TW440430B - Method and device for detecting/removing crustacean with untorn shell - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44 043 Ο Α7 6661pif. doc/006 ^ _ B7 _ _ 五、發明說明（/〉 本發明是有關於一種偵測及移除有殼類水生動物之殘 餘殼的方法與其施行裝置’且特別是可用於檢測在進行去 殻步驟之後，有殼類水生動物例如蝦類或蟹類，是否仍有 殘餘殼之一種偵測及移除的方法與其施行裝置。本文中所 指之「蝦」，乃爲一泛稱，可包括所有之蝦類，與蝦相似 之有殼類水生動物，如龍蝦及長鬚蝦等。 隨著食品工業愈加發達，食品處理工廠也需大量標準 化處理各式各樣的食材，有殼類水生動物如蝦類或蟹類當 然也包括在這些食材中。也就是說，大量已去殼之有殼類 水生動物在食品處理工廠中被當成許多加工食品或真空包 裝食品之原料。 一般說來，有殻類水生動物去殼之工作多是在漁場附 近進行，而去殼之有殻類水生動物立刻被冷凍，因此有^ 類水生動物只有肉的部分被運往食品處理工廠。通常 人工去殼之方式，因爲由蝦肉上剝離殻並不困難，但是^去 殼之工作常常不完全，使得殼仍殘留於肉上，或是剝離之 殼或鬚角與肉仍混在一起，而被運往工廠。也因此’在去 殻之後，仍須在經過一檢查之步驟，去檢查是否有殘餘之 殻混在肉中，一旦發現，再以人工之方式移除該些殘留的 殻。 大多數有殼類水生動物的殻會因爲加熱處理而變色’ 也因此很容易可以區分辨認殻與肉，但是在加熱處理之 前，大多數有殼類水生動物的殻與肉都呈現白色’因此不 易發現殘留的殻，特別當殘留殼很小的時候，實在不易以 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐〉 1 1 » illl· — — — ^«1----I — (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 44 °sislQ f.doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印黎 五、發明說明（2) 肉眼偵測是否有殼殘留，所以有時候會造成殼殘存混於肉 中。而當殘留之殻也混進加工食物或真空包裝食物中時， 會影響消費者的口感，並進而造成商品價値降低° 因此本發明的目的就是在提供一種偵測及移除有殻類 水生動物之殘餘殻的方法，可輕易且可靠地檢測在已去殻 之有殼類水生動物，是否仍有殘餘殼，若檢測有殘餘殼， 則予以移除。本發明的另一目的是在提供施行該偵測及移 除的方法之裝置。 爲解決前述之問題，經發明者之試驗與硏究發現*利 用一種特定波長之光源照射在蝦或蟹類上，蝦或蟹類的殼 會散發出一種特定波長之螢光，但是其肉質之部分不會。 也就是說，本發明利用一種特定波長之光源照射在有殼類 水生動物例如蝦類或蟹類上，在進行去殼步驟之後，根據 其上散發螢光之強度，來偵測是否仍有殘餘殻，以及之後 移除有殼類水生動物之殘餘殼。 依照本發明之另一方法爲在進行去殼步驟之後，利用 一種特定波長之光源照射在去殼之蝦或蟹類上，再用數位 相機(CCD Camera)攝取影像，根據影像中蝦或蟹類散發螢 光之強度，來決定是否仍有殘餘殼，以及之後移除有殼類 水生動物之殘餘殻。 ~ 其中所指之「特定波長」乃是指可以使有殻類水生動 物之殻而非肉散發出螢光之波長。例如，當有殼類水生動 物爲一種蝦類，該波長則最好不要超過400nm，較適爲在 250 nm左右；但是當有殼類水生動物爲一種蟹類，該波長 5 I--mlLHI_l1 * - III·---^ >llliln — I Γ (請先閲婧背面之泣意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44 04 31} A7 6661pif.doc/006 ____B7 五、發明說明（$ ) 則最好不要超過400nm a 本發明中所使用之裝置，必須適於施行偵測及移除有 殼類水生動物之殘餘殼的方法，而且包含一種可以在去殼 後以特定波長之光源照射在有殼類水生動物之照射裝置， 一種可以偵測其散發出螢光之偵測裝置，一種根據獲得蛋 光資料之強度，來決定是否仍有殘餘殼之操控裝置，以及 一種根據獲得資料來移除有殼類水生動物之殘餘殼之移除 裝置。 該照射裝置即爲照射如前述波長範圍之激發光之裝 置。該偵測裝置可包含一濾鏡，以濾去之光源發射之波長， 而至少容許從有殼類水生動物上散射出之螢光通過。前述 所提之決定殻殘留之操控裝置，其設計最好是當偵測裝置 所獲得數値超過一特定値(Threshold Value)，才確定有殼殘 留。而移除裝置乃設計爲當偵測裝置一確定有殼殘留，即 利用出風法移除殘餘殼或移除有殘餘殻之有殼類水生動 物。 本發明中所使用之適於施行前述方法之另一裝置，至 少包含一種可以在去殼後以特定波長之光源照射在有殻類 水生動物之照射裝置，一種數位相機偵測裝置面向有殻類 水生動物，一種根據數位相機獲得螢光資料之^自度，來決 定是否仍有殘餘殻之操控裝置，以及一種根據獲得資料來 移除殘餘殼之移除裝置。 該照射裝置即爲如前述照射激發光之裝置。該數位相 機偵測裝置可由一般所知中選取，爲黑白數位相機或彩色 — Illnlllllr— · I I I l· I I I i — — — — —— I I f (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 4 4 04 3 0 6 6 6 1 p : f,doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（¥) 數位相機。若爲黑白數位相機，則其偵測裝置之設計最好 爲二元化該黑白數位相機之訊號，且當偵測所獲得有殼類 水生動物散射螢光數値裝置之像素（Pixel)數，確超過一特 定値，才確定有殼殘留。若爲彩色數位相機，則其偵測裝 置之設計最好爲利用影像處理器處理且指定獲得散射螢光 之顏色，且當指定區域之像素數，確超過一特定値，才確 定有殼殘留。而移除裝置乃與前述之移除裝置相同。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 圖式之簡單說明： 第1圖是根據本發明之一較佳實施例所使用於偵測及 移除有殼類水生動物之殘餘殻的之裝置的示意圖。 第2圖是根據本發明之另一較佳實施例所使用於偵測 及移除有殼類水生動物之殘餘殼的之裝置的示意圖。 第3a圖至第3d圖是當照射不同之波長於蝦上，利用 黑白數位相機所獲得之影像，經影像處理器二元化後所得 之照片。 第4a圖是用以描述用黑白數位相機所獲得之影像二 元化之數據與像素數之相對關係圖表。第4b·圖是用以描 述用彩色數位相機所獲得影像經指定顏色後之數據與像素 數之相對關係圖表。 圖式之標記說明： 1 :光源 7 -----mill.--裝·il·— II 訂-!-----線 lr_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 04 3 0 A7 6661pif.doc/006 _B7_ 五、發明說明（y) 2 :第一濾光器 3 :第二濾光器 4:操控裝置 5 :閥門 6 :噴氣孔 7 :空氣箱 8 :導管 10 :偵測及移除殘餘殻的裝置 20 :蝦 21 :殘餘殼 40 :數位相機 41 :影像處理器 42 :顯示螢幕 實施例 首先，進行一實驗以檢驗在進行去殻步驟之後，是否 仍有殘餘殼，以及若有殘餘殻，是否移除殘餘殼。該實驗 中，有殼之冷凍蝦（滑背暇，Greasyback Shrimp)解凍，再 以人工方式去大部份之殻，只留下尾端之部分未去。此時 仍有部分殻相連之蝦的大小約爲每磅重有1〇〇至200隻， 剩餘殻之平均尺寸爲8mmx6mm。 首先，當一般光源，約接近白光，有450nm、550nm 及670nm三個主波長，用照射裝置以1000pW/cm2之能量 照射在樣品上，再用肉眼去檢測是否能分辨肉與殻之部 分。但是，結果發現無法分辨。接著使用黑白數位相機及 8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) * 1 n n l 1· n 一6JI n n I n I I n I ^ tin I l u I l - ti n I t n I n t— n n 1« I n - I n · 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 04 3 0 7 6661pif,doc/006 _B7_ 五、發明說明（έ ) 彩色數位相機來攝取影像，結果也無法從影像來分辨肉與 殼之部分。第3a圖即爲此實驗中利用黑白數位相機所獲 得樣品之影像，經影像處理器二元化後所得之照片。 接下來，調整照射裝置使用波長302nm之激發光照射 於樣品上，如前述之條件，發現可以肉眼分辨觀察出肉與 殻之部分的散發光有些微之不同；特別是當樣品散發光可 通過濾鏡裝置，而濾鏡裝置會濾去光源302nm波長之激發 光。而當使用黑白數位相機來攝取影像，如第3b圖即爲 利用黑白數位相機所獲得樣品之影像經二元化後，可以從 影像來分辨部分殻之部分。此外，當利用彩色數位相機所 獲得殼散發出螢光之影像，以影像處理器處理指定螢光中 紅綠藍像素之最高及最低範圍，就可以淸楚地分辨殻與肉 之部分。 此實驗中，黑白數位相機之攝取範圍調整爲 10cmx9.4cm，像素數爲61200 ( 255x 240)，當利用彩色 數位相機之攝取範圍調整爲10cmx9.6cm，像素數爲240000 ( 500x 480)。第4a圖是用以描述用黑白數位相機所獲得 之影像二元化之數據與像素數之相對關係圖表。第4b圖 是用以描述用彩色數位相機所獲得影像經指定顏色後之數 據與像素數之相對關係圖表。據估計因爲黑白數位相機與 彩色數位相機之解析度約爲1 : 2，所以兩者之像素數比約 爲1:4。不過由圖表來看，兩者之像素數比約爲10:1100 (在 1000pW/cm2之光源能量下之比較），因此確定使用彩色 數位相機可更加改善殻與肉之分辨率。 A7 I--III---HI.--裝！ till 訂 *1!11!* 線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 4 04 3 0 6661pif*doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（7) 另一個實驗及是以前述之條件，但改用波長254nm之 激發光光源，使殼會散發出更強之螢光。如第3c圖所示， 比起使用波長302nm之激發光光源，用黑白數位相機得到 之影像。當使用彩色數位相機時，也得到類似之結果。 接下來，進行第三個實驗，以前述之條件，但改用波 長352nm之激發光光源，使殻會散發出與採用254nm波長 時差不多強之螢光。如第3d圖所示，因爲黑白數位相機 得到影像在二元化後，其殻與肉之像素數差變小，所以無 法分辨殼。可能是因爲只能就明亮度而非色彩差來辨別。 相反地，使用彩色數位相機時，就能淸楚地分辨殻與肉。 從上述之實驗可知，以蝦爲例，在特定波長之激發光 源（如254nm、302nm或352nm之波長）下，殻與肉部分 散發出之螢光不同。對應激發光由殼產生之螢光，與對應 激發光由肉產生之螢光，可以經由選用特定頻寬濾光鏡或 經由適當地處理數位像機之影像，而達到分辨之目的。至 於特定頻寬濾光鏡，最好是選用可使波長小於400nm之光 通過或被吸收之濾光鏡。 當前述實驗，改用日本虎锻（Kuruma Prawn)、粉紅暇 (Pink Shrimp) ' 曰本玻璃锻(Japanese Glass Shrimp)、牡丹蝦 (Botan Shrimp)、大虎蝦（Giant Tiger Prawn)等，均與前述所使用之滑背蝦所得之結果差不多。 而在這些實驗中，發現使用254nm波長之光源對殻的辨識 能力最好。因此，以蝦類而言，乃假設使用254nm波長之 光源最適用於辨識殼。此外，前述實驗也改用冷凍再解凍 I I Illlll· — — — — — ---III· — —— ' — — — — — II · I r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公簏） 44 0430 6661pif»doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（§ ) 之雪蟹(Snow Crab)或游水蟹(Swimming Crab)，發現當使用 白光作光源時，無法辨識肉與殼。而當使用254nm ' 302nm 或352nm之波長作光源時，可以淸楚辨識肉與殼。但是， 當使用大於400nm之波長作光源時，無法辨識肉與殼。因 此，以蟹類來說，使用400nm或以下波長之光源最適用於 辨識殻。 接下來，一種偵測及移除有殻類水生動物之殘餘殼的 方法及裝置，其可輕易且可靠地檢測在已去殼之有殼類水 生動物，是否仍有殘餘殼，若檢測有殘餘殼，則予以移除， 在下文中描述之。 請參見第1圖，一種偵測及移除殘餘殻的裝置10，其 具有一光源1用作照光於蝦20上；一第一濾光器2選擇 性地只讓光源1射出光中特定波長的光通過：而一第二濾 光器3選擇性地只讓蝦20上散射出之光中特定波長的光 通過；一操控裝置4,用於偵測第二濾光器3通過光之強 度；一閥門5，一般皆關著’而設計爲根據操控裝置4之 訊號才打開；一噴氣孔6其噴出口對著蝦20 : 一空氣箱7 以及透過閥門5連接噴氣孔6及空氣箱7之一導管8 ° 本實施例中，第一濾光器2選擇性地只讓254nm波長 的光通過，而一第二濾光器3選擇性地只讓不大於於4〇〇nm 波長的光通過。操控裝置4只有當偵測第二濾光器3通過 光之強度超過一特定値’才發出訊號打開閥門5 ’使空氣 箱7之壓縮空氣經由噴氣孔6對著蝦20吹出。 根據這描述之裝置’蝦20持續地被送到光照區，通 ! 1 — ！卜—画-:|_ 裝 i—il· — — — 訂 — ！ — If (請先間讀背面之注^^-項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 x 297公爱） 6661pif*d〇c/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（，） 過第一濾光器2之254nm波長的光照在蝦20上。若在照 光之蝦20上沒有殘餘殼21，操控裝置4不會發出訊號打 開閥門5，因此蝦20會繼續沿著正常路線被運送。若在照 光之蝦20上有殘餘殻21存在，該殘餘殻21上散射出之 螢光可以通過第二濾光器3，而被操控裝置4偵測到。只 有當操控裝置4偵測通過光之強度超過一特定値’才發出 訊號打開閥門5，使空氣箱7之壓縮空氣經由噴氣孔6 ’ 把蝦20由正常運送路線吹走。 雖然前文述及當操控裝置4偵測通過光之強度超過一 特定値，才發出訊號打開閥門5，也可由一操控者取代該 裝置，而決定通過光之強度是否超過一特定値，來控制閥 門5之開關。此外，也可以人工之方式，由操控者來移除 有殘餘殼之蝦。若第二濾光器3可吸收光源發出之光’則 可避免散射光進入操控裝置4或妨礙操控者觀察。 可利用一黑白數位相機或一彩色數位相機做操控裝置 4，來偵測光線強度。第2圖是根據使用數位相機於偵測 及移除有殼類水生動物之殘餘殼的裝置之一例子。請參照 第2圖，其中與第1圖中相似之元件乃以同樣之標號表示° 在這由蝦20上散射出之光被一數位相機40式做影像訊號 所接收’其接收之訊號在由一影像處理器41處理。處理 後之影像呈現於一顯示銀幕42 ’而同時’關著的閥門5才 根據影像處理器41發出訊號打開。 在黑白數位相機之情況下，該特定値之設定爲當肉的 部分以黑色呈現時’殼的部分能以白色呈現最大區域。該 I ---till· — 瞧ι.ί — I I l· ί 訂--- — ！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <紙張尺度卵家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297公爱> A7 B7 4.40430 6661pif*doc/006 五、發明說明W〇 ) 黑白數位相機之影像訊號被二元化，且當影像區域（即像 素數）確超過一特定値，影像處理器41才發出訊號給關 著的閥門5使其打開。在彩色數位相機之情況下，其影像 處理即爲指定殻上散射之螢光的顏色，且當影像區域（即 像素數）確超過一特定値，影像處理器41才發出訊號給 關著的閥門5使其打開。同樣地，可以一操控者取代影像 處理器’觀察螢幕42上之影像，來控制閥門5之開關。 此外’也可以人工之方式，由操控者來移除有殘餘殼之蝦。 如前述’本發明所使用於偵測及移除有殼類水生動物 之殘餘殻的之方法與裝置，乃利用一種特定波長之光源照 射在暇或蟹類上，蝦或蟹類的殼會散發出一種特定波長之 螢光’但是其肉質之部分不會。也就是說，在肉眼不易辨 別之情況下’若在進行去殻步驟之後，仍有殘餘殼，可輕 易並可靠以此法偵測是否仍有殘餘殻，並從線上移除有殘 餘殼之類水生動物，如此，可自動化並加速該製程。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 -- --hill· — / ^ — — ^» — — — — — 1— <請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（2】0 x 297公芨）

Claims (1)

1. ^ 4. 04 3 〇 6661pif·ά〇〇/〇°6 im 六、申請專利範圍 1. 一種偵測及移除有殻類水生動物之殘餘殼的方法’ 利用一種特定波長之光源照射在進行去殼步驟之後的有殼 類水生動物，根據其上散發螢光強度之資料’來偵測有殻 類水生動物是否仍有殘餘殻’以及之後移除其殘餘殼° 2. —種偵測及移除有殼類水生動物之殘餘殼的方法’ 利用一種特定波長之光源照射在進行去殼步驟之後的有殼 類水生動物，再用數位相機(CCD Camera)攝取影像，根據 影像中有殻類水生動物散發螢光強度之資料’來決定有殻 類水生動物是否仍有殘餘殻，以及之後移除其殘餘殼。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偵測及移除 有殼類水生動物之殘餘殼的方法’其中該有殼類水生動物 爲蝦類，而該特定波長之光源之波長不大於400nm，較佳 爲250nm左右。 -------------裝--------訂· <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 杜 印 製 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偵測及移除 有殼類水生動物之殘餘殼的方法，其中該有殼類水生動物 爲蟹類，而該特定波長之光源之波長不大於400nm。 5. —種偵測及移除有殼類水生動物之殘餘殼的裝置， 至少包含一種可以在去殼後以特定波長之光源照射在有殼 類水生動物之照射裝置，一種可以偵測其散發出螢光之偵 測裝置，一種根據獲得螢光資料之強度，來決定是否仍有 殘餘殼之操控裝置，以及一種根據獲得資料來移除有殻類 水生動物之殘餘殼之移除裝置。 6. —種偵測及移除有殻類水生動物之殘餘殻的裝置， 至少包含一種可以在去殼後以特定波長之光源照射在有殼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210x 297公釐） A8B8CSD8 4 4 tA 3 〇 6661pif-d〇c/006 六、申請專利範圍 類水生動物之照射裝置，一種數位相機偵測裝置面向有殼 類水生動物’、一種根據數位相機獲得螢光資料之強度，來 決定是否仍有殘餘殻之操控裝置’以及一種根據獲得資料 來移除殘餘殼之移除裝置。 7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之偵測及移除 有殻類水生動物之殘餘殼的裝置，其中該^殻類水生動物 爲蝦類，而該特定波長之光源之波長不大於400nm，較佳 爲250nm左右。 8. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之偵測及移除 有殼類水生動物之殘餘殼的裝置，其中該有殻類水生動物 爲蟹類，而該特定波長之光源之波長不大於400nm。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 言 r ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）