,非接觸并且提供 全域信息。熱成像攝像機(jī)在電磁波譜的紅外線范圍(大體在9, 000 - 14, 000納米或9 - 14 微米)中檢測(cè)輻射,并產(chǎn)生該輻射的圖像,稱為溫譜圖。這些被動(dòng)地或主動(dòng)地獲得的溫譜圖 被用在本發(fā)明的實(shí)施例中以提供蛋殼的物理參數(shù),如彈性和/或厚度。優(yōu)選地,被動(dòng)熱成像 被用于提供無(wú)損蛋的蛋殼厚度。如本發(fā)明的實(shí)施例中使用的主動(dòng)熱成像提供輻射源或在其 他實(shí)施例中提供超聲源,其可激勵(lì)蛋殼的存在的表面裂縫,其中所述源優(yōu)選地為脈沖紅外 輻射(IR)。通過施加脈沖紅外輻射,由于脈動(dòng),表面溫度循環(huán)升高和降低。另外,隨著波長(zhǎng) 的增加,紅外輻射的吸收將逐步降低。大部分紅外輻射因此在表面反射。因此,當(dāng)光進(jìn)入蛋 殼中存在的微裂縫時(shí),以與在黑體腔中類似的方式,其在裂縫內(nèi)側(cè)反射多次并且這將比單 次反射儲(chǔ)存更大量的能量。而且,根據(jù)處于熱平衡的系統(tǒng)的基爾霍夫定律,表面的發(fā)射率等 于吸收率,但是吸收和發(fā)射的輻射波長(zhǎng)不必是相同的。由于這兩個(gè)因素,被高強(qiáng)度紅外光照 亮的蛋殼中的裂縫將有利地比周圍吸收并發(fā)射更多能量,并且如果用紅外攝像機(jī)成像,將 作為熱點(diǎn)可見。
[0038] 有利地,通過使用主動(dòng)熱成像,裂縫的尺寸可被檢測(cè)。更具體的,裂縫的尺寸可依 據(jù)若干因素被檢測(cè)。為了可見,裂縫需要吸收足夠的能量以達(dá)到紅外攝像機(jī)可將其與背景 區(qū)別開的溫度。通常,因?yàn)樽兓陌l(fā)射率,來自背景的輻射是不均勻的,并且裂縫的溫度因 此需要被升高到該噪聲水平之上。多少能量能夠被吸收取決于裂縫的寬度,因?yàn)檩^寬的裂 縫具有更多光能夠進(jìn)入的較大面積。該寬度也影響該裂縫中能夠吸收什么樣的波長(zhǎng),因?yàn)?具有比該裂縫寬度更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光不會(huì)進(jìn)入裂縫。雖然輻射的波長(zhǎng)會(huì)對(duì)哪些裂縫可被檢測(cè) 到設(shè)定限制,其大體應(yīng)盡可能地長(zhǎng),因?yàn)檫@會(huì)增加裂縫和周圍表面之間的吸收的對(duì)比。對(duì)于 可被檢測(cè)到的裂縫尺寸的實(shí)際限制是紅外攝像機(jī)。攝像機(jī)的分辨率連同鏡頭的選擇將決定 多小的物體能夠被檢測(cè)到。鏡頭的選擇是對(duì)分辨率和視野之間的平衡。對(duì)于檢測(cè)而言,只 有裂縫的最小尺寸是重要的;裂縫的長(zhǎng)度不影響該方法檢測(cè)它的能力。
[0039] 在其他優(yōu)選的實(shí)施例中,主動(dòng)熱成像也可被用于測(cè)量蛋殼的厚度,例如可應(yīng)用數(shù) 值反演法(numerical inversion method)并比較獲得的結(jié)果。這種反演法的一個(gè)示例是 迭代回聲缺陷形狀法(iterative echo defect shape method)。這種反演法的第二示例是 列文伯格-馬夸爾特法(Levenberg-Marquardt method),其可被應(yīng)用于熱成像數(shù)據(jù)以進(jìn)行 非破壞性測(cè)試。由于用主動(dòng)熱成像和數(shù)值反演法的數(shù)據(jù)捕獲能夠易于自動(dòng)化,這兩個(gè)步驟 的結(jié)合可以是提供蛋殼厚度的有前景的方法。
[0040] 優(yōu)選地,特征為所述彈性以非接觸的方式確定。
[0041] 優(yōu)選地,確定無(wú)損蛋的抗裂性包括裂縫存在確定和/或抗張強(qiáng)度和/或破裂的可 能性。
[0042] 優(yōu)選地,計(jì)算所述張應(yīng)力包括有限元分析,所述有限元分析包括幾何表示和局部 應(yīng)力評(píng)估。在優(yōu)選的實(shí)施例中,組成"元模型"或"代理模型",其優(yōu)選地插入在模擬之間得 到蛋的所有可能分選的預(yù)測(cè)。優(yōu)選地,無(wú)損蛋的抗裂性的確定是在線執(zhí)行的。
[0043] 在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述無(wú)損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的所述張應(yīng)力與所述蛋殼的所述彈 性的比被用作評(píng)價(jià)無(wú)損蛋的抗裂性的強(qiáng)度指數(shù)。
[0044] 一方面,本發(fā)明提供一種用于對(duì)蛋進(jìn)行分選的方法,其中根據(jù)本發(fā)明的用于確定 無(wú)損蛋的抗裂性的非破壞性方法被用于在該分選期間確定所述無(wú)損蛋的抗裂性。
[0045] -方面,本發(fā)明提供一種用于對(duì)蛋進(jìn)行分選的裝置,其中所述裝置用于非破壞性 地檢查蛋,特別用于預(yù)測(cè)無(wú)損蛋的抗裂性,根據(jù)本發(fā)明被用于在該分選期間確定所述蛋的 蛋殼的狀態(tài)。
[0046] 一方面,本發(fā)明提供一種所述無(wú)損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力與所述蛋殼的所述彈 性的比的用途,該比作為強(qiáng)度指數(shù)用來評(píng)價(jià)無(wú)損蛋的抗裂性。
[0047] 一方面,本發(fā)明提供一種用于非破壞性地并且非接觸地測(cè)量無(wú)損蛋的蛋殼厚度的 裝置,所述裝置包括:
[0048] -檢測(cè)器,用于測(cè)量所述蛋殼的曲率和/或所述蛋殼的彈性和/或在所述蛋殼中產(chǎn) 生的抗張強(qiáng)度,其中所述檢測(cè)器提供至少一蛋殼特性;
[0049] -中央處理單元,用于根據(jù)該蛋殼特性確定所述蛋殼的厚度。
[0050] 優(yōu)選地,所述檢測(cè)器包括攝像機(jī)和/或光源和/或激光源和/或放射源。
[0051] 一方面,本發(fā)明提供用于確定蛋殼厚度的方法,其中所述蛋殼為無(wú)損蛋的蛋殼,其 中所述厚度通過測(cè)量所述蛋殼的彈性或在所述蛋殼中產(chǎn)生的張應(yīng)力來確定,其中所述確定 以非破壞性并且非接觸的方式執(zhí)行。
[0052] 優(yōu)選地,所述蛋殼的彈性用光學(xué)手段確定。更優(yōu)選地,光學(xué)手段包括利用散射和/ 或反射技術(shù)和/或計(jì)算機(jī)視覺。在其他優(yōu)選的實(shí)施例中,光學(xué)手段包括表面布里淵散射和/ 或β射線測(cè)量和/或X射線測(cè)量和/或熱成像和/或主動(dòng)熱成像和/或光學(xué)相干斷層掃 描(OCT)。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,確定厚度包括有限元分析,所述有限元分析包括幾何表示 和局部應(yīng)力評(píng)估。優(yōu)選地,所述應(yīng)力評(píng)估用不同于本發(fā)明的實(shí)施例中公開的方法執(zhí)行。在 優(yōu)選的實(shí)施例中,組成"元模型"或"代理模型",其優(yōu)選地插入模擬之間得到蛋的所有可能 分選的預(yù)測(cè)。優(yōu)選地,確定厚度進(jìn)一步包括確定所述蛋殼的曲率。優(yōu)選地,所述蛋殼的曲率 以非接觸的方式測(cè)量。在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述非接觸方式包括計(jì)算機(jī)視覺和/或光學(xué)手 段。
[0054] 確定根據(jù)本發(fā)明的確定蛋殼的彈性包括確定外殼彈性矩陣式(shell matrix modus of elasticity)。優(yōu)選地,所述確定是在線執(zhí)行的。
[0055] 優(yōu)選地,所述蛋的所述蛋殼是脆性的,例如所述蛋為鳥蛋。該鳥蛋為高度復(fù)雜的生 物結(jié)構(gòu)。其可包含由兩個(gè)膜和外部脆性覆蓋物包圍的空氣腔和粘性液體,外部脆性覆蓋物 即為蛋殼。
[0056] -方面,本發(fā)明提供一種用于對(duì)蛋進(jìn)行分選的方法,其中根據(jù)本發(fā)明的用于確定 蛋殼厚度的方法被用于在該分選期間確定所述蛋的蛋殼厚度。
[0057] -方面,本發(fā)明提供一種用于對(duì)蛋進(jìn)行分選的裝置,其中根據(jù)本發(fā)明的用于非破 壞地并且非接觸地測(cè)量無(wú)損蛋的蛋殼的厚度的裝置被用于在該分選期間確定所述蛋的蛋 殼的厚度。
[0058] -方面,本發(fā)明提供一種蛋殼的彈性或在無(wú)損蛋的蛋殼中產(chǎn)生的抗張強(qiáng)度的用 途,用于以非破壞性并且非接觸的方式測(cè)量所述蛋殼的厚度。
[0059] -方面,本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,用于如果在控制單元(例如中央處理 單元)上實(shí)施,則執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的所述方法,或其組合。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例,提供一種由機(jī)器可讀的程序儲(chǔ)存設(shè)備,切實(shí)體現(xiàn)可 由機(jī)器執(zhí)行的指令程序以執(zhí)行用于提供自動(dòng)診斷和決策支持的方法步驟
[0061] 一方面,本發(fā)明提供存儲(chǔ)根據(jù)本發(fā)明的所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的數(shù)據(jù)載體。術(shù)語(yǔ)"數(shù) 據(jù)載體"等同于術(shù)語(yǔ)"載體介質(zhì)"或"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)",并指代參與向用于執(zhí)行的處理器提 供指令的任何介質(zhì)。該介質(zhì)可采取許多形式,包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和 傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤,諸如是海量存儲(chǔ)的一部分的存儲(chǔ)設(shè)備。易 失性介質(zhì)包括諸如RAM的動(dòng)態(tài)內(nèi)存。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的通常形式包括,例如軟盤(floppy disk)、磁盤(flexible disk)、硬盤、磁帶或任何其他磁性介質(zhì)、⑶-ROM、任何其他光學(xué)介 質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、任何其他的帶有孔的圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、 任何其他的內(nèi)存芯片或磁帶盒、如在后文描述的載波、或任何計(jì)算機(jī)可從其讀取的其他介 質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的各種形式可涉及攜帶一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列到處理器用 于執(zhí)行。例如,指令可最初被攜帶在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤上。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可將該指令裝載到 其動(dòng)態(tài)內(nèi)存中并用調(diào)制解調(diào)器通過電話線發(fā)送該指令。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本地的調(diào)制解調(diào)器可接 收電話線上的數(shù)據(jù),并使用紅外發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)。連接到總線的紅外檢測(cè)器 可接收紅外信號(hào)中攜帶的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)放到總線上。總線將數(shù)據(jù)帶到主內(nèi)存,處理器從主 內(nèi)存檢索并執(zhí)行所述指令。由主內(nèi)存接收的指令在被處理器執(zhí)行前或執(zhí)行后可選擇地被存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備上。該指令也能夠通過載波在諸如LAN、WAN或因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中傳送。傳輸介 質(zhì)可采取聲波或光波的形式,諸如在無(wú)線電波和紅外線數(shù)據(jù)通信期間產(chǎn)生的那些。傳輸介 質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖,包括在計(jì)算機(jī)內(nèi)形成總線的