專利名稱：用于將核果分到預(yù)定類的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如第一個(gè)權(quán)利要求的前序部分所述的用于將核果分到預(yù)定類的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)處理例如桃或者諸如例如梅干、杏等等的其它核果時(shí)，桃往往被切割為兩半部分，此后，從這兩個(gè)部分上取下果核。然而，例如，往往發(fā)生小的果核碎片殘留在桃的果肉部分中。然而，這些碎片不是所希望的，因?yàn)楫?dāng)食用該桃時(shí)，它們可能傷及這半個(gè)去核的桃的消費(fèi)者。例如，從US3552464已知一種方法，其中桃被切割為兩部分，然后，從該果實(shí)上取下果核。在從現(xiàn)有技術(shù)已知的解決方案中，包圍該果核的一薄層果肉被切掉。因?yàn)樗槠饕挥谠搶又校蟛糠炙槠赃@種方式從果實(shí)中去除。然而，在這種方法中，一部分果肉也被丟失。此外，包圍去核核果的果核的果肉的典型自然外觀被喪失。例如，在桃中，這是由果核產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。例如，已經(jīng)知道，果肉中存在的碎片能夠是由果實(shí)中果核的分裂產(chǎn)生的。果實(shí)中碎片的存在約有80%可以由此解釋。其中存在開裂果核的果實(shí)的百分比高至30%，甚或更高。例如，在果實(shí)的腐爛過程或者成熟過程的影響下，果肉中的果核分裂可能發(fā)生。在這種情況下，果實(shí)沿果核接縫的長度開裂，以致在果核的接縫處產(chǎn)生通常有大于3mm寬度的裂縫。例如，從US3552464已知果實(shí)果核的分裂，US355M64描述了切開桃的方法，其中考慮了接縫的取向，以避免果核的分裂。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，例如當(dāng)在對該桃去核之前，將具有開裂果核的果實(shí)與其他果實(shí)分離時(shí)，如果這種開裂果核的存在能夠被確定，則可以顯著降低果實(shí)中的碎片的風(fēng)險(xiǎn)。然而，不希望這是通過切開果實(shí)實(shí)現(xiàn)的。
具體實(shí)施例方式因此，本發(fā)明的目的是提供一種不必切開核果就允許檢測開裂果核的方法。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，利用高能輻射能夠確定開裂果核的存在，其中核果，例如桃被分為兩個(gè)類一類是具有開裂果核的果實(shí)，第二類是沒有開裂果核的果實(shí)。由于核果中的果核的分裂，在該果核的材料中產(chǎn)生裂縫。果核的材料中的該裂縫導(dǎo)致該果核的材料厚度的密度發(fā)生變化，因?yàn)楹苌偕趸驔]有果核材料殘留在其內(nèi)，然而，代之以例如與果核材料的密度不同密度的果肉或者氣體。很長時(shí)間已經(jīng)知道，利用X射線的材料穿透性使物體的內(nèi)部可見。在此，物體被暴露于X射線，而來自該物體的輻射被捕獲，使之由捕獲的輻射形成反差圖像。在該反差圖像中，由物體中具有不同厚度密度的區(qū)域形成圖形。具有增大的厚度或者密度的區(qū)域比具有較低的密度或者厚度的區(qū)域阻止輻射更多，因而該圖像示出具有較高的密度或者厚度的區(qū)域與具有較低的密度或者厚度的區(qū)域之間的反差度差別。因此，該圖像取決于該物體中厚度或者密度的差異。因此，根據(jù)該圖像，能夠采集關(guān)于物體的內(nèi)部密度或者厚度的信息。隨后，反差圖像中因?yàn)楹穸然蛘呙芏鹊淖兓a(chǎn)生的圖形能夠被用于把物體分到一定的類。因此，根據(jù)要評(píng)估的物體的圖形的至少一個(gè)特征，物體的不同類能夠被互相區(qū)別開。因此，正確識(shí)別/評(píng)估該至少一個(gè)特征，能夠?qū)⑽矬w分到正確的類。采用這種方法的一個(gè)例子是，例如檢查臂骨上的骨折的眾所周知的方法。在此，臂被暴露于X射線，而來自臂的輻射例如在照相底板上被捕獲。因?yàn)楣穷^與周圍組織之間的密度的巨大差異，能夠由臂中骨頭形成反差圖像。在此，即使骨折也可見例如，根據(jù)臂骨中反差度的突然局部差異，即，骨折的特征圖形，能夠識(shí)別例如骨折本身。隨后，有執(zhí)照人員根據(jù)該圖形，能夠評(píng)估該骨頭上是否存在骨折。因此，根據(jù)“反差度的突然局部差異”特征，臂部被分到“骨裂”類或者“非骨裂”類。例如，這種方法還已經(jīng)被用于評(píng)估大批櫻桃中哪些櫻桃仍含有果核。已知在利用去核設(shè)備對櫻桃自動(dòng)去核期間，許多櫻桃未被完全去核，因而在仍然有核的情況下離開去核設(shè)備。因此，希望檢驗(yàn)在存在果核的情況下離開去核設(shè)備的櫻桃，并且根據(jù)該評(píng)估，從剩余的櫻桃中去除這些櫻桃。已經(jīng)知道，櫻桃被震落在傳送帶上，并被沿X射線源輸送。隨后，穿過櫻桃的輻射被對其設(shè)置的照相機(jī)捕獲，該照相機(jī)將反差圖像電子發(fā)送到進(jìn)一步處理該圖像的處理單元。該處理單元被編程，使它識(shí)別對應(yīng)于櫻桃內(nèi)果核的存在或不存在的特征。當(dāng)識(shí)別到其內(nèi)具有果核的櫻桃，則該處理單元驅(qū)動(dòng)用于從其他櫻桃中自動(dòng)去除該櫻桃的設(shè)備。例如，該設(shè)備能夠利用氣壓工作，該櫻桃被吹離被識(shí)別為被去核的櫻桃的輸送方向。然而，定義去核櫻桃的特征是容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楣司哂酗@著不同于位于該果核周圍的櫻桃果肉的密度。密度的這種巨大差異導(dǎo)致有核櫻桃的反差圖像與最終被捕獲的無核櫻桃的反差圖像之間的反差度的巨大差異，簡化了該特征的實(shí)現(xiàn)。此外，果核始終位于櫻桃的中心，并且該櫻桃和該果核具有基本上球形的形狀。因此，不管櫻桃相對于源和照相機(jī)的取向，果核的反差圖像始終處于該櫻桃的反差圖像的中心。因此，在識(shí)別果核的存在或不存在期間，不必考慮取決于該櫻桃的取向的反差圖像。果核和櫻桃盡管尺寸不同，但是它們基本上具有固定形狀。在識(shí)別果核的存在或不存在期間，這種外形也能夠被使用，并且使識(shí)別和分類更容易。該櫻桃的反差圖像中的果核的反差圖像還被相對于周圍果肉的反差圖像很好地劃界。上述因素使得相對容易限定和實(shí)現(xiàn)多個(gè)特征，這些特征使處理單元檢測櫻桃中果核的存在并且根據(jù)該評(píng)估驅(qū)動(dòng)把具有果核的櫻桃移離其他櫻桃的輸送方向的設(shè)備成為可能。然而，上述方法只允許檢測核果中果核的存在，而不允許檢測核果中被稱為開裂果核的裂縫的存在。因此，本發(fā)明的目的是提供一種允許檢測核果中的開裂果核的方法，從而提供一種允許無需切開核果，根據(jù)開裂果核的存在或不存在將核果分到一定類的方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，該特征對應(yīng)于該核果的果核中裂縫的存在或不存在。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，核果內(nèi)開裂果核的存在驚奇地導(dǎo)致在該核果的反差圖像中的圖形。此外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，利用處理單元，根據(jù)至少一個(gè)特征，還可以檢測該圖形。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，果核中的開裂比該開裂的附近環(huán)境吸收的X射線少。因此，在該核果的反差圖像中，開裂果核的存在產(chǎn)生對應(yīng)于反差圖像中的一個(gè)區(qū)域的圖形，該區(qū)域?qū)?yīng)于檢測到的X射線的局部增多，該區(qū)域被對應(yīng)于檢測到較少X射線的反差圖像中的一個(gè)區(qū)域包圍。在沒有開裂果核的核果中，在該核果的反差圖像中，檢測不到這種區(qū)域。因此，通過檢測反差圖像中對應(yīng)于測到的X射線增多的區(qū)域，可以檢測開裂果核，該區(qū)域是由果核中的開裂產(chǎn)生的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，檢測由果核中開裂的存在而產(chǎn)生的在該反差圖像中對應(yīng)于檢測到較少X射線的區(qū)域內(nèi)的該反差圖像中對應(yīng)于檢測到X射線局部增多的區(qū)域能夠被實(shí)現(xiàn)，這是通過在核果的反差圖像中選擇具有預(yù)定半徑、預(yù)期在其內(nèi)發(fā)生果核開裂的圓形區(qū)，該圓形區(qū)中心在該核果的反差圖像中的位置被定義為該核果圖像中各位置的平均值加權(quán)由在那些地點(diǎn)處的圖像的對比度表示的在那些位置處吸收的X射線量；計(jì)算該圓形區(qū)內(nèi)的這些地點(diǎn)的對比度的平均對比度；以及將該圓形區(qū)的平均對比度與預(yù)定對比度值進(jìn)行比較。例如，當(dāng)被暴露于較少X射線的地點(diǎn)在反差圖像中被表示為比被暴露于較多X射線的地點(diǎn)暗時(shí)，當(dāng)該圓形區(qū)的平均對比度比預(yù)定對比度值亮?xí)r，該核果被定為具有開裂果核，并且被分到相應(yīng)類。當(dāng)被暴露于較少X射線的地點(diǎn)在反差圖像中被表示為比被暴露于較多X射線的地點(diǎn)亮?xí)r，當(dāng)該圓形區(qū)的平均對比度比預(yù)定對比度值暗時(shí)，該核果被定為具有開裂果核。優(yōu)選地，該預(yù)定半徑的確定，例如是通過選擇例如通過以前的對某些桃子的反差圖像的手動(dòng)評(píng)價(jià)已知它們具有開裂果核的大量核果；在各自核果上選擇存在因?yàn)殚_裂果核的存在而產(chǎn)生的圖形的區(qū)；測量所選區(qū)的半徑，例如，平均半徑；測量該反差圖像中該核果的圖像的半徑，例如平均半徑；將該區(qū)的半徑分別除以該核果的半徑，以及確定這些除數(shù)中的最大值。例如，該值被保存，并且被饋送到該處理單元。隨后，為了計(jì)算需要被分類的是否含有開裂果核的核果的區(qū)的半徑，該核果的反差圖像的半徑，最好是平均半徑被乘以該除數(shù)的最大值。因此，對于需要被分到一個(gè)類的每個(gè)不同核果，該區(qū)的半徑和該區(qū)的地點(diǎn)可以是不同的，并且取決于例如在反差圖像中的該核果的圖像的半徑。將該區(qū)內(nèi)的平均對比度值與其進(jìn)行比較以將特定核果分到一個(gè)類的預(yù)定對比度值能夠被統(tǒng)計(jì)性地選定，并且例如能夠以沒有開裂果核的核果被錯(cuò)誤地分到“開裂果核” 類，或者具有開裂果核的核果被錯(cuò)誤地分到“無開裂果核”類的風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)被選擇。此外，由果核中的裂縫產(chǎn)生的該圖像中的圖形取決于該果核相對于高能輻射源的取向，因此，取決于該果實(shí)的取向。另外，高能輻射源的形狀和尺寸是由該果核上的裂縫產(chǎn)生的圖像中的圖形的決定因素。利用良好選擇的該圖形的特征或者多個(gè)特征，該圖形能夠通過處理單元被評(píng)估， 使果實(shí)被正確地評(píng)估，從而它們最終被分到正確的類。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該果實(shí)相對于高能輻射源的取向已知時(shí)，不僅對該果實(shí)的評(píng)估被簡化，而且可以降低果實(shí)被錯(cuò)誤分類的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在果核的反差圖像中，也存在由該果核的種子產(chǎn)生的圖形。這個(gè)由果核的種子產(chǎn)生的圖形能夠干擾由開裂果核的裂縫產(chǎn)生的圖形，因?yàn)樵撛?，錯(cuò)誤評(píng)估在該反差圖像中看到的圖形的風(fēng)險(xiǎn)可能升高。通過檢測果實(shí)相對于高能輻射源的取向，從而檢測果核相對于高能輻射源的取向，或者擺布果實(shí)相對于高能輻射源的方位，從而擺布果核相對于高能輻射源的方位，由種子產(chǎn)生的圖形和由開裂果核的裂縫產(chǎn)生的圖形能夠被較好地相互分離開。這種良好區(qū)別，降低了處理單元錯(cuò)誤分類果實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。例如，果實(shí)能夠被機(jī)械地相對于高能輻射源取向，或者能夠提供確定核果相對于高能輻射源的取向的附加裝置。然而，最好是，果實(shí)相對于高能輻射源的取向被從該果實(shí)的反差圖像導(dǎo)出。本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)沿高能輻射源輸送期間，該果實(shí)相對于高能輻射源的取向基本固定時(shí)，該果實(shí)相對于該高能輻射源的取向的確定能夠被進(jìn)一步改善。因?yàn)檠卦摳吣茌椛湓摧斔凸麑?shí)期間該果實(shí)的固定取向，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，反差圖像質(zhì)量的增強(qiáng)，導(dǎo)致通過處理單元更好地評(píng)估該果實(shí)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更好地分類。例如，這可以利用在通過高能輻射源的傳送帶上輸送該果實(shí)被實(shí)現(xiàn)，該傳送帶具有適合該果實(shí)的外形和尺寸的預(yù)定結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，此外，如上面解釋的，果實(shí)沿高能輻射源利用傳送帶被輸送，更優(yōu)選地，傳送帶由幾個(gè)圈套構(gòu)成。優(yōu)選地，圈套之間的距離和圈套相對于該傳送帶的輸送方向的取向適合于該果實(shí)。這樣，該果實(shí)基本上可以沿傳送帶的縱向或者橫向伸展。優(yōu)選地，圈套沿傳送帶的橫向伸展，因?yàn)檫@樣容易驅(qū)動(dòng)傳送帶。優(yōu)選地，圈套之間的距離適合于該果實(shí)，使該果實(shí)能夠被楔入不同圈套之間。更優(yōu)選地，圈套之間的距離適合于核果，尤其是桃的尺寸。然而，還能夠通過在相對于該果實(shí)的不同位置提供多個(gè)高能源和/或者多個(gè)照相機(jī)，并因此形成取決于該果實(shí)相對于該高能源和/或者照相機(jī)的取向的反差圖像，確定該果實(shí)的取向。隨后，該取向能夠從這些圖像被確定。然而，果實(shí)的取向還能夠利用其他裝置被確定。例如照相機(jī)能夠捕獲由該果實(shí)反射的可見光，其中果實(shí)的取向能夠從由該反射光形成的圖像被確定。在將該果實(shí)分到一定類后，其中被檢測到開裂果核并且其中在果肉內(nèi)出現(xiàn)碎片的風(fēng)險(xiǎn)較高的果實(shí)被偏移到例如另外處理設(shè)備，該另外處理設(shè)備也通過切掉一部分果肉，從果肉上取下果核。當(dāng)該果實(shí)不包括開裂果核時(shí)，它可以隨后被輸送到不同的另外處理設(shè)備， 該處理設(shè)備例如無需取下它帶有的部分果肉，就可以從該果實(shí)上取下果核，例如US355M64 中描述了一種另外處理設(shè)備。因此，根據(jù)該處理設(shè)備的評(píng)估的預(yù)選降低了在該果實(shí)的，尤其是核果，更尤其是桃的果肉中出現(xiàn)碎片的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選地，該方法被提供以便例如當(dāng)提供大批果實(shí)要被分類時(shí)，連續(xù)評(píng)估多個(gè)果實(shí)。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過增加果實(shí)沿其輸送的高能源的數(shù)量，并且還優(yōu)選地通過增加利用其能夠捕獲從該果實(shí)穿出的輻射的照相機(jī)的數(shù)量，測量精度還能夠被提高，因?yàn)槔绶床顖D像的變型能夠被獲得，果實(shí)的取向能夠更好地被確定，等等。該處理單元例如是預(yù)編程計(jì)算機(jī)，它被提供，以便電子接收該果實(shí)的反差圖像，此后，該計(jì)算機(jī)例如利用軟件進(jìn)一步處理這些反差圖像，以進(jìn)行評(píng)估。果實(shí)的反差圖像能夠以本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員已知的任何方法被形成。例如，能夠以CMOS的CCD元件等的公知方式提供照相機(jī)，它被提供，以將高能輻射變換為電信號(hào)，并且電子傳輸該反差圖像到該處理單元。此外，能夠用公知的熒光層以公知方式提供公知的CCD 元件，該熒光層將入射的高能電磁輻射變換為可以被CCD元件觀察到的輻射。然而，該熒光層不是必需的，并且CCD或者CMOS還能夠是直接對高能輻射敏感。例如，該照相機(jī)能夠是共線布置的光電二極管。該源能夠是本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員已知的適于產(chǎn)生和發(fā)射高能輻射的每種源。優(yōu)選地，高能電磁輻射源是產(chǎn)生X射線，諸如例如已知的工業(yè)X射線源的源，已知的工業(yè)X射線源對本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員是已知的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，X射線對于寬范圍的材料具有強(qiáng)穿透能力，因此，它們特別適合應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方法。然而，當(dāng)應(yīng)用該方法時(shí)，本發(fā)明并不局限于利用X射線，還可以采用本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員已知的其他形式的高能電磁輻射。該源和照相機(jī)相對于該果實(shí)的定位對本發(fā)明不是必要的，并且能夠由本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員確定。然而，優(yōu)選地，源和照相機(jī)之間的距離能夠是適合于所需的反差圖像中的分辨率。當(dāng)該距離變得太大時(shí)，本領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員發(fā)現(xiàn)，會(huì)對反差圖像的分辨率具有負(fù)面作用。照相機(jī)和源之間的距離優(yōu)選地也是適合于要被評(píng)估的果實(shí)的尺寸。除了根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明還涉及被布置諸如執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于將核果分到預(yù)定類的方法，其中沿至少一個(gè)高能電磁輻射源輸送該核果， 使至少一部分輻射穿過該核果到達(dá)對其設(shè)置的至少一個(gè)照相機(jī)，并且因而被該照相機(jī)捕獲，以便利用捕獲的輻射形成反差圖像，此后，該反差圖像通過處理單元被處理，該處理單元被提供，以評(píng)估由該核果的材料的密度或者厚度的變化而在反差圖像上產(chǎn)生的對應(yīng)于該核果的至少一個(gè)預(yù)定特征的圖形，并且根據(jù)對該特征的評(píng)估，將該核果分到預(yù)定類，其特征在于，該特征主要對應(yīng)于該核果的果核中裂縫的存在或不存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該核果是如下至少之一桃、李、杏。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該核果相對于該高能輻射源具有預(yù)定取向，和/或該核果相對于該高能輻射源的取向是確定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，該取向是由該處理單元從該反差圖像確定的。
5.一種設(shè)備，被安排使之執(zhí)行按照權(quán)利要求1至4之任一項(xiàng)的方法。
全文摘要
用于將核果分到預(yù)定類的方法，其中沿至少一個(gè)高能電磁輻射源輸送該核果，以致至少一部分輻射穿過該核果到達(dá)對其設(shè)置的至少一個(gè)照相機(jī)并且由此被照相機(jī)捕獲，以便利用捕獲的輻射形成反差圖像，此后，處理單元處理該反差圖像，該處理單元被提供，以評(píng)估因?yàn)樵摵斯牟牧系拿芏然蛘吆穸鹊淖兓诜床顖D像中產(chǎn)生的對應(yīng)于該核果的至少一個(gè)預(yù)定特征的圖形，并且根據(jù)對該特征的評(píng)估，將該核果分到預(yù)定類，其特征在于，該特征主要對應(yīng)于該核果的果核中裂縫的存在或不存在。
文檔編號(hào)G01N33/02GK102215704SQ200980145177
公開日2011年10月12日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者C·費(fèi)維茲 申請人:比利時(shí)電子分揀技術(shù)股份有限公司