用于確定甲殼動物物理屬性的成像的制作方法
【專利說明】用于確定甲殼動物物理屬性的成像
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年2月6日提交的，標(biāo)題為“甲殼動物蛻皮階段的確定”的美國臨時專利申請序列N0.61/761，417，以及2013年11月15日提交的，標(biāo)題為“用于確定甲殼動物物理屬性的成像”的美國臨時專利申請序列N0.61/904，698的優(yōu)先權(quán)。這些申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及確定甲殼動物的一個或多個物理屬性，特別地，涉及使用成像來確定物理屬性。
【背景技術(shù)】
[0004]已知的是甲殼動物等許多水生無脊椎動物都經(jīng)歷蛻皮周期，期間舊的硬殼脫落，長出新的更大的軟殼。根據(jù)蛻皮過程的階段，隨著內(nèi)部軀體生長以占據(jù)新的更大的殼，甲殼動物的內(nèi)部軀體，例如龍蝦“肉”的部分，可占據(jù)新殼內(nèi)部體積的部分減小。甲殼動物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括其器官、肉和肌肉，與其蛻皮后的新殼成比例地尺寸過小。為了“填滿”蛻皮后尺寸過大的殼，甲殼動物在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中容納并保留水份。結(jié)果是，蛻皮中甲殼動物(硬殼)通常得到高的產(chǎn)肉量，而蛻皮后(軟殼)甲殼動物通常得到低的產(chǎn)肉量。
[0005]海產(chǎn)品通常為昂貴的食品，消費者需要考慮支付額外費用。反過來，消費者希望收到能體現(xiàn)所支付價格的高品質(zhì)產(chǎn)品。例如，消費者經(jīng)常為重量和/或尺寸而言較大的甲殼動物支付額外費用，并且通常會希望甲殼動物的尺寸與甲殼動物產(chǎn)出的肉量相對應(yīng)。然而，由于蛻皮階段的不同，蛻皮后較大的甲殼動物不會比蛻皮前或蛻皮中甲殼動物產(chǎn)出更多的肉。除了產(chǎn)肉率或“肉質(zhì)”之外，甲殼動物的蛻皮狀態(tài)也可指示健康狀況，能夠使海產(chǎn)品加工者在甲殼動物的儲存和/或運輸過程中評估預(yù)期的死亡率。
[0006]蛻皮中甲殼動物經(jīng)常通過其殼的硬度進行識別。然而，該措施作為確定產(chǎn)肉量的手段是不可靠的，并很難在生產(chǎn)線上作為非侵入性手段進行實現(xiàn)。利用超聲波或X射線掃描系統(tǒng)的感測系統(tǒng)上的其他嘗試已經(jīng)證明很難實現(xiàn)，并且無法精確區(qū)分不同的殼硬度和/或不同的產(chǎn)肉量。
[0007]確定蛻皮階段所使用的其他方法包括血蛋白分析和腹肢分級(pleopodstaging)。這兩種方法都是侵入性的，通常只適用于甲殼動物收撈或運輸?shù)淖訕颖尽＿@些方法也需要專門的訓(xùn)練，以便正確解釋能準確確定蛻皮階段或產(chǎn)肉量的結(jié)果。
[0008]也有經(jīng)常手動地測量或確定的個體甲殼動物的其他物理屬性。這些包括龍蝦背甲長度，通常用于確定龍蝦的大小，并且也在最小容許法定尺寸龍蝦的收撈規(guī)定內(nèi)使用的尺寸(例如，80-85_背甲長度，取決于捕魚區(qū))，破裂或損傷的外骨骼，脫落或破損的腿部，性另IJ，以及不同爪子、軀體和/或尾部測量值等殼的形態(tài)測定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)一個實施例，一種裝置，包括照相機，用于捕捉活甲殼動物的殼的圖像；以及圖案檢測器，可操作地連接到照相機，用于根據(jù)捕捉圖像(captured image)檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0010]在一個實施例中，圖像為活甲殼動物的可見光譜圖像。
[0011]在一個實施例中，圖像為活甲殼動物的紅外光譜圖像。
[0012]在一個實施例中，圖像為活甲殼動物的紫外光譜圖像。
[0013]在一個實施例中，圖案檢測器是進一步可操作的，用于根據(jù)由照相機捕捉的活甲殼動物的另一圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0014]在一個實施例中，另一圖像的圖案不同于圖像的圖案。
[0015]在一個實施例中，照相機為已經(jīng)被修改成去除紅外濾光器的照相機。
[0016]在一個實施例中，照相機已經(jīng)被進一步修改成包括可見光濾光器。
[0017]在一個實施例中，圖案檢測器為用于執(zhí)行視覺檢測軟件的處理設(shè)備。
[0018]在一個實施例中，所述裝置也包括用于照射活甲殼動物的照射源。
[0019]在一個實施例中，照射源提供一個或多個可見的、紅外的和紫外的光譜分量。
[0020]在一個實施例中，照射源可操作地連接到照相機，并且照相機控制照射源，用于照射活甲殼動物。
[0021 ] 在一個實施例中，照相機控制照射源，用于在圖像將要被捕捉時照射活甲殼動物。
[0022]在一個實施例中，照相機控制照射源，用于僅在特定操作條件下照射活甲殼動物的照射源。
[0023]在一個實施例中，照射源為照相機的閃光燈。
[0024]在一個實施例中，裝置也包括電源，可操作地被連接，用于向照相機和圖案檢測器供電。
[0025]在一個實施例中，裝置也包括控制器，可操作地被連接到圖案檢測器，用于基于檢測控制活甲殼動物的后續(xù)處理。
[0026]在一個實施例中，后續(xù)處理包括以下中的一個或多個:分級活甲殼動物；篩選出較低品質(zhì)甲殼動物；允許或阻止活甲殼動物進入捕獲籠。
[0027]在一個實施例中，裝置在以下中的一個或多個中實現(xiàn):傳送機尺寸分級系統(tǒng)，用于確定活甲殼動物的蛻皮階段或品質(zhì)；船只或工廠(Plant)環(huán)境，其中活甲殼動物放置在照相機下方，并且由圖案檢測器提供對于其品質(zhì)或蛻皮階段的響應(yīng)；包裝區(qū)域，其中活甲殼動物可以被包裝工在監(jiān)視器上查看，以便在包裝運輸箱的同時篩選出較低品質(zhì)甲殼動物；移動電話，用于檢測品質(zhì)和/或蛻皮階段，其中照相機包括移動電話的內(nèi)置照相機；手持設(shè)備；捕獲籠，基于圖案檢測器的確定而拒絕較低品質(zhì)活甲殼動物進入。
[0028]在一個實施例中，圖案檢測器是可操作的，用于接收包括由照相機捕捉的捕捉圖像的多個圖像，并且基于多個圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0029]在一個實施例中，多個圖像包括不同類型的圖像。
[0030]在一個實施例中，裝置也包括可切換濾光器，其包括使照相機能夠捕捉不同類型的圖像的多個濾光器。
[0031]在一個實施例中，多個濾光器可移入且可移出照相機和活甲殼動物之間的成像光路。
[0032]在一個實施例中，多個濾光器可移入且可移出照射源和活甲殼動物之間的照射光路。
[0033]指示蛻皮階段的圖案的特征應(yīng)包括以下中的一個或多個:殼的捕捉圖像中預(yù)定圖案的不存在/存在；殼的捕捉圖像中預(yù)定圖案的亮度；以及殼的捕捉圖像中殼的整個圖案的亮度。
[0034]裝置也包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機，用于提供與捕捉圖像相關(guān)聯(lián)的位置信息。
[0035]—種方法包括:捕捉活甲殼動物的殼的圖像；以及根據(jù)捕捉圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0036]在一個實施例中，捕捉涉及捕捉活甲殼動物的可見光譜圖像。
[0037]在一個實施例中，捕捉涉及捕捉活甲殼動物的紅外光譜圖像。
[0038]在一個實施例中，捕捉涉及捕捉活甲殼動物的紫外光譜圖像。
[0039]在一個實施例中，該方法也包括:捕捉活甲殼動物的另一圖像；根據(jù)另一圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0040]在一個實施例中，另一圖像的圖案不同于圖像的圖案。
[0041 ] 在一個實施例中，捕捉涉及利用已經(jīng)被修改成去除紅外濾光器的照相機來捕捉紅外圖像。
[0042]在一個實施例中，捕捉涉及利用已經(jīng)被修改成去除紅外濾光器并包括可見光濾光器的照相機來捕捉紅外圖像。
[0043]在一個實施例中，檢測涉及訓(xùn)練視覺檢測軟件用于檢測圖案的特征。
[0044]在一個實施例中，方法也包括照射活甲殼動物。
[0045]在一個實施例中，照射涉及利用一個或多個可見的、紅外的和紫外的光譜分量照射活甲殼動物。
[0046]在一個實施例中，方法也包括基于檢測控制活甲殼動物的后續(xù)處理。
[0047]在一個實施例中，后續(xù)處理涉及以下中的一個或多個:分級活甲殼動物；篩選出較低品質(zhì)甲殼動物；允許或阻止活甲殼動物進入捕獲籠。
[0048]在一個實施例中，捕捉涉及捕捉多個圖像，多個圖像包括捕捉圖像，并且檢測涉及基于多個圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0049]在一個實施例中，多個圖像包括不同類型的圖像。
[0050]在一個實施例中，該方法也包括將多個濾光器移入和移出光路，以便能夠捕捉不同類型的圖像。
[0051]在一個實施例中，光路為照相機和活甲殼動物之間的成像光路。
[0052]在一個實施例中，光路為照射源和活甲殼動物之間的照射光路。
[0053]特征應(yīng)包括以下中的一個或多個:殼的捕捉圖像中預(yù)定圖案的不存在/存在；殼的捕捉圖像中預(yù)定圖案的亮度；以及殼的捕捉圖像中殼的整個圖案的亮度。
[0054]該方法也包括:收集位置信息；關(guān)聯(lián)位置信息與捕捉圖像。
[0055]也公開了一種機器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用，用來捕捉活甲殼動物的圖像，并且根據(jù)捕捉圖像檢測指示活甲殼動物的蛻皮階段的圖案的特征。
[0056]也提供了一種裝置，包括照相機，用于捕捉活甲殼動物的殼的圖像；圖像處理器，可操作地連接到照相機，用于處理捕捉圖像，以便確定活甲殼動物的物理屬性。
[0057]在一些實施例中，物理屬性包括以下中的一個或多個:蛻皮階段；背甲長度；殼缺陷；脫落或破損的腿部；性別；殼的形態(tài)測定。
[0058]在一些實施例中，圖像包括活甲殼動物的可見光譜圖像。
[0059]在一些實施例中，圖像包括活甲殼動物的紅外光譜圖像。
[0060]在一些實施例中，圖像包括活甲殼動物的紫外光譜圖像。
[0061]在一些實施例中，圖像處理器是進一步可操作的，用于根據(jù)由照相機捕捉的活甲殼動物的另一圖像確定活甲殼動物的物理屬性。
[0062]在一些實施例中，根據(jù)另一圖像確定的物理屬性不同于根據(jù)圖像確定的物理屬性。
[0063]在一些實施例中，照相機包括已經(jīng)被修改成去除紅外濾光器的照相機。
[0064]在一些實施例中，照相機已經(jīng)被進一步修改成包括可見光濾光器。
[0065]在一些實施例中，圖像處理器包括用于執(zhí)行視覺檢測軟件的處理設(shè)備。
[0066]在一些實施例中，裝置也包括用于照射活甲殼動物的照射源。
[0067]在一些實施例中，照射源提供一個或多個可見的、紅外的和紫外的光譜分量。
[0068]在一些實施例中，照射源可操作地連接到照相機，并且照相機控制照射源，用于照射活甲殼動物。
[0069]在一些實施例中，照相機控制照射源，用于在圖像將要被捕捉時照射活甲殼動物。
[0070]在一些實施例中，照相機控制照射源，用于僅在特定操作條件下照射活甲殼動物。
[0071]在一些實施例中，照射源包括照相機的閃光燈。
[0072]在一些實施例中，裝置也包括電源，可操作地被連接，用于向照相機和圖案檢測器供電。
[0073]在一些實施例中，裝置也包括控制器，可操作地被連接到圖像處理器，用于基于確定的物理屬性控制活甲殼動物的后續(xù)處理。
[0074]在一