KR20040047124A - Portable nondestructive quality evaluator for watermelon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수박을 파괴하지 않으면서 수박의 내부 품질을 객관적으로 확인할 수 있는 휴대형 비파괴 수박 품질 판정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수박의 품종에 따라 수박의 표면을 두드렸을 때 발생하는 음파 신호를 마이크로폰을 통하여 감지한 후, 상기 음파신호에서 품질과 관련된 인자들을 계산하여, 미리 설정된 품질에 따른 인자값과 비교하여 내부 품질을 판별할 수 있는 휴대형 비파괴 수박 품질 판정기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable non-destructive watermelon quality determiner that can objectively check the internal quality of the watermelon without destroying the watermelon. More specifically, the sound wave signal generated when the watermelon hits the surface of the watermelon according to the variety of watermelon. The present invention relates to a portable non-destructive watermelon quality determiner capable of determining internal quality by detecting factors related to quality in the sound wave signal and detecting the quality by using a microphone.
수박은 서과(西瓜)·수과(水瓜)·한과(寒瓜)·시과(時瓜)라고도 하여, 열매는 5∼6kg까지 비대하는 것이 보통이다. 종자는 달걀 모양이고 검은갈색이다.Watermelon is also known as Western, water, Korean, and poems. Fruits usually grow up to 5 to 6 kg. Seeds are oval, blackish brown.
수박은 아프리카 원산으로 고대 이집트 시대부터 재배되었다고 하며 각지에 분포된 것은 약 500년 전이라고 한다. 수박의 품종은 여러 가지가 있으나 크게 분류하면 과육의 빛깔에 따라 홍육종·황육종 등으로 구분되며, 모양에 따라서는 구형·고구형·타원형 등으로 구분된다. 또한 과피의 색에 따라 녹색종·줄무늬종·농록종·황색종 등으로 구분되며, 열매의 크기에 따라서는 대형종·중형종·소형종·극소형종 등으로 구분된다. 그 밖에 숙기(熟期)·내병성, 과즙의 당도(糖度), 수송성(輸送性) 등에 따라 구분되기도 한다.Watermelon is native to Africa and has been cultivated since ancient Egypt. It is said to have been distributed around 500 years ago. There are many varieties of watermelon, but if they are largely classified, they are divided into red sarcoma, sulfur sarcoma, etc., depending on the color of the flesh. In addition, depending on the color of the skin, it is divided into green species, striped species, greenish species, yellow species, etc., and large fruit species, medium species, small species, and very small species, etc. In addition, it may be classified according to maturity, disease resistance, sugar content of sugar, transportation and so on.
재배종은 주로 교배종을 육성하여 보급하고 있으며 대표적으로 과형이 구형인 태극(조생종), 샛별(반촉성 중생종), 백두산(대과형 노지재배 중생종), 환호성(대과형 반촉성 중생종)과 타원형인 소형종에 복수박(반촉성 중생종)과 중형종에 기린(중 ·만생종) 등이 알려져 있다.Cultivated varieties are mainly breeding and spreading hybrid species, and are typical of Taegeuk (crude species), spherical species (half-produced species), Baekdusan (large-scale cultivated species), acclaimed (large-type semi-tectonic species) and elliptical small species ( Semi-prone mesothelioma) and giraffe (medium and late-life species) are known.
수박 산지, 농산물 시장 및 소매점에서 이와 같은 수박의 내부 품질을 확인하기 위해서는 일반적으로 수박을 절단하여 내부를 직접 확인하거나 수박의 외부를 손으로 두드려 판정하였다.In order to check the internal quality of such watermelons in the watermelon regions, agricultural markets, and retail stores, the watermelons were generally cut into pieces to check the inside or by tapping the outside of the watermelon by hand.
수박을 절단하여 내부를 직접 확인하는 품질 확인 방법은, 수박의 절단으로 인하여 상품성이 떨어지는 문제가 있다.The quality checking method of cutting the watermelon and checking the inside directly has a problem of poor commerciality due to the cutting of the watermelon.
따라서, 일반적으로 수박을 손으로 두드려 판정하는 방법이 주로 사용되는데, 이러한 판정은 오랜 경험에 의해서만 이루어지고 일반인이 품질을 판정하는데에는 어려움이 있었다.Therefore, in general, a method of judging a watermelon by hand is mainly used. This determination is made only by long experience and it is difficult for the public to judge the quality.
또한, 숙련자라 할지라도, 개개인의 경험에 따라 서로 다른 판정이 이루어지는 경우가 있어서 객관적인 품질 판정이 곤란한 문제점이 상존하였다.In addition, even a skilled person may have different judgments depending on the individual's experiences, and thus, there is a problem that objective quality determination is difficult.
본 발명은 전술된 문제점을 극복하기 위해 도출된 것으로, 수박을 파괴하지 않고도 객관적인 품질 판정이 가능한 수박 품질 판정기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-described problems, and provides a watermelon quality determiner capable of objective quality determination without destroying watermelon.
또한, 본 발명은 일반인들도 다루기가 쉽고 휴대가 용이한 수박 품질 판정기를 제공한다.In addition, the present invention provides a watermelon quality determiner that is easy to handle and portable by the general public.
도 1은 본 발명에 의한 수박 품질 판정기의 블럭도이다.1 is a block diagram of a watermelon quality determiner according to the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수박 품질 판정기를 도시한다.2 shows a watermelon quality determiner according to an embodiment of the invention.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
1: 마이크로폰2: 액정 표시 장치1: microphone 2: liquid crystal display
3: 마이크로프로세서4: 마이크로 스위치3: microprocessor 4: micro switch
5: 배터리6: 방아쇠5: battery 6: trigger
7: 타격봉 압축 스프링8: 타격봉7: striking rod compression spring 8: striking rod
9: U자형 스프링10: 지지대9: U-shaped spring 10: support
100: 수박 품질 판정기110: 타격부100: watermelon quality determiner 110: blow part
120: 마이크부130: 표시부120: microphone portion 130: display portion
140: 처리부150: 저장부140: processing unit 150: storage unit
160: 통신부160: communication unit
본 발명에 의한 휴대형 비파괴 수박 품질 판정기는 수박의 표면을 일정한 충격량으로 타격하는 타격부, 타격에 의해 수박에서 발생한 음파 신호를 수집하는 마이크부, 수박 품질의 척도가 되는 음파 신호가 샘플링되어 저장된 저장부 및 수박에서 발생한 음파 신호에서 품질에 관련된 인자들을 계산하여, 미리 설정된 품질 관련 인자값과 비교하여, 비교 결과를 출력하는 처리부를 포함한다.The portable non-destructive watermelon quality judging device according to the present invention includes a hitting part that strikes the surface of the watermelon with a constant impact amount, a microphone part that collects sound wave signals generated from the watermelon by the hitting, and a storage part in which the sound wave signals that are a measure of watermelon quality are sampled and stored. And a processor configured to calculate factors related to quality in the sound wave signal generated from the watermelon, compare the preset quality related factors, and output a comparison result.
또한, 이때의 마이크부는 단일지향성 마이크를 통해 음파 신호를 수집하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the microphone unit collects sound wave signals through a unidirectional microphone.
또한 본 발명에 의한 처리부는, 트리거 신호에 의해 음파 신호를 수집할 수 있는 상태로 만드는 단계, 마이크로부터 수집된 음파 신호를 디지탈 신호로 변환하는 단계, 디지탈 신호로 변환된 음파 신호에서 계산된 품질관련 인자들 값과 미리 설정된 품질별 인자값을 비교하여 품질 판정 결과를 출력하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the processing unit according to the present invention comprises the steps of making the sound wave signal can be collected by the trigger signal, converting the sound wave signal collected from the microphone into a digital signal, quality related calculated from the sound wave signal converted into a digital signal It is preferable to perform a step of outputting a quality determination result by comparing the factor value with a preset quality-specific factor value.
본 발명에 의한 휴대형 비파괴 수박 품질 판정기는 처리부로부터 출력된 비교 결과를 표시하는 표시부와 외부 장치로부터의 제어 신호를 수신하고, 상기 저장부에 저장된 음파 신호 데이타를 송수신하는 통신부를 추가로 포함할 수 있다.The portable non-destructive watermelon quality determiner according to the present invention may further include a display unit displaying a comparison result output from the processing unit and a communication unit receiving a control signal from an external device and transmitting and receiving sound signal data stored in the storage unit. .
이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시형태가 자세히 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 수박 품질 판정기의 블럭도이다.1 is a block diagram of a watermelon quality determiner according to the present invention.
타격부(110)는 품질 판정 대상 수박의 표면을 일정한 충격량으로 타격한다. 타격부(110)는 사용자의 방아쇠(6) 조작에 따라 수박의 표면을 일정한 강도로 타격하기 위해, 소정의 탄성을 갖는 스프링 또는 용수철이 사용되는 것이 바람직하다.The striking unit 110 strikes the surface of the watermelon to be judged with a certain amount of impact. The striking unit 110 is preferably a spring or spring having a predetermined elasticity in order to strike the surface of the watermelon with a certain strength according to the user's operation of the trigger (6).
마이크부(120)는 타격에 의해 수박에서 발생하는 음파 신호를 수집한다. 마이크부(120)는 외부 잡음의 영향을 최소화하기 위해 방향성, 특히 단일지향성 마이크가 사용되는 것이 바람직하다.The microphone 120 collects sound wave signals generated from the watermelon by hitting. The microphone unit 120 preferably uses a directional, in particular unidirectional, microphone to minimize the influence of external noise.
저장부(150)는 품질을 판정한 수박의 음파 신호가 저장된다. 저장부(150)는수박 품질 판정기 이외의 외부 장치, 예를 들면 개인용 컴퓨터에서 디지탈 음파 신호를 받아 저장할 수 있도록 일기과 쓰기가 가능한 플래시 메모리를 사용하는 것이 바람직하며, 메모리의 종류는 읽기와 쓰기가 가능한 어떤 메모리도 사용될 수 있다.The storage unit 150 stores the sound wave signal of the watermelon whose quality has been determined. The storage unit 150 preferably uses a flash memory capable of reading and writing to receive and store digital sound wave signals from an external device other than a watermelon quality determiner, for example, a personal computer. Any memory possible can be used.
표시부(130)는 후술되는 처리부(140)에서 출력된 판정 결과를 사용자가 확인할 수 있도록 표시한다. 이러한 표시부(130)는 액정 표시 장치를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명은 이에 특별히 한정되지는 않는다.The display unit 130 displays the determination result output from the processing unit 140, which will be described later, so that a user can check it. The display unit 130 preferably uses a liquid crystal display, and the present invention is not particularly limited thereto.
통신부(160)는 외부 장치와 본 발명의 수박 품질 판정기(100)를 연결한다. 통신부(160)는 직렬 통신(RS-232C) 포트 또는 무선 통신(예를 들면, 무선 랜, 무선 모뎀 및 블루투스 장치) 포트를 이용할 수도 있다.The communication unit 160 connects the external device with the watermelon quality determiner 100 of the present invention. The communication unit 160 may use a serial communication (RS-232C) port or a wireless communication (for example, wireless LAN, wireless modem, and Bluetooth device) port.
처리부(140)는 수박에서 발생한 음파 신호를 수집하여 계산된 품질 관련 인자값과 미리 설정된 품질 관련 인자값을 비교하여 판정 결과를 출력한다.The processor 140 collects the sound wave signals generated from the watermelon and compares the calculated quality related factor value with a preset quality related factor value and outputs a determination result.
이하에서, 본 발명의 실시형태에 의한 수박 품질 판정기(100)의 전체 동작을 설명한다.Hereinafter, the overall operation of the watermelon quality determiner 100 according to the embodiment of the present invention will be described.
먼저 수박 품질 판정기(100)에 전원이 인가되면, 수박 품질 판정기(100)가 초기화된다. 이후, 가장 최근에 저장된 음파 신호를 저장부(150)로부터 읽어들여 디지탈 신호로 변환된 시간 파형과 주파수 스펙트럼을 표시부(130)에 출력한다.First, when power is applied to the watermelon quality determiner 100, the watermelon quality determiner 100 is initialized. Thereafter, the most recently stored sound wave signal is read from the storage unit 150 and the time waveform and the frequency spectrum converted into the digital signal are output to the display unit 130.
이후, 사용자가 타격부(110)를 동작시킨다. 타격부(110)는 방아쇠(6)를 조작하여 일정한 충격량으로 수박을 타격한다. 이때, 방아쇠(6)를 조작함과 동시에 마이크로 스위치(4)가 눌려지는 것을 처리부(140)에서 감지하여 마이크부(120)가 음파 신호를 수집할 수 있는 상태로 만든다.Thereafter, the user operates the hitting unit 110. The striking unit 110 manipulates the trigger 6 to strike the watermelon with a certain amount of impact. At this time, the operation of the trigger (6) and at the same time the micro switch 4 is detected by the processing unit 140 to make the microphone unit 120 to collect a sound wave signal.
타격부(110)에 의해 타격된 수박은 타격 음파 신호를 발생하고, 마이크부(120)가 타격 음파 신호를 수집한다.The watermelon hit by the hitting unit 110 generates a hitting sound wave signal, and the microphone unit 120 collects the hitting sound wave signal.
이후, 처리부(140)는 일정한 샘플링 비율(Sampling rate)로 수집된 타격 음파 신호를 디지탈 신호로 변환하여 시간 영역의 파형과 주파수 스펙트럼을 생성한다. 또한 처리부(140)에서는 디지탈화된 음파 신호에서 품질과 관련된 인자들의 값들을 계산하고 미리 설정된 인자값과 비교하여 판정 결과를 출력한다.Thereafter, the processor 140 converts the hit sound wave signal collected at a constant sampling rate into a digital signal to generate a waveform and a frequency spectrum in the time domain. In addition, the processor 140 calculates values of factors related to quality in the digitalized sound wave signal and compares them with a preset factor value and outputs a determination result.
표시부(130)에서는 처리부(140)에서 판정한 결과를 사용자가 수박의 내부 품질 상태를 알 수 있도록 액정 표시 장치를 통해 몇 가지 상태(예를 들면, 잘 익은 상태, 속이 빈 상태 및 물찬 수박 등)를 그림이나 문자로 나타낸다.In the display unit 130, the liquid crystal display may display a plurality of states (for example, a ripe state, a hollow state, and a watermelt watermelon) so that the user may know the internal quality state of the watermelon based on the result determined by the processor 140. In the form of pictures or letters.
저장부(150)에서는 디지탈화된 음파 신호를 메모리에 저장한다.The storage unit 150 stores the digitalized sound wave signal in the memory.
통신부(160)를 통하여 사용자가 음파 신호 데이타를 개인용 컴퓨터에 저장하게 할 수도 있으며, 수박 품질 판정기의 저장부(150)를 초기화 시킬 수도 있다.The user may allow the user to store the sound wave signal data in the personal computer through the communication unit 160, or may initialize the storage unit 150 of the watermelon quality determiner.
또한 개인용 컴퓨터에 저장된 음파 신호를 수박 품질 판정기로 전송할 수도 있다. 이때의 제어는 통신부(160)를 통해 이루어져서, 외부에서 원격으로 수박 품질 판정기(100)를 제어할 수도 있다.It is also possible to transmit sound wave signals stored in a personal computer to a watermelon quality determiner. In this case, the control may be performed through the communication unit 160 to control the watermelon quality determiner 100 remotely from the outside.
이후, 도 2를 참조로 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수박 품질 판정기를 도시한다.Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 shows a watermelon quality determiner according to an embodiment of the invention.
먼저 실시예에 의한 수박 품질 판정기는 전체적으로 권총형의 외관을 갖는다.First, the watermelon quality determiner according to the embodiment has an overall appearance of a pistol type.
마이크로폰(1)은 마이크부(120)에 대응하고, 액정 표시 장치(2)는 표시부(130)에 대응하고, 마이크로프로세서(3)는 처리부에 대응하고, 방아쇠, 타격봉 압축 스프링(7), 타격봉(8), U자형 스프링(9) 및 삼각 지지대(10)는 타격부(110)에 대응한다.The microphone 1 corresponds to the microphone portion 120, the liquid crystal display device 2 corresponds to the display portion 130, the microprocessor 3 corresponds to the processing portion, the trigger, the striking rod compression spring 7, The striking rod 8, the U-shaped spring 9 and the triangular support 10 correspond to the striking portion 110.
사용자가 전원 스위치(도시되지 않음)를 조작하여 전원을 ON하면, 배터리(5)를 통해 수박 품질 판정기에 전원이 인가된다.When the user operates the power switch (not shown) to turn on the power, power is applied to the watermelon quality determiner through the battery 5.
사용자는 수박 품질 판정기가 수박에 대해 일정거리만큼의 거리를 확보하도록 제작된 삼각 지지대(10)를 수박의 표면에 밀착시킨다.The user is in close contact with the surface of the watermelon triangular support 10 is made so that the watermelon quality determiner to secure a certain distance to the watermelon.
이후 사용자는 방아쇠(6)를 도 2에서 우측방향으로 밀게 된다. 방아쇠(6)가 뒤로 밀림에 따라 타격봉 압축 스프링(7)이 압축되고, 동시에 U자형 스프링(9)에 의해 연결된 타격봉(8)이 우측으로 움직인다. U자형 스프링(9)이 볼록한 턱(A)까지 이동하면, 방아쇠(6)의 일단이 마이크로스위치(4)와 접촉하고, U자형 스프링(9)은 점차 벌어지게 된다.The user then pushes the trigger 6 in the right direction in FIG. 2. As the trigger 6 is pushed back, the striking rod compression spring 7 is compressed, and at the same time the striking rod 8 connected by the U-shaped spring 9 moves to the right. When the U-shaped spring 9 moves to the convex jaw A, one end of the trigger 6 comes into contact with the microswitch 4, and the U-shaped spring 9 gradually opens.
마이크로스위치(4)가 방아쇠(6)의 일단과 접촉했음을 알리는 신호가 마이크로프로세서(3)로 전송되면, 마이크로프로세서(3)는 마이크로폰(1)으로부터 음파 신호를 수집할 준비를 지시한다.When a signal indicating that the microswitch 4 has been in contact with one end of the trigger 6 is transmitted to the microprocessor 3, the microprocessor 3 instructs the microprocessor 3 to prepare to collect a sound wave signal.
U자형 스프링(9)이 벌어짐에 따라 상단에 연결된 홈부와의 연결이 해제되고, 이에 따라 타격봉 압축 스프링(7)의 복원력으로 타격봉(8)이 좌측으로 진행하여 수박을 타격한다.As the U-shaped spring 9 is opened, the connection with the groove portion connected to the upper end is released. Accordingly, the striking rod 8 proceeds to the left by the restoring force of the striking rod compression spring 7 to hit the watermelon.
타격봉(8)에 의해 타격된 수박의 음파 신호는 마이크로폰(1)을 통해 수집되고, 수집된 음파 신호는 마이크로프로세서(3)에서 처리되어 액정 표시 장치(2)에 표시된다. 액정 표시 장치(2)는 수박 품질 판정기를 사용하지 않을 경우에, 액정 표시 장치(2)를 보호하도록 힌지를 통해 접철될 수 있다.The sound wave signal of the watermelon hit by the striking rod 8 is collected through the microphone 1, and the collected sound wave signal is processed by the microprocessor 3 and displayed on the liquid crystal display device 2. The liquid crystal display device 2 may be folded through the hinge to protect the liquid crystal display device 2 when the watermelon quality determiner is not used.
이상에서, 본 발명에 의한 수박 품질 판정기가 도면을 참고로 자세히 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 정신과 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.In the above, the watermelon quality determiner according to the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible within the scope of the spirit and the spirit described in the claims of the present invention.
본 발명에 의하면, 일반인도 쉽게 수박의 품질을 확인할 수 있는 수박 품질 판정기가 제공될 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a watermelon quality determiner that can easily check the quality of watermelon.
또한, 사람의 경험이 아닌 객관적인 수치에 의해 수박 품질을 확인할 수 있고, 휴대가 용이한 수박 품질 판정기가 제공될 수 있다.In addition, the watermelon quality can be confirmed by an objective value rather than a human experience, and a watermelon quality determiner which can be carried easily can be provided.
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| KR100783824B1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-11 | 대한민국 | Internal defects evaluating apparatus for agricultural products |
| KR20180084457A (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-25 | 대구대학교 산학협력단 | Non-destructive strength field measurement device and method to utilize cumulative rebound angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100496025B1 (en) | 2005-06-16 |
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