DE3916049A1

DE3916049A1 - Vorrichtung zur klassifizierung von schweinehaelften

Info

Publication number: DE3916049A1
Application number: DE19893916049
Authority: DE
Inventors: Peter Schimitzek
Original assignee: CSB System AG
Current assignee: CSB System AG
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-11-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klassifizierung von Schweinehälften mit einem Messen der Dicke der Fett schicht und der Muskelfleischschicht an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe.

Bei der Klassifizierung von Schweinehälften sind die Ge wichtsanteile von Fett und Muskelfleisch einer jeden Schweinehälfte zu ermitteln. Hierzu wird an einer vorbe stimmten Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe unter einem bestimmten Winkel mit einer Sonde in die Schweinehälfte bis zum Knochen eingestochen und dabei die Dicke der Fettschicht und die Dicke der Muskelfleischschicht ermittelt. Über eine vom zuständigen Fachverband vorgegebene Formel lassen sich dann die Gewichtsanteile von Fett und Muskelfleisch errechnen. Das Messen der Dicke der Fett schicht und der Muskelfleischschicht kann dabei unter Aus nutzung der unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeit von Muskelfleisch und Fettgewebe oder unter Ausnutzung der unterschiedlichen Reflektionsfaktoren von Muskelfleisch und Fettgewebe erfolgen. Im ersteren Fall sind dabei an der Spitze der einzustechenden Sonde zwei Elektroden vorgesehen, die den elektrischen Widerstand von Muskelfleisch und Fett gewebe ausnutzen, um die Dicke der jeweiligen Schicht zu ermitteln. Im zweiten Fall ist an der Spitze der einzu stechenden Sonde eine kleine Lichtquelle und eine Foto zelle vorgesehen, die aufgrund der unterschiedlichen Reflektionsfaktoren vom hellen Fettgewebe und vom dunkleren Muskelfleisch die Dicke der Fettschicht und der Muskel fleischschicht ermöglichen.

Die Meßsonden werden dabei jedoch von Hand in die Schweine hälften eingestochen, so daß es auf die Bedienungsperson ankommt, ob der vorgeschriebene Einstechwinkel genau ein gehalten wird. Unterschiedliche Bedienungspersonen können somit unterschiedliche Meßergebnisse erzielen. Außerdem ist als nachteilig anzusehen, daß durch das Einstechen der Sonde ein Einstich in die Schweinehälfte erfolgt. Da mit einer Meßsonde jeweils mehrere Schweinehälften untersucht werden, können Krankheitskeime von einer kranken Schweine hälfte auf gesunde Schweinehälften übertragen werden. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da zum Zeitpunkt des Klassifizierens die tierärztlichen Untersuchungser gebnisse noch nicht vorliegen. Ein Auswechseln der Meß sonden nach jener Messung dürfte Schwierigkeiten bereiten, zumal in Großschlachtbetrieben bis zu 400 Schweinehälften pro Stunde klassifiziert werden müssen.

Für das Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskel fleischschicht an der vorbestimmten Stelle sind auch schon Ultraschallgeräte mit A-Scan-Bildern vorgeschlagen worden. Dieses Ultraschallgerät nutzt die Laufzeiten des Ultra schalles aus, der von den Bindegewebsschichten reflektiert wird. Diese Bindegewebsschichten treten an den Grenzflächen zwischen den verschiedenen Fleischsorten und Knochen auf. Die Laufzeiten des Ultraschalles werden mit Hilfe einer Amplitudenkurve dargestellt. Das bisher ungelöste Problem ergibt sich daraus, daß die beschriebenen Reflektionen nicht nur an den gewünschten Grenzflächen auftreten. Viel mehr können in der Muskelfleischschicht und in der Fett schicht selber durch Unregelmäßigkeiten des Fleisches oder des Speckes ebenfalls Reflektionen entstehen. Es muß also zwischen diesen verschiedenen Reflektionen unterschieden werden können. Anhand der Amplitudenkurve, die die einzige Entscheidungshilfe bildet, kann dieses Problem bisher je doch nicht eindeutig gelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der die ein gangs erläuterten Mängel vermieden sind und in einfacher und zuverlässiger Weise eine genaue Messung der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht ohne Verletzung der Fleischschichten durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleisch schicht mit einem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschall gerät erfolgt und Einrichtungen für eine Bildbearbeitung, wie Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungs funktionen, Segmentierungsverfahren od. dgl. und ein elek tronischer Rechner für die Verarbeitung der ermittelten Werte vorgesehen sind. Mit diesen B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein genaues Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskel fleischschicht möglich, da das große B-Scan-Bild im wesent lichen einen Querschnitt der Schweinehälfte wiedergibt. Hieraus lassen sich in einfacher Weise mit einer ent sprechenden Bildbearbeitung, wie sie beispielsweise durch Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen und Segmentierungsverfahren durchgeführt werden kann, eine genaue Messung der Dicke der Fettschicht und der Muskel fleischschicht durchführen, wobei die ermittelten Werte einem elektronischen Rechner zugeführt werden. Der elek tronische Rechner ermittelt dann anhand der vorgegebenen Formel die Gewichtsanteile von Fett und Muskelfleisch, die die jeweils gemessene Schweinehälfte aufweist.

Der die Klassifizierung der Schweinehälften vornehmende elektronische Rechner kann für die Auswertung einer jeden Schweinehälfte die Mittelwerte von jeweils mehreren nach einander produzierten Ultraschallbildern benutzen. Dadurch werden in einfacher Weise Meßfehler zuverlässig ausge glichen.

Die Mittelwerte können jeweils durch mehrere Messungen innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittellinie der Schweinehälften ermittelt werden. Durch die Herstellung mehrerer Ultraschallbilder, die innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittellinie der Schweinehälften erfolgen, wird eine genaue Messung erzielt, da dabei mindestens ein Ultraschallbild erzielt wird, welches die maximalen Dicken der Fettschicht und der Muskelfleischschicht unter dem vorbestimmten Meßwinkel erfaßt.

Das B-Scan-Bilder liefernde Ultraschallgerät kann ortsfest angeordnet sein und die Schweinehälften fortlaufend an dem Ultraschallgerät vorbeiführbar sein. Dadurch ist in ein facher und zuverlässiger Weise eine fortlaufende Messung von Schweinehälften möglich.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende Meßeinrichtung zugeordnet sein. Dadurch kann in einfacher Weise zugleich auch eine Messung der Länge, Dicke und Breite der Schweinehälften durchgeführt werden.

Die Meßergebnisse der Meßeinrichtung können dem elektronischen Rechner der Ultraschallbildauswertung eingebbar sein. Da durch kann in einfacher Weise der elektronische Rechner der Ultraschallbildauswertung zugleich auch die mit der Meßeinrichtung ermittelten Werte für die Klassifizierung der Schweinehälften mit verarbeiten.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende Waage zugeordnet sein. Dadurch werden in einfacher Weise die zu klassifizierenden Schweinehälften gewogen.

Die Meßergebnisse der Waage können ebenfalls in den elek tronischen Rechner der Ultraschallbildauswertung eingebbar sein. Dadurch werden in einfacher Weise mit dem elektroni schen Rechner der Ultraschallbildauswertung zugleich auch die Meßergebnisse der Waage für die Klassifizierung der Schweinehälften ausgewertet.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende elektronische Kamera zugeordnet sein, mit der die Proporti onen der Schweinehälften erfaßbar und eine Hell-Dunkel- Wichtung des Fleisches durchgeführt werden. Mit einer solchen Kamera kann zugleich die Beschaffenheit des Fleisches ge prüft werden. Die bekanntesten Mängel der Fleischbeschaffen heit werden nach internationaler Übereinkunft subjektiv mit den Begriffen beschrieben, extrem helles, wäßriges Fleisch mit lockerer Struktur und extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch. Eine Bestimmung ist möglich durch Messung des pH-Wertes und mit der Göfo-Messung. Bei der Göfo-Messung wird zur Ermittlung eines Maßes der Fleisch beschaffenheit die Farbhelligkeit des Fleisches anhand des Reflektionsvermögens gemessen. Die Göfo-Skala reicht von 0 bis 100. Reflektionswerte zwischen 50 und 80 deuten auf mornales Fleisch, Werte unter 50 zeigen extrem helles, wäßriges Fleisch mit lockerer Struktur an. Werte über 80 weisen auf extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch hin. Mit der Kamera können diese Reflektionswerte ermittelt werden.

Die Meßergebnisse der elektronischen Kamera können in den Rechner der Ultraschallbildauswertung ebenfalls eingegeben werden. Dadurch werden die Meßergebnisse der elektronischen Kamera für die Klassifizierung der Schweinehälften eben falls ausgenutzt.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann ein Drucker zugeordnet sein, mit dem die ermittelten Werte und die Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte aufdruckbar sind. Dadurch werden in einfacher Weise die ermittelten Werte und die Klassifizierung der jeweils ge messenen Schweinehälfte unverlierbar aufgedruckt.

Dem die Meßergebnisse aufnehmenden und die Klassifizierung vornehmenden elektronischen Rechner kann eine Datenbank zugeordnet sein, aus der die Meßergebnisse und die Klassi fizierungen abrufbar sind. Dadurch sind in einfacher Weise die Meßergebnisse und die Klassifizierungen unverlierbar festgelegt und können jederzeit wieder auch von unter schiedlichen Stellen abgerufen werden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungs beispiel dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vor richtung,

Fig. 2 ein Schaltbild der Meßeinrichtung und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Schweinehälfte, teilweise weggebrochen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Klassifizierung von geschlachteten Schweinen, die in üblicher Weise in Hälften aufgeteilt sind. Die Schweinehälften 10 werden dabei einzeln hintereinander an der Vorrichtung vorbeige führt, wobei unterschiedliche Prüfungen und Messungen durch geführt werden, deren Ergebnisse die Grundlage für die Klassifizierung bilden.

Bei dieser Klassifizierung von Schweinehälften 10 wird die Dicke der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe 13 um die Gewichtsanteile der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 im Kotelettbereich der Schweine hälfte 10 ermittelt. Je kleiner der Gewichtsanteil an Fett ist gegenüber dem Gewichtsanteil an Muskelfleisch dürfte eine bessere Klassifizierung erreicht werden. Das Messen der Dicke der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 erfolgt mit einem Ultraschallgerät 14, welches B-Scan- Bilder liefert. Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschall gerät 14 sind dabei Einrichtungen für eine Bildbearbeitung zugeordnet, die aus Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen, Segmentierungsverfahren od. dgl. bestehen können. Die dabei ermittelten Werte werden über ein Interface 15 in einen elektronischen Rechner 16 gegeben, dem eine Steuereinrichtung 17 für die Steuerung, Datener fassung, Datenverarbeitung, Datenaufbereitung und Daten speicherung zugeordnet ist. Der elektronische Rechner 16 steht weiterhin über ein Interface 18 mit einem Therminal 19 für die Eingabe, Ausgabe und Kontrolle in Wirkverbindung.

Der die Klassifizierung der Schweinehälften 10 vornehmende elektronische Rechner 16 kann für die Auswertung einer jeden Schweinehälfte 10 die Mittelwerte von jeweils meh reren nacheinander produzierten Ultraschallbildern be nutzen. Die Mittelwerte sind dabei jeweils durch mehrere Messungen innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittel linie 20 der Schweinehälften 10 ermittelbar. Mit diesen Mittelwerten, die sich aus jeweils mehreren Messungen er geben, ist eine besonders genaue Ermittlung der Dicke der Fettschicht und der Dicke der Muskelfleischschicht möglich.

Gemäß der amtlichen Verordnung über die Klassifizierung von Schweinehälften erfolgt dabei die Messung entlang einer Wirkungslinie 21, die in der Fig. 3 näher darge stellt ist. Die Wirkungslinie 21 verläuft dabei geneigt zur Rückenmittellinie 20, wobei an der Außenseite der Schweinehälfte 10 der Abstand 7 cm beträgt und an der Innenseite 4 cm.

Das die B-Scan-Bilder liefernde Ultraschallgerät 14 ist dabei ortsfest angeordnet und die Schweinehälften 10 werden fortlaufend an dem Ultraschallgerät 14 vorbeige führt. Dadurch ist eine kontinuierliche Messung ermöglicht.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften 10 er fassende Meßeinrichtung 22 zugeordnet. Mit dieser Meß einrichtung kann in einfacher Weise die Länge, Breite und Höhe der vorbeigeführten Schweinehälfte ermittelt werden. Die ermittelten Meßergebnisse der Meßeinrichtung 22 werden über ein Interface 23 in den elektronischen Rechner 16 gegeben und somit für die Klassifizierung der Schweine hälften herangezogen.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist weiter hin eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfassende Waage 24 zugeordnet. Mit dieser Waage 24 werden die vorbeigeführten Schweinehälften 10 gewogen und das jeweils ermittelte Gewicht über ein Interface 25 ebenfalls in den elektronischen Rechner 16 gegeben, so daß auch das Gewicht der jeweiligen Schweinehälfte 10 bei seiner Klassifizierung herangezogen werden kann.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät ist eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfassende elektronische Kamera 26 zugeordnet, mit der die Proporti onen der vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfaßbar und eine Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches durchführbar ist. Die Meßergebnisse der elektronischen Kamera 26 werden ebenfalls über ein Interface 27 in den elektronischen Rechner 16 eingegeben. Der elektronischen Kamera 26 ist dabei auch noch eine Beleuchtung 28 zugeordnet, die über ein Interface 29 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkverbindung steht und von dieser gesteuert wird. Bei der Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches wird die Beschaffen heit des Fleisches geprüft. Die bekanntesten Mängel der Fleischbeschaffenheit werden nach internationaler Über einkunft subjektiv mit den Begriffen beschrieben: PSE, extrem helles, wäßriges Fleisch mit lockerer Struktur (pail, soft, exudativ) und DFD, extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch (dark, firm, dry). Dabei wird die an sich bekannte Göfo-Messung benutzt, wobei die Farb helligkeit des Fleisches anhand des Reflektionsvermögens gemessen wird. Die Göfa-Skala reicht von 0 bis 100. Re flektionswerte zwischen 50 und 80 deuten auf normales Fleisch, Werte unter 50 zeigen PSE-Fleisch an. Werte über 80 weisen auf DFD-Fleisch hin.

Dem Ultraschallgerät 14 ist weiterhin eine Steuerung 30 zugeordnet, die über ein Interface 31 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkverbindung steht, und mit der eine nicht näher dargestellte Vorschubeinrichtung steuerbar ist, mit der die Schweinehälften 10 an der Vorrichtung vorbeiführ bar ist. Die Steuerung 30 kann dabei auch in Abhängigkeit von der Stellung des jeweils vorbeigeführten Schweinehälfte 10 das Ultraschallgerät 14, die Meßeinrichtung 22, die Waage 24, die elektronische Kamera 26 und die Beleuchtung 28 steuern.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist auch noch ein Drucker 32 zugeordnet, der ebenfalls über ein Interface 33 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkver bindung steht. Mit dem Drucker 32 können dabei die er mittelten Werte und die Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte 10 aufgedruckt werden. Die jeweils er mittelten Werte sind somit in einfacher Weise unverlierbar auf der Schweinehälfte 10 aufgedruckt.

Dem die Meßergebnisse aufnehmenden und die Klassifizierung vornehmenden elektronischen Rechner 16 ist eine Datenbank 34 zugeordnet, aus der die Meßergebnisse und Klassifizierungen auch von anderen innerbetrieblichen Stellen, wie zum Bei spiel dem Einkauf 35 und dem Verkauf 36, abrufbar sind. Über ein Modem 37 ist auch ein Abruf von außerbetrieblichen Stellen möglich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfaßt somit in einfacher Weise alle für die Klassifizierung erforderlichen Meßwerte, so daß eine genaue Klassifizierung möglich ist.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung ledig lich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancher lei andere Ausführungen und Abänderungen möglich.

Bezugszeichenliste

10 Schweinehälfte
11 Fettschicht
12 Muskelfleisch
13 Rippe
14 Ultraschallgerät
15 Interface
16 elektronischer Rechner
17 Steuereinrichtung
18 Interface
19 Therminal
20 Rückenmittellinie
21 Wirkungslinie
22 Meßeinrichtung
23 Interface
24 Waage
25 Interface
26 elektronische Kamera
27 Interface
28 Beleuchtung
29 Interface
30 Steuerung
31 Interface
32 Drucker
33 Interface
34 Datenbank
35 Einkauf
36 Verkauf
37 Modem

Claims

1. Vorrichtung zur Klassifizierung von Schweinehälften mit einem Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe, dadurch gekennzeichnet, daß das Messen der Dicke der Fettschicht (11) und der Muskelfleischschicht (12) mit einem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14) erfolgt und Einrich tungen für eine Bildbearbeitung, wie Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen, Segmen tierungsverfahren od. dgl. und ein elektronischer Rechner (16) für die Verarbeitung der ermittelten Werte vorge sehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klassifizierung der Schweinehälften (10) vornehmende elektronische Rechner (16) für die Aus wertung einer jeden Schweinehälfte (10) die Mittel werte von jeweils mehreren nacheinander produzierten Ultraschallbildern benutzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Mittelwerte jeweils durch mehrere Messungen innerhalb einer Fläche nahe der Rücken mittellinie (20) der Schweinehälften (10) ermittelbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das B-Scan-Bilder liefernde Ultra schallgerät (14) ortsfest angeordnet ist und die Schweinehälften (10) fortlaufend an dem Ultraschall gerät (14) vorbeiführbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14) eine die fortlaufend vorbeige führten Schweinehälften (10) erfassende Meßeinrichtung (22) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse der Meßeinrichtung (22) in den elektronischen Rechner (16) der Ultraschallbildaus wertung eingebbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem B-Scan-Bilder liefernden Ultra schallgerät (14) eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften (10) erfassende Waage (24) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse der Waage (24) in den elektro nischen Rechner (16) der Ultraschallbildauswertung eingebbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem B-Scan-Bilder liefernden Ultra schallgerät (14) eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften (10) erfassende elektronische Kamera (26) zugeordnet ist, mit der die Proportionen der Schweinehälften (10) erfaßbar und eine Hell-Dunkel- Wichtung des Fleisches durchführbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse der elektronischen Kamera (26) in den elektronischen Rechner (16) der Ultraschall bildauswertung eingebbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem B-Scan-Bilder liefernden Ultra schallgerät (14) ein Drucker (32) zugeordnet ist, mit dem die ermittelten Werte und die Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte (10) aufdruckbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Meßergebnisse aufnehmenden und die Klassifizierung vornehmenden elektronischen Rechner (16) eine Datenbank (34) zugeordnet ist, aus der die Meßergebnisse und die Klassifizierungen ab rufbar sind.