâmetros medidos do animal e registros históricos de animais relacionados; e
[042] A FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma rede de computador exemplar em que os sensores e o controlador mestre podem ser instalados para gerar saídas de usuário, incluindo interfaces de usuário e outras saídas tangíveis para uso por um usuário.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[043] A Fig. 1 é uma interface de usuário de amostra 100 associada ao processamento de dados no que se refere à coleta, registro e processamento de medições eletrônicas de um determinado animal. Mais especificamente, a porção central da Fig. 1 fornece uma representação visual de um animal 102 que está passando por um espaço confinado, como uma rampa, na qual uma pluralidade de dispositivos de medição (não mostrados) é montada dentro de um quadro de medição. O quadro de medição particular na Fig. 1 mostra dois postes verticais espaçados 104. Os postes/suportes verticais podem ser posicionados fora de uma rampa ou portão para gado existente, de modo que os animais não possam contatar fisicamente os dispositivos de medição ou hardware associado montado nos postes ou dentro deles. Embora postes espaçados verticais sejam mostrados como um quadro de medição de exemplo, deve ser entendido que o quadro de medição pode ser de qualquer forma e orientação particulares para conseguir a montagem de sensores de medição em posições para fazer as medições desejadas dos animais que estão passando.
[044] Os postes verticais 104 ilustrados são exemplares em forma, tamanho e orientação um ao outro e são mostrados para fins de ilustrar um exemplo de como os sensores podem ser dispostos em pares para medições diferenciais a serem tomadas ao longo de um plano vertical correspondente entre pares de sensores. As linhas tracejadas 106 representam os feixes ou ondas que são emitidos pelos sensores.
[045] O lado direito da Fig. 1 mostra uma representação esquemática dos postes verticais 104 com sensores de medição (não mostrados) montados dentro dos postes em que cada um emite o feixe de sensor de medição correspondente ou onda 106. As medições numéricas são tomadas em um ponto em momento em que os sensores operam simultaneamente para gerar feixe refletido ou sinais de onda que são então processados pelo conjunto de circuitos de sensor. Os sinais processados correspondem a medições numéricas para exibição ao usuário. Essas medições numéricas podem ser exibidas (não mostradas) nos campos de dados
108.
[046] Seis pares de feixes/ondas de sensores de medição são ilustrados em seis alturas verticais distintas ao longo dos lados laterais do animal. Embora apenas seis pares sejam mostrados, deve ser entendido que qualquer número desejado de pares de sensores pode ser usado para fornecer dados da forma mais otimizada para definir um plano vertical medido ou "fatia" do animal. Esta porção da Fig. 1 também mostra uma medição de altura 110 e barriga 112. A medição de altura pode ser confirmada e definida por uma emissão de medição (por exemplo, laser infravermelho ou radar) que não é detectada como um sinal refletido de volta para um sensor correspondente. Em outras palavras, a falta de um sinal refletido indica que não há nenhuma parte do animal que esteja presente no percurso da emissão e, portanto, indica uma altura superior do animal. Conforme o animal se move através do espaço confinado, a medição da altura irá variar com base na forma particular da superfície superior do animal. Similarmente, a medida da barriga inferior pode ser obtida da mesma forma em que a falta de um sinal refletido indica que não há nenhuma parte do animal que esteja presente e, portanto, a falta de um sinal refletido define uma borda inferior ou superfície do animal.
[047] Uma pluralidade de medições de plano vertical ou fatia é tomada conforme o animal progride através da rampa. Uma medição de plano vertical ou fatia vertical é representada na Fig. 1 como a circunferência de forma oval do animal 120 mostrado em linhas tracejadas. Os pontos de dados registrados para cada medição são usados em um ou mais algoritmos numéricos para determinar uma BSA para o animal. Uma razão de BSA para peso pode ser usada para definir um estado de saúde presumível de um animal. Mudanças incrementais na BSA calculada para as relações de peso ao longo do tempo podem indicar deterioração progressiva da saúde ou melhora progressiva da saúde.
[048] Um comprimento 113 do animal também pode ser determinado por medição do sensor. A pluralidade de medições circunferenciais pode ser interpretada para determinar o comprimento em que as menores medições circunferenciais no primeiro grupo de medições indicarão a cabeça do animal passando pelo plano de medição, enquanto o grupo final de medições indicará a passagem dos quartos traseiros do animal passando pelo plano de medição.
[049] Os sensores são programados para operar simultaneamente para gerar sinais de medição de acordo com uma ou mais condições pré-configuradas que confirmam quando o torso ou outro local específico no animal está passando pelo plano de medição vertical (como quando as leituras do sensor indicam que o peito do animal começa a passar o plano de medição vertical).
[050] A margem superior da interface de usuário fornece uma medição de tempo decorrido 122 indicando quanto tempo levou para processar o animal. No exemplo, o processamento foi concluído 12,4 segundos após o animal entrar no plano vertical definido como o plano vertical localizado entre os pares de sensores. É desejável limitar o tempo de processamento para cada animal de forma que muitos animais possam ser processados sem demora.
[051] Também ilustrado abaixo da imagem esquemática do animal 102 na Fig. 1 está o número da etiqueta do animal 124. O número da etiqueta é um ou mais números ou códigos exclusivos atribuídos a cada animal diferente para fins de rastreamento ao longo do ciclo de vida do animal.
[052] Dados adicionais correspondentes ao animal são mostrados no lado esquerdo da interface de usuário. Começando de cima para baixo, uma primeira caixa de exibição 126 mostra o número da etiqueta do animal 124 que corresponde ao número da etiqueta mostrado abaixo da imagem do animal. A caixa de exibição 126 também mostra três abas. A aba ilustrada fornece um número de etiqueta selecionado correspondente ao animal. Um usuário pode clicar na segunda aba 128 para selecionar outro animal de um grupo diferente de animais, como um animal em outro local de confinamento de gado. A terceira aba 130 permite que um usuário conduza uma busca por um determinado animal ou grupo de animais a partir de uma consulta de busca inserida pelo usuário.
[053] Exibido abaixo das informações da etiqueta eletrônica na caixa 126 está o peso do animal. O peso exemplar é rotulado como uma medida de Cabeça de Escala em libras.
[054] Abaixo da caixa indicadora de peso está a caixa 128 que mostra uma pontuação de índice cardíaco. A pontuação do índice cardíaco corresponde à razão da taxa cardiopulmonar (CPRR), tal como divulgado no Pedido de Patente US No. de série 15/307.141, a divulgação deste pedido sendo incorporada neste documento por referência para fins de divulgação de que CPRR pode ser exibida na presente invenção. A CPRR é um método alternativo para determinar o estado de saúde presumível de um animal.
[055] Abaixo da pontuação do índice cardíaco está uma pontuação do pulmão na caixa 130 que se refere a um diagnóstico presumível quanto à condição dos pulmões do animal. A condição é indicada pela iluminação de uma das cinco luzes indicadoras ou botões 129. A condição é determinada de acordo com um sistema de pontuação e método divulgado no Pedido de Patente US No. de Série 13/442.569, cuja divulgação também é incorporada neste documento por referência para fins de divulgação de um sistema e método de diagnóstico de saúde pulmonar. Este pedido de patente também divulga o uso de um estetoscópio eletrônico e tecnologia de processamento de computador associada, em que sons auscultados são registrados.
[056] Abaixo da indicação de pontuação pulmonar está uma indicação de temperatura na caixa 132 que inclui uma temperatura medida registrada do animal. Sabe-se que uma temperatura elevada pode indicar um estado de saúde comprometido, tal como a doença respiratória bovina (BRD) em gado.
[057] Abaixo da indicação de temperatura está um indicador de autodosagem na caixa 134. O indicador de autodosagem indica se um animal recebeu ou pode requerer inoculação durante o processamento.
[058] Abaixo do indicador de autodosagem está um indicador de teste de sangue na caixa 136 que exibe informações relacionadas se um teste de sangue foi feito e se o teste de sangue é normal ou anormal. Por exemplo, o indicador de teste de sangue conforme mostrado fornece três condições de indicador e cada um pode representar um status (por exemplo, teste de sangue feito/não feito; teste de sangue normal/anormal e novo teste de sangue requerido/não requerido).
[059] Abaixo do indicador de teste de sangue está uma caixa indicadora de GPS 138 que pode fornecer informações quanto ao local específico onde o animal foi medido, como coordenadas de GPS específicas. Grandes pátios de alimentação podem ter vários locais de processamento e pode ser benéfico saber qual foi usado.
[060] Cada uma das caixas 124-138 pode incluir um símbolo que fornece uma identificação visual rápida do parâmetro de saúde animal medido. Conforme mostrado, esses símbolos incluem uma imagem de um animal, uma balança, um estetoscópio, um termômetro, uma seringa, uma gota de sangue e um mapa. Outros símbolos podem ser usados para auxiliar visualmente um usuário na identificação de campos na interface de usuário.
[061] A tela de usuário também pode conter notas 140, uma lista de medicamentos 142 ou outros dados de animais 144 que podem ser selecionados abrindo uma das abas correspondentes.
[062] Deve ser entendido que cada uma das caixas 124-138 é opcional. Uma vantagem em exibir uma ou mais dessas medições ou diagnósticos é permitir que um cuidador visualize uma grande quantidade de dados que podem ser usados para contrastar e comparar a BSA ou cálculos de volume.
[063] A Fig. 2 é uma rede de computador exemplar que pode ser usada em conexão com o sistema e método divulgados neste documento. Mais especificamente, a Fig. 2 ilustra um diagrama de blocos de um sistema 200 que inclui um ou mais computadores de usuário mostrados como computador de confinamento de gado 202, um computador do lado da rampa 204 e computador de terceiros 206. O computador de confinamento de gado representa um ou mais computadores usados em um ambiente de confinamento de gado usado para controlar automaticamente a contagem, alimentação e tratamento de animais antes da colheita.
O computador do lado da rampa 204 representa um ou mais computadores usados em um ambiente de confinamento de gado que pode ser usado para inicialmente receber e registrar dados relativos aos animais sendo recebidos no confinamento de gado.
O computador de terceiros 206 pode representar um ou mais computadores de terceiros que podem buscar a troca de dados com o confinamento de gado, tais como instituições financeiras, criadores de gado e outros terceiros que estão envolvidos com a indústria pecuária.
Estes computadores de usuário 202, 204 e 206 podem ser computadores pessoais de uso geral (incluindo, meramente a título de exemplo, computadores pessoais e/ou laptops executando várias versões de Windows™ da Microsoft Corp. e/ou sistemas operacionais Macintosh™ da Apple Corp.) e/ou computadores de estações de trabalho executando qualquer um de uma variedade de sistemas operacionais LINUX, UNIX™ ou semelhantes ao LINUX disponíveis no mercado.
Estes computadores de usuário 202, 204 e 206 também podem ter qualquer um de uma variedade de aplicativos, incluindo, por exemplo, aplicativos de cliente e/ou servidor de banco de dados e aplicativos de navegador de web.
Alternativamente, os computadores de usuário 202, 204 e 206 podem ser qualquer outro dispositivo eletrônico, tal como um computador thin-client, telefone móvel habilitado para Internet e/ou assistente digital pessoal, capaz de se comunicar através de uma rede (por exemplo, a rede 200 descrita abaixo) e/ou exibição e navegação em páginas de web ou outros tipos de documentos eletrônicos.
Embora o sistema exemplar 200 seja mostrado com três computadores de usuário, qualquer número de computadores de usuário pode ser suportado.
[064] O sistema 200 inclui ainda uma rede 210. A rede 210 pode ser qualquer tipo de rede familiar aos versados na técnica que possa suportar comunicações de dados usando qualquer um de uma variedade de protocolos comercialmente disponíveis, incluindo, sem limitação, TCP/IP, SNA, IPX, AppleTalk e semelhantes. Meramente a título de exemplo, a rede 210 pode ser uma rede de área local ("LAN"), como uma rede Ethernet, uma rede Token-Ring e/ou semelhantes; uma rede de área ampla; uma rede virtual, incluindo, sem limitação, uma rede privada virtual (“VPN”); a Internet; uma intranet; uma extranet; uma rede de telefonia pública comutada (“PSTN”); uma rede infravermelha; uma rede sem fio (por exemplo, uma rede operando sob qualquer um dos conjuntos de protocolos IEEE 802.11, o protocolo Bluetooth™ conhecido na técnica e/ou qualquer outro protocolo sem fio); e/ou qualquer combinação dessas e/ou outras redes.
[065] O sistema também pode incluir um ou mais computadores servidores
220. Um tipo de servidor pode incluir um servidor web usado para processar solicitações de páginas de web ou outros documentos eletrônicos de computadores de usuário 202, 204 e 206. O servidor web pode estar executando um sistema operacional incluindo qualquer um dos discutidos acima, bem como quaisquer sistemas operacionais de servidor disponíveis comercialmente. O servidor web também pode executar uma variedade de aplicativos de servidor, incluindo servidores HTTP, servidores FTP, servidores CGI, servidores de banco de dados, servidores Java e semelhantes. Em alguns casos, o servidor web pode publicar operações disponíveis como um ou mais serviços de web.
[066] O sistema 200 também pode incluir um ou mais arquivos e/ou servidores de aplicativos, que podem, além de um sistema operacional, incluir um ou mais aplicativos acessíveis por um cliente em execução em um ou mais dos computadores de usuário 202, 204 e 206. O (s) servidor (s) de arquivo/aplicativo (s) podem ser um ou mais computadores de uso geral capazes de executar programas ou scripts em resposta aos computadores de usuário 202, 204 e 206. Como um exemplo, o servidor pode executar um ou mais aplicativos de web. O aplicativo de web pode ser implementado como um ou mais scripts ou programas escritos em qualquer linguagem de programação, como Java™, C, C#™ ou C++, e/ou qualquer linguagem de script, como Perl, Python ou TCL, bem como combinações de qualquer linguagem de programação/script. O (s) servidor (s) de aplicativos também podem incluir servidores de banco de dados, incluindo, sem limitação, aqueles comercialmente disponíveis da Oracle, Microsoft, Sybase™, IBM™ e semelhantes, que podem processar solicitações de clientes de banco de dados em execução em um computador de usuário.
[067] Em um aspecto funcional, um servidor de aplicativos pode criar páginas de web dinamicamente para exibir a funcionalidade associada ao sistema para incluir a interface de usuário da Fig. 1. As páginas de web criadas pelo servidor de aplicativos de web podem ser encaminhadas para um computador de usuário através de um servidor web. Da mesma forma, o servidor web pode ser capaz de receber solicitações de página de web, chamadas de serviços de web e/ou dados de entrada de um computador de usuário e pode encaminhar as solicitações de página de web e/ou dados de entrada para o servidor de aplicativos de web.
[068] Em outro aspecto funcional, o servidor 220 também pode funcionar como um servidor de arquivos.
[069] O sistema 200 também pode incluir um banco de dados 230. O banco de dados 230 pode residir em uma variedade de locais. A título de exemplo, o banco de dados 230 pode residir em um meio de armazenamento local para (e/ou residente em) um ou mais dos computadores 202, 204 e 206. Alternativamente, pode ser remoto de qualquer um ou todos os computadores 202, 204 e 206, e em comunicação (por exemplo, através da rede 210) com um ou mais destes. Em um determinado conjunto de modalidades, o banco de dados 230 pode residir em uma rede de área de armazenamento ("SAN"). Da mesma forma, quaisquer arquivos necessários para executar as funções atribuídas aos computadores 202, 204 e 206 podem ser armazenados localmente no respectivo computador e/ou remotamente, conforme apropriado. O banco de dados 230 pode ser um banco de dados relacional, como Oracle 10i™, que é adaptado para armazenar, atualizar e recuperar dados em resposta a comandos formatados em SQL.
[070] O sistema pode adicionalmente incluir um ou mais dispositivos móveis 240 ilustrados como "telefones inteligentes". Esses dispositivos móveis 240 se comunicam com o computador 202, como por meio de uma interface de web, Bluetooth ou conexão sem fio. Os dispositivos móveis podem se comunicar com qualquer outro dos computadores no sistema através da rede 210, a figura simplesmente ilustrando um exemplo de conexão com o computador 202. Os dispositivos móveis têm seus próprios recursos internos de processamento de computador com processadores de computador integrais e outro suportando hardware e software. Os dispositivos móveis podem ser especialmente configurados para executar um aplicativo (s) de software móvel a fim de visualizar as interfaces de usuário e para visualizar e atualizar os dados do sistema. Toda a funcionalidade associada ao sistema conforme aplicada aos computadores 202, 204 e 206 pode ser incorporada nos dispositivos móveis 240 conforme modificados por aplicativos de software móveis especialmente adaptados para o hardware do dispositivo móvel e sistemas operacionais. Em conexão com sistemas operacionais, deve, portanto, ser entendido que os dispositivos móveis não estão limitados a nenhum sistema operacional específico, sendo dois exemplos os sistemas Apple iOS e Android.
[071] A Fig. 2 também ilustra esquematicamente uma pluralidade de sensores de medição 205, cada um tendo conjunto de circuitos de sensor (não mostrados). As setas direcionais para cada sensor indicam que cada sensor tem funcionalidade para emissão de feixe/onda e subsequente detecção. (as setas direcionais apontando para longe dos sensores de medição indicam emissões e as setas apontando para indicadores de detecções). O conjunto de circuitos de cada dispositivo inclui um elemento sensor, tal como um sensor de PCR ou um sensor de IR (não mostrado), um microcontrolador (não mostrado) e um rádio opcional (não mostrado). O microcontrolador controla a operação do dispositivo e se comunica com um controlador principal (não mostrado) que recebe e processa sinais de dados para cada um dos dispositivos de medição. O rádio pode ser usado se um sensor de um dispositivo particular não estiver localizado próximo a um microcontrolador correspondente ou próximo a outros sensores. Uma modalidade preferida inclui o uso de conexões com fio (não mostradas) entre os dispositivos de medição e entre o conjunto de circuitos de sensor e os emissores para cada dispositivo de medição. Outros sensores também podem ser usados na área onde as medições devem ser tomadas, por exemplo, para detectar quando o animal chega e quando os quartos traseiros do animal passam. Um sensor de chegada (não mostrado) pode ser programado para ligar os outros sensores com o propósito de iniciar a pluralidade de medições no plano vertical a serem tomadas conforme o animal se move através da rampa. O sensor de chegada seria posicionado em frente aos demais sensores, ou seja, colocado em uma posição que antecede o local onde os animais são medidos pelos demais sensores.
[072] Em conexão com os microcontroladores do dispositivo de medição, é contemplado que estes podem arranjos de porta programáveis em campo (FPGA), a fim de processar os dados de medição de uma maneira que torne os dados mais fáceis de transferir e processar posteriormente em outros processadores de computador do sistema. O uso de circuitos integrados FPGA também oferece grande flexibilidade na operação de processamento seletivo dos dispositivos de medição.
[073] De acordo com qualquer um dos computadores 202, 204 e 206, estes podem ser geralmente descritos como computadores de uso geral com elementos que cooperam para alcançar funções múltiplas normalmente associadas a computadores de uso geral. Por exemplo, os elementos de hardware podem incluir uma ou mais unidades de processamento central (CPUs) para processar dados.
[074] Os computadores 202, 204 e 206 podem adicionalmente incluir um ou mais dispositivos de entrada (por exemplo, um mouse, um teclado, etc.); e um ou mais dispositivos de saída (por exemplo, um dispositivo de exibição, uma impressora, etc.). Os computadores também podem incluir um ou mais dispositivos de armazenamento. A título de exemplo, dispositivo (s) de armazenamento pode ser unidades de disco, dispositivos de armazenamento óptico, dispositivo de armazenamento de estado sólido, como uma memória de acesso aleatório ("RAM") e/ou uma memória somente leitura ("ROM"), que pode ser programável, atualizável por flash e/ou semelhantes.
[075] Cada um dos computadores e servidores descritos neste documento podem incluir um leitor de mídia de armazenamento legível por computador; um periférico de comunicação (por exemplo, um modem, uma placa de rede (sem fio ou com fio), um dispositivo de comunicação infravermelho, etc.); memória de trabalho, que pode incluir dispositivos RAM e ROM conforme descrito acima. O servidor também pode incluir uma unidade de aceleração de processamento, que pode incluir um DSP, um processador de uso especial e/ou semelhantes.
[076] O leitor de mídia de armazenamento legível por computador pode ainda ser conectado a um meio de armazenamento legível por computador, junto (e, opcionalmente, em combinação com dispositivo (s) de armazenamento) representando de forma abrangente dispositivos de armazenamento remoto, local, fixo e/ou removível mais mídia de armazenamento para temporariamente e/ou mais permanentemente conter informações legíveis por computador. Os computadores e o servidor permitem que os dados sejam trocados com a rede 210 e/ou qualquer outro computador, servidor ou dispositivo móvel.
[077] Os computadores e servidor também compreendem vários elementos de software e um sistema operacional e/ou outro código programável, como código de programa implementando um conector de serviço de web ou componentes de um conector de serviço de web. Deve ser apreciado que modalidades alternativas de um computador podem ter numerosas variações das descritas acima. Por exemplo, hardware personalizado também pode ser usado e/ou elementos específicos podem ser implementados em hardware, software (incluindo software portátil, como applets (pequeno software)) ou ambos. Além disso, a conexão a outros dispositivos de computação, como dispositivos de entrada/saída de rede, pode ser empregada.
[078] Também deve ser apreciado que o método descrito neste documento pode ser realizado por componentes de hardware ou pode ser incorporado em sequências de instruções executáveis por máquina, que podem ser usadas para fazer com que uma máquina, tal como um processador de propósito geral ou especial ou circuitos de lógica programados com as instruções para executar os métodos. Estas instruções executáveis por máquina podem ser armazenadas em um ou mais meios legíveis por máquina, como CD-ROMs ou outro tipo de discos ópticos, ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, cartões magnéticos ou ópticos, memória flash ou outros tipos de meios legíveis por máquina adequados para armazenar instruções eletrônicas. Alternativamente, os métodos podem ser realizados por uma combinação de hardware e software.
[079] O termo "software", conforme usado neste documento, deve ser amplamente interpretado para incluir todas as informações processadas por um processador de computador, um microcontrolador ou processadas por programas executados por computador relacionados que se comunicam com o software. O software, portanto, inclui programas de computador, bibliotecas e dados não executáveis relacionados, como documentação online ou mídia digital. O código executável constitui partes definíveis do software e é incorporado em instruções de linguagem de máquina legíveis por um processador de dados correspondente, como uma unidade de processamento central do computador. O software pode ser escrito em qualquer linguagem de programação conhecida na qual uma linguagem de programação selecionada é traduzida para linguagem de máquina por um elemento de compilação, intérprete ou montador do computador associado.
[080] Considerando a rede de computador exemplar anterior e os elementos nela descritos, em conexão com uma modalidade da invenção, pode ser considerado um programa de software ou plataforma de software com instruções codificadas por computador que permitam a execução da funcionalidade associada à interface de usuário da Fig. 1.
[081] Em conexão com outra modalidade da invenção, pode ser considerado um sistema combinado de software e hardware, incluindo um programa de software ou plataforma de software com instruções codificadas por computador que permitam a execução da funcionalidade associada à interface de usuário da Fig. 1, e elementos de hardware, incluindo a pluralidade de sensores que são usados para gerar sinais eletrônicos correspondentes a medições de distância. Conforme estabelecido neste documento, as medições de distância incluem aquelas medições tomadas das distâncias entre os sensores e os locais alvo no animal que estão localizados ao longo do plano de medição vertical.
[082] Em conexão com ainda outra modalidade da invenção, pode ser considerada uma subcombinação incluindo uma ou mais interfaces de usuário geradas pelo software e os sensores de medição que fornecem entradas para um processador de dados de um computador que executa o software.
[083] Em conexão com ainda outra modalidade da invenção, pode ser considerada uma combinação ou subcombinação selecionada, adicionalmente incluindo a estrutura usada para suportar os sensores de medição montados durante a operação. Esta estrutura inclui um quadro de montagem ou suporte referenciado na Fig. 1, como os postes verticais 104.
[084] Há uma série de vantagens da invenção sobre o C-scan existente e outras técnicas de medição. Uma técnica existente de C-scan mede apenas uma superfície visível do animal, como a parte superior do animal onde uma sombra é projetada. Em contraste com a invenção, uma circunferência inteira do animal pode ser medida em vários locais ao longo do comprimento do animal. Com os sensores operando em pares, as medições diferenciais podem ser tomadas para considerar o movimento lateral do animal dentro da área da rampa. Da mesma forma, se um animal não está em pé em sua posição normal enquanto as medições são tomadas em sistemas da técnica anterior, a falta de sensores operando em pares para medições verticais resulta em dados menos precisos.
[085] Outra vantagem é a definição e calibração do sistema. Na técnica C- scan mencionada anteriormente, a iluminação ambiente tinha que ser estritamente controlada para evitar que sombras de fundo fossem lançadas. Na presente invenção, os sensores de PCR não estão restritos ao uso em qualquer condição de iluminação, de modo que medições precisas podem ser tomadas mesmo se houver condições de luz solar relativamente alta.
[086] Ainda outra vantagem da invenção é que um número discreto de medições é registrado como pontos de dados distintos em oposição a muitos sistemas da técnica anterior que requerem processamento de vídeo. O processamento de vídeo é muito mais lento do que o processamento de pontos de dados distintos. Consequentemente, os cálculos usados com os pontos de dados registrados para determinar a BSA ou o volume do animal podem ser gerados muito rapidamente e podem ser processados por processadores de computador menores e de menor potência.
[087] Ainda outra vantagem da invenção é que nenhuma iluminação especial é necessária. A iluminação especial necessária em relação à técnica C-scan mencionada aumenta o custo e a complexidade do sistema de medição e pode não ser confiável em condições de mudança de luz. Ainda outra vantagem da invenção é que um grande número de medições de pontos de dados pode ser tomado simultaneamente para cada medição de plano vertical. Portanto, a forma geométrica real da seção transversal vertical pode ser calculada com mais precisão.
[088] Ainda outra vantagem da invenção é que os sensores, sejam eles sensores de radar PCR ou sensores a laser IR, é que os sensores da invenção podem ser dispostos em um arranjo de proteção dentro da estrutura de rampa e, portanto, são mais protegidos. A rampa pode ser construída com resistência e tamanho suficientes para que o contato feito pelos animais ou trabalhadores que cuidam dos animais no lado da rampa não cause desalinhamento entre os pares de sensores de medição.
[089] Embora a invenção tenha sido estabelecida neste documento com relação a uma ou mais modalidades preferidas, a invenção não está estritamente limitada a essas modalidades e outras alterações e modificações podem ser feitas de acordo com o escopo das reivindicações anexas.

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema para determinar a área de superfície corporal (BSA) de um animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um quadro de medição; uma pluralidade de sensores de medição montada no referido quadro de medição e disposta em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma saída associada à BSA, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo os dados de medição e uma BSA calculada; e em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o referido quadro de medição inclui um par de postes espaçados horizontalmente e a referida pluralidade de sensores de medição é montada nos referidos postes e espaçada verticalmente uma da outra.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: a referida pluralidade de sensores de medição é montada em pares opostos aos referidos postes, cada sensor de um par correspondente sendo configurado para medir uma distância para considerar o movimento lateral ou transversal do animal quando ele passa através do referido quadro de medição.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a referida pluralidade de sensores de medição inclui pelo menos um de um dispositivo sensor de radar coerente de pulso (PCR) ou um dispositivo sensor de infravermelho (IR).
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: os referidos planos correspondentes são orientados verticalmente e um comprimento medido de um animal é orientado horizontalmente.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente perpendiculares a um comprimento medido de um animal.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o referido pelo menos um algoritmo inclui cálculos matemáticos usando os referidos dados de medição.
8. Método para determinar a área de superfície corporal (BSA) de um animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um quadro de medição; montar uma pluralidade de sensores de medição no referido quadro de medição e disposta em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; tomar e registrar uma pluralidade de medições do animal conforme o animal passa pelo quadro de medição, as referidas medições sendo tomadas ao longo de um plano selecionado; processar as medições pelo processador do computador; gerar uma saída indicando a BSA do animal, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações, incluindo medições tomadas e uma BSA calculada; e em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: o referido quadro de medição inclui um par de postes espaçados horizontalmente e a referida pluralidade de sensores de medição é montada nos referidos postes e espaçada verticalmente uma da outra.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: a referida pluralidade de sensores de medição é montada em pares opostos aos referidos postes, cada sensor de um par correspondente sendo configurado para medir uma distância para considerar o movimento lateral ou transversal do animal quando ele passa através do referido quadro de medição.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: a referida pluralidade de sensores de medição inclui pelo menos um de um dispositivo sensor de radar coerente de pulso (PCR) ou um dispositivo sensor de infravermelho (IR).
12. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: os referidos planos correspondentes são orientados verticalmente e um comprimento medido de um animal é orientado horizontalmente.
13. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente perpendiculares a um comprimento medido de um animal.
14. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: o referido pelo menos um algoritmo inclui cálculos matemáticos usando os referidos dados de medição.
15. Sistema para determinar o estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um quadro de medição; uma pluralidade de sensores de medição montada no referido quadro de medição e disposta em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma saída associada com a BSA estimada, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições tomadas e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a
BSA calculada do animal; critérios de saúde animal predeterminados armazenados no referido processador de computador para correlacionar a BSA calculada com um estado de saúde do animal; e em que o referido processador de computador atribui automaticamente um estado de saúde ao animal considerando os critérios de saúde animal predeterminados e uma BSA calculada associada.
16. Método para determinar o estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um quadro de medição; montar uma pluralidade de sensores no referido quadro de medição e disposta em pares de sensores para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; gerar uma saída associada à BSA estimada, a referida saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA calculada do animal; fornecer critérios de saúde animal predeterminados armazenados no referido processador de computador para correlacionar a BSA calculada com um estado de saúde do animal; e atribuir automaticamente, pelo referido processador de computador, um estado de saúde ao animal, considerando os critérios de saúde animal predeterminados e uma BSA calculada associada.
17. Sistema para determinar o estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma pluralidade de sensores de medição para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; uma primeira saída associada à BSA, a referida primeira saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal; fornecer critérios objetivos que definem vários estados de saúde de uma espécie animal selecionada e registrar tais critérios em um banco de dados do referido processador de computador; correlacionar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma BSA calculada com um estado de saúde correspondente de um animal cuja BSA foi calculada; e gerar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma segunda saída que descreve o estado de saúde correspondente.
18. Método para determinar o estado de saúde de um animal com base em uma área de superfície corporal (BSA) medida do animal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
fornecer uma pluralidade de sensores de medição para medir distâncias correspondentes entre lados opostos de um animal a ser medido; fornecer um processador de computador para receber e armazenar dados de medição tomados pelos sensores de medição, o referido processador de computador incluindo pelo menos um algoritmo para estimar a BSA de um animal considerando uma pluralidade de medições tomada pelos sensores de medição; gerar uma primeira saída associada à BSA, a referida primeira saída incluindo uma interface de usuário que exibe informações incluindo as medições e uma BSA calculada, em que os referidos dados de medição incluem uma pluralidade de medições tomada ao longo dos planos correspondentes que é convertida para a BSA do animal; fornecer critérios objetivos que definem vários estados de saúde de uma espécie animal selecionada e registrar tais critérios em um banco de dados do referido processador de computador; correlacionar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma BSA calculada com um estado de saúde correspondente de um animal cuja BSA foi calculada; e gerar automaticamente, pelo referido processador de computador, uma segunda saída que descreve o estado de saúde correspondente.
19. Meio legível por computador não transitório contendo instruções executáveis por computador, que, quando executadas por um processador de computador, CARACTERIZADO pelo fato de que as instruções fazem com que o processador de computador execute um método para determinar a área de superfície corporal (BSA) de um animal, o computador instruções legíveis compreendendo: instruções para receber e armazenar dados correspondentes aos dados de medição obtidos de uma pluralidade de sensores de medição que mede distâncias entre lados opostos de um animal para obter uma pluralidade de medições circunferenciais em torno do animal, as medições sendo em locais no animal que são longitudinalmente espaçados ao longo um comprimento do animal, e em que as referidas medições circunferenciais são tomadas ao longo dos planos correspondentes onde os sensores estão localizados; instruções para executar pelo menos um algoritmo que fornece uma estimativa da BSA, em que as variáveis de entrada para o algoritmo incluem pelo menos a pluralidade de medições circunferenciais; e instruções para gerar uma saída do algoritmo executado, incluindo uma interface de usuário que fornece uma estimativa te de uma BSA de pelo menos um animal que foi medido.
20. Meio legível por computador não transitório, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que: os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente perpendiculares a um eixo horizontal definido por uma direção de deslocamento do animal a ser medido.
21. Meio legível por computador não transitório, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que: em que os referidos planos correspondentes são orientados substancialmente ortogonais a uma direção de deslocamento do animal conforme o animal passa através de uma área de medição onde os sensores de medição tomam as medições.
22. Meio legível por computador não transitório, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente inclui: instruções para gerar uma saída, incluindo uma interface de usuário, que considera a BSA estimada para posteriormente determinar e exibir na referida interface de usuário, um estado de saúde de o animal.
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