用于檢查蛋的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于檢查蛋的方法和裝置。本發(fā)明具體涉及一種用于確定蛋的外 殼特性的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 雖然蛋天生具有其特殊的自然防御系統(tǒng)（即蛋殼），但是蛋內(nèi)容物的細(xì)菌污染仍 然會發(fā)生。通常，這可通過兩種可能的途徑發(fā)生：在外殼形成前在輸卵管內(nèi)，或通過穿透破 損的或低質(zhì)量的外殼。雖然兩種途徑都有可能，后者的可能性更大。假設(shè)未被識別而又受 到污染的蛋流入市場，這可能對消費(fèi)者構(gòu)成健康危害。另外，消費(fèi)者不會購買外殼破損的 蛋，并且這會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。蛋業(yè)的形象嚴(yán)重受這類事件影響，這也是為什么養(yǎng)殖公 司在尋求替代的選擇焦點(diǎn)，諸如提高的蛋質(zhì)量，而對蛋質(zhì)量而言，外殼質(zhì)量具有相當(dāng)?shù)闹匾?性。
[0003] 通常，外殼質(zhì)量被用作外殼強(qiáng)度的同義詞，并且定義蛋殼承受外部施加的負(fù)載而 不破裂或破損的能力。外殼強(qiáng)度僅具有中等的遺傳性，并且由于蛋殼質(zhì)量的惡化主要是在 產(chǎn)蛋期的后期表現(xiàn)而引起問題。商業(yè)養(yǎng)殖公司已將蛋殼強(qiáng)度納入其選擇程序多年。外殼強(qiáng) 度的選擇由主要的家禽飼養(yǎng)者使用用以確定最佳的選擇變量的各種破環(huán)性的和非破壞性 的方法來實(shí)施。后者具有優(yōu)勢，即蛋仍可被用于后面的測量，但是考慮到每個(gè)蛋的低廉價(jià)格 和歐盟食品安全法規(guī)，在商業(yè)條件下，該觀點(diǎn)所持的權(quán)重小于速度和測量精確度、遺傳性和 外殼破損的遺傳相關(guān)性。
[0004] 大量努力付諸于測量蛋殼強(qiáng)度的試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并且已形成若干廣泛評論的主題和 現(xiàn)有技術(shù)。測量蛋殼強(qiáng)度最常用的方法包括比重、外殼形變、外殼厚度、外殼百分比、結(jié)構(gòu)特 性、破壞強(qiáng)度、靜態(tài)剛度和最近的一種方法，該方法基于聲共振頻率分析以確定稱為動(dòng)態(tài)剛 度的非破壞性選擇變量。
[0005] 在之前的關(guān)于蛋殼強(qiáng)度的主題的報(bào)告中已經(jīng)說明，從下出時(shí)到消費(fèi)者使用，平均 蛋破損率約為7%。然而，雖然使用如前述提到的那些選擇變量，最近的估計(jì)表明，該值的變 化很小，因此，迄今為止，顯然沒有用于產(chǎn)蛋雞的遺傳選擇以提高蛋殼強(qiáng)度的理想變量。
[0006] 例如在EP738888中描述了一種用于確定蛋殼中的裂縫的檢測器。用該檢測器測 量由小球在蛋的表面區(qū)域上微微彈跳產(chǎn)生的音頻信號。更具體地，在球彈跳的時(shí)間段振蕩 的聲音強(qiáng)度曲線提供關(guān)于該表面區(qū)域是否無損的信息。通過對同一個(gè)蛋執(zhí)行該測定若干 次，蛋的外殼的狀況，即蛋殼中是否存在裂縫或斷裂，以自動(dòng)的方式被繪制，由此產(chǎn)生該狀 況的值。該值用作蛋的分選的標(biāo)準(zhǔn)。然而，對蛋測量的工具的附件涉及一個(gè)的重要問題。這 種附件非常難于制造。另外，在EP'888中公開的檢測器不易于應(yīng)用于一批蛋而將花費(fèi)很長 時(shí)間處理并對蛋進(jìn)行分選。
[0007] 因此，需要新穎的方法來用于蛋殼強(qiáng)度的指數(shù)的測定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 仍然存在對用于檢查蛋的改進(jìn)的方法和裝置的需要。
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于檢查蛋的替代的裝置和方法，更具體地，本發(fā) 明的一個(gè)目標(biāo)是提供用于確定蛋的蛋殼特性的替代的裝置和方法。
[0010] 本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供新穎的預(yù)測值，該預(yù)測值提供無損蛋殼的狀態(tài)。
[0011] 該目標(biāo)通過根據(jù)本申請的獨(dú)立權(quán)利要求的方法和裝置實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及優(yōu) 選的實(shí)施例。
[0012] 有利地，提供了用于確定無損蛋的抗裂性的非破壞性方法，其中所述確定包括以 下步驟a)和b)中的至少一個(gè)：
[0013] -a)確定在所述無損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力，例如在預(yù)定負(fù)載下的張應(yīng)力；
[0014] _b)確定所述蛋殼的彈性；
[0015] 其中優(yōu)選地，步驟a)和/或步驟b)的結(jié)果被用于評價(jià)所述抗裂性。
[0016] 例如，根據(jù)另一實(shí)施例，確定張應(yīng)力可包括計(jì)算張應(yīng)力，更具體地是使用或基于確 定的無損蛋的蛋殼厚度和曲率計(jì)算張應(yīng)力。
[0017] 一方面，本發(fā)明提供一種用于非破壞性地檢查蛋的裝置，特別用于預(yù)測無損蛋殼 的狀態(tài)，所述裝置包括：
[0018] -檢測器，用于確定所述蛋殼的外殼厚度和/或曲率和/或所述蛋殼的彈性，其中 所述檢測器提供至少一蛋殼特性；
[0019] -中央處理單元，用于根據(jù)該蛋殼特性確定在蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力，其中所述張應(yīng) 力被用作所述蛋殼的狀態(tài)的預(yù)測值。
[0020] 優(yōu)選地，所述檢測器包括攝像機(jī)和/或激光源和/或放射源和/或光源。
[0021] 一方面，本發(fā)明提供一種用于確定在無損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力的非破壞性方 法，其中所述張應(yīng)力被用作所述蛋殼的狀態(tài)的預(yù)測值。優(yōu)選地確定蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力包 括測量所述蛋殼的外殼厚度和曲率。更優(yōu)選地，確定蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力包括測量所述蛋 殼的彈性。
[0022] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述蛋殼的彈性是用機(jī)械手段確定的，例如通過機(jī)械檢測器。 在替代的優(yōu)選實(shí)施例中，所述蛋殼的彈性是用光學(xué)手段確定的，例如光學(xué)檢測器。優(yōu)選地， 所述光學(xué)手段或光學(xué)檢測器包括利用散射和/或反射技術(shù)和/或計(jì)算機(jī)視覺和/或熱成 像。更優(yōu)選地，所述光學(xué)手段包括表面布里淵散射或β射線測量或X射線測量。
[0023] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，蛋殼的彈性以非接觸的方式確定。
[0024] 蛋殼的狀態(tài)優(yōu)選地包括裂縫存在確定和/或抗張強(qiáng)度和/或破裂的可能性。
[0025] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，確定蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力包括有限元分析，所述有限元分析 包括幾何表示和局部應(yīng)力評估。在優(yōu)選的實(shí)施例中，組成"元模型（meta model)"或"代理 模型（surrogate model) "，其優(yōu)選地插入模擬之間得到蛋的所有可能分選的預(yù)測。優(yōu)選地， 確定蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力是在線執(zhí)行的。
[0026] 一方面，本發(fā)明提供用于對蛋進(jìn)行分選的方法，其中根據(jù)本發(fā)明的用于確定無損 蛋的蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力的非破壞性方法被用于在該分選期間確定所述蛋的蛋殼的狀態(tài)。
[0027] 一方面，本發(fā)明提供一種用于對蛋進(jìn)行分選的裝置，其中根據(jù)本發(fā)明的裝置被用 于在該分選期間確定所述蛋的蛋殼的狀態(tài)。
[0028] 一方面，本發(fā)明提供一種無損蛋的蛋殼的張應(yīng)力的用途，所述張應(yīng)力以非破壞性 的方式用作所述蛋殼的狀態(tài)的預(yù)測值。
[0029] -方面，本發(fā)明提供一種用于非破壞性地檢查蛋的裝置，特別用于預(yù)測無損蛋的 抗裂性，所述裝置包括：
[0030] -檢測器，用于確定所述蛋殼的外殼厚度和/或曲率和/或所述蛋殼的彈性，其中 所述檢測器提供至少一蛋殼特性；
[0031] -中央處理單元，用于根據(jù)該蛋殼特性確定在蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力，并測量所述蛋 殼的所述彈性，其中所述張應(yīng)力和彈性被用作無損蛋的抗裂性預(yù)測值。
[0032] 例如，所述蛋殼特性可表征或相關(guān)于蛋殼的厚度，例如使得厚度可以由提供的蛋 殼特性被確定或計(jì)算。所述蛋殼特性可表征或相關(guān)于蛋殼的曲率，例如使得曲率可以由提 供的蛋殼特性被確定或計(jì)算。而且，所述蛋殼特性可表征或相關(guān)于所述蛋殼的彈性，例如使 得彈性可以由提供的蛋殼特性被確定或計(jì)算。
[0033] 所述檢測器可以各種方式提供所述蛋殼特性，例如通過提供表征或包含該特性的 檢測信號，或包含有關(guān)該特性的信息的檢測信號。技術(shù)人員將理解，所述檢測器和所述中央 處理單元可被配置為相互通信，使用適合的通信手段（例如有線或無線通信連接器），具體 地用于從檢測器向處理單元傳送蛋殼特性（或檢測信號）。
[0034] 優(yōu)選地，所述裝置被配置為確定所述無損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的所述張應(yīng)力與所述蛋 殼的所述彈性的比。優(yōu)選地，所述檢測器包括攝像機(jī)和/或光源和/或激光源和/或放射 源。
[0035] 一方面，本發(fā)明提供一種用于確定無損蛋的抗裂性的非破壞性方法，其中所述確 定包括計(jì)算所述無損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力和測量所述蛋殼的所述彈性。
[0036] 優(yōu)選地，計(jì)算張應(yīng)力包括測量所述蛋殼的外殼厚度和曲率。這可例如分別通過外 殼厚度檢測器和蛋殼曲率檢測器實(shí)現(xiàn)。更優(yōu)選地，測量所述蛋殼的所述彈性用機(jī)械手段執(zhí) 行。在其他實(shí)施例中，測量所述蛋殼的所述彈性用光學(xué)手段執(zhí)行。優(yōu)選地，所述光學(xué)手段包 括利用散射技術(shù)和/或計(jì)算機(jī)視覺。更優(yōu)選地，光學(xué)手段可包括表面布里淵散射、諸如熱成 像的紅外成像技術(shù)，更優(yōu)選地，主動(dòng)和/或被動(dòng)熱成像或光學(xué)相干斷層掃描（OCT)。
[0037] 優(yōu)選地，作為紅外成像科學(xué)的示例，熱成像涉及紅外熱成像（IRT)或熱成像或熱 視頻（thermal video)。有利地，熱成像是非破壞性方法并且其相對較快