СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЯИЦ
EGG TESTING METHOD AND SYSTEM

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
Предлагаемое изобретение в некоторых аспектах его осуществления относится к проверке яиц, а конкретно, но не исключительно - к способу и системе для проверки яиц, в частности, яиц, производимых в птицеводческих хозяйствах.
В товарном птицеводстве, в частности, в хозяйствах, специализирующихся на разведении кур, хорошо известно и является укоренившейся практикой сортировка получаемых яиц на основе наблюдаемых свойств. Одна из применяемых для этого технологий состоит в проверке путем облучения (известно также как просвечивание, миражирование, или овоскопирование), при котором, как явствует из названия, для проверки яйца используют свет, в частности, от свечи. Как известно тем, кто знаком с товарными яйцами, хотя скорлупа яиц и кажется непрозрачной в большинстве условий освещения, все же в действительности она до некоторой степени прозрачна, и если на яйцо направить прямой свет, то можно увидеть содержимое яйца.
В течение многих лет овоскопирование проводили вручную. И только многие годы спустя были разработаны устройства, использующие прозрачность яйца для проведения различия между оплодотворенным и неоплодотворенным яйцами в автоматическом режиме. Эти устройства содержат источник светового излучения, выполненный с возможностью излучать световой луч в направлении проверяемого яйца, приемник света, выполненный с возможностью принимать свет, прошедший сквозь яйцо, и средство для обработки данных, относящихся к свету, принятому приемником, с целью определения состояния яйца. По уровню поглощения светового луча, проходящего сквозь яйцо, или по степени прозрачности яйца упомянутое средство для обработки данных может провести различие между оплодотворенными яйцами, то есть яйцами, содержащими зародыш, и неоплодотворенными яйцами, в том числе столовыми яйцами и тухлыми яйцами. Некоторые устройства обеспечивают также возможность отличать жизнеспособные оплодотворенные яйца и нежизнеспособные оплодотворенные яйца, содержащие мертвый зародыш.
Известные устройства для проверки яиц содержат доставочный транспортер для транспортировки яиц, уложенных на горизонтальные инкубационные лотки, источники светового излучения и приемники света, расположенные на другой стороне доставочного транспортера. Для получения достоверных результатов измерения прозрачности источники светового излучения и приемники света обычно располагают друг напротив друга в одной вертикальной плоскости.
В патенте США №6373560 раскрыто устройство для овоскопирования. Это устройство содержит инкубационный лоток с отверстием, транспортировочное средство с источником светового потока, нацеленного в направлении упомянутого отверстия в инкубационном лотке, детектирующее средство, расположенное на одной линии с упомянутым источником светового потока и предназначенное для приема светового потока, прошедшего через отверстие, и автоматическое анализирующее средство, соединенное с упомянутым детектирующим средством. Детектирующее средство и транспортировочное средство расположены в практически вертикальной плоскости, одно ниже отверстия, другое выше отверстия. Кроме того, это устройство содержит также защитный экран для защиты транспортировочного средства или детектирующего средства от загрязнений, которые могут присутствовать на яйцах или на инкубационном лотке.
В патенте США №5898488 раскрыты лотки для яиц, наполняемые овоскопированными яйцами, при этом из лотков удалены столовые яйца и заменены оплодотворенными яйцами с целью создания в лотке полного комплекта оплодотворенных яиц.
В патенте США №5745228 раскрыто устройство для различения жизнеспособных оплодотворенных яиц и неоплодотворенных товарных яиц. Это устройство содержит яйцедержатель, светоизмерительную систему, имеющую источник светового излучения, расположенный по одну сторону от яйцедержателя, и приемник света, расположенный по другую сторону от яйцедержателя, противоположную источнику светового излучения, а также переключающую схему для циклического изменения интенсивности источника светового излучения с частотой выше 100 циклов в секунду.
В опубликованной заявке на патент США №20100141933 раскрыто устройство для автоматического овоскопирования, позволяющее различать оплодотворенные и неоплодотворенные яйца. Это устройство содержит средство для испускания светового луча в направлении яйца, подлежащего проверке, средство для приема светового луча, прошедшего сквозь яйцо, и средство для обработки данных, относящихся к принятому свету, с целью определения оплодотворенного или неоплодотворенного состояния яйца. Средство для испускания светового луча имеет для каждого яйца по меньшей мере один когерентный лазерный источник, обеспечивающий когерентный лазерный луч в направлении яйца.
В опубликованной заявке на патент США №20070024843 раскрыт способ просвечивания яиц. Яйцо освещают светом от источника светового излучения, а свет, прошедший сквозь яйцо, принимается светочувствительным элементом. Для определения того, изменился ли оптический путь между источником светового излучения и светочувствительным элементом, генерируется соответствующий принятому свету выходной сигнал, который анализируется.
В патенте США №6535277 раскрыт способ неинвазивного определения состояния яйца. Яйцо освещают светом от источника светового излучения, принимая свет, прошедший сквозь яйцо, с помощью светочувствительного элемента, который расположен рядом с яйцом. На ряде длин волн в видимом и инфракрасном диапазонах определяют интенсивность принятого светового излучения и генерируют спектр, представляющий интенсивность светового излучения на выбранных длинах волн. Этот сгенерированный спектр сравнивают со спектром, соответствующим известному состоянию яйца.
В патенте Великобритании GB 2166333 раскрыто устройство для просвечивания яиц. Это устройство содержит светоизмерительные системы, каждая из которых содержит источник светового излучения и светочувствительный элемент. Эти светоизмерительные системы расположены таким образом, что яйца ограждены друг от друга.
Кроме того, в уровень техники входят такие публикации, как патенты США №№4914672, 5745228, 6860225, 7333187, 7611277 и 7965385, опубликованные заявки на патенты США №№2005/0206876, 2006/0082759, 2007/0024843, 2007/0024844, 2008/0149033, 2009/0091742, 2009/0091743, 2011/0141455 и опубликованные международные заявки WO/2003/096028, WO/2002/086495, WO/2003/096028 и WO/2009/044243.
Краткое описание предлагаемого изобретения
В данной отрасли техники существует потребность в новом подходе к текущему контролю процесса инкубации яиц, обеспечивающему раннее диагностирование жизнеспособности яйца / зародыша, и, соответственно, обеспечивающему оптимизацию условий окружающей среды для инкубационного процесса и для производительности.
Предлагаемым изобретением предусмотрено создание новых способа и системы, пригодных для использования при проверке яиц и обеспечивающих возможность текущего контроля инкубационного процесса. Предлагаемым изобретением предусмотрен анализ результатов измерений, характеризующих непрерывно или периодически принимаемую реакцию на облучение (после сквозного просвечивания или после отражения) от одной или большего числа областей, представляющих интерес (далее могут называться также интересующими областями), каждая из которых содержит одно или большее число яиц, и определение динамики вариаций реакции на облучение в течение других последующих  интервалов периода инкубации. Анализ такого  стереотипа определенных оптических данных обеспечивает возможность последовательной оценки таких событий, как наличие в яйце живого зародыша и дальнейшие стадии развития и созревания развивающегося зародыша.
Согласно первому широкому аспекту осуществления предлагаемого изобретения предусмотрено создание способа проверки яйца, при этом предлагаемый способ содержит следующие операции: текущий контроль реакции на облучение, принимаемой от яйца в течение периода инкубации, при этом упомянутый текущий контроль предусматривает анализ результатов измерений, характеризующих реакцию на облучение, принимаемую от яйца, которую определяют в течение разных  интервалов периода инкубации, определение динамики изменений интенсивности упомянутой реакции на облучение в течение разных  интервалов и определение в разных  интервалах наличия в этом яйце живого зародыша, стадий развития и возраста развивающегося зародыша.
Текущий контроль может включать прием данных, характеризующих реакцию на облучение, принятую от яйца при нахождении яйца в инкубаторе (онлайновый режим), или от устройства хранения данных, в которое такие данные были предварительно введены (автономный режим). Принятые данные могут включать совокупность блоков данных, каждый из которых соответствует измеренной реакции на облучение, принятой от разных яиц в разных местах инкубатора, благодаря чему обеспечена возможность получения карты (распределения) динамики в вариациях интенсивности реакции на облучение в течение разных  интервалов внутри инкубатора. Картированные данные могут быть проанализированы для получения информации о микроклиматических условиях внутри инкубатора, что позволяет скорректировать эти условия. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого способа динамика интенсивности вариаций реакции на облучение в течение разных  интервалов характеризуется по меньшей мере чем-то одним из следующего: изменением частоты вариаций интенсивности в разных  интервалах, появлением и исчезновением определенной частоты вариаций интенсивности и изменением амплитуды интенсивности, испытывающей вариации на определенной частоте.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, анализ результатов измерений предполагает: анализ первых результатов измерений, характеризующих реакцию на облучение, подвергавшуюся текущему контролю в течение начального  интервала периода инкубации длительностью до семи дней, и после определения заранее выбранного первого стереотипа вариаций интенсивности реакции на облучение, характеризующей наличие в яйце живого зародыша, генерирование характеризующих это данных, обеспечивающее возможность упомянутого текущего контроля для последовательных  интервалов периода инкубации. В этой связи должно быть понятно, что иногда, после определения отсутствия заранее выбранного первого стереотипа в течение первоначального  интервала для конкретного яйца соответствующие данные могут быть сгенерированы для остановки текущего контроля этого конкретного яйца.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, анализ результатов измерений дополнительно предполагает анализ вторых результатов измерений, характеризующих реакцию на облучение, подвергаемую текущему контролю в течение упомянутых последующих  интервалов для определения заранее выбранной динамики вариаций интенсивности реакции на облучение, чтобы тем самым обеспечить возможность избирательно остановить текущий контроль после некоторого первого  окна упомянутого последующего  интервала либо продолжить текущий контроль в течение некоторого второго  окна упомянутого последующего  интервала. Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, упомянутое первое  окно последующего  интервала может быть выбрано для определения того, является ли упомянутая вариация интенсивности реакции на облучение характеризующей поддержание зародыша в этом яйце в живом состоянии, чтобы тем самым обеспечить возможность текущего контроля в течение второго  окна, чтобы осуществлять текущий контроль развития зародыша на основе определения заранее выбранной динамики  вариации интенсивности реакции на облучение.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, заранее выбранный первый стереотип вариации интенсивности реакции на облучение в упомянутых первых результатах измерений содержит частоту вариации в диапазоне от 0,1 Гц до 1 Гц. Заранее выбранный первый стереотип вариации интенсивности реакции на облучение, имеющий периодические вариации на частоте, равной или меньшей 1 Гц (например, 0,5 Гц), может указывать на наличие в яйце живого зародыша. Первый стереотип может быть определен на пятый день периода инкубации. Реакция на облучение, принимаемая в течение первоначального  интервала, может указывать на наличие дыхания.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, реакция на облучение, полученная в течение последующего  интервала, содержит вариацию интенсивности реакции на облучение с частотами в диапазоне от 2 Гц до 4 Гц. Динамика вариации интенсивности может быть такой, что первый стереотип появляется, усиливается (лучше выражена периодичность), а затем исчезает, будучи замаскированным вторым стереотипом с частотой вариации интенсивности от 2 Гц до 4 Гц. Затем второй стереотип, пока поддерживается частотный диапазон от 2 Гц до 4 Гц, начинает характеризоваться увеличением амплитуды сигнала. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения анализ вторых результатов измерений включает определение изменения частоты вариации интенсивности в течение первого  окна последующего  интервала в сравнении с таковым первоначального  интервала и определение изменения по меньшей мере амплитуды реакции на облучение в течение второго  окна в сравнении с таковым первого  окна последующего  интервала. Анализ вторых результатов измерений может также включать определение изменения периодичности вариации интенсивности в пределах заранее выбранного частотного диапазона в течение последующего  интервала в сравнении с таковым первоначального  интервала. Анализ вторых результатов измерений может дополнительно включать определение изменения периодичности вариации интенсивности в течение первого  окна последующего  интервала в сравнении с таковым первоначального  интервала. Анализ вторых результатов измерений может включать определение непрерывного возрастания амплитуды вариации интенсивности с частотами в диапазоне от 2 Гц до 4 Гц на одиннадцатый день периода инкубации.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, упомянутый заранее выбранный первый стереотип может указывать на наличие зародыша в яйце в возрасте от приблизительно 6 дней до приблизительно 11 дней.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, процедура текущего контроля реакции на облучение, принимаемой от яйца, может включать подоперацию облучения яйца электромагнитным излучением в заранее выбранном спектральном диапазоне с определением реакции на облучение, порожденной излучением, отраженным от содержимого яйца, и генерирование результатов измерений, характеризующих принятую реакцию на облучение.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, описанная выше процедура текущего контроля может выполняться одновременно по меньшей мере для двух яиц, находящихся на разных лотках инкубатора. Следует заметить, что облучение и определение реакции на него могут выполняться бесконтактно (то есть, источник света и светочувствительный элемент находятся на расстоянии от яйца) и могут выполняться в любом из двух режимов определения излучения - в режиме пропускания или в режиме отражения, или же в обоих этих режимах (путем надлежащего приспособления источника света и светочувствительного элемента и связанной с ними светонаправляющей оптики, задающей ориентацию просвечивания и определения каналов относительно яйца). Облучение может выполняться в импульсном режиме, например, при длительности импульсов меньше 30 микросекунд. Излучение может быть монохромным, может содержать две или больше длин волн в инфракрасном спектре, может находиться в диапазоне длин волн от приблизительно 600 нм до приблизительно 1550 нм.
Просвечивание яйца и определение реакции на облучение (то есть, измерение) выполняют либо в непрерывном режиме, либо периодически. Например, выполняют измерение или измерения каждый час с длительностью измерений 1 минута. Для этого измерительный блок (оптический блок) и (или) система текущего контроля оснащена контроллером для обработки  стереотипа сеансов измерений.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, процедура анализа результатов измерений может дополнительно включать подоперацию определения, на основе вариаций интенсивности, неправильного положения зародыша в яйце. Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, процедура анализа результатов измерений может дополнительно включать подоперацию определения, на основе вариаций интенсивности, неправильного формирования зародыша в яйце.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, процедура анализа результатов измерений может дополнительно включать подоперацию прогнозирования времени вылупливания птенца из яйца на основе появления и исчезновения вариаций интенсивности.
Предлагаемый способ может дополнительно включать операцию генерирования данных для регулирования, в зависимости от спрогнозированного времени вылупливания птенца, по меньшей мере одного микроклиматического параметра в инкубаторе, в котором содержится яйцо.
Согласно еще одному широкому аспекту осуществления предлагаемого изобретения предусмотрено создание системы текущего контроля для использования при проверке яйца, при этом предлагаемая система содержит следующие компоненты: служебная программа ввода данных, выполненная с возможностью приема результатов измерений, характеризующих реакцию на облучение, принятую от яйца в течение периода инкубации, и управляющее устройство, выполненное с возможностью анализировать результаты измерений, при этом данный анализ включает определение динамики вариаций интенсивности упомянутой реакции на облучение в течение разных  интервалов периода инкубации и определение в течение разных  интервалов наличия в этом яйце живого зародыша, стадий его развития и возраста развивающегося зародыша.
Предлагаемая система может дополнительно содержать оптический блок, выполненный с возможностью облучать область, представляющую интерес, электромагнитным излучением в заранее выбранном спектральном диапазоне, принимать реакцию на облучение от содержимого яйца, когда оно находится в упомянутой области, представляющей интерес, и генерировать результаты измерений, характеризующие принятую реакцию на облучение. Упомянутый оптический блок может содержать источник светового излучения и светочувствительный элемент, которые находятся на расстоянии от упомянутой области, представляющей интерес, при этом оптический блок может быть выполнен с возможностью работать в любом из режимов приема реакции на облучение: в режиме пропускания или в режиме отражения, или же в обоих этих режимах. Упомянутые источник светового излучения и светочувствительный элемент могут быть установлены на материнской плате. Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, оптический блок выполнен с возможностью приема реакции на облучение от более, чем одной области, представляющей интерес, внутри инкубатора.
Предлагаемая система может дополнительно содержать контроллер (управляющее устройство), выполненный с возможностью управления упомянутым оптическим блоком для обеспечения импульсного режима просвечивания. Согласно еще одному широкому аспекту осуществления предлагаемого изобретения предусмотрено создание системы инкубации, содержащей следующие компоненты: корпус для размещения яиц, нагреватель для нагревания внутреннего пространства упомянутого корпуса, по меньшей мере один лоток внутри корпуса для удержания яиц и систему, которая описана выше, в которой оптический блок помещен внутрь корпуса в одном из следующих вариантов расположения: над лотком, под лотком, или внутри лотка.
Следует заметить, что все используемые в настоящей заявке технические и (или) научные термины имеют то же самое значение, которое известно специалистам в области техники, к которой относится предлагаемое изобретение, если иное не оговорено особо. Хотя на практике или при испытаниях вариантов осуществления предлагаемого изобретения могут быть использованы процедуры и материалы, подобные или эквивалентные тем, которые здесь описываются, ниже описываются иллюстративные способы и (или) материалы. В случае конфликта отдается предпочтение описанию изобретения, в том числе данным в нем определениям. Кроме того, материалы, процедуры и примеры являются только иллюстративными и не являются ограничивающими.
Осуществление способа и (или) системы вариантов предлагаемого изобретения может предполагать выполнение или завершение задач вручную, автоматически, или в комбинированном режиме. Кроме того, согласно фактическому оснащению и оборудованию для осуществления вариантов предлагаемого способа и (или) предлагаемой системы, некоторое количество задач могли бы быть выполнены с помощью аппаратных средств, с помощью программных средств, с помощью программно-аппаратных средств, или же с помощью комбинации этих средств.
Например, аппаратные средства для выполнения избранных задач согласно вариантам осуществления предлагаемого изобретения могут быть реализованы в виде чипа или схемы. Что касается программных средств, то избранные задачи согласно вариантам осуществления предлагаемого изобретения могут быть представлены в виде набора команд, выполняемых компьютером с помощью любой подходящей операционной системы. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления предлагаемого изобретения, одна или большее число задач согласно иллюстративным вариантам осуществления описываемых здесь способа и (или) системы выполняются с помощью процессора обработки данных, такого как компьютерная платформа для выполнения набора команд. Факультативно упомянутый процессор обработки данных может содержать энергонезависимое запоминающее устройство для хранения команд и (или) данных, в качестве которого может быть использован, например, магнитный жесткий диск и (или) съемный носитель информации для хранения команд и (или) данных. Факультативно может быть обеспечено также сетевое подключение. Факультативно может быть обеспечено также наличие устройства визуального отображения информации и (или) пользовательское устройство ввода, такое как клавиатура или мышь.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
Для лучшего понимания раскрываемого здесь предмета предлагаемого изобретения и объяснения, как оно может быть осуществлено на практике, далее на примерах, которыми не ограничивается объем предлагаемого изобретения, будут описаны варианты его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. В отношении прилагаемых чертежей следует заметить, что иллюстрируемые ими конкретные варианты осуществления предлагаемого изобретения рассматриваются как примеры и служат целям иллюстрирования вариантов осуществления предлагаемого изобретения. Описание в сочетании с чертежами позволяет объяснить специалистам, как рассматриваемые варианты осуществления предлагаемого изобретения могут быть осуществлены практически.
На фиг. 1А изображена функциональная схема системы текущего контроля согласно предлагаемому изобретению, предназначенной для использования при проверке яиц и обеспечивающей оптимизацию работы инкубатора.
На фиг. 1В изображена логическая схема способа текущего контроля состояния яиц / зародыша согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 1С изображена логическая схема одного из примеров реализации способа проверки яиц согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 2 схематично изображена система для проверки яйца согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 3 схематично изображена система для проверки яйца согласно таким вариантам осуществления предлагаемого изобретения, в которых система содержит более одной пары чувствительных к излучению элементов.
На фиг. 4 изображено относительное расположение источника света, светочувствительного элемента и яйца, соответствующее некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 5 изображена упрощенная функциональная схема системы в таких вариантах осуществления предлагаемого изобретения, в которых система выполнена с возможностью определять индивидуально состояние некоторого количества яиц.
На фиг. 6 изображена упрощенная функциональная схема устройства для переноса яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 7 в изометрии схематично изображен фрагмент устройства для переноса яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 8 схематично изображена система для перемещения яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 9А схематично изображена система для инкубации согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, вид сбоку.
На фиг. 9В схематично изображена система для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, вид сверху.
На фиг. 10 схематично изображена система для инкубации согласно другим вариантам осуществления предлагаемого изобретения, вид сбоку.
На фиг. 11А, фиг. 11В, фиг. 11С, фиг. 11D, фиг. 11Е, фиг. 11F, фиг. 11G и фиг. 11Н изображены графики изменения напряжения во времени (в секундах) для яйца сельскохозяйственной птицы, подвергающегося текущему контролю в инкубационном лотке; графики получены в результате экспериментов, выполненных с помощью системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 12А, фиг. 12В, фиг. 12С и фиг. 12D изображены графики, характеризующие другие результаты экспериментов, выполненных с помощью системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 13А и фиг. 13В изображены графики, характеризующие другие результаты экспериментов, выполненных с помощью системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 14А, фиг. 14В и фиг. 14С изображены графики, характеризующие сигналы от яйца с живым зародышем и полученные в результате эксперимента, выполненного с использованием системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 15 изображены графики, характеризующие сигнал от пустого яйца и полученные в результате эксперимента, выполненного с использованием системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 16 изображены графики, характеризующие сигнал от яйца, в котором имеет место неправильное положение зародыша (клюв над правым крылом) и который получен в результате эксперимента, выполненного с использованием системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения.
Подробное описание предлагаемого изобретения
Предлагаемое изобретение в целом относится к проверке яиц, а более конкретно - к способу и системе для проверки яиц, в частности (но не только), куриных яиц в ходе периода инкубации.
Прежде чем будет подробно объяснен хотя бы один вариант осуществления предлагаемого изобретения, следует уяснить, что предлагаемое изобретение не обязательно ограничено в его применении к конструкции и расположению компонентов и (или) к способам, раскрываемым в последующем описании и (или) проиллюстрированным на чертежах и (или) в разделе «Примеры». Возможны другие варианты осуществления предлагаемого изобретения или способы его применения на практике.
Объяснение принципов, на которых построено предлагаемое изобретение, начинается с прилагаемых чертежей фиг. 1А and фиг. 1В, на которых эти принципы схематично проиллюстрированы. На фиг. 1А изображена функциональная схема системы текущего контроля 1, которая выполнена с возможностью использования ее при проверке одного или большего числа яиц. На фиг. 1В проиллюстрирован способ проверки состояния яиц, осуществляемый с использованием упомянутой системы текущего контроля 1.
Должно быть понятно, что операции, описываемые ниже, могут выполняться одновременно в разных комбинациях или последовательно в разном порядке, если иное не оговорено особо. Это надо понимать так, что порядок, обозначенный на функциональных схемах, не следует считать ограничивающим. Например, две или большее число операций, о которых будет сказано в последующем описании, или которые будут показаны на функциональных схемах в определенном порядке, могут быть выполнены в другом порядке (например, в обратном порядке), или же практически одновременно. Кроме того, некоторые описываемые ниже операции являются факультативными и могут не выполняться.
Представляется предпочтительным, чтобы яйцо, подлежащее проверке, было яйцом сельскохозяйственной птицы, например (но не исключительно), куриным яйцом, индюшачьим яйцом, перепелиным яйцом, утиным яйцом, гусиным яйцом, страусиным яйцом, или яйцом охотничье-промысловой птицы (например, фазаньим яйцом, куропаточьим яйцом и т.д.). Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения предпочтительным является куриное яйцо. Не обязательно, но предпочтительно, если яйцо является товарным, полученным от родительского поголовья (называется также маточным поголовьем). Товарными называют яйца, полученные от товарных сельскохозяйственных птиц или кур, которые выращены и использованы для мяса. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения яйцо - одно из тех, которые использованы для получения родительского поголовья. Яйцо может быть произведено, например, поголовьем родительским во втором поколении, в третьем поколении, в четвертом поколении и т.д.
Система 1 текущего контроля согласно предлагаемому изобретению выполнена в виде компьютерной системы, которая помимо прочего содержит такие вспомогательные программные и аппаратные средства, как входное устройство 1А, которое может быть связано с надлежащими коммуникационными портами для приема данных от средств передачи сигнала по проводам или беспроводным путем (например, через коммуникационную сеть), запоминающее устройство 1В и управляющее устройство (процессор обработки данных) 1С. Упомянутый процессор 1С в соответствии с целями предлагаемого изобретения выполнен с возможностью обработки результатов измерений, принятых через входное устройство 1А, и генерирования данных о состоянии яйца / зародыша, как будет более подробно описано далее.
Система 1 текущего контроля может быть выполнена с возможностью принимать результаты измерений непосредственно от измерительного устройства 2, которое обычно представляет собой оптическое устройство и, таким образом, обеспечивает возможность анализа измеряемых параметров в режиме реального времени. В качестве альтернативы или в дополнение, система 1 текущего контроля может быть выполнена с возможностью принимать результаты измерений от запоминающего устройства 4, в котором эти данные предварительно хранились в процессе проведения измерений, и, таким образом, обеспечивает возможность анализа измеряемых параметров в автономном режиме. Как можно видеть на фиг. 1, оптическое измерительное устройство 2 может быть размещено внутри инкубатора 6. Это оптическое измерительное устройство 2 содержит блок источника светового излучения 2А и детекторный блок 2В. Следует заметить, что блок источника светового излучения и детекторный блок внутри инкубатора могут быть представлены соответственно подходящими светоизлучающим и световоспринимающим портами, а собственно источник светового излучения и светочувствительный элемент могут быть установлены за пределами инкубатора и соединены с соответствующими портами оптическими волноводными средствами. Следует заметить также, что система 1 текущего контроля может быть выполнена как одно целое с детекторным блоком.
Упомянутое управляющее устройство (процессор обработки данных) 1С содержит модуль идентификации (программно реализованный), выполненный с возможностью принимать и анализировать результаты измерений. Результаты измерений характеризуют реакцию области, представляющей интерес, в которой расположено одно или большее число яиц, на просвечивающее облучение, параметры которого заранее выбраны. В этой связи должно быть понято следующее. Оптическое измерительное устройство (его блок источника светоизлучения) содержит надлежащие оптические компоненты, направляющие и фокусирующие световое излучение для просвечивания содержимого яйца и приема его реакции на облучение, то есть, на свет, прошедший через содержимое яйца и (или) отраженный от содержимого яйца. Иначе говоря, оптическое измерительное устройство в части его каналов испускания и восприятия светового излучения может быть выполнено с возможностью работы в любом из следующих режимов: в режиме сквозного просвечивания или в режиме отражения светового излучения, или же в обоих этих режимах. Кроме того, это оптическое измерительное устройство может быть выполнено с возможностью выполнять одновременно или последовательно испускание / восприятие светового излучения от более чем одного места (составляющих интересующую область) внутри инкубатора. Оптическое измерительное устройство может быть выполнено с возможностью работать, например, в режиме сканирования, или же оно может содержать несколько каналов испускания и восприятия светового излучения. Оптическое измерительное устройство может быть связано с контроллером (то есть, оно может быть с контроллером соединено, либо содержать его в своем составе), который выполнен с возможностью обрабатывать  стереотип (последовательность) сеансов проведения измерений по каждому месту (яйцу). Такой измерительный контроллер может составлять часть системы текущего контроля при осуществлении текущего контроля в режиме реального времени.
Таким образом, результаты измерений в общем случае могут содержать n блоков данных, содержащих информацию об n областях, представляющих интерес, где n больше или равно единице, при этом каждая из областей, представляющих интерес, может содержать m яиц, при этом m больше или равно n. В общем случае результаты измерений могут быть организованы в виде один блок данных на яйцо, или в виде один блок данных на интересующую область, которая содержит одно или большее число яиц. Что касается одновременного или последовательного текущего контроля более одного яйца / более одной интересующей области, то данные, вводимые в управляющее устройство, включают данные о местоположении в соответствии с блоками данных, полученных как результаты измерений.
Управляющее устройство 1С факультативно может содержать средство картографирования 1Е, выполненное с возможностью принимать данные  стереотипа и данные о местоположении из блоков данных, полученных как результаты измерений и генерировать картографические данные, соответствующие различным временам измерения и местоположению каждого измерения. Затем упомянутые картографические данные могут быть использованы для оценки распределения влияния микроклиматических условий внутри инкубатора на развитие зародыша и для генерирования команд на изменение микроклиматических условий внутри инкубатора, когда в том возникает необходимость. Для этого упомянутое средство картографирования 1Е выполнено с возможностью связываться с модулем 1F управления микроклиматом путем отправки на него команд на изменение микроклиматических условий внутри инкубатора, а модуль 1F управления микроклиматом выполнен с возможностью передавать эти команды устройству 2D управления микроклиматом, которое расположено внутри инкубатора и выполнено с возможностью производить изменения микроклиматических условий.
Затем средство идентификации 1D выполняет графическое отображение и представление данных о состоянии яйца или зародыша на основе анализа, выполняемого в отношении результатов измерений, полученных в течение разных  интервалов периода инкубации, как будет описано далее. Для этого система или управляющее устройство может быть снабжено устройством визуального отображения (не показано) для представления результатов анализа и данных, касающихся состояния яйца или зародыша, например, указывая на то, что яйцо, находящееся в некоторой области, представляющей интерес, является пустым, или что зародыш в конкретном яйце является живым.
На фиг. 1В более подробно изображена последовательность операций, выполняемых упомянутым средством идентификации 1D и средством картографирования 1Е управляющего устройства 1С. Средство идентификации 1D принимает результаты измерений, полученных от n областей, представляющих интерес, в отношении m яиц, вместе с соответствующим временем (стадия инкубации) и данными о местонахождении для каждого измерения, то есть, для каждого яйца в каждой области, представляющей интерес. Таким образом, результаты измерений включают один или большее число блоков данных, каждый из которых содержит результат измерений (реакция на облучение), время и местонахождение. Каждый блок данных подвергается анализу.
Этот анализ включает определение разных  интервалов, в течение которых воспринимается реакция на облучение, а также определение и оценка динамики вариации реакции на облучение. Упомянутая динамика вариации реакции на облучение включает по меньшей мере что-то одно из следующего: изменение частоты вариаций интенсивности в течение разных  интервалов, появление и исчезновение определенных частот вариации интенсивности и изменение амплитуды вариации интенсивности на определенной частоте.
Например, анализ результатов измерений может включать анализ первых результатов измерений, которые характеризуют реакцию на облучение, подвергающуюся текущему контролю в течение начального  интервала периода инкубации длительностью до семи дней. После определения некоторого первого заранее выбранного  стереотипа вариации интенсивности, характеризующего наличие в яйце живого зародыша, средство идентификации может генерировать соответствующие данные, обеспечивающие возможность осуществлять текущий контроль в течение последовательных  интервалов периода инкубации. Например, процедура текущего контроля может выполняться периодически, например, в течение одноминутного  окна последующего  интервала каждого часа.
Авторы предлагаемого изобретения установили, что на ранних стадиях, например, около пятого дня, упомянутый первый заранее выбранный  стереотип вариации интенсивности может быть охарактеризован частотой вариации в диапазоне от 0,1 Гц до 1 Гц, что может указывать на наличие в яйце движений, характерных для дыхания. Затем для определения заранее выбранной динамики вариации интенсивности выполняется анализ вторых результатов измерений, указывающих на реакцию на облучение, подвергаемую текущему контролю в течение последующего  интервала. На основе определенной динамики текущий контроль может быть произвольно прекращен после некоторого первого  окна последующего  интервала либо продолжен на протяжении некоторого второго  окна последующего  интервала. Если зародыш был определен как живой, то анализ может быть выполнен по данным в упомянутых первом и втором  окнах последующего  интервала, и в соответствии с заранее выбранной динамикой вариации интенсивности реакции на облучение могут быть получены стадии развития зародыша. Вариация интенсивности реакции на облучение в течение последующего  интервала может включать периодические сигналы с частотой в диапазоне от 2 Гц до 4 Гц, что можно отнести к биениям сердца. Сигналы, свидетельствующие о биениях сердца, могут появляться в течение некоторого  периода (первое  окно последующего  интервала), который включает одиннадцатый день с начала инкубации. Кроме того, авторы предлагаемого изобретения установили, что упомянутый сигнал, который, как предполагается, имеет своим источником биения сердца зародыша, в течение последующих дней инкубации (второе  окно последующего  интервала) увеличивается по амплитуде. Примеры динамики вариации интенсивности реакции на облучение более конкретно будут описаны далее со ссылками на эксперименты, выполненные авторами предлагаемого изобретения.
Наряду с анализом результатов измерений и в зависимости от результатов анализа средство идентификации 1D выдает данные, характеризующие состояние каждого яйца / зародыша в разных областях, представляющих интерес, которые подлежат использованию контроллером микроклимата, если возникает необходимость в изменении микроклиматических условий.
На фиг. 1С изображена логическая схема (блок-схема алгоритма) способа проверки яиц согласно различным вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Выполнение алгоритма начинается со стадии 610 (начало), за которой следует стадия 611, содержание которой состоит в том, что яйцо облучают световым излучением от источника света. Не обязательно, но предпочтительно, если световое излучение является монохромным. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения используют инфракрасное излучение (ближняя часть инфракрасного диапазона, коротковолновая инфракрасная область спектра, средняя инфракрасная область спектра). В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения не обязательно, но предпочтительно используют световое излучение красного цвета. Предпочтительный диапазон длин волн светового излучения составляет от приблизительно 600 нм до приблизительно 8000 нм, или от приблизительно 600 нм до приблизительно 3000 нм, или от приблизительно 600 нм до приблизительно 1550 нм, или от приблизительно 750 нм до приблизительно 1400 нм.
В различных вариантах осуществления предлагаемого изобретения излучение света осуществляется в импульсном режиме, при котором между следующими друг за другом импульсами свет не излучается. Применение импульсного режима обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что становится возможным собственно излучение света с повышенной мощностью. Кроме того, импульсный режим обеспечивает преимущество также при приеме светового излучения, о чем будет рассказано подробнее в дальнейшем изложении. В тех вариантах осуществления предлагаемого изобретения, в которых использован импульсный режим излучения света, характеристическая длительность единичного импульса обычно меньше 30 мкс, или же меньше 25 мкс, или же меньше 20 мкс, или же меньше 15 мкс. Характеристическое заполнение каждого импульса (отношение длительности интервала, в течение которого имеет место излучение света, к длительности интервала, в течение которого свет не излучается) составляет от приблизительно 5% до приблизительно 50%.
Далее в предлагаемом способе следует стадия 612, содержанием которой является восприятие света, отражаемого от содержимого яйца. Прием светового излучения может быть осуществлен с помощью светочувствительного элемента, выполненного с возможностью воспринимать свет на длинах волн светового излучения от источника света и генерировать соответствующий электрический сигнал. Когда свет излучается в импульсном режиме, светочувствительным элементом, не обязательно, но предпочтительно, управляют, когда свет не излучается. Преимущество такого решения состоит в том, что при этом обеспечена возможность определить характеристический уровень темнового тока в светочувствительном элементе и вычесть сигнал, соответствующий этому темновому току, из сигнала, генерируемого светочувствительным элементом. Представляется предпочтительным такое решение, при котором до или после испускания каждого импульса выполняют по меньшей мере один замер темнового тока.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, как источник светового излучения, так и светочувствительный элемент отделены от проверяемого яйца воздушным промежутком, так что яйцо находится по одну сторону от этого воздушного промежутка, а источник светового излучения и светочувствительный элемент находятся по другую сторону от этого воздушного промежутка. Таким образом, в этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения обеспечена возможность бесконтактной проверки яиц, когда проверочное оборудование (источник светового излучения и светочувствительный элемент) в процессе проверки не вступают в контакт с проверяемым яйцом. Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, проверку яиц выполняют без приложения к проверяемому яйцу любого твердого объекта, кроме держателя, обеспечивающего для яйца опору снизу.
Не обязательно, но предпочтительно, источник светового излучения и светочувствительный элемент располагают выше яйца или ниже яйца. Когда источник светового излучения и светочувствительный элемент расположены выше яйца, воздушный промежуток, которым они отделены от яйца, находится выше яйца, а когда источник светового излучения и светочувствительный элемент расположены ниже яйца, воздушный промежуток, которым они отделены от яйца, находится ниже яйца.
Варианты осуществления предлагаемого изобретения, в которых источник светового излучения и светочувствительный элемент расположены выше проверяемого яйца, представляются предпочтительными с точки зрения надежности проверки, так как при таком расположении излучаемый свет попадает на воздушную полость в яйце. Варианты осуществления предлагаемого изобретения, в которых источник светового излучения и светочувствительный элемент расположены ниже проверяемого яйца, представляются предпочтительными с точки зрения компактности, так как при таком расположении обеспечена возможность одновременной проверки яиц в лотках, расположенных по одной линии по вертикали. В этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения излучение света и его прием осуществляют снизу от яйца, находящегося на верхнем лотке, и сверху от яйца, находящегося в нижнем лотке.
Одно из преимуществ решения, при котором как источник светового излучения, так и светочувствительный элемент расположены по одну сторону от проверяемого яйца (не обязательно, но предпочтительно - без контакта с яйцом), состоит в том, что система светоизлучения и световосприятия, имеющая источник светового излучения и светочувствительный элемент, может быть легко размещена внутри инкубатора, например, между лотками, соседствующими в вертикальном направлении. Такое размещение обеспечивает возможность осуществления способа согласно предлагаемому изобретению на месте, когда яйцо находится в инкубаторе. Авторы предлагаемого изобретения считают, что извлечение яйца из инкубатора для проверки зачастую нежелательно, особенно в первые дни инкубации (например, до десятого дня инкубации в случае куриных яиц), так как в этот период зародыш наиболее чувствителен к изменениям микроклиматических условий.
Хотя проверка яйца на месте (то есть, в инкубаторе) представляется предпочтительным решением, все же некоторыми вариантами осуществления предлагаемого изобретения предусмотрена также возможность проверки яйца за пределами инкубатора. В этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения проверку яйца, не обязательно, но предпочтительно, выполняют вблизи инкубатора (например, в том же помещении, в котором расположен инкубатор). Это представляет преимущество по сравнению с технологиями ручной проверки, когда для просвечивания яйцо сначала переносят в темное помещение, находящееся на удалении от инкубатора.
Не обязательно, но предпочтительно, в предлагаемом способе далее следует стадия 613, на которой выявляют периодические вариации интенсивности светового излучения.
В контексте настоящей заявки под выражением «периодические вариации интенсивности» понимаются вариации интенсивности принятого светового излучения повторяемым во времени образом за некоторое количество раз, например, по меньшей мере за 10 раз, или по меньшей мере за 100 раз, или по меньшей мере за 1000 раз, или по меньшей мере за 10000 раз, или более.
Периодические вариации интенсивности могут быть выявлены при приеме сигнала от светочувствительного элемента и анализе частотного спектра этого сигнала, при этом упомянутый частотный спектр соответствует периодическим вариациям интенсивности в принимаемом световом излучении. Это выявление не обязательно, но предпочтительно выполняют устройством для обработки сигналов и данных, которое выполнено с возможностью принимать и анализировать сигнал для получения его частотного спектра. Представляется предпочтительным такое решение, при котором предлагаемый способ обеспечивает также дискретизацию сигнала, например, с частотой дискретизации по меньшей мере 100 Гц или по меньшей мере 500 Гц, например, 1 кГц или выше, при которой выполняют цифровой анализ сигнала.
Упомянутое устройство для обработки сигналов и данных может быть размещено в одном корпусе с источником светового излучения и светочувствительным элементом, или же оно может быть размещено в другом месте вблизи источника светового излучения и светочувствительного элемента, или же на удалении от них. В последнем случае способ предусматривает передачу сигнала от устройства для обработки сигналов и данных через коммуникационную сеть. Преимущество решения, при котором устройство для обработки сигналов и данных размещено в другом месте, состоит в том, что при таком размещении для устройства для обработки сигналов и данных обеспечена возможность принимать сигналы от некоторой совокупности яиц (например, один светочувствительный элемент для каждого проверяемого яйца), так что обеспечена возможность выполнять проверку нескольких яиц одновременно. Возможны также такие варианты осуществления предлагаемого изобретения, в которых обработка сигналов и данных частично выполняется схемой, расположенной в одном корпусе с источником светового излучения и светочувствительным элементом, и частично схемой, расположенной на удалении от них. Например, дискретизация может выполняться схемой, прилегающей к светочувствительному элементу, а цифровой сигнал может передаваться для дальнейшей обработки на схему, находящуюся на удалении, через коммуникационную сеть.
0
0
В разных вариантах осуществления предлагаемого изобретения при осуществлении способа определяют наличие или отсутствие в световом излучении периодических вариаций на частоте ниже частотного порога f, где упомянутый частотный порог f равен 0,8 Гц, или 0,7 Гц, или 0,6 Гц, или 0,5 Гц. Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, при осуществлении способа определяют наличие или отсутствие периодических вариаций на частоте от приблизительно 0,2 Гц до приблизительно 0,4 Гц, например, 0,3 Гц.
Далее при осуществлении способа следует стадия 614, на которой определяют состояние яйца по меньшей мере частично на основе наличия или отсутствия периодических вариаций в световом излучении. При создании предлагаемого изобретения было неожиданно обнаружено, что низкочастотные периодические вариации предшествуют другим периодическим вариациям (таким как, например, периодические вариации на частотах от 3 Гц до 4 Гц, в отношении которых известно, что они связаны с биениями сердца зародыша), и поэтому они полезны для определения состояния яйца на ранних стадиях инкубации. Не связывая себя конкретной теорией, авторы предлагаемого изобретения полагают, что эти низкочастотные вариации связаны с дыханием зародыша в яйце.
0
В разных иллюстративных вариантах осуществления предлагаемого изобретения при выполнения способа определяют состояние яйца на основе наличия или отсутствия низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций, когда длительность инкубации яйца составляет от приблизительно 6 дней до приблизительно 11 дней. Эти варианты осуществления предлагаемого изобретения особенно полезны в случае, когда проверяемое яйцо - это куриное яйцо.
В известных способах проверки яиц, которые основываются на частотах биений сердца, обычно используют аналоговую фильтрацию верхних частот, или полосовую фильтрацию, так чтобы отфильтровать любые частоты, кроме частот от 2 Гц до 3 Гц, так что обеспечено поддержание только для вариаций, связанных с биениями сердца. Считается, что в курином яйце частоты, соответствующие биениям сердца, обычно становятся определимыми на десятый или двенадцатый день инкубации или позже. Таким образом, с помощью известных автоматических способов до двенадцатого дня инкубации невозможно определить состояние яйца, в частности, определить, является ли зародыш в яйце живым.
0
В отличие от известных способов, в способе согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения используют неотфильтрованную версию аналогового сигнала, характеризующего принятое световое излучение, так что обеспечена возможность выявления низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций, если они присутствуют.
Определенное состояние яйца - это обычно (но не исключительно) состояние, предусмотренное классификацией состояний для яиц сельскохозяйственных птиц. Может быть использована, например, следующая классификация. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «жизнеспособное», когда в яйце находится жизнеспособный зародыш. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «прозрачное» или «неоплодотворенное», когда в яйце зародыша нет. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «ложное неоплодотворение», когда в яйце находится зародыш, умерший в возрасте от одного до семи дней. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «замершее», когда в яйце находится зародыш, умерший в возрасте от приблизительно семи до 15 дней. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «задохлик», когда в яйце находится зародыш, умерший в возрасте от приблизительно 15 до 19 дней. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «пустое», когда в яйце отсутствует существенная часть содержимого, например, если треснула скорлупа и содержимое из яйца вытекло. Состояние проверяемого яйца может быть классифицировано как «тухлое», когда в яйце находится тухлый неоплодотворенный желток (например, как результат трещины в скорлупе яйца), либо загнивающий мертвый зародыш. Хотя в состояниях, классифицируемых как «ложное неоплодотворение», «замершее» и «задохлик», яйцо может быть тухлым, в настоящей заявке эти термины используются в отношении таких яиц, которые тухлыми не являются. Неоплодотворенные, пустые, ложно-неоплодотворенные, замершие, задохликовые и тухлые яйца могут быть также отнесены к категории «нежизнеспособные», потому что в них нет живого зародыша.
Когда не выявлено каких-либо вариаций интенсивности принимаемого от яйца светового излучения, предлагаемый способ обеспечивает возможность определить, является ли яйцо неоплодотворенным, пустым, или тухлым. Когда выявлены вариации интенсивности принимаемого от яйца светового излучения, предлагаемый способ обеспечивает возможность определить, является ли яйцо жизнеспособным. Когда ранее выявлявшиеся вариации интенсивности принимаемого от яйца светового излучения исчезают, предлагаемый способ обеспечивает возможность определить, является ли яйцо ложно-неоплодотворенным, замершим, задохликовым, или тухлым.
0
0
0
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, способ продолжается стадией 615, на которой на основе появления и исчезновения вариаций интенсивности оценивают стадию развития и (или) возраст зародыша, находящегося в яйце. Например, в случае куриного яйца, когда способ обеспечивает возможность определить начало периодических низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций, обеспечена возможность оценить возраст развития зародыша как приблизительно шесть дней. Когда способ выявляет исчезновение этих периодических низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций вместе с появлением периодических вариаций на более высоких частотах (например, на частотах от приблизительно 2 Гц до приблизительно 4 Гц), обеспечена возможность оценить возраст развития зародыша как приблизительно 11 дней. С другой стороны, когда способ выявляет исчезновение этих периодических низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций интенсивности принимаемого от яйца светового излучения без появления периодических вариаций на более высоких частотах, обеспечена возможность оценить состояние яйца как замершее.
0
Авторы предлагаемого изобретения обнаружили несколько стадий развития зародыша, которые могут быть выявлены согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Начало первой стадии характеризуется появлением периодических низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций интенсивности принимаемого от яйца светового излучения. Начало второй стадии характеризуется постепенным исчезновением или ослаблением этого низкочастотного сигнала. Начало третьей стадии характеризуется значительным возрастанием амплитуды периодических вариаций более высокой частоты (приблизительно от 3 Гц до 4 Гц), что характерно для биений сердца зародыша. Начало четвертой стадии характеризуется дальнейшим возрастанием амплитуды периодических вариаций упомянутой более высокой частоты. Авторы предлагаемого изобретения установили, что в случае куриных яиц начало первой стадии обычно приходится на шестой-седьмой день инкубации, начало второй стадии обычно приходится на одиннадцатый-двенадцатый день инкубации, начало третьей стадии обычно приходится на пятнадцатый день инкубации, а начало четвертой стадии обычно приходится на семнадцатый день инкубации.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, заявляемый способ обеспечивает возможность на основе вариаций выявлять неправильное положение и (или) неправильное формирование зародыша в яйце. Не обязательно, но предпочтительно - путем определения аномалий в измеренных вариациях. Авторы предлагаемого изобретения установили, что неправильное положение и (или) неправильное формирование зародыша в яйце проявляют себя заметным изменением измеренной картины вариации для нормального зародыша в нормальном яйце. Таким образом, согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, аномалии в измеренных вариациях определяются сравнением измеренных вариаций с эталонными вариациями и определением на основе этого сравнения наличия или отсутствия аномалий. Как будет показано далее в разделе «Примеры», авторы предлагаемого изобретения могли на основе определения аномалий в измеренном сигнале идентифицировать неправильное положение зародыша в яйце типа «клюв над правым крылом» и неправильное формирование зародыша в яйце типа «обнаженный мозг».
Можно ожидать, что и другие типы неправильного положения и неправильного формирования зародыша в яйце тоже генерируют детектируемые в измеряемых вариациях аномалии, которые могут быть использованы для идентификации факта неправильного положения и неправильного формирования зародыша в яйце. Кроме того, можно ожидать, что разные типы неправильного положения и неправильного формирования зародыша в яйце генерируют разные детектируемые картины аномалий. Таким образом, согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, заявляемый способ обеспечивает также возможность определить на основе картины аномалии тип неправильного положения и неправильного формирования зародыша в яйце. Это может быть сделано путем сравнения выявленной картины аномалии с эталонной картиной аномалии, например, путем обращения к аннотированной библиотеке картин аномалии и сравнения выявленной картины с картинами в этой библиотеке, при этом для определения типа неправильного положения и (или) неправильного формирования зародыша может быть использована наиболее близкая аннотация.
В качестве представительных примеров типов неправильного положения зародыша в яйце, идентифицируемых заявляемым способом согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, могут быть названы (перечень не полный) такие аномальные положения, как голова между голеней, голова в узком конце яйца, голова под левым крылом, голова не направлена к воздушной полости, ноги над головой, клюв над правым крылом.
В качестве представительных примеров типов неправильного формирования зародыша в яйце, идентифицируемых заявляемым способом согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, могут быть названы (перечень не полный) такие аномальные формирования, как обнаженный мозг, отсутствие одного или обоих глаз, наличие более двух ног, деформированный клюв, отсутствие верхней части клюва, деформированные переплетенные ноги.
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения заявляемый способ продолжается стадией 616, на которой на основе появления и исчезновения вариаций предсказывают время вылупливания птенца из яйца. Время вылупливания птенца из яйца может быть предсказано с помощью устройства для обработки сигналов и данных.
0
Время вылупливания птенца из яйца может быть предсказано на основе стадии развития и (или) возраста зародыша, например, определенного на стадии 615, а также на основе периода полного развития зародыша. Например, в случае куриного яйца, для которого период полного развития зародыша составляет 21 день, заявляемый способ позволяет предсказать время вылупливания птенца из яйца как 15 дней от появления низкочастотных (то есть, с частотой ниже частотного порога f) вариаций. Не обязательно, но предпочтительно, разрешающая способность предсказания по времени составляет один день или меньше (например, 12 часов, или 6 часов).
Не обязательно, но предпочтительно, заявляемый способ продолжается стадией 617, на которой параметры инкубатора (например, по меньшей мере что-то одно из следующего: температура, влажность, условия освещения, газовый состав и т.д.) регулируют таким образом, чтобы изменить время вылупливания птенца из яйца (приблизить или отдалить). Преимущество этого варианта состоит в том, что управление временем вылупливания птенца из яйца в инкубаторе позволяет сузить распределение моментов вылупливания среди находящихся в инкубаторе яиц. При таком решении обеспечена возможность улучшить ситуацию со смертностью среди вылупившихся птенцов, так как вылупившиеся птенцы обычно подвергаются выгрузке обработке все вместе, так что когда из большинства яиц птенцы вылупились за относительно короткий период времени, реакция вылупившихся птенцов на выгрузку и обработку имеет относительно малую вариацию.
Выполнение заявленного способа завершается стадией 618 (конец).
На фиг. 2 схематично изображена система 200 для проверки яйца 202 согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Система 200 может быть использована для выполнения по меньшей мере нескольких операций, описанных выше со ссылками на прилагаемые чертежи фиг. 1В и фиг. 1С.
Система 200 имеет оптическое измерительное устройство, содержащее источник 204 светового излучения, выполненный с возможностью испускать световое излучение 206 в направлении проверяемого яйца 202, и светочувствительный элемент 208 (представляющий собой детектирующее устройство), выполненный с возможностью принимать световое излучение 210, отраженное от содержимого проверяемого яйца 202 и генерировать сигнал, характеризующий принимаемое световое излучение 210. В настоящем описании источник 204 светового излучения и светочувствительный элемент 208 вместе называются «парой излучатель-приемник». Система 200 может содержать пары излучатель-приемник в количестве больше одной, так что обеспечена возможность в течение одного сеанса измерений проверять больше одного яйца.
Представляется предпочтительным такое решение, при котором световое излучение, испускаемое источником 204, является монохромным. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения используют инфракрасное излучение (например, в ближней части инфракрасного диапазона, в коротковолновой инфракрасной области спектра, или в средней инфракрасной области спектра). Предпочтительный диапазон длин волн светового излучения составляет от приблизительно 600 нм до приблизительно 8000 нм, или от приблизительно 600 нм до приблизительно 3000 нм, или от приблизительно 600 нм до приблизительно 1500 нм, или от приблизительно 750 нм до приблизительно 1400 нм. Источник 204 светового излучения может быть выполнен, например, на основе светоизлучающего диода. В качестве представительного примера светоизлучающего диода, подходящего для целей предлагаемого изобретения, может быть назван сверхмощный инфракрасный светоизлучающий диод, номер по каталогу SFH 4550, производство компании «ОСРАМ Опто Семикондаторс ГмбХ», Вернерверкштрассе 2, D-93049 Регенсбург, Германия (OSRAM Opto Semiconductors GmbH, Wer-nerwerkstrasse 2, D-93049 Regensburg, Germany).
Представляется предпочтительным такое решение, при котором выбран светочувствительный элемент 208, особо чувствительный к световому излучению, испускаемому источником 204, в том смысле, что светочувствительный элемент 208 генерирует электрический сигнал тогда, когда на него попадает световое излучение, имеющее параметры светового излучения, испускаемого источником 204. В качестве светочувствительного элемента 208 может быть использован, например, фотодиод. В качестве представительного примера фотодиода, подходящего для целей предлагаемого изобретения, может быть назван кремниевый p-i-n-диод серии S6036 производства компании «ХАМАМАЦУ ФОТОНИКС К.К.», Отдел твердого тела, 1126-1 Итино-тё, Хигаси-ку, город Хамамацу, 435-8558 Япония (HAMAMATSU PHOTONICS K.K., Solid State Division, 1126-1 Ichino-cho, Higashi-ku, Hamamatsu City, 435-8558 Japan).
В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью проведения бесконтактных измерений: источник 204 светового излучения и светочувствительный элемент 208 отделены от яйца 202 воздушным промежутком 212. Как указывалось выше, оптическое измерительное устройство может быть выполнено с возможностью проведения оптических измерений как в режиме просвечивания, так и в режиме отражения (или в обоих этих режимах, например, с помощью двух по-разному ориентированных детектирующих каналов, связанных с общим осветительным каналом). Возможна, например, такая конфигурация, когда яйцо 202 находится по одну сторону воздушного промежутка 212, а источник 204 светового излучения и светочувствительный элемент 208 расположены по другую сторону этого воздушного промежутка 212. Представляется предпочтительным такое решение, при котором воздушный промежуток 212 является частью окружающей среды вокруг яйца, так что отсутствует дополнительная оболочка, контактирующая с яйцом при испускании и приеме светового излучения. Источник 204 светового излучения и светочувствительный источник 208 могут быть оба расположены как над проверяемым яйцом 202, так и под ним. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения источник 204 светового излучения и светочувствительный источник 208 установлены на плоской пластине / плоских пластинах) (например, на печатной плате / печатных платах), предпочтительно- на одной и той же плоской пластине 214. Когда система 200 содержит больше одной пары излучатель-приемник, на одной и той же плоской печатной плате может быть установлено две или большее число таких пар.
Как можно видеть на фиг. 2, печатная плата 214 (на которой размещены источник 204 светового излучения и светочувствительный элемент 208) расположена над проверяемым яйцом 202, так что воздушный промежуток 212 между ними находится над яйцом. Однако это не является обязательным признаком, и в некоторых применениях может оказаться желательным разместить источник 204 светового излучения и светочувствительный элемент 208 под проверяемым яйцом 202, о чем было подробно рассказано выше. Кроме того, рассматриваемыми вариантами также предусмотрена возможность комбинации вариантов, в которых система 200 содержит более одной пары излучатель-приемник, каждая из которых содержит по меньшей мере один источник светового излучения и светочувствительный элемент, при этом по меньшей мере одна пара излучатель-приемник находится над проверяемым яйцом на нижнем лотке, и по меньшей мере одна пара излучатель-приемник находится под проверяемым яйцом на верхнем лотке. Такое решение проиллюстрировано на фиг. 3. Во избежание загромождения чертежей на фиг. 2 и фиг. 3 лотки, на которых удерживаются яйца, не показаны.
Представляется предпочтительным такое решение, при котором система 200 содержит устройство 216 для обработки сигналов и данных (управляющее устройство), выполненное с возможностью определять состояние проверяемого яйца на основе, по меньшей мере частично, сигнала, принятого от светочувствительного элемента 208. Упомянутое устройство 216 для обработки сигналов и данных может иметь электронную схему 218 и энергонезависимую запоминающую среду 220, читаемую упомянутой электронной схемой 218, при этом упомянутая энергонезависимая запоминающая среда 220 выполнена с возможностью хранения программных команд, которые при их считывании электронной схемой 218 побуждают электронную схему 218 анализировать сигнал и извлекать из него частотный спектр. В качестве электронной схемы 218 может быть использована как специально разработанная электронная схема, так и электронная схема компьютера общего назначения.
Представляется предпочтительным такое решение, при котором упомянутое устройство для обработки сигналов и данных выполнено с возможностью осуществлять дискретизацию сигнала, например, с частотой дискретизации по меньшей мере 100 Гц, или по меньшей мере 500 Гц, например, 1 кГц или выше, и в таком случае обеспечена возможность выполнения цифрового анализа. В альтернативном варианте для дискретизации может быть использована схема 218, на которой уже находится устройство 216 для обработки сигналов и данных, обеспечивающего возможность приема цифрового сигнала.
Устройство для обработки сигналов и данных может быть размещено в одной оболочке с источником светового излучения и светочувствительным элементом, или же оно может быть расположено в другом месте вблизи источника светового излучения и светочувствительного элемента, либо на удалении от них. В последнем случае обеспечена возможность передачи сигналов от светочувствительного элемента к устройству для обработки сигналов и данных через коммуникационную сеть 222, которая представлена на чертежах как беспроводная сеть, но она может быть реализована и в виде проводной сети связи.
Преимущество размещения устройства 216 для обработки сигналов и данных в другом месте состоит в том, что при таком решении для устройства 216 обеспечена возможность принимать сигналы от более чем одного светочувствительного элемента, которые принимают световое излучение от некоторой совокупности проверяемый яиц (например, на один светочувствительный элемент приходится одно проверяемое яйцо), в результате чего обеспечена возможность одновременной проверки больше одного яйца.
0
Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, устройство 216 для обработки сигналов и данных принимает сигнал от светочувствительного элемента 208 в неотфильтрованном виде и осуществляет извлечение частотного спектра непосредственно из этого неотфильтрованного сигнала. Когда дискретизация выполняется схемой 214, представляется предпочтительным такое решение, при котором дискретизацию применяют к неотфильтрованному сигналу, генерируемому светочувствительным элементом 208 без выполнения какой-либо аналоговой фильтрации. Эти варианты особенно полезны для определения наличия или отсутствия низкочастотных компонентов. Не обязательно, но предпочтительно, устройство 216 для обработки сигналов и данных выполнено с возможностью обрабатывать сигнал с целью определения наличия или отсутствия периодического сигнала, имеющего частоту ниже частотного порога f.
В контексте настоящего описания термин «периодический сигнал» относится к изменяющемуся во времени сигналу, имеющему форму волны, которая многократно повторяется, например, по меньшей мере 10 раз, или меньшей мере 100 раз, или меньшей мере 1000 раз, или меньшей мере 10000 раз, или больше раз.  период, в течение которого имеет место повторение волны этого сигнала предпочтительно составляет по меньшей мере один час, или по меньшей мере шесть часов, или по меньшей мере 12 часов, или по меньшей мере 24 часа или по меньшей мере 48 часов, например, 72 часа или больше.
Как только частотный спектр сигнала получен, устройство для обработки сигналов и данных определяет состояние яйца, а факультативно также оценивает стадию развития и (или) возраст зародыша, и (или) предсказывает время вылупливания птенца из яйца, как это было подробно описано выше. Представляется предпочтительным такое решение, при котором устройство 216 для обработки сигналов и данных обеспечивает индикацию информации, относящейся к состоянию яйца и (или) к стадии развития и (или) к возрасту зародыша и (или) к времени вылупливания птенца из яйца. Например, устройство 216 для обработки сигналов и данных может быть оснащено средством визуального отображения информации (не показано). Когда система 200 содержит больше одной пары излучатель-приемник, устройство 216 для обработки сигналов и данных, не обязательно, но предпочтительно, выполнено с возможностью предоставлять информацию по каждому яйцу, связывая информацию с соответствующим яйцом, и присваивая метку (например, серийный номер, местонахождение в инкубаторе и т.д.), которая идентифицирует соответствующее яйцо уникальным образом.
Не обязательно, но предпочтительно, система 200 содержит управляющее устройство 110, выполненное с возможностью управлять источником 204 светового излучения таким образом, чтобы был обеспечен импульсный режим работы последнего, как об этом подробно говорилось выше. Это управляющее устройство может содержать электронную схему и энергонезависимую запоминающую среду, выполненную с возможностью считывания с нее информации упомянутой электронной схемой, при этом упомянутая энергонезависимая запоминающая среда обеспечивает возможность хранить в ней программные команды, которые при их считывании электронной схемой заставляют электронную схему управлять работой источника 204 светового излучения. На фиг. 2 и фиг. 3 в схематичном изображении можно видеть управляющее устройство 110, размещенное на печатной плате 214, но это не является обязательным требованием, так как для некоторых применений нет необходимости размещать управляющее устройство на плате. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения управляющее устройство 110 выполнено с возможностью синхронизировать работу источника 204 светового излучения и светочувствительного элемента 208. Однако необходимость в такой синхронизации может отсутствовать, поскольку некоторыми вариантами осуществления предлагаемого изобретения предусмотрено продолжение работы светочувствительного элемента 208, так чтобы обеспечить вычитание темных данных из сигнала, генерируемого светочувствительным элементом 208. В этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения управляющее устройство 110 выполнено с возможностью считывать данные сигналов с чувствительного элемента 208 синхронно с испусканием светового излучения источником 204 и вычитания сигнала, который соответствует темным данным, из сигнала, генерируемого светочувствительным элементом 208 как реакция на принимаемое световое излучение. Представляется предпочтительным такое решение, при котором управляющее устройство 110 осуществляет по меньшей мере одно считывание, которое соответствует темновому току для каждого светового импульса. Когда система 200 содержит больше одной пары излучатель-приемник, управляющее устройство 110, не обязательно, но предпочтительно, выполнено с возможностью синхронизировать работу разных пар таким образом, что обеспечено уменьшение взаимных помех между сигналами, которые соответствуют разным яйцам.
В дальнейшем изложении делаются ссылки также на фиг. 4, на которой схематично проиллюстрировано предпочтительное взаиморасположение источника светового излучения, светочувствительного элемента и яйца. Яйцо 202 подвергается просвечиванию от источника светового излучения 204. Источник светового излучения 204 размещен на консоли 22b, а светочувствительный элемент 208 размещен на консоли 22а. Упомянутые консоли 22а и 22b могут быть соединены в единую конструкцию, соответствующую одному яйцу на инкубаторном лотке, или же в единую конструкцию, общую для некоторой совокупности яиц, как можно видеть на фиг. 3.
Центральная ось излучаемого светового пучка источником 204, и центральная ось светового пучка, воспринимаемого светочувствительным элементом 208, обозначены на фиг. 4 как XX и ZZ, соответственно. Продольная ось проверяемого яйца 202 обозначена как YY, и она расположена по существу вертикально. Консоли 22а и 22b могут быть расположены таким образом, чтобы был угол θ между осями XX и ZZ. Величина упомянутого угла θ может составлять от приблизительно 50 градусов до приблизительно 120 градусов, или от приблизительно 60 градусов до приблизительно 110 градусов, или от приблизительно 70 градусов до приблизительно 100 градусов. Лучи света, падающие на проверяемое яйцо 202 от источника 204 светового излучения, обозначены стрелками, вычерченными сплошными линиями, а лучи отраженного света, принимаемого светочувствительным элементом 208, обозначены стрелками, вычерченными штрихпунктирными линиями. Отраженный свет обозначен одной стрелкой, однако должно быть понятно, что отраженный свет, воспринимаемый светочувствительным элементом 208, может быть однократно или многократно рассеянным, или же отраженным от внутреннего содержимого проверяемого яйца 202.
1
2
Не обязательно, но предпочтительно, чтобы консоль 22b, на которой размещен источник 204 светового излучения, и консоль 22а, на которой размещен светочувствительный элемент 208, не соприкасались с проверяемым яйцом 202 и находились от него на расстояниях d и d, соответственно. Интенсивность светового излучения от источника 204 (уровень яркости) в случае, когда проверяемое яйцо 202 находится на ранней стадии инкубации, может быть меньше, чем когда проверяемое яйцо 202 находится на более поздней стадии инкубации. Не обязательно, но предпочтительно, чтобы, во избежание насыщения светочувствительного элемента 208, уровень яркости был регулируемым, например, с помощью управляющего устройства 110 (на фиг. 4 не показано; см. фиг. 2 и фиг. 3). Согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения, между проверяемым яйцом 202 с одной стороны и консолями 22а и 22b с другой предусмотрен пленочный оптический тический фильтр 35. Этот пленочный оптический фильтр 35 может быть поглощающим, дихроическим, монохроматическим, инфракрасным, ультрафиолетовым, поляризующим, направляемым, пропускающим в длинноволновой области спектра, пропускающим в коротковолновой области спектра, нейтрально-серым, полосно-пропускающим, или любым другим оптическим фильтром, известным в данной области техники.
nm
nm
На фиг. 5 изображена упрощенная функциональная схема системы 200 в таких вариантах осуществления предлагаемого изобретения, в которых система 200 выполнена с возможностью определять индивидуально состояние некоторой совокупности яиц. В этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения система 200 содержит совокупность секций 120, каждая из которых содержит пару излучатель-приемник, состоящую из источника 204 светового излучения и светочувствительного элемента 208 (на фиг. 5 обозначены соответственно как ИСИ и СЧЭ с нижними индексами) и соответствует отдельному проверяемому яйцу (не показаны). Секции 120 могут быть расположены в отдельном корпусе каждая. Возможны такие варианты осуществления предлагаемого изобретения, когда в одном корпусе размещено по меньшей мере две секции 120. Изображенные на фиг. 5 секции 120 организованы в прямоугольную матрицу из n столбцов и m строк, при этом каждый источник 204 светового излучения обозначен как ИСИ, каждый светоизлучающий элемент 208 обозначен как СЧЭ.
Управляющее устройство 110 может содержать микропроцессор 102, выполненный с возможностью считывания информации с запоминающего устройства 108 и записи информации на него. Система 200 выполнена с возможностью соединять упомянутый микропроцессор 102 монитора / управляющего устройства 110 по двунаправленным сигнальным линиям к источникам 204 светового излучения и светочувствительным элементам 208 через мультиплексор / демультиплексор (на фиг. 5 МПКС/ДМПКС) 106. Микропроцессор 102 выполнен с возможностью получать адресный доступ к конкретному светочувствительному элементу 208 и (или) к конкретному источнику 204 светового излучения, посылать сигнал с конкретного источника 204 светового излучения и (или) принимать сигнал на конкретный светочувствительный элемент 208 в системе 200 с помощью мультиплексора / демультиплексора 106, управляемого от микропроцессора 102. Микропроцессор (на фиг. 5 МП) 102 выполнен с возможностью принимать входные сигналы от светочувствительных элементов 208 через аналого-цифровой преобразователь (на фиг. 5 АЦП) 100. Выход с микропроцессора 102 к источникам 204 светового излучения может быть осуществлен через цифро-аналоговый преобразователь (на фиг. 5 ЦАП) 104. Для соединения с монитором / управляющим устройством 110, так чтобы подсоединить внешнюю компьютерную систему (не показана), в целях настройки работы системы 200 может быть использован также интерфейс 112 последовательной передачи данных.
nm
На фиг. 6 изображена упрощенная функциональная схема устройства 4 для переноса яиц, используемого для переноса яиц из инкубаторного лотка на лоток для вылупливания, согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Устройство 4 для переноса яиц может содержать исполнительные механизмы 320 и чашечные присоски 14 (на фиг. 6 обозначены ЧП с нижними индексами). Исполнительные механизмы 320 выполнены с возможностью по выбору включать или не включать в работу чашечные присоски 14. Исполнительные механизмы 320 могут быть организованы в прямоугольную матрицу из п столбцов и m строк, при этом каждый исполнительный механизм 320 включает в работу соответствующую чашечную присоску 14 (на фиг. 6 изображено четыре чашечных присоски, обозначенных по типу ЧП). Устройство 4 для переноса яиц выполнено с возможностью соединения с управляющим устройством 130 по двунаправленным сигнальным линиям, соединенным с чашечными присосками 14 через мультиплексор 38 (на фиг. 6 МПКС). Микропроцессор 32 выполнен с возможностью уникального доступа к конкретной чашечной присоске 14 устройства 4 для переноса яиц и отправки на нее сигнала с помощью мультиплексора 38, управляемого микропроцессором 32. Доступ к чашечным присоскам 14 для микропроцессора 32 может быть осуществлен с помощью мультиплексора 38 и цифро-аналогового преобразователя 36 (на фиг. 6 ЦАП). Предусмотрен интерфейс 39 последовательной передачи данных, выполненный с возможностью коммутации с управляющим устройством 130, так чтобы было обеспечено соединение с внешней компьютерной системой в целях настройки работы управляющего устройства 130. Микропроцессор 32 выполнен с возможностью доступа (записи и считывания) к запоминающему устройству 108, в котором хранится информация о местонахождении жизнеспособных и (или) нежизнеспособных яиц 6. Кроме того, микропроцессор 32 и микропроцессор 102 могут быть одним и тем же микропроцессором.
Далее предлагается к рассмотрению фиг. 7, на которой в изометрии схематично изображен фрагмент устройства 4 для переноса яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. На фиг. 7 изображены яйца 202, удерживаемые чашечными присосками 14, выполненными с возможностью создания в них разрежения для удерживания яиц 202 присасыванием. Некоторые конкретные яйца 202 могут не быть удерживаемыми по причине отсутствия разрежения в соответствующих чашечных присосках 14.
Далее предлагается к рассмотрению фиг. 8, на которой схематично изображена система 40 для перемещения яиц 202 согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Система 40 оснащена транспортером 8. Предусмотрен инкубаторный лоток 16 с яйцами 202, который расположен под системой 200 для проверки яиц, которая содержит некоторое количество подсистем 31, каждая из которых выполнена с возможностью осуществлять проверку одного яйца. Предусмотрен еще один инкубаторный лоток 16, с которого, как можно видеть на фиг. 8, устройство 4 для переноса яиц удаляет некоторые жизнеспособные яйца с помощью исполнительных механизмов 14. Некоторые из чашечных присосок 14 могут быть приведены в действие для схватывания жизнеспособных яиц 6 с инкубаторного лотка 16. Предусмотрено информационное соединение 42, возможно, беспроводное, соединяющее проверочный блок 2 с устройство 4 для переноса яиц. Местонахождения / метки жизнеспособных и (или) нежизнеспособных яиц б на инкубаторном лотке 16 через упомянутое информационное соединение 42 могут быть переданы устройству 4 для переноса яиц, так чтобы на лоток для вылупливания были переданы только жизнеспособные яйца 6.
Далее предлагается к рассмотрению фиг. 9А, на которой на виде сбоку схематично изображена система 60 для инкубации согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Система 60 для инкубации, не обязательно, но предпочтительно, имеет корпус 61, снабженный входной дверью 66, через которую обеспечен доступ к инкубаторной тележке 62. Предусмотрен нагреватель 63, который расположен в упомянутом корпусе 61 с обеспечением возможности нагревания внутреннего пространства корпуса 61. Нагреватель 63 может содержать любую из известных нагревательных систем, пригодных для обогрева внутреннего пространства корпуса 61 инкубатора. В качестве представительного, но не ограничивающего примера может быть назван известный в отрасли нагреватель, который оснащен теплообменником и обеспечивает возможность отвода тепла от системы трубопроводов и распределения тепла во внутреннем пространстве корпуса.
Несколько инкубаторных лотков 16 показаны на своем месте. Один инкубаторный лоток 16 изображен частично выдвинутым по направляющим 64, обеспечивая возможность расположить систему 200 над яйцами 202 или под ними. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения система 200 может быть снабжена направляющими на месте, так что когда инкубаторный лоток 16 частично выдвинут по направляющим 64, обеспечена возможность размещения системы 200 под яйцами 202. Кроме того, изображенная на фиг. 9А система 200 снабжена фильтром 35. Кроме того, система 200 может быть снабжена беспроводным передатчиком, относящимся к беспроводной локальной сети передачи данных, например, организованной по стандарту IEEE (аббревиатура от Institute of Electrical and Electronics Engineers- Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) 802.11, для передачи состояния яиц 202 и их положения в инкубаторном лотке 16 в локальную сеть передачи данных. Система 200 может содержать кнопку (не показана), при нажатии на которую происходит запуск процесса проверки некоторой совокупности яиц, и индикатором на светоизлучающих диодах (не показан) для подтверждения начала и завершения процесса определения живого состояния каждого из проверяемых яиц 202.
Далее предлагается к рассмотрению фиг. 9В, на которой схематично изображена система 200 согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Система 200 содержит несущую конструкцию 6000, обеспечивающую поверхность для прикрепления к ней пленочного оптического фильтра 35. В глубине несущей конструкции 6000 имеется задняя панель 6002, которая прикреплена к несущей конструкции 6000 и (или) выполнена с ней как одно целое. Упомянутая задняя панель 6002 обеспечивает возможность прикрепления консолей 22а и 22b. Положение каждого из яиц 202 относительно консолей 22а и 22b пары показано пунктирной линией: Емкость системы 200 не ограничена восемью яйцами, как это можно видеть на фиг. 9В, система 200 может быть сконструирована для вмещения различных количеств яиц и для инкубаторных лотков разной вместимости и (или) разных размеров.
Далее предлагается к рассмотрению фиг. 10, на которой на виде сбоку схематично изображена система для инкубации 60 согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. Система для инкубации 60 имеет входную дверь 66, обеспечивающую доступ к инкубаторной тележке 62. На фиг. 10 несколько инкубаторных лотков 16 изображены на своем месте. Один инкубаторный лоток 16 удален и вместо него установлена система 200 для проверки яиц. На этом месте система 200 изображена с подсистемами над яйцами в одном инкубаторном лотке 16 и с подсистемами под яйцами в другом инкубаторном лотке 16. В альтернативном варианте система 200 может быть составлена из двух отдельных блоков, размещенных тыльными сторонами друг к другу, при этом один блок находится над яйцами в одном инкубаторном лотке 16, а другой - под яйцами в другом инкубаторном лотке 16. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения пары излучатель-приемник системы 200 выполнены как одно целое, составляя часть инкубаторного лотка 16, так что сверху или снизу от инкубаторного лотка 16 обеспечена возможность текущего контроля находящихся в инкубаторном лотке 16 яиц, а также донышки яиц в другом инкубаторном лотке 16 выше или [верхушки яиц] в другом инкубаторном лотке 16 ниже, соответственно.
В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения систему 200 располагают не внутри инкубатора 60, а в другом месте, так что обеспечена возможность идентифицировать внутри инкубатора 60 возможные области, не обеспечивающие для находящихся в них яиц должных условий инкубационного процесса.
Можно ожидать, что в течение срока рассмотрения настоящей заявки до выдачи патента будет разработано большое количество технологий инкубации, и предполагается, что объем термина «инкубатор» включает все такие новые технологии a priori.
В тексте настоящей заявки под признаком «приблизительно» следует понимать «с допуском ±10%».
В тексте настоящей заявки под признаком «иллюстративный» следует понимать «служащий примером или иллюстрацией, или являющийся частным случаем». Любой вариант осуществления предлагаемого изобретения, охарактеризованный как «иллюстративный» не обязательно является предпочтительным или обеспечивающим преимущество по сравнению с другими вариантами и (или) исключает введение признаков из других вариантов.
В тексте настоящей заявки признаки «факультативно», «не обязательно» и синонимичные следует понимать в смысле «используется в одних вариантах и не используется в других». Любой конкретный вариант осуществления предлагаемого изобретения может содержать любое количество «факультативных» признаков, при условии что такие признаки не конфликтуют друг с другом.
В тексте настоящей заявки признаки «содержит», «содержащий», «включает», «включающий», «имеющий» и им синонимичные следует понимать в смысле «есть в наличии, но не только это».
В тексте настоящей заявки признак «состоящий из» следует понимать в смысле «есть в наличии и этим исчерпывается».
В тексте настоящей заявки признак «по существу состоящий из» следует понимать в том смысле, что композиция, способ, или устройство может включать дополнительные ингредиенты, стадии и (или) компоненты, но только если эти дополнительные ингредиенты, стадии и (или) компоненты не изменяют материально базовые и новые признаки заявляемой композиции, способа, или устройства.
В тексте настоящей заявки упоминание существительного в единственном числе предполагает возможность наличия множественных обозначаемых денотатов, если контекст не свидетельствует явным образом об ином. Например, признак «[химическое] соединение» или «по меньшей мере одно [химическое] соединение» предполагает возможность наличия совокупности [химических] соединений, включая их смеси.
В настоящей заявке различные варианты осуществления предлагаемого изобретения могут быть представлены в формате диапазона. Должно быть понятно, что описание в формате диапазона дается только для удобства и краткости и не должно пониматься как жесткое ограничение объема предлагаемого изобретения. Соответственно, указание на диапазон следует рассматривать как конкретно раскрывающее все возможные поддиапазоны, а также отдельные числовые значения в пределах диапазона. Например, указание на диапазон «от 1 до 6» следует понимать как включающее поддиапазоны «от 1 до 3», «от 1 до 4», «от 1 до 5», «от 2 до 4», «от 2 до 6», «от 3 до 6» и т.д., а также отдельные числовые значения, например, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Это правило применимо независимо от величины диапазона.
Если в настоящей заявке указан числовой диапазон, то его следует понимать как включающий любое целое или дробное число в пределах этого диапазона. Выражения «в пределах между» или «в диапазоне между» с указанием двух чисел, соединенных союзом «и», и «в пределах от … до …» или «в диапазоне от … до …» (с числами на месте отточий) синонимичны и могут использоваться в тексте настоящей заявки взаимозаменяемо, при этом числа могут быть как целыми, так и дробными.
Должно быть понятно, что определенные признаки предлагаемого изобретения, которые для ясности указаны в контексте отдельных вариантов его осуществления, могут также присутствовать в комбинации в единственном варианте осуществления предлагаемого изобретения. И наоборот, разные признаки предлагаемого изобретения, которые для краткости указаны в контексте одного варианта его осуществления, могут также присутствовать по отдельности, или в любых подходящих подмножествах, или другим подходящим образом, в любом другом описанном варианте осуществления предлагаемого изобретения. Определенные признаки, описанные в контексте различных вариантов осуществления предлагаемого изобретения, не следует рассматривать как признаки, существенные для именно этих вариантов, если только вариант не становится неработоспособным без этих признаков.
Различные варианты и аспекты осуществления предлагаемого изобретения, которые были описаны выше и которые предложены в формуле изобретения ниже, находят экспериментальное подтверждение в следующих Примерах.
Примеры
Далее описываются примеры, которые вместе с приведенным выше описанием иллюстрируют некоторые варианты осуществления предлагаемого изобретения, не ограничивая его объема. Эти примеры иллюстрируют динамику измеряемых параметров (вариация реакции на облучение содержимого яйца), полученных в течение разных  интервалов в процессе инкубации.
Пример 1
Далее предлагаются к рассмотрению фиг. 11А, фиг. 11В, фиг. 11С, фиг. 11D, фиг. 11Е, фиг. 11F, фиг. 11G и фиг. 11Н, на которых изображены графики изменения выходного напряжения во времени (в секундах) для яйца сельскохозяйственной птицы, подвергающегося текущему контролю с помощью системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. На этих чертежах представлены типичные графики отслеженных сигналов от яиц сельскохозяйственной птицы на трех стадиях развития зародыша, эмпирически установленных путем измерений на основе отслеженных сигналов в процессе инкубации этих яиц в инкубаторе.
На первой эмпирически установленной стадии (начальный  интервал инкубационного периода) яйца находятся в инкубаторе приблизительно до седьмого дня. График 1000 отображает отслеженный сигнал (напряжение в вольтах) для яиц 6 в течение периода около седьмого дня инкубации. На графике 1000 можно заметить наличие периодических сигналов частотой от 0,1 Гц до 0,4 Гц, что указывает на жизнеспособное состояние яиц или присутствие в них живых птенцов. Отсутствие периодических сигналов около седьмого дня указывает на вероятность того, что яйца не являются оплодотворенными, или же они были оплодотворены, но не являются жизнеспособными. Графики 1100, 1200, 1300 и 1400 представляют собой типичные графики изменения напряжения во времени для яиц, подвергающихся текущему контролю от девятого дня далее, и все еще свидетельствуют о периодической природе сигналов, указывающих на живое состояние птенцов в яйцах.
Вторая эмпирически определенная путем измерений стадия (первое  окно последующего  интервала) приходится приблизительно на тринадцатый день. Эта стадия отображена на графиках 1500 (фиг. 11F) и 1600 (фиг. 11G) и характеризуется отсутствием периодичности отслеживаемых сигналов от яиц. Однако отслеженные сигналы 1500 и 1600 являются в значительной степени изменяющимися во времени явно случайным образом, что указывает на эмпирически определенную стадию развития зародыша в жизнеспособном яйце.
Третья стадия ( окно последующего  интервала) начинается около семнадцатого дня, когда видна заметная периодичность на более высокой частоте от 2 Гц до 3 Гц в измеренном сигнале от яиц, как это можно видеть на графике 1700 (фиг. 11Н), что соответствует частоте биений сердца.
Пример 2
Далее предлагаются к рассмотрению фиг. 12А, фиг. 12В, фиг. 12С и фиг. 12D, на которых изображены графики, характеризующие другие результаты экспериментов, выполненных с помощью системы для проверки яиц сельскохозяйственной птицы согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. На фиг. 12А изображен график вариации напряжения сигналов от яиц во времени в течение периода инкубации для каждого из дней от пятого до восьмого, при этом можно видеть, что с шестого дня имеет место низкочастотная периодическая вариация с частотой в диапазоне от 0,2 Гц до 0,4 Гц. Амплитуда этой низкочастотной периодической вариации в седьмой и восьмой дни повышается. На фиг. 12В в увеличенном масштабе изображен участок сигнала, полученного в седьмой день. На фиг. 12С изображена типичная полученная для другого яйца сельскохозяйственной птицы в седьмой день периода инкубации кривая, отображающая вариацию y(t) от времени (в секундах). На фиг. 12D изображен однополосный амплитудно-частотный спектр сигнала, изображенного на фиг. 12А, представленный как график зависимости абсолютной величины амплитудной вариации |y(t)| от частоты, при этом отчетливо выявляется периодичность альтераций в диапазоне от 0,2 Гц до 0,3 Гц. Отсутствие периодических сигналов около седьмого дня периода инкубации указывает на возможное неоплодотворенное состояние яиц, или же на то, что яйца были оплодотворены, но не являются жизнеспособными. Не было отмечено какой-либо значительной периодичности до пятого дня.
1
1
Далее предлагаются к рассмотрению фиг. 13А и фиг. 13В, на которых изображены графики, отображающие другие результаты экспериментов, выполненных с помощью системы для проверки яиц согласно некоторым вариантам осуществления предлагаемого изобретения. На фиг. 13А и фиг. 13В изображены графики вариации напряжения от сигналов во времени в интервалах дней от пятого до десятого, от двенадцатого до шестнадцатого и в девятнадцатый день для разных яиц. Как можно видеть на обоих чертежах фиг. 13А и фиг. 13В, отчетливая периодичность в интервале дней периода инкубации от пятого по восьмой (начальный  интервал) с частотой в диапазоне от 0,2 Гц до 0,3 Гц исчезает около двенадцатого дня. Как можно видеть на фиг. 13А, к дню пятнадцатому или шестнадцатому нарастает амплитуда биений сердца с частотой приблизительно 4 Гц или 240 биений сердца в секунду [sic!] ( Очевидно, ошибка. 4 Гц - это 240 биений в минуту, а не в секунду - Л. Р.). Зародыш, к которому относится фиг. 13А, как можно видеть, на девятнадцатый день жив и здоров. Что же касается зародыша, к которому относится фиг. 13В, то он стал жертвой неправильного формирования («обнаженный мозг»). У этого зародыша, как оказалось, в течение дней с пятнадцатого по семнадцатый и в девятнадцатый день биения сердца являются беспорядочными и слабыми, о чем свидетельствует нерельефная линия графика.
Пример 3
На коммерческой инкубаторно-птицеводческой станции в Квутцат-Явне, Израиль, был проведен системный эксперимент согласно некоторым вариантам предлагаемого изобретения.
Методика
Эксперимент проводили в многокаскадном инкубаторе. В двух инкубаторных лотках пометили две группы по 64 яйца.
Первая группа содержала яйца, полученные от стада кур-несушек в возрасте 57 недель, а вторая группа содержала яйца, полученные от стада кур-несушек в возрасте 43 недели. В этой отрасли птицеводства инкубацию обычно выполняют в отношении стад кур в возрасте от приблизительно 26 недель до приблизительно 65 недель. Таким образом, первая группа состояла из яиц от кур-несушек старшего возраста, а вторая группа - из яиц кур-несушек среднего возраста. Яйца второй группы происходили от более молодого стада кур, поэтому яйца этой группы были меньше по высоте.
В обеих группах яйцам были присвоены номера от 1 до 64, а положение каждого яйца было записано и оставалось неизменным на всем протяжении эксперимента. Каждое яйцо было подвергнуто проверке с использованием одних и тех же источника светового излучения и светочувствительного элемента.
Яйца первой группы были перенесены в выводной лоток инкубатора в возрасте 18 дней, а яйца второй группы были перенесены в выводной лоток инкубатора в возрасте 18 дней. Яйца переносили в выводной лоток инкубатора поделенными на две подгруппы, так чтобы была обеспечена связь каждого вылупившегося птенца с соответствующим яйцом.
В качестве источника светового излучения использовали светоизлучающий диод, который приводили в действие электрическим током от приблизительно 100 мА до приблизительно 600 мА. Каждое яйцо проверяли в течение приблизительно 60 секунд. Частота дискретизации сигнала от светочувствительного элемента составляла приблизительно 1 кГц. В первой группе проверку осуществляли как сверху, так и снизу. Во второй группе проверку осуществляли только сверху.
Результаты эксперимента, полученные через три следующих подряд недели, сведены в Таблицу 1, приводимую ниже.
Результаты
0
Для жизнеспособных яиц полученные сигналы позволили установить границы четырех стадий развития зародышей - это приблизительно дни шестой, двенадцатый, пятнадцатый и семнадцатый. Начало первой стадии характеризуется появлением периодических низкочастотных (частота ниже частотного порога f) вариаций. Обычно это шестой-седьмой день инкубации. Начало второй стадии характеризуется постепенным исчезновением -или размыванием упомянутого низкочастотного сигнала. Обычно это одиннадцатый-двенадцатый день инкубации. Начало третьей стадии характеризуется значительным увеличением амплитуды периодических вариаций более высокой частоты (приблизительно 3-4 Гц), что характерно для биений сердца зародыша. Обычно это пятнадцатый день. Начало четвертой стадии характеризуется дальнейшим увеличением амплитуды периодических вариаций более высокой частоты. Обычно это семнадцатый день.
На фиг. 14А, фиг. 14В и фиг. 14С изображены графики, характеризующие полученные на протяжении всего эксперимента сигналы от яиц второй группы с живым зародышем.
На фиг. 15 изображены графики, характеризующие полученные на протяжении всего эксперимента сигналы от пустого яйца из второй группы. Как можно видеть на фиг. 15, какие-либо вариации сигнала отсутствуют.
На фиг. 16 изображены графики, характеризующие сигналы от яйца из второй группы, в котором имеет место неправильное положение зародыша (клюв над правым крылом). На день переноса в выводной лоток инкубатора зародыш был жив, но умер в день вылупливания. Как можно видеть, сигнал стал свидетельствовать об аномалии на тринадцатый день инкубации.
Результаты для первой и второй групп сведены в помещаемые ниже Таблицу 2 и Таблицу 3, соответственно. В Таблицах 2 и 3 буквой «М» обозначен вылупившийся птенец мужского пола, буквой «Ж» - вылупившийся птенец женского пола.
Примечания:
По причине неисправности светочувствительных элементов №3 и №7 соответствующие яйца не были перенесены.
Птенцы, вылупившиеся из яиц №20, №60 и №62 сбежали из клетки и их пол установить не удалось.
Яйцо №41 в пятнадцатый день было повреждено.
Примечания:
По причине неисправности светочувствительных элементов №3 и №7 соответствующие яйца не были перенесены.
Из яйца 44 птенец не вылупился по причине дефекта его головы. Такой исход был предсказан на основе наблюдения аномального сигнала на девятнадцатый день.
В яйце 54 зародыш находился в неправильном положении (клюв над правым крылом) и после вылупливания птенец не выжил. Такой исход был предсказан на основе наблюдения аномального сигнала на тринадцатый день.
Заключение
Система согласно представленным вариантам осуществления предлагаемого изобретения с успехом определила жизнеспособность 100% яиц. Система обеспечивала определение смерти зародыша на ранних стадиях инкубации (в любой день инкубации с седьмого по восемнадцатый).
Хотя предлагаемое изобретение было описано здесь в отношении конкретных вариантов его осуществления, представляется очевидным, что специалист в данной области техники легко найдет много альтернативных вариантов, модификаций и вариаций. Соответственно, предполагается, что все такие альтернативные варианты, модификации и вариации соответствуют духу предлагаемого изобретения и попадают в его объем, определяемый прилагаемой к сему формулой изобретения.
Все публикации, патенты и заявки на патент, упомянутые в данном описании, настоящим включаются в это описание по ссылке в той же степени, как если бы в отношении каждой отдельной публикации, патента -или заявки на патент было конкретно в индивидуальном порядке указано, что они включаются в данное описание по ссылке. Кроме того, любая ссылка или указание в настоящей заявке не должно пониматься как признание такой ссылки пригодным объектом из уровня техники для предлагаемого изобретения. Что касается заголовков разделов, на которые разделено настоящее описание, то эти заголовки не следует понимать как ограничительные.