DE4131556A1 - Half carcass conformation determn. - by image processing using chine as datum point - Google Patents

Half carcass conformation determn. - by image processing using chine as datum point

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DE4131556A1 DE19914131556 DE4131556A DE4131556A1 DE 4131556 A1 DE4131556 A1 DE 4131556A1 DE 19914131556 DE19914131556 DE 19914131556 DE 4131556 A DE4131556 A DE 4131556A DE 4131556 A1 DE4131556 A1 DE 4131556A1
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Abstract

The examination of slaughtered animal (esp. pig) body halves uses image processing hardware and software to determine the outer contour, flat layer and meat/back fat ratio. The hardware is used to produce recordings of the body halves with the spines and all intervertebral layers. The chime is used at the starting fixed point for determining parameters for the stripping and classification. The chine and other vertebrae are determined by object analysis according to predefined contour and object parameters. Determn. of the chine and other vertebrae is effected pref. by iterative search in the image section with increasing grey value level. Position of the located vertebrae and of the intervertebral layers is used to determine the meat cutting parameters, while the position of the vertebrae, the outer contour and the fat layer are used to determine fat and meat amounts for classification. ADVANTAGE - Process allows determn. of accurate cutting position parameter, classification of the meat content in the loin region and of the fat thickness, and exact morphological examination.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Schlachttierkörperhälften durch Bildverarbeitung in der fleischverarbeitenden Industrie bzw. in Schlachtbetrieben.The invention relates to a method for determining Carcass halves by image processing in the meat processing industry or in slaughterhouses.

Aus der US-PS 46 62 029 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der für jeden Schnitt an der Schlachttierkörperhälfte eine andere Kamera verwendet wird, deren Bild mit einem im Rechner vorliegenden Muster verglichen wird. Es wird für jeden Schnitt ein Referenzpunkt lokalisiert und nach Mustervergleich die Steuerparameter für die Zerlegung übergeben. Diese Lösung erfordert einen hohen materiellen Aufwand und berücksichtigt nur die äußere Kontur der Tierkörper. Es kann nur eine begrenzte Genauigkeit in der Zerlegung garantiert werden.From US-PS 46 62 029 is a method and an apparatus known for each cut on the Carcase half another camera is used, the Image is compared with a pattern available in the computer. It a reference point is located for each cut and after Pass the control parameters for the decomposition. This solution requires a lot of material and only takes into account the outer contour of the carcasses. It can only limited accuracy in disassembly is guaranteed.

Ein Verfahren zur Klassifizierung eines Tierkörpers, insbesondere einer Schweinehälfte, in Handelsklassen ist durch die DE-PS 29 46 912 bekannt geworden. Dabei werden durch video­ optische Geräte äußere Konturmerkmale als Schattenriß erfaßt, ein Meßraster überlagert und daraus die Handelsklasse der Tierkörper bestimmt. Es werden die maximale Hüftbreite und die minimale Taillenbreite sowie ein Winkel durch Anlegen einer Tangente an den mittleren Bereich des Oberschenkels erfaßt. Da nur die äußere Kontur ermittelt wird, ist nur eine begrenzte Genauigkeit realisierbar.A method for classifying an animal body, especially a half of a pig, in commercial classes is through the DE-PS 29 46 912 become known. Thereby through video optical devices recorded outer contour features as a silhouette, a measurement grid is superimposed and from this the commercial class of Determined carcass. It shows the maximum hip width and the minimum waist width as well as an angle by applying one Tangent to the middle area of the thigh is detected. There only the outer contour is determined is only a limited one Accuracy can be achieved.

Aus der DE-PS 27 28 913 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klassifizieren von Fleisch bekannt, bei der eine elektro­ optische Messung mehrerer Parameter für die Klassifizierung erfolgt. Die Parameter werden mit einer Video-Kamera erfaßt und in einem Mikroprozessorsystem ausgewertet.From DE-PS 27 28 913 is a method and an apparatus for classifying meat, in which an electro optical measurement of several parameters for classification he follows. The parameters are recorded with a video camera and evaluated in a microprocessor system.

Es werden die Schinkenkontur, die Schinkenseitenflächen bis zum Trennwirbel, die maximale Schinkenstärke, die Speckdicke, das Fleisch-Rückenspeckverhältnis und das Gewicht bestimmt.There is the ham contour, the ham side surfaces up to Separating vertebrae, the maximum ham thickness, the bacon thickness, that Meat back bacon ratio and weight determined.

Mit diesem Verfahren kann jedoch nicht die gesamte Wirbelsäule für die Zerlegung berücksichtigt werden. However, this procedure cannot cover the entire spine be taken into account for the disassembly.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Einbeziehung der Knochenstruktur für die Grobzerlegung genaue Positionsparameter der Schnittbahnen zu bestimmen, den Muskelfleischanteil im Lendenbereich sowie die Speckdicke für die Klassifizierung zu ermitteln und exakte morphologische Untersuchungen zu ermöglichen.The invention is based, by including the task Bone structure for rough cutting precise position parameters of the cutting pathways to determine the percentage of lean meat in the Lumbar area as well as the bacon thickness for classification determine and enable exact morphological investigations.

Die erfindungsmäßige Lösung besteht aus bekannten Bildverarbeitungssystemen und umfaßt folgende Verfahrensschritte:The solution according to the invention consists of known ones Image processing systems and includes the following process steps:

  • 1. Es werden Kameraaufnahmen der Schlachttierkörperhälfte erfaßt, so daß die Szene die gesamte äußere Kontur einschließlich der geschnittenen Oberfläche beinhaltet. Die Bilddaten liegen dann digitalisiert zu 64 oder 256 Grauwerten im Rechner vor und beinhalten eine am Hinterbein aufgehängte Hälfte.1. Camera images of the carcase half are recorded, so that the scene the entire outer contour including the cut surface includes. The image data are then digitized to 64 or 256 gray values in the computer before and include a half hung on the back leg.
  • 2. Nach Ermittlung und Speicherung der gesamten äußeren Kontur wird ausgehend vom Hinterbein die maximale Schinkenbreite bestimmt.2. After determining and storing the entire outer contour the maximum ham width is based on the hind leg certainly.
  • 3. Ebenfalls durch die äußere Kontur und ausgehend vom Hinterbein wird der Schinkenansatz bestimmt, indem über einen definierten senkrechten Abstand die Breitenzunahme berücksichtigt wird. Im Bereich Hinterbein bis maximale Schinkenbreite stellt der Schinkenansatz ein Maximum der Breitenzunahme dar.3. Also through the outer contour and starting from the hind leg the ham approach is determined by using a defined vertical distance the increase in width is taken into account. In the area of the rear leg up to the maximum ham width, the Ham shoulder represents a maximum of the increase in width.
  • 4. Durch Vergleich der horizontalen Objektmitte auf der Höhe des Schinkenansatzes und auf Höhe der maximalen Schinkenbreite wird ermittelt, ob es sich um eine linke oder rechte Hälfte handelt.4. By comparing the horizontal object center at the height of the Shoulder and at the height of the maximum ham width it is determined whether it is a left or right half acts.
  • 5. Unter Nutzung der bestimmten Parameter wird ein Bildaus­ schnitt berechnet, der immer das Kreuzbein sowie den 6. Lendenwirbel beinhaltet.5. Using the certain parameters, a picture is made cut calculated that always the sacrum as well as the 6. Includes lumbar vertebrae.
  • 6. Dieser Bildausschnitt wird mit einem Median-Filter und einer Skalierung verarbeitet.6. This image section is made using a median filter and a Scaling processed.
  • 7. Im Bildausschnitt wird iterativ mit zunehmendem Grauwert­ niveau eine Objektsuche zur Bestimmung des Kreuzbeines durchgeführt.7. The image section becomes iterative with increasing gray value niveau an object search to determine the sacrum carried out.
  • 7.1. Der Bildausschnitt wird entsprechend des Grauwertniveaus binarisiert.7.1. The image section is corresponding to the gray level binarized.
  • 7.2. Es werden alle im Bildausschnitt liegenden Objekte ermittelt und ihre Kontur- sowie Objektparameter bestimmt.7.2. All objects in the image section are determined and determines their contour and object parameters.
  • 7.3. Durch Untersuchung der Kontur- und Objektparameter mittels vordefinierter Intervalle für jeden Parameter wird die Entscheidung getroffen, ob es sich um ein Kreuzbein handelt oder nicht. Wenn das Kreuzbein gefunden wurde, wird die Iteration verlassen. Ansonsten wird das Grauwertniveau erhöht und erneut eine Objektsuche gestartet. 7.3. By examining the contour and object parameters using predefined intervals for each parameter is the Decided whether it is a sacrum or not. When the sacrum is found, the Leave iteration. Otherwise the gray level increased and started an object search again.  
  • 8. Durch die Lage des Kreuzbeines wird ein Bildausschnitt definiert, der den 6. Lendenwirbel beinhaltet und erneut eine Objektsuche durchgeführt. Hierbei werden wiederum vordefinierte Intervalle der Kontur- und Objektparameter sowie das Grauwertniveau, bei dem das Kreuzbein gefunden wurde, berücksichtigt.8. Due to the position of the sacrum, there is an image detail defined, which includes the 6th lumbar vertebra and again performed an object search. Here again predefined intervals of the contour and object parameters as well as the gray value level at which the sacrum was found was taken into account.
  • 9. Durch Berücksichtigung der Objekte Kreuzbein, 6. Lendenwirbel sowie der äußeren Kontur, maximale Schinkenbreite und Schinkenansatz können für jeden Wirbel der Wirbelsäule Objektsuchen mit vordefinierten Kontur- und Objektparametern durchgeführt werden. Dabei wird ein mathematisch ermittelter Verlauf der Wirbelsäule des Tierkörpers beachtet.9. By considering the objects sacrum, 6. Lumbar vertebrae as well as the outer contour, maximum ham width and Ham roots can be used for any vertebrae of the spine Object searches with predefined contour and object parameters be performed. This is a mathematically determined The course of the spine of the animal body is observed.
  • 10. Nach der Bestimmung aller Wirbel werden die Zwischenwirbel­ schichten an den für die Zerlegung und Klassifizierung entscheidenden Positionen ermittelt.10. After the determination of all vertebrae, the intervertebrae become layers at the for decomposition and classification decisive positions.
  • 11. Aus den ermittelten Positionen werden die Schnittparameter für die Zerlegumg abgeleitet.11. The cutting parameters become the determined positions derived for the decomposition.
  • 12. Entsprechend den Vorschriften für die Klassifizierung werden an der entsprechenden Position der Muskelfleischanteil sowie die Speckdicke durch Auswertung der Grauwerte bestimmt.12. Be in accordance with the rules for classification at the appropriate position the percentage of lean meat as well the bacon thickness is determined by evaluating the gray values.
  • 13. Aus allen ermittelten Parametern können je nach Abbildungs­ maßstab exakte morphologische Untersuchungen erfolgen.13. From all determined parameters, depending on the illustration Accurate morphological examinations are carried out.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine vollständige Analyse der äußeren Kontur, der Wirbelsäule von Kreuzbein bis Atlas mit Bildverarbeitung durchgeführt, und daraus werden Schnittparameter für die Zerlegung und Parameter für die Klassifizierung ermittelt.With the solution according to the invention is a complete analysis the outer contour, the spine from sacrum to atlas with Image processing performed, and from this become cutting parameters determined for the decomposition and parameters for the classification.

AusführungsbeispielEmbodiment

Das Wesen der Erfindung wird an folgendem Beispiel näher dargelegt.The essence of the invention is closer to the following example spelled out.

Fig. 1 zeigt eine Schweinehälfte im Schinken- und Lendenbereich. Dieses Bild ist unverarbeitet und liegt mit 64 Grauwerten im Rechner vor. Fig. 1 shows a pork half in the ham and loin area. This image is unprocessed and is available on the computer with 64 gray values.

Fig. 2 zeigt eine verarbeitete Darstellung von Fig. 1. Dieses Bild zeigt das analysierte Kreuzbein im Bildausschnitt, deren Kontur- und Objektparameter im Rechner vorliegen. FIG. 2 shows a processed representation of FIG. 1. This image shows the analyzed sacrum in the image section, the contour and object parameters of which are available in the computer.

Als erster Schritt nach der Bildaufnahme gemäß Fig. 1 wird ausgehend vom Hinterbein die maximale Schinkenbreite durch Auswertung der äußeren Kontur bestimmt.As a first step after the image acquisition according to FIG. 1, the maximum ham width is determined starting from the hind leg by evaluating the outer contour.

Der Schinkenansatz wird durch die äußere Kontur ermittelt, indem über einen definierten senkrechten Abstand die maximale Breitenzunahme der Schlachtkörperhälfte bestimmt wird. Dabei wird die Maximumsuche durch die senkrechte Position der maximalen Schinkenbreite begrenzt. The shoulder of the ham is determined by the outer contour by the maximum over a defined vertical distance Width increase of the carcase half is determined. Here is the maximum search by the vertical position of the maximum Ham width limited.  

Durch Berechnung der mittleren Positionen auf Höhe des Schinkenansatzes und auf Höhe der maximalen Schinkenbreite läßt sich die Entscheidung fällen, ob es sich um eine linke oder rechte Schlachtkörperhälfte handelt.By calculating the middle positions at the level of Ham approach and at the height of the maximum ham width make the decision whether it is a left or right half of the carcass.

Aus der Lage des Schinkenansatzes, der maximalen Schinkenbreite sowie der gesamten äußeren Kontur läßt sich ein Bildausschnitt berechnen, der immer das Kreuzbein sowie den 6. Lendenwirbel beinhaltet (Fig. 2).From the position of the shoulder of the ham, the maximum width of the ham and the entire outer contour, an image section can be calculated which always contains the sacrum and the 6th lumbar vertebra ( Fig. 2).

Dieser Bildausschnitt wird mit einem Median-Filter und einer Cosinus-Skalierung verarbeitet.This section of the image is shown with a median filter and a Processed cosine scaling.

Es folgt eine Iteration, in der mit zunehmendem Grauwertniveau eine Objektsuche zur Bestimmung des Kreuzbeines durchgeführt wird.An iteration follows in which the gray level increases an object search for determining the sacrum is carried out.

Als erstes wird der Bildausschnitt entsprechend des Grauwertniveaus binarisiert. Danach werden von allen im Bildausschnitt liegenden Objekten die Kontur- und Objektparameter ermittelt, wie z. B. Konturlänge, Objektflächeninhalt, Halbachsen einer approximierten Ellipse und Lagewinkel der Ellipse zur x-Achse.First, the image section according to the Gray value levels binarized. After that, everyone in Objects, the contour and object parameters determined how B. contour length, object area, semi-axes an approximated ellipse and position angle of the ellipse X axis.

Diese Objekt- und Konturparameter werden mit vordefinierten Intervallen für jeden einzelnen Parameter verglichen. Liegen alle Parameter innerhalb der Intervalle, so wird das analysierte Objekt als Kreuzbein identifiziert. In diesem Fall wird die Iteration verlassen. Wurde kein Kreuzbein gefunden, so wird das betrachtete Grauwertniveau erhöht und erneut eine Objektsuche gestartet.These object and contour parameters are predefined with Intervals for each parameter compared. All lie Parameters within the intervals, so that is analyzed Object identified as sacrum. In this case the Leave iteration. If no sacrum was found, it will considered gray level increased and again an object search started.

In Abhängigkeit der Lage des Kreuzbeines sowie der äußeren Kontur wird ein neuer Bildausschnitt definiert, der den 6. Lendenwirbel beinhaltet. In diesem Bildausschnitt wird, unter Berücksichtigung des Grauwertniveaus, bei dem das Kreuzbein gefunden wurde, erneut eine Objektsuche zur Bestimmung des 6. Lendenwirbels gestartet. Dabei werden ebenfalls vordefinierte Intervalle der Kontur- und Objektparameter für den 6. Lendenwirbel genutzt.Depending on the position of the sacrum and the outer contour a new image section is defined, the 6th lumbar vertebra includes. In this image section, taking into account the gray level at which the sacrum was found started an object search to determine the 6th lumbar vertebra. Predefined intervals of the contour and Object parameters used for the 6th lumbar vertebra.

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung von Schlachttierkörperhälften durch Bildverarbeitung, insbesondere von Schweinehälften, wobei mit Bildverarbeitungshard- und -software äußere Kontur, Speckschicht, Fleisch-Rückenspeckverhältnis ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit Bildverarbeitungshardware Aufnahmen von der Schlachttierkörperhälfte mit Wirbelsäule und allen Zwischenwirbelschichten angefertigt werden, als Fixpunkt zur Ermittlung der Parameter für die Zerlegung und Klassifizierung vom Kreuzbein der Wirbelsäule ausgegangen wird und das Kreuzbein sowie die anderen Wirbel durch eine Objektanalyse nach vordefinierten Kontur- und Objektparametern bestimmt werden.1. A method for determining carcase halves by means of image processing, in particular pig halves, the outer contour, bacon layer and meat-back fat ratio being determined using image processing hardware and software, characterized in that images of the carcase half with the spine and all intervertebral layers are made with image processing hardware. As a fixed point for determining the parameters for the decomposition and classification, the sacrum of the spine is assumed and the sacrum and the other vertebrae are determined by an object analysis according to predefined contour and object parameters. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Kreuzbeines und der anderen Wirbel eine iterative Objektsuche im Bildausschnitt mit zunehmendem Grauwertniveau durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that for Determination of the sacrum and the other vertebrae one iterative object search in the image section with increasing Gray value level is carried out. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Lage der gefundenen Wirbel sowie aus der Lage der Zwischenwirbelschichten Schneidparameter für die Zerlegung ermittelt werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that from the location of the vertebrae found and from the location of the intervertebral beds cutting parameters for the Decomposition can be determined. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidparameter für die Zerlegung aus Teilaufnahmen der Wirbelsäule und Analysen der Wirbel anhand eines Modells berechnet werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the cutting parameters for the disassembly from partial recordings of the spine and analyzes of the vertebrae using a model be calculated. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Lage der erforderlichen Wirbel sowie der äußeren Kontur und der Speckschicht Speck- und Fleischmaße für die Klassifizierung ermittelt werden.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that from the position of the required vertebrae as well as the outer Contour and the bacon layer for bacon and meat measurements the classification can be determined.
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