CN102803953A - 用于测定鸡蛋重量的方法和仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测定鸡蛋重量的方法，包括：将鸡蛋暴露于具有至少200nm波长的电磁辐射下，并从而照射和/或照光检查鸡蛋；记录并处理从照射和/或照光检查期间所传输的辐射的强度差异中获得的图像，据此建立图像数据和/或其变型，其中该方法还包括至少第二种检测，其中通过结合图像数据和/或其变型，获得每个鸡蛋的重量。所提议的第二种检测方式优选为利用振动分析的检测方法或采用特定形式的图像处理与图像分析的方法。此外，本发明涉及适用于这些检测方法的装置以及在使用这些装置时所用的仪器，如分拣机。

Description

用于测定鸡蛋重量的方法和仪器
技术领域
本发明涉及一种用于测定鸡蛋重量的方法，包括：
将鸡蛋暴露于具有至少200nm波长的电磁辐射下，并从而照射和/或照光检查(candling)鸡蛋；
记录并处理从照射和/或照光检查期间所传输的辐射的强度差异中获得的图像，据此建立图像数据和/或其变型(derivatives)。
背景技术
在′Wiskundig broeden op een ei′，A.Heck，2004中，详细解释了如何通过这些鸡蛋的照片来测定鸡蛋的体积。除了鸡蛋体积的数学建模的解释外，也可以众所周知的方法根据照片来测定鸡蛋直径，于是，进一步根据对称性的考虑，可测定鸡蛋体积(V)。因此，以本技术领域的技术人员熟知的方法，可通过结合体积与例如所述文献中已知的、密度(ρ)或平均密度的值，根据m＝ρ.V测定鸡蛋重量[或鸡蛋质量(m)]。
这种重量测定的方法不能简单地应用于分拣鸡蛋的技术中，因为需要比用如上所述的密度值获得的精度更高的精度。
在EP1856971中，描述了一种方法和仪器，据此可计算最新放置并随后被收集的鸡蛋。在特别说明避免进行双重计算的情况下，根据用照相机的图像识别来进行这些计算。在对这种图片识别的进一步阐释中，提及了测定所计算的鸡蛋的重量。借助于这些测定，可以编写所计算的鸡蛋的重量的概述，从而使禽舍的流程状态被更好地监测并使对禽舍的控制得到改进。
这种方法和仪器可用于测定传送的鸡蛋的重量，并因此可以进一步分拣这些鸡蛋。众所周知，鸡蛋尤其是通过重量来分拣的，其中特别的是，这些鸡蛋的准确重量分配，更加特别的是，其根据众所周知的重量级别S-M-L-XL等的分配是至关重要的。更加特别的是，根据这些重量分类的限度而通过鸡蛋的重量精确地对鸡蛋进行精细的划分是非常重要的。这种重要性直接涉及一批鸡蛋的财务收益。
根据EP1856971测定重量不足以进行如上所述的精确分拣。
发明内容
为了提高重量测定的精确性，根据本发明的方法的特征在于，该方法还包括至少第二种检测，其中，通过结合如上所述的图像数据和/或其变型，获得每个鸡蛋的重量。
涉及本发明的各个方面，例如，考虑到蛋壳(例如蛋壳厚度)和/或鸡蛋气室的细节，采用第二种测量，以满足提高精确度的需要，这将在下文中进一步阐释。
还可将本发明定义为如下：
一种用于测定鸡蛋重量的方法，包括：
使用第一种鸡蛋检测，包括利用具有至少200nm波长的电磁辐射来制作鸡蛋的图像；
使用第二种检测来检测所述鸡蛋；以及
处理用于测定重量的第一种检测和第二种检测的检测结果。
第一种检测的检测结果尤其包括鸡蛋的图像(特别是，从在照射和/或照光检查中所传输的辐射的强度差异中获得的图像)，例如图像数据。在本文中，术语“检测结果”应理解为包括“检测结果的变型”。
第二种检测的检测结果取决于检测的类型，并包括，例如，在硬度检测情况下的硬度，或在X射线检测情况下通过X射线辐射获得的气室和/或蛋壳的图像。
更特别的是，本发明的示例性实施例具有一个或多个如下特征：
所述第二种检测包括通过在蛋壳上施加随时间变化的压力，测定每个鸡蛋的蛋壳的至少硬度K和/或其变型；
采用敲具器(tapper unit)使这样的鸡蛋振动，通过所述鸡蛋的振动特征来测定至少硬度K和/或其变型，于是将所述图像数据和/或其变型(即，关于所述鸡蛋的第一种检测的测量结果)与所述蛋壳硬度和/或其所述变型结合来测定所述鸡蛋的重量。
而且，本发明的进一步说明包括第二种检测，其中采用敲具器使这样的鸡蛋振动，通过所述敲具器的振动特征来测定至少硬度K和/或其变型，于是将所述图像数据和/或其变型(即，关于所述鸡蛋的第一种检测的测量结果)与所述蛋壳硬度和/或其所述变型结合来测定所述鸡蛋的重量。
由于在现有的鸡蛋分拣机中，实际上一直是借助于振动分析来测试鸡蛋的破损，如上所述的示例性实施方案具有同样的分析数据可用于重量测定这一极大的优点。此外，因此可以省去称重的检测器，即，在一般桥称装置中，如称重传感器，据此消除了进一步污染的可能性，并因此实现了卫生的改进。
特别的是，已知在本技术领域中通过使鸡蛋经受一个受控制的压力来测试鸡的蛋壳。在EP738888中，通过敲具器来敲打鸡蛋，该敲具器中跳动的球体产生指示这种鸡蛋的局部蛋壳状态的信号。根据EP1238582，也可以测试蛋壳，但是与EP738888对比，可绘制作为一个整体的这些鸡蛋的振动模式图。在NLI018940中，解释了如何可以根据所获得的振动特征来派生(derive)这些鸡蛋的特定机械特性。NL1018940以引用的方式全文并入本发明应用。
在其他示例性实施例中，根据本发明的方法具有一个或多个特征：
第二种检测包括将鸡蛋暴露于X射线下，据此获得每个鸡蛋的至少气室数据，其中将图像数据和/或其变型(即，第一种检测的测量结果)与气室数据结合来测定(鸡蛋的)重量；和/或
第二种检测包括将鸡蛋暴露于X射线下，据此获得每个鸡蛋的至少蛋壳数据，其中将图像数据和/或其变型(即，第一种检测的测量结果)与蛋壳数据结合来测定重量，
用于照光检查鸡蛋的X射线具有至多5nm的波长，
其中，记录在照光检查期间所传输的辐射的强度差异中获得的图像，以及
处理这些图像，据此建立在实际密度上的至少转变和/或从转变中得到的特征；
X射线的辐射包括线性光谱类型的实际辐射；
X射线的辐射包括连续光谱类型的实际辐射；和/或
X-射线的辐射包括连续光谱类型和线性光谱类型的辐射。
以极大的优势，上述定义的方法可通过用于X射线的医疗应用的众所周知的仪器来使用。这些可理解为包括，例如，用于牙科检查而设立的装置，这些装置固定于非常紧凑的房屋内。
特别的是，X射线也可以申请人的名字用于EP08022372.0中，其中也可通过X射线来建立鸡蛋结构的细节，从而实现对这样的鸡蛋的重量进行精确测定。然而，这种仪器和方法不能用于快速测量。
此外，本发明涉及一种用于分类鸡蛋的方法，包括：
使用根据前述定义中的至少一个所述的方法，以及
将根据前述方法确定的至少重量与为分类而拟定的标准进行比较。
此外，根据本发明的方法涉及鸡蛋的分拣，包括：
如上所定义对鸡蛋进行分类，以及
根据所述分类来分拣鸡蛋，其中这些鸡蛋收集于包装器中，并具有其他特征：这些鸡蛋被放置在鸡蛋分拣机的转动辊子上。
此外，可直接在装置中实施这些方法，所以，本发明还涉及一种用于根据上面给出的定义中的任何一种的方法进行分类鸡蛋的装置。
根据本发明将这些用于分类的装置配置在用于鸡蛋的分拣仪器中。
附图说明
在下文中，将参考附图详细描述本发明，其中：
图1为根据本发明的方法的图解，以及
图2为通过用于医疗应用的众所周知的照相机获得的X射线记录。
具体实施方式
图1示意性示出了用于测定鸡蛋重量的方法的实例，包括：(步骤1)使用第一种鸡蛋检测，包括利用具有至少200nm波长的电磁辐射制作鸡蛋的图像；(步骤2)使用第二种检测来检测这些鸡蛋；以及(步骤3)处理用于测定重量的第一种检测和第二种检测的检测结果。
因此，图1为根据用于测定鸡蛋的重量或质量的本发明方法(与机械地测定鸡蛋的重量的方法不同)的连续步骤的高度示意图。为了避免任何混淆，此处应注意的是，本文中的质量和重量具有相同的意思，由于在使用本发明技术的时候，从物理上来说，不会出现能够使质量和重量之间产生区别的特定环境。必要时，用符号“m”来表示质量或重量。
在图1中，根据本发明的方法的第一步骤用框图1表示。该步骤涉及光学地成像鸡蛋。光学地被理解为在可视区域大量地使用电磁光谱，特别是以至少200nm光波的光谱。成像应理解为意指观测物体，即鸡蛋，其中以本领域技术人员通常熟知的方式来记录观测。
记录将一般涉及照相机，但是也可以包括用光束扫描。在所有这些情况下，观测将使测定圆周(circumference)成为可能。在大部分情况下，鸡蛋的形状实际上是对称的，即绕鸡蛋的长轴是对称的，该圆周将使以简单的方式测定鸡蛋的体积成为可能。在对称的偏差证明太大的情况下，该圆周，例如作为等高线，用于进一步的测定。
如上所述，可通过众所周知的方法，即利用第一种检测的测量结果，例如鸡蛋圆周，来测定其上的质量或重量。如上所述，应理解，以众所周知的方法，根据鸡蛋圆周(鸡蛋直径)来测定鸡蛋体积(V)。因此，可通过结合体积与例如所述文献中已知的、密度(ρ)或平均密度的值，根据m＝ρ.V来测定鸡蛋重量[或鸡蛋质量(m)]。
如上所述，该测定不足以进行如上所述的精确分拣的应用。为了弥补该不足，在图中，在方框2中示出了根据本发明的方法的第二步骤。该第二步骤为第二检测，据此满足了第一检测的不足精确度。因此，将特别测定鸡蛋体的其他细节，即气室和/或蛋壳。此外，已经发现，基本上由蛋白和蛋黄形成的大部分蛋液的成分差异与分拣所需的上述精确度无关。
已经发现，可以几种不同的方式来实施该第二步骤(2)。第一种可能性是确定该鸡蛋的振动特性。更特别的是，可测定硬度K。这种可能性已经在上述NL1018940的讨论中阐释。与该物理体的动力特性完全不同的是多个派生特性中的一个特性，蛋壳的厚度。
如上所述，例如可采用敲具器使该鸡蛋振动，其中根据鸡蛋的振动特征来测定至少硬度K和/或其变型。也可采用敲具器使该鸡蛋振动，其中根据敲具器的振动特征来测定至少硬度K和/或其变型。
正如从NL1018940中可知，可通过硬度K来测定蛋壳的厚度T。因此，如图1中的方框3示意性所示，通过结合根据方框1的测定，可调整如上所释的重量测定，以使在很多情况下所获得的精确度足以满足精确分拣的应用。
在根据方框2的上述第二步骤的另一个示意性实施例中，使用这样的鸡蛋的X射线图像。在图2中特别示出了实例。所示的照片是通过用于医疗应用的众所周知的照相机系统制作的。这里所使用的X射线辐射具有至多5nm的波长。同时该技术至今一直仍在发展，因此良好防护的照相机和快速实时数据处理是可能实现的。在鸡蛋10的该照片中，可以看到气室11和蛋壳12。对于这种测量方法，也已经发现，通过结合根据方框1的体积测定(如上所述)，可测定蛋壳和气室的几何特性，以使通过众所周知的密度参考值，例如通过结合统计计算模型，可根据如方框3所示的步骤来非常精确地测定该鸡蛋的重量。
对于本技术领域的技术人员而言，显而易见的是，小的改变和变化应理解为属于所附权利要求的保护范围。通过使用，例如照相机照片中的对比细节，相应地可以实现重量测定中更多细节和改善。

Claims (15)

1.一种用于测定鸡蛋重量的方法，其特征在于，该方法包括：
将鸡蛋暴露于具有至少200nm波长的电磁辐射下，并从而照射和/或照光检查所述鸡蛋；
记录并处理从照射和/或照光检查期间所传输的辐射的强度差异中获得的图像，据此建立图像数据和/或其变型；
其特征在于，
所述方法还包括至少第二种检测，其中通过结合所述图像数据和/或其变型，获得每个鸡蛋的重量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二种检测包括：通过在每个鸡蛋的蛋壳上施加随时间变化的压力，测定所述鸡蛋的蛋壳的至少硬度K和/或其变型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
采用敲具器使这样的鸡蛋振动，通过所述鸡蛋的振动特征来测定至少所述硬度K和/或其变型，于是将所述图像数据和/或其变型与所述蛋壳硬度和/或其所述变型结合来测定所述鸡蛋的重量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
采用敲具器使这样的鸡蛋振动，通过所述敲具器的振动特征来测定至少所述硬度K和/或其变型，于是将所述图像数据和/或其变型与所述蛋壳硬度和/或其所述变型结合来测定所述鸡蛋的重量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二种检测包括将鸡蛋暴露于X射线下，据此获得每个鸡蛋的至少气室数据，将所述图像数据和/或其变型与所述气室数据结合来测定所述重量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二种检测包括将鸡蛋暴露于X射线下，据此获得每个鸡蛋的至少蛋壳数据，将所述图像数据和/或其变型与所述蛋壳数据结合来测定所述重量。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，
用于照光检查所述鸡蛋的X射线具有至多5nm的波长；
其中，记录在照光检查期间所传输的辐射的强度差异的图像，以及
处理这些图像，据此建立在实际密度上的至少转变和/或从转变中得到的特征。
8.根据权利要求5、6或7中任一项所述的方法，其特征在于，
所述X射线的辐射包括线性光谱类型的实际辐射。
9.根据权利要求5、6或7中任一项所述的方法，其特征在于，
所述X射线的辐射包括连续光谱类型的实际辐射。
10.根据权利要求5、6或7中任一项所述的方法，其特征在于，
所述X射线的辐射包括连续光谱类型和线性光谱类型的辐射。
11.一种用于分类鸡蛋的方法，其特征在于，该方法包括：
使用根据前述权利要求中至少一项所述的方法，以及
将根据前述方法确定的至少重量与为分类而拟定的标准进行比较。
12.一种用于分拣鸡蛋的方法，其特征在于，包括：
根据权利要求11对鸡蛋进行分类，以及
根据所述分类来分拣鸡蛋，其中所述鸡蛋收集于包装器中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述鸡蛋放置于鸡蛋分类机的转动辊上。
14.一种根据权利要求11所述的方法来分类鸡蛋的装置。
15.一种根据权利要求12所述的方法来分拣鸡蛋的仪器。
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