BRPI1012763B1

BRPI1012763B1 - Método não-invasivo para triagem de um ovo aviário, suporte de amostra para coletar um espectro de um ovo aviário e aparelho para triagem não-invasiva de um ovo aviário

Info

Publication number: BRPI1012763B1
Application number: BRPI1012763-1A
Authority: BR
Inventors: Israel Rozenboim; Eyal Ben Dor
Original assignee: Ramot At Tel Aviv University Ltd.; Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-27
Publication date: 2019-04-09
Also published as: US9435732B2; EA201290006A1; US20130044210A1; ES2864826T3; WO2010150265A2; CN102803952A; BRPI1012763A2; CA2804903A1; EP2446258A2; WO2010150265A3; EP2446258B1

Abstract

identificação hiperspectral de fertilidade e gênero de ovos um método hiperespectral para detectar a condição atual de um ovo aviário é divulgado no qual um algoritmo de rede neural é usado para comparar o espectro de um ovo de teste com uma biblioteca espectral. o método pode detectar fertilidade com mais de 90% no dia da colocação e o sexo do pinto com confiabilidade superior a 75% no 12° dia após a colocação.

Description

[0001] Este pedido reivindica prioridade do pedido de patente Provisório U.S. N° 61/220.211, depositado em 25 de junho de 2009.

CAMPO DA INVENÇÃO [0002] Esta invenção refere-se a métodos não invasivos para determinar a fertilidade e o sexo de um ovo aviário não eclodido, em especial, o uso de espectroscopia de refletância em tais determinações.

FUNDAMENTOS [0003] Aproximadamente 6,5 bilhões de ovos são produzidos anualmente somente nos Estados Unidos. Em uma indústria desse porte, controle de qualidade eficiente e meios para limitar os custos de produção são vitais. Por exemplo, um número significativo (tipicamente 10-40%) dos ovos em uma determinada incubadora é infértil. Estes ovos consomem espaço e energia dentro da incubadora, e também podem causar a contaminação de outros ovos. Ineficiências análogas são causadas pela dificuldade que, enquanto 50% dos ovos fertilizados contêm pintinhos machos, que são obviamente inúteis para uma incubadora que se dedica a criar galinhas poedeiras, a determinação do sexo do pintinho não é realizada normalmente até o pintinho ser chocado, momento em que os pintinhos machos são eliminados. Além dos custos de energia para incubar um ovo inútil até a maturidade, há o problema de eliminar os pintinhos machos após a eclosão. Para este fim, uma série de técnicas não invasivas têm sido desenvolvidas para avaliar a fertilidade e o sexo de ovos aviários não eclodidos.

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2/40 [0004] Por exemplo, Soh (Avian and Poultry Biology Reviews 2005, 16, 194 —195) mostrou que é possível, a princípio, detectar um ovo fértil pelo CO2 que é emitido pelo pintinho dentro deste. Este método tem a desvantagem de que uma medição para um único ovo levará por volta de 15 minutos, tempo demais para uma incubadora comercial. A MRI (ressonância magnética) foi proposta como um método in ovo para determinação do sexo; um dispositivo baseado neste princípio foi divulgado na Pat. U.S. n.° 6.029.080. Assim como com a detecção de CO2, a principal desvantagem da MRI (além do custo elevado do equipamento necessário) é o tempo excessivamente longo (cerca de 5 min. por ovo) necessário para obter uma imagem utilizável.

[0005] Métodos baseados na medição da quantidade de luz transmitida por um ovo (em essência, versões automatizadas de métodos tradicionais de ovoscopia) são bem conhecidos na técnica, ver, por exemplo, as invenções divulgadas em Pat. U.S. n.°s 5.745.228, 6.373.560, 6.750.954 e 7.019.821. Métodos mais sofisticados que medem a modulação de um sinal de luz passando através de um ovo devido ao movimento (por exemplo, o coração batendo do pintinho em desenvolvimento) no interior foram divulgados, por exemplo, em Pat. U.S. n.°s 5.173.737, 6.860.225, 7.154.594, 7.289.196 e 7.336.348. Métodos termográficos que medem a luz infravermelha emitida por um ovo vivo serviram de base para invenções divulgadas em, por exemplo, Pat. U.S. n.°s 4.788.427, 4.914.672 e 4.955.728. A principal desvantagem de todos estes métodos é que eles não podem prover uma medida confiável de fertilidade de ovo até pelo menos 10 dias (na maioria dos casos, mais) após o ovo ter sido disposto na incubadora.

[0006] Invenções foram divulgadas que usam métodos espectroscópicos óticos, isto é, a absorção de luz em função do seu comprimento de onda, para medir a fertilidade dos ovos. Por exemplo, Pat. U.S. n.° 3.704.144 (doravante '144) divulga um método para determinar a

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3/40 fertilidade do ovo pela medição da relação de fase de um feixe de luz modulado por frequência (a frequência oscila em torno de 575 nm, onde o sangue absorve fortemente) passando através de um ovo com o mesmo feixe que não passou através do ovo. A presença de sangue no ovo vai levar à inversão da fase da luz que passa através do ovo. Pat. U.S. n.° 4.182.571 (doravante '571) divulga um método para determinar a fertilidade do ovo ao medir a absorção de luz pelo ovo a 575, 590 e 620 nm; absorção a 575 nm é associada a sangue em um ovo fértil, 620 nm a um ovo podre, e a absorção a 590 nm é utilizada para calibrar as outras duas medições. Resultados típicos desses métodos são mostrados nas figuras 1A e 1B, respectivamente. A principal desvantagem destes métodos é que o sangue não se forma até cerca de dois dias após o ovo ter sido disposto na incubadora, de modo que não possam ser utilizados mesmo em princípio durante o primeiro dia ou dois dias após o ovo ter sido disposto na incubadora (na prática, é improvável que eles sejam suficientemente sensíveis para detectar a fertilidade por pelo menos vários dias mais). Ademais, uma vez que eles são projetados para detectar sangue, eles não podem ser usados para a detecção do sexo.

[0007] A Pat. U.S. n.° 6,535,277 divulga um método de espectroscopia de refletância para determinar a fertilidade de ovos. De acordo com este método, um ovo é iluminado com um continuum de luz que se estende desde 300 nm até 1100 nm, e o espectro de refletância obtido é então comparado com espectros conhecidos de ovos férteis e inférteis. A FIG. 1C mostra os resultados típicos deste método. Porque este método só é capaz de medir mudanças espectrais brutas, este, como aqueles divulgados em '144 e '571, é relativamente insensível e, portanto, não pode detectar o sexo do pintinho em desenvolvimento.

[0008] Um método de análise multivariada foi desenvolvido por Lawrence et al. (Lawrence, K. C.; Smith, D. P.; Windham, W. R.; Heitschmidt, G. W.; Park, B. Egg Embryo Development Detection with

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Hyperspectral Imaging. Poultry Science 2006, 5, 964) para a detecção de fertilidade de ovos. Seu método é também incapaz de monitoramento do embrião no primeiro dia após o ovo ter sido disposto na incubadora.

[0009] Mesmo que um ovo fértil já contenha 40 - 60 mil células no momento da postura, nenhum dos métodos não invasivos desenvolvidos até o momento pode detectar a fertilidade do ovo tão cedo. Assim, um método in ovo não invasivo para a detecção de fertilidade de ovo aviário no dia da postura que também pode detectar o sexo do pintinho continua a ser uma necessidade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] A invenção divulgada na presente invenção utiliza a análise hiperespectral de um espectro óptico (em uma modalidade preferencial, um espectro de refletância) obtido a partir de um ovo a ser testado. Em contraste com os métodos anteriores, a análise é feita por meio de uma região espectral que inclui a IR médio (comprimentos de onda até cerca de 2500 nm), a fim de ser responsabilizada pelo CaCO3 na casca do ovo, que absorve a 2340 nm, e para filtrar o sinal da casca de ovo a partir do sinal espectral total. O uso na presente invenção de espectros que incluem um amplo intervalo de comprimentos de onda em relação aos intervalos espectrais de técnicas análogas conhecidas no estado da técnica provê diversas vantagens. Uma vez que a casca do ovo é o principal fator de inibição da detecção precisa de marcadores bioquímicos dentro do ovo, a capacidade de calibrar os espectros obtidos para as contribuições feitas pela casca torna o método divulgado neste documento significativamente mais sensível do que aqueles conhecidos na técnica. Métodos anteriores tendem a medir as mudanças associadas à presença de sangue no ovo, que, como descrito acima, os torna ineficazes mesmo, em princípio, antes do dia 2 após o ovo ter sido disposto na incubadora. A presente invenção faz uso de todo o espectro, que permite a detecção de componentes biológicos além do sangue, permitindo, portanto, tanto a detecção de

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5/40 fertilidade antes do dia 2 quanto a detecção do sexo do pintinho dentro do ovo.

[0011] Sensibilidade adicional é provida pelo uso de análise de rede neural. Análise de componentes principais (PCA) permite a determinação das características espectrais responsáveis pela variação entre um ovo de controle (não fertilizado) e aquele sendo testado, e análise de rede neural com base no PCA provê, em seguida, um meio para detectar mudanças pequenas, mas significativas, entre os ovos de controle e experimentais. A sensibilidade adicional do método de análise e medição hiperespectral divulgado neste documento permite a determinação da fertilidade no dia zero (ou seja, em um ovo recém-colocado) com uma precisão de cerca de 90%; determinação de fertilidade nos dias 1 e 2 com uma precisão superior a cerca de 90% e determinação do sexo no dia 12 com uma precisão de cerca de 80%.

[0012] É, portanto, um objeto da presente invenção divulgar um método não invasivo para detectar a presente condição de um ovo aviário, compreendendo as etapas de (a) medição de pelo menos um espectro do dito ovo aviário em pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado; (b) uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição, e (c) uso dos resultados da dita comparação para avaliar a presente condição do dito ovo aviário. Está dentro da essência da invenção que o método divulgado neste documento permite a detecção de fertilidade com <1% de falsos positivos no prazo de 24 horas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora. Isto permite a extração de ovos inférteis, sem o risco de remoção de um ovo fértil.

[0013] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que o dito banco de dados inclui, adicionalmente, uma análise de componentes principais dos ditos espectros.

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6/40 [0014] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido compreende, adicionalmente, uma etapa do uso de um algoritmo de rede neural.

[0015] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de uso de um algoritmo de rede neural compreende as etapas de (a) uso de análise de componentes principais para transformar um conjunto de dados, (b) seleção das primeiras pontuações m de cada amostra, e (c) introdução das ditas pontuações m em uma rede neural compreendendo neurônios n, uma função de transferência na camada oculta e uma função de transferência linear para a saída.

[0016] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita função de transferência na camada oculta é a função tansig.

[0017] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que m = 5 e n = 3.

[0018] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição compreende, adicionalmente, uma etapa adicional de pré-processamento dos dados espectrais.

[0019] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa adicional de pré-processamento dos dados espectrais compreende, adicionalmente, uma etapa adicional de realização de redução da dimensão.

[0020] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa adicional de pré-processamento dos dados

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7/40 espectrais compreende, adicionalmente, uma etapa adicional de realização de realce espectral.

[0021] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de realização de realce espectral inclui pelo menos uma etapa escolhida a partir do grupo que consiste em (a) suavização e (b) redução de ruído.

[0022] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método conforme definido em alguma das situações acima, em que a dita etapa de medição de pelo menos um dos ditos ovos aviários inclui, adicionalmente, as etapas adicionais de (a) obtenção de um espectro de referência, (b) a obtenção de um espectro de teste e (c) o uso do dito espectro de referência para corrigir o dito espectro de teste.

[0023] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de obtenção de um espectro de referência compreende, adicionalmente, a etapa adicional de construção de um espectro de referência de acordo com um modelo físico predeterminado.

[0024] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de obtenção de um espectro de referência compreende, adicionalmente, a etapa adicional de obtenção de um espectro de referência por meio de medição física.

[0025] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de medição de pelo menos um espectro do dito ovo aviário em pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado compreende, adicionalmente, as etapas adicionais de: (a) obtenção de uma câmera hiperespectral capaz de registrar espectros sobre o dito intervalo de comprimento de onda predeterminado; (b) colocação do dito ovo aviário dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral, e (c) uso da dita câmera hiperespectral para obter pelo menos um espectro do dito ovo aviário.

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8/40 [0026] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de medição do dito pelo menos um espectro do dito ovo aviário ao longo de um comprimento de onda predeterminado é precedida por uma etapa de confirmação que o dito ovo aviário está dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral.

[0027] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de confirmação que o dito ovo aviário está dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral compreende, adicionalmente, etapas adicionais de (a) obtenção de uma medição de teste pela medição da quantidade de luz de pelo menos um comprimento de onda predeterminado correspondendo a uma característica de absorção do dito ovo aviário atingindo uma porção predefinida do campo de visão da dita câmera hiperespectral, e (b) comparação da dita medição de teste para uma medição de referência no substancialmente mesmo pelo menos um comprimento de onda predeterminado. É dentro da essência da invenção em que a presença do dito ovo aviário dentro do campo de visão da dita câmera é confirmada quando os resultados da etapa de comparação da dita medição de teste para a dita medição de referência mostram uma diferença entre as duas medições que excede um limiar predeterminado.

[0028] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que o dito pelo menos um comprimento de onda predeterminado está dentro da banda de absorção de calcita centralizada em cerca de 2340 nm.

[0029] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, compreendendo adicionalmente a etapa adicional de colocação do dito ovo aviário em um suporte de amostra adaptado para sustentar um ovo aviário durante a análise espectral, a dita etapa adicional ocorrendo antes da etapa de medição de pelo menos um.

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9/40 [0030] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de colocação do dito ovo aviário em um suporte de amostra compreende a etapa de obtenção de um suporte de amostra compreendendo (a) meios para exclusão de luz ambiente, (b) meios para permitir que a luz a partir de uma fonte de luz ilumine o dito ovo e (c) meios para permitir que pelo menos uma porção da luz refletida a partir do dito ovo incida em um detector.

[0031] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de colocação do dito ovo aviário em um suporte de amostra compreende a etapa de obtenção de um suporte de amostra compreendendo (a) um revestimento; (b) duas hastes substancialmente paralelas rotativamente montadas dentro do dito revestimento e dispostas para suportar um ovo aviário colocado em seguida, (c) pelo menos um motor em conexão mecânica com as ditas hastes, o dito pelo menos um motor adaptado para girar cada uma das ditas hastes em torno de seu eixo longitudinal; (d) meios de admissão de luz para a admissão de luz emitida por uma fonte de luz no dito revestimento, os ditos meios de admissão de luz dispostos de tal modo que pelo menos uma porção da dita luz ilumina um ovo aviário colocado sobre as ditas hastes; e (e) meios para a admissão de uma extremidade de um cabo de fibra ótica no dito revestimento tal modo que pelo menos uma porção da dita luz admitida através dos ditos meios de admissão de luz e refletida a partir do dito ovo aviário entra no dito cabo de fibra ótica.

[0032] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que o dito suporte de amostra é feito de material macio.

[0033] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que o dito suporte de amostra é preto.

[0034] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que pelo menos parte da superfície interna do dito suporte de amostra é preto.

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10/40 [0035] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos acima, em que a dita presente condição é escolhida a partir do grupo que consiste em (a) fertilidade; (b) sexo, (c) ambos acima.

[0036] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita presente condição é fertilidade, e adicionalmente em que a dita determinação é feita em no máximo 48 horas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora.

[0037] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita presente condição é fertilidade, e adicionalmente em que a dita determinação é feita em no máximo 24 horas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora.

[0038] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita presente condição é sexo, e adicionalmente em que a dita determinação é feita em no máximo duas semanas após o tempo em que o dito ovo é disposto na incubadora.

[0039] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita presente condição é sexo, e adicionalmente em que a dita determinação é feita no décimo segundo dia após o ovo ser disposto na incubadora.

[0040] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que o dito espectro é um espectro de refletância.

[0041] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que o dito espectro de refletância é obtido ao se iluminar dito ovo substancialmente ao longo de seu eixo longitudinal e medir a intensidade da luz que incide sobre um detector, o dito detector posicionado de modo a detectar a luz que emana do dito ovo em um ângulo superior a cerca de 10° e inferior a cerca de 90° em relação ao dito eixo longitudinal.

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11/40 [0042] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que o dito espectro é um espectro de transmitância.

[0043] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que o dito espectro se estende desde o UV próximo para a IR médio (infravermelho médio).

[0044] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que o dito espectro se estende desde cerca de 300 nm a cerca de 2500 nm.

[0045] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que o dito espectro é um espectro derivativo.

[0046] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, incluindo adicionalmente uma etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada no qual a dita etapa de medição do dito espectro é realizada.

[0047] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada, no qual a dita etapa da medição do dito espectro é realizada compreende, adicionalmente, uma etapa de provisão de controle de temperatura ativo para o dito ambiente.

[0048] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada, na qual a dita etapa da medição do dito espectro é realizada compreende adicionalmente uma etapa de provisão de controle de temperatura passiva para o dito ambiente.

[0049] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro

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12/40 com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição é precedida por uma etapa de transferência do dito pelo menos um espectro a um dispositivo de computação, e adicionalmente em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição compreende, adicionalmente, uma etapa de uso de software dedicado instalado no dito dispositivo de computação para executar a dita comparação.

[0050] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método como definido em qualquer um dos métodos acima, incluindo adicionalmente uma etapa adicional de iluminação do dito ovo aviário a partir de uma pluralidade de fontes de luz independentes.

[0051] É um objeto adicional desta invenção divulgar um método não invasivo de triagem de ovos aviários, compreendendo as etapas de (a) medição de pelo menos um espectro de cada um de uma pluralidade de ovos aviários em pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado; (b) uso de um algoritmo predefinido para comparar cada um dos ditos espectros com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição, (c) uso dos resultados da dita comparação para avaliar a presente condição de cada um dos ditos ovos aviários; e (d) descarte de qualquer ovo ao qual a dita presente condição não corresponde a uma condição predefinida.

[0052] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito banco de dados inclui adicionalmente uma análise de componentes principais dos ditos espectros.

[0053] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido compreende adicionalmente uma etapa de uso de um algoritmo de rede neural.

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13/40 [0054] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de uso de um algoritmo de rede neural compreende as etapas de (a) uso de análise de componentes principais para transformar um conjunto de dados; (b) seleção das primeiras pontuações m de cada amostra, e (c) introdução das ditas pontuações m em uma rede neural compreendendo neurônios n, uma função de transferência na camada oculta e uma função de transferência linear para a saída.

[0055] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método, em que a dita função de transferência na camada oculta é a função tasing.

[0056] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que m = 5 e n = 3.

[0057] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição compreende adicionalmente uma etapa adicional de préprocessamento dos dados espectrais.

[0058] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa adicional de préprocessamento dos dados espectrais compreende adicionalmente uma etapa adicional de realização de redução de dimensão.

[0059] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa adicional de préprocessamento dos dados espectrais compreende adicionalmente uma etapa adicional de realização de realce espectral.

[0060] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de realização de

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14/40 realce espectral inclui pelo menos uma etapa escolhida a partir do grupo que consiste em (a) suavização e (b) redução de ruído.

[0061] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, compreendendo adicionalmente as etapas adicionais de (a) obtenção de uma câmera hiperespectral capaz de registrar espectros sobre o dito intervalo de comprimento de onda predeterminado; (b) colocação dos ditos ovos aviários dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral; e (c) uso da dita câmera hiperespectral para obter pelo menos um espectro de cada uma da dita pluralidade de ovos aviários.

[0062] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, compreendendo adicionalmente a etapa adicional de obtenção de uma pluralidade de cabos de fibra ótica pelo menos em número igual ao número de ditos ovos aviários, em que cada um da dita pluralidade de cabos de fibra ótica está em comunicação ótica com um da dita pluralidade de ovos aviários, e adicionalmente em que cada um da dita pluralidade de cabos de fibra ótica está adaptado para transmitir pelo menos uma porção da luz refletida a partir de um ovo aviário a uma área predeterminada dentro do campo de visão da dita câmera imageadora.

[0063] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de medição de pelo menos um espectro de cada um de uma pluralidade de ovos aviários em pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado compreende adicionalmente etapas adicionais de (a) obtenção de pelo menos um espectro de referência; (b) obtenção de pelo menos um espectro de teste; e (c) uso do dito pelo menos um espectro de referência para corrigir o dito pelo menos um espectro de teste.

[0064] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de medição de

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15/40 pelo menos um espectro de cada um de uma pluralidade de ovos aviários em pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado compreende adicionalmente etapas adicionais de (a) obtenção de pelo menos um espectro de calibração; e (b) uso do dito pelo menos um espectro de calibração para calibrar pelo menos uma característica espectral.

[0065] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, compreendendo adicionalmente as etapas adicionais de (a) obtenção de pelo menos um espectro de referência; (b) obtenção de pelo menos um espectro de calibração; (c) obtenção de pelo menos um espectro de teste; (d) uso do dito pelo menos um espectro de referência para corrigir o dito pelo menos um espectro de teste; e (e) uso do dito espectro de calibração para calibrar pelo menos uma característica espectral.

[0066] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de medição de pelo menos um espectro de cada um de uma pluralidade de ovos aviários ao longo de pelo menos um intervalo de comprimento de onda predeterminado é precedida por uma etapa de confirmação que cada um da dita pluralidade de ovos aviários está dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral.

[0067] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de confirmação que cada um da dita pluralidade de ovos aviários está dentro do campo de visão da dita câmera hiperespectral compreende adicionalmente etapas adicionais de (a) obtenção de uma medição de teste pela medição da quantidade de luz de pelo menos um comprimento de onda predeterminado correspondendo a uma característica de absorção do dito ovo aviário atingindo uma porção predefinida do campo de visão da dita câmera hiperespectral; e (b) comparação da dita medição de teste para uma

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16/40 medição de referência em substancialmente o mesmo pelo menos um comprimento de onda predeterminado. É dentro da essência da invenção em que a presença de um ovo aviário dentro do campo de visão da dita câmera é confirmada quando os resultados da etapa de comparação da dita medição de teste para a dita medição de referência mostram uma diferença entre as duas medições que excede um limiar predeterminado.

[0068] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito pelo menos um comprimento de onda predeterminado está dentro da banda de absorção de calcita centralizada em cerca de 2340 nm.

[0069] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita presente condição é escolhida a partir do grupo que consiste em (a) fertilidade; (b) sexo, (c) ambos acima.

[0070] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita presente condição é fertilidade, e adicionalmente em que a dita determinação é feita, no máximo, 48 horas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora.

[0071] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita presente condição é de fertilidade, e adicionalmente em que a dita determinação é feita, no máximo, 24 horas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora.

[0072] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita presente condição é de gênero, e adicionalmente em que a dita determinação é feita no máximo duas semanas após o momento em que o dito ovo é disposto na incubadora.

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17/40 [0073] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita presente condição é de gênero, e adicionalmente em que a dita determinação é feita no décimo segundo dia após o ovo ter sido disposto na incubadora.

[0074] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro é um espectro de refletância.

[0075] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro de refletância é obtido ao se iluminar o dito ovo substancialmente ao longo de seu eixo longitudinal e medir a intensidade de luz que incide sobre um detector, o dito detector posicionado de modo a detectar a luz que emana do dito ovo em um ângulo superior a cerca de 10° e inferior a cerca de 90° em relação ao dito eixo longitudinal.

[0076] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro é um espectro de transmitância.

[0077] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro se estende desde o UV próximo até a IR médio.

[0078] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro se estende desde cerca de 300 nm até cerca de 2500 nm.

[0079] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que o dito espectro é um espectro derivativo.

[0080] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, incluindo adicionalmente uma etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada, na qual a dita etapa de medição do dito espectro é realizada.

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18/40 [0081] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada, na qual a dita etapa da medição do dito espectro é realizada compreende adicionalmente uma etapa de provisão de controle de temperatura ativo para o dito ambiente.

[0082] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de provisão de um ambiente com temperatura controlada, na qual a dita etapa de medição do dito espectro é realizada compreende adicionalmente uma etapa de provisão de controle de temperatura passiva para o dito ambiente.

[0083] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição é precedida por uma etapa de transferência do dito pelo menos um espectro a um dispositivo de computação, e adicionalmente em que a dita etapa de uso de um algoritmo predefinido para comparar o dito espectro com um banco de dados predefinido de espectro definindo valores possíveis da dita presente condição compreende adicionalmente uma etapa de uso do software dedicado instalado no dito dispositivo de computação para realizar a dita comparação.

[0084] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal método para triagem de ovos aviários, incluindo adicionalmente uma etapa adicional de iluminação do dito ovo aviário a partir de uma pluralidade de fontes de luz independentes.

[0085] É um objeto adicional desta invenção divulgar um suporte de amostra para a coleta de um espectro de um ovo aviário, o dito suporte de amostra compreendendo (a) um revestimento externo; (b) um revestimento interno que define um volume de teste; (c) meios para introduzir pelo menos um cabo de fibra ótica no interior do dito suporte de

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19/40 amostra; e (d) meios para separar pelo menos parte da porção superior do dito suporte de amostra a partir da dita porção inferior do dito suporte de amostra. Está dentro da essência da invenção em que o dito suporte de amostra é adaptado para excluir a luz ambiente durante a dita coleta do dito espectro.

[0086] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que o dito revestimento interno define um volume de teste que é substancialmente ovóide em formato.

[0087] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que pelo menos uma porção da superfície do dito revestimento interno que entra em contato com o dito ovo é feita de um material macio.

[0088] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que os ditos meios para introduzir pelo menos um cabo de fibra ótica no interior do dito suporte de amostra compreende uma passagem interligando o dito volume definido pelo dito revestimento interno com o ambiente externo.

[0089] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que o diâmetro da dita passagem é adaptado para introduzir pelo menos um cabo de fibra ótica.

[0090] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que os ditos meios para introduzir pelo menos um cabo de fibra ótica para o interior do dito suporte de amostra compreende adicionalmente um tubo guia de diâmetro interno adaptado para a passagem de pelo menos um cabo de fibra ótica, o dito tubo guia em conexão ótica com a dita passagem.

[0091] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que os ditos meios para separar pelo menos parte da porção superior do dito suporte de amostras a partir da porção inferior do dito suporte de amostra compreendem uma dobradiça.

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20/40 [0092] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que a dita porção superior do dito suporte de amostra compreende uma tampa adaptada para encostar de maneira firme na da dita porção inferior.

[0093] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, compreendendo adicionalmente uma base adaptada para permitir que o dito suporte de amostra seja disposto de forma estável em uma superfície plana.

[0094] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra para a coleta de um espectro de um ovo aviário, o dito suporte de amostra compreendendo (a) um revestimento; (b) duas hastes substancialmente paralelas rotativamente montadas dentro do dito revestimento e dispostas para suportar um ovo aviário colocado sobre estas, (c) pelo menos um motor em conexão mecânica com as ditas hastes, dito pelo menos um motor adaptado para girar cada uma das ditas hastes em torno de seu eixo longitudinal; (d) meios de admissão de luz para a admissão de luz emitida por uma fonte de luz no dito revestimento, os ditos meios de admissão de luz dispostos de tal modo que pelo menos uma porção da dita luz ilumina um ovo aviário colocado sobre as ditas hastes; e (e) meios para a admissão de uma extremidade de um cabo de fibra ótica no dito revestimento de tal modo que pelo menos uma porção da dita luz admitida através dos ditos meios de admissão de luz e refletida a partir do dito ovo aviário entra no dito cabo de fibra ótica. Está dentro da essência da invenção em que a rotação do dito ovo aviário permite a coleta de dados espectrais de toda a circunferência do dito ovo aviário.

[0095] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal suporte de amostra, em que a distância entre a extremidade do dito cabo de fibra ótica localizado dentro do dito revestimento e o dito ovo aviário é entre 2 cm e 10 cm.

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21/40 [0096] É um objeto adicional desta invenção divulgar um aparelho para determinar de modo não invasivo a presente condição de pelo menos um ovo aviário, o dito aparelho compreendendo (a) um suporte de amostra de acordo com qualquer um dos métodos acima, (b) meios de espectrômetro adaptados para a obtenção de pelo menos um espectro de um ovo aviário colocado dentro do dito suporte de amostra; (c) meios de transferência de dados para a transferência do dito pelo menos um espectro a um dispositivo de computação; e (d) meios de computação instalados no dito dispositivo de computação, adaptados para analisar o dito pelo menos um espectro de acordo com um algoritmo predeterminado.

[0097] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal aparelho, compreendendo adicionalmente um banco de dados de base de dados de espectros definindo valores possíveis da dita presente condição, em que o dito banco de dados está instalado no dito dispositivo de computação.

[0098] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal aparelho, em que o dito algoritmo predefinido compreende um algoritmo de rede neural.

[0099] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal aparelho, em que o dito algoritmo de rede neural compreende (a) meios para realizar uma análise de componentes principais para transformar um conjunto de dados; (b) meios para selecionar as primeiras pontuações m de cada amostra; e (c) meios para introduzir as ditas pontuações m em uma rede neural compreendendo neurônios n, uma função de transferência na camada oculta e uma função de transferência linear para a saída.

[00100] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal aparelho, em que a dita função de transferência na camada oculta é a função tasing.

[00101] É um objeto adicional desta invenção divulgar um tal aparelho, em que m = 5 e n = 3.

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BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [00102] A invenção divulgada neste documento é descrita com referência às figuras, em que [00103] A FIG. 1 mostra os espectros da amostra de métodos conhecidos na técnica para testar ovos aviários;

[00104] A FIG. 2 mostra os espectros de refletância da amostra para uma pluralidade de tipos de ovos obtida pelo método divulgado na presente invenção;

[00105] A FIG. 3 mostra um diagrama esquemático de um instrumento para o qual os espectros são obtidos para a análise de ovos aviários de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00106] A FIG. 4 mostra um diagrama esquemático de um instrumento para o qual os espectros são obtidos para a análise de ovos aviários de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;

[00107] A FIG. 5 mostra um diagrama esquemático de uma modalidade de um suporte de amostra; e [00108] A FIG. 6 mostra um diagrama esquemático de uma segunda modalidade de um suporte de amostra.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [00109] A presente invenção é descrita a seguir, com referência aos desenhos e exemplos, nos quais modalidades preferenciais são descritas. Para efeitos de explicação, os detalhes específicos são estabelecidos a fim de prover uma compreensão completa da invenção. Será evidente para um versado na técnica que existem outras modalidades da invenção que diferem em detalhes sem afetar a natureza essencial dessa. Portanto, a invenção não é limitada pelo que é ilustrado nas figuras e descrito na especificação, mas apenas como indicado nas reivindicações anexas, com o escopo adequado determinado apenas pela mais ampla interpretação de ditas reivindicações.

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23/40 [00110] Como usado neste documento, o termo espectro referese a qualquer medição na qual a radiação eletromagnética incide sobre um alvo e a intensidade da radiação eletromagnética em função do seu comprimento de onda é registrada após a interação da radiação eletromagnética com o alvo. O termo espectro de refletância se refere especificamente a um espectro no qual o detector é colocado de tal maneira a medir a luz que emerge do alvo em um ângulo inferior a cerca de 90° em relação à Iuz incidente.

[00111] No método divulgado neste documento, um espectro do ovo aviário a ser testado é medido. Em uma modalidade preferencial da invenção, o espectro é medido a partir do UV próximo para a IR médio. Em uma modalidade preferencial da invenção, o espectro é medido a partir de cerca de 300 nm a cerca de 2500 nm. Em modalidades preferenciais da invenção, o espectro é medido em modo de refletância, no qual o detector é colocado inferior a 90° em relação à Iuz incidente. Os espectros podem ser medidos utilizando qualquer espectrômetro comercial capaz de produzir um espectro ao longo do intervalo de comprimento de onda desejado e em modo de refletância. Em uma modalidade da invenção, a análise espectral é realizada utilizando as unidades de refletância originais (R). Em uma modalidade preferencial da invenção, a análise espectral é realizada usando qualquer um ou todos os seguintes: (a) a relação A = log(1/R), (b) dR/dl ou dA/dl (ou aproximações numéricas desta), onde l é o comprimento de onda, e (c) R - Rref, onde Rref é a refletância de uma casca de ovo em si, como determinado em uma medição separada. Em outras modalidades da invenção, espectros derivativos são usados a fim de que características espectrais verdadeiras podem ser mais facilmente identificadas.

[00112] Em modalidades preferenciais da invenção, o espectro do ovo é obtido em conjunto com um espectro de referência para corrigir absorções atmosféricas, não linearidades no detector, etc. O espectro de

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24/40 referência pode ser obtido por qualquer um dos métodos usuais conhecidos na técnica para medir espectros de fundo ou referência ou, em algumas modalidades da invenção, é obtido por cálculo a partir de um modelo adequado.

[00113] Os dados espectrais são transferidos para um dispositivo de computação para análise; o dispositivo de computação pode ser localizado dentro do espectrômetro, ou pode ser um computador externo. Em algumas modalidades da invenção, a conversão de dados brutos para um espectro (refletância, transmitância ou absorção) é realizada utilizando o software instalado no espectrômetro e o espectro, mais do que os dados brutos, é^, então transferido para um dispositivo de computação. Os espectros são então analisados para marcadores que representam a condição do ovo (por exemplo, se é ou não é fértil ou, para um ovo fértil, se o embrião ou o pintinho neste é macho ou fêmea). A análise pode ser realizada de acordo com qualquer protocolo conhecido na técnica que é capaz de isolar os marcadores de interesse do fundo. Em uma modalidade preferencial da invenção, um algoritmo de rede neural é usado, como descrito em detalhes abaixo.

[00114] Em algumas modalidades da invenção, o método inclui adicionalmente etapas adicionais de correção ou análise de dados. Como descrito acima, em algumas modalidades da invenção, espectros derivados são usados. Além da correção de fundo, outras formas de préprocessamento antes do uso do algoritmo de rede neural são possíveis, por exemplo, redução de ruídos, realce espectral, suavização, etc., de acordo com qualquer método conhecido na técnica. Em algumas modalidades, a fim de aumentar a eficiência do cálculo, a redução dimensional é realizada a fim de reduzir a quantidade de dados inseridos na rede neural.

[00115] Estes métodos também possibilitam um método não invasivo para a triagem de uma pluralidade de ovos aviários. Os espectros são obtidos para uma pluralidade de ovos, e os métodos acima são usados

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25/40 para determinar a presente condição (por exemplo, a fertilidade ou o sexo) do ovo. Aqueles ovos para os quais a presente condição não é a condição desejada (por exemplo, se infértil se ovos férteis são desejados) são então descartados.

[00116] Referência é agora feita à FIG. 2, que apresenta espectros típicos de um número de diferentes tipos de ovos de galinha tomados de acordo com o método divulgado na presente invenção. Estes espectros mostram inúmeras bandas que aparecem para indicar variações nas propriedades bioquímicas do conteúdo dos ovos. Espectros tais como estes são usados para construir uma biblioteca espectral compreendendo ovos em estados conhecidos (férteis ou inférteis, machos ou fêmeas) a partir de uma variedade de tipos de aves. Em uma modalidade preferencial da invenção, cada espectro representa a média de uma pluralidade de medições. Após os espectros de biblioteca terem sido obtidos, eles passam por uma Análise de Componentes Principais (PCA) e são utilizados como um conjunto de treinamento para um algoritmo de rede neural. O PCA ajuda o usuário a descartar dados irrelevantes ao reter apenas aqueles dados que têm o maior desvio da hipótese nula, nomeadamente que, em um determinado comprimento de onda, a propriedade espectral de interesse (por exemplo, refletividade ou absorção) é idêntica a ambos os ovos férteis e inférteis. Para treinamento da rede neural, qualquer algoritmo de treinamento conhecido na técnica pode ser usado. Em modalidades preferenciais, métodos iterativos são utilizados para obter um melhor conjunto de parâmetros. Como um exemplo não limitante, a função de treinamento de propagação de retorno Leverberg / Marquand pode ser usada começando com pesos aleatórios; se um conjunto suficientemente preciso de parâmetros não for obtido após um número predeterminado de iterações, o processo é iniciado novamente com um conjunto de partida diferente para pesos aleatórios. Em modalidades preferenciais da invenção, o banco de dados de informação utilizado no conjunto de treinamento é

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26/40 proveniente de uma amostra de ovos de um lote semelhante ou idêntico àqueles que por fim serão testados. Cada conjunto de treinamento pode então ser armazenado para referência futura. Em outras modalidades da invenção, o conjunto de treinamento é recuperado de um banco de dados pré-existente. Em ainda outras modalidades da invenção, um novo conjunto de treinamento é criado para cada novo lote de ovos a serem analisados.

[00117] A análise estatística é então feita ao se usar um algoritmo de análise de rede neural. Em uma modalidade mais preferencial, o algoritmo de rede neural compreende três etapas. Na primeira etapa, os dados são transformados através de um PCA. As primeiras pontuações m (em uma modalidade mais preferencial, m = 5) de cada amostra são escolhidas como a entrada para a rede neural. Por fim, a rede neural possui neurônios n (em uma modalidade mais preferencial, n = 3), com a função de transferência tansig na camada oculta e uma função de transferência linear para a saída.

[00118] Em modalidades preferenciais, as entradas de algoritmo de rede neural são processadas em cada neurônio e, em seguida, são submetidas a um cálculo baseado em uma função de transferência, bem como um peso predefinido. Em uma modalidade preferencial da invenção, a função de transferência utilizada é tansig, a função de transferência sigmóide tangente hiperbólica. As saídas da camada oculta após o cálculo servem como a entrada para a camada de saída que combina todo o cálculo de neurônios no resultado final.

[00119] A análise de um ovo de teste é então realizada da seguinte forma: um espectro (em uma modalidade preferencial, um espectro de refletância que se estende desde cerca de 300 nm até cerca de 2.500 nm) do ovo a ser testado é obtido. Em modalidades preferenciais, o espectro assim obtido é uma média de uma pluralidade n de medições individuais, onde n é suficientemente grande (tipicamente cerca de 30) para prover uma melhora notável na relação sinal-ruído. Os principais

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27/40 componentes do espectro de teste são então calculados utilizando os métodos estatísticos descritos acima. Os principais componentes são então comparados com aqueles dos espectros na biblioteca, novamente usando o software baseado em rede neural. O status do espectro de biblioteca com a melhor correlação com o espectro de teste (por exemplo, fértil ou infértil, macho ou fêmea) é então levado para ser o estatuto do ovo representado pelo espectro de teste. A força da correlação pode ser avaliada por qualquer método estatístico preferencial por parte do operador (por exemplo, o valor R mais alto ou qui-quadrado mais baixo ou SEC/SEP).

[00120] Como demonstrado nos exemplos dados abaixo, quando o método acima é usado em um sistema que compreende os componentes descritos em detalhes abaixo, é capaz de determinar a fertilidade de ovos no dia em que o ovo é depositado na incubadora com essencialmente nenhum falso positivo (isto é, cada ovo identificado como fértil é de fato fértil) e menos de 10% de falsos negativos (ou seja, <10% dos ovos identificados como inférteis são realmente férteis). O método divulgado neste documento, quando utilizado em um sistema que compõe os componentes descritos em detalhes abaixo, é capaz de detectar o sexo de um ovo fértil, com aproximadamente 80% de precisão no 12° dia em que o ovo é depositado na incubadora.

[00121] Em modalidades preferenciais da invenção, isto é, modalidades nas quais a precisão da detecção é mais alta, o método divulgado acima é realizado em um instrumento projetado e dedicado para a medição e análise dos espectros de ovos aviários de acordo com o método divulgado. Modalidades preferenciais do instrumento, no qual o método de detecção é realizado na prática, são descritas agora.

[00122] Em algumas modalidades da invenção, múltiplos testes são feitos substancialmente simultaneamente ao se usar uma câmera imageadora hiperespectral. Tais câmeras (normalmente usando CCDs como detectores) são bem conhecidas na técnica, e têm a capacidade de

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28/40 determinar a intensidade da luz em função do comprimento de onda e como uma função de posição da fonte de luz dentro do campo de visão da câmera. Em uma modalidade exemplar, cada um de uma pluralidade de ovos é inserido em um suporte de amostra individual, conforme descrito abaixo. Uma pluralidade de cabos de fibra ótica (pelo menos um por ovo) traz a luz refletida para a câmera imageadora, criando, portanto, uma relação um-para-um entre um suporte de amostra em particular e a área no campo de visão da câmera correspondente àquele suporte de amostra.

[00123] Referência é agora feita à FIG. 3, que apresenta um desenho esquemático (sem escala) de uma modalidade 10 de um sistema de espectrômetro no qual as medições espectroscópicas discutidas acima podem ser feitas na prática. O sistema de Espectrômetro 100 provê fonte de luz 102 (tipicamente uma fonte de luz tungstênio-halogênio, mas qualquer fonte de luz capaz de prover iluminação suficiente ao longo do intervalo de comprimento de onda desejado pode ser usada), ótica, pelo menos um detector, controles mecânicos da fonte, ótica e detector e os meios para direcionar a luz para um alvo externo. A luz é emitida a partir da fonte de luz; em algumas modalidades da invenção, a luz é levada através de um cabo de fibra ótica 104 para suporte de amostra 106 no qual o ovo 108 foi introduzido. Em outras modalidades, a Iuz ilumina o ovo diretamente. Em modalidades preferenciais da invenção, o suporte de amostra 106 é fechado a fim de prevenir a interferência de Iuz difusa. Em modalidades em que o suporte de amostra é fechado, o cabo de fibra ótica 104 passa através de um furo em um lado do suporte de amostra 106. Em uma modalidade preferencial, o furo que admite a fibra ótica está localizado em um lado da caixa perpendicular a seu eixo mais longo e é adaptado para admitir o cabo de fibra ótica 104 de tal modo que o cabo ilumina o ovo substancialmente ao longo do eixo longitudinal do ovo. A luz refletida a partir do ovo passa de volta ao longo do cabo de fibra ótica e de volta para dentro do espectrômetro, onde ele incide sobre o detector. O controle da

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29/40 coleta dos espectros e do armazenamento dos espectros obtidos é realizado por computador 110. Em modalidades típicas, múltiplas medições são feitas de cada ovo introduzido no suporte de amostra 106 e, em seguida, calculada a média, a fim de aumentar a relação sinal-ruído.

[00124] Referência é agora feita à FIG. 4, que apresenta um desenho esquemático (sem escala) de uma segunda modalidade 20 de um sistema de espectrômetro para fazer as medições espectroscópicas. Nesta modalidade, os espectros de uma pluralidade de ovos 108 são iluminados por fonte de luz 202; como ilustrado na figura, em algumas modalidades, a fonte de luz pode compreender uma pluralidade de elementos de iluminação individuais. Pelo menos uma parte da luz emitida da fonte de luz atinge câmeras hiperespectrais 205 após interagir com os ovos. Tais câmeras hiperespectrais são bem conhecidas na técnica. Em modalidades tais como aquela ilustrada na FIG. 4a, a fonte de luz e a câmera estão do mesmo lado dos ovos, caso em que, a luz atinge a câmera após ter sido pelo menos parcialmente refletida a partir do ovo ou ovos sendo medidos, e, portanto, irá conter informações a partir das quais um espectro de refletância pode ser construído. Em modalidades tais como a modalidade 20a ilustrada na FIG. 4b, a fonte de luz e a câmera estão substancialmente em Iados opostos dos ovos, e a luz da fonte atinge a câmera só após ter passado pelo menos parcialmente através do ovo ou ovos sendo medidos. Nessas modalidades, a luz que atinge a câmera irá, assim, conter informações a partir das quais um espectro de absorção (ou, de maneira equivalente, transmitância) pode ser construído. Em modalidades típicas do dispositivo, uma resolução espacial de cerca de 0,5 cm é suficiente para obter as informações necessárias para avaliar a situação do ovo com uma relação sinal-ruído suficientemente elevada (SNR). Os ovos podem ser transportados para além da câmera por qualquer meio (por exemplo, uma correia em movimento) conhecido na técnica. A fim de melhorar o SNR, espectros de referência de fundo são obtidos ao se medir um fundo

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30/40 adequado 207, tal como a superfície sobre a qual os ovos são colocados. Espectros de calibração são obtidos ao se medir a luz que atinge a câmera após interação com uma substância 209 de propriedades espectrais conhecidas. Um instantâneo da câmera hiperespectral 220 é então obtido da área dentro do campo de visão (FOV) da câmera. Dependendo de tais fatores, a câmera específica sendo utilizada, a resolução espectral e espacial desejada, o instantâneo 220 pode corresponder a uma medição de um único ovo ou a uma pluralidade de ovos dentro do FOV da câmera.

[00125] Em uma modalidade preferencial da invenção, uma câmera hiperespectral é utilizada que pode fazer medições espectrais desde a UV próximo até a IR médio. Em uma modalidade mais preferencial da invenção, o espectro é medido desde cerca de 300 nm até cerca de 2500 nm.

[00126] Em algumas modalidades da invenção, a fim de localizar fisicamente o ovo no espaço, o método inclui adicionalmente uma etapa de uso de um filtro espacial para medir uma área predefinida dentro do FOV da câmera, correspondente a um número conhecido de píxeis. Uma medição é feita da luz que atinge a câmera a um comprimento de onda correspondente a uma forte absorção de CaCO3, em uma modalidade preferencial, de cerca de 2340 nm. Se uma forte diminuição na luz em relação a uma medida de fundo é observada por todos os píxeis, em seguida um ovo é conhecido por estar dentro do FOV da câmera, e a medição espectral é então feita.

[00127] Em modalidades preferenciais da invenção, as medições são feitas enquanto o ovo é mantido em um suporte de amostra dedicado especialmente projetado. Um tal suporte tem a vantagem de padronizar a distância da fonte de luz para o ovo e do ovo para o detector, bem como manter o ovo em um local conhecido durante a medição.

[00128] Referência é agora feita à FIG. 5, que apresenta uma ilustração esquemática (sem escala) de uma modalidade 106 de um tal

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31/40 suporte de amostra dedicado. O suporte de amostra pode ser feito de qualquer material conveniente que pode ser feito no formato requerido (por exemplo, por usinagem ou moldagem); o material de construção é preferencialmente um que seja suficientemente rígido para manter seu formato, para segurar um ovo aviário, e para suportar o uso repetido sem degradação. Em uma modalidade preferencial, o suporte de amostra 106 é feito de um plástico rígido escuro. Na modalidade mostrada na figura, o revestimento externo do suporte de amostra 1060 é substancialmente ovóide. Em outras modalidades, o revestimento externo pode ser de qualquer formato conveniente (por exemplo, cubo, paralelepípedo, etc.). Na modalidade mostrada, a dobradiça 1061, localizada substancialmente ao longo do eixo equatorial do suporte de amostra, permite que o operador abra o suporte de amostra, mantendo a integridade estrutural do suporte de amostra. A dobradiça divide o suporte de amostra em uma porção superior 106t e uma porção inferior 106b. A FIG. 5b mostra esquematicamente o suporte de amostra na sua posição aberta com um ovo inserido. O cabo de fibra ótica entra no suporte de amostra através do tubo guia 1062 e passa pela entrada 1063. O guia e a entrada são adaptados para um ajuste por deslizamento da fibra ótica. O suporte de amostra compreende adicionalmente uma superfície interna 1064, que é substancialmente ovóide e adaptado para aceitar um ovo aviário. Quando o suporte de amostra está em uso, o ovo sendo testado entra em contato com pelo menos parte da superfície interna 1064. Na porção inferior 106b, a superfície interna compreende um material macio e escuro 1065, adaptado para prevenir rachaduras do ovo e possível reflexão de luz a partir de superfícies internas do suporte de amostra quando o ovo é colocado no suporte de amostra. O material macio 1065 pode ser qualquer material adequado (por exemplo, espuma ou lã de algodão) para sustentar um ovo aviário. O material rígido do qual o suporte de amostra é feito é moldado para aceitar material macio 1065 de tal modo que toda a superfície interna (material rígido + material

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32/40 macio) define essencialmente um ovóide. O suporte de amostra também pode opcionalmente incluir a base 1066. A base 1066 é adaptada para estabilizar o suporte de amostra em uma superfície plana e é, opcionalmente, adicionalmente adaptada para a colocação do suporte de amostra dentro de uma área definida contendo uma pluralidade de suportes de amostra similares, para a colocação em uma correia transportadora, etc.

[00129] Em modalidades adicionais, o método divulgado neste documento é adaptado para produção em massa, isto é, uma análise rápida de um grande número de ovos substancialmente simultaneamente. Nessas modalidades, o suporte de amostra em geral será modificado a partir da modalidade ilustrada na FIG. 3- Em uma tal modalidade, no lugar da disposição articulada mostrada na FIG. 3, a porção superior 106t é destacável da porção inferior 106b; em modalidades nas quais o revestimento externo é, por exemplo, um cubo ou paralelepípedo, a porção superior 106t pode ser uma tampa. A porção superior 106t é projetada para o intertravamento com a porção inferior 106b, por exemplo, por um sistema de aba e ranhura (tab and slot) ou por ter uma borda em torno do perímetro de uma metade que corresponde ao perímetro da outra metade. Nessas modalidades, a porção superior 106t é adaptada para ser levantada por um dispositivo controlado remotamente. Tais dispositivos são bem conhecidos na técnica, e são geralmente adaptados para o levantamento de uma pluralidade de objetos simultaneamente. Após as porções superiores terem sido levantadas, um segundo dispositivo (de um tipo bem conhecido na técnica) coloca uma pluralidade de ovos nos suportes de amostra. As porções superiores são, então, devolvidas, fechando os suportes de amostra, e as medições espectrais feitas. Uma fibra ótica separada é conectada a cada suporte de amostra, e os resultados são medidos independentemente, tanto em série (um ovo de cada vez, com cada espectro sendo armazenado independentemente na memória do computador que controla o aparelho), em paralelo (cada fibra ótica é lida

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33/40 pelo computador em um canal separado), ou ambos (medições paralelas são feitas de uma porção dos ovos nos suportes de amostra, seguido por uma segunda medição de uma porção adicional dos ovos e assim por diante até que todas as medições tenham sido feitas). Após todas as medições espectrais terem sido feitas, as porções superiores dos suportes de amostra são levantadas, os ovos removidos e devolvidos para a incubadora e, se desejado, um conjunto adicional de medições feitas. Aqueles ovos que não cumprem um critério desejado (por exemplo, férteis vs. inférteis ou macho vs. fêmea) podem então ser descartados.

[00130] Referência é agora feita à FIG. 6, que apresenta uma ilustração esquemática (sem escala) de um suporte de amostra dedicado 206 de acordo com outra modalidade da invenção. O suporte de amostra está contido dentro do revestimento 2060. O revestimento pode ser de metal, plástico, madeira ou qualquer outro material de construção apropriado. Em algumas modalidades da invenção (não mostradas na FIG

6), o revestimento é fechado em todos os lados, e inclui uma porta, painel articulado, ou outros meios conhecidos na técnica para a introdução de um ovo aviário; nestas modalidades, quando o revestimento é fechado, é a prova de luz, exceto para os meios para as conexões óticas à fonte de luz e ao espectrômetro discutidas abaixo. Pelo menos um lado do revestimento contém meios de admissão de luz 2063 para a introdução de luz emitida por uma fonte de luz externa 2064. Em diversas modalidades da invenção, os meios de admissão de luz podem ser um furo de dimensões adequadas no lado do revestimento ou podem incluir uma janela ou ótica de focalização. Dentro do revestimento estão duas hastes de suporte substancialmente paralelas 2061, rotativamente montadas dentro do revestimento e espaçadas a uma distância adequada para apoiar um ovo aviário e mantê-lo em contato ótico com os meios de admissão de luz. As duas hastes são mecanicamente conectadas a pelo menos um motor 2062. Na modalidade ilustrada na FIG. 6, um único motor é usado para controlar

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34/40 ambas as hastes; em modalidades alternativas, cada haste é controlada por seu próprio motor.

[00131] O motor gira as duas hastes sobre seu eixo longitudinal, fazendo com que o ovo colocado sobre elas gire enquanto não translada de maneira significativa. Em uma modalidade preferencial da invenção, a velocidade do motor 2062 é controlável (por exemplo, por um aparelho de controle eletrônico externo de qualquer tipo bem conhecido na técnica), de tal modo que a taxa de rotação das hastes pode ser escolhida pelo operador. Em uma modalidade mais preferencial da invenção, a velocidade do motor é escolhida de tal modo que o ovo completa uma rotação cerca de uma vez em 13 segundos, durante a qual cerca de 30 medições espectrais são feitas. A vantagem de girar o ovo é que toda a circunferência do ovo é, assim, exposta à luz incidente. Isto não só limita o aquecimento do ovo pela fonte de luz externa, mas permite a coleta e a o cálculo da média de múltiplos espectros do mesmo ovo, a fim de limitar a influência de artefatos que possam surgir devido a inomogeneidades no ovo, em especial na casca, que pode fazer com que um espectro tomado pela irradiação de um único ponto do ovo não seja representativo do ovo como um todo.

[00132] O suporte de amostra também compreende meios (por exemplo, um furo à prova de luz em um lado do revestimento, ou um espaço no lado dos meios de admissão de luz 2063) para a admissão de um cabo de fibra ótica 2064. A outra extremidade do cabo de fibra ótica está em contato ótico com um espectrômetro, como descrito acima. A ponta do cabo de fibra ótica localizado dentro do revestimento é colocada em contato ótico com o ovo de tal modo que a luz possa passar desde a fonte de luz externa até a ponta do cabo de fibra ótica e de lá para o espectrômetro através do ovo sendo analisado. Esta configuração pode ser usada tanto no modo de refletância ou em modo de transmissão / absorção, como descrito acima. Em modalidades preferenciais da invenção, a ponta do cabo de fibra ótica está localizada a 2 - 4 cm do ovo.

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35/40 [00133] Como mostrado nas Figs. 6a - 6c, os meios de admissão de luz e os meios para a admissão do cabo de fibra ótica podem estar em qualquer lado do suporte de amostra em relação às hastes apoiando o ovo. Na modalidade ilustrada na FIG. 6a, as hastes estão localizadas entre o ovo e a fonte de luz, e a luz atinge o ovo através do espaço entre as hastes. Na modalidade ilustrada na FIG. 6b, os meios de admissão de luz estão localizados de tal modo que o feixe de luz está em um plano paralelo àquele contendo as duas hastes, iluminando o ovo do lado em relação ao plano sobre o qual as hastes de suporte estão localizadas. Em uma terceira modalidade, ilustrada na FIG. 6c, os meios de admissão de luz estão localizados no lado oposto do ovo àquele das duas hastes de suporte.

[00134] Na modalidade mostrada, cada ovo a ser analisado é colocado individualmente no suporte de amostra. Em modalidades adicionais (não ilustradas), o dispositivo compreende adicionalmente meios para introduzir automaticamente os ovos no, e removê-los do suporte de amostra. Qualquer meio conhecido na técnica (por exemplo, uma correia transportadora) pode ser usado para realizar essas tarefas.

[00135] Enquanto as medições estão sendo feitas, é importante que o ovo não seja aquecido desnecessariamente, uma vez que o superaquecimento do ovo pode danificá-lo. Modalidades diferentes da invenção incluem diferentes meios para resolver este problema. No método mais simples, a fonte de luz é mantida suficientemente longe do ovo de modo que o ovo não seja superaquecido. A distância exata dependerá do layout ótico especifico, mas em geral, verifica-se que para a maioria das modalidades da invenção, a distância ideal desde a fonte de luz até o ovo (ou seja, a distância que preserva uma SNR aceitável enquanto apenas aquece minimamente o ovo) é de cerca de 5 -10 cm.

[00136] Em modalidades adicionais da invenção, a prevenção de superaquecimento do ovo é alcançada pelo controle da temperatura do ambiente no qual a medição é feita (por exemplo, dentro do revestimento

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36/40 do suporte de amostra). Este controle de temperatura pode ser ativo (por exemplo, termostático) ou passivo (por exemplo, o suporte de amostra está em contato térmico com um banho térmico). Em algumas modalidades da invenção, o suporte de amostra incorpora meios de ventilação (por exemplo, nas laterais), a fim de permitir que o ar de refrigeração do suporte de amostra, enquanto as medições estão sendo feitas.

EXEMPLO 1 [00137] Este exemplo demonstra o uso da invenção divulgada neste documento como um método para determinar a fertilidade de um ovo aviário no dia 0, isto é, o dia em que o ovo foi depositado na incubadora. Neste exemplo, 150 ovos brancos frescos (raça Leghorn Branca, linha genética Lohmann) foram obtidos diretamente do galinheiro. A fertilidade dos ovos foi determinada de acordo com o método divulgado neste documento e os ovos foram então colocados em uma incubadora de Peterson na Faculdade de Agricultura da Universidade Hebraica. Os ovos foram incubados por três dias e, em seguida, abertos para determinar a sua fertilidade. Os resultados da determinação foram então comparados com os resultados da análise das medições que foram feitas no dia 0. Os resultados da verificação física e os resultados das análises foram mantidos em separado até a comparação ter sido feita. O experimento foi repetido várias vezes, inclusive com ovos marrons.

[00138] Da amostra, 50% dos ovos foram escolhidos de forma aleatória como o grupo de treinamento para a rede neural, 25% para validação dos resultados da rede neural, e os 25% restantes foram retidos como o grupo de teste.

[00139] A análise foi realizada da seguinte forma. Primeiro, os dados espectrais foram submetidos a uma análise de componentes principais. Os cinco componentes mais significativos de cada amostra foram utilizados como a entrada para a rede neural. A função de treinamento de propagação de retorno Leverberg / Marquand foi usada. O

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37/40 treinamento da rede neural começou com um conjunto de pesos aleatórios. Se, após 200 iterações, um conjunto adequado de pesos não foi encontrado, o algoritmo de treinamento foi iniciado novamente com um novo conjunto de pesos aleatórios.

[00140] Uma rede neural com três neurônios foi usada, usando a função de transferência tansig na camada oculta, e a função de transferência linear para a camada de saída. Os parâmetros utilizados no modelo de rede neural estão resumidas na Tabela 1.

TABELA 1: Parâmetros de rede neural para a medição de fertilidade do ovo (Dia 0)

IW	Desvio
1,470251	1,239498	2,11928	-0,22822	-3,09	-3,06568
1,974398	-4,43216	-1,65123	1,33014	-0,26772	-0,50165
1,050775	-2,44021	1,713201	-0,40979	-3,30441	1,851835
LW	Desvio
-3,11852	-1,83776	1,43622			-1,98368
3,119206	1,53349	-1,20269			2,084955

[00141] Os resultados da análise realizada no dia 0 de acordo com o método divulgado neste documento são comparados com as determinações físicas feitas no dia 3 na Tabela 2.

TABELA 2: Comparação de análise e medição física

Ajuste	Espectros	Espectros	Desempenho
Treinamento	99,5%	31%	90,7%
Validação Dia	100%	21,4%	90,3%
Teste Dia 0	100%	14,3%	89,4%
Dia 0 Geral	99,7%	24,6%	90,2%

[00142] Como pode ser visto na tabela, o método divulgado na presente invenção detectou com sucesso 99,7% dos ovos que foram posteriormente determinados por inspeção física a serem férteis (0,3% de falsos negativos). O método foi menos bem sucedido na identificação de ovos inférteis no dia 0, só conseguindo identificar 24,6% dos ovos que foram posteriormente determinados por inspeção física a serem inférteis. Uma vez que o objeto final do método é identificar e salvar os ovos férteis,

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38/40 o resultado pode ser descrito alternativamente como tendo identificado com sucesso, no dia 0, essencialmente todos os ovos a serem mantidos na incubadora e quase um quarto dos ovos que teriam de ser descartados como inférteis. Para os ovos investigados no experimento, a taxa de sucesso global foi superior a 90%.

EXEMPLO 2 [00143] Os mesmos métodos foram usados como no Exemplo 1, exceto que, neste caso, a medição e análise dos ovos de acordo com o método divulgado neste documento foi realizada no 1° dia em vez de no dia 0.

[00144] Os parâmetros para o modelo de rede neural são resumidos na Tabela 3.

TABELA 3: Parâmetros de rede neural para a medição de fertilidade do ovo (Dia 1)

IW	Desvio
-1,51573	4,826056	-1,58165	1,24418	-1,88819	-0,89758
1,405691	-3,30712	-1,15749	2,251909	1,407275	-0,78174
-1,13691	1,66082	-2,34412	1,886511	1,726185	1,735988
LW	Desvio
-2,6754	-1,93987	2,181246			-0,33096
2,554909	1,968443	-2,27443			0,340324

[00145] A comparação da determinação física da fertilidade dos ovos com os resultados da análise realizada de acordo com o método divulgado neste documento é apresentada na Tabela 4.

TABELA 4: Comparação de análise e medição física

Ajuste	Espectros	Espectros Inférteis	Desempenho
Treinamen to Dia 1	100%	31%	91,1% 9
Validação Dia 1	100%	42,9%	92,9%
Teste Dia	99%	21,4%	89,3%
Dia 1	99,7%	31,6%	91,1%

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39/40 [00146] Mais uma vez, havia quase perfeita detecção dos ovos férteis, e de quase um terço dos ovos inférteis, para uma taxa de sucesso global de 91,1% no 1 ° dia.

EXEMPLO 3 [00147] Neste conjunto de experimentos, 150 ovos brancos foram obtidos da mesma fonte que aquelas usadas nos exemplos anteriores. Quando os ovos chegaram ao galinheiro, sua fertilidade foi determinada, e depois, eles foram colocados na incubadora. No décimo dia após os ovos terem sido assentados na incubadora, a fertilidade dos ovos foi determinada por transiluminação, e no 12° dia, a determinação do sexo do pintinho dentro de cada ovo foi feita de acordo com o método divulgado neste documento. Os ovos completaram a incubação no dia 21 com a sua eclosão. Após a eclosão, o sexo do pintinho foi determinado pelo método de sexagem da pena de acordo com procedimentos bem conhecidos na técnica. Os resultados da determinação de sexo pelo exame físico foram comparados com aqueles das medições feitas sobre os ovos no 12° dia após terem sido depositados na incubadora.

[00148] A análise de componentes principais e a análise de rede neural foram realizadas como descrito acima. Os parâmetros do algoritmo de rede neural são resumidos na Tabela 5.

TABELA 5: Parâmetros de rede neural para a medição de sexo do pintinho (Dia 12)

IW	Desvio
-4,64303	2,88643	-1,45288	2,267808	0,198048	4,844547
1,2139	2,66253	-2,36648	2,688683	0,955051	3,299188
5,690857	-0,20077	-1,18912	2,500534	0,740264	1,993237
LW	Desvio
3,03709	-2,70058	1,033565			-0,67439
-3,03336	2,703035	-1,05007			0,669616

[00149] A Tabela 6 apresenta os resultados da comparação entre os resultados da medição e análise realizadas de acordo com o método divulgado neste documento e da determinação física do sexo pelo método de sexagem da pena.

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TABELA 6: Comparação de análise e medição física (Dia 12)

Ajuste	Espectros	Espectros	Desempenho
Treinamento	86,6%	68,7%	79,(3%
Validação Dia	87,8%	64,7%	78,3%

Teste Dia 12	87,8%	52,9%	73,5%
Dia 12 Geral	87.2%	63.7%	77.6%

[00150] Quase 90% dos pintinhos machos foram identificados com sucesso como machos no dia 12, enquanto quase dois terços dos pintinhos fêmeas foram identificados com sucesso como fêmeas. A taxa de sucesso geral foi de 77,6%.

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Claims

1. Método não-invasivo para triagem de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir nas etapas de:

a. obter uma medição de teste com uma câmara hiperespectral (205) ao medir, em uma porção predefinida de um campo de visão da câmera hiperespectral (205), uma quantidade de luz de um intervalo de comprimento de onda predeterminado em relação a uma característica de refletância ou transmitância de um ovo aviário (108);

b. comparar a medição de teste a uma medição de referência substancialmente no mesmo intervalo de comprimento de onda predeterminado;

c. confirmar a presença de um ovo aviário (108) dentro do campo de visão da câmara quando uma diferença entre a medição de teste e a medição de referência exceder um valor limite predeterminado;

d. obter, com a câmera hiperespectral (205), um espectro do ovo aviário (108) confirmado sobre um intervalo de comprimento de onda predeterminado; e

e. utilizar uma rede neural a fim de comparar o espectro com um banco de dados predefinido de valores possíveis que definem os espectros de fertilidade e/ou gênero.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o banco de dados realiza, adicionalmente, uma análise de componentes principais dos espectros.

3. Método não-invasivo para triagem de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir nas etapas de:

a. obter, com a câmera hiperespectral (205), um espectro de um ovo aviário (108) ao longo de um intervalo de comprimento de onda predeterminado correspondendo a uma característica de refletância ou transmitância do ovo aviário (108);

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b. utilizar uma rede neural a fim de comparar o espectro com o banco de dados predefinido de valores possíveis que definem os espectros para fertilidade ou gênero; em que a comparação compreende as etapas de;

i. usar análise de componente principal para transformar um conjunto de dados;

ii. selecionar as primeiras pontuações m de cada amostra; e iii. introduzir as pontuações m em uma rede neural que inclui neurônios n, uma função de transferência na camada oculta e uma função de transferência linear para a saída.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que m=5, n=3 e a função de transferência na camada oculta é a função “tansig”.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

4 e 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de usar uma rede neural para comparar o espectro com o banco de dados predefinidos de espectros consiste, adicionalmente, em uma etapa adicional de pré-processamento dos dados espectrais.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

5 e 7, caracterizado pelo fato consistir, adicionalmente, nas etapas adicionais de:

a. obter um espectro de referência;

b. obter um espectro de calibração;

c. obter um espectro de teste;

d. usar o espectro de referência para corrigir o espectro de teste; e

e. usar o espectro de calibração para calibrar uma característica espectral.

7. Método não-invasivo para triagem de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir nas etapas de:

a. obter, com a câmera hiperespectral (205), um espectro de um ovo aviário (108) ao longo de um intervalo de comprimento de onda

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3/5 predeterminado correspondente a uma característica de refletância ou transmitância do ovo aviário (108);

b. utilizar uma rede neural para comparar o espectro com um banco de dados predefinido de valores possíveis que definem espectros de fertilidade e/ou gênero; e

c. em que a triagem é feita até duas semanas após o tempo no qual o ovo (108) é colocado na incubadora.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

7, caracterizado pelo fato de que o espectro é escolhido do grupo consistindo em (a) um espectro de transmissão e (b) um espectro de transmitância.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

8, caracterizado pelo fato de que o espectro se estende do UV próximo para o IR médio.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

9, caracterizado pelo fato de que o espectro é um espectro derivado.

11. Suporte de amostra para a coleta de um espectro de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir em:

a. uma caixa externa;

b. uma caixa interna que define um volume de teste;

c. um meio para introduzir um cabo de fibra óptica no interior do suporte de amostra; e

d. um meio para separar parte da porção superior (106t) do suporte de amostra da porção inferior (106b) do suporte de amostra;

em que o suporte de amostra é adaptado para excluir a luz ambiente durante a coleta do espectro.

12. Suporte de amostra para a coleta de um espectro de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir em:

a. uma caixa;

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4/5

b. duas hastes substancialmente paralelas rotativamente montadas dentro da caixa e dispostas para suportar um ovo aviário (108) colocado nelas;

c. um motor em conexão mecânica com as hastes, em que o motor é adaptado para rodar cada uma das hastes sobre seu eixo longitudinal;

d. meio de admissão de luz (2063) para a admissão de luz emitida por uma fonte de luz na caixa, o meio de admissão de luz (2063) disposto de modo que uma parte da luz ilumine um ovo aviário (108) colocado nas hastes; e

e. meio para admitir um cabo de fibra óptica na caixa de modo que uma parte da luz admitida por intermédio do meio de admissão de luz (2063) e refletida a partir do ovo aviário (108) entre no cabo de fibra óptica, em que a rotação do ovo aviário (108) permite a coleta de dados espectrais de toda a circunferência do ovo aviário (108).

13. Aparelho para triagem não-invasiva de um ovo aviário (108), caracterizado pelo fato de consistir em:

a. um suporte de amostra, conforme qualquer uma das reivindicações 11 e 12;

b. meio espectrômetro adaptado para a obtenção de um espectro de um ovo aviário (108) colocado dentro do suporte de amostra;

c. meio de transferência de dados para a transferência do espectro para um dispositivo de computação;

d. meio de computação instalado no dispositivo de computação, adaptado para analisar o espectro.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a análise do espectro consiste nas etapas de:

a. obter uma medição de teste com uma câmera hiperespectral (205) ao medir, em uma porção predefinida de um campo de visão da câmera hiperespectral (205), uma quantidade de luz de um comprimento de onda

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5/5 predeterminado correspondente a uma característica de refletância ou transmitância de um ovo aviário (108);

b. comparar a medição de teste a uma medição de referência substancialmente no mesmo comprimento de onda predeterminado;

c. confirmar a presença de um ovo aviário (108) dentro do campo de visão da câmera quando uma diferença entra a medição de teste e a medição de referência excede um valor limite predeterminado;

d. obter, com a câmera hiperespectral (205), um espectro do ovo aviário (108) confirmado ao longo de um intervalo de comprimento de onda predeterminado;

e. comparar o espectro com um banco de dados predefinido de valores possíveis que definem espectros de fertilidade e/ou gênero.