| WO/2008/135104 | DEVICE FOR CUTTING OPEN A SLAUGHTERED ANIMAL |
| JP2003250433 | MARROW NUCLEUS SUCKING AND REMOVING APPARATUS |
| WO/2004/026025 | APPARATUS AND METHOD FOR THE DETECTION AND IDENTIFICATION OF ANIMALS |
VALENZUELA ESCÁRCEGA, Marco Antonio (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
VÁZQUEZ PALMA, Martín Gustavo (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
PEÓN ANAYA, Rodolfo (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
LIZÁRRAGA SANTACRUZ, Karel Axel (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
VALENZUELA ESCÁRCEGA, Marco Antonio (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
VÁZQUEZ PALMA, Martín Gustavo (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
PEÓN ANAYA, Rodolfo (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
LIZÁRRAGA SANTACRUZ, Karel Axel (Avenida Real No. 30, Col. Villa SatéliteC.P. Hermosillo, Sonora, 83200, MX)
| REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por Io tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, Io contenido en las siguientes cláusulas: 1. Un Dispositivo Móvil de Clasificación Universal Interactivo para Carnes por Visión Artifical caracterizado por que comprende: a. un gabinete que tiene Ia forma de caja cerrada con asas de sujeción, soportado por cuatro ruedas que Ie permiten moverlo de lugar con facilidad, el cual tiene adheridos a su costado un par de soportes para Ia colocación de sensores, y una cavidad para Ia colocación de una pistola de captura de imágenes; b. Ia pistola de captura esta formada por una coraza fabricada de acero inoxidable de grado alimenticio, que cuenta con un asa de sujeción y una apertura inferior para acoplarse al área de carne que se evalúa; en el interior de dicha pistola se incluye una cámara digital, un sistema de iluminación, una placa que polariza y difunde Ia luz uniformemente, un espejo que permite tomar las imágenes perpendicularmente, un lente polarizador y un lente de apertura; y en su exterior, cuenta con un juego de botones de membrana a prueba de humedad que permiten el control de Ia operación de Ia pistola; c. un sistema digital de procesamiento de datos, que controla el sistema de iluminación y a Ia cámara digital; analiza Ia imagen entregada por Ia cámara y Ia despliega en Ia pantalla táctil del dispositivo, o Ia envía por un puerto de datos; d. una pantalla táctil permite al usuario operar el dispositivo utilizando menús interactivos desplegados en ésta. e. una fuente de alimentación basada en baterías recargables selladas para evitar daños por humedad; f. un sensor de temperatura tipo bayoneta y; g. un sensor de pH tipo bayoneta. 2. El dispositivo de Ia clausula 1 , caracterizado porque el sistema de iluminación, está constituido por al menos tres grupos de leds de eficiencia igual o mayor a 40 lúmenes por watt; donde cada grupo, a su vez esta conformado por al menos un led y cada grupo emite luz diferente, donde un grupo emite luz blanca para obtener una imagen clara, otro grupo emite luz infrarroja para detectar tejidos debajo de manchas de sangre, y el tercer grupo emite luz ultravioleta para diferenciar tejidos cartilaginosos de Ia grasa y medir grados de osificación. 3. El dispositivo de las reinvindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el puerto de datos es un medio extraíble o un adaptador de red. 4. el dispositivo de las reinvindicaciones anteriores, caracterizado porque cuenta con un sensor del peso de Ia canal de Ia carne que está siendo analizada para hacer una estimación del rendimiento de Ia canal. 5. El dispositivo de las reinvindicaciones anteriores, caracterizado porque cuenta con una impresora de etiquetas para imprimir toda Ia información de clasificación, acidez, temperatura, peso, fecha, hora, lote, número de canal y operador y algún otro dato extra concerniente a Ia clasificación para ser adherida a Ia carne. 6. Un Método de análisis para clasificar carnes en canal, por visión artificial, caracterizado porque consta de las siguientes etapas: a. Adquirir Ia imagen de un corte de Ia carne que se desea clasificar, mediante una toma fotográfica de Ia cámara digital. b. Identificar el área de Ia imagen que representa el tejido muscular, indicándola mediante una marca, sobre puesta a Ia imagen al capturarla o mediante interacción del usuario sobre Ia imagen ya capturada. c. Identificar el área de Ia imagen que representa Io que no es tejido muscular, señalándola de igual forma que en Ia etapa 2. d. Analizar los colores en Ia imagen. e. Segmentar Ia imagen de Ia carne, separando Io que corresponde a tejido muscular, de Io que no, con Ia información identificada en las etapas b, c y d. f. Identificar en Ia imagen el segmento más grande, de Io que corresponde a tejido muscular, que indica el principal elemento de análisis para clasificación. g. Desplegar en pantalla Ia imagen identificada en Ia etapa f; h. Realizar el análisis de áreas y de longitudes en Ia imagen de Ia carne identificada. i. Realizar lectura de pH y temperatura de Ia carne, proveniente de los sensores con los que cuenta el dispositivo en cuestión, j. Analizar el grado de marmoleo, identificando las partes que no corresponden a tejido muscular en el segmento resultante del paso f. k. Clasificar Ia canal, de acuerdo a los criterios que desee implementar el usuario, interpretando los datos obtenidos en los pasos anteriores. 7. El método de Ia reivindicación 6, caracterizado porque los resultados de clasificación obtenidos se muestran en Ia pantalla táctil del equipo en cuestión. 8. El método de Ia reinvindicaciones 6 y 7, caracterizado porque las imágenes y los resultados de clasificación obtenidos son almacenados en Ia base de datos incluyendo fecha, hora, operador, lote, número de canal, y cualquier otra información adicional que el usuario desee. 9. El método de las reinvindicaciones 6, 7 y 8, caracterizado porque los datos registrados en Ia base de datos son utilizados para calibrar el dispositivo descrito en las reinvidicaciones 1 ,2,3,4 y 5, y realizar una segmentación délos tejidos de forma mas precisa con menor asistencia del operador. 10. El método de las reinvindicaciones 6, 7,8 y 9, caracterizado determina el rendimiento de Ia carne, utilizando oel peso de Ia misma. |
INTERACTIVO PARA CARNES POR VISIÓN ARTIFICIAL
CAMPO TÉCNICO El campo técnico de Ia presente invención es el eléctrico y óptico, dado que trata de un dispositivo para clasificar carne basado en elementos electrónicos y de adquisición y procesamiento de imágenes.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La clasificación de carne en canal en Ia industria es una actividad que cada vez toma mas fuerza debido a Ia exigencia de estándares internacionales de calidad que se basan en un mercado cada vez más diverso y conocedor. Esta situación da pié a que se generen tecnologías que aportan diversas herramientas para tal fin. Otra característica deseable en este tipo de procesos es el monitoreo de variables que permiten conocer Ia calidad del proceso de las plantas de sacrificio, mismas que son reflejadas particularmente en Ia acidez y temperatura interna de Ia canal. Tradicionalmente, Ia clasificación de carnes en canal se hace basada en Ia experiencia de personas largamente entrenadas para tal fin. Sin embargo, debido a Ia subjetividad implícita de este tipo de evaluaciones Ia tendencia en esta industria apunta a utilizar tecnologías que conlleven a una situación en que exista más exactitud y consitencia. Existen en el mercado algunos dispositivos que permiten clasificar carne en canal con cierto éxito como Io es Ia invención número US 6,891,961 B2 del inventor Eger Host, et al, Ia cual consiste de una pistola que contiene una cámara conectada mediante un cable a una computadora montada en una mesa rodante que procesa las imágenes de Ia carne captadas por ella. La cámara toma Ia imagen de forma oblicua con respecto a Ia superficie de Ia zona de interés de Ia carne, hace una corrección geométrica y una corrección de sombras generadas por Ia inclinación de Ia toma, posteriormente hace selección de zonas de Ia imagen por clasificación adaptiva del color. Sin embargo, no permite Ia interacción del usuario en caso de que el método no es el que, según Ia norma de clasificación existente, aplique o en caso de que el método falle en hacer una correcta segmentación del músculo bajo observación, como sucede en Ia figura 5B de dicha patente donde el método recorta una sección del músculo basado en un ángulo de intersección de un par de rectas que siguen el contorno, sin embargo esto no es Io deseable en Ia gran mayoría de los casos; de igual forma el dispositivo tampoco cuenta con sensores que Ie dan capacidad de monitorear el pH y Ia temperatura interna de
Ia carne para reportar si hubo alguna falla en Ia planta de sacrificio en el procesamiento de Ia canal bajo medición; en Io que respecta a Ia iluminación utiliza una luz flash en forma de anillo cuya durabilidad es pobre y no cuenta con retroalimentación que mantenga una intensidad constante a pesar de Ia degradación de Ia lámpara.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de este novedoso Dispositivo Móvil Y Método De Clasificación Universal Interactivo Para Carnes Por Visión Artificial, se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes y las figuras mostradas. Dichas figuras se describen brevemente:
La Figura 1 es una vista lateral del Dispositivo Móvil Y Método De Clasificación
Universal Interactivo Para Carnes Por Visión Artificial que permite ver Ia ubicación de Ia pistola de captura, los sensores de pH y temperatura con sus respectivos cables de conexión.
La Figura 2 es una vista frontal del Dispositivo Móvil Y Método De Clasificación Universal Interactivo Para Carnes Por Visión Artificial que permite observar
Ia posición de Ia pantalla táctil y las asas de sujeción del dispositivo. La Figura 3 es una vista de un corte lateral de Ia pistola de captura que permite observar sus componentes internos: Ia cámara digital, el sistema de iluminación, el espejo, Ia placa acondicionadora de luz. La Figura 4 es una vista isométrica de pistola de captura sin Ia tapa del compartimiento de acceso a los componentes internos desde donde se logra observar una parte de Ia cámara digital. Con referencia a dichas figuras el Dispositivo Móvil De Clasificación Universal
Interactivo Para Carnes Por Visión Artificial esta compuesto por: a) El gabinete (1) en forma de una caja cerrada con asas de sujeción (1 1), soportado por cuatro ruedas (2), el cual tiene adheridos a su costado un par de soportes (3) para los sensores de temperatura (4) y pH (5), que están interconectados al gabinete mediante cable eléctrico (8), para transmitir sus señales al sistema de procesamiento (9), contenido dentro del gabinete(1) el cual cuenta con una pantalla táctil (10) como interfase con el operador, el gabinete tiene en su parte frontal un botón de encendido (20); adicionalmente cuenta con una cavidad (6) para dar alojamiento a Ia pistola de captura de imágenes(7). b) Una pistola de captura de imagenes(figura 3) formada por una coraza fabricada de acero inoxidable de grado alimenticio, que cuenta con una asa de sujeción (17) y una apertura inferior (18) para acoplarse al área de carne que se evalúa; Ia pistola de captura es en si un sistema de adquisición de imágenes cuya función es captar Ia imagen de Ia porción de carne adecuadamente, para Io cual incluye en su interior una cámara digital (12), un sistema de iluminación (13), una placa acondicionadora de luz (14), un espejo (15) que permite tomar las imágenes perpendicularmente, un conjunto de lentes (16) de enfoque, polarizador y de apertura adosados a Ia cámara digital(12) y un juego de botones de membrana (21) a prueba de humedad que permiten el control de Ia operación de Ia pistola. c) Un sistema de iluminación (13) basado en leds de eficiencia igual o mayor a 40 lúmenes por watt y en un circuito electrónico de control de intensidad que permite tener luz estable y constante a pesar de que los leds sufran degradación por su tiempo de uso. d) Una placa acondicionadora de luz (14) consistente en una placa difusora de luz y una placa polarizante de luz). e) Un sistema digital de procesamiento de datos (9) cuyas funciones son Ia de controlar al sistema de iluminación (13), controlar a Ia cámara digital (12), analizar los datos entregados por ésta, realizar Ia interacción con el operador y despliegar resultados obtenidos mediante una pantalla táctil (10) o enviándolos a algún medio extraíble o mediante un adaptador de red alámbrica o inalámbrica a través de un puerto de datos (22). f) Una pantalla táctil (10) que permite al usuario operar el dispositivo utilizando menús interactivos. g) Una fuente de alimentación basada en baterías recargables selladas (19). h) Un juego de sensores consistentes de un sensor de temperatura tipo bayoneta () para ser insertado en Ia carne y medir su temperatura interna y un sensor de pH tipo bayoneta () para medir Ia acidez interna de Ia carne.
El Método de análisis para clasificar carnes en canal, por visión artificial, dicho método consta de las siguientes etapas:
1. Adquirir Ia imagen de un corte de Ia carne que se desea clasificar, mediante una toma fotográfica de Ia cámara del dispositivo anteriormente descrito; 2. Identificar el área de Ia imagen que representa el tejido muscular, indicándola mediante una marca, sobre puesta a Ia imagen al capturarla o mediante interacción del usuario sobre Ia imagen ya capturada, 3. Identificar el área de Ia imagen que representa Io que no es tejido muscular, señalándola de igual forma que en Ia etapa 2. 4. Analizar el color de Ia imagen, basado en modelos de color predefinidos convencionales, mediante equipo de calibración óptica convencional; 5. Segmentar Ia imagen de Ia carne, separando Io que corresponde a tejido muscular, de Io que no, con Ia información identificada en las etapas 2, 3 y 4. 6. Identificar en Ia imagen el segmento más grande, de Io que corresponde a tejido muscular, que indica el principal elemento de clasificación.
7. Desplegar en Ia pantalla del dispositivo en cuestión, Ia imagen identificada en Ia etapa 6;
8. Realizar el análisis de áreas y de longitudes en Ia imagen de Ia carne identificada, que representan variables fundamentales para una clasificación.
9. Realizar lectura de pH y temperatura de Ia carne, proveniente de los sensores con los que cuenta el dispositivo en cuestión. 10. Analizar el grado de marmoleo, identificando las partes que no corresponden a tejido muscular en el segmento resultante del paso 6. 11. Clasificar Ia canal, de acuerdo a los criterios que desee implementar el usuario, utilizando los datos obtenidos en los pasos anteriores.
Es importante mostrar los resultados de clasificación, obtenidos en Ia etapa 11, en pantalla táctil del equipo en cuestión, para poder corroborar que Ia clasificación haya sido correcta; y que los resultados sean guardados en Ia base de datos, contenida dentro del sistema digital de procesamiento de datos; donde dicha base se constituye también con los siguientes datos: fecha, hora, operador, lote, número de canal, y cualquier otra información adicional que el usuario desee, con el objetivo de utilizarlos para posteriores clasificaciones, ya que depende de estos datos, que el equipo en cuestión, obtengo mayor precisión de Ia clasificación de posteriores análisis.
El funcionamiento del Dispositivo Móvil Y Método De Clasificación Universal Interactivo Para Carnes Por Visión Artificial, es el siguiente:
Inicialmente el dispositivo se habrá de conectar a un tomacorriente para que sus baterías cuenten con carga suficiente para operar de forma independiente pudiéndose dejar conectado para operar de forma fija. Una vez que esto sucede, el dispositivo se enciende mediante el interruptor (no. 20) luego avisa al operador mediante Ia pantalla táctil cuando el sistema ya ha encendido el sistema de iluminación y a Ia cámara y se encuentra listo para adquirir imágenes, a continuación el operador ubica Ia pistola en el área de carne de interés pudiendo visualizar en Ia pantalla táctil (no. 10) Ia imagen que el sistema analizará pero con una marca sobrepuesta por el sistema de procesamiento (no. 9) que Ie ayuda al operador a seleccionar adecuadamente Ia porción de carne que desea clasificar. Una vez que esto sucede, el operador puede oprimir uno de los botones de membrana (21) con Io que el sistema de procesamiento capta Ia imagen y Ia muestra en Ia pantalla táctil (10), pudiendo ser descartada o aceptada por acción del operador utilizando los otros botones de membrana (21) o mediante el menú mostrado en Ia pantalla táctil. Si se rechaza el sistema despliega en Ia pantalla (10) de nuevo Ia imagen a capturar, y si se acepta el sistema preprocesa Ia imagen entregando el resultado en Ia pantalla táctil dándole Ia opción al usuario de hacer correcciones directamente sobre Ia imagen con sus dedos o utilizando un elemento diseñado para ello, tal como un "stylus". Cuando el usuario decide que Ia imagen esta correctamente segmentada Ia acepta presionando otro de los botones de membrana o mediante interacción con el menú de Ia pantalla táctil, entonces se retira Ia pistola de Ia carne para colocarse en el gabinete, se clava el sensor de pH y el de temperatura en Ia carne y el sistema de procesamiento obtiene una lectura de sus datos, realiza una valoración, si no existe alguna anomalía en Ia medición de temperatura interna de Ia carne, el sistema procede a calcular el área de Ia carne, el área de Ia grasa intramuscular y de las otras áreas cubiertas de grasa, analiza el color de Ia carne y de Ia grasa, con estos datos obtenidos el sistema realiza una clasificación con los datos ontenidos aplicando una fórmula que previamente fue configurada acorde al criterio de Ia región o a Ia norma vigente en Ia localidad, donde se utiliza el dispositivo, generando un resultado que se muestra en Ia pantalla táctil (10) y queda registrado en Ia base de datos del sistema de procesamiento para posteriormente generar el reporte de clasificación cuando sus usuarios Io requieran, indicando además Ia temperatura y el pH internos de Ia carne, generando alarmas cuando éstos se salgan de los valores aceptables, otorgándole al usuario un fundamento para adicionalmente valorar Ia calidad del proceso de Ia planta de sacrificio. Tal base de datos podrá ser consultada en Ia pantalla táctil o vaciada a otros dispositivos mediante el uso de medios extraíbles o por interconexión del dispositivo a una red de datos alámbrica o inalámbrica vía el puerto de datos (22).