Sistema electrónico para el control de calidad de huevos de gallina mediante procesamiento de imágenes

Abstract

En la industria avícola se genera una fuerte necesidad de incrementar los controles de calidad de sus productos, por lo que es preciso automatizar procesos para evitar pérdidas económicas debido al derroche de tiempo y errores de producción. Por lo descrito, se presenta este trabajo de investigación con el fin de implementar un prototipo de sistema electrónico para el control de calidad de huevos de gallina mediante procesamiento de imágenes, identificando huevos idóneos para incubación con el uso de hardware y software libre. El prototipo tiene una estructura metálica con una cubeta especializada que aloja 36 huevos de gallina, posicionándolos sobre un panel de LEDs para su iluminación. Se emplea un mecanismo de desplazamiento en 2 dimensiones, basado en impresoras 3D, para hacer un barrido de adquisición de imágenes con una cámara digital. Las imágenes son procesadas mediante la aplicación de filtros, segmentación y comparación de descriptores para verificar los parámetros de calidad; los resultados son almacenados en una base de datos y se genera reportes en cada análisis. El procesamiento de imágenes tarda 61.92 segundos, es decir, 1,72 segundos por cada huevo de gallina. El prototipo ha sido probado con huevos distribuidos para el consumo humano, obteniendo como resultado, de 108 huevos analizados, el 21% aptos y el 79% no aptos, determinando como problemas principales: fisuras, porosidad excesiva y cáscaras muy finas. Los resultados reflejan que los huevos empleados en el consumo humano no son los más adecuados para incubación. El prototipo identifica problemas en la composición de los huevos de gallina, pero, no es posible afirmar que el 100% de los huevos seleccionados como idóneos originen pollos, porque también influyen las condiciones biológicas, manipulación e incubadora que se emplee. La eficiencia del procesamiento de imágenes está limitada por el sistema de iluminación y la cámara digital. ABSTRACT In the poultry industry there is a strong need to increase the quality controls of their products, so it is necessary to automate processes to avoid economic losses due to waste of time and production errors. For the described, this research work is presented in order to implement a prototype electronic system for the quality control of chicken eggs through image processing, identifying eggs suitable for incubation with the use of hardware and free software. The prototype has a metal structure with a specialized bucket that houses 36 chicken eggs, positioning them on a panel of LEDs for lighting. A displacement mechanism in 2 dimensions, based on 3D printers, is used to scan the images with the digital camera. The images are processed through the application of filters, segmentation and comparison of descriptors to verify the quality parameters; the results are stored in a database and reports are generated in each analysis. The image processing takes 61.92 seconds, that is, 1.72 seconds for each chicken egg. The prototype has been tested with eggs distributed for human consumption, obtaining as a result, of 108 eggs analyzed, 21% suitable and 79% unsuitable, determining as main problems: cracks, excessive porosity and very thin eggshells. The results show that the eggs used in human consumption are not the most suitable for incubation. The prototype identifies problems in the composition of chicken eggs, but, it is not possible to affirm that 100% of the eggs selected as ideal originate chickens, because also there are influence of the biological conditions, manipulation and incubator that is used. The efficiency of image processing is limited by the lighting system and the digital camera.