Brevet FR2827476A1 — publié le 20030124

Installation pour le conditionnement d'animaux La présente invention concerne une installation pour le conditionnement d'animaux à des cadences élevées et suivant un taux de remplissage prédéterminé dans des caisses disposées généralement sous forme de piles alignées, ladite installation comportant, en aval de moyens de collecte au sol des animaux, une bande transporteuse pour transporter les animaux auxdites caisses. Les installations de collecte au sol des animaux stockés dans des bâtiments d'élevage sont aujourd'hui bien connues à ceux versés dans cet art. Des exemples de réalisation de telles installations de collecte sont notamment décrits dans les brevets GB-A-2.128. 870, GB-A-2.138. 763, GB-A- 2.129. 393 et FR-A-2.535. 165. De telles installations de collecte comportent généralement, s'étendant depuis un châssis ou chariot roulant, une bande transporteuse à l'extrémité de laquelle sont disposés des moyens de collecte se présentant sous forme de rotors contrarotatifs. Ces rotors permettent de prélever au sol les animaux et de les amener sur la bande transporteuse en vue de leur conditionnement ultérieur dans des caisses disposées au voisinage de l'installation ou positionnées sur un châssis roulant se déplaçant simultanément à l'ensemble de l'installation. De telles installations ne permettent pas toutefois, à ce jour, de conditionner aisément les animaux à des cadences élevées à l'intérieur des caisses. En effet, en fonction du poids et du volume de l'animal, il est nécessaire de ne stocker qu'un nombre prédéfini d'animaux à l'intérieur de chaque caisse. Jusqu'à présent, pour permettre un tel conditionnement, il a été développé des moyens de pesage disposés sous les caisses et permettant, lorsque le poids estimé d'une caisse est atteint, de permettre le remplissage d'une autre caisse. Toutefois, de tels moyens de mesure sont imparfaits et trop imprécis pour garantir un remplissage de caisse avec une précision de plus ou moins deux animaux. Il est donc constaté avec de telles installations une mortalité élevée et un endommagement des animaux stockés. Un but de la présente invention est de proposer une nouvelle installation pour le conditionnement d'animaux du type précité dont la conception permet de conditionner à des cadences élevées, de l'ordre de dix unités par seconde tout en garantissant un nombre d'animaux par caisse correspondant au nombre d'animaux choisi par l'opérateur avec une précision de plus ou moins deux animaux par caisse. Un autre but de la présente invention est de proposer une installation pour le conditionnement d'animaux du type précité dont la conception permet de conditionner de manière entièrement automatique les animaux en caisse. A cet effet, l'invention a pour objet une installation pour le conditionnement d'animaux à des cadences élevées et suivant un taux de remplissage prédéterminé dans des caisses disposées généralement sous forme de piles alignées, ladite installation comportant, en aval de moyens de collecte au sol des animaux, au moins une bande transporteuse pour transporter les animaux auxdites caisses, caractérisée en ce que la structure support de la bande transporteuse et les caisses sont animées d'un déplacement relatif pour positionner l'extrémité libre de la bande transporteuse dans le prolongement d'une ouverture de caisse, la structure support de la bande transporteuse étant surmontée à, ou au voisinage de l'extrémité libre de ladite bande, d'un dispositif de prise de vue embarqué stationnaire visualisant, à chaque prise de vue, le tronçon de la bande transporteuse contenu dans le champ de vision du dispositif, ce dispositif de prise de vue étant commandé en fonctionnement par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse pour obtenir une succession d'images correspondant à des tronçons contigus de la bande transporteuse, lesdites images formées, en présence d'animaux, de taches de couleurs, étant analysées, en temps réel et en continu, par une unité de traitement asservissant le fonctionnement d'un dispositif d'émission d'un signal visuel et/ou auditif et/ou des moyens de commande en déplacement relatif de la structure porteuse et des caisses au résultat de son traitement par comparaison avec la valeur prédéterminée du taux de remplissage. Le choix d'un dispositif de comptage par vision des animaux positionnés à la surface de la bande transporteuse et le couplage de ce dispositif de prise de vue à un dispositif de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse permet de déclencher chaque prise de vue à un instant prédéterminé en fonction de l'avancement de la bande transporteuse de manière à obtenir une succession d'images non superposées de telle sorte qu'il devient impossible à l'unité de traitement de compter deux fois le même animal. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente, de manière très schématique, une installation conforme à l'invention et la figure 2 représente un exemple d'un algorithme de traitement d'images en vue du comptage des animaux. Comme mentionné ci-dessus, les installations de collecte au sol d'animaux connues sont constituées généralement d'un chariot roulant 11 moteur duquel s'étend une première bande transporteuse 2 pourvue à son extrémité de moyens 2 de collecte dont le détail est décrit dans la demande de brevet GB-A-2.128. 870. Les moyens de collecte ne seront donc pas décrits en détail ci-après et peuvent affecter un grand nombre de formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. A partir de ce chariot roulant s'étendent en outre en porte-à-faux une seconde bande transporteuse 3 et sa structure porteuse. Cette seconde bande transporteuse 3 est destinée à permettre le conditionnement des animaux défilant sur ladite bande à l'intérieur de caisses (non représentées) positionnées au voisinage du chariot roulant 11. A cet effet, la structure support de la bande transporteuse et les caisses sont animées d'un déplacement relatif pour positionner l'extrémité libre 3A de la bande transporteuse 3 dans le prolongement d'une ouverture de caisse. Généralement, ces caisses sont munies d'une porte frontale pivotante. De préférence, comme l'illustre la figure 1, la bande transporteuse 3 et sa structure porteuse, qui s'étendent en porte-à-faux depuis le chariot roulant 11, sont montées orientables par rapport audit chariot tandis que les caisses éventuellement embarquées sont stationnaires au cours de leur chargement. La bande transporteuse 3 et sa structure support peuvent ainsi être animées d'un mouvement de monte et baisse pour approvisionner chaque caisse d'une pile et d'un mouvement latéral pour permettre le passage d'une pile de caisses à une autre. La structure support de la bande transporteuse constituée d'un châssis de forme quelconque comporte encore, à ou au voisinage de l'extrémité libre de ladite bande transporteuse 3, un dispositif 4 de prise de vue embarqué stationnaire. Par stationnaire, on entend un dispositif 4 de prise de vue monté fixe sur la structure support de la bande transporteuse 3. Ce dispositif 4 de prise de vue est généralement monté sur un portique dont les montants sont eux-mêmes solidarisés à la structure support de la bande transporteuse 3. Ce portique est équipé de rideaux aptes à délimiter une chambre relativement sombre au-dessus du tronçon de la bande transporteuse 3 contenu dans le champ de vision du dispositif 4 de prise de vue de manière à empêcher la lumière environnante de parasiter les prises de vue réalisées. Le dispositif de prise de vue peut être constitué d'une caméra CCD, d'un appareil photo numérique, ou d'une caméra infra-rouge. Dans l'exemple représenté, ce dispositif de prise de vue est constitué d'une caméra CDD. Ce dispositif 4 de prise de vue est commandé en fonctionnement par l'intermédiaire d'un dispositif 5 de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse 3 pour obtenir une succession d'images correspondant chacune au tronçon de la bande transporteuse contenu dans le champ de vision du dispositif 4 de mesure à l'instant de la prise de vue. Ces images mises côte à côte permettent ainsi d'obtenir une pluralité de tronçons contigus de la bande transporteuse permettant de reconstituer la surface de cette dernière. Ainsi, dans le cas où la bande transporteuse 3 est une bande sans fin entraînée en déplacement par l'intermédiaire d'au moins deux rouleaux 8, le dispositif 5 de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse 3 peut être constitué d'un capteur inductif détectant le passage d'au moins un organe de détection, tel qu'une vis disposé sur l'une des faces d'extrémité d'un rouleau entraînant en déplacement la bande transporteuse 3 sans fin. La connaissance de la distance parcourue par la bande transporteuse 3 permet de définir l'instant de déclenchement d'une prise de vue pour obtenir une succession d'images non superposées de manière à empêcher le comptage en double d'animaux. Les images ainsi obtenues, en particulier en présence d'animaux, comportent des taches de couleur, chaque tache, généralement de couleur claire, correspondant à la surface occupée par un animal sur la bande transporteuse. Lorsque les animaux visualisés sont de couleur claire, tels que des poulets, la couleur de la bande transporteuse sera de préférence sombre. Les images obtenues sont analysées en temps réel et en continu par une unité de traitement 6 qui peut être logée au voisinage du dispositif 4 de prise de vue. Cette unité de traitement 6 asservit le fonctionnement d'un dispositif d'émission d'un signal visuel 7 et/ou auditif et/ou des moyens de commande en déplacement relatif de la structure porteuse et des caisses au résultat de son traitement par comparaison avec la valeur prédéterminée réglable du taux Tl de remplissage, cette valeur prédéterminée réglable ayant été choisie par l'opérateur. Ainsi, l'unité de traitement 6 comporte des moyens d'identification et de mesure de chaque tache d'une image, cette tache correspondant à la surface de la bande transporteuse 3 visualisée couverte par au moins un animal, des moyens de comparaison des données mesurées avec une donnée de référence mémorisée pour déterminer le nombre d'animaux visualisés par tache, des moyens de sommation du nombre d'animaux visualisés et des moyens de comparaison du nombre N total d'animaux avec une valeur prédéterminée correspondant au taux Tl de remplissage des caisses pour provoquer, lorsque N = Tl, l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux et/ou le déplacement relatif de la structure support de la bande transporteuse 3 et des caisses. Dans ce dernier cas, l'installation est entièrement automatique, la présence d'un opérateur n'étant plus nécessaire pour positionner l'extrémité libre 3A de la bande transporteuse 3 en regard d'une ouverture de caisse. Un exemple d'algorithme mettant en oeuvre ces différentes étapes est décrit à la figure 2. Dans cet algorithme, le terme zone correspond à la surface d'une tache formée par au moins un animal sur une image. Pour déterminer la valeur de la donnée de référence ou surface de référence correspondant à la surface moyenne occupée par un animal, cette surface étant généralement exprimée en nombre de pixels d'une tache, l'installation comporte au moins deux modes de fonctionnement. Ces modes de fonctionnement sont sélectivement activables par l'intermédiaire d'au moins un organe 7 d'actionnement approprié tel qu'un bouton. L'un des modes de fonctionnement, dit mode d'étalonnage, sert à la détermination et à l'enregistrement de la valeur de la surface de référence d'un animal. Cette valeur correspond soit à la valeur mesurée à partir d'une image d'un animal positionné sensiblement au centre du champ de vision du dispositif 4 de prise de vue, soit au résultat du calcul de la surface totale d'une série d'animaux visualisés par le nombre d'animaux de la série. Ainsi, lorsque le mode étalonnage a été sélectionné, l'une ou l'autre des méthodes d'étalonnage décrites ci-dessus sont utilisées pour déterminer la valeur de la donnée de la surface de référence. Lorsque cette donnée de référence est mémorisée, le mode de fonctionnement correspondant à un conditionnement des animaux est à nouveau sélectionné pour permettre un fonctionnement de l'installation. Lorsque la valeur de référence choisie semble inappropriée, après notamment un contrôle par comptage manuel effectué sur des caisses remplies, l'opérateur peut agir sur un coefficient correcteur de la surface de référence par l'intermédiaire d'un organe de réglage de la valeur de ce coefficient pour affiner la valeur de la surface de référence. Cet organe de réglage peut être positionné sur un module 12 de l'installation comportant l'ensemble des moyens d'affichage des données de l'installation. Ce coefficient correcteur est affiché une fois l'étalonnage réalisé. Ainsi, si l'opérateur constate que les caisses remplies présentent un taux de remplissage inférieur au taux Tl de remplissage souhaité par l'opérateur, il réglera le coefficient correcteur de manière à augmenter ladite valeur. A l'inverse, s'il constate que les caisses sont remplies en excès par rapport au taux Tl de remplissage souhaité par l'opérateur, il réglera la valeur du coefficient correcteur dans le sens d'une diminution. Ce réglage du coefficient correcteur peut s'effectuer au cours d'opérations de conditionnement ou lorsque la bande transporteuse est à l'arrêt, l'opération de conditionnement ayant été interrompue. Lorsque l'installation est une installation semiautomatique telle que l'opérateur positionne à chaque fois la bande transporteuse 3 en regard de la caisse à charger, il est prévu dans l'installation au moins un dispositif d'émission d'un signal visuel 7 et/ou sonore pour alerter l'opérateur lorsque le nombre N total d'animaux à l'intérieur d'une caisse est égal à la valeur prédéterminée réglée correspondant au taux Tl de remplissage d'une caisse. Le dispositif d'émission d'un signal visuel 7 est généralement positionné au voisinage du dispositif 4 de prise de vue. Il est constitué, comme le montre l'exemple représenté, d'au moins deux témoins 7A, 7B lumineux de couleurs différentes, chaque témoin fonctionnant à l'état allumé en mode continu ou clignotant. Ainsi, au moins l'un des témoins, correspondant à une première couleur, telle qu'une couleur rouge, fonctionne en mode clignotant pour indiquer l'activation d'un premier mode de fonctionnement de l'installation, dit mode étalonnage, et en mode continu pour indiquer que la caisse, en cours de remplissage, comporte un nombre N d'animaux égal au taux Tl de remplissage fixé. Par mode continu, on entend un allumage constant du témoin lumineux. L'autre témoin correspondant à une seconde couleur, telle qu'une couleur verte, fonctionne en mode clignotant lorsque la caisse en cours de remplissage comporte un nombre N d'animaux inférieur d'une valeur prédéterminée inférieure à la valeur du taux Tl de remplissage fixée et en mode continu lorsque l'étalonnage opéré au cours du mode étalonnage est achevé. Pour parfaire les informations fournies à l'opérateur, l'installation comporte encore un premier compteur du nombre total d'animaux visualisés et un second compteur du nombre total d'animaux visualisés par série de caisse, ce second compteur étant susceptible d'être remis à zéro et des moyens 10 d'affichage des résultats desdits compteurs. Elle comporte encore des moyens d'affichage et de mise à jour du taux Tl de remplissage choisi pour chaque caisse, cette information pouvant être rentrée par l'opérateur. Bien évidemment, d'autres données peuvent également être affichées. Avant sa mise en place sur la bande transporteuse 3, cette installation se présente sous forme de trois sousensembles, un module 12 électrique qui se raccorde sur la batterie du moteur du chariot et qui comprend des moyens 10 d'affichage, des moyens de mise sous tension et des boutons, en particulier au moins un organe 7 de sélection du mode étalonnage, un organe de marche, etc., un coffret correspondant à un module de comptage comprenant le dispositif 4 de prise de vue et son éclairage, éventuellement un dispositif d'émission d'un signal sonore tel qu'un avertisseur sonore et un dispositif 7 d'émission d'un signal visuel. Cette installation peut encore comporter un organe de commande positionné sous la bande transporteuse et comprenant au moins un bouton 7 d'étalonnage et de remise à zéro ainsi qu'un bouton 13 d'arrêt d'urgence de la bande 3, ainsi qu'un module intégrant le dispositif 5 de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse 3. Le fonctionnement d'une telle installation est particulièrement simple. Il convient dans un premier temps de mémoriser la surface de référence d'un poulet qui sera par la suite comparée à la surface mesurée. Pour procéder à cet étalonnage, on positionne un poulet sous le dispositif 4 de prise de vue. L'installation est alors positionnée en mode étalonnage puis, dès que la prise de vue a été effectuée, le mode de fonctionnement et de conditionnement de l'installation est à nouveau sélectionné pour réinitialiser la machine. Le conditionnement peut alors débuter. Sur chaque image visualisée, un outil de segmentation tel que l'outil "BLOB" commercialisé par la Société Américaine COGNEX, permet d'identifier la surface que les animaux occupent dans le champ objet, cet outil étant intégré à l'unité 5 de traitement d'image. Par comparaison de la surface mesurée et de la surface de référence représentative d'un animal, il est possible de déterminer le nombre d'animaux présents pour chaque image. L'algorithme peut ainsi être conforme à celui représenté à la figure 2. Pour chaque tache extraite d'une image, la surface de la tache est mesurée et est comparée à la surface de référence d'un animal afin de déterminer le nombre d'animaux dans ladite tache. Ainsi, si l'on suppose que la surface de référence d'un animal est égale à 1 et que la surface mesurée de la tache est égale à 1,6, le nombre d'animaux sera considéré comme égal à 2. A l'inverse, si la surface mesurée est égale à 1,4, le nombre d'animaux enregistrés dans la zone sera considéré comme égal à 1. Dans le cas d'une surface égale à 1,5, un traitement logiciel pourra permettre de considérer que le nombre d'animaux dans la zone est égal à 2 et de ne pas compter la tache suivante qui correspondra à une surface de 0,5. Le nombre d'animaux ainsi obtenu à partir du traitement d'une zone de l'image est sommé pour obtenir le nombre d'animaux par image puis le nombre d'animaux pour une pluralité d'images, traitées jusqu'à obtenir un nombre d'animaux inférieur d'une valeur prédéterminée au taux Tl de remplissage souhaité d'une caisse. Dans ce cas, un signal visuel commence à être émis. Lorsque le nombre d'animaux visualisés est égal au taux Tl de remplissage choisi, un second signal visuel est émis, complété d'un signal sonore pour signaler à l'opérateur qu'il doit orienter l'extrémité libre de la bande transporteuse 3 et la disposer en direction d'une nouvelle caisse. Dans une variante, lorsque le nombre d'animaux visualisés est égal au taux Tl de remplissage choisi, l'extrémité libre 3A de la bande transporteuse 3 est automatiquement déplacée en direction d'une nouvelle caisse à charger. L'installation ci-dessus est plus particulièrement appropriée pour le conditionnement d'animaux d'élevages avicoles, en particulier de poulets. Il est à noter que, dans l'installation ci-dessus, tous les signaux émis par les différents dispositifs peuvent être centralisés dans une unité de pilotage ou automate. REVENDICATIONS 1. Installation (1) pour le conditionnement d'animaux à des cadences élevées et suivant un taux (Tl) de remplissage prédéterminé dans des caisses disposées généralement sous forme de piles alignées, ladite installation comportant, en aval de moyens (2) de collecte au sol des animaux, au moins une bande transporteuse (3) pour transporter les animaux auxdites caisses, caractérisée en ce que la structure support de la bande transporteuse (3) et les caisses sont animées d'un déplacement relatif pour positionner l'extrémité libre (3A) de la bande transporteuse (3) dans le prolongement d'une ouverture de caisse, la structure support de la bande transporteuse (3) étant surmontée à, ou au voisinage de l'extrémité libre (3A) de ladite bande (3), d'un dispositif (4) de prise de vue embarqué stationnaire visualisant, à chaque prise de vue, le tronçon de la bande transporteuse (3) contenu dans le champ de vision du dispositif (4), ce dispositif (4) de prise de vue étant commandé en fonctionnement par l'intermédiaire d'un dispositif (5) de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse (3) pour obtenir une succession d'images correspondant à des tronçons contigus de la bande transporteuse (3), lesdites images formées, en présence d'animaux, de taches de couleurs, étant analysées, en temps réel et en continu, par une unité de traitement (6) asservissant le fonctionnement d'un dispositif d'émission d'un signal visuel (7) et/ou auditif et/ou des moyens de commande en déplacement relatif de la structure porteuse et des caisses au résultat de son traitement par comparaison avec la valeur prédéterminée du taux (Tl) de remplissage. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de traitement (6) comporte des moyens d'identification et de mesure de chaque tache d'une image correspondant à la surface de la bande transporteuse (3) visualisée couverte par au moins un animal, des moyens de comparaison des données mesurées avec une donnée de référence mémorisée pour déterminer le nombre d'animaux par tache, des moyens de sommation du nombre d'animaux visualisés et des moyens de comparaison du nombre N total d'animaux visualisés avec une valeur prédéterminée correspondant au taux Tl de remplissage des caisses pour provoquer, lorsque N = Tl, l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux et/ou le déplacement relatif de la structure support de la bande transporteuse (3) et des caisses. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux modes de fonctionnement sélectivement activables par l'intermédiaire d'au moins un organe (7) d'actionnement approprié, l'un des modes de fonctionnement, dit mode d'étalonnage, servant à la détermination et à l'enregistrement de la valeur de la surface de référence d'un animal, cette valeur correspondant soit à la valeur mesurée à partir d'une image d'un animal positionné sensiblement au centre du champ de vision du dispositif (4) de prise de vue, soit au résultat du calcul de la surface totale d'une série d'animaux visualisés par le nombre d'animaux de la série. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un organe d'affichage d'un coefficient correcteur de la surface de référence et un organe de réglage de la valeur du coefficient pour affiner la valeur de la surface de référence. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la bande transporteuse (3) est une bande sans fin entraînée en déplacement par l'intermédiaire d'au moins deux rouleaux (8), le dispositif (5) de mesure de la distance parcourue par la bande transporteuse (3) étant constitué d'un capteur inductif détectant le passage d'au moins un organe de détection, tel qu'une vis disposé sur l'une des faces d'extrémité d'un rouleau entraînant en déplacement la bande transporteuse (3) sans fin. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif (7) d'émission d'un signal visuel est constitué d'au moins deux témoins (7A, 7B) lumineux de couleurs différentes, chaque témoin fonctionnant à l'état allumé en mode continu ou clignotant. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'au moins l'un des témoins, correspondant à une première couleur, fonctionne en mode clignotant pour indiquer l'activation d'un premier mode de fonctionnement de l'installation, dit mode étalonnage, et en mode continu pour indiquer que la caisse comporte un nombre (N) d'animaux égal au taux (Tl) de remplissage fixé tandis que l'autre témoin, d'une seconde couleur, fonctionne en mode clignotant lorsque la caisse en cours de remplissage comporte un nombre (N) d'animaux inférieur d'une valeur prédéterminée inférieure à la valeur du taux (Tl) de remplissage fixée et en mode continu lorsque l'étalonnage opéré au cours du mode étalonnage est achevé. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier compteur du nombre total d'animaux visualisés et un second compteur du nombre total d'animaux visualisés par série de caisse, ce second compteur étant susceptible d'être remis à zéro, et des moyens (10) d'affichage des résultats desdits compteurs. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'affichage et de mise à jour du taux (Tl) de remplissage choisi pour chaque caisse. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la bande transporteuse (3) et sa structure porteuse s'étendent en porte-à-faux depuis un chariot roulant (11) et sont montées orientables par rapport audit chariot (11).