KR20190022665A - 비침습적 조류 계란 수정 검출을 위한 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템, 계란 수용 장치 및 방법이 제공된다. 시스템은, 계란 수용 장치; 전자파를 상기 적어도 하나의 계란을 향하여 전송하기 위해 작동 가능한 적어도 하나의 전송기; 상기 계란 수용 장치 내에 배치된 상기 적어도 하나의 계란을 통과한 후에 상기 전자파의 적어도 일부를 포함하는 수신된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기; 미리 결정된 수정 결정 절차에 따라 상기 수신된 신호를 분석하도록 조정된 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 계란 중 각각의 하나에 대하여 수정 표시를 제공하기 위한 통신 인터페이스를 포함한다. 바람직하게는, 통신 인터페이스는 한 명 이상의 최종 사용자에게 GUI를 이용하여 수정 데이터를 보여주도록 조정된 디스플레이 디바이스에 연결된다.

Description

비침습적 조류 계란 수정 검출을 위한 시스템, 장치 및 방법

개시된 기법은 일반적으로 계란을 분류하기 위한 시스템 및 방법, 특히, 부화되지 않은 조류 계란의 수정 상태의 비침습적 결정을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

수천억 개의 계란이 전 세계에서 매년 생산된다. 산란 후에, 계란이 수집되고 그리고 부화장으로 수송되며 그리고 계란이 인큐베이터 내에 놓일 때까지 저온으로 부화장에 저장된다. 계란이 인큐베이터 내에 배치될 때까지 수일(최대 7일)이 걸릴 수도 있다. 인큐베이터는 매우 제어된 환경에서 수천 개의 계란을 수용한다. 이러한 규모의 산업에서, 효율적인 품질 제어 및 생산비를 제한하기 위한 수단이 필수적이다. 예를 들어, 미리 결정된 부화장 내에서 상당한 수의 계란은 무정란이다. 이 계란은 인큐베이터 내에서 공간과 에너지를 소비하고, 그리고 또한 다른 계란의 오염을 유발할 수 있다. 보통, 16일에, 계란은 생존력을 알아내도록 종래의 방법에 의해 검사된다. 죽은 계란은 다른 계란의 오염을 방지하도록 인큐베이터로부터 제거되어야 한다. 그 이후, 21일에, 병아리가 부화된다. 복수의 기법이 부화되지 않은 조류 계란의 수정을 가늠하기 위해서 개발되어 왔다.

예를 들어, 종래의 기술은 계란 내부의 병아리가 내뿜는 CO₂를 이용함으로써, MRI를 사용함으로써, 계란을 투과한 광량을 측정함으로써, 움직임에 기인한 계란을 통과한 광 신호의 변조를 측정함으로써, 그리고 생란에 의해 방출된 적외선을 측정하는 온도 기록 방법에 의해, 조류 계란의 수정을 검출한다. 종래의 방법 중 일부는 미국 특허 제2,310,682호, 제4,788,427호, 제4,955,728호, 제5,696,325호, 제6,234,320호, 제6,722,201호 및 미국 특허 출원 공보 제2015/138,535호에 설명된다.

광학 분광 시스템은 계란 수정을 측정하도록 광의 흡수를 이용한다. 여기서, 계란이 인큐베이터 내에 정착된 후 약 2일까지 혈관이 형성되지 않기 때문에, 이 방법은 더 정확히 말하면 원칙적으로 계란이 인큐베이터 내에 정착된 후 1일 또는 2일 동안 사용될 수 없다. 실제로, 혈관과 배아는 인큐베이터 내에서 일주일 후에 분명히 보일 수 있고, 따라서 이 시간 기간 후에만 분광 시스템이 효과적인 결과를 획득할 수도 있다.

미국 특허 출원 공보 제2003/200,932호(Toelken L. Taizo에게 허여됨, 발명의 명칭: "Ultrasound quality inspection of avian eggs")는 예컨대, 수정 또는 부화 또는 부화된 생명체의 생존력과 관련된, 조류 계란의 품질 결정을 행하기 위한 방법을 개시한다. 방법은 산란 후 그리고 세척 전에 수행된다. 끝없는 연속적인 계란을 가급적 빨리 처리하기 위한 프로세스 라인이 구비된다. 프로세스 라인은 계란을 위한 초음파 검사 스테이션을 갖는다. 초음파 검사 결과는 결론을 계란의 껍질 품질과 서로 관련시킬 수 있게 만들도록 분석되고, 계란의 껍질 품질은 결국, 수정 또는 부화 또는 부화된 생명체의 생존력으로서 이러한 품질 요인과 서로 관련될 수 있다. 분류 결정은 계란이 분류되어야 하는 출력 카테고리에 관한 이 분석에 기초하여 행해진다. 출력 카테고리는 부화장 작동에 대한 등급에 관해서 자격을 갖춘 상품, 부화장에 자격이 없지만 폐기되지 않는 것, 및 사용할 수 없고 따라서 폐기되기 때문에 낙제점을 받은 것을 포함하여 3개 정도가 될 수도 있다. 중간 카테고리는 애완동물 소비를 위해 등급이 매겨지는 것을 포함할 수도 있다. 초음파 검사는 200㎑ 주파수로 작동된다. 초음파의 주요 결점은 초음파가 오직 표면층을 침투할 수 있고(즉, 매우 얕은 침투) 그리고 심지어 이러한 침투를 위해 단 하나의 계란을 스캔하도록 송수신기와 수신기의 어레이를 가질 필요가 있다는 것이다. 또한, 초음파가 느리고, 장비가 데이터를 수신하도록 계란의 껍질과 접촉해야 하고 그리고 게다가 결과는 계란의 껍질에 축적되는 임의의 먼지 또는 다른 물질에 의해 영향을 받는다.

미국 특허 제6,029,080호(Richard D. Reynnells 등에 허여됨, 발명의 명칭: "Method and apparatus for avian pre-hatch sex determination")는 계란 내의 조류 종의 구성원을 암수 감별하기 위한 비침습적 방법 및 장치를 개시한다. 방법은 계란 내의 살아 있는 배아가 수컷 또는 암컷의 생식기를 포함하는지를 결정하도록 핵자기 공명을 이용한다. 방법은 생존 가능한 계란을 생존 불가능한 계란으로부터 더 구별할 수 있다. 방법은 세터 인큐베이션(setter incubation)으로부터의 제거 후 및 부화 인큐베이터로의 전달 전에 배아의 성별 결정을 제공한다. 장치는 계란을 사용할 수 없는 계란을 포함하는 제3 군으로 더 분류할 수 있다.

추가의 절차는 계란 수정의 검출을 위해 다변량 분석 방법을 사용하는 것을 포함한다. 이 방법도 또한 계란이 인큐베이터 내에 정착된 후 1일 내에 배아를 모니터링할 수 없다. 모든 위에 개시된 방법의 주요 단점은 방법이 계란이 인큐베이터 내에 정착된 후 적어도 수일까지 계란 수정의 신뢰할 수 있는 측정을 제공할 수 없다는 것이다. 게다가 이 점검을 수행하는데 필요한 비용 및 시간이 아주 많이 드는 것으로 입증되었다. 게다가, 인큐베이션 단계 동안 수정되지 않은 것으로 검출되는 계란은 더 이상 소비를 위해 안전하지 않고 폐기되어야 한다.

유정란이 이미 산란의 순간에 40 내지 60,000개의 세포를 포함할지라도, 아직 개발되지 않은 비침습적 방법 중 어느 것도 계란 수정을 그렇게 일찍 검출할 수 없다. 따라서, 산란날에 또는 산란날 후 곧 조류 계란 수정을 검출하기 위한 비침습적 방법이 필요하다. 게다가, 계란과의 접촉을 방지하면서 계란이 인큐베이션을 위해 수송되기 전에 계란의 수정을 결정하기 위한 시스템 및 방법을 갖는 것이 유리할 것이다. 즉시 그리고 계란을 인큐베이터로 수송하기 전에 실행될 수도 있어서 시간, 돈 및 생산성의 손실을 최소화하는 절차가 필요하다.

개시된 기법의 목적은 산란 직후 그리고 계란이 부화 및 인큐베이터 과정으로 들어가기 전에 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 새로운 시스템, 장치 및 비침습적 방법을 제공하는 것이다. 개시된 기법은 계란으로부터 획득된 레이더 스캔 데이터를 활용하고 그리고 스캐닝된 계란의 각각에 대한 수정란 또는 무정란의 표시를 획득하도록 적어도, 방송파(airwave), 하이퍼볼라(hyperbola) 및 링잉(ringing) 중 적어도 하나를 제거함으로써 수신된 파를 처리한다.

따라서 개시된 기법에 따르면, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은, 적어도 하나의 계란이 배치되는 계란 수용 장치; 전자파를 적어도 하나의 계란을 향하여 전송하기 위해 작동 가능한 적어도 하나의 전송기; 계란 수용 장치 내에 배치된 적어도 하나의 계란을 통과한 후에 전자파의 적어도 일부를 포함하는 수신된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기; 미리 결정된 수정 결정 절차에 따라 수신된 신호를 분석하도록 조정된 프로세서; 및 적어도 하나의 계란 중 각각의 하나에 대하여 수정 표시를 제공하기 위한 통신 인터페이스를 포함한다.

개시된 기법의 추가의 실시형태에서, 적어도 하나의 계란 중 각각의 하나에 대하여 수정 표시를 제공하기 위한 통신 인터페이스는 상기 프로세서로부터 획득된 수정 데이터를 보여주도록 작동 가능한 디스플레이 디바이스와 연결된다. 개시된 기법의 또 다른 실시형태에 따르면, 디스플레이 디바이스는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface: GUI))를 이용하고 그리고 상기 수정 데이터를 한 명 이상의 최종 사용자에게 제공한다. 개시된 기법의 더 추가의 실시형태에서, 시스템은 시스템에 의해 스캐닝된 적어도 하나의 계란 중 적어도 일부에 디지털적으로 그리고/또는 기계적으로 표시하기 위해 작동 가능한 통신 인터페이스와 연결된 수단을 더 포함한다. 표시는 계란의 수정 또는 무수정을 나타낸다. 개시된 기법의 부가적인 실시형태는 적어도 하나의 전송기가 적어도 하나의 안테나와 연결되는 시스템을 포함한다. 개시된 기법의 추가의 실시형태는 전자파의 적어도 일부를 적어도 하나의 수신기를 향하여 반사시키도록 작동 가능한 적어도 하나의 반사기를 포함하는 시스템을 포함한다. 또한, 개시된 기법의 추가의 실시형태에서, 적어도 하나의 반사기는 편평하다. 대안적으로, 시스템의 또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 반사기는 곡선형이다.

개시된 기법의 더 추가의 실시형태는 적어도 하나의 계란을 포함하기 위해 구성된 계란 수용 장치에 관한 것이다. 계란 수용 장치는 외부 케이싱 및 내부 케이싱을 포함한다. 계란 수용 장치는 레이더 신호를 계란으로부터 다수의 계란으로부터의 전자파 반사를 수집하는 적어도 하나의 레이더 송수신기 어레이로 선택적으로 반사시키도록 조정된다. 계란 수용 장치의 내부 케이싱은 비전도성 재료, 예컨대, 유리, 섬유 유리, 자기, 플라스틱, 나무, 리그노셀룰로스계 섬유 재료 (펄프 페이퍼), 고무 등으로 이루어진다.

개시된 기법의 또 다른 양상은 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법이다. 방법은 적어도 하나의 계란을 레이더 스캐닝하는 단계로서, 적어도 하나의 레이더 전송기는 파를 전송하고 그리고 적어도 하나의 레이더 수신기는 적어도 하나의 계란을 통과한 후에 파의 적어도 일부를 수신하여 수신된 스캔 신호를 획득하는, 적어도 하나의 계란을 레이더 스캐닝하는 단계; 적어도 하나의 계란에 대한 수정 표시를 결정하도록 파의 적어도 일부를 포함하는 수신된 스캔 신호를 처리하는 단계를 포함한다. 수신된 스캔 신호의 처리는 원하지 않은 신호를 수신된 스캔 신호로부터 제거하여 필터링된 신호를 출력하는 것; 및 필터링된 신호를 분석하여 계란의 수정 또는 무수정을 입증하는 적어도 하나의 참조 표시와의 연관성을 결정해서 수정 상태를 결정하는 것을 포함한다. 원하지 않은 신호는 방송파, 환경 잡음 및 링잉 중 적어도 하나를 포함한다. 원하지 않은 신호의 제거에 더하여, 하이퍼볼라를 제거하는 것이 또한 가능하다. 처리 단계 후에, 방법의 최종 단계는 스캐닝된 각각의 계란에 수정 표시를 제공하는 것이다.

개시된 방법의 추가의 실시형태는 수신된 스캔 신호로부터 원하지 않은 신호의 제거를 포함하고 제거 단계는 방송파를 제거하는 것, 하이퍼볼라를 제거하는 것, 링잉을 제거하는 것을 포함한다. 또한, 방법의 부가적인 실시형태는 방송파를 수신된 스캔 신호로부터 시간 제로 정정(time zero correction)을 이용함으로써 제거하는 것을 포함한다. 방법의 부가적인 실시형태에서, 하이퍼볼라를 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 이송을 이용함으로써 획득된다. 방법의 추가의 실시형태에서, 링잉을 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 IIR 필터(대역통과, 백그라운드 제거, 스태킹(stacking)) 또는 디콘볼루션 필터링(deconvolution filtering)을 이용함으로써 획득된다. 개시된 기법의 바람직한 실시형태에서, 방송파를 제거하는 단계는 링잉을 제거하는 단계 전에 수행된다. 개시된 방법의 부가적인 실시형태에서, 링잉을 제거하는 단계는 하이퍼볼라를 제거하는 단계 전 또는 후에 수행된다.

개시된 방법의 추가의 실시형태는 스캐닝된 각각의 계란에 디지털 및/또는 기계적 수정 표시를 제공하는 단계를 포함한다. 개시된 방법의 부가적인 실시형태는 하나 이상의 스크린 상에 수정 표시를 가진 계란을 디스플레이하는 단계를 더 포함한다. 또한, 개시된 방법 추가의 실시형태는 기계를 중단하고, 확대하거나 축소하고, 계란에 표시하고, 계란을 제거하고, 메모를 추가하고, 그리고 경보를 전송하도록 사용자가 계란 처리 기계와 상호작용하는 단계를 포함한다.

개시된 기법에 따른, 시스템, 장치 및 방법의 원리 및 작동이 도면, 및 다음의 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수도 있고, 이 도면은 단지 예시적인 목적을 위해 제공되고 제한적인 것으로 의미되지 않음이 이해된다:
도 1은 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템의 개략적인 블록도 예시;
도 2a는 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법을 예시하는 흐름도;
도 2b는 인큐베이션 전의 유정란 및 무정란의 예시;
도 2c 및 도 2d(컬러 버전 및 회색 톤 버전 둘 다)는 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 수정 스캐닝 처리 과정의 적용의 2개의 비제한적 실시예로부터 발생된 스캐닝 결과의 스냅숏(snapshot);
도 3a는 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 계란 수용 장치의 상단/측면 사시도;
도 3b는 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 계란 수용 장치의 측단면도;
도 4는 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 신호 처리 절차를 예시하는 흐름도;
도 5는 개시된 기법의 또 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법을 예시하는 흐름도.
도 6a 내지 도 6d는 개시된 기법에 따라 구성되고 작동 가능한, 다양한 전송기 수신기 구성의 개략도; 및
도 7a 내지 도 7c는 개시된 기법에 따라 구성되고 작동 가능한, 부가적인 전송기 수신기 구성의 개략도.
도면의 간단함 및 명료성을 위해, 도면에 도시된 구성요소는 반드시 축척대로 도시되지 않았음이 이해될 것이다. 예를 들어, 구성요소의 일부의 치수는 명료성을 위해 다른 구성요소에 비해 과장될 수도 있다. 또한, 적절하다고 간주되는 경우에, 참조 부호는 순차적인 도면 전반에 걸쳐 대응하거나 또는 유사한 구성요소를 나타내도록 도면 간에 반복될 수도 있다.

개시된 기법은 산란 후 곧 그리고 계란이 부화 및 인큐베이션 과정으로 들어가기 전에 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 시스템, 계란 수용 장치 및 비침습적 방법을 제공함으로써 종래 기술의 단점을 극복한다. 개시된 기법은 계란의 각각에 대한 수정 표시를 결정하도록 특정한 주파수의 전자기(레이더) 데이터를 활용한다.

정의:

용어 "계란"은 본 명세서에서 사용될 때 레이더 기술을 사용하여 침투될 수도 있는 외부 껍질 또는 덮개를 가진 계란 또는 다른 물체를 포함할 수도 있다.

"무선 검출 및 거리 측정"의 단축형인 레이더는 물체의 범위, 각 또는 속도를 결정하도록 전파를 사용하는 물체-검출 시스템이다. 이것은 보통 항공기, 선박, 우주선, 유도 미사일, 자동차, 날씨 형성 과정 및 지형을 검출하도록 사용된다. 레이더는 경로에서 임의의 물체로부터 반사되는 전파 또는 마이크로파를 전송한다. 레이더는 검출된 물체(들)의 특성을 결정하도록 이 반사된 전자파를 나중에 수신 및 처리한다. 용어 "레이더"는 무선 검출 및 거리 측정의 모든 용어를 포함할 수도 있다.

용어 "초광범위"는 본 명세서에서 사용될 때 주파수의 매우 넓은 스펙트럼, 예를 들어, 300㎒ 내지 4㎓를 지칭한다. 용어 "방송파"는 본 명세서에서 사용될 때 전송기로부터 수신기로 (공기를 통해) 직접적으로 전송된 레이더 에너지에 기인하여 생성된 반사를 지칭하고 그리고 스캐닝되는 물체를 침투하지 못한다. 용어 "하이퍼볼라"는 안테나가 타깃을 수직으로 스캐닝하는 동안 생성된 신호를 지칭한다. 하이퍼볼라는 타깃의 표시로서 생성된다.

본 명세서에서 사용된 용어 "링잉"은 매우 빠른 매체에 의해 미리 결정된 신호에 대해 유발되는 잡음의 다수의 발생을 지칭한다(예를 들어, 공기가 1의 낮은 유전율을 갖기 때문에, 전자파가 공기를 통해 이동될 때, 공기로부터 얻은 반사는 다른 타깃으로부터 얻은 반사의 복수 배이고 그리고 이것은 공기보다 다른 타깃을 가릴 수도 있는 데이터의 일련의 잡음 라인을 생성한다). 용어 "수정"은 본 명세서에서 사용될 때 수정되거나 또는 산란되는 특성, 그리고 계란에 대해서, 계란의 성장 중 초기 단계에서 살아있는 동물 유기체를 가진 특성을 포함할 수도 있다.

개시된 기법의 비한정적인 실시형태는 계란이 수정되거나 또는 수정되지 않은지를 검출하도록 사용될 수 있는 전자기 비침습적 수정 검출 시스템을 포함한다. 수정 검출 시스템은 다수의 계란으로부터 반사 신호를 동시에 얻도록 특정한 주파수에서 작용하는 하나 또는 다수의 초광대역 레이더 안테나를 사용한다. 신호는 수정 표시를 결정하도록 처리된다. 수정 표시는 반사 패턴, 반사 패턴의 파생물, 신호의 극성(polarity), 계란의 중심부의 유전값 및 유정란과 무정란의 참조 데이터를 포함한 데이터베이스 중 적어도 하나에 기초하여 추정된다. 시스템은 거의 실시간으로 그리고 90% 초과의 확률로, 계란이 수정되었는지 또는 수정되지 않았는지를 규명할 수 있다.

수정 검출 시스템은 산란 후 곧, 예를 들어, 0일, 1일 또는 나중에 계란 수정의 검출을 가능하게 한다. 따라서, 계란의 수정은 계란이 부화 및 인큐베이터 과정으로 들어가기 전에 결정될 수 있다. 거의 실시간 절차는 검출 과정의 효율을 향상시키도록, 시간 및 생산성의 손실을 상당히 최소화시키도록, 즉시 실행될 수도 있다. 이 방식으로, 계란 생산자는 상당한 계란, 시간 및 자원을 절약할 수 있다.

이제, 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템의 개략적인 블록도 예시인 도 1을 참조하라. 수정 결정 시스템(100)은 적어도 하나의 레이더 송수신기 어레이를 작동시키고 그리고 미리 결정된 수정 결정 절차(알고리즘)에 따라 스캐닝된 계란으로부터 수신된 전자파를 분석하도록 조정된 프로세서인 레이더 제어기(105)를 포함한다. 레이더 제어기(105)는 예를 들어, 계란 수정 검출 기능을 프로그래밍 및 실행하도록, 메모리, 실행 가능한 코드 및 관련된 레이더 제어 소프트웨어를 포함한다. 레이더 제어기(105)는 연결기(120)를 통해 다수의 신호 송수신기(130)(A1 내지 A8로서 지칭됨)를 포함하는 레이더 송수신기 어레이(125)에 연결된다. 개시된 시스템의 실시형태에서, 신호 전송기 및 안테나/수신기는 단일의 송수신기 모듈로 통합될 수도 있지만, 반면에 개시된 시스템의 대안적인 실시형태에서, 이 장치(송신기 및 안테나/수신기)는 별개의 모듈로 있을 수도 있다.

게다가, 레이더 송수신기 어레이(125)의 또 다른 실시형태는 별개의 전송기 및 수신기를 포함할 수도 있어서 예를 들어, A1은 전송기(뿐만 아니라 A3, A5 및 A7)이고 그리고 A2는 수신기(뿐만 아니라 A4, A6 및 A8)이다. 송수신기(130)는 아날로그 및/또는 디지털 송수신기일 수도 있다. 개시된 기법의 실시형태는 스캐닝된 계란에 대한 부가적인 데이터를 제공하는 동일한 또는 상이한 주파수의 최대 8개의 상이한 안테나를 시스템에 제공한다. 개시된 기법의 일부 실시형태에서, 적층 기술을 통합시키도록, 송수신기의 깊이 및 데이터 해상 성능을 개선하는 것을 돕도록 디자인되는 디지털 안테나가 사용될 수도 있다. 임의로, 레이더 제어기(105)는 레이더 제어기와 연결된 임의의 장비에 각각의 스캐닝된 계란에 대한 수정 표시를 제공하기 위한 통신 인터페이스를 더 포함한다. 이러한 통신 인터페이스는 사용자에게 시각적 또는 청각적 계란 수정 표시를 제공하는 사용자 인터페이스와 연결될 수도 있다. GUI에 연결된 통신 인터페이스에 대한 예는 도 1에 도시되며, 뷰어(110)로서 지칭된다. 대안적으로, 이러한 통신 인터페이스는 다음으로 제한되지 않지만 다음과 같은, 계란 표시 기구와 연결될 수도 있다:

종래의 잉크 또는 변경된 잉크(예를 들어, 금속 향상된 잉크, 인 함유 잉크)를 사용하여, 선택된 계란에 기호를 프린팅하는, 프린터(예를 들어, 잉크젯 프린터).

라벨을 선택된 계란에 부착하는, 라벨 제공기.

선택된 계란의 적어도 일부를 변경하는 물리적 변경기(예를 들어, 선택된 계란의 껍질 상의 레이저 생성기 탄 표시).

레이더 송수신기 어레이(125)는 선택된 레이더 신호를 검출될 하나 이상의 타깃 계란(140)을 향하여 전송하도록 작동 가능하다. 이해를 용이하게 하기 위해서, 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 계란 수용 장치를 도시하는 도 3a 및 도 3b를 또한 참조하라. 계란(140)은 보통 계란 사이에 선택된 간격(예를 들어, 도 3b에서, 파티션(160)(더 좁음) 또는 파티션(165)(더 넓음))을 갖고, 계란의 행과 열의 선택된 번호를 가진, 목적하는 위치에 하나 이상의 계란을 수용하도록 구성될, 계란 수용 장치(135) 내에 구성 또는 배치될 수도 있다. 계란 수용 장치(135)는 전기 컨베이어 상에 임의로 배치되고 그리고 이어서 시스템에 의해 레이더 스캐닝으로 운반된다. 스캐닝은 계란이 인큐베이션을 위해 수송되기 전에 수행되고, 바람직하게는 이 절차는 즉시 실행된다. 계란 수용 장치(135)는 레이더 제어기(105)에 의한 처리를 위해 레이더 신호를 계란(140)로부터 적어도 하나의 레이더 송수신기 어레이(125)로 선택적으로 반사시키도록 조정된다. 일부 실시형태에서, 계란 수용 장치(135)는 전파 반사를 최적으로 용이하게 하는 재료 및/또는 구조로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 레이더 신호를 실질적으로 방해하지 않도록, 비전도성인 재료가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 재료, 예컨대, 유리, 섬유 유리, 자기, 플라스틱, 나무, 리그노셀룰로스계 섬유 재료(펄프 페이퍼) 및 고무가 계란 수용 장치(135)에서 사용될 수도 있다.

일부 실시형태에서, 계란 수용 장치(135)에는 계란 수용기 내의 다수의 계란으로부터 전자파 반사의 수집을 용이하게 하기 위한 외부 케이싱(155) 및 내부 케이싱(150)(도 3a 및 도 3b에 도시됨)이 제공된다. 내부 케이싱(150) 및 외부 케이싱(155)은 각각 상이한 재료로부터 생산될 수도 있고 그리고 반사된 신호를 개선시키도록 임의로 디자인될 수도 있어서 반사된 신호가 원하지 않은 신호 부분을 덜 포함하게 된다. 예를 들어, 외부 케이싱(155)은 금속성 재료로부터 생산될 수 있거나 또는 금속성 구성요소를 포함한다. 그러나, 내부 케이싱(150)은 비전도성 재료, 예컨대, 유리, 섬유 유리, 자기, 플라스틱, 나무, 리그노셀룰로스계 섬유 재료 (펄프 페이퍼), 고무 등으로부터 제작된다. 예를 들어, 계란 수용 장치의 외부 케이싱의 실시형태는 편평한 케이싱, 편평하지 않은 케이싱 및 내장형 배선을 가진 케이싱 또는 계란의 중심부 아래에 배치된 금속 구성요소를 가진 매트릭스 재료로부터 만들어진 케이싱을 포함한다. 일반적으로, 레이더 송수신기 어레이(125)는 계란(140)로부터 반사된 전자파를 수신할 것이고, 반사된 전자파는 이어서 송수신기(130)에 의해 수신될 수 있다. 이어서 신호가 처리를 위해, 예를 들어, 타깃 계란이 수정되었는지 또는 수정되지 않았는지를 거의 실시간으로 결정하도록 레이더 제어기(105)로 전송된다.

일부 실시형태에 따르면, 레이더 송수신기는 검출될 타깃 또는 타깃들을 최적으로 스캐닝하도록, 사용자의 필요조건에 따라 구성 및 이격될 수도 있다. 적어도 하나의 레이더 송수신기 어레이가 계란 수용 장치 위에 배치되지만, 개시된 기법에 따른 시스템의 일부 실시형태에서, 수개의 어레이가 계란의 효과적인 스캔이 가능하게 될 수 있는 구성으로 계란 주위에 배치될 수 있다. 이 구성은 전송 및 수신될 파의 유형, 검출될 물체(들)의 수 및 크기, 검출의 요구된 기능 또는 목적을 고려해야 한다. 하나의 실시예에서, 각각의 레이더 송수신기가 약 0 내지 90도의 범위를 볼 수도 있고 따라서 일부 구성에서 약 1 내지 40㎝ 너비의 범위(이것은 전송기와 계란 사이의 거리에 의존적임), 및 약 80㎝ 이하의 깊이를 볼 수도 있어서, 계란 수용기 장치 내의 하나 이상의 계란을 효과적으로 스캔할 수 있다. 계란의 껍질과의 직접적인 접촉을 필요로 하는 상이한 방법과는 대조적으로, 개시된 기법이 수정 결정을 비접촉식으로 제공할 수 있다는 것이 여기서 강조되어야 한다. 바람직하게는, 안테나는 계란 위에서 최대 40㎝의 거리에 위치된다.

전송 단부 또는 수신 단부에서 다수의 안테나를 사용할 때, 상대적 극성(즉, 전송 단부의 안테나 사이 또는 수신 단부의 안테나 사이 또는 수신 단부의 안테나에 비해 전송 단부의 안테나 사이)은 커버리지, 빔 형성, 초점, 이득 등을 공간적으로 또는 전자적으로 그리고 각각의 이러한 경우에, 수동으로 또는 자동으로 최적화하도록 변경될 수 있다.

일부 실시형태에 따르면, 레이더 송수신기는 지면 연결된 레이더일 수도 있지만, 다른 레이더 유형이 사용될 수도 있다. 일부 실시형태에 따르면, 송수신기 어레이는 송수신기와 근접할 수 있거나 또는 수신기로부터 이격될 수 있는 제어 장치에 연결될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 300㎒ 내지 4㎓ 범위의 주파수로 임의로 획정된, 초고주파수(Ultra high frequency: UHF) 레이더가 조류 계란을 스캐닝하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, UHF 레이더는 매우 높은 해상도로 타깃을 보도록 그리고 대표적인 설비에서 타깃 물체를 침투하기 위한 파 전달의 실질적인 범위를 제한하도록 사용될 수도 있다. 추가의 실시형태에서, 보통 1 내지 2㎓ 범위의 주파수로 획정된, L 대역 레이더가 조류 계란을 스캐닝하기 위해 사용될 수도 있다. 여전히 추가의 실시형태에서, 보통 2 내지 4㎓ 범위의 주파수로 획정된, S 대역 레이더가 조류 계란을 스캐닝하기 위해 사용될 수도 있다. 여전히 추가의 실시형태에서, 약 2.4 내지 2.8㎓, 또는 더 구체적으로 약 2.6㎓에서 정점인 레이더 신호가 사용될 수도 있다. 신호 범위는 보통 다양한 신호가 동시에 전달되게 하도록 사용될 수도 있다. 물론, 다른 신호 강도, 길이, 크기 등이 사용될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 레이더 송수신기는 교차 신호가 반사 및 처리되게 사용될 수도 있어서, 계란 수정 또는 다른 관련된 계란 상태와 관련된 부가적인 데이터를 제공한다. 일부 실시형태에서, 다수의 레이더 송수신기는 3D 신호가 반사 및 처리되게 사용될 수도 있어서, 계란 수정 또는 다른 관련된 계란 상태와 관련된 부가적인 데이터를 제공한다.

개시된 기법에 따라 구성되고 작동 가능한, 다양한 전송기 수신기 구성의 개략도인 도 6a 내지 도 6d를 더 참조하라. 도 6a는 수신기(608)와 연관된 전송기(600)를 개시한다. 전송기(600)는 전자기 신호를 계란(604)을 통해 전송하기 위한 단일의 전송 안테나(602)와 연결된다. 계란(604)을 통과한 후에, 이 전자기 신호 중 적어도 일부는 수신기(608)와 연결되는 단일의 수신 안테나(606)에 의해 수신된다.

도 6b는 수신기(618)와 연관된 전송기(610)를 개시한다. 전송기(610)는 전자기 신호를 계란(614)을 통해 전송하기 위한 전송 안테나(612a, 612b 및 612c)의 어레이와 연결된다. 계란(614)을 통과한 후에, 이 전자기 신호 중 적어도 일부는 수신기(618)와 연결되는 수신 안테나(616a, 616b 및 616c)의 어레이에 의해 수신된다. 전송기(610)는 동일한 신호를 전송 안테나(612a, 612b 및 612c)의 각각을 통해 또는 대안적으로, 별개의 고유 신호를 전송 안테나의 각각을 통해 전송할 수도 있다. 전송기(610)는 또한 전송된 전자기 신호의 상이한 특수한 구성을 형성하도록 이 신호의 각각의 위상을 조정할 수도 있다.

도 6c는 수신기(628)와 연관된 전송기(620)를 개시한다. 전송기(620)는 전자기 신호를 계란(624)을 통해 전송하기 위한 단일의 전송 안테나(622)와 연결된다. 계란(624)을 통과한 후에, 이 전자기 신호 중 적어도 일부는 수신기(628)와 연결되는 수신 안테나(626a, 626b 및 626c)의 어레이에 의해 수신된다.

도 6d는 수신기(638)와 연관된 전송기(630)를 개시한다. 전송기(630)는 전자기 신호를 계란(634)을 통해 전송하기 위한 전송 안테나(632a, 632b 및632c)의 어레이와 연결된다. 계란(634)을 통과한 후에, 이 전자기 신호 중 적어도 일부는 수신기(638)와 연결되는 단일의 수신 안테나(636)에 의해 수신된다. 도 6b와 유사하게, 전송기(630)는 동일한 신호를 전송 안테나(632a, 632b 및 632c)의 각각을 통해 또는 대안적으로, 별개의 고유 신호를 전송 안테나의 각각을 통해 전송할 수도 있다. 전송기(630)는 또한 전송된 전자기 신호의 상이한 특수한 구성을 형성하도록 이 신호의 각각의 위상을 조정할 수도 있다.

개시된 기법에 따라 구성되고 작동 가능한, 부가적인 전송기 수신기 구성의 개략도인 도 7a 내지 도 7c를 더 참조하라. 도 7a는 전송기(700)가 계란(702)의 하나의 측면에 위치되고 그리고 수신기(704)가 계란(702)의 반대편에 위치되는 전송기-수신기 구성을 개시한다. 이 구성에서, 수신기(704)는 전송기(700)에 의해 전송된 신호를 수신하고, 이 수신된 신호 중 적어도 일부는 계란(702)을 통과했다.

도 7b는 전송기와 수신기가 계란(712)의 하나의 측면에 위치되는, 단일의 송수신기(710)로 결합되는 전송기-수신기 구성을 개시한다. 이 구성에서, 반사기(714)가 계란(712)의 반대편에 위치된다. 송수신기(710)는 전자기 신호를 반사기(714)를 향하여 전송하고, 이 전자기 신호 중 적어도 일부는 계란(712)을 통과한다. 반사기(714)는 반사기 상에 충돌된 전자기 신호를 송수신기(710)를 향하여 다시 반사시키고, 이 반사된 전자기 신호 중 적어도 일부는 계란(712)을 통과한다. 이어서 송수신기(710)는 반사된 전자기 신호를 검출한다. 이러한 반사기는 요구된 반사 기능에 따라, 편평하거나 곡선형일 수도 있다는 것에 유의해야 한다.

도 7c는 전송기(720)가 계란(722)의 하나의 측면에 위치되고 그리고 수신기(726)가 전송기(720) 바로 건너편에 있지 않게, 계란(722)의 또 다른 측면에 위치되는 전송기-수신기 구성을 개시한다. 도 7c에 제공된 실시예에서, 수신기(726)는 전송기(720)가 위치되는 측면으로부터 대각선에 있게, 계란(722)의 측면에 위치된다. 도 7c의 전송기-수신기 구성은 전송기(720)로부터 전송된 전자기 신호를 수신하고, 그리고 이 전자기 신호를 수신기(726)를 향하여 반사시켜서 이 전자기 신호 중 적어도 일부가 계란(722)을 통과하게 하는 반사기(724)를 더 포함한다. 이러한 반사기는 요구된 반사 기능에 따라, 편평하거나 곡선형일 수도 있다는 것에 유의해야 한다.

다시 도 1을 참조하면, 통신 인터페이스가 뷰어(110)에 의해 제공된 각각의 계란에 대한 수정 또는 무수정 표시를 제공하기 위한 수단을 포함하는 시스템의 실시형태가 예시된다. 위에서 언급된 바와 같이, 레이더 제어기(105)는 레이더 안테나 또는 수신기로부터 수신된 스캔 신호를 처리한다. 이어서 후처리된 신호는 신호 또는 신호의 표현을 보이기 위한, 하나 이상의 뷰어(110), 예를 들어, 컴퓨터 또는 스크린으로 전송될 수 있다. 뷰어(110)는 레이더 제어기(105)에 통합될 수도 있거나 또는 레이더 제어기(105) 외부에 있을 수도 있다. 일부 경우에서, 뷰어가 각각의 송수신기를 위해 사용될 수도 있지만, 다른 경우에서, 단일의 뷰어가 다수의 송수신기에 의해 수신된 반사를 통합할 수도 있다.

일부 실시형태에서, 진보된 소프트웨어 처리는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(145)를 통해 전달된, 향상된 이미지, 그래픽, 컬러, 선명도 등을 뷰어(110)에 제공하도록 사용될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 뷰어(110)는 GUI(145)에 디스플레이된 데이터를 조작하도록, 입력 디바이스, 예를 들어, 터치 스크린, 마우스, 키보드 등을 포함할 수도 있다. 임의로, 무정란의 리스트가 레이더 제어기(105)에 의해 생성될 수 있고 뷰어(110)에 제공될 수 있어서 사용자가 무정란의 검출 또는 선택을 처리하게 한다.

개시된 시스템의 부가적인 실시형태는 계란의 표시 옵션을 제공하는 표시 수단을 포함하고, 유정란 또는 무정란이 사용자의 선호도에 따라, 각각의 컬러로 채색된다. 표시 수단은 레이더 제어기(105)에 의해 검출된 무정란 상에 잉크를 떨어뜨림으로써 수정/무수정 표시를 제공할 수도 있어서 계란 수용 장치(또는 트레이)로부터 계란의 제거를 용이하게 한다. 일부 실시형태에서, 유정란/무정란의 표시는 식별된 계란(사용자에 의해 선택된 목적하는 모드에 따라 수정 또는 무수정)의 계란 수용 장치 내의 위치를 나타내는 리스트에 의해 제공된다. 예를 들어, 트레이(1), 열(2), 행(3), 열(4), 행(6) 등의 계란. 대안적으로, 트레이 상의 각각의 위치는 자체의 참조 번호를 갖고 그래서 리스트는 오직 번호: 11, 31, 44, 56 등을 포함한다.

일부 실시형태에 따르면, 수정 검출 시스템은 이동되기 쉬울 수도 있거나 또는 고정될 수도 있고 그리고 가변되는 생산 속도로 즉시 스캔할 수도 있거나 또는 대안적인 환경으로 설정될 수도 있다. 임의로, 고정 시스템에는 필요에 따라, 시스템을 원격 제어하기 위한 랩톱 연결 및 각각의 소프트웨어가 제공될 수도 있다. 모든 컴포넌트가 연결되고 그리고 제어 장치의 전원이 켜지자마자, 사용자는 사용자가 안테나를 트리거링할(trigger) 수 있고 그리고 검출 결과를 원격에서 관찰할 수 있고 그리고 시스템을 작동시킬 수 있는 메인 스크린에 들어간다. 일부 실시형태에서, 수정 검출 시스템은 안테나 간에 조정 가능한 간격을 갖고 그리고 사용자가 상이한 환경에서 그리고 검출 필요에 따라, 상이한 수의 계란의 검출을 처리하게 하는 조정 가능한 설정을 가진 다수의 안테나를 지닐 수 있다. 일부 실시형태에 따르면, 위에서 설명된 계란 수정 검출 시스템은 다양한 유형의 계란을 위해 사용될 수도 있다.

도 2a는 본 발명의 일부 실시형태에 따른, 레이더 기반 비침습적 조류 계란 수정 검출을 가능하게 하도록 구현될 수도 있는 일련의 작동 또는 과정을 개략적으로 예시한다. 도 2a에서 알 수 있는 바와 같이, 단계(205)에서, 내부에 계란을 가진 계란 수용기 장치는 초광대역 레이더 신호를 이용하여, 레이더 송수신기 또는 전송기에 의해 스캐닝된다. 단계(210)에서, 스캐닝된 파의 반사는 레이더 안테나 또는 수신기에 의해 수신된다. 단계(215)에서, 수신된 파는 스캐닝된 각각의 계란에 대한 수정 스코어/표시를 개별적으로 또는 군으로 결정하도록 처리된다. 단계(220)에서, 수정 표시는 소프트웨어 및/또는 물리적 표시이든 아니든, 각각의 계란에 대해 디지털적으로 그리고/또는 기계적으로 표시된다. 단계(225)에서 수정 표시를 가진 계란은 하나 이상의 스크린에 디스플레이될 수도 있다. 단계(230)에서, 다양한 계란 처리 구성요소, 예컨대, 사람, 기계, 로봇 등이 레이더 스캐닝 시스템을 사용하여 조작, 제어 또는 관리될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 사용자가 스크린(들) 상의 GUI에 입력된 제어를 사용하는 계란 처리 기계와 상호작용할 수도 있어서, 예를 들어, 기계를 중단하고, 확대하거나 축소하고, 계란에 표시하고, 계란을 제거하고, 메모를 추가하고, 경보를 전송하는 등을 하게 한다. 위의 단계의 임의의 조합이 구현될 수도 있다. 게다가, 다른 단계 또는 일련의 단계가 사용될 수도 있다.

이제, 인큐베이션 전의 유정란과 무정란의 예시인 도 2b를 참조하라. 도시된 바와 같이, 유정란과 무정란 사이에 차이가 있다. 유정란에 대해, 몸체 또는 구조가 화살표(240)로 나타낸 바와 같이, 0일 또는 거의 0일에 형성되기 시작한다. 대조적으로, 무정란에 대해, 더 작은 몸체가 화살표(250)로 나타낸 바와 같이 보일 수 있고, 이는 덜 두드러진 성장 또는 발달을 나타낸다. 이 경향은 시간이 흐름에 따라 더 발달되고 그리고 분명해진다.

일부 실시형태에 따르면, 레이더 제어기는 예를 들어, 계란 수정을 결정하도록, 반사된 신호를 처리하기 위한 코드를 진행한다. 예를 들어, 알고리즘이 반사된 파의 진폭 및 반사의 형상에 기초하여 수정 스코어 또는 표시를 결정하도록 사용될 수도 있어서, 무정란으로부터 유정란의 자동화된 인지를 가능하게 한다. 특히, 유정란과 무정란은 레이더 제어기에 의해 발견 및 처리될 수도 있는, 상이한 유전 특성(예를 들어, 전기장에서 전기 에너지를 저장하는 물질의 능력을 측정하는 양으로서 획정될 수도 있음)을 가져서, 유정란과 무정란을 구별하게 된다.

일부 실시형태에 따르면, 수정 알고리즘은 타깃 계란(들)의 유전 특성의 선택된 그리고 중요한 변화가 발생할 때를 결정하도록 실행될 수도 있어서, 계란을 산란한 후 0일 또는 거의 0일에 수정의 표시를 제공한다. 하나의 비한정적인 실시예에서, 레이더 스캔 데이터 처리는 방송파 갭을 제거하기 위한 시간 제로 처리; 하이퍼볼라 제거; 및 링잉 제거 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

도 2c의 스캐닝 스냅숏을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 화살표(265)로 나타낸 바와 같이, 거의 0일에 유정란은 고리형 영역(260)의 두꺼운 그리고 콤팩트한(그린) 라인으로 식별될 수 있다. 이 더 두꺼운 라인은 몸체 또는 형성물이 형성된다는 표시를 제공해서, 이 몸체의 형성물과 연관된, 특정한 영역에서 안정된 또는 더 지속 가능한 논리(dialectic)를 제공한다. 대조적으로, 도 2d의 스캐닝 스냅숏을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 화살표(275)로 나타낸 바와 같이, 거의 0일에 무정란은 안테나가 계란의 레그(leg)를 스캔할 때 희미해지는 경향이 있는, 고리형 영역(270)의 더 얇은(그린) 라인으로 식별될 수 있다. 이 더 얇은 라인(275)은 몸체 또는 구조 형성물의 부족의 표시를 제공해서, 이러한 계란이 성장하는 몸체의 형성물과 연관된, 특정한 영역에서 안정된 또는 지속 가능한 논증을 제공할 수 없다. 물론, 다른 수정의 지표가 사용될 수도 있다.

이제, 개시된 기법의 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 신호 처리 절차(도 2a에서 단계(215))를 예시하는 흐름도인 도 4를 참조하라. 위에서 언급된 바와 같이, 레이더 제어기(105)는 레이더 안테나 또는 수신기로부터 스캐닝된 파의 반사를 수신한다. 단계(400)는 스캔 신호(400)로서 지칭될 이 스캐닝된 파(원 데이터)의 수신을 나타낸다. 스캔 신호(400)는 방송파, 하이퍼볼라 및 링잉과 같은 신호를 포함하는 적어도 하나의 계란으로부터의 파의 반사를 포함한다. "여과 및/또는 정정"이라는 단계(410)에서, 스캔 신호는 적어도 방송파를 제거하고, 데이터를 이송시키거나 또는 링잉을 제거함으로써 후처리된다. 절차의 실시형태는 시간 제로 정정을 이용함으로써 수신된 스캔 신호로부터 방송파를 제거하는 것을 포함한다. 처리 절차의 부가적인 실시형태에서, 수신된 스캔 신호(400)로부터 하이퍼볼라를 제거하는 것은 이송을 이용함으로써 획득된다. 처리 절차의 추가의 실시형태에서, 수신된 스캔 신호로부터 링잉을 제거하는 것은 IIR 필터(대역통과, 백그라운드 제거, 스태킹) 또는 디콘볼루션 필터링을 이용함으로써 획득된다. 개시된 기법의 바람직한 실시형태에서, 방송파를 제거하는 단계는 링잉을 제거하는 단계 전에 수행된다. 개시된 처리 절차의 부가적인 실시형태에서, 링잉을 제거하는 단계는 하이퍼볼라를 제거하는 단계 전 또는 후에 수행된다.

이어서 필터링된 신호는 계란의 중심부(도 2c 및 도 2d에서 260 또는 270으로 나타냄)를 식별하도록 단계(420)에서 분석된다. 일반적으로, 진하고 두꺼운 부분의 형성물은 수정을 입증하고 반면에 느슨한 경계가 있거나 또는 뚜렷한 윤곽선이 없는 얇은 영역은 무수정을 입증한다. 개시된 기법의 하나의 실시형태에서, 단계(430)는 계란의 중심부의 유전체 식별을 포함하고 그리고 단계(440)의 극성 점검으로 이어진다. 그러나, 개시된 기법의 또 다른 실시형태에서, 계란의 중심부의 식별의 단계(단계(420))는 단계(430)(유전체 식별) 및 단계(440)(극성 점검) 전, 후 또는 동시에 수행된다. 개시된 기법의 부가적인 실시형태에서, 극성 점검(단계(440))이 단계(410)(여과) 전에 수행된다. 여과(410) 후 획득된 필터링된 신호의 극성은 또한 공기로부터의 절대 음 및 금속성 물체에 대한 절대 양과 비교된다. 수정은 보통 양 반사의 하부에서 일어난다. 음 극성은 무정란을 암시하고 그리고 양 극성은 유정란을 의미한다. 계란의 중심부의 식별, 유전체 식별 및 극성 점검의 결과가 축적되고 그리고 수정/무수정의 결정(450)이 이루어진다.

개시된 기법의 대안적인 실시형태에서, 예를 들어, 계란의 산란으로부터 스캐닝까지 경과된 시간과 같은 부가적인 정보는 결정(450)에 도달하도록 위의 정보와 결합될 수 있다. 양/유정란(460)의 결정(450)은 수정 및 무수정 정보를 포함한 참조 데이터베이스와 함께 더 검증된다(단계(470)). 유사하게, 음/무정란(480)의 결정은 수정 및 무수정 정보를 포함한 참조 데이터베이스와 함께 더 검증된다(단계(490)). 검증 단계(470 및 490)의 말미에, 90% 초과의 확률로, 계란이 수정되었는지 아닌지에 대한 결과가 획득된다.

이제, 개시된 기법의 또 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동 가능한, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법을 예시하는 흐름도인 도 5를 참조하라. 이 실시형태에 따르면, 일단 계란 수용 장치의 스캐닝(505)이 시작된다면, 스캐너 또는 송수신기가 계란을 지나갈 때, 계란의 내부로부터의 반사가 안테나에 의해 수신된다(단계(510)). 이 반사는 단계(515)에서 처리되고 그리고 사용자가 계란 검출 과정을 보고 그리고 임의로 제어하도록 뷰어 또는 스크린으로 전송된다. 단계(520)에서 스크린(들) 상에 각각의 계란에 수정 표시를 한 계란을 디스플레이하는 것은 사용자가 절차 동안 계란을 모니터링하게 한다. 개시된 실시형태에서, 시스템은 유정란 및/또는 무정란을 표시하기 위한 계란 분류 또는 검출 기계와 통합된다. 단계(525)에서 각각의 계란에 표시 또는 임의의 다른 표시를 제공한 후에, 조작 제어가 원하지 않은 계란을 생산 라인으로부터, 즉, 계란 수용 장치 또는 트레이로부터 제거하도록 지시된다(단계(530)). 예를 들어, 레이더 제어기(105)는 레이더 제어기 처리에 따라 이러한 기계를 지시 또는 관리하도록, 기존의 또는 새로운 계란 분류 또는 처리 기계와 인터페이싱하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 레이더 제어기는 산업계에 공지된 기존의 계란 분리 또는 처리 기술과 통합될 수도 있다.

개시된 기법의 추가의 실시형태는 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법에 관한 것이다. 방법은 적어도 하나의 계란을 레이더 스캐닝하는 단계를 포함하되, 적어도 하나의 레이더 전송기가 파를 전송하고 그리고 레이더 수신기가 적어도 하나의 계란으로부터 파의 반사를 포함한 스캔 신호를 수신한다. 그 이후, 적어도 하나의 계란에 대한 수정 표시를 결정하도록 수신된 스캔 신호를 처리하는 단계. 처리 절차는 수신된 스캔 신호로부터 원하지 않은 신호의 제거를 포함해서, 필터링된 신호를 출력한다. 원하지 않은 신호는 방송파, 하이퍼볼라 및 링잉 중 적어도 하나를 포함한다. 다음의 절차는 계란의 수정 또는 무수정을 입증하는 적어도 하나의 참조 표시와의 연관성을 결정하도록 필터링된 신호를 분석해서 수정 표시를 결정한다. 이어서 방법은 스캐닝된 각각의 계란에 수정 표시를 제공한다.

당업자라면 개시된 기법이 특히 도시되고 그리고 위에서 설명되는 것으로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 오히려, 개시된 기법의 범위는 다음의 청구항에 의해서만 규정된다.

Claims (20)

1. 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템으로서,
   적어도 하나의 계란이 배치되는 계란 수용 장치;
   전자파를 상기 적어도 하나의 계란을 향하여 전송하기 위해 작동 가능한 적어도 하나의 전송기;
   상기 계란 수용 장치 내에 배치된 상기 적어도 하나의 계란을 통과한 후에 상기 전자파의 적어도 일부를 포함하는 수신된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 수신기;
   미리 결정된 수정 결정 절차에 따라 상기 수신된 신호를 분석하도록 조정된 프로세서; 및
   상기 적어도 하나의 계란 중 각각의 하나에 대하여 수정 표시를 제공하기 위한 통신 인터페이스를 포함하는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 계란의 각각에 수정 표시를 제공하기 위한 상기 통신 인터페이스는 상기 프로세서로부터 획득된 수정 데이터를 보여주도록 작동 가능한 상기 통신 인터페이스와 연결된 디스플레이 디바이스를 포함하는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface: GUI)를 이용하고 그리고 상기 수정 데이터를 한 명 이상의 최종 사용자에게 제공하는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 스캐닝된 상기 적어도 하나의 계란 중 적어도 일부에 디지털적으로 그리고/또는 기계적으로 표시하기 위해 작동 가능한 상기 통신 인터페이스와 연결된 수단을 더 포함하고, 상기 표시는 상기 계란의 수정 또는 무수정을 나타내는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전송기는 적어도 하나의 안테나와 연결되는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기는 적어도 하나의 안테나와 연결되는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 전자파의 적어도 일부를 상기 적어도 하나의 수신기를 향하여 반사시키도록 작동 가능한 적어도 하나의 반사기를 더 포함하는, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사기는 편평한, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
9. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사기는 곡선형인, 조류 계란의 수정을 비침습적으로 결정하기 위한 시스템.
10. 적어도 하나의 조류 계란을 포함하기 위해 구성된 계란 수용 장치로서, 상기 계란 수용 장치는 외부 케이싱; 및 내부 케이싱을 포함하되, 상기 계란 수용 장치는 레이더 신호를 상기 계란으로부터 상기 다수의 계란으로부터의 전자파 반사를 수집하는 적어도 하나의 레이더 수신기로 선택적으로 반사시키도록 조정되는, 계란 수용 장치.
11. 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법으로서,
    a. 적어도 하나의 계란을 레이더 스캐닝하는 단계로서, 적어도 하나의 레이더 전송기는 파를 상기 적어도 하나의 계란을 향하여 전송하고 그리고 적어도 하나의 레이더 수신기는 상기 적어도 하나의 계란을 통과한 후에 상기 파의 적어도 일부를 수신하는, 상기 적어도 하나의 계란을 레이더 스캐닝하는 단계;
    b. 상기 적어도 하나의 계란에 대한 수정 표시를 결정하도록 상기 파의 상기 적어도 일부를 처리하는 단계로서,
    

    

    원하지 않은 신호를 상기 수신된 스캔 신호로부터 제거하여 필터링된 신호를 출력하는 것;
    

    

    상기 필터링된 신호를 분석하여 계란의 수정 또는 무수정을 입증하는 적어도 하나의 참조 표시와의 연관성을 결정해서 수정 상태를 결정하는 것을 포함하는, 상기 파의 적어도 일부를 처리하는 단계; 및
    c. 스캐닝된 각각의 계란에 수정 표시를 제공하는 단계를 포함하는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
12. 제11항에 있어서, 원하지 않은 신호를 상기 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 방송파(airwave)를 제거하는 것, 하이퍼볼라(hyperbola)를 제거하는 것, 링잉(ringing)을 제거하는 것을 포함하는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 방송파를 상기 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 시간 제로 정정(time zero correction)을 이용함으로써 획득되는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 하이퍼볼라를 상기 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 이송을 이용함으로써 획득되는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 링잉을 상기 수신된 스캔 신호로부터 제거하는 것은 IIR 필터(대역통과, 백그라운드 제거, 스태킹(stacking)) 또는 디콘볼루션 필터링(deconvolution filtering)을 이용함으로써 획득되는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
16. 제12항에 있어서, 상기 방송파를 제거하는 단계는 상기 링잉을 제거하는 단계 전에 수행되는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
17. 제12항에 있어서, 상기 링잉을 제거하는 단계는 상기 하이퍼볼라를 제거하는 단계 전 또는 후에 수행되는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 스캐닝된 각각의 계란에 디지털 및/또는 기계적 수정 표시를 제공하는 단계를 더 포함하는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
19. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 스크린 상에 수정 표시를 가진 상기 계란을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.
20. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 기계를 중단하고, 확대하거나 축소하고, 계란에 표시하고, 계란을 제거하고, 메모를 추가하고, 그리고 경보를 전송하도록 사용자가 계란 처리 기계와 상호작용하는 단계를 더 포함하는, 조류 계란의 수정 상태를 검출하기 위한 비침습적 방법.

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