用于检查蛋的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于检查蛋的方法和装置。本发明具体涉及一种用于确定蛋的外 壳特性的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 虽然蛋天生具有其特殊的自然防御系统（即蛋壳），但是蛋内容物的细菌污染仍 然会发生。通常，这可通过两种可能的途径发生：在外壳形成前在输卵管内，或通过穿透破 损的或低质量的外壳。虽然两种途径都有可能，后者的可能性更大。假设未被识别而又受 到污染的蛋流入市场，这可能对消费者构成健康危害。另外，消费者不会购买外壳破损的 蛋，并且这会带来巨大的经济损失。蛋业的形象严重受这类事件影响，这也是为什么养殖公 司在寻求替代的选择焦点，诸如提高的蛋质量，而对蛋质量而言，外壳质量具有相当的重要 性。
[0003] 通常，外壳质量被用作外壳强度的同义词，并且定义蛋壳承受外部施加的负载而 不破裂或破损的能力。外壳强度仅具有中等的遗传性，并且由于蛋壳质量的恶化主要是在 产蛋期的后期表现而引起问题。商业养殖公司已将蛋壳强度纳入其选择程序多年。外壳强 度的选择由主要的家禽饲养者使用用以确定最佳的选择变量的各种破环性的和非破坏性 的方法来实施。后者具有优势，即蛋仍可被用于后面的测量，但是考虑到每个蛋的低廉价格 和欧盟食品安全法规，在商业条件下，该观点所持的权重小于速度和测量精确度、遗传性和 外壳破损的遗传相关性。
[0004] 大量努力付诸于测量蛋壳强度的试验的设计，并且已形成若干广泛评论的主题和 现有技术。测量蛋壳强度最常用的方法包括比重、外壳形变、外壳厚度、外壳百分比、结构特 性、破坏强度、静态刚度和最近的一种方法，该方法基于声共振频率分析以确定称为动态刚 度的非破坏性选择变量。
[0005] 在之前的关于蛋壳强度的主题的报告中已经说明，从下出时到消费者使用，平均 蛋破损率约为7%。然而，虽然使用如前述提到的那些选择变量，最近的估计表明，该值的变 化很小，因此，迄今为止，显然没有用于产蛋鸡的遗传选择以提高蛋壳强度的理想变量。
[0006] 例如在EP738888中描述了一种用于确定蛋壳中的裂缝的检测器。用该检测器测 量由小球在蛋的表面区域上微微弹跳产生的音频信号。更具体地，在球弹跳的时间段振荡 的声音强度曲线提供关于该表面区域是否无损的信息。通过对同一个蛋执行该测定若干 次，蛋的外壳的状况，即蛋壳中是否存在裂缝或断裂，以自动的方式被绘制，由此产生该状 况的值。该值用作蛋的分选的标准。然而，对蛋测量的工具的附件涉及一个的重要问题。这 种附件非常难于制造。另外，在EP'888中公开的检测器不易于应用于一批蛋而将花费很长 时间处理并对蛋进行分选。
[0007] 因此，需要新颖的方法来用于蛋壳强度的指数的测定。
【发明内容】
[0008] 仍然存在对用于检查蛋的改进的方法和装置的需要。
[0009] 本发明的一个目标是提供一种用于检查蛋的替代的装置和方法，更具体地，本发 明的一个目标是提供用于确定蛋的蛋壳特性的替代的装置和方法。
[0010] 本发明的另一目标是提供新颖的预测值，该预测值提供无损蛋壳的状态。
[0011] 该目标通过根据本申请的独立权利要求的方法和装置实现。从属权利要求涉及优 选的实施例。
[0012] 有利地，提供了用于确定无损蛋的抗裂性的非破坏性方法，其中所述确定包括以 下步骤a)和b)中的至少一个：
[0013] -a)确定在所述无损蛋的蛋壳中产生的张应力，例如在预定负载下的张应力；
[0014] _b)确定所述蛋壳的弹性；
[0015] 其中优选地，步骤a)和/或步骤b)的结果被用于评价所述抗裂性。
[0016] 例如，根据另一实施例，确定张应力可包括计算张应力，更具体地是使用或基于确 定的无损蛋的蛋壳厚度和曲率计算张应力。
[0017] 一方面，本发明提供一种用于非破坏性地检查蛋的装置，特别用于预测无损蛋壳 的状态，所述装置包括：
[0018] -检测器，用于确定所述蛋壳的外壳厚度和/或曲率和/或所述蛋壳的弹性，其中 所述检测器提供至少一蛋壳特性；
[0019] -中央处理单元，用于根据该蛋壳特性确定在蛋壳中产生的张应力，其中所述张应 力被用作所述蛋壳的状态的预测值。
[0020] 优选地，所述检测器包括摄像机和/或激光源和/或放射源和/或光源。
[0021] 一方面，本发明提供一种用于确定在无损蛋的蛋壳中产生的张应力的非破坏性方 法，其中所述张应力被用作所述蛋壳的状态的预测值。优选地确定蛋壳中产生的张应力包 括测量所述蛋壳的外壳厚度和曲率。更优选地，确定蛋壳中产生的张应力包括测量所述蛋 壳的弹性。
[0022] 在优选的实施例中，所述蛋壳的弹性是用机械手段确定的，例如通过机械检测器。 在替代的优选实施例中，所述蛋壳的弹性是用光学手段确定的，例如光学检测器。优选地， 所述光学手段或光学检测器包括利用散射和/或反射技术和/或计算机视觉和/或热成 像。更优选地，所述光学手段包括表面布里渊散射或β射线测量或X射线测量。
[0023] 在优选的实施例中，蛋壳的弹性以非接触的方式确定。
[0024] 蛋壳的状态优选地包括裂缝存在确定和/或抗张强度和/或破裂的可能性。
[0025] 在优选的实施例中，确定蛋壳中产生的张应力包括有限元分析，所述有限元分析 包括几何表示和局部应力评估。在优选的实施例中，组成"元模型（meta model)"或"代理 模型（surrogate model) "，其优选地插入模拟之间得到蛋的所有可能分选的预测。优选地， 确定蛋壳中产生的张应力是在线执行的。
[0026] 一方面，本发明提供用于对蛋进行分选的方法，其中根据本发明的用于确定无损 蛋的蛋壳中产生的张应力的非破坏性方法被用于在该分选期间确定所述蛋的蛋壳的状态。
[0027] 一方面，本发明提供一种用于对蛋进行分选的装置，其中根据本发明的装置被用 于在该分选期间确定所述蛋的蛋壳的状态。
[0028] 一方面，本发明提供一种无损蛋的蛋壳的张应力的用途，所述张应力以非破坏性 的方式用作所述蛋壳的状态的预测值。
[0029] -方面，本发明提供一种用于非破坏性地检查蛋的装置，特别用于预测无损蛋的 抗裂性，所述装置包括：
[0030] -检测器，用于确定所述蛋壳的外壳厚度和/或曲率和/或所述蛋壳的弹性，其中 所述检测器提供至少一蛋壳特性；
[0031] -中央处理单元，用于根据该蛋壳特性确定在蛋壳中产生的张应力，并测量所述蛋 壳的所述弹性，其中所述张应力和弹性被用作无损蛋的抗裂性预测值。
[0032] 例如，所述蛋壳特性可表征或相关于蛋壳的厚度，例如使得厚度可以由提供的蛋 壳特性被确定或计算。所述蛋壳特性可表征或相关于蛋壳的曲率，例如使得曲率可以由提 供的蛋壳特性被确定或计算。而且，所述蛋壳特性可表征或相关于所述蛋壳的弹性，例如使 得弹性可以由提供的蛋壳特性被确定或计算。
[0033] 所述检测器可以各种方式提供所述蛋壳特性，例如通过提供表征或包含该特性的 检测信号，或包含有关该特性的信息的检测信号。技术人员将理解，所述检测器和所述中央 处理单元可被配置为相互通信，使用适合的通信手段（例如有线或无线通信连接器），具体 地用于从检测器向处理单元传送蛋壳特性（或检测信号）。
[0034] 优选地，所述装置被配置为确定所述无损蛋的蛋壳中产生的所述张应力与所述蛋 壳的所述弹性的比。优选地，所述检测器包括摄像机和/或光源和/或激光源和/或放射 源。
[0035] 一方面，本发明提供一种用于确定无损蛋的抗裂性的非破坏性方法，其中所述确 定包括计算所述无损蛋的蛋壳中产生的张应力和测量所述蛋壳的所述弹性。
[0036] 优选地，计算张应力包括测量所述蛋壳的外壳厚度和曲率。这可例如分别通过外 壳厚度检测器和蛋壳曲率检测器实现。更优选地，测量所述蛋壳的所述弹性用机械手段执 行。在其他实施例中，测量所述蛋壳的所述弹性用光学手段执行。优选地，所述光学手段包 括利用散射技术和/或计算机视觉。更优选地，光学手段可包括表面布里渊散射、诸如热成 像的红外成像技术，更优选地，主动和/或被动热成像或光学相干断层扫描（OCT)。
[0037] 优选地，作为红外成像科学的示例，热成像涉及红外热成像（IRT)或热成像或热 视频（thermal video)。有利地，热成像是非破坏性方法并且其相对较快