JPH05501918A - 殻付き卵を格付けするための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 殻付き卵を格付けするための方法及び装置〔技術分野］ 本発明は、移動する流れの中に含まれている殻付き卵の格付けのための方法及び 装置に関する。本発明はまず第１に既存の卵の格付は機と共に用いるためのもの であるが、この目的のために特に作られた機械の一部を構成することも可能でる 。

〔背景技術〕

卵の健全さを評価するための検査は、品質管理の重要な部分である。近代の卵取 扱かい・格付は施設は、高度に自動化された非洗浄、計量、格付は及び包装装置 を有しており、それでもなお卵の検査及び格付けについては大きく作業員の手に 依存している。この作業は一般に「キャンドリング（ろうそくの灯に透かして見 る卵の検査）」と呼ばれる。

キャンドリング及び適切な取扱いのため選択されたラインへの卵の経路指定の方 法は、充分に発達している。現在、作業員は、検査ステーションつまりキャンド リングブースを通過する卵の移動流の中で不良の又はひびの入った卵を目で識別 し、手動式制御装置を用いて格付は装置に卵を識別して適切な包装ステーション へと経路指定するべく通知する。

−例を挙げると、「ダイヤモンド８２００Ｊ　（登録商標）自動選別機といった 近代の卵格付は機では、２人の作業員が、通過する卵をゆっくりと回転させなが ら高強度の光にあてて見る。この作業中に、作業員はさまざまな欠陥又はひびを 識別する。「漏出している」卵又は割れた卵は、キャンドリングステーションで 手で除去される。その他のものは全てし、ンテルが貼られるか又は自由に通過さ せられる。

第１の品質（等級）の卵は、主包装ステーションへと直接流されるが、一方欠陥 のある又は等級の低い卵は、最高４つの代替的包装ステーションのうちの１つに 割当てられる。

「ダイヤモンド８２００Ｊ選別機においては、等級の低い卵の割当ては、格付は 機制御システムと一体化された２本の細い杖（ｉｙｏｎｄｓ）を用いてキャンド リングプース内で行なわれる。

各々の杖は、キャンドルブース内を前進する卵の流れの半分に作用し、２つのボ タンを含む片端に指グリップを備えており、そのもう一方の端部には第３のボタ ン又は「チ・ノブ」がある。杖を活動化するために、作業員は、格付けすべき卵 の表面にこの「チンプ」を触れさせる。この動作は、欠陥を表示し、その他の２ つのボタンと合わせて用いられた場合、４つのカテゴリを識別することができる 。その他の型の自動格付は機についても、類似の欠陥識別システムが用いられる 。

現行の手による卵キャンドリングシステムの欠点としては、以下のものが含まれ る： （ａ）全容量システムは、ついでも一度に２名以上の高技能作業員を必要とする 。

（ｂ）作業員は、つねに警戒を怠らないようにしなくてはならない；時間あたり ４５．０００個以上の卵という流速で、作業員は重度に疲労しＩＩｓ上のストレ スをこうむる。

（ｃ）注意不足又は判断の誤りにより、下位等級の卵の通過を許し、結果として 品質の良くない卵が市場に出ることになる。往々にして作業員は過剰補整を行な い、第−級卵を低級へと経路指定することによって「過剰抜取り」する傾向をも ち、その結果生産者は経済的損失をこうむる。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、上述の欠点の１つ又は複数を克服するか又は少なくとも改善す るような、移動する流れの中に含まれた殻付き卯を格付けするための方法及び装 置を提供することにある。

従って、一つの態様においては本発明は、各々の卵殻とその中味の特徴を示す画 像データを生成するだめの手段；移動流の中の各々の卵に対し１つの等級を割当 てるため、既知の等級の卵の特徴である画像データとこの画像データを比較する ための手段：この卯の流れの動きを示す位置信号を提供するだめの基準手段及び 、機械式卵経路指定装置の制御用の出力信号を提供すべく、各卵に割当てられた 前記等級及び前記位置信号に応答する制御手段を含む、移動流内に含まれた殻付 き卵を格付けするための装置から成る。

第２の態様においては、本発明は、各々の卵殻及びその中味の特徴を示す画像デ ータを生成する段階；移動流の中の各卵に対し１つの等級を割り当てるため、既 知の等級の卵の特徴を示す画像データとこの画像データを比較する段階；前記卵 の流れの動きを示す位置情報を得る段階：及び、前記位置情報及び各卯に割当て られた前記等級から機械式卵経路指定装置を制御するだめの出力信号を生成する 段階、を含む、移動流中に含まれる殻付き卵を格付けするための方法から成る。

実際には、本発明は、好ましくは上述の「ダイヤモンド８２００Ｊのような既知 のタイプの卵格付は機と連結して使用される。このようなシステムにおいて、卵 は、各卵が数多くの面から見えるように転がり動作を伴って高強度の光源上を連 続した流れの形で搬送される。

画像データは好ましくは、単数又は複数の卯が光源上を通過するにつれてその画 像を捕えるように卵の流れの上に位置づけされた一連のビデオカメラを用いて生 成される。好ましくは、ビデオカメラは、カメラの各々からの多重化された複合 ビデオ出力が単一のビデオ信号として表わされるようなビデオカメラの垂直帰線 消去間隔でその出力信号が順序づけされるように切換えられる。多重化又はカメ ラ切換えのタイミングは、好ましくは、卵の流れの動きを示す位置信号を用いて 卵の流れの流速に対し同期化される。このような位置信号は、例えばコンベヤシ ステムのいずれの適当な移動部分からでも得ることができる。

多重化されたビデオ信号は好ましくは画像データのデジタル流を生成するためデ ジタル化され、次に特徴的データを強化するべく処理される。この処理は好まし くは、デジタル化された画像を「時間領域」から「周波数領域」に変換するため のフーリエ変換を含んでいる。画像データは好ましくは、卯がさまざまな卵等級 の登録された限界内に入るか否かを決定するため既知のデータとの比較を行なう べくさらに処理される。

好ましくは、この処理は、さまざまなな等級に対する個々の卵の受入れ又は拒絶 の選択基準を検査するため比較に通用されるパラメータの調整を提供する。好ま しくは、適切な卵を選択された包装ステーションへと迂回させるよう格付は装置 を作動させるべく、制御信号は既知の格付は装置の制御システムに対しインター フェイスされる。

従って、本発明が、予め定められた選択基準に従って高レベルの確実性で移動流 内の殻付き卵の中のひび及び欠陥の自動化された特徴づけ及び記録を提供するも のであることが明らかになるだろう。生成された出力制御信号を用いて、識別さ れた卵をその割当てられた等級の適切な包装ステーションへと割当てることが可 能である。さらに、各々の卵に関して生成されたデータを、将来の分析のために 記憶することができる。その上、本発明は、卵の中の欠陥及びひびのタイプ及び 既知のデータとのデータの比較のベースを示すプリントアウトの生成をも可能に する。このようにして、卵の正しい格付けの確実性のレベルを連続的に改善する ため、検査方法に関するフィードバック制御又は自己学習プロセスを行なうこと が可能である。

さらに本発明は、重量及び／又は色によって卵を格付けすることのできる機構を も提供する。さらに本発明は、統計的データ及び卵の欠陥合計ならびにバッチ欠 陥の識別（つまり個々の生産者に帰することのできる欠陥）を提供することがで きる。本発明は同様に、例えば鶏卵ふ化場における受精卯の識別といったような 卯のその他の特徴を検査するためにも利用可能である。

〔図面の簡単な説明〕

本発明の１つの好ましい実施Ｂ様について以下で単なる一例として、本発明に従 った装置の概略的ブロックダイヤグラムである添付図面を参照しながら記述する 。

〔発明の実施態様〕

本発明について、「ダイヤモンド８２００」自動選別機といった既存の卵格付は 機と共に用いるための付加装置の形で記述する。しかしながら、本発明は、既存 の格付は機械にみられるようなほぼ従来のタイプの搬送及び迂回システムを用い て特定の目的に応するように作られた機械の中に統合することもできる、という ことがわかるだろう。

卵の格付は機（図示せず）は、キャンドリングベッドとして知られている高強度 の光源の上に卵の柱状の流れを支持している搬送システムを含んでいる。卵は、 各卵がキャンドリングヘッドの上を通過するにつれて数多くの面から見えるよう に、転がり動作を伴って搬送される。「ダイヤモンド８２００　Ｊ機では、キャ ンドリングヘノドの上を通過する卵の列が１２本ある。整列したビデオカメラ又 は画像センサが卵の流れを横切って選択された構成で位置づけされ、単数又は複 数の列の卵がキャンドリングベノド上を通過するにつれてこれらの卵の画像を各 カメラが捕えることができるようになっている。

好ましい配置は、最高２４列の卵まで走査できる６台から１２台のカメラ群であ る。

特に図１を参照すると、卵の格付は装置１は、１本の破線２により左側でハード ウェア部分３へと又右側で（一般に）ソフトウェア部分４へと分割された形で示 されている。このような分割が実際にはかなり任意のものであり特定の実施態様 に応じて変化するということがわかるだろう。図１に示されているように、卯の 列５は、一群のカメラ６により走査され、これらのカメラの出カフはビデオマル チプレクサユニット１０に伝送されて多重化されたアナログ式複合ビデオ信号１ １を提供する。マルチプレクサは、デジタイザ１３から出力された制御信号１２ により決定された順序に従って各カメラからの出力を選択する。多重化のタイミ ングは、シャフト符号器１６からの位置情報１５を受けとる制御用インターフェ イス１４により、卵の流れの流速に対して同期化される。

マルチプレクサの切換えは、マルチプレクサからの複合ビデオ出力が各カメラか らの完全な画像から構成されているようにビデオカメラの垂直帰線消去間隔時間 で起こる。カメラの垂直帰線消去間隔は卵の流れの動きよりもはるかに急速に起 こることから、移動する卵との全体的同期性を失なうことなく、マルチプレクサ の切換えを同期化することが可能である。

シャフト符号器は、非搬送システムの一部を形成する回転軸（図示せず）に応答 する。

１つのビデオカメラから次のビデオカメラへの制御された逐次的切換えは、卵の 流れの速度にもがかわらず静止しているように見える卵のビデオ画像を生成する 。デジタイザ１３は、制御インターフェイス１４により課せられたタイミングに 従ってアナログ複合ビデオ信号１１を、フーリエデータプロセンサ（ＦＤＰ）１ Ｂによる処理のためのデジタル画像データ（Ａ−ＢＵＳ）１７のストリームに変 換する。従来既知の要領で、Ａ−ＢＵＳ　１７を介して伝送されたデータは、標 準的にはＯから２５５といった整数として画像フレーム内の全てのグレースケー ルを表わす。

１２台のカメラで２４列の卵を検査するためには、各カメラで１つ以上の列を見 ることが必要であることがわかるだろう。従って、ビデオフレームは、各々１列 の画像を含むセグメントに分割され、母線１７を介して伝送された信号が各セグ メントのためのデータを含むようになっている。標準的には、セグメントはビデ オフレームの四分円である。有効な結果は、幾分かの画像解像度を犠牲にしてカ メラの数を増加することである。この解像度の犠牲は、フーリエ変換がより迅速 に行なわれるという重要な利点を付与する。好ましい実施態様においては、ビデ オフレームから抽出された各セグメントは１２８Ｘ１２８の画素を含み、卵を特 徴づけするのに充分なものである。

デジタイザは同様に、ＦＤＰ　１８に伝送されたＡ−ＢＵＳ１７データストリー ムの中に含まれているそれぞれの卵の画像の発生源（ｓｏｕｒｃｅ）を示す識別 母線（ＩＤ−ＢＵＳ）２０を介して、識別データストリームをも出力する。卵の 流れの速度に応じて、カメラは、次に続くフレーム内の各卵の一定数の画像を捕 えることができる。各々の卵について、ｒＤ−ＢＵＳ２０情報は、その卵を見て いるカメラの数、その卵を含むカメラ画像のセグメント、及び特定の卵の画像が 多く存在するか否か、を含んでいる。すでに記したように、卵はキャンドリング ヘノド上を通過するにつれて転がることがら、同−卵の後続する画像が異なって いる可能性がある。異なる画像の比較はソフトウェアにより行なわれ、それにつ いては以下に記述する。

ＦＤＰ１８ユニットは、Ａ−ＢＵＳ　１７データ上で多次元フーリエ変換を行な い、望ましくないデータを消去するためにウィンド処理及びろ過を行なったり、 強化画像を生成すべく特徴データを増幅させることができる。ＦＤＰユニットは 、マスタプロセンサ２２と連絡した状態で構成され、専用マイクロコンピュータ ２Ｉにより制御される。このようにして、計夏集中タスクが分担される。

ＦＤＰ内のデータ変換は有限時間（原画像の解像度に強く依存する）をとること から、ＩＤ−ＢＵＳ２０データは、マスタプロセッサ２２内を走るＡＣＣＥＰＴ 　ＤＡＴＡソフトウエアブロック２４によりＦＤＰの出力に対し後に結合されう るように情報を遅延させるバッファ（ＩＤ−ＦＩＦＯ）２３へと移行させられる 。ベクター母線（Ｖ−Ｂｕｓ）２５を介してのＦＤＰの出力は、複合成分の１ス トリームを含み、ここからＦＦＴ成分「グラバ−Ｊ　（ＦＦＴＧＲＡ）　２６に より４つの複合成分が選択される。ＦＦＴＧＲＡ　２６は、プロセッサ母線（Ｐ 　−Ｂｕｓ）２７を介してマスクプロセッサによりプログラミングされる予め定 められたパラメータに従ってＶ−Ｂｕｓデータストリームから成分を選択する。

選択されたデータが蓄積されると、中断（ＩＲＱ−ＢＵＳ）３０がマスタプロセ ッサにそれを知らせる。この時点でＡＣＣＥＰＴ　ＤＡＴＡソフトウェアがＶ− ＢＵＳデータ２５を引き継ぎ、それを、前述のようにＩ　Ｄ　−ＦＩＦＯ２３内 で遅延されたＩＤ−ＢＵＳデータ２０と組み合わせる。

好ましい実施態様のＦＦＴＧＲＡ素子は本来モジュール式であり、従って特定の 必要条件に応じて多い又は少ない成分を、Ｖ〜ＢＵＳデータから抽出することが できるようになっている。

格付はプロセスにおいてより区別をはっきりさせるため比較的多くの成分を抽出 するためには、付加的なＦＦＴＧＲＡ盤３１を含み入れることができる。このよ うな場合、マスクプロセッサに情報を提供するため、ＩＲＱ−ＢＵＳ３０のため のいもづる式別込み（ディジーチェーン）構造が用いられる。

Ｖ−Ｂｕｓデータは同様に、ビデオモニター３３を含む表示回路（ＦＦＴｆｌＩ Ｓ）　３２へも導かれ、かくして変換されたデータを検査することができる。カ メラ６は、全ての画像が安定するように５ｙｎｃ信号３４によりＦＦＴＤＩＳに 同期化される。

好ましい実施態様においては、表示ユニットは、Ｖ−ＢＵＳ２５及びＡ−ＢＵＳ 　１７の両方にアクセスすることができ、変換されたデータ及び未変換のデータ の両方を見ることができるようになっている。このような要領での情報の表示は 、ただ単に卵格付は機の作業員に恩恵を与えるためのみに役立ち、格づけプロセ スには全く関与しないということに留意すべきである。

マスタプロセンサ２２は、ＡＣＣＥＰＴ　ＤＡＴＡフ゛口・ンク２４の出力を記 憶し３５、それをＤＥＣＩＤＥ　ＱＩＩＡＬＴＹブロック３６において既知のデ ータと比較して各々の卵を選択された等級の１つに分類する。図１は、データフ ァイル４０にアクセスできる知識ベースブロック３７として、卵の等級を特徴づ けするものは何かに関する既得の知識の総和を描いている。ＤＥＣＩＤＥＱＵＡ ＬＴＹブロック３６により表わされている比較において、特定の等級を卯に割当 てる基準を検査するために、適用されるパラメータに対し調整を行なうことがで きる。すなわち、必要とされる等級からの観察された一貫した逸脱を考慮に入れ るため、基本的に格付けを「微調整」することができる。ソフトウェアのこの部 分において、前述の同一の卵の多重画像の比較の問題も解決されている。

同様に、ＥＤＰ及びＦＦＴＧＲＡといった構成要素を初期設定及び制御するため に用いられる構成情報は、構成ファイル４２をアクセスする構成ブロック４１と して図１に集合的に示されている。特定の等級を割当てられた統計的な卵の数を 収集し、選択基準のさらなる調整のために使用することができる。

１つの等級が１つの卯に対してＤＥＣＩＤＥ　ＱＵＡＬＴＹブロック３６により ひとたび割り当てられると、比較的低い等級の卵の詳細は、これらの卵が機械中 を通過するにつれて遅延されるようにバッファ（ＢＡＤ−Ｆ　Ｉ　ＦＤ）４３へ 移行され、次に、格付は装置４５の制御システムに出力を提供する格付は機械イ ンターフェイス４４まで移行させられる。制御システムは、既知の機械に結びつ けられた機械式経路指定装置を作動させる。はとんどの機械において、第１級の 卵は迂回させられず単にコンベヤに沿って最終包装ステーションまで移行し、一 方指定の比較的低い等級に入る卯は適切に異なる包装ステーションへと迂回させ られる。

受諾可能な特徴的等級の範囲は、さまざまな等級の卵の特徴的画像データの予備 分析又は外挿法から、又は代替的にはその流れの中の卵の特徴が記憶される学習 モード及び等級の割当てのための基準を設定する手段として提供される等級の外 部入力から、予備設定することができる。

上述の説明は本発明のただ１つの実施態様を記述しているにすぎず、本発明の範 囲から逸脱することなく変更を加えることが可能である。

工　鮪　捕　正　婁（方式） ％式％ １、　事件の表示 ＰＣＴ／ＡＵ９０１０　Ｏ５４０ ２、発明の名称 殻付き卵を格付けするための方法及び装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　オバスカン　プ口プライアタリーリミティド ６、補正の対象 （１）　明細書及び請求の範囲の翻訳文（２）図面の翻訳文 ７、補正の内容 （１）明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし） （２）図面の翻訳文の浄書（内容に変更なし）８、添付書類の目録 （１）　明細書及び請求の範囲の翻訳文　各　１　通（２）図面の翻訳文　ｌ　 通 国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．各々の卵殻とその中味の特徴を示す画像データを生成するための手段；移動 流の中の各々の卵に対し１つの等級を割当てるため、既知の等級の卵の特徴を示 す画像データとこの画像データを比較するための処理手段；この卵の流れの動き を示す位置信号を提供するための基準手段及び、機械式卵経路指定装置の制御用 の出力信号を提供すべく、各卵に割当てられた前記等級及び前記位置信号に応答 する制御手段を含む、移動法内に含まれた殻付き卵を格付けするための装置。
2. ２．前記処理手段による比較に先立って前記画像データのフーリエ変換を行なう ための手段をさらに含む、請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．前記画像データが、前記移動流に隣接して位置づけされた単数又は複数のビ デオカメラにより生成されるビデオ信号である、請求の範囲第２項に記載の装置 。
4. ４．複数の前記ビデオカメラと、多重化された出力信号を生成すべくこれらのカ メラの垂直帰線消去間隔で切り換えられるマルチプレクサを含む、請求の範囲第 ３項に記載の装置。
5. ５．前記位置信号がマルチプレクサを卵の流れに対し同期化するために使用され ている、請求の範囲第４項に記載の装置。
6. ６．デジタル化された出力信号を生成するため前記多量化出力信号をデジタル化 する手段がさらに含まれている、請求の範囲第４項又は第５項に記載の装置。
7. ７．フーリエ変換を行なうための前記手段が前記デジタル化された出力信号に対 し作動する、請求の範囲第６項に記載の装置。
8. ８．前記マルチプレクサからの出力をデジタル化するための前記手段が、フーリ エ変換された信号からの選択された画像に相応するデータの識別のため前記処理 手段に対してデータブロック識別情報を提供する、請求の範囲第７項に記載の装 置。
9. ９．前記データブロック識別情報が、フーリエ変換処理時間を補償するべく前記 処理手段に対して提供される前に遅延される、請求の範囲第８項に記載の装置。
10. １０．前記位置情報が、前記移動流のためのコンベヤのシャフト形成部分の回転 に応答するシャフト符号器により提供される、請求の範囲第１項乃至第９項のい ずれか１項に記載の装置。
11. １１．各々の卵殻及びその中味の特徴である画像データを生成する段階； −　移動流の中の各卵に対し１つの等級を割り当てるため、既知の等級の卵の特 徴である画像データとこの画像データを比較する段階； −　前記卵の流れの動きを示す位置信号を得る段階；及び−　前記位置信号及び 各卵に割当てられた前記等級から機械式卵経路指定装置を制御するための出力信 号を生成する段階を含む、移動法中に含まれる殻付き卵を格付けするための方法 。
12. １２．前記画像データのフーリエ変換を行なう段階をさらに含む、請求の範囲第 １１項に記載の方法。
13. １３．前記画像データが、前記移動流に隣接して位置づけされた単数又は複数の カメラを用いて生成されたビデオ信号である、請求の範囲第１２項に記載の方法 。
14. １４．前記複数のビデオカメラからの出力を多量化し、これらのカメラの垂直帰 線消去間隔で前記マルチプレクサを切り換えて多量化された信号を提供する段階 がさらに含まれる、請求の範囲第１３項に記載の方法。
15. １５．前記多重化を前記卵の流れの動きと同期化するため前記位置信号を使用す る段階がさらに含まれる、請求の範囲第１４項に記載の方法。
16. １６．前記多重化信号をデジタル化しデジタル化信号を生成する段階がさらに含 まれる、請求の範囲第１４項又は第１５項に記載の方法。
17. １７．デジタル化信号に対しフーリエ変換を行なう段階がさらに含まれる、請求 の範囲第１６項に記載の方法。
18. １８．前記フーリエ変換された信号からの選択された画像に対応するデータの識 別のためのデータブロック識別情報を提供する段階がさらに含まれる、請求の範 囲第１７項に記載の方法。
19. １９．フーリエ変換処理時間を補償するため前記データブロック識別情報を遅延 する段階をさらに含む、請求の範囲第１８項に記載の方法。
20. ２０．前記移動流のためのコンベヤのシャフト形成部分の回転に応答するシャフ ト符号器から前記位置信号を得る段階がさらに含まれる、請求の範囲第１１項乃 至第１９項のいずれか１項に記載の方法。