專利名稱：用于通過檢測胚胎心率和/或運動來識別活的蛋的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及蛋，更具體的，涉及用于處理蛋的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
根據(jù)一些可觀察的性質(zhì)來區(qū)分家禽蛋在家禽業(yè)中是熟知的和長期使用的實踐?！巴腹鈾z驗”是一種這樣的技術(shù)的共同名稱，這是植根于使用來自蠟燭的光來檢查蛋的原始實踐的術(shù)語。如那些熟悉蛋的人所知的，盡管在大多數(shù)的照明條件下蛋殼看起來不透明，但是它們實際上是有些透明的，且當(dāng)放置在直射光前時，可以觀察到蛋的內(nèi)容物。
要被孵化為活的家禽的蛋通常在胚胎發(fā)展期間被透光檢驗，以識別無精蛋、腐爛的蛋和死蛋(這里共同地稱為“無生命的蛋”)。從孵蛋中去除無生命的蛋，以增加可用的孵蛋器空間。在很多情況下，需要在孵化前經(jīng)由卵內(nèi)注射來將物質(zhì)引入活的蛋內(nèi)。將各種物質(zhì)注入鳥蛋用于商業(yè)家禽業(yè)中，以減小孵化后死亡率，或者增加孵化的鳥的生長率。已經(jīng)用于或者提議用于卵內(nèi)注射的物質(zhì)的例子包括疫苗、抗生素和維他命。卵內(nèi)處理物質(zhì)和卵內(nèi)注射的方法的例子在授予Sharma等的美國專利No.4458630和授予Fredericksen等的美國專利No.5028421中描述。
物質(zhì)的卵內(nèi)注射通常這樣發(fā)生，即，通過刺破蛋殼來產(chǎn)生穿過蛋殼的孔(例如，使用沖壓機或者鉆孔機)，將注射針延伸通過該孔且進入蛋的內(nèi)部(在一些情況下進入包含其中的鳥的胚胎內(nèi))，以及通過該針注射一種或者多種處理物質(zhì)。注射裝置的一個例子在授權(quán)給Hebrank的美國專利No.4681063中披露；該裝置將蛋和注射針以彼此固定的關(guān)系定位，且設(shè)計為高速自動化的注射多個蛋。注射處理的位置和時間的選擇也可以影響注射的物質(zhì)的效果，以及注射的蛋或者處理的胚胎的死亡率。例如，如授權(quán)給Sharma等的美國專利No.4458630、授權(quán)給Hebrank的美國專利No.4681063和授權(quán)給Sheeks等的美國專利No.5158038可見。
在商業(yè)家禽生產(chǎn)中，只有大約60％到90％的商業(yè)童子雞蛋孵化。不孵化的蛋包括沒有受精的蛋，以及已經(jīng)死亡的受精的蛋。未受精的蛋可以包括一批中所有蛋的大約5％到大約25％。由于在商業(yè)家禽生產(chǎn)中遇到的無生命的蛋的數(shù)量，所以需要增加使用卵內(nèi)注射的自動化方法，以及處理物質(zhì)的成本，用于識別活的蛋以及只選擇性地注射活的蛋的自動化方法。
授予Coady等的美國專利No.3616262披露了一種用于蛋的傳送設(shè)備，其包括透光檢查臺和接種臺。在透光檢查臺處，光投射通過蛋，且由操作者評價，操作者給任何被認為是無生命的蛋作標記。在蛋被傳送到接種臺以前，無生命的蛋被手動去除。
蛋可以是“活的”蛋，意味著其具有能存活的胚胎。圖1A示出了大約孵蛋第一天時的活的家禽蛋1。圖1B示出了大約孵蛋第十一天時的活的蛋1。蛋1在由1a表示的附近具有稍微窄的端部，以及在由1b顯示的附近具有相對設(shè)置的加寬的端部部分。在圖1A中，胚胎2表示在蛋黃3的頂上。蛋1包含鄰接加寬的端部1b的氣泡。如圖1B所示，雛雞的翅膀5、腿6和喙7已經(jīng)發(fā)育。
蛋可以是“無精”或者“未受精”的蛋，意味著其沒有胚胎。更具體的，“無精蛋”是沒有腐爛的未受精的蛋。蛋可以是“早期死亡”的蛋，意味著其具有在大約一到五天大時死亡的胚胎。蛋可以是“中期死亡”的蛋，意味著其具有在大約五天到十五天大時死亡的胚胎。蛋可以是“晚期死亡”的蛋，意味著其具有在大約十五天到十八天大時死亡的胚胎。
蛋可以是“腐爛的”蛋，意味著該蛋包括腐爛的未受精的蛋黃(例如，由于蛋殼的破裂引起的)，或者腐爛的死亡胚胎。雖然“早期死亡”、“中期死亡”或者“晚期死亡”的蛋可以是腐爛的蛋，但是在此使用的這些術(shù)語指沒有腐爛的蛋。無精、早期死亡、中期死亡、晚期死亡和腐爛的蛋也可以分類為“無生命”的蛋，因為它們沒有包括活的胚胎。
還有其它的應(yīng)用，即，能夠區(qū)分活的和無生命的蛋是重要的。這些應(yīng)用之一是通過活的蛋來培育和收獲疫苗(稱為“疫苗生產(chǎn)蛋”)。例如，人類流感疫苗生產(chǎn)是這樣實現(xiàn)的，即，通過在大約胚胎發(fā)育的第十一天將種病毒注入雞蛋(11天的蛋)，允許病毒生長大約兩天，通過冷卻蛋來使胚胎安樂死，然后從該蛋收獲羊水。通常，在注入種病毒以前透光檢查蛋，以去除無生命的蛋?？梢栽谧⑷敕N病毒以前一天或者幾天對疫苗生產(chǎn)蛋進行透光檢查。在疫苗生產(chǎn)中識別活的蛋是重要的，因為需要防止種疫苗在無生命的蛋中浪費，以及減小與運輸和處理無生命的蛋的成本。
都授權(quán)給Hebrank的美國專利No.4955728和4914672描述了一種透光檢查設(shè)備，其使用紅外線檢測器和從蛋發(fā)射的紅外線輻射，以從未受精的蛋中區(qū)別活的蛋。授權(quán)給van Asselt等的美國專利No.4671652描述了一種透光檢查設(shè)備，其中，多個光源和相應(yīng)的光檢測器安裝成陣列，其中，蛋在平臺上通過光源和光檢測器之間。
不幸的是，傳統(tǒng)的透光檢查技術(shù)具有有些有限的精度，尤其是在高透光檢查吞吐量的速度下。脈沖的光不透明識別系統(tǒng)可以在等于大約每小時300000個蛋的速度下工作，且成功地從一串蛋中識別無精蛋。然而，一些識別為活的蛋實際上是無生命的(例如，腐爛的蛋、中期和晚期死亡的蛋)。
基于熱的透光檢查系統(tǒng)可以在達到每小時50000個蛋的蛋流中檢測腐爛的蛋。不幸的是，由于蛋與蛋熱變化，基于熱的透光檢查系統(tǒng)可能誤識別活的和無生命的蛋。此外，基于熱的透光檢查系統(tǒng)對于產(chǎn)生比17天的蛋少的熱量的胚胎可能不精確。
胚胎心跳(脈搏)檢測方法是已知的，其可以以高精度檢測活的蛋。例如，Buddy by Avitronics(Truro，England)可以檢測鳥類胚胎心跳。檢測對于大約60％的蛋發(fā)生在5到10秒內(nèi)，接近100％的檢測需要60秒的采樣時間。不幸的是，檢測活的蛋所需要的時間對于用于需要高吞吐量的孵化場特別慢。對于為確定能存活的蛋的有用方法的自動化脈沖檢測，需要更短的處理時間來讀取蛋的孵化場體積(通常在6到8小時中為數(shù)十萬)。
授予Mitchell的美國專利No.5173737描述了一種確定蛋是否包含活的胚胎的方法，即，通過將光照射到蛋上來刺激胚胎運動，然后測量引起的胚胎運動。不幸的是，Mitchell方法可能是費時的，且可能不精確地檢測由于光刺激而不運動的活的胚胎。

發(fā)明內(nèi)容
考慮上述討論，提供了識別活的蛋的方法，其包括用杯子接觸蛋；用來自通過定位在蛋附近的光源產(chǎn)生的光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射蛋；通過定位在杯子內(nèi)的光檢測器來檢測離開蛋的光強度；產(chǎn)生相應(yīng)于檢測的光強度的輸出信號；處理輸出信號，以識別光強度中的周期和非周期的變化；以及響應(yīng)于光強度中識別的周期和/或非周期變化來標明蛋為活的蛋。光強度中的周期變化可能表示存在胚胎脈搏，光強度中的非周期變化表示胚胎運動。
根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，處理蛋的方法包括用來自光源的光照射多個蛋的每一個；通過定位在每個蛋附近的各個光檢測器檢測離開每個蛋的光，其中，每個光檢測器產(chǎn)生相應(yīng)于離開各個蛋的光強度的各個輸出信號；處理輸出信號，以識別光強度中的周期和非周期的變化；響應(yīng)于光強度中識別的周期和/或非周期變化來標明蛋為活的蛋；以及選擇性地處理標明為活的蛋的蛋。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，選擇性地處理標明為活的蛋的蛋可以包括從標明為活的每個蛋提取材料(例如，尿囊液、羊膜、蛋黃、殼、蛋白、組織、膜、血液等)；化驗從每個蛋提取的材料，以識別具有一個或者多個特征(例如，性別等)的活的蛋；以及選擇性地處理(例如，將疫苗、病毒等注入)識別為具有一個或者多個特征的活的蛋。
根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，用于識別活的蛋的設(shè)備包括在升高和降低的位置之間可移動的通常水平的框架，以及由該框架在通常垂直方向上支撐且隨著框架在升高和降低的位置之間可移動的多個檢測器工具。每個檢測器工具包括光源，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時鄰近蛋定位，以及用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射該蛋。每個檢測器工具包括杯子，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋該蛋。光檢測器設(shè)置在杯子內(nèi)，且產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋的光強度的輸出信號。處理器與每個光檢測器通訊，且處理來自每個光檢測器的輸出信號，以識別光強度中的周期和/或非周期變化。
根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，用于識別活的蛋的設(shè)備包括在縮回和伸展的位置之間可移動的蛋支撐件、覆蓋該蛋支撐件的框架，以及由該框架支撐的多個檢測器工具。因為蛋的高度可以變化(通常變化0.75英寸或者更多)，所以蛋支撐件單獨地升高各個蛋，以便所有蛋的頂部都在相同的高度。每個檢測器工具包括杯子，其設(shè)計為當(dāng)?shù)爸渭幱谏煺沟奈恢弥袝r以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋該蛋。光檢測器設(shè)置在杯子內(nèi)，且產(chǎn)生相應(yīng)于來自光源的光通過蛋的光強度的輸出信號。處理器與每個光檢測器通訊，且處理來自每個光檢測器的輸出信號，以識別光強度中的周期和/或非周期變化。
本發(fā)明的實施例是有利的，因為胚胎脈搏和移動檢測從平臺中的蛋上面產(chǎn)生，從而消除了可能由平臺中的諸如灰塵、碎片和水之類的外部材料引起的復(fù)雜性。此外，本發(fā)明的實施例可以促進變化尺寸的蛋和具有非垂直定向的蛋的胚胎脈搏和運動檢測。


圖1A示出了在孵蛋的大約第一天時的活的雞蛋；圖1B示出了在孵蛋的大約第十一天時的活的雞蛋；圖2-5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于識別活的和無生命的蛋，以及用于選擇性地處理這些蛋的操作的流程圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于識別活的蛋的設(shè)備的側(cè)視圖，其中，該框架處于縮回的位置；圖6B示出了圖6A的設(shè)備，框架處于伸展的位置；圖6C是圖6A-6B的檢測器工具之一的放大視圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于識別活的蛋的設(shè)備的側(cè)視圖，其中，該蛋支撐件處于縮回的位置；圖7B示出了圖7A的設(shè)備，蛋支撐件處于伸展的位置；圖7C是圖7A-7B的檢測器工具之一的放大視圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的蛋處理系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
在下文中參考附圖來更詳細地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以以很多不同的形式體現(xiàn)，且不應(yīng)該解釋為限制于這里闡明的實施例；更正確的，這些實施例設(shè)置為使得本披露物為全面和完整的，且對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員完全轉(zhuǎn)達了本發(fā)明的范圍。除非另外定義，這里使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所共同理解的相同的意義。本發(fā)明的說明書中使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例，且不是意在限制本發(fā)明。
如在本發(fā)明的說明書和后附的權(quán)利要求書中使用的，單數(shù)形式“一”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其它形式。
這里提到的所有出版物、專利申請、專利和其它參考都通過引證在此整個引入。
在附圖中，線的寬度、層和區(qū)域的厚度為了清楚而夸大了。可以理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域、基片或者板之類的元件被稱為在另一個元件“上”時，其可以直接在其它元件上，或者也可以存在插入元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接”在另一個元件“上”時，不存在插入元件。可以理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或者“接附”到另一個元件時，其可以直接連接或者接附到其它元件，或者也可以存在插入元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或者“直徑接附”到另一個元件時，不存在插入元件。這里使用的術(shù)語“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等只是為了說明。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法和設(shè)備可以在胚胎發(fā)育(也稱為孵蛋周期)期間的任何時候用于精確地識別活的和無生命的蛋。本發(fā)明的實施例不限于只在胚胎發(fā)育周期期間的具體的天(例如，第十一天)或者時間周期來識別。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法和設(shè)備可以用于任何類型的鳥類蛋，包括但不限于雞、火雞、鴨、鵝、鵪鶉、野雞蛋、外來鳥蛋等。
現(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的處理蛋的方法。根據(jù)胚胎脈搏和/或胚胎運動的識別來識別活的蛋(方框100)?？梢赃x擇性地處理識別為活的蛋(方框200)，以及可以選擇性地處理識別為無生命的蛋(方框300)。
參考圖3，根據(jù)胚胎脈搏和/或運動的識別活的蛋(方框100)可以快速地和高精度地進行。用來自光源的光照射多個大概含有胚胎的蛋中的每一個蛋(方框110)。該光可以包括可見波長和紅外波長中的任一種或者兩種的光。然后，離開每個蛋的光由定位在每個蛋附近的光檢測器來接收(方框120)。每個光檢測器產(chǎn)生相應(yīng)于離開各個蛋的光強度的輸出信號。處理該輸出信號，以確定每個蛋的存活性(方框130)。具有胚胎脈搏和/或運動的蛋標明為活的蛋(方框140)。
通過處理輸出信號來確定在光強度中存在相應(yīng)于胚胎脈搏的周期變化(方框132)可以確定存活性。通過處理輸出信號來確定在光強度中存在相應(yīng)于胚胎運動的非周期變化(方框134)可以確定存活性。此外，通過處理輸出信號來確定在光強度中存在周期和非周期變化可以確定存活性。
參考圖4，選擇性地處理活的蛋(方框200)可以包括將一種或者多種物質(zhì)(例如，疫苗、抗生素、維他命等)注入活的蛋中(方框210)。選擇性地處理還可以包括從活的蛋取出材料(方框220)。
除了注射一種或者多種物質(zhì)以外可以取出材料。從蛋取出材料可以包括從每個蛋提取尿囊液、羊膜、蛋黃、殼、蛋白、組織、膜和/或血液。此外，從活的蛋取出材料可以包括從蛋收獲病毒。
可以化驗取出的材料，以識別各個蛋的一個或者多個特性(例如，性別、病原體含量、與鳥類健康或者性能、營養(yǎng)、內(nèi)分泌或者免疫指標或者因素等相關(guān)的遺傳標志)(方框230)。然后選擇性地處理識別為具有一個或者多個特性的活的蛋(方框240)。選擇性地處理可以包括將物質(zhì)注入蛋中，取出物質(zhì)等。例如，可以根據(jù)性別將一種或者多種物質(zhì)注入活的蛋中。選擇性地處理可以包括取出識別為具有相同特性(例如，性別)的蛋。
可以選擇性地處理沒有標明為活的蛋的蛋(方框300，圖2)。參考圖5，無生命的蛋的選擇性地處理可以包括取出無生命的蛋(方框310)。取出的蛋可能被丟棄，或者用于其它目的。此外，取出的蛋可以經(jīng)歷一個或者多個另外的過程，以確定是否每個蛋實際上是無生命的(方框320)。例如，一開始確定為無生命的每個蛋可以經(jīng)歷人們的透光檢查、熱透光檢查等，或者一些其它已知的過程，以確認該蛋精確地識別為無生命。
參考圖6A-6C，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于識別活的蛋的設(shè)備400。該設(shè)備400包括在升高的位置(圖6A)和降低的位置(圖6B)之間可移動的框架402。本發(fā)明包括顯示為汽缸404、汽缸軸405、水平件406和直立軸407的裝置，用于升高和降低框架402和從框架懸掛的檢測器工具。然而，本發(fā)明的實施例不限于所示的用于升高和降低框架402的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例可以使用用于升高和降低框架402的各種裝置。此外，本發(fā)明的實施例不限于所示的框架402的結(jié)構(gòu)。
所示的框架402包括成分開關(guān)系的上部和下部板408、409。每個板包括通過板形成的各開口410、411的陣列。多個檢測器工具412通過上部板408以通常垂直的方向支撐。每個檢測器工具412具有細長的部件413，其延伸通過上部和下部板408、409中的各個開口410、411。每個檢測器工具412的下部部分(概括地表示為414)在下部板409之下向下懸掛。每個檢測器工具412的上部部分(概括地表示為416)延伸到上部板408之上?？ㄈ?18固定到每個檢測器工具412的上部部分416。當(dāng)框架402處于升高的位置時(圖6A)，上部板408通過各個卡圈418來支撐檢測器工具412。當(dāng)框架402移動到降低的位置(圖6B-6C)時，每個檢測器工具412位于各個蛋1的頂部上，且卡圈418不由上部板408支撐。在上部和下部板408、409中的開口410、411允許檢測器工具412的平移，以適應(yīng)不同的蛋尺寸、形狀和方向。
光源420從每個檢測器工具下部部分414懸掛，如所示的。每個光源420設(shè)計為當(dāng)框架402處于降低的位置中時鄰近蛋1的一部分定位(圖6B-6C)。光源420設(shè)計為用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光來照射蛋1。例如，光源420可以設(shè)計為用光譜的可見部分中的光和/或來自光譜的紅外部分的光來照射蛋1。
在所示的實施例中，光源420包括具有自由端422a的細長的桿422。相對端422b固定到檢測器工具412。發(fā)光元件(例如，一個或者多個發(fā)光二極管(LED))424定位在桿的自由端422a。根據(jù)本發(fā)明的實施例，多個發(fā)光元件可以定位在桿的自由端422a。本發(fā)明的實施例不限于使用LED。光纖和光導(dǎo)管可以用于提供來自光源的光。
本發(fā)明的實施例不限于所示的光源420，或者不限于固定到檢測器工具412的光源420。光源420可以固定到框架402的各個部分，以及固定到其它裝置。
杯子430接附到檢測器工具下部部分414，如所示的，且設(shè)計為當(dāng)框架402處于降低的位置中時以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋蛋1的一部分。檢測器工具412的重量對于使杯子430位于蛋上是足夠的，使得干擾光不能進入杯子430。替代地，或者另外，可以在杯子中提供真空，以促進杯子430位于蛋1上。
光檢測器432設(shè)置在杯子430中，且設(shè)計為產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋1的光強度的輸出信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例，光檢測器設(shè)置有集成放大器，以限制環(huán)境電噪聲(例如，來自輸電線的60Hz)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，濾波器可以用于阻礙除了由光源420發(fā)射的波長以外的波長。例如，如果照射蛋的光源420發(fā)射880nM的紅外光，然后通過具有阻礙可見光的濾波器的光檢測器模塊可以獲得對外部光(像汞蒸汽發(fā)光和熒光發(fā)光)的敏感度的降低。放大器和濾波器對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是熟知的，這里不需要進一步描述。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，杯子430可以由使光檢測器432屏蔽外部光，以及來自光源的直射光(即，來自光源420的不通過蛋的光)的材料形成。典型的材料包括，但不限于，具有暗色(例如，黑色等)的著色劑的硅樹脂。該杯子430可以具有多種形狀和尺寸中的任何一種，且不限于所示的結(jié)構(gòu)。
在操作中，處理器(例如，圖8中的650)與每個檢測器工具412中的光檢測器432通訊。處理器650設(shè)計為處理由每個光檢測器432產(chǎn)生的輸出信號，以及識別通過每個蛋1的光的周期和非周期強度變化。光強度中的周期變化可以表示存在胚胎脈搏，而光強度中的非周期變化可以表示胚胎運動。
除了感測光能級的變化，光檢測器432提供蛋中的平均光能級，其可以用于提供有關(guān)蛋條件的其它重要的信息。例如，從無精蛋反射到光檢測器432的平均光將大于從活的第十八天的蛋反射的平均光，因為照射在蛋的側(cè)面上的來自光源的寬光束將在整個蛋上反射，而不是由大胚胎吸收。類似的，從顛倒的蛋到達光檢測器432的平均光將小于來自正常定位的蛋(圓頭端朝上)的平均光，因為有胚胎的更多部分來阻礙光。通過使用具有不同波長的光源可以比對于檢測心跳優(yōu)化的光源增強這些效果。如果使用具有多種波長的多光源，那么它們的輸出可以是時間分隔多路傳輸?shù)?，以允許使用單個光檢測器432來獨立地感測每個波長或者光源。
本發(fā)明的實施例不限于所示的包括杯子430和光源420的檢測器工具412的結(jié)構(gòu)。杯子430可以具有各種的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。此外，光源420可以具有各種形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。例如，多個光源可以與每個檢測器工具412相關(guān)。
參考圖7A-7C，示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的用于識別活的蛋的設(shè)備500。該設(shè)備500包括多個蛋支撐設(shè)備502，每個設(shè)計為從蛋平臺(或者其它載體)升高蛋與在上頭的檢測器工具512接觸。每個所示的蛋支撐件502固定到框架501，且包括各托架503，該托架設(shè)計為將蛋1保持其中。在所示的實施例中，每個托架503固定到細長的部件504，該細長的部件通過各個致動器裝置506來伸展和縮回。每個蛋支撐件502在縮回位置(圖7A)和伸展位置(圖7B)之間獨立地可移動。該致動器裝置506實際上可以是能夠升高和降低各個多個蛋支撐件502的任何類型的裝置。典型的致動器包括，但不限于，機械(例如，彈簧)致動器、螺線管致動器、氣動致動器和液壓致動器。每個蛋支撐件502設(shè)計為通過托架503來支撐蛋1，且以預(yù)定的力從蛋平臺20向上移動蛋1，使得蛋位于各個檢測器工具杯子530內(nèi)。因為蛋高度可以變化，所以獨立地升高每個蛋支撐件502允許每個蛋1正確地位于檢測器工具杯子530內(nèi)。
本發(fā)明的實施例不限于所示的蛋支撐設(shè)備502。根據(jù)本發(fā)明的實施例的將蛋從蛋平臺向上升高與檢測器工具杯子530接觸的蛋支撐設(shè)備可以具有各種形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。
框架510以覆蓋關(guān)系定位在蛋平臺20上，如所示的。多個檢測器工具512從框架510以通常垂直的方向懸掛，如所示的。光源520從每個檢測器工具512懸掛，如所示的。每個光源520設(shè)計為當(dāng)?shù)爸卧O(shè)備502處于伸展的位置中時鄰近蛋1的一部分定位(圖7B)。每個光源520設(shè)計為用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光來照射蛋1。例如，每個光源520可以設(shè)計為用光譜的可見部分中的光和/或來自光譜的紅外部分的光來照射蛋。
在所示的實施例中，光源520包括具有自由端522a的細長的桿522。相對端522b固定到檢測器工具512。發(fā)光元件(例如，一個或者多個發(fā)光二極管)524定位在桿的自由端522a。根據(jù)本發(fā)明的實施例，多個發(fā)光元件可以定位在桿的自由端522a。
杯子530接附到檢測器工具512，如所示的，且設(shè)計為當(dāng)?shù)爸卧O(shè)備502處于伸展的位置中時以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋蛋1的一部分。光檢測器532設(shè)置在每個杯子530中，且設(shè)計為產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋1的光強度的輸出信號。如上參考圖6A-6C所述的，杯子530可以由使光檢測器532屏蔽外部光，以及來自光源的直射光(即，來自光源520的不通過蛋的光)的材料形成。典型的材料包括，但不限于，具有暗色(例如，黑色等)的著色劑的硅樹脂。如上參考圖6A-6C所述的，各種放大器和濾波器可以用來阻礙不需要的噪聲和其它波長的光。
在操作中，處理器(例如，圖8中的650)與每個檢測器工具512中的光檢測器532通訊。處理器650設(shè)計為處理由光檢測器532產(chǎn)生的輸出信號，以及識別通過每個蛋1的光的周期和非周期強度變化。
本發(fā)明的實施例不限于所示的包括杯子530和光源520的光檢測器工具512的結(jié)構(gòu)。杯子530可以具有各種的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。此外，光源520可以具有各種形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。此外，每個細長的桿522可以從框架510懸掛。
參考圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的蛋處理系統(tǒng)600的框圖。所示的蛋處理系統(tǒng)600包括傳送蛋1的平臺(或者其它容器)20的傳送機系統(tǒng)610、識別活的蛋的可操作地與該傳送機系統(tǒng)610相關(guān)的識別器臺620、設(shè)計為選擇性地從蛋平臺20取出蛋(例如，活的或者無生命的蛋)的蛋取出臺630、以及蛋處理臺640。
在操作中，蛋1的平臺20通過傳送機系統(tǒng)610傳送到識別器臺620，該識別器臺設(shè)計為根據(jù)胚胎脈搏和/或胚胎運動檢測來將平臺20內(nèi)的每個蛋1表示為活的或者無生命的，如上參考圖6A-6C和7A-7B所述。各種類型的傳送機系統(tǒng)可以用于本發(fā)明的實施例。蛋傳送系統(tǒng)對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是熟知的，不需要在此進一步描述。
盡管蛋傳統(tǒng)地在蛋平臺中攜帶，但是可以是用于將蛋運送到識別器臺620，以及其它蛋處理設(shè)備的任何類型的容器。實際上是任何類型的蛋平臺可以根據(jù)本發(fā)明的實施例來使用。平臺可以包括任何數(shù)量的排，諸如7排蛋，6和7排是最常用的。此外，相鄰排中的蛋可以相互平行，如在“矩形”平臺中，或者可以成交錯的關(guān)系，如在“偏移”的平臺中。合適的市場上的平臺的例子包括，但不限于，“CHICKMASTER54”平臺、“JAMESWAY 42”平臺和“JAMESWAY 84”平臺(在所有情況下，該數(shù)字表示由平臺攜帶的蛋的數(shù)量)。蛋平臺對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是熟知的，這里不需要進一步描述。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，識別器臺620可以包括圖6A-6C的實施例，或者圖7A-7B的實施例?？刂破?50控制識別器臺620的操作，且存儲關(guān)于每個蛋1的信息(例如，是否每個蛋是活的、無生命的，或者不確定的)。操作者接口(例如，顯示器)660可以設(shè)置為允許操作者與控制器650交互?？刂破?50也可以控制其它蛋處理操作，包括傳送機系統(tǒng)610、蛋取出臺630和蛋處理臺640。
標明為無生命的蛋可以通過蛋取出臺630從平臺20取出。蛋取出臺630可以是手動臺，其中，標明為無生命的蛋由手取出?；蛘?，蛋取出臺630可以自動化地和機械化地操作。例如，蛋取出臺630可以使用如在美國專利No.4681063中或者在美國專利No.5017003中披露的吸氣型上升裝置，其披露物通過引證在此整個引入。用于自動化和機械化地從平臺取出蛋且將蛋運送到另一個位置的各種裝置和方法可以沒有限制地與本發(fā)明的實施例一起使用?？梢云鸬叭〕雠_630的作用的典型的蛋取出設(shè)備在美國專利No.6145668；6149375；6213709和6224316中描述，其每個通過參考整個在此引用。
識別為無生命的蛋從在蛋取出臺630處的平臺20取出，且丟棄，或者可以經(jīng)歷其它的處理。在傳送機610上的位置處的平臺20只包含活的蛋，且可以前進到處理臺640(例如，接種、疫苗生產(chǎn)等)。根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將物質(zhì)卵內(nèi)注入多個蛋的典型的裝置是INOVOJECT自動注射系統(tǒng)(Embrex，Inc.，Research Triangle Park，North Carolina)。然而，任何卵內(nèi)注射裝置可以根據(jù)本發(fā)明的實施例適于使用。合適的注射裝置最好設(shè)計為結(jié)合市場上的蛋載體裝置或者平臺來操作。
前述的是本發(fā)明的示例，且不能解釋為本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些典型的實施例，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員容易理解，在不顯著地偏離本發(fā)明的新穎的教示和優(yōu)點的情況下可以在典型的實施例中進行很多修改。因此，所有這樣的修改意在包括在如在權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明由下面的權(quán)利要求書限定，權(quán)利要求書的等價物包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種識別活的蛋的方法，其包括用杯子接觸蛋，使得杯子以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋蛋的一部分；用來自通過定位在蛋附近的光源產(chǎn)生的光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射蛋；通過定位在杯子內(nèi)的光檢測器來檢測離開蛋的光強度；產(chǎn)生相應(yīng)于檢測的光強度的輸出信號；處理輸出信號，以識別光強度中的周期和非周期的變化，其中，光強度中的周期變化表示存在胚胎脈搏，光強度中的非周期變化表示胚胎運動；以及根據(jù)在光強度中識別的周期和/或非周期變化來標明蛋為活的蛋。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用光照射蛋包括用來自光譜的紅外部分的光來照射蛋。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用光照射蛋包括用來自光譜的可見和紅外部分的光來照射蛋。
4.一種處理蛋的方法包括用來自光源的光照射多個蛋的每一個；通過定位在每個蛋附近的各個光檢測器檢測離開每個蛋的光，其中，每個光檢測器產(chǎn)生相應(yīng)于離開各個蛋的光強度的各個輸出信號；處理每個輸出信號，以識別光強度中的周期變化，其中，光強度中的周期變化表示存在胚胎脈搏；標明每個表示為具有胚胎脈搏的蛋為活的蛋；以及選擇性地處理標明為活的蛋的蛋。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括處理每個輸出信號，以識別光強度中的非周期變化，其中，光強度中的非周期變化表示胚胎運動。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，用光照射每個蛋包括用來自光譜的紅外部分的光來照射每個蛋。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，用光照射每個蛋包括用來自光譜的可見和/或紅外部分的光來照射每個蛋。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，選擇性地處理標明為活的蛋的蛋可以包括從標明為活的每個蛋提取材料；化驗從每個蛋提取的材料，以識別具有一個或者多個特征的活的蛋；以及選擇性地處理識別為具有一個或者多個特征的活的蛋。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，從每個蛋提取材料包括從每個蛋提取尿囊液、羊膜、蛋黃、殼、蛋白、組織、膜和/或血液。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，化驗從每個蛋提取的材料從而識別具有一個或者多個特征的活的蛋，包括識別每個蛋的性別。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，選擇性地處理識別為具有一個或者多個特征的活的蛋包括根據(jù)性別將物質(zhì)注入蛋。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該物質(zhì)包括疫苗。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該物質(zhì)包括病毒。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，化驗從每個蛋提取的材料從而識別具有一個或者多個特征的活的蛋，包括識別每個蛋的性別，并且選擇性地處理識別為具有一個或者多個特征的活的蛋，包括取出識別為具有相同性別的蛋。
15.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，選擇性地處理標明為活的蛋的蛋包括將物質(zhì)注入活的蛋中。
16.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，選擇性地處理標明為活的蛋的蛋包括從活的蛋取出物質(zhì)。
17.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括取出沒有標明為活的蛋的蛋。
18.一種用于識別活的蛋的設(shè)備，其包括在升高和降低的位置之間可移動的通常水平的框架；由該框架在通常垂直方向上支撐且隨著框架在升高和降低的位置之間可移動的檢測器工具，其包括光源，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時鄰近蛋的第一部分定位，并且該光源設(shè)計為用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射該蛋；杯子，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋該蛋的第二部分；以及設(shè)置在杯子內(nèi)的光檢測器，其產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋的光強度的輸出信號；以及與光檢測器通訊的處理器，其處理輸出信號，以識別光強度中的周期變化，其中，光強度中的周期變化表示存在胚胎脈搏。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該處理器還處理輸出信號，以識別光強度中的非周期變化，其中，光強度中的非周期變化表示胚胎運動。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該光源用來自光譜的紅外部分的光來照射蛋。
21.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該光源用來自光譜的可見和/或紅外部分的光來照射蛋。
22.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該杯子包括設(shè)計為使光檢測器屏蔽外部光，以及來自光源的直射光的材料。
23.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，可以在杯子內(nèi)產(chǎn)生真空，以便易于由蛋密封該杯子。
24.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，光源包括具有自由端的細長的桿，并且一個或者多個發(fā)光元件定位在桿自由端附近。
25.一種用于識別活的蛋的設(shè)備，其包括設(shè)計為在預(yù)定的位置中支撐蛋的蛋支撐件，其中，該蛋支撐件在縮回和伸展的位置之間可移動；覆蓋該蛋支撐件的框架；以及由該框架在通常垂直的方向上支撐的檢測器工具，其包括光源，其設(shè)計為當(dāng)?shù)爸渭幱谏煺沟奈恢弥袝r鄰近蛋的第一部分定位，并且該光源設(shè)計為用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射該蛋；杯子，其設(shè)計為當(dāng)?shù)爸渭幱谏煺沟奈恢弥袝r以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋該蛋的第二部分；以及設(shè)置在杯子內(nèi)的光檢測器，其產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋的光強度的輸出信號；以及與光檢測器通訊的處理器，其處理輸出信號，以識別光強度中的周期變化，其中，光強度中的周期變化表示存在胚胎脈搏。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該處理器還處理輸出信號，以識別光強度中的非周期變化，其中，光強度中的非周期變化表示胚胎運動。
27.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該光源用來自光譜的紅外部分的光來照射蛋。
28.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該光源用來自光譜的可見和/或紅外部分的光來照射蛋。
29.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該杯子包括設(shè)計為使光檢測器屏蔽外部光，以及來自光源的直射光的材料。
30.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，可以在杯子內(nèi)產(chǎn)生真空，以便易于由蛋密封該杯子。
31.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，光源包括具有自由端的細長的桿，并且一個或者多個發(fā)光元件定位在桿自由端附近。
32.一種蛋處理系統(tǒng)，其包括傳送蛋的平臺的傳送機；識別活的蛋的可操作地與該傳送機相連的識別器，其包括在升高和降低的位置之間可移動的框架；由該框架在通常垂直方向上支撐且隨著框架在升高和降低的位置之間可移動的多個檢測器工具，每個檢測器工具包括光源，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時鄰近蛋的第一部分定位，并且該光源設(shè)計為用來自光譜的一個或者多個選擇的部分的光照射該蛋；杯子，其設(shè)計為當(dāng)框架處于降低的位置中時以與蛋接觸的關(guān)系覆蓋該蛋的第二部分；以及設(shè)置在杯子內(nèi)的光檢測器，其產(chǎn)生相應(yīng)于離開蛋的光強度的輸出信號；以及與光檢測器通訊的處理器，其處理來自每個光檢測器的輸出信號，以識別光強度中的周期變化，其中，光強度中的周期變化表示存在胚胎脈搏。
33.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)計為從蛋平臺取出無生命的蛋的蛋取出設(shè)備。
34.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個可操作地與傳送機相連的采樣頭，每個采樣頭設(shè)計為從蛋平臺中的各個蛋提取材料，以及在各個采樣容器中沉積提取的材料。
35.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個注射器，其中，每個注射器設(shè)計為將物質(zhì)注入識別為活的蛋的各個蛋。
36.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個注射器，其中，每個注射器設(shè)計為從識別為活的蛋的各個蛋取出材料。
37.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，該處理器還處理輸出信號，以識別光強度中的非周期變化，其中，光強度中的非周期變化表示胚胎運動。
38.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，每個光源用來自光譜的紅外部分的光來照射蛋。
39.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，每個光源用來自光譜的可見和/或紅外部分的光來照射蛋。
40.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，每個杯子包括設(shè)計為使光檢測器屏蔽外部光，以及來自光源的直射光的材料。
41.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，可以在杯子內(nèi)產(chǎn)生真空，以便易于由蛋密封該杯子。
42.如權(quán)利要求32所述的蛋處理系統(tǒng)，其特征在于，每個光源包括具有自由端的細長的桿，并且一個或者多個發(fā)光元件定位在桿自由端附近。
全文摘要
用于識別活的蛋的方法和設(shè)備使用其中具有光檢測器的杯子，該杯子覆蓋蛋的一部分。該蛋通過定位在蛋附近的光源來照射。通過該蛋的光強度中的變化由光檢測器檢測，該光檢測器產(chǎn)生相應(yīng)于檢測的光強度的輸出信號。處理該輸出信號，以識別光強度中的周期和非周期變化。響應(yīng)于識別光強度中的周期和/或非周期變化，該蛋標明為活的蛋。
文檔編號G01N21/35GK1652682SQ03810346
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月6日
發(fā)明者J·H·赫布蘭克 申請人:恩布里克斯公司