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1. Fachgebiet
der Erfindung
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Das Fachgebiet der Erfindung ist
die Vorhersage des Geschmacks und des Ertrages von Fleisch. Spezifischer
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Vorhersage des Geschmacks
und des Ertrages von Fleisch unter Verwendung der Videobildanalyse
(VIA), um die Farbparameter L* (psychometrische Helligkeit), a*
(rot gegen grün)
und b* (gelb gegen blau) von mageren und fetten Bereichen des Fleisches
eines Tierrumpfes oder eines Fleischstückes zu bestimmen.
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2. Beschreibung des verwandten
Fachgebietes
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Verbraucher von Fleisch bevorzugen
allgemein eine größere Zartheit
des Fleisches und sind bereit dafür zu bezahlen. Es ist allgemein
aufgezeigt worden, dass der Marmorierungsgrad eines Rumpfes für einen
weiten Bereich von Marmorierungsstufen für Rindfleisch, Schweinefleisch
und Lammfleisch allgemein mit dem Geschmack des nachfolgend gekochten
Fleisches korreliert. Zwischen Rümpfen
mit der gleichen Marmorierungsstufe gibt es jedoch wesentliche Geschmacksunterschiede.
Andere Faktoren, von denen man der Meinung ist, dass sie den Geschmack
vorhersagen, sind der Reifegrad, die pH-Werte der Muskeln und die
Muskelfarbe. Diese Faktoren können
bei der Vorhersage des Geschmackes von Hühnerfleisch, Truthahnfleisch
und Fisch wertvoller sein. Von Fachleuten mit Sachkenntnis der Prüfung von
Rümpfen,
z. B. Fleischwissenschaftlern und den Qualitätsprüfern des U. S. De partment of Agriculture
(Ministerium für
Landwirtschaft) (USDA) können
einige dieser Faktoren bewertet und der Geschmack vorhergesagt werden,
wenn ausreichend Zeit zur Verfügung
steht. In der Praxis müssen
zum Beispiel für
Rindfleisch die USDA-Qualitätsprüfer, die in
den Verpackungsbetrieben arbeiten, üblicherweise 250 bis 450 Rümpfen pro
Stunde Qualitätsstufen
zuordnen. Das lässt
nicht genügend
Zeit für
eine vollständige Überprüfung aller
Faktoren übrig,
die sich auf die Vorhersage des Geschmacks beziehen. Die Zeitknappheit
macht auch die erforderliche genaue Berechnung der Qualitätsstufen
schwierig.
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Weiterhin müssen die USDA-Qualitätsprüfer Ertragsgrade
berechnen, die dazu bestimmt sind, die Schnittfähigkeit und die Zusammensetzung
des Rumpfes zu bewerten. Faktoren, die verwendet werden, um die
Ertragsgrade zu bestimmen, sind das Gewicht des warmen Rumpfes,
die Ribeye-Fläche (Querschnittsfläche des
longissimus-Muskels an der Grenzfläche der 12. bis 13. Rippe),
der geschätzte prozentuale
Fettgehalt von Niere, Becken und Herz und die tatsächliche
und berechnete Fettdicke am Äußeren des
Rumpfes. Die vorher angeführten
Zeitbegrenzungen für
die Berechnung der Qualitätsstufen
gelten auch für
die Berechnung der Ertragsgrade. Die Parameter, die der Zuordnung
von Qualitätsstufen
und Ertragsgraden unterliegen, werden von dem Agricultural Marketing
Service, Livestock and Seed Division, z. B. für Rindfleisch, in den Standards
der Vereinigten Staaten für
die Qualitätsstufen
von Rumpf-Rindfleisch veröffentlicht.
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Eine Vorrichtung zum Bewerten von
Faktoren, welche den Geschmack von Fleisch-Rümpfen oder von Fleischstücken vorhersagt,
würde es,
zusätzlich
zu einer Prüfung
des Rumpfes oder des Stücks
durch einen USDA-Qualitätsprüfer, erlauben den
Fleischgeschmack genauer vorherzusagen. Die USDA-Qualitätsstufen
könnten
dann genauer zugeordnet werden. Das würde ein größeres Vertrauen des Verbrauchers
in das Qualitätsbewertungssystem sowie
in jedes zusätzliche
System für
die Zertifizierung der Konformität
zu den Erzeugnisqualitätsvorschriften
ergeben, wie es in einem "Markennamen"-Programm gewünscht wird.
In jedem Fall würde
eine präzise Sortierung
der Rümpfe
für die
Festlegung der Fleischpreise ermöglicht
werden. Diese bessere Sortierung würde ökonomischen Nutzen für alle Beteiligten
in den Segmenten des Fleischproduktionssystems, wie Restaurantbesitzer,
Lebensmittel-Service-Betreiber und -Einzelhändler, Verpacker, Betreiber
von Nahrungsmittelketten, Viehmästereien, Viehzüchter, Landwirte
und Einkäufer
von Schweinen, Lämmern,
Mast- und Milchvieh, Hühnern,
Truthähnen
und verschiedenen Fischsorten, ergeben. Diese bessere Sortierung
würde auch
Wissenschaftlern beim Sammeln von Fleischrumpf- und Fleischstück-Daten
für die
Forschung und den früheren Viehbesitzern
beim Treffen von genetischen und anderen Management-Entscheidungen
nützen.
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Es wurden verschiedene Versuche unternommen,
solche Vorrichtungen für
die Verwendung in der Fleischindustrie zu konstruieren. Eine solche Vorrichtung
verwendet das "Duo-Scan"- oder "Dual-Komponenten"-Bildanalysesystem.
Es werden zwei Kameras verwendet. Eine erste Kamera auf dem Schlachtboden
erfasst einen ganzen Rumpf und eine zweite Kamera erfasst das Ribeye,
nachdem der Rumpf abgekühlt
und zur Vierteilung angerippt ist. Bei Verwendung dieser Systeme
werden Videodaten von einem Rinderrumpf aufgezeichnet und zu einem Computer übertragen.
Ein Computerprogramm bestimmt die Prozentsätze des Rumpfes von fettem
und mageren Bereichen aus dem aufgezeichneten Bild und aus zusätzlichen
zur Verfügung
stehenden Daten, wie zum Beispiel dem Gewicht des warmen Rumpfes.
Die Mengen von Stücken
verschiedener Magerkeitsgrade, die aus dem Rumpf gewonnen werden
können,
werden dann vorhergesagt. Basierend auf einer wissenschaftlichen
Einschätzung
ist jedoch das System nicht in der Lage, den Geschmack des beobachteten
Rumpfes zur Unterstützung
der Zuweisung einer USDA-Qualitätsstufe
oder für
andere Zwecke, die sich auf die Sortierung der Rümpfe basierend auf der Verzehrqualität beziehen, vorherzusagen.
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Ein möglicher Satz von Faktoren,
der überprüft werden
kann, um den Geschmack vorherzusagen, ist die Muskel- und Fettfarbe.
Wulf u. a., J. Anim. Sci. (1975) 75, 684 berichtete über Ergebnisse der Farbbewertung
in dem L*a*b*-Farbraum des rohen longissimus thoracis Muskels 27 Stunden
nach dem Tod und von Warner-Bratzler-Scherkraftbestimmungen eines
abgelagerten, aufgetauten, gekochten longissimus lumborum Muskels
aus Viehrümpfen,
die aus Kreuzungen zwischen verschiedenen Züchtungen von Bos taurus (auf
der Basis der Europa-Genetik) und Bos indicus (wärmeverträglich, Tropen-Genetik) gewonnen
wurden. Die Zartheit, wie sie durch die Scherkraft gemessen wird,
korrelierte mit allen drei Farbmessungen, wobei die beste Korrelation
bei den b*-Werten zu erkennen war. Diese Ergebnisse zeigten, dass
die Muskelfarbe verwendet werden kann, um den Geschmack vorherzusagen.
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Es ist daher erwünscht, eine Vorrichtung für das Bewerten
von Faktoren zur Verfügung
zu haben, die den Geschmack des Fleisches eines Tierrumpfes vorhersagen
können.
Es ist für
eine solche Vorrichtung erwünscht,
dass sie Daten sammelt und verarbeitet und eine Ausgabe innerhalb
des Zeitrahmens zur Verfügung
stellt, in welchem der Rumpf von einem USDA-Qualitätsprüfer unter
den typischen Bedingungen in dem Verpackungshaus geprüft wird
und der normalerweise 5 bis 15 Sekunden beträgt. Es ist für eine solche
Vorrichtung erwünscht,
Messergebnisse von wenigstens einem von zum Beispiel der Farbe des
mageren Gewebes, der Farbe des Fettgewebes, einer Marmorierungsquantität, der mittleren Anzahl
und der Varianz von Marmorierungsflecken pro Flächeneinheit, der mittleren
Größe der Marmorierung
und der Varianz der mittleren Marmorierungsgröße, einer mittleren Textur
und Festigkeit des mageren Gewebes auszugeben. Es ist für die Vorrichtung
erwünscht,
diese Messungen zu verwenden, um den Rümpfen eine Qualitätsstufe
oder eine Punktbewertung zuzuweisen, damit die Rümpfe in Gruppen sortiert werden
können,
welche die genauen Unterschiede im Geschmack von gekochtem Fleisch
wiedergeben.
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Es ist weiterhin erwünscht, eine
Vorrichtung zum Messen der Querschnittsfläche eines freiliegenden Muskelschnitts
(z. B. Ribeye) für
die Verwendung bei der Vorhersage der Zusammensetzung (fettes Gewebe,
mageres Gewebe, Knochen) eines Rumpfes oder eines Stücks zur
Verfügung
zu haben. Es ist für
die Vorrichtung erwünscht,
diese Messung zu verwenden, um den Rümpfen eine Qualitätsstufe
oder eine Punktbewertung zuzuweisen, damit die Rümpfe in Gruppen sortiert werden
können,
welche die genauen Unterschiede im Ertrag wiedergeben. Es ist weiterhin
für die
Vorrichtung erwünscht,
dass sie auch die relativen Querschnittsflächen von fettem Gewebe und/oder
Knochen misst. Weiterhin ist es erwünscht, eine Vorrichtung zum
Messen, zur Vorhersage und zum Sortieren von Rümpfen auf der Basis von sowohl
Geschmack als auch Ertrag zur Verfügung zu haben.
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Ferner ist es für eine solche Vorrichtung erwünscht, dass
sie tragbar ist, zum Beispiel klein und leicht. Es ist für die Vorrichtung
erwünscht,
dass sie gegenüber
den Umweltbedingungen der Verpackungsanlage widerstandsfähig ist,
z. B. dass sie in einem Schutzgehäuse angeordnet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Vorhersage des Geschmacks von Fleisch,
gemäß den Ansprüchen 1 bis
11 und auf eine Vorrichtung zur Vorhersage des Geschmacks von Fleisch,
gemäß den Ansprüchen 12
bis 21.
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US
4,226,540 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung
für die
kontaktlose Bestimmung von Qualitätsmerkmalen eines aus Fleischprodukten ausgewählten Testobjektes.
In einer Ausführung
wird das Objekt durch eine Lichtquelle angestrahlt. Die Strahlung
von dem Testobjekt wird erfasst, um definitive Strahlungswerte zu
erzeugen. Diese definitiven Strahlungswerte werden dann analysiert,
vorzugsweise in Vergleich zu Bezugswerten. In einer anderen Ausführung wird
eine Abtastvorrichtung für
die Erzeugung eines Abtaststrahls verwendet. Der Abtaststrahl wird
von dem Objekt abgelenkt und ein Detektor wird verwendet, um die
Charakteristiken von Punkten auf dem Testobjekt zu bestimmen, das durch
den Abtaststrahl abgetastet wird. Bei dem offenbarten Verfahren
und der offenbarten Vorrichtung können Qualitätsmerkmale, wie zum Beispiel
der Frischezustand, die Farbe und das Fleisch/Fett-Verhältnis des
Fleisches bestimmt werden.
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WO 93/21597 offenbart ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Zielabschnitts in einem
Bild eines Fleischabschnitts. Die Farbe für jedes Pixel wird gespeichert
und die Pixel, die eine vorbestimmte Farbcharakteristik des Fleischabschnitts
aufweisen, zum Beispiel ein bestimmtes Rot/Grün-Verhältnis, werden unterschieden.
Das Verfahren beinhaltet das Entfernen wenigstens eines Datensatzes
für ein
Cluster von Pixeln, die einen äußeren Bildabschnitt
darstellen, der sich benachbart zu dem Zielabschnitt befindet und
ihn kontaktiert, der jedoch kein Bestandteil des Zielabschnitts
ist, aus einem verfeinerten Datensatz für die unterschiedenen Pixel,
wobei der Schritt des Entfernens das Analysieren der Form des verfeinerten
Bildabschnitts, der durch den verfeinerten Datensatz dargestellt
ist, einschließt,
um Konkavitäten
und Prüfeigenschaften von
Verbindungen und/oder Eigenschaften von Unterabschnitten, die durch
Verbindungen gebildet werden, zu identifizieren, um gültige Verbindungen
zu erkennen, die den Zielabschnitt gegenüber den benachbarten, berührenden, äußeren Bildabschnitten abgrenzen.
Der verfeinerte Datensatz wird nach dem Ausführen des Entfernungsschritts
verarbeitet, wenn der Datensatz den Zielabschnitt des Bildes darstellt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Vorhersage des Geschmacks
von Fleisch, mit: einer Videokamera, die dazu angepaßt ist,
Videobilddaten von wenigstens einem Bereich des Fleisches zur Verfügung zu
stellen; einer Datenverarbeitungseinheit, die dazu angepaßt ist,
Programmbefehle auszuführen;
einer Programmspeichereinheit, in der Programmbefehle gespeichert sind,
die, wenn sie ausgeführt
werden, ein Verfahren zur Vorhersage des Geschmacks von Fleisch
ausführen;
wobei bei dem Verfahren: die Videobilddaten analysiert werden, um
wenigstens einen mageren Abschnitt des Fleisches von einem nicht-mageren Abschnitt
des Fleisches zu unterscheiden, die dem mageren Abschnitt entsprechenden
Videobilddaten analysiert werden; eine Charakteristik des mageren Abschnitts
auf Grundlage der Videobilddaten gemessen wird und die Charakteristik
mit dem Geschmack des Fleisches korreliert wird.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines Computerprogramms, das Videobilddaten analysiert,
um zumindest einen mageren Abschnitt des Fleisches von einem nicht-mageren
Abschnitt des Fleisches zu unterscheiden, das Videobilddaten, die
dem mageren Abschnitt entsprechen, analysiert und das eine Charakteristik
des mageren Abschnitts auf der Grundlage der Videobilddaten misst.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein Videobildanalyse- (VIA) System für das Bewerten von Faktoren
zur Verfügung,
die den Geschmack des Fleisches eines Tierrumpfes vorhersagen. Das
VIA-System ist vorzugsweise
ein Farb-VIA-System. Wie in 1 dargestellt,
weist das VIA-System eine Videokamera 12, vorzugsweise
eine 3-CCD-Farbvideokamera, vorzugsweise in einem Kameragehäuse (nicht
dargestellt) angeordnet, auf. Die Videokamera 12 weist vorzugsweise
ein Beleuchtungssystem 26 auf, das entweder an der Kamera,
an dem Gehäuse,
oder nicht an der Kamera, sondern in dem Kameragehäuse angebracht
ist. Das VIA-System weist weiterhin eine Datenverarbeitungseinheit 16,
die über
eine Programmspeichereinheitschnittstelle 18 mit einer Programmspeichereinheit 20 und über eine
Ausgabeeinheitsschnittstelle 22 mit wenigstens einer Ausgabeeinheit 24 in
Verbindung steht, auf.
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Die Programmspeichereinheit 20 enthält ein Computerprogramm
oder Programme, die für
die korrekte Verarbeitung von Videobilddaten, vorzugsweise von Farbvideobilddaten
durch die Datenverarbeitungseinheit 16 erforderlich sind.
Die Datenverarbeitungseinheit 16 ist mit der Videokamera 12 über entweder
ein Übertragungskabel 14 oder über eine drahtlose Übertragungseinheit
(nicht dargestellt) verbunden und empfängt Daten von der Videokamera 12.
Die Datenverarbeitungseinheit 16 weist eine Zentrale Verarbeitungseinheit
(CPU) und vorzugsweise auch ein Softwaremodul oder eine Hardwareeinheit für die Umwandlung
von analogen Daten in digitale Daten auf und verarbeitet Videobilddaten
gemäß den durch
ein Computerprogramm codierten Befehlen, das in der Programmspeichereinheit 20 gespeichert ist.
Die Videobilddaten können
in einer nachfolgenden Berechnung der Werte der Charakteristik,
die den Geschmack vorhersagen, verwendet werden, wobei die Charakteristik
die Farbe des mageren Gewebes, die Farbe des Fettgewebes, die Marmorierungsquantität, die mittlere
Anzahl und der Varianz von Marmorierungsflecken pro Flächeneinheit,
der mittlere Größe der Marmorierung
und die Varianz der mittleren Marmorierungsgröße, die mittlere Textur und
Festigkeit des mageren Gewebes umfasst. Diese Werte können dann
verwendet werden, um das Fleisch in Gruppen zu sortieren (hierin
definiert als Fleisch-Tierrumpf, Rumpfseite oder Stück), die
eine unterschiedliche vorhergesagte gekochte Verzehrqualität haben.
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Die Farbparameter L*, a* und b* werden
verwendet, um die Werte der Faktoren zu berechnen, die den Ertrag
vorhersagen, wie zum Beispiel die Querschnittsfläche des betreffenden Muskels
oder anderer umgebender Organe wie Fett, Knochen und Bindegewebe.
Diese Werte können
dann verwendet werden, um das Fleisch in Gruppen zu sortieren, die sich
in der vorausgesagten Zusammensetzung unterscheiden.
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Die Datenverarbeitungseinheit 16 ist
durch die Ausgabeeinheitsschnittstelle 22 mit wenigstens einer
Ausgabeeinheit 24 verbunden und überträgt Ergebnisse der Datenverarbeitung
zu dieser. Wahlweise können
die Ergebnisse der Datenverarbeitung auch in eine Datei in der Programmspeichereinheit 20 über die
Programmspeichereinheitsschnittstelle 18 geschrieben werden.
Eine Ausgabeeinheit 24 kann ein Videobildschirm, ein Drucker
oder eine andere Einheit sein. Es wird bevorzugt, dass wenigstens
eine Ausgabeeinheit 24 eine körperliche oder elektronische
Markierung zur Verfügung
stellt, um das Fleisch 10 mit den Ergebnissen der Datenverarbeitung
zu markieren, um das Sortieren der Fleisch-Tierrümpfe, der Stücke oder
von beiden in Gruppen mit gleichem Geschmack und/oder Ertrag zu
erleichtern.
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Die vorliegende Erfindung stellt
auch ein Verfahren zur Vorhersage des Geschmacks von Fleisch 10 und
zur Bestimmung der Querschnittsfläche des Fleisches 10 zur
Verfügung.
Unter Verwendung des Farb-VIA-Systems, auf das vorher Bezug genommen wurde,
werden die von dem Fleisch 10 gesammelten Videobilddaten
durch die Videokamera 12 aufgezeichnet, durch die Datenverarbeitungseinheit 16 verarbeitet
und die Werte für
den Geschmack und/oder die Muskel-Querschnittsfläche werden durch die Ausgabeeinheit 24 ausgegeben,
um die Beobachtungen, die durch einen USDA-Qualitätsprüfer oder
durch einem anderen Anwender, der für das Sortieren oder Charakterisieren
von Fleisch-Tierrümpfen
verantwortlich ist, zu unterstützen,
um eine genauere Zuweisung von Qualitätsstufen, Ertragsgraden und/oder
von anderen Sortierungs- oder Klassifizierungskriterien auf der
Grundlage der Charakteristiken zu erlauben.
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Eine Vorrichtung für die Verwendung
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Videokamera 12 und
eine Datenverarbeitungseinheit 16. Die Videokamera 12 kann
jede solche Kamera sein, die Fachleuten bekannt ist. Für die Videokamera 12 ist
es wichtig, dass sie einen Ausgabe innerhalb des Zeitrahmens liefert,
der für
die Fleischrumpfprüfung
vorgesehen ist, normalerweise 5 bis 15 Sekunden. Vorzugsweise handelt
es sich um eine Echtzeitausgabe. Eine solche Echtzeitausgabe kann
dieselbe Technologie darstellen, wie der Sucher an einem bekannten Kamerarecorder
oder Videorecorder, sie kann dieselbe Technologie darstellen wie
ein bekannter digitaler Digital-Kamerarecorder, sie kann ein computererzeugte
Echtzeit-Anzeige sein, wie sie aus Videokonferenz-Anwendungen bekannt
ist, oder sie kann jede andere Technologie darstellen, die Fachleuten
bekannt ist. Für
die Videokamera 12 ist es vorteilhaft, dass sie aus den
nachfolgend behandelten Gründen eine
Farbvideokamera ist. Es wird auch vorgezogen, dass die Videokamera 12 klein
und leicht ist, um die Vorteile der Transportabilität und Flexibilität der Positionierung
zu bieten, z. B. bei der Einstellung des Kamerawinkels durch den
Anwender, um das optimale Sammeln von Videobilddaten von dem Fleisch 10 zu ermöglichen.
Es wird auch bevorzugt, dass die Videokamera 12 widerstandsfähig ist,
um der Umgebung der Verpackungsanlage besser widerstehen zu können. Die
Stromquelle der Videokamera 12 kann entweder Gleichstrom
sein, d. h. eine Batterie, die an elektrischen Kontakten befestigt
ist, von denen die Videokamera 12 Strom abnehmen kann, oder Wechselstrom,
der von einer Steckdose oder von der Datenverarbeitungseinheit 16 abgenommen
werden kann.
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Wahlweise kann ein Beleuchtungssystem 26 verwendet
werden, um die Fleischoberfläche
zu beleuchten. Das ist erwünscht,
wenn das Umgebungslicht schlecht oder ungleichmäßig ist oder wenn es gewünscht wird,
Bereiche des Fleisches 10 zu prüfen, die durch das Umgebungslicht
nicht beleuchtet sind. Jedes bekannte Beleuchtungssystem 26 kann verwendet
werden. Die Stromquelle des Beleuchtungssystems 26 kann
entweder Gleichstrom, d. h. eine Batterie, oder Wechselstrom sein,
der entweder von einer Steckdose, von der Videokamera 12 oder von
der Datenverarbeitungseinheit 16 abgenommen wird. Es ist
bevorzugt, dass das Beleuchtungssystem 26 aus den Gründen, die
vorher in Bezug auf die Videokamera 12 behandelt wurden,
klein und leicht ist. Das Beleuchtungssystem 26 kann an
der Kamera, an der Außenfläche eines
Kameragehäuses
oder in einem Kameragehäuse
angeordnet sein, wobei das Kameragehäuse in dem folgenden Abschnitt
beschrieben wird.
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Die Videokamera 12 und das
wahlweise Beleuchtungssystem 26 können nichtumschlossen oder umschlossen
sein. Vorzugsweise ist die Videokamera 12 von einem Kameragehäuse (nicht
dargestellt) umschlossen, um es gegenüber der Umgebung der Verpackungs-
und Verarbeitungsanlage zu schützen. Für das Kameragehäuse ist
es wichtig, eine erste Öffnung
für die
Linse der Videokamera 12 vorzusehen, um das Fleisch 10 zu
beobachten. Wenn ein wahlweises Beleuchtungssystem 26 verwendet
wird, kann es entweder an der Außenfläche des Kameragehäuses oder
in dem Kameragehäuse
angebracht sein. Wenn das Beleuchtungssystem 26 in dem
Kameragehäuse
angebracht ist, kann es entweder an der Kamera angebracht oder nicht
an der Kamera angebracht sein. Wenn das Beleuchtungssystem
26 in dem
Kameragehäuse
angebracht ist, ist es wichtig, dass eine Öffnung für die Beleuchtung des Fleisches 10 vorgesehen
ist, entweder eine erste Öffnung,
die von der Linse der Videokamera 12 verwendet wird, oder
eine zweite Öffnung.
In jedem Fall kann die Öffnung
offen sein oder sie kann durch eine Scheibe aus durchsichtigem Material
verdeckt sein.
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Wenn Videobilddaten von der Videokamera 12 über ein Übertragungskabel 14 zu
der Datenverarbeitungseinheit 16 zu übertragen sind, ist es für das Kameragehäuse weiterhin
wichtig, eine Austrittsöffnung
aus dem Gehäuse
für das
Kabel vorzusehen. Diese Öffnung
kann die erste Öffnung,
die durch die Linse der Videokamera 12 verwendet wird,
die zweite Öffnung,
die für
das Beleuchtungssystem 26 verwendet werden kann, oder eine
dritte Öffnung
sein. Wenn das Kabel aus dem Gehäuse
aus der ersten oder aus der zweiten Öffnung austritt und die erste
oder zweite Öffnung
mit einer Scheibe aus durchsichtigem Material abgedeckt ist, ist
es wichtig, eine Kabeldurchführungsöffnung in
der Scheibe für
das Durchführen
des Kabels vorzusehen. Es ist bevorzugt, dass das Kameragehäuse aus
einem leichten Material besteht und nur so groß ist, dass die Videokamera 12 und wahlweise
das vorher beschriebene Beleuchtungssystem 26 zweckdienlich
untergebracht werden.
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Wenn Wechselstrom als Stromquelle
für die Videokamera 12 verwendet
werden soll, ist es wichtig eine Öffnung vorzusehen, um das Stromkabel
von der Videokamera 12 zu der Stromquelle zu führen. Jede
erste, zweite oder dritte Öffnung
kann dafür
verwendet werden oder es kann eine vierte Öffnung verwendet werden. Wenn
die Öffnung,
die verwendet werden soll, von einer Scheibe aus durchsichtigem Material
abgedeckt ist, ist es wichtig, eine zweite Kabeldurchführungsöffnung in
der Scheibe für
das Durchführen
des Kabels vorzusehen. Alternativ können sowohl das Stromkabel
als auch das Datenübertragungskabel
durch eine einzige Kabeldurchführungsöffnung aus
dem Gehäuse
austreten.
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Wahlweise kann das Kameragehäuse mit Merkmalen
ausgestaltet sein, um das Ergreifen und Handhaben zu erleichtern,
z. B. mit Griffen, Schwenkelementen usw. und/oder mit Merkmalen, um
das Feststellen in einer Position ohne Ergreifen und Handhabung
durch den Anwender zu erlauben, zum Beispiel neben anderen Merkmalen
mit Halterungen für
die Wandmontage, Deckenmontage oder Dreifußmontage. Wahlweise kann die
Wand-, Decken- oder Dreifußmontage
motorisierte Drehköpfe für das Einstellen
des Kamerawinkels und der Brennweite einschließen.
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Vorzugsweise kann das Kameragehäuse dazu
ausgestaltet sein, leicht zu öffnen
zu sein, um eine ausreichende Wartung der Videokamera 12 oder
das Auswechseln einer Batterie zu erlauben, wenn Gleichstrom als
Stromquelle für
die Videokamera 12 verwendet wird. Eine Wartung des Beleuchtungssystems 26 ist
ebenfalls erforderlich und wird durch dieselbe, leicht zu öffnende
Ausgestaltung erlaubt, die für
die Videokamera 12 beschrieben ist. Die leicht zu öffnende
Ausgestaltung kann durch Verwendung von Schrauben, Klemmen oder
anderen im Fachgebiet allgemein bekannten Elementen ausgeführt sein.
Eine bequeme Wartung ist erwünscht,
um die Ausfallzeit, die auftreten kann, zu minimieren.
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Nachdem die Videobilddaten durch
die Videokamera 12 fotografiert sind, werden sie in Echtzeit zu
der Datenverarbeitungseinheit 16 übertragen. Die Daten können durch
ein Übertragungskabel 14 oder durch
eine drahtlose Datenübertragungseinrichtung (nicht
dargestellt) übertragen
werden. In den meisten Situationen ist das Übertragungskabel 14 wegen
der überlegenen
Abschirmung und der geringeren Kosten das bevorzugte Übertragungsmittel.
In Situationen, in denen die Videokamera 12 und die Datenverarbeitungseinheit 16 weit
voneinander entfernt sind, kann eine drahtlose Datenübertragungseinrichtung ein
praktischeres Hilfsmittel für
die Datenübertragung sein.
Jede im Fachgebiet bekannte Datenübertragungstechnik kann verwendet
werden.
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Die Videobilddaten können von
der Videokamera 12 entweder als analoge oder digitale Daten
zu der Datenübertragungseinrichtung übermittelt
werden. Bei der Übermittlung
als analoge Daten ist es wichtig, die Daten in digitale Daten umzuwandeln, bevor
sie verarbeitet werden, indem die Daten zu einer Hardwareeinrichtung
(nicht dargestellt) oder zu einem Softwaremodul übertragen werden, die in der Lage
sind, die Daten umzuwandeln. Ein solches Softwaremodul kann als
ein "Videobild-Entnehmer" bezeichnet werden.
Wenn die Videobilddaten als digitale Daten übermittelt werden, ist keine
Umwandlung vor der Verarbeitung der Daten erforderlich.
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Für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine "Datenverarbeitungseinheit" als einschließend, jedoch
nicht darauf beschränkt,
Tischcomputer, Laptop-Computer, Handcomputer und zweckbestimmte
elektronische Einrichtungen definiert. Jede im Fachgebiet bekannte
Datenverarbeitungseinheit kann in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. In einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die Datenverarbeitungseinheit 16 klein
und leicht sein, um Tragbarkeit zu ermöglichen. In einer zweiten Ausführung der
vorliegenden Erfindung kann die Datenverarbeitungseinheit 16 ein
Mikrocomputer, ein Minicomputer oder ein nicht transportabler Großrechner
sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine spezielle Datenverarbeitungseinheit,
einen speziellen Computer oder ein spezielles Betriebssystem beschränkt. Ein
Ausführungsbeispiel,
das jedoch nicht als einschränkend
zu betrachten ist, ist ein PC-kompatibler Computer, der mit einem
Betriebssystem, wie zum Beispiel DOS, Windows oder UNIX arbeitet.
Die Wahl der Hardwareeinrichtung oder des Softwaremoduls für die Umwandlung
von analogen Daten in digitale Daten für die Verwendung in der vorliegenden
Erfindung ist von der Videokamera 12, der Datenverarbeitungseinheit 16 und
von dem benutzten Betriebssystem abhängig. Bei Vorgabe dieser Begrenzungen
ist die Wahl für
Fachleute leicht durchzuführen.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass
die Datenverarbeitungseinheit 16 ein Softwaremodul aufweist, das
RGB-Farbe in L*a*b*-Farbe umwandelt. Ein Beispiel für das Softwaremodul
sind die Hunter Color Vision Systems (Hunter Associates Laboratory,
Inc.).
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Außer einem Kabelanschluss oder
einer drahtlosen Datenübertragungseinheit
zum Empfangen von Daten von der Videokamera 12, ist es
auch bevorzugt, dass die Datenübertragungseinheit 16 andere
Eingabeeinheiten aufweist, z. B. eine Tastatur, eine Maus oder einen
Track-Ball, einen Lichtgriffel oder einen Berührungsbildschirm, einen Schreibstift usw.,
um zweckmäßige Anwenderoptionen
hinsichtlich des Betriebes von Kamera und Software, Datenverarbeitung,
Datenspeicherung, Programmausgabe usw. zu erlauben.
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Es gibt verschiedene Teile von Software,
für die
es für
die Datenverarbeitungseinheit 16 wichtig ist, dass sie
in einer Programmspeichereinheit 20 gespeichert werden
(Beispiele von Programmspeichereinheiten sind z. B. ein Festplattenlaufwerk,
ein Diskettenlaufwerk, ein Magnetbandlaufwerk, ein Festwertspeicher,
eine Kompaktspeicherplatte (CD-ROM)) und dass über eine Programmspeichereinheits-Schnittstelle 18 von
der Programmspeichereinheit 20 auf sie zugegriffen und
sie ausgeführt
werden kann. Für
die Datenverarbeitungseinheit 16 ist es wichtig, dass sie
ein Betriebssystem und alle erforderlichen Softwaretreiber aufweist,
um die Daten von der Videokamera 12 korrekt zu steuern
und wiederaufzufinden und um die Ausgabe zu wenigstens einer Ausgabeeinheit 24 zu übertragen.
Es ist für
die Datenverarbeitungseinheit 16 wichtig, ein Programm oder
Programme auszuführen,
das (die) empfangene Videobilddaten verarbeiten kann (können), verschiedene
Parameter des in den empfangenen Videobilddaten abgebildeten Muskels
berechnen kann (können)
und die Berechnungsergebnisse zu einer Ausgabeeinheit 24 ausgeben
kann (können).
Ein Code-Beispiel für
ein solches Programm oder für
solche Programme ist in einem Anhang hierzu enthalten. Ein Flussdiagramm-Beispiel
für ein
solches Programm oder solche Programme ist in 3 dargestellt.
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Die Videobilddaten können hinsichtlich
der Farbskalenparameter analysiert werden. Die Videobilddaten werden
für die
Farbskalenparameter L*, a* und b* analysiert, wie von der Commission
Internationale d'Eclairage
(CIE) definiert. Ein Satz von L*a*b*-Parametern wird für jedes Bild aufgezeichnet. L*,
a* und b* sind Dimensionen eines dreidimensionalen Farbraums, der
standardisiert ist, um wiederzugeben, wie die Farbe von Menschen
wahrgenommen wird. Die L*-Dimension entspricht der Helligkeit (Schwarz
entspricht einem wert von Null, Weiß einem Wert von 100). Die
a*-Dimension entspricht den relativen Pegeln von Grün und Rot
(Grün ist
ein negativer Wert, Rot ist ein positiver Wert) und die b*-Dimension entspricht
den relativen Pegeln von Blau und Gelb (Blau ist ein negativer Wert,
Gelb ist ein positiver Wert). In einer bevorzugten Ausführung kann
das System Videobilder in Pixelform von Flächen von 77 bis 2787 cm2 (12 bis 432 Quadratinches) des in Betracht
kommenden Muskels aufnehmen, die aus bis zu 350000 Pixeln pro Messung
bestehen können, und
L*, a* und b* für
jedes Pixel bestimmen. In allen Ausführungen ist es erwünscht, dass
die Bestimmung von L*a*b* unter Verwendung des Umwandlungs-Softwaremoduls
der Hunter Associates erfolgt. Nachdem der Wert von L*a*b* bestimmt
ist, kann wenigstens eine der L*, a* und b*-Komponenten in der nachfolgenden
Datenverarbeitung verwendet werden.
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Nach der Bestimmung von L*, a* und
b* für jedes
Pixel berechnet dann ein Programm mehrere Parameter des Bildes für jedes
Teilbild. Zuerst umreißt
das Programm den in Betracht kommenden Muskel durch Wahl von Gebieten,
welche Toleranzen von b* aufweisen, die mit dem Muskel kompatibel sind.
Ein Sortieren von wenigstens einem Gebiet des Bildes in eine von
zwei Klassifikationen, wie zum Beispiel in Muskel und Nicht-Muskel
kann als eine "binäre Maske" bezeichnet werden.
Gebiete mit Werten von b*, die mit dem in Betracht kommenden Muskel kompatibel
sind, werden dann hinsichtlich ihrer L*- und a*-Werte für die Bestätigung und
Zurückweisung von
umgebenden Geweben überprüft, die
auf den Umriss des in Betracht kommenden Muskels übergreifen.
In Bereichen mit L*-, a*- und b*-Werten, die auf Knochen, Bindegewebe
und Fett hinweisen, braucht keine weitere Überprüfung durchgeführt werden.
Die Oberflächenfläche des
Querschnitts des in Betracht kommenden Muskels wird bestimmt.
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In dem Bereich des Bildes, das von
dem in Betracht kommenden Muskel aufgenommen ist, können das
magere Gewebe und das Fettgewebe des Muskels unterschieden und Grobwerte
von L*, a* und b* für
die mageren Gewebe des Muskels bestimmt werden. Diese Werte werden
dann zu der Ausgabeeinheit 24 übertragen, um in einem numerischen
Format angezeigt zu werden und/oder zurückgehalten, um die qualitäts- und
ertragsbestimmenden Charakteristiken zu berechnen, wie es nachfolgend
beschrieben wird. Es ist bekannt, dass höhere Werte von b* für magere
Gewebe des Muskels mit größerer Zartheit
korrelieren (Wulf u. a. 1996). Weiterhin kann auch die Fettfarbe
von intermuskulärem
Fett bestimmt werden.
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Weiterhin können innerhalb des Bereiches des
Bildes, das von dem in Betracht kommenden Muskel aufgenommen ist,
Bestimmungen der Quantität,
Verteilung, Streuung, Textur und Festigkeit der Marmorierung (intramuskuläres Fett,
das in dem Muskel abgelagert ist) durchgeführt werden. Die Marmorierungsquantität kann durch
Berechnung des Prozentsatzes der Muskelfläche mit L*-, a*- und b*-Werten,
die mit Fettgewebe kompatibel sind, bestimmt werden.
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Zusätzlich zu der Berechnung der
Marmorierungsquantität
kann die Verteilung und Streuung der Marmorierung bestimmt werden.
Zuerst kann der Bereich des Bildes, der dem in Betracht kommenden Muskel
entspricht, in Unterzellen gleicher Größe unterteilt werden. Es kann
eine Größe von 64 × 48 Pixel verwendet
werden. Innerhalb jeder Unterzelle kann die Anzahl der Marmorierungsflecken
als die Anzahl der einzelnen Bereiche mit L*-, a*- und b*-Werten, die
Fett entsprechen, bestimmt und die mittlere Anzahl der Marmorierungsflecke
pro Unterzelle berechnet werden. Die Varianz der Anzahl der Marmorierungsflecken
aller Unterzellen kann ebenfalls berechnet werden.
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Weiterhin kann die mittlere Größe jedes
Marmorierungsflecks über
den in Betracht kommenden Muskel aus der Anzahl der Pixel in jedem
einzelnen Bereich mit L*-, a*- und b*-Werten, die Fett entsprechen,
bestimmt werden. Die Varianz der Marmorierungsgröße über alle Marmorierungsflecken
kann ebenfalls berechnet werden.
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Weiterhin können die Textur und die Feinheit der
Marmorierung gemessen werden. Es ist gut bekannt, dass allgemein
größere Mengen
von gleichförmiger
verteilter und feiner texturierter Marmorierung eine höhere Marmorierungsbewertung
und somit Fleisch höherer
Verzehrqualität
darstellen.
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Das Programm kann auch L*-, a*- und
b*-Daten verwenden, um die mittlere Textur, d. h. die Querschnittsoberflächenrauhigkeit
des Muskels und auch die Festigkeit des mageren Gewebes des Muskelquerschnitts
berechnen. Es ist gut bekannt, dass die Querschnittsoberflächenrauhigkeit
eines Muskels invers mit der Zartheit korreliert und dass eine größere Festigkeit
mit der Schmackhaftigkeit korreliert.
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Zusammengefasst sind die Charakteristiken des
mageren Abschnitts des Fleisches 10, die gemessen werden
können,
jedoch nicht darauf eingeschränkt,
die Farbe des mageren Gewebes, die Farbe des Fettgewebes, eine Marmorierungsquantität, eine
Marmorierungsverteilung, eine Marmorierungsstreuung, eine Marmorierungstextur,
eine Marmorierungsfeinheit, eine mittlere Textur des mageren Gewebes,
eine Festigkeit des mageren Gewebes und eine Oberfläche des
mageren Abschnitts. Die Quantitäten
des nicht-mageren Abschnitts des Fleisches 10, die ebenfalls
berechnet werden können,
jedoch nicht darauf eingeschränkt,
sind die Farbe des Fettes und die relativen Flächen der Querschnittsflächen, die
Fett, Knochen und/oder Bindegewebe darstellen. Andere Charakteristiken,
die von Fachleuten der Fleischwissenschaft leicht zu erkennen sind
und die den Geschmack vorhersagen, können aus den Werten von L*,
a* und b* durch das Programm berechnet werden und jede dieser Charakteristiken
ist als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend zu betrachten.
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Nachdem die Werte der verschiedenen
vorher beschriebenen Parameter berechnet sind, kann das Programm
die berechneten Werte jeder der vorher angeführten Charakteristiken, wie
Farbe des mageren Gewebes, die Farbe des Fettgewebes, Ausmaß der Marmorierung,
mittlere Anzahl der Marmorierungsflecken pro Flächenein heit, Varianz der Marmorierungsflecken
pro Flächeneinheit,
mittlere Größe der Marmorierung,
Varianz der mittleren Größe der Marmorierung,
Textur und Feinheit der Marmorierung, mittlere Textur des mageren
Gewebes und Festigkeit des mageren Gewebes, zu der Ausgabeeinheit 24 ausgeben.
Vorzugsweise werden die berechneten Werte der Charakteristiken bei
der Ausgabe als alphanumerische Zeichen angezeigt, die durch den
Anwender leicht zu lesen sind. Alternativ oder zusätzlich zu
dem Ausgeben der werte der Charakteristiken zu einer Ausgabeeinheit 24,
können
weitere Berechnungen unter Verwendung von wenigstens einem der Werte
ausgeführt
und wahlweise Parameter durch den Anwender eingegeben werden, um
eingeschätzte
Qualitätsstufen
oder andere allgemeine Kennwerte des Geschmacks von gekochtem Fleisch abzuleiten,
die dann ausgegeben werden können.
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Weiterhin kann, weil ein spezifischer
in Betracht kommender Muskel in einem Querschnittsbild isoliert
wurde und die Geometrie und die Entfernung der Vorrichtung relativ
zu dem Fleisch 10 bekannt sein können, die Querschnittsfläche des
Muskelbereiches des Fleisches 10 berechnet und zu der Ausgabeeinheit 24 ausgegeben
werden. Alternativ oder zusätzlich
zu dem Ausgeben der Fläche
zu einer Ausgabeeinheit 24 können weitere Berechnungen unter
Verwendung der Querschnittsfläche
des Muskels ausgeführt
werden. Andere Parameter sind von Fachleuten der Fleischwissenschaft
leicht als aus den L*-, a*-, b*-Daten berechenbar und/oder als Werte
von Parametern, die durch den Anwender eingegeben werden, um eingeschätzte Ertragsgrade
oder andere Gesamtkennwerte der Zusammensetzung des Fleisches 10 abzuleiten,
zu erkennen.
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Die von dem Programm zusammengestellten
Ergebnisse können
zu einer Ausgabeeinheit 24, wie zum Beispiel zu einem Bildschirm,
Drucker, Lautsprecher usw. ausgegeben werden. Wenn eine Bewertung
der Ergebnisse durch den Anwender erwünscht ist, können die
Ergebnisse vorzugsweise auf einem Bildschirm angezeigt werden. Vorzugsweise
ist der Bildschirm für
den Qualitätsprüfer, Bewerter oder
Anwender an seinem oder ihrem Standpunkt leicht sicht bar. Alternativ
oder zusätzlich
wird es vorgezogen, diese Ergebnisse in einer solchen Art und Weise
auszudrucken oder auszugeben, dass die ausgegebenen Ergebnisse auf
das Fleisch 10 übertragen
und befestigt werden können.
Die Art und Weise der Ausgabe der Ergebnisse kann in Form von Text,
Symbolen oder figürlichen
grafischen Darstellungen erfolgen, die von dem Personal entweder
in der Verpackungsanlage oder an späteren Stellen in dem Fleischproduktionssystem
lesbar sind. Alternativ kann die Art und Weise der Ausgabe der Ergebnisse
ein Strichcode oder ein anderes Objekt sein, das durch eine geeignete
Ausrüstung
gelesen und in Formen decodiert wird, die durch das Personal an
den verschiedenen Stellen in dem Produktionssystem lesbar sind.
Die ausgegebenen Ergebnisse können durch
Verfahren an dem Fleisch 10 befestigt werden, die im Fachgebiet
gut bekannt sind, die Stifte, Heftklammern und Klebstoff einschließen, jedoch
nicht darauf eingeschränkt
sind.
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Die Stromquelle der Datenverarbeitungseinheit 16 kann
entweder Gleichstrom, d. h. eine Batterie, oder Wechselstrom sein,
der eine Steckdose entnommen wird.
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In der Ausführung, in der die Datenverarbeitungseinheit 16 für die Verwendung
in der vorliegenden Vorrichtung bestimmt ist, kann sie in einem
Datenverarbeitungseinheitsgehäuse
oder in dem Kameragehäuse
angebracht sein oder sie kann ohne Gehäuse angebracht sein. In der
Ausführung,
in der die Datenverarbeitungseinheit 16 ein Mikrocomputer,
Minicomputer oder eine Großrechenanlage
in der Fabrik oder Einrichtung ist, in welcher die Vorrichtung zur Anwendung
kommt, ist ein Gehäuse
nicht erforderlich. In der Ausführung,
in der die Datenverarbeitungseinheit 16 eine separate,
alleinstehende, tragbare Einheit ist, ist sie vorzugsweise in einem
Datenverarbeitungseinheitsgehäuse
angeordnet.
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Für
das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse ist es wichtig, eine Öffnung oder Öffnungen
für die Ausgabe
von Daten oder für
die Anzeige von Daten durch die Ausgabeeinheit 24 vorzusehen.
Wenn zum Beispiel die Anzeige unter Verwendung eines Videobildschirms
durchgeführt
werden soll, der in die Datenverarbeitungseinheit 16 eingebaut
ist, ist es für das
Datenverarbeitungseinheitsgehäuse
wichtig, dass eine Öffnung
für das
Beobachten des Videobildschirms dadurch vorgesehen ist. Eine solche Öffnung kann
offen sein oder durch eine Scheibe aus durchsichtigem Material,
wie zum Beispiel Glas, Kunststoff, usw. verdeckt sein. Wenn die
Anzeige durch eine äußere Einheit
durchgeführt
werden soll, z. B. einen entfernt angeordneten Bildschirm oder Drucker,
ist es für
das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse wichtig, dass eine Öffnung für das Durchführen eines
Kabels dadurch vorgesehen ist. Wenn die Datenverarbeitungseinheit 16 mit
Wechselstrom betrieben wird, ist es für das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse wichtig,
dass eine Öffnung
für das
Durchführen
eines Kabels dadurch vorgesehen ist. Wenn es erwünscht ist, Ausgaben für ein internes
Diskettenlaufwerk zu speichern, ist es für das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse wichtig,
dass eine Öffnung
dadurch für
das Einsetzen der Disketten in das interne Diskettenlaufwerk und
das Entfernen daraus vorgesehen ist. Wenn es erwünscht ist, Ausgaben für eine externe Programmspeichereinheit 20 zu
speichern, ist es für das
Datenverarbeitungseinheitsgehäuse
wichtig, dass eine Öffnung
dadurch für
das Durchführen
eines Datenübertragungskabels
vorgesehen ist.
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Wenn die Datenverarbeitungseinheit 16 eine alleinstehende
Einheit ist, sollte das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse vorzugsweise
nur so groß sein,
dass die Datenverarbeitungseinheit 16 hineinpasst und sie
sollte vorzugsweise leicht sein. Wahlweise kann das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse mit
Merkmalen ausgestaltet sein, um einem Anwender eine leichtere Handhabung
zu erlauben, zum Beispiel mit Griffen. In der vorliegenden Ausführung ist es
auch bevorzugt, dass das Datenverarbeitungseinheitsgehäuse leicht
geöffnet
werden kann, um eine bequeme Wartung der Datenverarbeitungseinheit 16 zu
erlauben. Die Ausgestaltung für
das leichte Öffnen kann
so durch Einrichtungen erreicht werden, wie sie für das Kameragehäuse "oben" beschrieben sind.
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Die vorher beschriebene Vorrichtung
kann bei Verfahren zur Vorhersage des Geschmacks und/oder des Ertrags,
oder bei der Unterstützung
der Zuordnung von USDA-Qualitätsstufen
von Fleisch-Tierrümpfen oder
Stücken
davon oder für
das Sortieren für
andere Zwecke (z. B. Markennamen, Produktlinien usw.) verwendet
werden. Der erste Schritt beinhaltet das Sammeln von Videobilddaten von
dem Fleisch 10 unter Verwendung der Videokamera 12.
Der zweite Schritt beinhaltet das Verarbeiten der Videobilddaten
unter Verwendung der Datenverarbeitungseinheit 16. Der
dritte Schritt beinhaltet die Verwendung der Ergebnisse des Verarbeitungsschrittes
bei der Protokollierung der qualitätsbestimmenden Charakteristiken,
die verwendet werden kann, um die USDA-Qualitätsprüfer bei der Zuordnung von USDA-Qualitätsstufen,
beim Zusammenstellen der Muskelquerschnittsflächen, das verwendet werden
kann, um die USDA-Qualitätsprüfer bei der
Zuordnung von USDA-Ertragsgraden und/oder beim Sortieren des Fleisches 10 auf
der Basis spezifischer Forderungen, zum Beispiel eines Markennamens
oder eines Produktlinienprogramms zu unterstützen. Unter Verwendung dieses
Verfahrens kann die begrenzte Zeit des Qualitätsprüfers oder des Anwenders für das Analysieren
des Fleisches 10 auf die Prüfparameter konzentriert werden,
die am leichtesten durch eine Person überprüft werden können. Das versorgt den Qualitätsprüfer oder
Anwender mit mehr Daten für
jede Probe des Fleisches 10 in der gleichen Zeit und ermöglicht eine
genauere Vorhersage des Geschmacks und Zuordnung der Qualitätsstufe
und des Ertragsgrades, als es derzeitig möglich ist. Weiterhin erlaubt
es das vorliegende Verfahren die erforderlichen Berechnungen schneller
und genauer durchzuführen,
als es gegenwärtig
möglich
ist.
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Beispiel 1
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Trennen von Rinderrümpfen mit
sehr geringen Wahrscheinlichkeiten von Zartheitsproblemen.
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Eine Gesamtzahl von 324 Rinderrümpfen wurde
in einem Arbeitsdurchgang geprüft,
um eine Unteranzahl von Rümpfen
mit sehr ge ringen Wahrscheinlichkeiten (≤ 0,0003) des Aufweisens von Ribeye-Scherkraftwerten
von 4,5 kg oder mehr und nachfolgend von nicht akzeptablen zähen Verzehr-Stücken auszusondern.
Von den 324 Rümpfen wurde
200 zertifiziert, dass sie den vorher angeführten Zartheitsstandard aufweisen.
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Von den 324 Stück wurden 17 Stück für die Unteranzahl
mit zartem Fleisch auf der Basis von von Fachleuten (Rinderwissenschaftlern
oder USDA-Qualitätsüberwachungsspezialisten)
bestimmten Marmorierungsbewertungen von mäßig zart, mittelmäßig zart
und sehr zart, den drei höchsten
Marmorierungsgraden in den Standards der Vereinigten Staaten für die Gütegrade
von Rumpf-Rindfleisch, vorausgewählt.
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In einem zweiten Vorauswahlschritt
wurden 41 Stück
der verbliebenen 307 auf der Basis der L*-, a*-, b*-Farbwerte vorausgewählt. Diese
Rümpfe zeigten
eine zweite grundsätzliche
Komponente von mageren L*-, a*- und b*-Werten von weniger als –0,70. Es
wurde beobachtet, dass solche geringen Werte der kombinierten Variablen
konsistent eine ausreichende Zartheit des nachfolgend gekochten mageren
Gewebes zeigten.
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Drittens wurden 19 der restlichen
266 Stück auf
der Grundlage der Marmorierungsverteilung vorausgewählt. Die
Marmorierungsverteilung wurde bestimmt und die Varianz der Marmorierungsverteilung durch
eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung berechnet. Es wurde
beobachtet, dass eine Varianz der Marmorierungsverteilung von weniger
als 1,1 konsistent eine ausreichende Zartheit des nachfolgend gekochten
mageren Gewebes zeigten (d. h. einen Scherkraftwert von weniger
als 4,5 kg).
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Im abschließenden Schritt wurden die Zartheitswerte
für jedes
der restlichen 247 Stücke
unter Verwendung einer Mehrfach-Regressionsgleichung unter Verwendung
von CIE a*-werten für
mageres Gewebe und Fett sowie eines maschinengemessenen, zum Quadrat
erhobenen Marmorierungsprozentsatzes vorhergesagt. Die Mehrfach-Regressionsgleichung
ergab, dass für
123 der 247 Rümpfe vorher gesagt
wurde, dass sie eine Wahrscheinlichkeit von 0,0003 haben, nicht
zart zu sein. Diese 123 Rümpfe
wurden dann von den 77 getrennt, die vorausgewählt waren und als zart zertifiziert.
Die restlichen Rümpfe
wiesen eine normale Wahrscheinlichkeit von 0,117 dafür auf, dass
sie Scherkräfte
größer als
4,5 kg aufweisen.
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Die Ergebnisse zeigen, dass das System
in der Lage ist, Gruppen von Rinderrümpfen mit sehr geringen Wahrscheinlichkeiten
eine nicht akzeptable Zartheit aufzuweisen, auszusondern.