(57)【要約】  卵のバッチの上下反転した卵を識別する装置は、卵のバッチの各卵内の気室を放射線束に曝露するように構成された加熱モジュールを含む。当該装置はまた、卵が放射束に曝露されていないとき、卵のバッチの熱画像を捕捉するように構成されたサーマルカメラを有する撮像モジュールを含む。当該装置は、熱画像から各卵の気室内の加熱されたゾーンの存在を検出し、加熱されたゾーンの存在に基づいて上下反転した卵を識別するように構成された分析器モジュールをさらに含む。卵のバッチから上下反転した卵を識別する方法は、赤外線源などの放射源で卵のバッチを加熱して、残りの卵を著しく加熱することなく各卵の気室内にホットゾーンを生成することを含む。卵が放射線源に曝露されていない間に卵の熱画像が捕捉され、ホットゾーンの存在を検出し、上下反転した卵を識別するために分析される。【選択図】図１
2019511906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
卵のバッチ内の各卵の配向を識別する装置であって、
前記卵のバッチを赤外線に曝露し、各卵の気室内にホットゾーンを形成するように構成された赤外線源を備える加熱モジュールと、
前記卵のバッチの熱画像を捕捉するように構成されたサーマルカメラを備えた撮像モジュールと、
各卵の前記気室内の前記ホットゾーンの存在を前記熱画像から検知し、前記卵のバッチ内の各卵の前記配向を識別するように構成された分析モジュールと、を含む前記装置。
【請求項２】
前記赤外線源が、曝露時間内に前記卵のバッチからの曝露距離で短波赤外線を放射する赤外線コーティングランプを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記赤外線源が、廃熱を制限し、前記短波赤外線を前記卵のバッチへと向けるように構成された反射器を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記曝露時間が、１秒〜９秒の間であり、前記曝露距離が６０ｍｍ〜２００ｍｍの間である、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記加熱モジュールが、前記卵のバッチからの残骸から前記赤外線源を保護するように構成されたスクリーンをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記スクリーンが赤外線透過性である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スクリーンが、シリカと石英の混合物から作製されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記加熱モジュールが、前記赤外線源を冷却するように構成された冷却システムをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記冷却システムが、前記赤外線源から空気を取出し、前記卵のバッチ及び前記撮像モジュールから離開させるように構成されたファンを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
卵のバッチの上下反転した卵を識別する装置であって、
前記卵のバッチ内の各卵の気室を放射線束に曝露するように構成された加熱モジュールと、
前記卵が前記放射線束に曝露していないときに、前記卵のバッチの熱画像を捕捉するように構成されたサーマルカメラを有する撮像モジュールと、
各卵の前記気室内の加熱されたゾーンの存在を前記熱画像から検出して、前記加熱されたゾーンの前記存在に基づいて上下反転した卵を識別するように構成された分析器モジュールと、を含む前記装置。
【請求項１１】
前記撮像モジュールが、前記卵のバッチと前記サーマルカメラとの間の熱損失を制限するための遮断された筐体をさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記サーマルカメラが、外部要素から前記サーマルカメラを保護するように構成されたカメラハウジング内に密閉されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記カメラハウジングが熱伝導材料で作製されており、前記サーマルカメラから熱を摘出する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記カメラハウジングが冷却システムを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記分析モジュールが、前記ホットゾーンを検知するために前記熱画像上を全体的及び局所的な統計的測定を実行するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
卵のバッチの上下反転した卵を識別する方法であって、
前記卵のバッチを放射線源で加熱することと、
前記放射線源を介した各卵の気室内部でホットゾーンを生成することと、
前記卵のバッチの前記放射線源での前記加熱を停止することと、
前記卵のバッチの熱画像を前記卵のバッチの前記加熱が停止している間にサーマルカメラで捕捉することと、
前記ホットゾーンの存在を検出するために前記熱画像を分析することと、
前記上下反転した卵を識別することと、を含む前記方法。
【請求項１７】
前記卵のバッチを前記加熱することが、曝露時間内に、公称電力で、曝露距離から前記卵のバッチへ赤外線曝露することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記曝露時間が１秒〜９秒の間であり、前記公称電力が１０００ｗ〜５０００ｗの間であり、前記曝露距離が６０ｍｍ〜２００ｍｍの間である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記加熱ゾーンの前記生成が実行され、残りの卵を著しく加熱しないようにする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記加熱の前記停止が、前記卵を前記放射線源から引き離すように移動することによって実施される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記加熱すること、前記生成すること、及び前記捕捉することが、前記卵が前記放射線源に曝露される場所から前記卵が前記サーマルカメラに露出される別の場所へ前記卵を移動するように構成されたコンベアシステムを用いて、前記卵を移動している間に実施される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記加熱すること、前記生成すること及び前記捕捉することが、前記卵の孵化前に実施される、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年２月８日に出願された「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＴＯ  ＤＥＴＥＣＴ  ＵＰＳＩＤＥ  ＤＯＷＮ  ＥＧＧＳ」と題する米国仮特許出願第６２／２９２，５５４号に関連しており、その全体の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は一般に卵処理に関し、より詳細には上下反転した卵を検出するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
養鶏業において、特に孵化場では、処理が必要な卵は格子を装備したトレイに入れられる。卵は、通常、直立位置でトレイの格子内に配置されており、すなわち、卵内に存在する気室は上方を向いている。ほとんどの卵処理、例えばインキュベーション、孵化、及び卵内注射は、直立位置で置かれた卵に対して実行されるように設計されている。
【０００４】
例えば、卵内注射では通常、ワクチンまたは栄養素のような様々な物質を卵殻、気室を通して針を刺し、卵に注射して羊膜内へ物質を送達する。このような注射技術は、通常、孵化後の死亡率を減少させるために、または孵化した鳥の発育速度を増すために商業的家禽産業において採用されている。
【０００５】
卵内注射が上下反転した卵に実施される場合、気室ではなく胚と卵黄が針によって穿孔され、胚を損傷または死滅させることがある。
【０００６】
残念ながら、卵の形状により卵が直立位置にあるかを判定することが困難なことがある。この問題に対処するために、いくつかの従来型装置が開示されている。
【０００７】
これら従来型装置は、キャンドリング法を使用して卵内の気室の位置を判定し、その結果、卵が上下反転の位置にあるかを検出する。キャンドリング法では、卵の後方から高輝度の光源を使用して卵殻を通して詳細を示し、気室の位置を顕著に示す。当該技法は、使用された本来の光源が蝋燭であったためにこのように呼称されている。
【０００８】
これらの従来型装置のほとんどは、トレイに収容された各卵の両側に位置するように構成された複数の光検出器と複数の光放射器を含む。光線が各光放射器から放射され、対応する光検出器が卵を通る光線の屈折度合いを監視することで気室の位置を検出する。
【０００９】
しかし、このような従来型装置は、上下反転に位置した卵を検出することには成功したが、多くの欠点を有している。多数の光放射器及びそれに対応する光検出器に依存する複雑な設計のために、これらの装置は故障及び／または不正確な検出を行う傾向があり、結果的に処理速度を低下させることがある。例えば、卵と複数の光放射器及び光検出器との間の位置ずれは、不正確な結果をもたらすことがある。さらに、複数の光放射器及び対応する光検出器は、トレイ内の全ての卵が１つの単独ステップで処理されるのではなく、ライン毎に処理されるように配置されることが多く、このことが検出の迅速性を低下させている。
【００１０】
したがって、上下反転した卵を正確、且つ迅速に検出することが可能な装置及び方法が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本開示は、上記制限の少なくともいくつかを克服または軽減する上下反転した卵を検出するための装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本開示の装置及び方法は、卵に存在する気室の、卵の他の成分よりも低い熱慣性を利用することによって、正確性及び迅速性の制限に対処している。
【００１３】
提案されている装置及び方法は、卵のバッチを調整された熱流束に曝露するように構成されており、卵の気室内の温度のみが実質的に上昇し、卵の他の部分の内部温度は実質的に変化しないようにする。そのような調整された熱流束は、卵を曝露する赤外線コーティング（ＩＲＣ）ランプを備えた加熱モジュールによって生成される短波赤外線を介して伝達され得る。
【００１４】
さらに、熱画像処理を通じて装置及び方法は、卵のどの部分（例えば、上部または底部）で実質的な温度上昇があるかを効率的に検出することを可能にし、その結果、卵が上下反転した位置にあることを検出する。
【００１５】
非限定的な例示的な実施例は、上下反転した卵を検出する装置に関し、装置は卵のバッチを赤外線に曝露し、各卵の気室内にホットゾーンを生成するように構成された赤外線源を備える加熱モジュールを含む。装置は、卵のバッチの熱画像を捕捉するように構成されたサーマルカメラを備えた撮像モジュールをさらに含む。装置はまた、熱画像から各卵の気室内のホットゾーンの存在を検出し、卵のバッチ内の各卵の配向を識別するように構成された分析器モジュールを含む。装置はまた、卵を赤外線源からサーマルカメラへと移動させるためのコンベヤシステムを含むことができる。コンベヤは赤外線源及び／またはサーマルカメラにおいて卵を停止させることができ、あるいは、コンベアは卵の処理速度を最適化するために卵の加熱中及び撮像中に卵を移動させ続けることができる。
【００１６】
別の非限定的な例示的な実施例は、卵のバッチから上下反転した卵を識別する方法を対象とする。当該方法は、例えば短波赤外線ランプなどの放射源で卵のバッチを加熱することを含む。当該方法はまた、放射源を介して各卵の気室内部にホットゾーンを生成することを含む。好ましい実施形態では、卵の他の成分は赤外線ランプによって著しく加熱されない。その後、例えば、卵を放射源から遠ざけることによって、放射源による卵のバッチの加熱は停止することができる。当該方法はまた、卵のバッチの加熱が停止されている間に、例えば、卵が放射線源から遠ざかり、サーマルカメラの上を移動している間に、サーマルカメラで卵のバッチの熱画像を捕捉することを含む。熱画像は、次いで、ホットゾーンの存在を検出するために分析され、上下反転した卵が検出される。
【００１７】
特定の要素または行為の議論を容易に識別するために、参照番号の最も大きな桁は、その要素が最初に紹介された図面番号を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の特定の態様による、トレイに収容された卵のバッチから上下反転した卵を検出するための装置の断面図である。
【図２】本開示の特定の態様による、トレイに収容された卵のバッチから上下反転した卵を検出するための装置の加熱モジュールの断面図である。
【図３】本開示の特定の態様による、トレイに収容された卵のバッチから上下反転した卵を検出する装置の撮像モジュールの断面図である。
【図４】本開示の特定の態様による、トレイに収容された卵のバッチから上下反転した卵を検出する方法のフローチャートである。
【図５】本開示の特定の態様による、撮像モジュール内にある分析器モジュールのハードウェア構成図の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書で議論するすべてのシステム、材料、方法、及び事例は、単なる例示であって、限定することを意図するものではない。
【００２０】
図面では、同様の参照番号は、いくつかの図面を通して同一または対応する部分を示す。さらに、本明細書中で使用される場合、単語「ａ」、「ａｎ」などは、別途記載がない限り、「１つ以上」の意味を含む。図面は他に明記されていないか、または概略的な構造またはフローチャートを示していない限り、一般に縮尺通りではない。
【００２１】
図１は、本開示の特定の態様による、トレイ１１０に収容された卵１００のバッチから上下反転した卵１００ｄを検出するための装置１０００の断面図である。
【００２２】
卵１００のバッチを収容するトレイ１１０は、複数の格子１１２を含み、複数の格子１１２の各格子は、１つの卵１００を保持するように設計されている。各格子１１２は、第１の開口部１１２ａ及び第２の開口部１１２ｂによって位置付けられている。第１の開口部１１２ａは、卵１００の第１の端部１０４ａを上方向に露出させ、第２開口部１１２ｂは、卵１００の第２の端部１０４ｂを下方に露出させる。
【００２３】
各卵１００は、第１の端部１０４ａまたは第２の端部１０４ｂのいずれかに配置され得る気室１０２を含む。気室１０２が第１の端部１０４ａに配置されると、図１の卵１００ｕによって示されるように、卵１００は直立位置にある。気室１０２が第２の端部１０４ｂに配置されると、図１の卵１００ｄによって示されるように、卵１００は上下反転位置にある。
【００２４】
装置１０００は、コンベアシステム１４００と、加熱モジュール１１００と、撮像モジュール１２００と、熱画像処理を行う分析器モジュール１３００とを含む。
【００２５】
コンベヤシステム１４００は、卵１００のバッチを収容するトレイ１１０を、加熱モジュール１１００の上部及び撮像モジュール１２００の上部を通過する搬送経路に沿って搬送する。
【００２６】
加熱モジュール１１００は、気室１０２の検出可能な温度上昇をもたらすように構成されて動作する一方で、卵１００の他の部分、例えば羊膜、卵黄、胚、及び尿嚢の温度上昇は著しく少ないかまたは無視できる。
【００２７】
気室１０２と卵１００の他の部分との間の相当な熱慣性の差によって、このような熱挙動の違いが可能となっている。
【００２８】
加熱モジュール１１００は、一般に各卵１００の気室１０２の中に閉じ込められ、撮像モジュール１２００によって検知可能なホットゾーンを生成するために、卵１００のバッチを時間に正確な速い熱流束で曝露する。このようなホットゾーンを気室１０２内に発生させるために、曝露時間や曝露温度などといった熱流束のパラメータは調整されてもよい。例えば、曝露温度は約６０℃であってよく、曝露時間は１秒〜９秒であってよい。
【００２９】
コンベアシステム１４００は、卵１００のバッチを加熱モジュール１１００から撮像モジュール１２００に置換え、ここで、熱曝露後、卵１００のバッチの熱画像が撮像モジュール１２００の少なくとも１つのサーマルカメラ１２１０によって捕捉される。
【００３０】
撮像モジュール１２００に隣接する電気キャビネット内部に配置された分析器モジュール１３００は、熱画像を分析し、卵１００のバッチ内の上下反転した卵１００ｄを検出するためのソフトウェア指示を受信して実行する。非限定的な実施形態では、１つ以上のカバー１１６０を卵の上に設置することができる。カバー（複数可）１１６０は、加熱ステップの間及び／または撮像ステップの間の熱損失を低減するように構成されることができる。
【００３１】
図２は、本開示の特定の態様による、装置１０００の加熱モジュール１１００の断面図である。
【００３２】
非限定的な実施形態では、加熱モジュール１１００は、１つ以上のランプ１１１０、反射器１１２０、スクリーン１１３０、冷却システム１１４０、及び支持構造１１５０を含む。
【００３３】
ランプ１１１０及び反射器１１２０は、卵１００のバッチに短波赤外線を投射するように構成されている。
【００３４】
ランプ１１１０及び反射器１１２０は、トレイ１１０の長手方向に沿って、またはトレイ１１０の長手方向を横切り延在してもよい。ランプの向き及び数は、トレイのサイズや他の特性、トレイの速度、卵の種類などに依存する。非限定的な実施形態では、一対のランプが移動方向に沿って配向される。
【００３５】
ランプ１１１０は、０．７６μｍ〜２．００μｍの間の波長幅を有する赤外線を放射する赤外線コーティング（ＩＲＣ）ランプであってよく、例えば１秒の最小曝露期間内で最大出力を提供する。例えば、ランプは、１つ以上の市販の１０００Ｗの赤外線ハロゲンランプを含むことができる。
【００３６】
さらに、ランプ１１１０は、トレイ１１０からの曝露距離Ｄ１に配置されて、卵１００のバッチによって受けられる熱流束を調整することができる。曝露距離Ｄ１は、例えば、トレイ１１０の種類、コンベヤシステム１４００上のトレイ１１０の速度、卵の数、ランプの数、卵の大きさ及び／または周囲温度などの異なる要素に応じて調整することができる。例えば、曝露距離Ｄ１は、５００Ｗ〜５０００Ｗの間の公称ランプ電力を有する一対のランプ１１１０の場合、６０ｍｍ〜２００ｍｍまで変化してもよい。
【００３７】
反射器１１２０は、ランプ１１１０の下に配置され廃熱を制限し、短波赤外線を卵１００のバッチに向ける。反射器１１２０は、研磨したアルミニウム合金などの例えば６０℃を超える温度のような高温に耐え得る反射性材料製であってよい。
【００３８】
スクリーン１１３０は、ランプ１１１０と卵１００のバッチとの間に配置することができる。スクリーン１１３０は、ランプ１１１０を卵１００のバッチから落下する可能性がある、例えば羽毛や殻の破片などの残骸から保護する。スクリーン１１３０は、短波赤外線が通過できるように設計されたガラスパネルであってもよく、例えば、スクリーン１１３０は、シリカと石英との混合物から作製されてもよい。
【００３９】
さらに、スクリーン１１３０は、容易に取外して清掃することができるように、支持構造１１５０に脱着可能に固定されてもよい。例えば、スクリーン１１３０は、一対のレール１１３２を通って長手方向に挿入され、また引出されてもよい。一対のレール１１３２は、少なくとも一対のランプ１１１０の上に配置され、加熱モジュール１１００の長さに沿って長手方向に延在できる。
【００４０】
加熱モジュール１１００はまた、スクリーン１１３０が加熱モジュール１１００から取外されたときにランプ１１１０の使用を防止するセキュリティシステムを含むことができる。例えば、セキュリティシステムは、スクリーン１１３０が取外されるとランプ１１１０への電力供給を遮断し、スクリーン１１３０が加熱モジュール１１００に挿入されるとランプ１１１０への電力供給を復帰させる電気スイッチを含むことができる。
【００４１】
冷却システム１１４０は、ランプ１１１０の寿命を延ばすように構成することができる。冷却システム１１４０は、加熱モジュール１１００の下に配置された１つ以上のファン１１４２に依存することができる。ファン１１４２は、ランプ１１１０の上部から加熱モジュール１１００の底部への空気循環を生成するように構成することができる。空気循環の上から下への方向は、熱気が卵１００のバッチ及び／または撮像モジュール１２００に送られて卵１００のバッチの熱画像に摂動を生じるのを避けるために実施される。このような空気循環は、ランプ１１１０と反射器１１２０のいずれをも冷却する。
【００４２】
支持構造１１５０は、ランプ１１１０、反射器１１２０、スクリーン１１３０、及び冷却システム１１４０を支持するハウジングであってもよい。支持構造１１５０は、例えば、６０℃を超える温度などの高温に耐え得る、例えば、ステンレス鋼合金など剛性材料製であってよい。
【００４３】
図３は、本開示の特定の態様による撮像モジュール１２００の断面図である。
【００４４】
撮像モジュール１２００は、カメラハウジング１２３０によって保護された１つ以上のサーマルカメラ１２１０を収容するハウジング１２２０を含む。例えば、サーマルカメラ（複数可）は、３０℃で０．０５℃未満の熱感度を有する６４０×５１２ピクセルのＩＲ分解能を有し、読取誤差が５％の精度であり、１．２５のＦ値と固定焦点を有する市販の赤外線カメラであってよい。
【００４５】
ハウジング１２２０は、卵１００のバッチの熱画像に影響を与え得る熱擾乱を回避するために、外部環境から熱的に隔離されてもよい。ハウジング１２２０の熱遮断は、例えば、気流などの外部熱摂動に対する障壁として作用し、少ない温度漏洩でハウジング１２２０内に概ね均一な温度分布を提供するように構成される。ハウジング１２２０は、絶縁したステンレス鋼合金のような剛性な絶縁材料で作製されてもよい。
【００４６】
カメラハウジング１２３０は、共に固定され筐体を形成する複数のパネル１２３４によって支持され、少なくとも１つのサーマルカメラ１２１０を埃及び／または湿気などの外部要素から保護する保護窓１２３２を含むことができる。保護窓１２３２は、サーマルカメラ（複数可）１２１０のレンズ１２３６の上に配置され、サーマルカメラ１２１０によって捕捉された熱画像の品質を乱さないように構築されている。例えば、保護ウィンドウ１２３２は、ＦＬＵＫＥ（登録商標）のＦｌｕｋｅＣＶシリーズの赤外線ウィンドウから構築され、サーマルカメラ１２３０のレンズ１２３６に対応する寸法を有する。
【００４７】
カメラハウジング１２３０を形成する複数のパネル１２３４は、アルミニウム及び／またはステンレス鋼のような熱伝導性材料から作製されて、カメラ１２１０からの熱摘出を容易にし、熱摂動の拡散を制限することを可能にする。さらに、カメラハウジング１２３０はまた、圧縮空気、水、強制周囲空気、ヒートシンクまたはそれらの組み合わせを使用するカメラ冷却システムを含んでもよい。
【００４８】
カメラハウジング１２３０は、サーマルカメラ１２１０の位置及び視野を調整するために、多軸位置決めシステムに搭載されてもよい。多軸位置決めシステムは、ラックアンドピニオンシステム及び／またはボールアンドグリップシステムに依存してもよい。
【００４９】
サーマルカメラ１２１０は、気室１０２と卵１００の他の部分との間の温度差を検出、すなわち、気室１０２中に生成されたホットゾーンを検出できるように、十分に大きな対象温度範囲及び十分に高い熱感度を有することができる。例えば、サーマルカメラ１２１０は、ＦＬＩＲ（登録商標）のＦＬＩＲ  Ａ３５などのような、０℃〜１００℃の最小温度範囲及び約０．１℃の熱感度を有することができる。
【００５０】
トレイ１１０のサイズ及びトレイ１１０が撮像モジュール１２００の上を通過する速度に応じて、サーマルカメラ（複数可）１２１０は、より多くのカメラが可能ではあるが、ここでは８台までのサーマルカメラを含むことができる。さらに、サーマルカメラ１２１０と卵１００のバッチとの間の曝露距離Ｄ１は、使用されるサーマルカメラの数及び各サーマルカメラの視野に応じて調整されてもよい。
【００５１】
図４は、本開示の特定の態様による上下反転した卵１００ｄを検出するための方法のフローチャートである。ステップＳ１０では、コンベヤシステム１４００が、卵１００のバッチを収容するトレイ１１０を加熱モジュール１１００上に配置する。ステップＳ２０では加熱モジュール１１００が、卵１００のバッチをランプ１１１０によって生成された短波赤外線を介して正確な時間で速い熱流束に曝露する。短波赤外線は、各卵１００の第２の端部１０４ｂに当たり、そこを暖める。卵１００のバッチの曝露は、正確な時間の速い熱流束によって実行され、各卵１００の気室１０２内に全体的に閉じ込められるホットゾーンを生成する。このようなホットゾーンを気室１０２内に発生させるために、曝露時間や曝露温度などといった熱流束のパラメータは調整されてもよい。
【００５２】
所定の曝露時間、ならびに曝露距離Ｄ１、ランプ１１１０の公称電力及び加熱モジュール１１００の上をトレイ１１０が通過する速度、時間当たりの処理される卵の数などの他のパラメータは、卵１００の他の部分の温度を実質的に変化しないように維持しながらサーマルカメラ１２１０によって捕捉された熱画像からの検出のために十分熱いホットゾーンを生成するように調整される。
【００５３】
例えば、少なくとも１対のランプ１１１０が５００Ｗと５０００Ｗとの間、例えば１０００Ｗの公称電力を供給し、卵１００のバッチから６０ｍｍ〜２００ｍｍの曝露距離Ｄ１で配置される場合、曝露時間は１秒〜９秒であってよい。好ましくは、最適エネルギー生成、すなわち、曝露時間を掛けた公称電力は、４００Ｊ〜５０００Ｊの間であってよく、最適温度上昇率、すなわちホットゾーンの温度上昇と曝露時間との間の比は、１℃／秒〜１５℃／秒であってよい。非限定的な実施形態では、システムは、約２３ｃｍ／秒のトレイ速度、約６０ｍｍである距離Ｄ１、一対のランプのうちの１つ当たり１５００Ｗの電力を使用して、卵約３０，０００個／時間のペースで卵を処理することができる。
【００５４】
ステップＳ３０では、コンベアシステム１４００は、卵１００のバッチを収容するトレイ１１０を加熱モジュール１１００の上部から撮像モジュール１２００の上部へ移動させる。
【００５５】
ステップＳ４０では、サーマルカメラ１２１０は、卵１００のバッチの熱画像を捕捉する。捕捉された熱画像は、ステップＳ２０で放出された短波赤外線に曝露された各卵１００の第２の端部１０４ｂ上の温度分布と、トレイ１１０の露出部分とを含む。
【００５６】
好ましい実施形態では、ステップＳ２０及びＳ４０は、コンベヤシステムを停止させることなく、トレイ及び卵が移動している間に実行される。非限定的な実施形態では、トレイが異なる速度で移動している間にＳ２０及びＳ４０が実行されるように、コンベヤシステムを調整してトレイを減速及び／または加速することができる。コンベアシステムは、トレイの位置に応じてトレイの速度を設定するように調整されることもできる。
【００５７】
ステップＳ５０では、上下反転した卵１００ｄは、分析モジュール１３００のプロセッサ１３０２によって実行されるソフトウェア命令を介して、ステップＳ４０で捕捉された熱画像を画像化することによって検出される。
【００５８】
卵１００のバッチ内の上下反転した卵１００ｄの検出は、各卵１００の第２の端部１０４ｂの周りのホットゾーンの有無を判定することによって実行される。
【００５９】
第２の端部１０４ｂの周りのホットゾーンの存在が検出された場合、プロセスは、図１において卵１００ｄによって示されるように、気室１０２が第２の端部１０４ｂの近くに位置し、卵１００が上下反転の位置にあると結論づける。
【００６０】
それとは違って、第２の端部１０４ｂの周囲にホットゾーンが存在しないと検知された場合、プロセスは、気室１０２が第１の端部１０４ａの近くに位置し、第２の端部１０４ｂではないと結論づけ、図１において卵１００ｕによって示されるように、卵１００は直立位置にあると結論づける。
【００６１】
ホットゾーンの有無を検出するソフトウェア命令は、例えば、トレイ１１０の露出した部分または熱雑音などの熱画像内の無関係な部分を除去するためのマスク及び／またはフィルタの使用に依存してもよい。
【００６２】
ソフトウェア命令はまた、例えば、卵１００の全バッチにわたる温度変動などの全体的な統計的測定、及び例えば、それぞれの卵の温度変化などの局所的統計測定に基づくホットゾーンの閾値計算に依存してもよい。
【００６３】
さらに、例えば、強度の差と変動、端部検出、画像セグメンテーション、ノイズ低減、幾何学的変換、画像位置合わせなどの画像処理ツールもまた、気室１０２の存在を検出するため、また温度や気室１０２のサイズなどの卵１００の他の特性を測定するために使用されてよい。
【００６４】
非限定的な好ましい実施形態では、ステップＳ１０〜Ｓ５０は、卵の孵化前に実施される。従来通り鶏が産卵した直後に発育を停止または減速させるために、卵は温度が約１２℃〜２１℃である冷却チャンバに入れられる。卵は、その後、温度が約３５℃〜３８℃のインキュベーションチャンバ内に置かれる。本発明の非限定的な好ましい実施形態による方法は、卵の孵化直前、すなわち加熱モジュール１１００及び撮像モジュール１２００が冷却チャンバとインキュベーションチャンバとの間に配置されて実施される。
【００６５】
図５は、本開示の特定の態様による、装置１０００の制御モジュール１３００のハードウェア構成図の概略図である。
【００６６】
図５に示すように、本開示によるシステム、オペレーション、及びプロセスは、プロセッサ１３０２または少なくとも１つのアプリケーション特定プロセッサ（ＡＳＰ）を使用して実施することができる。プロセッサ１３０２は、本開示のシステム、オペレーション、及びプロセスを実行及び／または制御するために、プロセッサ１３０２を制御するように構成されたメモリ１３０４（例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、スタティックメモリ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、及びそれらの等価物）などのコンピュータ可読記憶媒体を利用してもよい。さらに、メモリ１３０４は、サーマルカメラ１２１０によって撮影された卵１００のバッチの熱画像を保存するために使用されてもよい。他の記憶媒体は、ハードディスクドライブ１３０８または光ディスクドライブ１３１０を制御することができるディスクコントローラ１３０６などのコントローラを介して制御することができる。
【００６７】
プロセッサ１３０２、またはその態様は、別の実施形態では、この開示を増強または完全に実施するための論理デバイスを含むか、または排他的に含むことができる。このような論理デバイスは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ジェネリックアレイオブロジック（ＧＡＬ）、及びそれらの等価物を含むが、これらに限定されない。プロセッサ１３０２は、別個の装置であってもよいし、単一の処理機構であってもよい。さらに、本開示は、マルチコアプロセッサの並列処理能力の形態に有益であり得る。別の態様では、本開示による処理の結果は、表示コントローラ１３１２を介して、制御モジュール１３００の周辺機器または制御モジュール１３００の一部であり得るモニタ１３１４に表示され得る。モニタ１３１４は、図１に示すように、サーマルカメラ１２１０によって撮影された卵１００のバッチの熱画像を表示するために使用されてよい。さらに、モニタ１３１４は、コマンド／指示インターフェースに対するタッチセンシティブインタフェースを備えることができる。ディスプレイコントローラ１３１２はまた、計算効率を向上させるための少なくとも１つのグラフィック処理ユニットを含むことができる。さらに、制御モジュール１３００は、センサ１３１８からセンサデータを入力し、アクチュエータ１３２２に指示を出力するために設けられたＩ／Ｏ（入力／出力）インターフェース１３１６を含むことができる。センサ１３１８及びアクチュエータは、サーマルカメラ１２１０などの本開示にて記載されているセンサ及びアクチュエータのいずれかを例示するものである。
【００６８】
さらに、他の入力デバイスは、周辺機器として、または制御モジュール１３００の一部としてＩ／Ｏインターフェース１３１６に接続されてもよい。例えば、キーボードまたはマウス１３２０のようなポインティングデバイスは、本開示の様々なプロセス及びアルゴリズムのパラメータを制御することができ、Ｉ／Ｏインターフェース１３１６に接続されて、追加の機能及び構成オプションを提供し、またはディスプレイ特性を制御する。本開示に記載の自動装置の要素のいずれかにおいて具体化できるアクチュエータ１３２２も、Ｉ／Ｏインターフェース１３１６に接続され得る。上記のハードウェア構成要素は、制御可能パラメータを含むデータの送信または受信のためのネットワークインタフェース１３２６を介してネットワーク１３２４に結合されてもよい。中央ＢＵＳ１３２８は、上記ハードウェア構成要素を共に接続し、それらの間のデジタル通信の少なくとも１つの経路を提供するために設けられてもよい。
【００６９】
上記の議論は、本開示の目的の単なる例示的実施形態を開示し、説明している。当業者によって理解されるように、本開示の目的は、その精神または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化され得る。したがって、本開示は例示であることが意図されているが、本開示の目的及び特許請求の範囲を限定するものではない。
【００７０】
上記教示の見地から、本発明に対する多くの修正及び変更が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内において、本発明は本明細書に具体的に記載されたものとは別の方法で実施され得ることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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