JP2011505794A - 魚の雌雄を判定するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

魚、特に、それらの生体構造に起因して、非侵襲的な方法を使用することによっては雌雄を判別することのできない魚の雌雄を、オスとメスとの間の差異に基づいて判定するための、方法および装置。
【選択図】図１

Description

本方法は、魚、特に、その生体構造に起因して、非侵襲的な手段によっては雌雄を判別することのできない魚の、雌雄を判定するための方法および装置に言及している。

この発明の主題である上記の方法は、生殖腺の色を測定することによって、魚の雌雄を判定することを可能としている。

魚の雌雄を判別するための、さまざまな方法が知られている。

これらの方法については、侵襲的なもの、最小限度で侵襲的なもの、および非侵襲的なものに分類することが可能である。

魚の雌雄判別に関する技術の中に、我々は、魚の腹部に対する圧力の印加、および、その後の、肛門からの流体の放出に対する観察に基づく、初歩的な方法を見出すことが可能である。これらの方法は、単純ではあるが時間がかかるという欠点を有しており、これは、この手順における追加的なコストを意味する。これらはさらに、魚に及ぼされる圧力のために、抽出される魚卵にも変化をもたらす。そして、このために、品質の低下も引き起こされる。

より発展的な他の技術（これは、一般に、現在まで使用されている技術である）は、非侵襲的な方法として知られている。異なる種類の魚における雌雄の判別は、手動的あるいは自動的に外部から電磁波を照射することによって得られた結果を分析することによって、説明されてきた。しかしながら、これらの方法は、十分に明確な外見上の形態学的な特徴を有する、特定の種類の魚にしか適用できないものである。本発明は、形態学的な特徴に起因して、魚の体の外部に電磁波を照射することによっては雌雄を判別することのできない種類であって、雌雄を判別される魚の生殖腺の内側あるいは外側に対する直接的な照射を必要とする種類のために発明された方法を示す。

文献US4051952号には、信号受信器に到達する光の量がオスの魚よりもメスにおいて多くなることを利用して、魚を透過するエネルギー量を検出することによって魚の雌雄を判別するセンサが記載されている。これは、「メスの魚は、オスよりも高い透明度を有する」という事実に起因する。この方法は、オスとメスとの間で光の透過が異なっている種類であって、かつ、たとえばニシンのように幅の広い体を有しておらず、そのために光が魚を通過することのできるような種類の魚に限って、成功する。このような差異が存在しない種類では、この方法は有効ではない。したがって、この発明において開発された方法論が提案されてきている。

文献US3859522は、生殖腺領域における照射の後に受光される光の量によって、魚の雌雄を判別するためのシステムについて言及している。この光の量は、メスの場合において、より多くなる。この発明に記載されている方法は、この特許に記載されているものとは対照的に、侵襲的なものであり、分析についても、生殖腺領域だけでなく、生殖腺に対しても直接的に実行される。

本発明は、ヨーロッパにおいて関心の高い種類の魚（たとえばマサバ）に関して、極めて有用である。なぜならば、測定プローブ、洗浄システム、および機械的な保護物を含むセンサシステムを開発することによって、雌雄が判定されるからである。

魚を無傷のままでその雌雄を判定することは、魚卵という付加価値のために、重要である。

本発明は、形態学上の特徴、および／または、物理的および化学的な特徴に起因して、非侵襲的な方法によっては雌雄を判別することのできない種類の魚に対する、雌雄判別の問題を解決する。

その解決法とは、これらの種類の魚における雌雄を判定するために、可能な限り非侵襲的な方法を開発することである。

したがって、この発明における最初の態様は、オスの生殖腺とメスの生殖腺との間の色の差異に基づいて、魚の雌雄を判別するための方法に言及しているとともに、魚における生殖腺の内側あるいは外側にプローブを挿入するステップと、生殖腺の内側あるいは外側における電磁放射の後に得られるスペクトルを分析するステップと、を含んでいる。

可視スペクトルの範囲において識別データを得るために、プローブを介して、生殖腺の内側あるいは外側の光、および、その拾い上げられた反射波が転送される。

このプローブは、知覚システム（センサーシステム）の一部を形成することが可能であり、また、この知覚システムは、光を出力する前記のプローブに加えて、抵抗力を与えてプローブの破壊を防止するとともに、雌雄を判別すべき魚の体内にシステムの全体を導入することを容易にするケーシング、および、プローブの先端の汚れを防止および／または除去し、これにより生殖腺の色データの取得を可能とすることが要求される洗浄システムを備えている。上記の方法および知覚システムを正確に機能させるためには、ケーシングの内部において、プローブを最適に配置することが必要である。ケーシングの内部でのプローブの配置は、測定における何らかの妨害を排除するために、非常に重要である。

生殖腺の内側あるいは外側に知覚システムを導入するための、さまざまな方法が存在する。その1つは、魚の肉を貫いて直接的に知覚システムを突き刺すステップを含んでいる。別のものは、魚の表面に知覚システムを配置するステップと、たとえば圧縮空気システムを用いることによって、それを所望のエリアに到達するまで導入するステップとを有する。そして、最終的に、知覚システムを、固定された位置に維持することが可能となるとともに、プローブが最適な測定ゾーンに到達するまで、魚が移動されることになる。

プローブに及ぼされるダメージを回避するために、プローブを、ケーシングによって保護することも可能である。プローブを最適なゾーンに位置づけることを確保する、2つのシステムおよび手順が存在する。第1のシステムでは、プローブおよびケーシングが相対的に固定されており、また、第2のシステムでは、これらの部材が相対的に移動可能となっている。上記の手順における最初のケースは、測定に最適な位置にプローブが到達するまで、グループとして、生殖腺に接近するステップを含んでいる。一方、第2の方法では、システムは、以下の手法において機能することが可能である。すなわち、知覚システムがいったん魚の内部に入った場合には、プローブが移動することができる一方でケーシングが固定される、あるいは、ケーシングが移動可能となる一方でプローブが固定される。これらのケースでは、プローブが最適な測定ゾーンに到達することを確保するために、対応する部分が移動されることになる。

このケーシングについては、プラスチック、ガラス、あるいは金属材料から形成してもより。このケーシングは、機械的な保護を与えることに加えて、さらに、知覚システムあるいはプローブ・ケーシング機構のための、洗浄システムを組み込んでもよい。

この洗浄システムは、空気あるいは水を用いてもよく、さらに、洗浄は、プローブとケーシングとの間に形成されているチャネルの間、および／または、プローブに対して前後方向に伸びるケーシングの外側部分に対して実施されるはずである。この内部洗浄システムを、魚の内側あるいは外側において、すなわち、2匹の魚の測定の間に、適用することも可能である。ケーシングの外部における洗浄システムを、魚の内側あるいは外側のいずれかにおいて適用することも可能である。しかしながら、このタイプの洗浄は、雌雄を判別された魚の品質を乱すことのないように、知覚システムが魚の外側にある場合に限って、推奨される。

このプローブを、光チューブあるいは光ファイバーによって形成することも可能であるし、あるいは、光源から生殖腺に対して、および、生殖腺から検出器に対して光を出力することを可能とする、等価的なデバイスによって、形成してもよい。

雌雄判別のプロセスのために、ケーシングをもたないプローブを使用することも可能である。しかしながら、剛性を与えるとともに、さまざまな用途の後におけるプロセスの破壊を防止するために、ケーシングを使用することが推奨される。

検出のために提案されている上記の方法は、関心のある種類の魚に対する、手動的な識別あるいは自動的な識別の双方に適用することが可能である。

この方法は、非常に短い時間（5秒未満）によって魚を分類することを可能とする。また、この方法が最小限度の侵襲を包含しているために、プロセスの終わりには、処理されたサンプルは、ほぼ2mmの直径の穿孔を腹部に有している。したがって、魚の生殖腺および魚の全体は、実質的に、雌雄判別より以前の本来の状態を維持しており、したがって、これらの双方を利用することが可能である。

本説明報告書は、本発明の好ましい実施形態を示す1セットの説明図によって補完されているが、これらの図は、制限的なものでは全くない。

雌雄判別のために使用される装置を示す図である。 実施形態の一実施例を使用する知覚システムを示す断面図である。 ケーシング内におけるプローブの3つの位置を示す図である。 銃（gun）を用いた圧縮空気による知覚システムの推進の実施例を示す断面図である。 実現可能なケーシング設計の断面図である。

実施形態における第1の実施例
サバを使用する実施形態の場合、魚（1）は、手動での供給によって、オペレータに提示される。この方法における使用モードは、手動での用途に言及している。

知覚システム（2）は、魚の生殖腺に導入されているとともに、サンプルを、360〜2000nmの範囲の波長を有する電磁波の照射にさらす。可視範囲（360〜760nm）において得られるスペクトルは、適切な手法によって処理され、これにより、魚をオスあるいはメスに分類するという目的のために、デジタル信号が生成される。

この測定プローブは、7本の200μmの光ファイバーを備えており、そのうちの6本が光照射目的のものである一方、1本が読み取り用である。このファイバーは、サバに導入されている端部を除いて、プラスチック材料によって覆われている。この端部は、直径1.5mm、長さ50mmの測定値を有するステンレススチールのチップによって覆われている。

このプローブは、傾斜した先端部を有する金属製のケーシングによって覆われており、これにより、プローブに対して、それが壊れない程度の十分な抵抗力が与えられている。

サバに形成される穿孔は、直径2mmであり、外見的にも品質的にも、魚あるいはその生殖腺に対して、何らの損害ももたらさない。

本発明の手順では、データは、知覚システム（2）に基づいて得られる。この知覚システム（2）は、信号処理が実施されると、生殖腺の色の範囲（incidence）に関する、反射波における電磁スペクトルの特性を評価することが可能である。

5秒未満の素早い応答が得られる。

図1は、使用されている装置の図を示している。この装置は、フォトダイオードを備えたスペクトロメータ（3）、エネルギー源（4）、知覚システム（2）、コンピュータ（5）を含んでいる。この装置は、さらに、スペクトロメータのデータを収集するプログラムを備えている。このプログラムも、魚を分類するためにデータを変換するものである。

エネルギー源（4）は、360〜2000mnの波長範囲において、生成および出力を行う。

光のエネルギーは、エネルギー源（4）から、プローブを介して、サンプル（1）に出力される。収集されたエネルギーは、A/D変換器（アナログ／デジタル）を介して電圧に変換され、マイクロプロセッサにおいて分析される。

データ収集の正確性を確保するためには、以下に示すステップが実行されるべきである。

オペレータに対して魚（1）を提示するステップと、これを知覚システム（2）に提示するステップと、魚のサイズ、穿孔が生殖腺の内側に形成されるのかあるいは外側に形成されるのかに応じて、魚に孔を開けるための最適なゾーンを判定するステップと、知覚システムを洗浄するステップと、入射光および反射光を出力および測定するステップと、パラメータを計算するステップと、識別パラメータを抽出するステップと、魚を、その雌雄に関して分類するステップ。分類の開始前に、この手順は較正される。

図2は、実施形態におけるこの実施例において使用されているケーシング（7）によって保護されている、プローブ（6）を示している。プローブ（6）の構造およびケーシング（7）に対する洗浄は、圧縮空気を使用することによって、小さなチャネルを介して、その外側部分において実施される。ケーシング（7）とプローブ（6）との間には、洗浄液を通過させるための、チャネル（9）がある。

図2に示されているように、ケーシング（7）は、魚に挿入される端部において傾斜しており、これにより、穿孔が容易になっている。

図3cに示されているように、ケーシング（7）を越えて突出していることが、プローブ（6）として重要であり、これにより、ケーシング（7）からの何らの妨害もなく、記録を実行することが可能となる。図3は、ケーシングの内部における、プローブ（6）の構造を示しており、図3aに示すようにケーシングの端部が高すぎる場合には、プローブがケーシングの内部を測定することになってしまうこと、また、反対に、図3bに示すようにプローブが低すぎる場合には、プローブが壊れてしまう危険性があるということが、考慮されている。最適な配置が、図3cに示されている。

この実施形態における知覚システム（2）は、魚に対して直接的に導入される。

実施形態における第2の実施例
この実施形態の知覚システム（2）については、魚の表面に配置するとともに、たとえば圧縮空気システムを使用することによって、所望のゾーンに到達するまで、導入することが可能である。この実施形態における実施例では、圧縮空気システムは、図4に示されているように、銃（10）である。

実施形態における第3の実施例
この実施形態では、図5に示されているように、知覚システムのケーシングを、その前後方向に流体を循環させるように、および、ケーシングの内部を取り巻くルートの端部において、流体の方向が変化し、これにより、測定プローブの先端に向かう方向にとどまるように、形成することが可能である。

この発明における本質的な性質は、その部材素子における材料、形状、サイズ、および機構をどのように変更しても、変わることはない。これらの部材素子は、非制限的な手法によって記述されているものの、この記述は、当業者がその再生産を進めるためには十分なものである。

Claims (9)

1. オスの生殖腺とメスの生殖腺との間の色の差異に基づいて、魚の雌雄を判定するための方法において、
   その魚の生殖腺の内側あるいは外側にプローブ（6）を挿入するステップと、
   生殖腺に対する電磁放射線の入射の後に得られるスペクトルを分析するステップと、を含んでいる方法。
2. 前記プローブ（6）が、知覚システムの一部を形成しており、この知覚システムが、前記測定プローブ（6）に加えて、ケーシング（7）および洗浄システムを含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
3. オペレータあるいは処理ゾーンに魚（1）を提示するステップと、これを知覚システム（2）に提示するステップと、前記魚のサイズ、および、問題となっている種類における生殖腺の位置に応じて、前記魚に孔を開けるための最適なゾーンを判定するステップと、前記知覚システムを洗浄するステップと、入射光および反射光を出力および測定するステップと、パラメータを計算するステップと、識別パラメータを抽出するステップと、前記魚を、その雌雄に関して分類するステップと、を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
4. 得られる前記スペクトルが可視範囲内にあることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
5. 前記魚がサバであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
6. 前記プローブ（6）が光ファイバーから形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一の項に記載されている方法を実行するための装置であって、
   フォトダイオードを備えたスペクトロメータ（3）、エネルギー源（4）、知覚システム（2）、およびコンピュータ（5）を含んでいることを特徴とする装置。
8. 測定プローブ（6）、ケーシング（7）、および洗浄システムを備えている知覚システムであって、前記ケーシングの端部が傾斜しており、かつ、前記ケーシング（7）からの妨害を受けることなく記録を実行するために、前記測定プローブ（6）が前記ケーシング（7）から突出している、知覚システム。
9. 前記プローブ（6）および前記ケーシング（7）を備えたグループの洗浄が、圧縮空気を使用することによって、小さなチャネル（8）を介して、前記ケーシングの外側部分において実施されるとともに、前記ケーシング（7）と前記プローブ（6）との間に、洗浄液を通過させるためのチャネル（9）が示されていることを特徴とする、請求項8に記載の知覚システム。

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