红色组织结构的非接触式识别装置和方法,以及去除红色组织结构的肌肉带的总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种屠宰动物体制品中的红色组织结构的非接触式识别装置。此外，本发明还涉及一种屠宰动物体制品中的红色组织结构的非接触式识别方法，以及从屠宰动物体制品上去除红色组织结构的肌肉带的非接触式识别总成。
【背景技术】
[0002]此类装置、方法及总成应用于屠宰动物体工业加工的各种领域，例如，鱼制品、肉制品或禽类制品加工，特别是鱼片加工，例如，诸如鲣鱼等金枪鱼的鱼片加工。红色组织结构一般是带有大量血的组织类型，其在外表上不同于其它组织。举例来说，该红色组织结构包括带有大量血的肌肉体。
[0003]众所周知的是，为了总结制品的成分，先照射待检查的制品，例如鱼片，并借助于检测装置检测反射的部分辐射或该制品上散射的光辐射，特别是半透明制品上散射的光辐射。举例来说，在公开号为DElO 2008 013 525 B4的德国专利文献中记载了一种半透明制品特征的非接触式识别装置和方法。
[0004]凭借现有的这些装置及方法，的确可以检测异体和/或异体组织类型，但不同组织类型之间并不存在差异，从而使这些装置及方法不适于识别特殊的组织类型，尤其不适于识别带有大量血的组织。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种装置，该装置能够可靠识别并区分制品中不同带血组织类型之间的差异。此外，本发明的目的还在于提供了一种相应的方法。本发明的目的在于进一步提供了一种总成，该总成能够可靠地从制品上自动去除某些组织类型。
[0006]这一发明目的由前述类形装置实现，其中该装置包括:传送装置，其用于在传送方向上连续传送制品；光源，其用于产生平面光场，并形成从所述平面光场横贯所述制品的所述传送方向传播的光线；探测装置，其用于识别所述红色组织结构，所述探测装置包括至少一个光学传感机构，所述光学传感机构用于记录由所述制品反射的那部分光；其中，所述光源为红外光源，而且所述光源的设置使所述平面光场的平面相对于所述传送方向倾斜了小于90°的光场角。同上述制品中的其它组织组分相比，其中的红色组织结构区域能够较强烈地吸收红外光。这一差异在红色组织结构和其它组织之间尤其明显，这样利用该差异能够非常准确且可靠地识别出红色组织结构区域。本发明便是基于这一原理识别红色组织结构，例如，带有大量血的组织，特别是红色肌肉体。本发明还可从其它组织结构或制品区域中辨别出被损坏的组织区域，例如，有碰伤的区域。
[0007]本发明进一步优选的实施例的特征在于:所述光源和所述光学传感机构在所述传送方向上彼此间隔设置。凭借所述光源和所述光学传感机构相对于所述制品的这种设置，还可以检测所述制品的高度外形或高度轮廓。
[0008]根据本方法进一步优选的实施例，所述探测装置的设置实现了对于所述制品反射的那部分光的吸收；所述制品反射的那部分光与所述传送方向之间形成了小于90°的可视角。这一实施例带来了以下有益效果:横贯传送方向传播到制品上的光线不会被制品的粗糙表面部分遮挡。因此，探测装置可于不存在间隔或干扰以及基本不受制品表面粗糙度影响的情况下探测到光线。
[0009]本发明一优选实施例的特征在于:所述光源和所述探测装置的设置使所述光场角大于所述可视角。这一实施例带来了以下有益效果:由探测装置在可视角上吸收到的反射光不会被制品的粗糙表面遮挡或掩盖，从而可使反射光在任何情况下都能无阻碍地到达探测装置。
[0010]本发明一优选实施例提供了一种探测装置，该探测装置在所述传送方向上设置在所述光源的下游。这种设置还确保了能够由平面光场(flat light field)连续且不受粗糙表面影响地形成照射在制品上的光线。
[0011]根据另一优选的实施例，所述光源为线性激光。线性激光的优点如下:一方面，可使制品暴露在高强度光线下，从而使光线能够相对较深地穿透该制品。由此可以实现低层组织结构的识别或辨别，例如，可实现肌肉体区域的识别或辨别。另一方面，来自线性激光的光线可以被强烈聚焦，从而使光线可以被尽可能集中地照射在制品上。换句话说，凭借线性激光，可在尽可能狭窄的平面光场内实现光束的强烈聚焦，从而使光线以较高的强度以及被强烈聚焦的情况下击中制品。这一实施例实现了以下有益效果:在红色组织结构的识别中实现了较高的局部分辨率，并且对于红色组织结构与制品的其它组织类型和/或其它组分之间的区别具有极高的敏感度。
[0012]本发明的另一优选实施例的特征在于:所述光源具有介于600nm(纳米)与1200nm之间的波长。进一步优选地，光源具有介于650nm与900nm之间的波长。因为红色组织结构具有特别显著的吸收特性，因此波长介于650nm与900nm之间的光线可被其强烈吸收，从而使散射入制品或由制品反射的那部分光会产生相对较大的衰减。为此，因为红色组织结构内的光线的较强衰减很大程度上减小了光散射范围，所以由探测装置分析出的制品上红色组织结构区域内的光线线宽要明显小于该制品其它区域内的光线线宽。在吸收了明显较少入射光束的其它区域内，光散射范围明显变大，从而使这些区域内的光线线宽要相对较大。基于不同的光线线宽，能够可靠且精确地识别红色组织结构。
[0013]根据本发明的另一优选实施例，所述探测装置14用于接收多个单幅图像。换句话说，探测装置用于周期性记录制品的多个单幅图像或出现在制品上的光线。这样，可探测出制品的轮廓线，从而可以确定红色组织结构在整个制品长度范围内的位置。
[0014]本发明另一优选实施例的特征在于:所述探测装置包括分析机构；所述分析机构用于根据所述单幅图像确定所述红色组织结构的区域与所述制品的其它制品区域之间的界线。这一实施例带来了以下有益效果:探测装置可以确定红色组织结构的区域与其它制品区域之间的界线。举例来说，这一界线可作为后续制品加工的切割线。
[0015]根据本发明的另一优选实施例，为了确定所述界线，所述分析机构确定所述单幅图像中具有相同光强度的光线。由此，具有相同光强度的光线或光传播线，即等照度线，构成了确定界线的开始基础。这样，可以进一步通过指定光强度阈值来可变地调整红色组织结构周围的界线所划定的区域。该光强度阈值用来预先设定距离红色组织结构一定距离的位置或该距离。其中，在该位置或该距离内，可以探测到或可确定上述界线。换句话说，可设置一容差范围，以确保不会在制品上的由该界线划定的区域的外侧出现红色组织结构的成分。
[0016]此外，本发明目的还由上述的一种总成实现。其中，该总成包括:所述制品中的红色组织结构的非接触式识别装置；切割装置，其用于从所述制品上部分去除或全部去除所述红色组织结构；控制装置，其用于控制所述切割装置，使所述切割装置沿着由所述红色组织结构的非接触式识别装置确定的区域运行；其中，所述制品中的红色组织结构的非接触式识别装置是如权利要求1至10中任意一项所述的非接触式识别装置。凭借本发明的这种总成，可首次实现红色组织结构从制品上的完全、自动、可靠且精确的去除。
[0017]根据另一优选实施例，所述切割装置可相对于所述制品移动。这一实施例带来了以下有益效果:在其中一个被连续传送的制品通过期间，为了将切割精确地引导至已被确定的红色组织结构区域或界线，可将切割装置引导向或引导入制品。
[0018]本发明的另一优选实施例的其特征在于:所述切割装置包括至少一个致动器；借助所述致动器，控制所述切割装置从所述制品上部分去除或全部去除所述红色组织结构。凭借致动器和控制装置，能够实现切割装置位置的可调节性，从而可在无需人工重复劳动的理想情况下实现红色组织结构的完全自动化的去除。
[0019]根据本发明的另一优选实施例，所述切割装置是高度可调的，这样，所述切割装置切入所述制品的切割深度是可变化的，以便从所述制品上部分去除或全部去除所述红色组织结构。凭借这种可调整的切割深度，即:例如切割装置的切割刃切入制品的深度，考虑到了制品的高度外形，从而能够非常精确地从残余制品上部分去除或全部去除所述红色组织结构
[0020]本发明还由上述类型的一种方法实现，其中该方法包括以下步骤:在传送方向上连续传送所述制品，使所述制品经过检查区域；使用光源的平面光场照射所述制品，形成横贯所述制品的所述传送方向传播的光线；使用探测装置的光学传感机构记录由所述制品反射的一部分光；其中，所述光源为红外光源，并且所述平面光场的平面相对于所述传送方向倾斜了小于90°的光场角。能够由上述本发明装置具体说明的本发明方法实现了针对制品中红色组织结构的可靠且精确的识别。
[0021]根据本发明一优选实施例，记录所述制品反射的这部分光，其中这部分光与所述传送方向之间形成了小于90°的可视角。这一实施例实现了以下有益效果:横贯