特徴的な振動スペクトルを記録し雌雄鑑別するために少なくとも１羽の生きた鳥を定位置にロックするための装置

本発明は、生きた鳥の少なくとも1つの体部位を定位置にロックするための装置であって、特にラマン分光法により非侵襲的に生きた鳥の雌雄の判別を可能にするための特徴的な振動スペクトルの記録を可能にする装置に関する。さらに、本発明は、1羽または複数羽の生きた鳥の雌雄を判別するために特徴的な振動スペクトルを記録するためのデバイスおよび方法に関する。

本発明は、好ましくは生きた鳥にて直接的に、例えば血液が十分に供給され高いDNA含量を有する身体領域においてなど、特にくちばしおよび/または足にて、振動分光法を利用して生きた鳥の雌雄を判別するのに役立つ。

異種交配として知られる養鶏分野における徹底した特殊化により、特に生後1日の孵化したばかりのひな鳥の雌雄鑑別は極めて重要である。産卵鶏の生産において、雌雄鑑別は、通常は総排出腔の形態構造、羽の色、または特定の羽毛領域の羽の形状によって手作業でおよび/または視覚的に実施される。

産卵鶏ラインの雄ひな鳥は、繁殖のために少数のみが必要とされ、および/またはそれらの遺伝的性質により成長に適さず、したがって副産物として仕分けられ孵化直後に屠殺される。

総排出腔を手作業により露出させる現行の確立された方法は、傷害を与える恐れがあり、この傷害により、ひな鳥の死または少なくともひな鳥の生命力低下がもたらされる場合がある。さらに、鳥間における相互汚染を排除することができなくなる。さらに、前記方法は、鳥にとってストレスの多いものであり、比較的コストが大きい。

鑑別師により適用される総排出腔形態構造を利用した手作業による雌雄鑑別は、総排出腔を機械的に露出させることを必要とし、通常は隠れている性別特徴部が、圧迫により外部に現れる。孵化したばかりのひな鳥に与えられる傷害および/または上記で概要を既に示したような細菌の相互汚染の排除は、不可能となる。さらに、可能な限りやさしくひな鳥を取り扱うことに注意を傾けると、精度は、鑑別師の個人的スキルに直に左右されることになり、安定的なものでなくなる。

好ましくは舌部保護を伴うくちばし処理のためにくちばし特性を形態構造的に修正するための鳥の下くちばし処理のための装置および方法が、米国特許第7,363,881 B2号およびWO 2005/046323 Aに記載されている。この装置は、鳥頭部位置決めデバイスと、エネルギーを放出する非接触エネルギー供給源と、エネルギーダイレクタとを備える。この装置は、鳥頭部位置決めデバイスの近傍に舌部制御突出部をさらに備え、舌部制御突出部は、鳥頭部の下くちばしがくちばし受け開口部を通り突出させられた場合に、下くちばしの近傍にて鳥の咽喉内に押し入る。鳥頭部位置決めデバイスは、第1の主要側部および第2の主要側部と、第1の主要側部および第2の主要側部を貫通して形成されたくちばし受け開口部とを備え、鳥頭部位置決めデバイスは、第1の主要側部の近傍に鳥頭部を位置決めするのに適したものであり、鳥頭部の下くちばしの少なくとも一部分が、くちばし受け開口部を通り突出し、鳥頭部位置決めデバイスの第2の主要側部の近傍にて露出される。エネルギーダイレクタは、非接触エネルギー供給源からエネルギーを送り、非接触エネルギー供給源から放出されるエネルギーは、鳥頭部位置決めデバイスの第2の主要側部の近傍にて露出された下くちばしの少なくとも一部分に入射する。放出されるエネルギーにより、下くちばしの生体組織の少なくとも一部分が、殺されるかまたは萎縮させられ、これが、くちばし特性の形態構造的修正を即座にまたは後にもたらす。

米国特許出願公開第2004/0143278A1号は、生きた鳥の頭部を受け、鳥のくちばしを非接触加熱するためのデバイスを有する装置に関する。家禽キャリアおよび家禽拘束方法が、EP 2 381 885 B1により知られている。

鳥を雌雄鑑別するための方法が、DE 10 2007 013 107 A1に記載されており、この方法では、雌雄鑑別されることとなる鳥のDNA関連細胞物質が光を利用して調査され、分子振動が測定され、光により結果的に得られる分子振動スペクトルが、記録され、調査対象の鳥種を表す基準スペクトルの所定のおよび性別に関係するDNA構造と比較され、各性別が、このスペクトル比較により細胞物質のDNA含量に基づき鳥に割り当てられる。DNA関連細胞物質は、鳥の若羽の羽軸から採取され得る。このプロセスに伴う問題は、若鳥の羽の羽軸からのDNA関連細胞物質の獲得が、それに伴う複数の準備ステップおよび予備ステップによって非常に時間がかかる点である。

米国特許第7,367,284 B2号による自動家禽搬送システムは、雌雄鑑別ステーションを備えるが、さらに詳細には説明しない。

米国特許第7,363,881 B2号

WO 2005/046323 A

米国特許出願公開第2004/0143278A1号

EP 2 381 885 B1

DE 10 2007 013 107 A1

米国特許第7,367,284 B2号

DE 10 2007 013 107 B4

本発明の1つの目的は、特に、特徴的な振動スペクトルを記録するために生きた鳥の少なくとも1つの体部位を定位置にロックするための装置を提供することである。前記装置は、特徴的な分子振動が鳥の体部位の好ましい位置にて外部からおよび非侵襲的な方法で容易にかつ安全に測定され得るように構成される。また、本発明の目的は、迅速に、安全に、かつやさしく鳥の雌雄鑑別を行うためのデバイスおよび方法を提供することである。

これらの目的は、特許請求の範囲に記載の特徴により解決される。

本発明の一態様によれば、特徴的な振動スペクトルを記録するために生きた鳥の少なくとも1つの体部位を定位置にロックするための装置が提供される。この装置は、ロックされることとなる体部位を挿入するためのレリーフマスクと、体部位をロックするために設けられた少なくとも1つの可動支持アームと、光源によりロックされた体部位上に照射される刺激光を指向させるための、およびロックされた体部位によって後方散乱される光を戻すための光チャネルを有するセンサアクセス部とを備える。

レリーフマスクは、ロックされることとなる体部位の形状に本質的に対応する少なくとも1つの凹部を備える。センサアクセス部は、好ましくはレリーフマスクを貫通して延在する。

体部位は、好ましくは鳥の頭部、くちばし、および/または頸部を含み、レリーフマスクは、好ましくは鳥の頭部用の凹部、くちばし用の凹部、および/または頸部用の凹部を備え、これらの凹部は、好ましくはレリーフマスクの形状内に一様空間を形成する。レリーフマスクは、好ましくは鳥頭部の少なくとも前方部分が受けられ得るように形成される。

少なくとも1つの可動支持アームは、鳥の頸部用の凹部の領域に配置され得る。

装置は、好ましくは刺激光から鳥の頭部および特に眼を保護するために、センサアクセス部と頭部用の凹部との間に好ましくは配置された第1の光トラッピング部を備える。

装置は、頭部支持部材、くちばし包囲部材、および/または頸部支持部材をさらに備えてもよく、頭部支持部材は、頭部用の凹部に合致し、くちばし包囲部材は、くちばし用の凹部に関連付けられ、頸部支持部材は、頸部用の凹部に関連付けられる。これらの支持部材および包囲部材は、閉じられた光チャネルが貫通して延在し得る1つまたは複数の材料ブロックを形成するように組み合わされてもよい。

光チャネルは、頭部支持部材および/またはくちばし包囲部材を貫通して、特徴的な振動スペクトルの刺激が任意に行われ得るため好ましくは鳥のくちばしに位置する測定エリア(40)まで延在し得る。光チャネルは、くちばし用の凹部の上方バルジのほぼ中央領域へと配向され得る。頸部支持部材は、好ましくはくちばし包囲部材と一体である。

好ましくは、頭部支持部材は、頭部受け開口部を備えてもよく、くちばし包囲部材は、くちばし受け開口部を備えてもよく、頭部受け開口部およびくちばし受け開口部は、レリーフマスクの一部である。

装置は、第1の掃気入口をさらに備えてもよく、この掃気入口は、好ましくは光トラッピング部および頭部支持部材を貫通して延在し、前記光チャネルを洗浄するために光チャネル内に開口する。

第2の光トラッピング部が、鳥を保護するために、くちばし包囲部材および頸部支持部材にさらに配置されてもよく、好ましくは、第2の掃気入口が、第2の光トラッピング部を貫通して延在し、前記第2の掃気入口は、光チャネル内に開口する。

好ましくは、合焦アセンブリが、例えば対物レンズまたは共通集束レンズの形態で光チャネル内に配置される。光チャネルおよび/またはセンサアクセス部は、合焦アセンブリの手動調節を可能にするために合焦アセンブリへのアクセス部を備え得る。まあ、合焦アセンブリは、自動的に制御されてもよい。

少なくとも1つの可動支持アームは、少なくとも1つの可動ロックレバーとして形成されてもよく、体部位に適合化された枢動可能弓形状支持アームとして形成されてもよく、および/または棒形状に形状設定されてもよい。支持アームの移動は、好ましくは制御的に解除およびリセットされる。少なくとも1つの可動支持アームは、好ましくは線形変位向けに形成されるか、または枢動的に設けられる。

少なくとも1つの可動支持アームは、対で配置され得る。好ましくは、2つの支持アームが、例えば頸部用の凹部の領域に設けられる。

装置は、鳥の活動を音響的に低下させるための少なくとも1つのラウドスピーカをさらに備えてもよく、ラウドスピーカは、好ましくは少なくとも1つの支持アームと通信するか、それに取り付けられる。

くちばし包囲部材は、鳥の鼻孔用の少なくとも2つの凹部を追加的に備えてもよい。

本発明の別の態様によれば、この装置は、光源、センサ、および分析ユニットを有する特徴的な振動スペクトルを記録するためのユニットをさらに備える。光源は、刺激光を生成し、センサは、後方散乱光を収集し、分析ユニットは、特徴的な振動スペクトルを分析し得る。かかる分析により、生きた鳥が雌雄鑑別され得る。また、本発明は、上述のロック装置を用いないかかるユニットに、または生きた鳥をロックするための任意の装置と組み合わされたかかるユニットに関する。好ましくは、分析ユニットはラマン分光法ユニットである。

本発明の別の態様によれば、特徴的な振動スペクトルに基づき複数の生きた鳥の雌雄を判別するためのデバイスが提供される。このデバイスは、円形体もしくは円形構成部またはエンドレスベルトと、生きた鳥を定位置にロックするためにデバイスに結合された少なくとも2つの装置、特に上述のような複数の装置とを備える。好ましくは、デバイスは、特徴的な振動スペクトルを記録するための少なくとも1つのユニットをさらに備える。好ましくは、特徴的な振動スペクトルを記録するために、光源、センサ、および分析ユニットを有するラマン分光法装置が使用される。

少なくとも2つのロック装置は、好ましくは円形体もしくは円形構成部の外方エッジまたはエンドレスベルトの上に取り付けられ、デバイスは、生きた鳥をロックするための少なくとも2つの装置にエネルギー供給するための中央ユニットと、ロック装置に掃気供給するためのユニットであって、好ましくはエネルギー供給ユニットを囲むユニットと、少なくとも1つの分離ユニットとをさらに備え得る。

分離ユニットは、雌雄判別分析ユニットとさらに通信し、好ましくは少なくとも1つの第1のコンベヤベルトおよび少なくとも1つの第2のコンベヤベルトを備え得る。

このデバイスは、ロックされることとなる鳥を受けるためのおよび測定されたデータを記録するための所定の第1の停止位置と、分離ユニットにより既に雌雄鑑別された鳥を分離するための所定の第2の停止位置とを備え得る。

本発明の別の態様によれば、特に上述のような装置または前述のデバイスの中の1つを使用する、生きた鳥の雌雄を判別するための方法が提供される。この方法は、生きた鳥の体部位を定位置にロックするステップと、光チャネルを使用してロックされた体部位に刺激光を照射するステップと、定位置にロックされた体部位により後方散乱される光を光チャネルに通して戻すように案内するステップと、後方散乱光の特徴的な振動スペクトルを記録および/または分析するステップとを含む。この方法は、少なくとも1つの計量化学的方法を利用して特徴的な振動スペクトルを分析することによる雌雄の判別をさらに含み得る。

本発明は、好ましくは生きた鳥にて非侵襲的に、例えば血液が十分に供給され明らかに高いDNA含量を有する身体領域においてなど、特にくちばしおよび/または足にて、振動分光法を利用して鳥の雌雄を判別するのに役立つ。

以下、例示の実施形態および図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の一実施形態による装置の概略側面図である。

本発明の別の実施形態による装置の概略側面図である。

本発明の別の実施形態による装置の概略側面図である。

本発明の一実施形態による装置の概略背面図である。

本発明の一実施形態による装置の概略背面図である。

本発明の別の実施形態による装置の概略背面図である。

図1〜図6のいずれか1つによる複数の装置を有する、本発明の一実施形態によるデバイスの概略上面図である。

図1〜図6のいずれか1つによる複数の装置を有する、本発明の別の実施形態によるデバイスの概略上面図である。

本発明による2つの測定信号の概略図である。

本発明の一実施形態による計量化学的方法を利用して生きた鳥の雌雄を判別するための一例のアセンブリプランである。

本発明の一実施形態による図10にしたがって計算された分類子の一例のヒストグラムである。

図1は、特徴的な振動スペクトルを記録するために生きた鳥の少なくとも1つの体部位を定位置にロックするための装置6を概略的に示す。この装置は、鳥の雌雄を判別するためのラマン分光法のために、体部位により後方散乱された光の特徴的な振動スペクトルを記録するのに特に適する。装置6は、光源(図示せず)により照射される刺激光39を測定エリア40に向けて指向させるための、および特徴的な分子振動の抽出に利用され得る後方散乱光を所定の測定エリアから戻すための光チャネル23を有するセンサアクセス部8を有する、少なくとも1つの材料ブロック41を備える。ロックされることとなる体部位を挿入するためのレリーフマスク35が、測定エリア40に関連付けられる。さらに、体部位を定位置にロックするために設けられた少なくとも1つの可動支持アーム13、26が、レリーフマスク35に対して所定の距離をおいて設けられる。

レリーフマスク35は、例えば頭部などのロックされることとなる少なくとも1つの体部位の形状に大体において対応する深さの少なくとも1つの凹部14、15、16、および/または17を備える。

好ましくは、材料ブロック41は、中実材料から構成される。

以降では、装置6が、くちばし、頭部、および頸部を体部位として考慮したレリーフマスクに関して例示的に説明される。しかし、本発明は、例えば鳥の足または両足などの他の体部位を受けるためのレリーフマスクも含む。

図1の概略図におけるロック装置6は、ラマン分光法により判別可能な鳥の複数の体部位を示しており、これらの体部位としては、鳥の頭部、くちばし、および頸部が含まれる。装置6は、光源(図示せず)によって照射される刺激光を指向させるためのセンサアクセス部8と、それにより刺激された分子振動を少なくとも記録するための手段、鳥の頭部用の凹部14、鳥のくちばし用の凹部15、鳥の頸部用の凹部17、およびセンサアクセス部8と凹部14との間に位置する光トラッピング部9とを備える。

凹部14、15、および17は、少なくとも鳥の頭部の前方部分のためのレリーフマスク35の形状において一様空間を形成する。頸部用の凹部17のエリアおよび/またはくちばし受け開口部29のエリアに、支持アーム13、26が、鳥の頭部をロックするように可動的に配置される。

装置6は、頭部支持部材20と、くちばし包囲部材21と、頸部支持部材22とをさらに備え、これらは、鳥頭部の前方部分を少なくとも受けるためのレリーフマスク35の形態で以下の凹部に関連付けられる。すなわち、頭部支持部材20は、鳥の頭部用の凹部14に合致し、くちばし包囲部材21は、くちばし用の凹部15に合致し、頸部支持部材22は、頸部または鳥の他の体部位用の凹部17に合致する。センサアクセス部8には、閉じられた光チャネル23が位置し、このチャネル23は、頭部支持部材20およびくちばし包囲部材21と連通し、任意にはそれらの部材を貫通して延在する。頸部支持部材22は、くちばし包囲部材21と一体であってもよい。鳥の頭部用の凹部14は、頭部支持部材20の底部側に位置し、光トラッピング部9は、頭部支持部材20の少なくとも上側に位置する。くちばし用の凹部15は、くちばし包囲部材21に位置する。また、くちばしの下側からくちばしまでの光チャネル23を有するセンサアクセス部8を実現し、測定データを記録し例えばラマン分光法を利用して前記データを分析するためにくちばしの下側を利用するオプションもまた存在する。この場合には、閉じられた光チャネルは、頸部支持部材22および/またはくちばし包囲部材21を貫通して延在し得る。

図1に示す光チャネル23は、上方からくちばし用の凹部15上へとほぼ中心にて送られる。好ましくは、光チャネル23は、光が、卵歯とくちばしの先端部とくちばしの上側のくちばしの外皮との間の前方部分領域に衝突し、そこから光チャネル23内に後方散乱され得るように、くちばし用の凹部15にて終端する。

第1の掃気入口10が、鳥の眼を保護する光トラッピング部9および頭部支持部材20を貫通して延在し、光チャネル23を洗浄するために前記光チャネル内へと開口し、任意には圧縮空気供給源(図示せず)から圧縮空気を供給される。

図1では、光チャネル23内に開口する第2の光トラッピング部24が、好ましくはくちばし包囲部材21に位置し、第2の掃気入口25が、例えば同一の供給源などから圧縮空気をやはり供給され得る光チャネル23の洗浄を改善するために第2の光トラッピング部24を貫通して延在する。

図1では、入射光および散乱光のために設けられた合焦アセンブリ11が、例えば対物レンズまたは共通レンズなどの形態で光チャネル23内にさらに示される。

例えば後頭部などの保持すべき体部位に対して適合化された支持アーム13および26(支持アーム13の背後に隠れている)は、特にレリーフマスク35から調節可能な距離をおいて頸部支持部材22にて装置6に枢動可能に配置される。ロック装置は、頭部を固定するための少なくとも1つの台を備え、少なくとも1つのレバーアームが、例えばスプーン状またはフォーク状になど中心にて定位置に後頭部を保持するか、または頸部領域の支持部として機能し、装置に対して側方にて連結されるかのいずれかとなる。図面は、支持アーム13、固定部分13b、および旋回調節可能な支持アーム13aを示す。調節可能な支持アーム13aの輪郭および/または形状は、調査対象の鳥種の個別の解剖学的構造体に対して適合化される。

図1では、光チャネル23が、対象への合焦を実施するためにセンサアクセス部8にアクセス部12を備えることが概略的に示される。

図2は、2つの掃気入口10および24と、レリーフマスク35と、2つの個別に配置され調節可能である支持アーム13、26(隠れている)とを有する、鳥の頭部を定位置にロックするための本発明による装置6の概略側面図を示す。支持アーム13および26は、2つの部分、すなわち体部位に位置する支持アームの調節可能な保持部材としての部分13aと、装置または外部固定デバイスに位置する支持アームの固定部分としての部分13bとして形成され得る。

図3は、掃気入口10および24と、レリーフマスク35と、弓状支持アーム13および26とを有する、鳥の頭部を定位置にロックするための本発明による装置の概略側面図を示す。弓状支持アーム13および26(隠れている)は、直接的にまたは別の固定デバイス(図示せず)を介して別個に装置6にさらに関連付けられ得る。

図4は、頭部受け開口部29およびくちばし受け開口部30ならびに線形変位可能な支持アーム13および26を用いて鳥の頭部を定位置にロックするための本発明による装置6のレリーフマスク35の概略背面図および概略上面図をそれぞれ示す。この構成では、鳥の頭部用の支持アームとしての少なくとも2つの可動ロックレバー13および26が、頸部支持部材22のエリアに配置され、矢印27として示されるロックレバー13、26の移動が、記録された測定データを受けて実施され得るまたは戻され得る。

可動ロックレバー13、26は、線形変位において形成され得る(矢印27)か、または図5および図6に示すように好ましくは鳥の頸部領域方向への回転具および/または枢動具を備え得る(矢印28)。

支持アーム13、26は、一般的には頸部支持部材22のエリアにおいておよび所定の間隔をおいて左右に対で配置される。

ロックレバー13、26は、音響ユニットとしてのラウドスピーカ18、19と通信し得るおよび/またはラウドスピーカ18、19を組み込み得る。また、第1の音響ユニットおよび第2の音響ユニットとしてのラウドスピーカが、鳥の耳領域の異なる位置に配置されてもよい。

図5は、頭部受け開口部29およびくちばし受け開口部30ならびに2つの枢動的に取り付けられた支持アーム13および26を用いて鳥の頭部を定位置にロックするための本発明による装置6の概略背面図を示し、これらの支持アーム13および26は、背面図においてはL字形状および逆L字形状で相互に可視的に対面する。

図6は、頭部受け開口部29およびくちばし受け開口部30ならびに枢動的におよび対で取り付けられている棒形状支持アーム13および26を用いて鳥の頭部を定位置にロックするための本発明による装置6の概略背面図を示す。2つの支持アーム13および26は、方向28に移動する。まさに図4および図5と同様に、鼻孔用の少なくとも2つの凹部16が、くちばし包囲部材21に組み込まれる。頭部支持部材20は、頭部受け開口部29を有し、くちばし包囲部材21は、くちばし受け開口部30を有する。

図7は、カルーセルの形態で生きた鳥の雌雄を判別するためのおよび本発明による複数の装置6を含むデバイスの概略上面図を示す。複数の装置6と共に使用するための図7によるカルーセル3は、円形構成部または円形体33と、測定データを記録するためのおよび装置6にエネルギーを供給するための中央ユニット4と、装置6の掃気入口10に圧縮空気配管31を用いて掃気を供給するためのユニット5であって、ユニット4を囲むユニット5と、少なくとも1つの好ましくは定置型のラマン分光法ベースユニット7とを備え、これらの構成要素は、エネルギー供給源による供給を受ける。装置6は、円形体33のエッジ32に取り付けられる。このデバイスは、鳥を受けるためのおよび測定データを実際に記録するための少なくとも1つの所定の第1の停止位置を、ならびに任意には雌雄が既に判別されているひな鳥を分離するための少なくとも1つの所定の第2の停止位置を備える。さらに、例えば雌ひな鳥などの主要製品用の第1のコンベヤベルト1を有する、および例えば雄ひな鳥などの副産物用の第2のコンベヤベルト2を有する少なくとも1つの分離ユニット34が設けられる。分離ユニット34は、雌雄判別分析ユニット(図示せず)と通信する。

移動方向38は、円形体33の作動方向を示す。

図8は、様々な装置6を使用して生きた鳥の雌雄を判別するための別のデバイス3の概略上面図を示す。図8によるデバイス3は、エンドレスベルト36と、測定データを記録しエネルギーを装置6に供給するためのユニット4と、圧縮空気配管31を用いて装置6の掃気入口10および25に掃気を供給するためのユニット5であって、ユニット4を囲むユニット5と、少なくとも1つの定置型ラマン分光法ベースユニット7とを備え、これらの構成要素は、供給ライン37を介してエネルギー供給源による供給を受ける。装置6は、エンドレスベルト36に装着される。このデバイスは、鳥を受けるためのおよび測定データを実際に記録するための少なくとも1つの所定の第1の停止位置を、ならびにおよび任意には雌雄が既に判別されているひな鳥を分離するための少なくとも1つの所定の第2の停止位置を備える。さらに、例えば雌ひな鳥などの主要製品用の第1のコンベヤベルト1を有する、および例えば雄ひな鳥などの副産物用の第2のコンベヤベルト2を有する少なくとも1つの分離ユニット34が設けられる。分離ユニット34は、雌雄判別分析ユニット(図示せず)と通信する。雌雄判別分析ユニットは、測定値記録およびエネルギー供給のためにユニット4に直接的に接続されてもよい。

ラマン分光法ベースユニット7は、センサユニットおよび他の関連する電気的および光学的ユニットと、エネルギー供給ラインとを含んでもよい。

移動方向38は、エンドレスベルト36の作動方向を示す。

1つまたは複数のロック装置6は、鳥の雌雄を判別するためのデバイス3の一部であってもよい。上述のように、本発明による装置6におけるこの目的のために、ひな鳥のくちばしは、例えばくちばし受け開口部30に挿入され、少なくともくちばしの上側のくちばしの外皮とひな鳥の卵歯との間の領域における振動分光測定が可能となるように位置決めされる。測定データの記録に必要な数秒間の間、ひな鳥のくちばしは、鳥の頭部に合致した状態で、全ての前述の凹部14、15、16、17を備え得るレリーフマスク35内に不動に保持され、適切な波長および強度の例えばレーザなどの光を照射される。分子振動の特徴的なスペクトルが、測定され、例えばラマン分光分析ユニットなどにおいて各基準スペクトルと比較される。

多数のひな鳥の雌雄を迅速に判別するためには、適切な台を備え、ひな鳥を受けるための複数の装置6、エンドレスベルト、または測定データを記録するための適切なマガジンを含むカルーセル3が使用され得る。センサヘッド/センサアクセス部8は、ひな鳥自体からレーザ光学を切り離すためにおよび不純物を回避するために、レーザ高額のエリアに圧縮空気を流され得る。ひな鳥の緊張を緩和するために、ひな鳥の眼領域が、光トラッピング部9および24により減光されてもよい。さらに、ひな鳥の活動を音響的に鈍らせることが可能である。このためには、適切な音量の特徴的な音または音列が、内蔵されたラウドスピーカ18、19によりひな鳥に伝達され、空気伝播または身体伝播のいずれかにより伝達される。

既述のように、本発明による鳥の雌雄を判別するためのデバイスはそれぞれ、特徴的な分子振動を記録および分析するためのユニットを備える。例えば、DE 10 2007 013 107 B4の範囲内で述べられている振動分光法、特にラマン分光法が、かかる分析のために利用され得るものであり、この方法は、鳥を慎重にかつ自動的に搬送、保持、雌雄鑑別、および除去するために孵化場の分野における所与条件に適した装置に対して適合化される。

本発明による装置を用いてロックされる鳥の雌雄鑑別は、一般的には特徴的な振動スペクトルの分析により、好ましくはラマン分光法により実施される。

一般的に、ラマン分光法は、振動分光法に関係し、検体(例えばひな鳥のくちばし)が、適切な波長の光を用いて分子振動するように刺激されることとなる。

検体から後方散乱された散乱光が分析される。散乱プロセスは、一般的には2つの特徴的な散乱プロセスへと下位分割され得る。一方では、入射光は、弾性散乱されてもよく(レーリー散乱)、入射光および散乱光は、同一周波数を有する。他方では、入射光は、非弾性散乱されてもよく、散乱光は、入射光よりも高いまたは低い周波数を有する。したがって、レーリー散乱の弾性散乱光の次には、周波数シフトされた非弾性散乱された放射、すなわちラマン散乱が、散乱スペクトル中の励起線の両側に形成される。

図9には、本発明にしたがって測定される典型的なラマンスペクトルが、約600cm^-1〜2,000cm^-1の波数範囲に関して示される。この連続測定曲線は、雌ひな鳥で測定された曲線に対応し、破線の測定曲線は、雄ひな鳥に対応する。散乱放射強度は、波数に応じて2つの性別間で異なる。

この方法は、ここではラマン散乱を用いて説明されるが、検体(例えばひな鳥のくちばし)の振動分光法調査を可能にするものである限りは、他の分光法を展開することもできる。適切な分光法の例は、IR分光法またはTHz分光法であり得る。THz放射または遠赤外線は、弱い分子内相互作用を調査する場合にむしろ適する。

スペクトルの複雑さにより、性別間の相違をスペクトル内で視覚化することは、しばしば困難であり、したがってスペクトルを分析するための計量化学的方法が、特に有用である。計量化学法は、データ分析のために統計学的方法および数学的方法を利用することを含む。図10は、本発明による雌雄鑑別するための記録された測定データ(スペクトル)の分析方法を例示的に説明する。本例では、分析は、分類された基準スペクトルの記録を含む。そのために、既知の性別の鳥のスペクトルが、上述の方法を利用して記録され、ベースライン補正が、第1のステップとして実施される。その後、スペクトルは、例えば移動平均、二項フィルタ、または多項式平滑化などを用いて平滑化される。好ましくは、次のステップとして、スペクトルは、所定範囲に切断され、例えば平均値、1量正規化、または標準正規変数(SNV)変換(標準偏差への標準化)を用いて標準化される。次のステップとして、変数還元が、主成分分析(PCA)を用いて実施される(固有ベクトルの決定)。次いで、1つまたは複数の分類子が、変更されたスペクトルから決定される。かかる分類子は、最短距離分類子およびベイズ分類子の両方であってもよく、または同様のものであってもよい。さらに、例えば線形判別分析による判別関数すなわち分離面の計算(主成分の分離力を決定することを含む1つまたは複数の判別関数の計算)は、1つまたは複数の分類子を決定する場合に有利となり得る。当然ながら、上述のスペクトル編集は、基準データセットの統計を増加させるために同一性の異なる鳥に関して複数回繰り返され得る。

基準データセット(すなわち統計的に関連するデータベース)が利用可能になるや否や、性別不明である鳥の測定が実施され得る。測定されたスペクトルを編集するステップは、基準データセットを編集するステップと実質的に同一である。次いで、最終ステップとして、基準データセットおよび性別不明である鳥のスペクトルの分類子が、雌雄を判別するために比較される。

基準データセットは、好ましくは雄鳥および雌鳥の両ケースについてのデータセットを生成するためにこれらの両方の鳥について生成されるべきである。しかし、性別不明である鳥の測定時に基準データセットに合致するか否かを見分けるために一方の性別のみについてのデータセットを決定することも可能である。これのみでも既に、雌雄の判別のために十分なものとなる。ここでは、スペクトルの編集が、1つのワークフローにより説明されるが、当業者は、本発明の主意から逸脱することなくスペクトルを編集するための任意の既知の方法を利用することができる。

図11は、雌鳥(黒棒)および雄鳥(白棒)に関する分布を示す例示のヒストグラムを示す。このヒストグラムは、図10による分析方法を利用して図9のスペクトルを用いて生成した。より具体的には、このスペクトルは、本発明にしたがって100cm^-1〜4,278cm^-1の波長範囲内においてラマン分光法により記録した。13桁の二項フィルタを平滑化のために使用した。さらに、スペクトル範囲を650cm^-1〜2,000cm^-1に切断し、SNV変換による標準化を実施した。さらなるステップとして、15個の主成分を利用した主成分分析および判別関数を実施した。ヒストグラムは、雌ひな鳥(黒棒)および雄ひな鳥(白棒)に関する全観測結果について計算された判別値の分布を示す。

本発明を、その好ましい実施形態を参照として説明し図示したが、本発明の保護範囲から逸脱することなく種々の修正および変更を行い得ることが当業者には明らかである。このように、本発明は、本発明の修正および変更が添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の保護範囲に含まれる場合には、それらを範囲に含むように意図される。特定の好ましい実施形態に関連して説明した特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよいことが当業者には明らかである。

1 コンベヤベルト 2 コンベヤベルト 3 デバイス/カルーセル 4 測定データ記録およびエネルギー供給部 5 掃気供給ユニット 6 ロック装置 7 ラマン分光法ベースユニット 8 センサアクセス部 9 第1の光トラッピング部 10 第1の掃気入口 11 ラマン光を収集するための集束レンズ/対物レンズ 12 合焦アクセス部 13 第1の支持アーム/ロックレバー 13a 調節可能な支持部分 13b 固定部分 14 頭部凹部 15 くちばし凹部 16 鼻孔凹部 17 頸部/身体凹部 18 第1の音響ユニット/第1のラウドスピーカ 19 第2の音響ユニット/第2のラウドスピーカ 20 頭部支持部材 21 くちばし包囲部材 22 頸部支持部材 23 光チャネル 24 第2の光トラッピング部 25 第2の掃気入口 26 第2の支持アーム/ロックレバー 27 支持アーム変位方向 28 支持アーム枢動方向 29 頭部受け開口部 30 くちばし受け開口部 31 圧縮空気配管 32 円形体エッジ 33 円形体 34 分離ユニット 35 レリーフマスク 36 エンドレスベルト 37 供給ライン 38 移動方向 39 刺激光 40 測定エリア