JP2021099334A - 鳥卵を検査する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鳥卵における胚の存在の特定と、胚の性別および／または異常の特定が可能である、鳥卵を検査する装置を提供する。【解決手段】互いに離隔されて配置された鳥卵を有する少なくとも１つの支持体が、電磁波用の少なくとも１つの発生源と、カラーカメラおよび／またはハイパースペクトルカメラと、の間に配置されている。この支持体は、鳥卵を配置しかつ電磁波用の発生源を、したがって電磁波を不透過に結合する区画を有する。鳥卵の間には分離壁が設けられている。さらに、電磁波用の発生源と、カラーカメラおよび／またはハイパースペクトルカメラと、は、データ処理システムに接続されており、このデータ処理システムは、カラーカメラの画像および／またはハイパースペクトルカメラによって撮影された透過スペクトルから特定し、胚、したがってそれぞれの鳥卵に対応付ける。【選択図】なし

Description

本発明は、鳥卵を検査する装置に関する。

孵卵プロセスにおいて種卵の形態の鳥卵を早期に判定することは、特に商業的な鳥肉生産にとって極めて重要である。この際に特に、鳥卵の成長状態および種卵としての孵卵される性別の、動物保護を考慮した特定にも大きな関心が持たれる。

刊行物独国特許出願公開第１０２００７０１３１０７号明細書により、鳥の性別を特定する方法が開示されており、ここでは、鳥の新しい羽の軸からＤＮＡに関連する細胞物質が検査される。光の照射によって生じるスペクトルは、基準スペクトルと比較され、これにより、鳥の性別分類を行うことができる。

刊行物独国特許発明第１０２０１０００６１６１号明細書により、受精されてはいるが孵化しない鳥卵の性別を特定する方法および装置が公知であり、卵は、固体の卵殻と、卵殻および別の胚膜によって覆われている卵黄と、卵黄に対応付けられている杯盤と、を有する。ここでは、杯盤細胞を有する杯盤の方向に、卵殻における孔を貫通して、スペクトルを測定するセンサがガイドされる。このセンサにより、杯盤細胞が分光法によって検査されてスペクトルが分類される。性別を特定するためには相当なコストが必要であり、卵殻に穿孔しなければならない。

刊行物欧州特許第２３３６７５１号明細書には、鳥卵の性別を特定する方法が示されており、ここでは、ビーム源により、孵化しない卵の杯盤に電磁ビームが放射され、ビーム源を遮断した後、照射された杯盤の領域において、検出器を用いて、自己蛍光の少なくとも１つの波長に対し、電磁ビームによって励起された自己蛍光強度の減衰特性が、時間分解的かつスペクトル分解的に検出される。ここからそれぞれの卵が、雄または雌として評価される。

請求項１に示された本発明の根底にある課題は、鳥卵における胚の存在を特定し、胚の性別および／または異常を特定することである。

この課題は、請求項１に示した特徴的構成によって解決される。

鳥卵を検査するこの装置は、特に、鳥卵における胚の存在が特定可能であり、胚の性別および／または異常が特定可能であるという点において優れている。

このために、互いに離隔されて配置された鳥卵を有する少なくとも１つの支持体が、電磁波用の少なくとも１つの発生源と、カラーカメラおよび／またはハイパースペクトルカメラと、の間に配置されている。この支持体は、鳥卵を配置しかつ電磁波用の発生源を、したがって電磁波を不透過に結合する区画を有する。鳥卵の間には分離壁が設けられている。さらに、電磁波用の発生源と、カラーカメラおよび／またはハイパースペクトルカメラと、は、データ処理システムに接続されており、このデータ処理システムは、カラーカメラの画像および／またはハイパースペクトルカメラによって撮影された透過スペクトルからそれぞれ、特徴として、
・胚の存在、
・胚の非存在、
・胚の異常の存在、
・雌の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の存在、
・雄の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の非存在、
・雌の胚における少なくとも１つの解剖学的特徴の存在、
・雌の胚が有する少なくとも１つの解剖学的特徴の、雄の胚における非存在、および／または
・それぞれの性別に対応付け可能な、新陳代謝による特徴の存在、または
・これらの特徴の組み合わせ、
を特定して、胚に、したがってそれぞれの鳥卵に対応付ける。

鳥卵を検査する装置は、第１実施形態においてはカラーカメラを、または第２実施形態においてはハイパースペクトルカメラを、または第３実施形態においてはカラーカメラおよびハイパースペクトルカメラを有していてよい。第３実施形態では、カラーカメラおよびハイパースペクトルカメラを並べて設けることが可能である。さらに、２つのカメラ用の電磁波用の１つの発生源を、またはそれぞれのカメラ用の電磁波用に２つの発生源を配置可能である。

本発明による装置は、有利には鳥卵の包括的な検査に適している。卵殻の着色の他に、特に、カラーカメラを用いて胚の存在を特定可能である。さらに、雌の胚における典型的な不溶性着色料の存在と、雄の胚における典型的な不溶性着色料の非存在と、を特定可能であり、これにより、それぞれの性別を推測可能である。さらに、検査中に鳥卵の位置についてのデータを検出可能である。同時に、場合によっては生じている汚れを検出可能である。卵殻の着色および／または場合によって生じている汚れは、有利には、ハイパースペクトルカメラの透過スペクトルの補正値として使用可能である。さらに鳥卵の完全でない石灰殻も確定可能である。

特に、ハイパースペクトルカメラの透過スペクトルにより、
・同じ日数が経過した異常のない胚との比較における胚の異常の存在、および／または
・性別を特定する少なくとも１つの不溶性着色料の存在、および／または
・性別固有の少なくとも１つの解剖学的特徴の存在、および／または
・それぞれの性別に対応付け可能な、新陳代謝による特徴の存在を特定可能である。この場合に不溶性着色料または上記の特徴の非存在は、他方の性別に関係している。

鳥卵は、特に、孵化する鶏卵であってよい。

本発明の有利な実施形態は、特許権によって保護される請求項２〜１１に示されている。

支持体における分離壁は、特に、それぞれ１つの鳥卵を区切るために、筒状に配置される分離壁である。

電磁波は、それぞれ両端の値を含めて３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲の波長を有していてよい。

データ処理システムは、選択的には、平均スペクトルまたは複数の個別スペクトルにしたがって透過スペクトルを分類するデータ処理システムであり、それぞれのスペクトルは、それぞれ両端の値を含めて３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲のｎ個の値によって特徴付けられている。

このデータ処理システムは、一実施形態において、選択可能な特徴に基づいて、
・胚の性別、および／または
・異常のない胚、および／または
・少なくとも１つの異常を有する胚
を、表す少なくとも１つのモデルまたは複数のモデルに、胚の透過スペクトルをそれぞれ対応付けることによって胚の性別および／または存在する異常を識別するデータ処理システムである。ここでこのモデルは、
・例えば、判別分析による、または単純ベイズ分類器の使用によるパラメトリックモデル、
・例えば、近傍法分類器の使用による、ノンパラメトリック法に基づくモデル、
・例えば、パーセプトロンまたは放射基底関数ネットワークのニューラルネットワークからのモデル、または
・例えば、ブースティング法の使用による、これらのモデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである。

上記のデータ処理システムは、一実施形態において、
・胚の性別、および／または
・異常のない胚、および少なくとも１つの異常を含む少なくとも１つのモデルに胚の透過スペクトルを対応付けるデータ処理システムである。このデータ処理システムは、このために、胚の実際の透過スペクトルの特徴を取り入れて、新たな以下のモデル、すなわち
・例えば、判別分析による、または単純ベイズ分類器の使用による、パラメトリックモデル、
・例えば、近傍法分類器の使用による、ノンパラメトリック法に基づくモデル、
・例えば、パーセプトロンまたは放射基底関数ネットワークのニューラルネットからのモデル、または
・例えば、ブースティング法の使用による、これらのモデルのうちの複数のモデルの組み合わせから成るモデル、を作成するデータ処理システムである。

このデータ処理システムは、選択的には、平均色値にしたがってカラーカメラの画像を分類するデータ処理システムである。これは、ＲＧＢ色空間またはＨＳＶ色空間に対応して行うことができる。ＲＧＢ色空間は、公知のように、３つの基本色（Ｒ−赤、Ｇ−緑、Ｂ−青）の加色混合を再現する加色色空間である。ＨＳＶ色空間では、公知のように、色相（hue）、彩度（saturation）および明度値（value）の座標値によって色の色位置が定められる。

このデータ処理システムは、一実施形態において、選択可能な特徴に基づいて、
・同じ日数が経過した異常のない胚との比較における胚の異常の存在、および／または
・雌の胚における少なくとも１つの特定の不溶性着色料の存在、および／または
・雄の胚における少なくとも１つの特定の不溶性着色料の非存在
を、表す１つのモデルまたは複数のモデルに、カラーカメラの胚の画像を対応付けることによって胚の存在する異常および／または性別を識別するデータ処理システムである。ここでこのモデルは、
・例えば、判別分析による、または単純ベイズ分類器の使用によるパラメトリックモデル、
・例えば、近傍法分類器の使用による、ノンパラメトリック法に基づくモデル、
・例えば、パーセプトロンまたは放射基底関数ネットワークのニューラルネットワークからのモデル、または
・例えば、ブースティング法の使用による，これらのモデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである。

一実施形態のデータ処理システムは、胚の性別および／または異常のない胚および少なくとも１つの異常を含む少なくとも１つのモデルに、カラーカメラの胚の画像を対応付けるデータ処理システムである。胚の実際の画像の特徴を取り入れることにより、このデータ処理システムは、以下の新たなモデル、すなわち、
・例えば、判別分析による、または単純ベイズ分類器の使用によるパラメトリックモデル、
・例えば、近傍法分類器の使用による、ノンパラメトリック法に基づくモデル、
・例えば、パーセプトロンまたは放射基底関数ネットワークのニューラルネットワークからのモデル、または
・例えば、ブースティング法の使用による、これらのモデルのうちの複数のモデルの組み合わせから成るモデル、を作成するデータ処理システムである。

搬送方向に見て、鳥卵を検査する装置の後には、選択的に、少なくとも１つの鳥卵を搬送する少なくとも１つの装置が配置されており、鳥卵を搬送するこの装置により、検査の結果に対応して、対応付けられている収容部にそれぞれの鳥卵が供給される。さらに、鳥卵を検査する装置および鳥卵を搬送する装置は、データ処理システムに接続されており、これにより、鳥卵を検査する装置と、鳥卵を搬送する装置と、データ処理システムと、は、それぞれの胚にしたがって鳥卵を評価して仕分ける装置を構成する。

上記の支持体は、選択的には、貫通式の搬送ベルト、または個別のセグメントから成る、分離壁を備えた搬送ベルトであり、この搬送ベルトはさらに、少なくとも鳥卵の領域に開口部を有するか、または少なくとも鳥卵の領域において、電磁波に対して透過な材料から構成されている。

本発明を実現するためには、上で説明した本発明による構成、実施形態および請求項の特徴的構成を任意の配置構成で互いに組み合わせることも好適である。

図面において、本発明の一実施例をそれぞれ基本図で示し、以下で詳しく説明する。

鳥卵を検査する装置を示す図である。 鳥卵を連続して検査する装置を示す図である。 鳥卵の仕分け部を備えた、鳥卵を検査する装置を示す図である。

鳥卵１を検査する装置は、実質的に、互いに離隔されて配置された鳥卵１を有する少なくとも１つの支持体２と、データ処理システム３と、電磁波用の少なくとも１つの発生源４と、カラーカメラ５またはハイパースペクトルカメラ６と、またはカラーカメラ５およびハイパースペクトルカメラ６と、から構成される。

図１には、カラーカメラ５およびハイパースペクトルカメラ６を備えた、鳥卵１を検査する装置が基本図で示されている。

鳥卵１を検査するために、支持体２には鳥卵１が互いに離隔されて配置されている。このために支持体２は、鳥卵１を配置しかつ電磁波を不透過に結合する区画を有する。鳥卵１の間には分離壁７が設けられている。支持体２は、検査のために、それぞれ両端の値を含めて３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲の波長を有する電磁波用の発生源４とカラーカメラ５との間、および、電磁波用の発生源４とハイパースペクトルカメラ６との間に配置されている。これにより、第１グループの鳥卵１はカラーカメラ５によって撮影され、さらに搬送された後、ハイパースペクトルカメラ６によって撮影される。したがって鳥卵の第２グループは、第１グループがさらに搬送された後、再度、カラーカメラ５によって撮影可能である。これにより、例えば、支持体としての無限の搬送ベルトに存在し得る鳥卵１の連続した検査が保証される。当然のことながら、鳥卵１のグループ毎に支持体２を設けることも可能である。カラーカメラ５およびハイパースペクトルカメラ６は、データ処理システム３に接続されている。

図２には、鳥卵１を連続して検査する装置が基本図で示されている。

一実施形態では、搬送方向に見て、鳥卵１を検査する装置の後に、少なくとも１つの鳥卵１を搬送する少なくとも１つの装置が、鳥卵１を仕分ける装置８の構成部分として配置されており、装置８により、それぞれ鳥卵１が、検査の結果に対応して、したがって特性に対応して、この特性に対応付けられている収容部に供給される。支持体２は、このために、貫通式の搬送ベルト２、または個別のセグメントから成る、分離壁７を備えた搬送ベルト２であってよい。搬送ベルト２は、少なくとも鳥卵１の領域に開口部を有するか、または少なくとも鳥卵１の領域において、電磁波に対して透過な材料から構成されている。搬送ベルト２には、鳥卵１を供給する装置９が前置されており、装置９は、ベルトコンベヤとして、前後して並べられた行内に配置されている卵ホルダを有していてよい。ベルトコンベヤと、ベルトコンベヤとして構成された搬送ベルト２と、は、鳥卵１が、供給側の装置９から装置によって取り除けられ、ベルトコンベヤとして構成された搬送ベルト２に、しかも分離壁７によって構成されたセルに移送されるように互いに位置決めされている。ベルトコンベヤの駆動部および鳥卵１を搬送する装置の駆動部は、データ処理システム３に接続されている。

図３には、鳥卵１を仕分ける装置８を備えた、鳥卵１を検査する装置が、基本的な平面図で示されている。

鳥卵１を供給する装置９と、カラーカメラ５およびハイパースペクトルカメラ６を備えた、鳥卵１を検査する装置と、には、鳥卵１における胚の非存在、胚の性別または胚の異常に対応して仕分ける装置８が後置されている。この装置８は、このようにして特定された鳥卵１の特性に対応して、これを搬送する装置を有する。このようにして識別された鳥卵１は、別の搬送装置により、対応する収容箇所１０、１１、１２に供給可能であり、これによりこれらの収容箇所１０、１１、１２は同じ特性の鳥卵１を有する。これらの収容箇所１０、１１、１２は、鳥卵１において雌に生育する胚用の収容箇所１０と、鳥卵において雄に生育する胚用の収容箇所１１と、胚を含まない鳥卵１、死んだ胚を有する鳥卵１および異常を有する鳥卵１用の収容箇所１２と、であってよい。

データ処理システム３は、カラーカメラの画像および／またはハイパースペクトルカメラの画像によって撮影された透過スペクトルからそれぞれ特徴として、
・胚の存在、
・胚の非存在、
・同じ日数が経過した異常のない胚との比較における胚の異常の存在、
・雌の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の存在、
・雄の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の非存在、
・雌の胚における少なくとも１つの解剖学的特徴の存在、
・雌の胚が有する少なくとも１つの解剖学的特徴の、雄の胚における非存在、
・それぞれの性別に対応付け可能な、新陳代謝による特徴の存在、
またはこれらの特徴の組み合わせを特定してそれぞれの鳥卵１に対応付けるデータ処理システム３である。

このために、データ処理システム３は、選択可能な特徴に基づいて、胚の性別および／または異常のない胚および／または少なくとも１つの異常を有する胚を表す少なくとも１つのモデルまたは複数のモデルに胚の透過スペクトルをそれぞれ対応付けることによって胚の性別および／または存在する異常を識別するデータ処理システム３であり、このモデルは、パラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、またはこれらのモデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである。

データ処理システム３は、選択可能な特徴に基づいて、
・胚の異常の存在、および／または
・雌の胚における特定の不溶性着色剤の存在、および／または
・雄の胚における特定の不溶性着色料の非存在、を表す１つのモデルまたは複数のモデルにカラーカメラの胚の画像を対応付けることによって、胚の存在する異常および／または性別を識別するデータ処理システム３であり、このモデルは、パラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、またはこれらのモデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである。

Claims (11)

1. 鳥卵（１）を検査する装置において、互いに離隔されて配置された鳥卵（１）を有する少なくとも１つの支持体（２）が、電磁波用の少なくとも１つの発生源（４）と、カラーカメラ（５）および／またはハイパースペクトルカメラ（６）と、の間に配置されており、前記支持体（２）は、前記鳥卵（１）を配置しかつ前記電磁波を不透過に結合する区画を有し、前記鳥卵（１）の間には分離壁（７）が設けられており、電磁波用の前記発生源（４）と、前記カラーカメラ（５）および／または前記ハイパースペクトルカメラ（６）と、は、データ処理システム（３）に接続されており、前記データ処理システム（３）は、前記カラーカメラ（５）の画像および／または前記ハイパースペクトルカメラ（６）によって撮影された透過スペクトルからそれぞれ、特徴として、
   ・胚の存在、
   ・胚の非存在、
   ・胚の異常の存在、
   ・雌の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の存在、
   ・雄の胚における少なくとも１つの不溶性着色料の非存在、
   ・雌の胚における少なくとも１つの解剖学的特徴の存在、
   ・雌の胚が有する少なくとも１つの解剖学的特徴の、雄の胚における非存在、
   ・それぞれの性別に対応付け可能な、新陳代謝による特徴の存在、または
   複数の前記特徴の組み合わせを特定して、それぞれの前記鳥卵（１）に対応付ける、
   装置。
2. 前記支持体（２）における前記分離壁（７）は、それぞれ１つの鳥卵（１）を区切るために、筒状に配置される分離壁（７）である、
   請求項１記載の装置。
3. 前記電磁波は、それぞれ両端の値を含めて３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲の波長を有する、
   請求項１または２記載の装置。
4. 前記データ処理システム（３）は、平均スペクトルまたは複数の個別スペクトルにしたがって透過スペクトルを分類するデータ処理システム（３）であり、それぞれのスペクトルは、それぞれ両端の値を含めて３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲のｎ個の値によって特徴付けられている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記データ処理システム（３）は、選択可能な特徴に基づいて、胚の前記性別および／または異常のない胚および／または少なくとも１つの異常を有する胚を表す少なくとも１つのモデルまたは複数のモデルに、前記胚の前記透過スペクトルをそれぞれ対応付けることによって前記胚の前記性別および／または存在する異常を識別するデータ処理システム（３）であり、前記モデルは、パラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、または複数の前記モデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記データ処理システム（３）は、胚の前記性別および／または異常のない胚および少なくとも１つの異常を含む少なくとも１つのモデルに前記胚の前記透過スペクトルを対応付けるデータ処理システム（３）であり、前記データ処理システム（３）は、前記胚の実際の前記透過スペクトルの前記特徴を取り入れて、新たなパラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、または複数の前記モデルのうちの複数のモデルの組み合わせから成るモデルを作成するデータ処理システム（３）である、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記データ処理システム（３）は、平均色値にしたがって前記カラーカメラ（５）の前記画像を分類するデータ処理システム（３）である、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記データ処理システム（３）は、選択可能な特徴に基づいて、
   ・胚の異常の前記存在、および／または
   ・雌の胚における少なくとも１つの特定の不溶性着色料の前記存在、および／または
   ・雄の胚における少なくとも１つの特定の不溶性着色料の前記非存在、
   を表すモデルまたは複数のモデルに、前記カラーカメラ（５）の前記胚の前記画像を対応付けることによって前記胚の存在する異常および／または前記性別を識別するデータ処理システム（３）であり、前記モデルは、パラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、または複数の前記モデルのうちの複数のモデルから成る組み合わせである、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記データ処理システム（３）は、胚の前記性別および／または異常のない胚および少なくとも１つの異常を含む少なくとも１つのモデルに、前記カラーカメラ（５）の前記胚の前記画像を対応付けるデータ処理システム（３）であり、前記データ処理システム（３）は、前記胚の実際の前記画像の前記特徴を取り入れることにより、新たなパラメトリックモデル、ノンパラメトリック法に基づくモデル、ニューラルネットワークからのモデル、または複数の前記モデルのうちの複数のモデルの組み合わせから成るモデルを作成するデータ処理システム（３）である、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 搬送方向に見て、前記鳥卵（１）を検査する装置の後には、少なくとも１つの鳥卵（１）を搬送する少なくとも１つの装置が配置されており、前記鳥卵（１）を搬送する装置により、前記検査の結果に対応して、対応付けられている収容部にそれぞれの前記鳥卵（１）が供給され、前記鳥卵（１）を検査する装置および前記鳥卵（１）を搬送する装置は、前記データ処理システム（３）に接続されており、これにより、前記鳥卵（１）を検査する装置と、前記鳥卵（１）を搬送する装置と、前記データ処理システム（３）と、は、それぞれの前記胚にしたがって鳥卵（１）を評価して仕分ける装置を構成する、
    請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 前記支持体（２）は、貫通式の搬送ベルト（２）、または、個別のセグメントから成る、前記分離壁（７）を備えた搬送ベルト（２）であり、前記搬送ベルト（２）は、少なくとも鳥卵（１）の領域に開口部を有するか、または、少なくとも前記鳥卵（１）の領域において、前記電磁波に対して透過な材料から構成されている、
    請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。

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