JP2012529290A - 卵の重量決定方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は卵の重量決定方法であって、２００ｎｍ以上の波長を有する電磁放射線に前記卵を曝露して前記卵を照明し、および／または検卵し、照明および／または検卵の間に伝達される放射線の強度の差により得られる画像を記録および処理し、それにより画像データおよび／またはそれから導かれるものが確定される方法において、前記方法は、さらに、少なくとも第２のタイプの検出を含み、前記画像データおよび／またはそれから導かれるものと組み合わせて各卵の重量が得られる方法に関する。提案された第２の方式の検出は、好ましくは、振動解析を用いる検出方法または特定の形態の画像処理および画像解析が用いられる方法のいずれかである。さらに、本発明はこれらの検出方法に好適な装置、並びにこれらの装置が用いられる、仕分け機のような装置に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、卵の重量を決定する方法であって、
２００ｎｍ以上の波長を持つ電磁放射線に卵を曝露し、それにより卵を照射および／または検卵し、
照射および／または検卵の間に伝達される放射線の強度の差から得られる画像を記録および処理し、それにより画像データおよび／またはそれから導かれるものを得る方法に関する。

アー．ハック著「ウィスクンディヒ・ブレーデン・オプ・エーン・エイ」２００４年（Ｗｉｓｋｕｎｄｉｇ ｂｒｏｅｄｅｎ ｏｐ ｅｉ，Ａ．Ｈａｃｋ ２００４）には卵の写真から卵の体積を決定する方法が詳細に説明されている。卵の体積の数学的モデルの説明に加えて、一般に公知の方法で、写真から卵の直径が決定され、その際、さらに対称性の考察に従い、卵の体積（Ｖ）が決定される。これにより、当業者に知られた方法で、この体積と、例えば文献から知られた密度（ρ）、または平均密度の値とを ｍ＝ρＶ に従って組み合わせることによって、卵の重量を（または卵の質量（ｍ）も）決定することができる。

この重量決定法は卵仕分け技術に単純に応用することができないが、その理由は上述のように密度の値を用いて得ることができるものに比べてより高い正確さが要求されるからである。

ＥＰ１８５６９７１には、採取した生み立ての卵を計数する方法および装置が記載されている。これらの計量はカメラを用いた画像認識に基づいて行なわれており、この場合、特に重複計数を避けることが説明されている。この画像認識のさらなる精緻化として、計数された卵の重量決定が記載されている。これらの決定を用いて、計数された卵の重量の概要を蓄積することができ、そのため鶏舎における進行状況の監視を改善し、鶏舎の管理を向上させることできる。

そのような方法および装置は通過しつつある卵の重量を決定するのに使用できるので、さらにこれらの卵の仕分けにも使用することができる。一般に知られているように、卵の仕分けは、とりわけ重量によって行なわれているが、その場合、特にこれらの卵の正確な重量分布、さらに詳しくはそれらの周知の重量等級Ｓ−Ｍ−Ｌ−ＸＬにわたる分布が特に重要である。さらに詳しくは、それらの重量によりこれらの重量等級の境界の周りにおいて精密に、卵を精緻に分別することが非常に大切である。この重要性は一群の卵の収益性に直接関係している。

ＥＰ１８５６９７１による重量決定は上述のように精密仕分けには不十分である。

重量決定の精度を向上するために、本発明の方法は少なくとも第２のタイプの検出として上述の画像データおよび／またはそれから導かれるものと組み合わせて各卵の重量が得られることを特徴とする。

本発明の態様は、例えば、卵殻の詳細（例えば、殻の厚み）および／または卵の気室を考慮に入れて第２のタイプの測定を用いて精度の向上に対する需要を満たすことに関する。これについて、以下に詳細に説明する。

本発明は下記のように定義することもできる。すなわち、
卵の重量決定方法であって、
２００ｎｍ以上の波長を有する電磁放射線を用いて前記卵の画像を作成する第１のタイプの卵検出を用い、
前記卵を検出する第２のタイプの検出を用い、
前記重量を検出するための前記第１のタイプの検出および前記第２のタイプの検出の両方の検出結果を処理することを含む方法。

前記第１のタイプの検出の検出結果は、特に、前記卵の画像（特に、照射および／または検卵において伝達された放射線の強度の差から得られる画像）、例えば、画像データからなる。「検出結果」という用語は、本明細書では、「検出結果から導かれるもの」を含むものと了解される。

前記第２のタイプの検出の検出結果は検出の種類によって決まり、例えば、剛性検出の場合における剛性、あるいはＸ線検出の場合におけるＸ線を用いて得た気室または卵殻の画像を含む。

さらに詳しくは、本発明の例示的実施態様は下記の特徴の１つ以上の特徴を有する。すなわち、
前記第２のタイプの検出は、各卵の卵殻の少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものを前記卵殻に及ぼされる圧力の経時変化の結果として決定することを含むこと、
そのような卵がタッパー（ｔａｐｐｅｒ）を用いて振動させられ、卵殻の少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものが前記卵の振動特性から決定され、その際、前記卵の重量は画像データおよび／またはそれから導かれるもの（すなわち、前記卵に関する前記第１のタイプの検出の測定結果）を卵殻の剛性および／またはそれから導かれるものと組み合わせることにより決定されること。

さらに、本発明のさらに精緻な態様は、第２のタイプの検出を含み、そのような卵がタッパーユニットを用いて振動させられ、卵殻の少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものが前記タッパーユニットの振動特性から決定され、その際、前記卵の重量は画像データおよび／またはそれから導かれるもの（すなわち、前記卵に関する前記第１のタイプの検出の測定結果）を卵殻の剛性および／またはそれから導かれるものと組み合わせることにより決定される。

現在の卵仕分け機は、実地上は常に振動分析を用いて破損について試験されるので、上述の例示的実施形態は同じ解析データを重量決定に使用することができるという大きな利点を有する。さらに、その結果、計量用検知器、すなわち一般にロードセルのような計量台装置を省略することができ、それによりさらに汚染の可能性がなくなり、そのため衛生面の改善がなされる。

特に、この技術分野において、制御された圧力を卵の殻にかけることにより卵の殻を試験することが知られている。ＥＰ７３８８８８では、卵はタッパーを用いてタップするが、このタッパーの弾み球体はそのような卵の局所的な殻の状態を示す信号を発生する。ＥＰ１２３８５８２によると、この場合も卵殻が試験されるが、ＥＰ７３８８８８とは逆に、卵全体の振動モードがマッピングされる。ＮＬ１０１８９４０では、得られた振動特性からこれらの卵の特定の機械的性質を得る方法が説明されている。ＮＬ１０１８９４０は引用によりその全体が本願明細書に導入される。

他の例示的実施形態では、本発明方法は下記の１つ以上の特徴を有する。すなわち、
前記第２のタイプの検出は、卵をＸ線に曝露し、それにより少なくとも各卵の気室のデータが得られ、（卵の）重量は画像データおよび／またはそれから導かれるもの（すなわち前記第１のタイプの検出の測定結果）を気室のデータと組み合わせることによって決定されること、および／または
前記第２のタイプの検出は、卵をＸ線に曝露し、それにより各卵の少なくとも卵殻のデータが得られ、重量は画像データおよび／またはそれから導かれるもの（すなわち前記第１のタイプの検出の測定結果）を卵殻のデータと組み合わせることによって決定されること、
前記Ｘ線は検卵するための最長５ｎｍの波長を有すること、
その際、画像は検卵の間に伝達される放射線の強度の差が記録され、
その際、これらの画像は処理されて、少なくとも、実質的に密度における推移および／またはそれから導かれる特徴が確定されること、
Ｘ線は実質的に線スペクトルタイプの放射線を含むこと、
Ｘ線は実質的に連続スペクトルタイプの放射線であること、および／または
Ｘ線は連続スペクトルタイプおよび線スペクトルタイプの双方を含むこと。

上述の方法は一般に知られているＸ線を利用した医療用装置と共に使用することができるので大いに有利である。これらは、例えば歯科用デンタルチェック用に構成され、非常にコンパクトなハウジング内に組み込まれたユニットを含むものと了解される。

特に、同一出願人のＥＰ０８０２２３７２．０において、Ｘ線が使用され、Ｘ線で卵の構造の詳細が確定され、それによりそのような卵の重量の精確な決定が可能になる。しかしながら、この装置および方法は迅速な測定に使用することができない。

加えて、本発明は卵を分類する方法に関するものであり、該方法は、
前記の定義の少なくとも１つによる方法を用い、かつ
前記により確定された少なくとも重量を分類のために作成された基準と比較することを含む。

さらに、本発明による方法は下記の卵の仕分けに関するものであり、該方法は、
上述のように卵を分類し、かつ
前記分類に従って前記卵を分類し、その際、前記卵は包装ユニット内に収集され、さらなる特徴として、前記卵は卵仕分け機の回転ローラー上に置かれる方法に関する。

加えて、これらの方法は装置において直接実行することができるので、本発明は、さらに、上記定義のいずれか１つによる方法に従う卵分類装置に関するものである。これらの分類装置は本発明により卵仕分け装置に配備される。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

本発明方法を示す図である。 一般に知られた医療用カメラを用いたＸ線記録を示す図である。

図１は卵重量の決定方法であって、（工程１）２００ｎｍ以上の波長を有する電磁放射線を用いて卵の画像を作成することを含む第１のタイプの検出を使用し、（工程２）第２のタイプの検出を使用して卵を検出し、かつ（工程３）前記重量を決定するために前記第１のタイプの検出と前記第２のタイプの検出の検出結果を処理することを含む方法の一例の概略を示す。

図１は、従って、卵の重量または質量を機械的方法とは異なる方法で決定する本発明方法による連続工程を高度に概念化した図である。混乱を避けるため、ここで注意されるのは、本明細書では質量と重量は同じ意味を持つことである。それは、本技術の使用においては、物理的に言えば、質量と重量を区別することを必要とする格別の事情が何もないからである。質量または重量は必要ならば記号「ｍ」で示される。

図１において、本発明による方法の第１の工程がブロック１で表されている。この工程は卵の光学的画像形成を含む。光学的とは実質的に可視領域、特に２００ｎｍ以上の波長における電磁スペクトルの使用を意味する。画像形成（ｉｍａｇｉｎｇ）とは物体、すなわち卵を観察し、その観察を当業者に一般に知られている方法で記録することを意味する。

記録は一般にカメラを用いるが光線で走査することを含めてもよい。これら全ての場合に、観察により外周を決定することが可能である。この外周は−大多数の場合、卵の形状は実地上対称、すなわち卵の長軸の周りに対称であることを鑑みると−簡単な方法で卵の体積を決定することが可能である。対称からのずれが大きすぎる場合は、例えば輪郭としての外周がさらなる決定に使用される。

すでに上述したように、その場合、質量または重量は一般に知られた方法で、すなわち、前記第１のタイプの検出からの測定結果、例えば卵の外周を用いて決定することができる。上述のように、そのときは、一般に知られている方法で卵の体積（Ｖ）が卵の外周（卵の直径）から決定されるということが妥当する。これにより、卵の重量（または卵の質量（ｍ）も、体積と、例えば、文献公知の密度（ρ）の値または平均密度と組み合わせることにより ｍ＝ρＶ に従って決定することができる。

冒頭において述べたように、この決定は上述の精確な仕分けへの適用には不十分である。この欠点を解消するために、図中、ブロック２が本発明方法の第２工程を表すものとして示されている。この第２の工程は、前記第１の検出の精確さの欠如に対応した第２の検出である。それを用いて、特に、卵本体のさらなる詳細、すなわち気室および／または卵殻が決定される。さらに、実質的に卵白と卵黄とにより形成された実質的に卵の流体の組成が相違しても仕分けに要求される上述の精確さには無関係であることが見出されている。

この第２の工程（２）はいくつかの異なる方法で行なうことができることが見出されている。第１の可能性はそのような卵の振動特性を決定することである。さらに詳しくは、剛性Ｋを決定することができる。この可能性はＮＬ１０１８９４０の上記検討において明らかにされている。前記導かれた性質の一つ、卵殻の厚みはそのような物理的物体の動的特性とは全く異なる。

上述のように、卵は、例えばタッパーユニットを用いて振動させてもよく、少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれたものは卵の振動特性から決定される。また、卵はタッパーユニットを用いて振動させてもよく、少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれたものはタッパーユニットの振動特性から決定される。

ＮＬ１０１８９４０から分かるように、剛性Ｋを用いて卵殻の厚みＴを決定することができる。これにより、図１のブロック３で模式的に示すように、ブロック１による決定に組み合わせて、上述の重量決定を、そのときに得られる精確さが多くの場合に精確な仕分けの適用に十分であるように調整することができる。

ブロック２による上述の第２の工程のさらなる例示的実施形態において、そのような卵のＸ線画像が使用される。特に、図２において、一例が示されている。図示の写真は、一般的に知られている医療用途のカメラシステムを用いて作成されたものである。そこで使用されたＸ線の波長は最長５ｎｍである。この技術はこの間に十分に遮蔽されたカメラと迅速な実時間データ処理が可能であるところまで開発がなされている。卵１０のこの写真において、気室１１と殻１２が見られる。この方式の測定について、ブロック１による体積決定（上述）に組み合わせて、殻および気室の幾何学的性質を決定することができる。密度に対する周知の文献値、例えば統計的計算モデルと組み合わせてそのような卵の重量をブロック３により表される工程により非常に精確に決定することができる。

当業者には明らかなように、小さな変更及び変形は特許請求の範囲に含まれるものと了解される。例えば、カメラ写真のコントラストの詳細を用いることにより、それに対応してより詳細かつ洗練された決定を実行することが可能である。

Claims (15)

1. 卵の重量決定方法であって、
   ２００ｎｍ以上の波長を有する電磁放射線に前記卵を曝露して前記卵を照明および／または検卵し、
   照明および／または検卵の間に伝達される放射線の強度の差により得られる画像を記録および処理し、それにより画像データおよび／またはそれから導かれるものが確定される方法において、
   前記方法は、さらに、少なくとも第２のタイプの検出を含み、
   前記画像データおよび／またはそれから導かれるものと組み合わせて各卵の重量が得られる
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記第２のタイプの検出は各卵の卵殻の少なくとも剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものを前記卵殻に及ぼされる圧力の経時変化の結果として決定することを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、
   前記卵はタッパーユニットを用いて振動され、
   少なくとも前記剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものが前記卵の振動特性から決定され、
   その際、前記重量は前記画像データおよび／またはそれから導かれるものを前記剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものと組み合わせることにより決定される
   ことを特徴とする方法。
4. 請求項２に記載の方法において、
   前記卵はタッパーユニットを用いて振動され、
   少なくとも前記剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものが前記タッパーユニットの振動特性から決定され、
   その際、前記重量は前記画像データおよび／またはそれから導かれるものを前記剛性Ｋおよび／またはそれから導かれるものと組み合わせることにより決定される
   ことを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、
   前記第２のタイプの検出は、前記卵をＸ線に曝露し、それにより少なくとも各卵の気室のデータが得られ、
   前記重量は、前記画像データおよび／またはそれから導かれるものを前記気室の前記データと組み合わせることにより決定される
   ことを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、
   前記第２のタイプの検出は、前記卵をＸ線に曝露し、それにより少なくとも各卵の卵殻のデータが得られ、
   前記重量は、前記画像データおよび／またはそれから導かれるものを前記卵殻の前記データと組み合わせることにより決定される
   ことを特徴とする方法。
7. 請求項５または６に記載の方法において、
   前記Ｘ線は、それを用いて検卵するために、最長５ｎｍの波長を有し、
   前記画像は検卵の間に伝達される放射線の強度の差を記録され、
   前記画像は処理されて、それにより、少なくとも、実質的に密度における推移および／またはそれから導かれる特徴が確定される
   ことを特徴とする方法。
8. 請求項５、６または７に記載の方法において、
   前記Ｘ線は実質的に線スペクトルタイプの放射線を含むことを特徴とする方法。
9. 請求項５、６または７に記載の方法において、
   前記Ｘ線は連続スペクトルタイプの放射線を含むことを特徴とする方法。
10. 請求項５、６または７に記載の方法において、
    前記Ｘ線は前記連続スペクトルタイプの放射線および前記線スペクトルタイプの放射線の両方を含むことを特徴とする方法。
11. 卵を分類する方法であって、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を用い、
    少なくとも前記確定された重量を分類のために作成された基準と比較する
    ことを特徴とする方法。
12. 卵を仕分けする方法であって
    請求項１１に記載の方法に従って卵を分類し、
    前記分類に従って、前記卵を仕分けし、前記卵は包装ユニット内に収集される
    ことを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、
    前記卵は卵仕分け機の回転ローラー上に置かれることを特徴とする方法。
14. 請求項１１に記載の方法によって卵を分類する装置。
15. 請求項１２に記載の方法によって卵を仕分けする装置。
    

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