CN109068668A - 用于检测传送装置传送的鱼的俯/仰位的方法和装置 - Google Patents

用于检测传送装置传送的鱼的俯/仰位的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测传送装置(13)传送的鱼(12)的俯/仰位的方法，包括用所述传送装置(13)在鱼的纵向方向(11)上传送所述鱼(12)，成对地光学扫描所述鱼(12)的腹侧(15)和背侧(16)，以便通过光学扫描机构(14)来确定对应的鱼(12)的第一侧的第一亮度值分布和第二侧的第二亮度值分布，通过根据预定义的排序准则对所述第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列，从所述第一有序数据序列确定第一中位数，从所述第二有序数据序列确定第二中位数，从所述第一中位数和所述第二中位数确定至少一个差值，以及通过比较所述至少一个差值和至少一个预设参考值来确定所述俯/仰位。本发明还进一步涉及一种相应的设备。

Description

用于检测传送装置传送的鱼的俯/仰位的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于检测传送装置传送的鱼的俯/仰位的方法。本发明进一步涉及一种用于监测鱼从横向传送机位置正确地转移到纵向传送鱼的至少一个传送装置的方法。本发明进一步包括一种用于检测在鱼的纵向方向中传送的鱼的俯/仰位的设备，以及一种监测鱼从横向传送机位置正确地转移到纵向传送鱼的至少一个传送装置的设备。
这种设备和方法尤其用在当鱼的定向关乎于随后的鱼加工机对其处理或自动加工的时候。因此，能够自动检测正确的俯/仰位以及在检测到不正确位置时能够从加工线移走相应的鱼是非常重要的。
背景技术
已知的位置检测的设备和方法通常是基于用摄像系统对鱼的检测，并且以所获得的图像数据，用相应算法来核对鱼的正确位置或定向。这里的缺点在于，这种图像检测系统一方面与高成本相关，另一方面因为复杂的图像分析算法需要相当大的计算能力。除其它外，图像分析算法的高度复杂性意味着该算法需要一些时间来确定鱼的位置。尤其是，随着当今所需的与相应高传送速度有关的鱼加工机的高生产率，用于确定位置的所记录的图像数据的分析只能在更短的时间段内完成。这意味着，对于分析图像数据所必要的计算时间经常妨碍了高速的传送速度，并因此最终约束了总的生产率。
发明内容
因此本发明的目的是提出相应的设备和方法，允许以相对高的可靠性尽快检测鱼的俯/仰位。
该目的通过前文提到的方法来实现，其中所述方法包括以下步骤：
用所述传送装置在鱼的纵向方向上传送所述鱼，成对地光学扫描所述鱼的腹侧和背侧，以便均通过光学扫描机构来确定所述鱼之一的第一侧的第一亮度值分布和第二侧的第二亮度值分布，通过根据预定义的排序准则对所述第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列，从所述第一有序数据序列确定第一中位数，从所述第二有序数据序列确定第二中位数，从所述第一中位数和所述第二中位数确定至少一个差值，以及通过比较所述至少一个差值和至少一个预设参考值来确定所述俯/仰位。
根据本发明的方法提供了如下优点：该方法首先具有低的算法复杂性并因此在非常短的时间内确定俯/仰位。因此，可以在下游鱼加工机之前立刻第一时间检测到俯/仰位，因为相对短的评估时段，可以在鱼加工机之前立刻检测到不正确的位置，可以立刻推出(ejection)相应的鱼。
所述亮度值分布分别包括已用光学传感器机构检测的各个所扫描的鱼的腹侧和背侧的亮度值。
本发明优选的改进的区别点在于，所述第一有序数据序列和所述第二有序数据序列按大小排序。因此排序准则在任何情况下均包括按大小对数据或亮度值分选的规定。
根据进一步优选的实施例，确定第一有序数据序列的第一中间值作为第一中位数，确定第二有序数据序列的第二中间值作为第二中位数。以这种方式，从第一有序数据序列和第二有序数据序列中提取对俯/仰位检测最有意义的亮度值。因此可能的测量错误和光学干扰对位置检测的质量不具有消极影响。进一步的优点在于，提取所述中位数并使用所述中位数来检测俯/仰位将必需的计算复杂度减少到最小，从而可以在非常短的时间内确立鱼的俯/仰位，同时一直保持高检测精度。
本发明的进一步优选的实施例的区别点在于，用相对的光学扫描机构进行成对的光学扫描。以这种方式，即使鱼没有在鱼的纵向方向精确地对齐，仍保证了俯/仰位检测的高可靠性。原则上，用传送装置在鱼的纵向方向上即头在前或尾在前地传送鱼。
根据本发明的一种适合的实施例，用激光来进行成对的光学扫描。换句话说，鱼的腹侧和背侧暴露在激光下。由于激光的高强度，甚至从鱼的腹侧和背侧反射的光量具有高对比率，该高对比率用光学扫描机构检测到。由于高对比率和相关的光量，可以在恒定高精度的俯/仰位检测的情况下实现高传送速度。
本发明的另一适合的实施例规定了，用红光波长范围或红外波长范围的光进行成对的光学扫描。根据本发明的进一步有利的实施例，所确定的俯/仰位与预定义的标称位置相比较，以及，如果所确定的俯/仰位不符合预定义的标称位置，则通过推出将对应的鱼从传送装置移走。
此外，本发明目的通过具有前文提到的特征的相应方法来实现，其中所述方法包括以下步骤：
用传送装置横向于鱼的纵向方向将鱼横向传送，将鱼转移到至少一个传送装置，该传送装置配置为在鱼的纵向方向上传送所述鱼，其中，使用用于检测俯/仰位的方法来进行对位置正确转移的监测。由于检测俯/仰位的高速度，可以在将鱼从横向传送机转移到用于纵向传送鱼的传送装置之后第一时间检测到俯/仰位。因此在鱼进入待向其提供鱼的下游鱼加工机之前即刻在传送装置区域中被检测到俯/仰位。
所述目的还进一步通过前文提到的用于检测在鱼的纵向方向中传送鱼的俯/仰位的设备，其中所述设备包括：
传送装置，该传送装置配置为在鱼的纵向方向上传送所述鱼；
光学扫描机构，该光学扫描机构设计并配置用于成对地光学扫描所述鱼的腹侧和背侧，并用于确定对应的鱼的第一侧的第一亮度值分布和第二侧的第二亮度值分布；评估装置，该评估装置配置成通过根据预定义的排序准则对所述第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列，从所述第一有序数据序列确定第一中位数，从所述第二有序数据序列确定第二中位数，以及
从所述第一中位数和所述第二中位数确定至少一个差值，其中所述评估装置进一步配置成通过比较所述至少一个差值和至少一个预设参考值来确定俯/仰位。
本发明的合适的改进规定了，所述评估装置配置成按大小对第一有序数据序列和第二有序数据序列排序。
根据本发明的进一步有利的改进，评估装置配置成确定第一有序数据序列的第一中间值作为第一中位数，确定第二有序数据序列的第二中间值作为第二中位数。
本发明的适合的改进规定了，光学扫描机构在传送装置上彼此相对设置。
本发明有利的改进区别点在于，所述光学扫描机构包括激光光源。
本发明有利的实施例规定了，光学扫描机构配置成用红光波长范围或红外波长范围的光来扫描。
根据本发明有利的改进，规定了根据本发明的设备进一步包括排出装置，该排出装置配置为使得其可控制，其中所述排出装置连接于所述评估装置并配置成将所确定的俯/仰位与预定义的标称位置相比较以及，如果所确定的俯/仰位不符合预定义的标称位置，则使所述排出装置通过推出将对应的鱼从传送装置移走。
此外，本发明目的通过前文所提到的用于监测鱼从横向传送机位置正确地转移到纵向传送鱼的至少一个传送装置的设备来实现。这包括横向传送机，该传送机用于横向于鱼的纵向方向传送鱼；至少一个转移装置，该转移装置配置成将所述鱼转移到至少一个传送装置，以及如上所述的用于检测俯/卧位的设备。
为了避免重复，根据本发明的有关设备的优点，参考相关联的对应的方法所提到的优点。这一声明因此适用于本发明的设备。
附图说明
本发明的进一步优选和/或适合的特征及实施例见于从属权利要求及本说明书。参照附图，对特别优选的实施例进行详细说明。所述附图示出了：
图1本发明设备的立体图，以及
图2包括被配置成可控制的排出装置的本发明设备的图解描述。
具体实施方式
通过参考图1和图2在以下更详细地说明本发明的设备和本发明的方法。图1示出了检测鱼的纵向方向11上传送的鱼12的俯位和仰位的设备10。设备10包括传送装置13，该传送装置13配置为在鱼的纵向方向11上传送鱼12。鱼的纵向方向11表示鱼12的纵向轴，即，鱼12的头尾之间的理论连接线。如图1所示的传送装置13优选配置为连续转动的传送带。用传送装置13在鱼的纵向方向11上即头在前或尾在前地传送鱼12。本发明的设备进一步包括光学扫描机构14，该光学扫描机构14设计并配置用于成对地光学扫描鱼12的腹侧15和背侧16。光学扫描机构14进一步配置为确定相应的鱼12的第一侧的第一亮度值分布(profile)和第二侧的第二亮度值分布。优选地，光学扫描机构14均设置在传送装置13的侧面，同时鱼12用传送装置11在纵向方向上传送。
优选地，光学扫描机构配置为对比度传感器，并且设计成顺序输出所测量的对比度或亮度值作为模拟或数字信号。
本发明进一步包括图2所示的评估装置17，该评估装置17经由相对应的信号线路18连接到光学扫描机构14。评估装置17配置成通过根据预定义的排序准则对第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列。换句话说，评估装置17配置成从用光学扫描机构14所确定的第一亮度值分布和第二亮度值分布中相应地确定有序数据序列。评估装置17进一步配置成从第一有序数据序列确定第一中位数，从第二有序数据序列确定第二中位数。中位数与取自各自亮度值分布的亮度值相对应，其中取自亮度值分布的该亮度值的位置可以按需求预定义。
评估装置17进一步配置成从第一中位数和第二中位数中确定至少一个差值，并通过比较该至少一个差值和至少一个预定义参考值来确定对应的鱼12的俯/卧位。因为鱼12的腹侧和背侧上的亮度的强度相异，从该差值中可以确定第一侧是腹侧15还是背侧16，第二侧是背侧16还是腹侧15。本发明的进一步适合的实施例的区别点在于，该评估装置配置成按大小对第一有序数据序列和第二有序数据序列排序。第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值在这种方式中均按大小排序，以便确定第一有序数据序列和第二有序数据序列。尤其是，评估装置17配置成从第一有序数据序列中确定第一中间值作为第一中位数，从第二有序数据序列中确定第二中间值作为第二中位数。换句话说，评估装置17配置成分别确定第一和第二亮度值分布的位于中间位置的亮度值作为第一中位数和第二中位数。这提供了如下优点：在各自的亮度值分布中的局部有限干扰不直接影响对鱼12的俯/仰位的确定。
本发明的进一步适合的实施例规定了，光学扫描机构14在传送装置11上彼此相对设置。因此每次用相对的光学扫描机构14进行成对的光学扫描。
更优选地，光学扫描机构包括激光光源。优选地，激光光源配置成线性激光，从而至少大致在整个鱼截面上光学扫描鱼12的腹侧和背侧的亮度分布。
更优选地，规定了光学扫描机构14配置成用红光波长范围或红外波长范围的光来扫描。根据本发明进一步优选的实施例，设置了排出装置19，该排出装置19配置为使得其可控制并连接于评估装置17；该排出装置19还配置成使得所确定的俯/仰位与预定义的标称位置相比较以及，如果所确定的俯/仰位不符合预定义的标称位置，则使排出装置19通过推出将对应的鱼12从传送装置11移走。为此，例如，设置可枢转的偏转件20，该偏转件20配置成使其可在致动器21的控制下移动。致动器21经由另一信号线路22连接于评估装置17，使得在检测到不正确的俯/仰位的情况下，使排出装置19的偏转件20启动来排出相应的鱼12。
任选地，挡光板23设置在传送装置13上，用该挡光板23检测鱼12在光学扫描机构14区域中通过。为此，挡光板23优选经由信号线路24连接至评估装置17。
参考图2，以下与本发明的用于监测鱼12从横向传送机25位置定向地转移到纵向传送鱼12的至少一个传送装置13的方法一起，更详细地说明本发明的设备10。通过图2中仅示意性表示并配置为将鱼12转移到至少一个传送装置13的转移装置26，将鱼12从横向传送机25取下然后用传送装置13在鱼的纵向方向上传送。通过前文描述的用于检测俯/仰位的设备10，能可靠地检测到在鱼从横向传送机25向至少一个传送装置13转移时发生的鱼12的任何错误定向，并且如果必要，纵向传送时俯/仰位置的定向不符合所需标称位置的鱼可以被自动检测到并用排出装置19推入收集装置27。收集装置27中被推出的鱼12可以手动，还可以自动地例如通过返回装置(图中未示出)返回到传送或处理工序。
根据本发明进一步有利的实施例(附图中未详细示出)，具有所需俯/仰位的鱼12用控制下可移动的分配件侧向从传送装置13提取，并提供给下游的鱼加工机。如果所确定的俯/仰位与规定不符合，则相应的鱼12用分配件留在传送装置13上，即不提供给鱼加工机。

Claims (16)

1.用于检测传送装置(13)传送的鱼(12)的俯/仰位的方法，包括以下步骤：
-用所述传送装置(13)在所述鱼的纵向方向(11)上传送鱼(12)，
-成对地光学扫描所述鱼(12)的腹侧(15)和背侧(16)，以便均通过光学扫描机构(14)来确定所述鱼(12)之一的第一侧的第一亮度值分布和第二侧的第二亮度值分布，
-通过根据预定义的排序准则对所述第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列，-从所述第一有序数据序列确定第一中位数，从所述第二有序数据序列确定第二中位数，
-从所述第一中位数和所述第二中位数确定至少一个差值，
以及
-通过比较所述至少一个差值和至少一个预设参考值来确定所述俯/仰位。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将所述第一有序数据序列和所述第二有序数据序列按大小排序。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，确定第一有序数据序列的第一中间值作为第一中位数，确定第二有序数据序列的第二中间值作为第二中位数。
4.根据权利要求1至3任一项的方法，其特征在于，用相对的光学扫描机构(14)进行成对的光学扫描。
5.根据权利要求1至4任一项的方法，其特征在于，用激光进行成对的光学扫描。
6.根据权利要求1至5任一项的方法，其特征在于，用红光波长范围或红外波长范围的光进行成对的光学扫描。
7.根据权利要求1至6任一项的方法，其特征在于，所确定的俯/仰位与预定义的标称位置相比较以及，如果所确定的俯/仰位不符合预定义的标称位置，则通过推出将对应的鱼(12)从传送装置(13)移走。
8.一种用于监测鱼(12)从横向传送机(25)位置正确地转移到纵向传送鱼(12)的至少一个传送装置(13)的方法，包括以下步骤：
-用传送装置(25)横向于鱼的纵向方向(11)将鱼横向传送，
-将鱼(12)转移到至少一个传送装置(13)，该传送装置(13)配置为在鱼的纵向方向(11)上传送所述鱼(12)，
其中，使用根据权利要求1至7任一项的用于检测俯/仰位的方法来进行对位置正确转移的监测。
9.一种用于检测鱼的纵向方向(11)上传送的鱼(12)的俯/仰位的设备，包括：
传送装置(13)，该传送装置(13)配置为在鱼的纵向方向(11)上传送所述鱼(12)，
光学扫描机构(14)，该光学扫描机构(14)设计并配置用于成对地光学扫描所述鱼(12)的腹侧(15)和背侧(16)，并用于确定对应的鱼(12)的第一侧的第一亮度值分布和第二侧的第二亮度值分布，
评估装置(17)，该评估装置(17)配置成：
-通过根据预定义的排序准则对所述第一亮度值分布和第二亮度值分布的亮度值排序来确定第一有序数据序列和第二有序数据序列，-从所述第一有序数据序列确定第一中位数，从所述第二有序数据序列确定第二中位数，以及
-从所述第一中位数和所述第二中位数确定至少一个差值，
其中所述评估装置进一步配置成通过比较所述至少一个差值和至少一个预设参考值来确定俯/仰位。
10.根据权利要求9的设备，其特征在于，所述评估装置(17)配置成按大小对所述第一有序数据序列和所述第二有序数据序列排序。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，所述评估装置(17)配置成确定第一有序数据序列的第一中间值作为第一中位数，确定第二有序数据序列的第二中间值作为第二中位数。
12.根据权利要求9至11任一项的设备，其特征在于，所述光学扫描机构(14)在所述传送装置(13)上彼此相对设置。
13.根据权利要求9至12任一项的设备，其特征在于，所述光学扫描机构(14)包括激光光源。
14.根据权利要求9至13任一项的设备，其特征在于，所述光学扫描机构(14)配置成用红光波长范围或红外波长范围的光进行来扫描。
15.根据权利要求9至14任一项的设备，进一步包括卸货排出装置(19)，该排出装置(19)配置为使得其可控制，其中所述排出装置(19)连接于所述评估装置(17)并配置成将所确定的俯/仰位与预定义的标称位置相比较以及，如果所确定的俯/仰位不符合预定义的标称位置，则使所述排出装置(19)通过推出将对应的鱼(12)从传送装置(13)移走。
16.一种用于监测鱼(12)从横向传送机(25)位置正确地转移到纵向传送鱼(12)的至少一个传送装置(11)的设备，包括以下步骤：
横向传送机(25)，该传送机(25)用于横向于鱼的纵向方向(11)传送鱼(12)，
至少一个转移装置(26)，该转移装置(26)配置成将所述鱼(12)转移到至少一个传送装置(13)，以及
根据权利要求9至15任一项的用于检测俯/卧位的设备(10)。
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