KR101653201B1

KR101653201B1 - 농작물의 병충해 진단 시스템

Info

Publication number: KR101653201B1
Application number: KR1020160082161A
Authority: KR
Inventors: 김수영
Original assignee: 주식회사 해밀환경
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2016-09-01

Abstract

본 발명은 농작물의 병충해 진단 시스템에 관한 것으로, 베이스 프레임과; 중량센서를 구비하며 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 턴테이블과; 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 상부 카메라 고정지주와; 상기 카메라 고정지주의 상단부에 일단부가 연결된 지지대와, 상기 지지대의 타단부와 제공된 브라켓트와, 상기 브라켓트의 하부면에 제공된 광학 카메라와, 상기 브라켓트의 하부면에 상기 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 자외선 카메라를 갖는 상부 카메라장치와; 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 수직 지지판과; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 측면 광학 카메라와; 상기 수직 지지판의 전면에 상기 측면 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 측면 자외선 카메라와; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 LED 램프와; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 자외선 램프와; 상기 턴테이블, 상기 광학 카메라, 상기 자외선 카메라, 상기 측면 광학 카메라, 상기 측면 자외선 카메라, 상기 LED 램프 및 상기 자외선 램프를 제어하도록 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 제어기로 구성됨으로써, 다양한 농작물의 내외부의 병충해 여부를 광학 카메라, 자외선 카메라 및 초음파 진단기를 활용하여 알 수 있고, 이와 더불어 진단 농작물의 무게, 크기 등의 부가적인 정보를 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

농작물의 병충해 진단 시스템 {Monitoring system for insect attacks of farm produce}

본 발명은 농작물의 병충해 진단 시스템에 관한 것이다.

대한민국 등록특허 제0764804호(등록일자: 2007.10.1., 발명의 명칭: 휴대형 농약 잔류 여부 진단 장치)는 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 물을 저장하는 물저장용기; 상기 물저장용기로부터 공급되는 물을 시료상에 가하는 펌프; 구동 전원 전압을 제공하는 배터리; 상기 배터리로부터 구동전압을 공급받아 회전하는 모터; 상기 모터의 회전축에 부착되고 시료에 접촉되는 접촉 회전부; 상기 모터에 공급되는 전류를 측정하여 전류값을 출력하는 전류측정부; 측정할 시료의 종류를 선택하는 선택스위치: 상기 전류측정부로부터 출력되는 전류값을 기초로 상기 모터에 걸리는 부하의 변화를 계산하여 부하 변화 데이터를 출력하는 부하계산부; 상기 선택스위치의 절환 상태를 체크하여 측정할 시료의 종류를 결정하고 결정된 시료에 대하여 미리 저장된 과일 또는 야채의 종류별 잔류 농약이 허용 기준치를 초과할 경우 부하의 변화량을 정한 소정의 임계값과 상기 부하계산부로부터 출력된 부하 변화 데이터를 비교하여 농약의 잔류 여부를 나타내는 적합 여부 데이터를 출력하는 판정부; 및 상기 판정부로부터 출력된 적합 여부 데이터에 따라 사용자에게 농약의 잔류 여부를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 농약 잔류 여부 진단 장치가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술은 각종 슈퍼마켓이나 마트에서 판매하는 농산물을 구입할 때 표면의 잔류 농약 여부를 간단하게 체크할 수 있는 휴대형 농약 잔류 여부 진단 장치를 제공하는 효과는 있으나, 전체적인 농산물의 병충해 정보를 제공할 수 없는 근원적인 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 공개특허 제2012-0081896호(공개일자: 2012.7.20., 발명의 명칭: 가지검은마름병 진단용 프라이머, 이를 이용한 가지검은마름병 진단키트 및 가지검은마름병 진단방법)는 서열목록 제1서열로 표시되는 핵산단편과 서열목록 제2서열로 표시되는 핵산단편의 조합, 서열목록 제3서열로 표시되는 핵산단편과 서열목록 제4서열로 표시되는 핵산단편의 조합 및 서열목록 제5서열로 표시되는 핵산단편과 서열목록 제6서열로 표시되는 핵산단편의 조합으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나 이상의 조합을 포함하는 가지검은마름병 진단용 프라이머가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술은, 가지검은마름병을 빠른 시간내에 정확하게 검출하고 진단하여 미리 방제를 함으로 써 경제적 손실을 줄이고 농가의 소득과 과일의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 반면, 특정 농산물의 특정 병충해 만을 진단할 수 있는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 다양한 농산물의 내외부의 병충해 여부를 신속하게 진단할 수 있는 농작물의 병충해 진단 시스템을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 베이스 프레임과; 중량센서를 구비하며 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 턴테이블과; 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 상부 카메라 고정지주와; 상기 카메라 고정지주의 상단부에 일단부가 연결된 지지대와, 상기 지지대의 타단부와 제공된 브라켓트와, 상기 브라켓트의 하부면에 제공된 광학 카메라와, 상기 브라켓트의 하부면에 상기 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 자외선 카메라를 갖는 상부 카메라장치와; 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 수직 지지판과; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 측면 광학 카메라와; 상기 수직 지지판의 전면에 상기 측면 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 측면 자외선 카메라와; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 LED 램프와; 상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 자외선 램프와; 상기 턴테이블, 상기 광학 카메라, 상기 자외선 카메라, 상기 측면 광학 카메라, 상기 측면 자외선 카메라, 상기 LED 램프 및 상기 자외선 램프를 제어하도록 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 제어기로 이루어진 농작물의 병충해 진단 시스템에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 수직 지지판은 상기 베이스 프레임의 상부면의 가장자리에 제공된 알루미늄 재질의 베이스 지지판재와, 상기 베이스 지지판재의 전면에 제공된 제 1 실리콘 판재와, 상기 제 1 실리콘 판재에 전면에 제공된 구리 재질의 보조 지지판재와, 상기 보조 지지판재의 전면에 제공된 제 2 실리콘 판재와, 상기 제 2 실리콘 판재의 전면에 제공된 알루미늄 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명의 진단 제어부를 구비하며 상기 베이스 프레임의 외주연에 제공된 모니터와, 전면에 패드 홀더를 구비하며 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 진단 패드 거치대와, 상기 패드 홀더에 거치되며 상기 모니터의 진단 제어부에 의해 제어되는 진단 패드를 갖는 초음파 진단기를 더 포함하되, 상기 초음파 진단기를 상기 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 상기 진단 패드의 전면에 제공된 접착부와, 상기 접착부의 상부면에 제공된 이형지로 이루어진 스티커를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 턴테이블의 상부면 가장자리에 제공되며 상기 제어기에 의해 제어되는 복수 개의 위치센서를 더 포함하고, 상기 턴테이블의 상부면에 제공되며 상기 제어기에 의해 제어되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 다양한 농작물의 내외부의 병충해 여부를 광학 카메라, 자외선 카메라 및 초음파 진단기를 활용하여 알 수 있고, 이와 더불어 진단 농작물의 무게, 크기 등의 부가적인 정보를 파악할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 농작물의 병충해 진단 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 수직 지지판을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 "3-3"선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 초음파 진단기를 나타내는 사시도이다.
도 5는 종래 기술에 의한 휴대용 농약 잔류 여부 진단 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 농작물의 병충해 진단 시스템(100)는 베이스 프레임(10), 턴테이블(20), 상부 카메라 고정지주(30), 상부 카메라장치(40), 수직 지지판(50), 초음파 진단기(60), 스티커(70), LED 램프(L1), 자외선 램프(L2), 위치센서(PS), 중량센서(SC), 히터(HT) 및 제어기(CB)로 이루어져 있다.

베이스 프레임(10)은 스테인레스 스틸, 알루미늄 재질 또는 합성수지 재질로 제작되어 있으며, 하부에는 방진 패드 또는 캐스터가 부설될 수 있다.

턴테이블(20)은 중량센서(SC)를 구비하며 베이스 프레임(10)의 상부면에 제공되어 있다. 여기서, 본 실시예의 턴테이블(20)은 모터에 의해 회전 또는 회동되는 구성을 갖으며 이러한 구성은 공지의 부품에 준하기 때문에 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.

상부 카메라 고정지주(30)는 베이스 프레임(10)의 상부면에 고정되어 있다. 여기서, 상부 카메라 고정지주(30)는 상부 카메라(40)의 높낮이를 조절할 수 있도록 실린더를 구비할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

상부 카메라장치(40)는 상부 카메라 고정지주(30)의 상단부와 일단부가 연결된 지지대(41)와, 지지대(41)의 타단부에 제공된 브라켓트(43)와, 브라켓트(43)의 하부면에 제공된 광학 카메라(45)와, 브라켓트(43)의 하부면에 제공된 자외선 카메라(47)로 이루어져 있다.

수직 지지판(50)은 베이스 프레임(10)의 상부면의 가장자리에 제공되어 있으며, 알루미늄 재질의 베이스 지지판재(51)와, 베이스 지지판재(51)의 전면에 제공된 제 1 실리콘 판재(53)와, 제 1 실리콘 판재(53)에 전면에 제공된 구리 재질의 보조 지지판재(55)와, 보조 지지판재(55)의 전면에 제공된 제 2 실리콘 판재(57)와, 제 2 실리콘 판재(57)의 전면에 제공된 알루미늄 반사판(59)으로 이루어져 있다.

측면 광학 카메라(VC)는 수직 지지판(50)에 전면에 제공되어 있다.

측면 자외선 카메라(UVC)는 수직 지지판(50)의 전면에 측면 광학 카메라(VC)와 이격된 위치에 제공되어 있다.

LED 램프(L1)는 수직 지지판(50)의 전면에 복수 개가 이격되도록 제공되어 있다.

자외선 램프(L2)는 수직 지지판(50)의 전면에 LED램프(L1)와 이격된 위치에 복수 개가 제공되어 있다.

초음파 진단기(60)는 진단 제어부를 구비하며 베이스 프레임(10)의 외주연에 제공된 모니터(61)와, 전면에 패드 홀더(63a)를 구비하며 베이스 프레임(10)의 상부면에 제공된 진단 패드 거치대(63)와, 진단 패드 거치대(63)의 패드 홀더(63a)에 거치되며 모니터(61)의 진단 제어부에 의해 제어되는 진단 패드(65)로 이루어져 있다.

또한, 초음파 진단기(60)는 모니터(61)의 측면 또는 별도의 위치에 프린터를 더 구비할 수도 있다.

여기서, 진단 패드(65)의 전면에는 스티커(70)가 제공되어 있다.

스티커(70)는 진단 패드(65)가 측정하고자 하는 농작물(도시 안됨)의 표면에 취부될 수 있도록 진단 패드(65)의 전면에 제공된 접착부(71)와, 접착부(71)의 상부면에 제공된 이형지(73)로 이루어져 있다.

또한, 본 실시예의 스티커(70)는 반복적인 진단을 위하여 여러 겹의 스티커(70)를 도 3과 같이 미리 진단 패드(65)에 제공하여 사용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

위치센서(PS)는 턴테이블(20)의 상부면에 가장자리에 복수 개가 제공되어 있다. 여기서, 위치센서(PS)는 진단하고자 하는 농작물(도시 안됨)이 턴테이블(20)의 상부면 중심에 위치하도록 하고 농작물의 크기를 측정하고자 제공된 것이다.

히터(HT)는 턴테이블(20)의 상부면에 제공되어 있다.

여기서, 히터(HT)는 수분이 많은 사과, 배와 같은 과일의 경우 온도가 낮은 과일이 활성화되지 않아 정확한 측정이 곤란하기 때문에 35 ~ 40℃로 5 ~ 10초 가열하여 과일을 활성화시킨 다음 측정하기 위하여 제공된 것이다.

제어기(CB)는 베이스 프레임(10)의 상부면에 제공되어 있으며, 턴테이블(20), 상부 카메라장치(40)의 광학 카메라(45)와 자외선 카메라(47), 측면 광학 카메라(VC), 측면 자외선 카메라(UVC), LED 램프(L1), 자외선 램프(L2), 중량센서(SC), 위치센서(PS), 히터(HT) 및 초음파 진단기(60)를 제어한다.

여기서, 본 발명의 농작물의 병충해 진단 시스템(100)의 작동 관계를 간단히 설명하면, 진단하고자 하는 농작물(도시 안됨)을 턴테이블(20)의 상부면에 위치하면 복수 개의 위치센서(PS)에 의해 농작물의 위치 및 크기를 제어기(CB)에 전송하고, 제어기(CB)는 농작물의 위치가 비정상(농작물의 중심이 턴테이블의 중심으로부터 100mm 이상 이격된 경우)인 경우에는 모니터(61)에 농작물의 위치가 비정상임을 표출하도록 한 다음, 농작물이 턴테이블(20)의 정상 위치에 위치되면 측정을 시작한다.

제어기(CB)는 상부 카메라장치(40), 측면 광학 카메라(VC) 및 측면 자외선 카메라(UVC)로부터 전송되는 광학 정보를 판독한다.

여기서, 상부 카메라장치(40)의 광학 카메라(45)와 측면 광학 카메라(VC)가 작동시에는 제어기(CB)는 LED 램프(L1)만을 점등시키고, 상부 카메라장치(40)의 자외선 카메라(47) 및 측면 자외선 카메라(UVC)를 작동시에는 자외선 램프(L2)이 점등되도록 한다.

그런 다음, 초음파 진단기(60)의 진단 패드(65)를 농작물의 표면에 부착한 다음 농작물의 내부를 진단하고, 제어기(CB)는 모든 농작물의 진단 정보를 모니터(61)에 표출한다.

여기서, 모니터(61)에 내장된 진단 제어부는 초음파의 반사정보를 표시하며, 이러한 반사정보는 두 물체의 임피던스 차이에 의해 발생되는 것으로 농작물 내부의 멍이나 기타 병충해에 의해 발생된 비정상 성장부를 음영으로 표출한다.

이와 같은 진단에 의해, 농작물은 내부의 색깔, 농약의 잔류 여부 및 내부의 정상/비정상 성장 유무를 모니터(61)를 통해 간단하게 진단할 수 있다.

여기서, 본 발명의 구성은 농작물에 한정되지 않고 나뭇잎, 볏잎 등도 진단이 가능함을 미리 밝혀둔다.

이상과 같은 본 발명은 일 실시예에 한정되어 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 토대로 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속함이 분명하다.

10 : 베이스 프레임
20 : 턴테이블
30 : 상부 카메라 고정지주
40 : 상부 카메라 41 : 지지대
43 : 브라켓트 45 : 광학 카메라
47 : 자외선 카메라
50 : 수직 지지판
60 : 초음파 진단기 61 : 모니터
63 : 진단 패드 거치대 65 : 진단 패드
70 : 스티커
100 : 농작물의 병충해 진단 시스템

Claims

베이스 프레임과;
중량센서를 구비하며 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 턴테이블과;
상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 상부 카메라 고정지주와;
상기 카메라 고정지주의 상단부에 일단부가 연결된 지지대와, 상기 지지대의 타단부와 제공된 브라켓트와, 상기 브라켓트의 하부면에 제공된 광학 카메라와, 상기 브라켓트의 하부면에 상기 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 자외선 카메라를 갖는 상부 카메라장치와;
상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 수직 지지판과;
상기 수직 지지판의 전면에 제공된 측면 광학 카메라와;
상기 수직 지지판의 전면에 상기 측면 광학 카메라와 이격된 위치에 제공된 측면 자외선 카메라와;
상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 LED 램프와;
상기 수직 지지판의 전면에 제공된 복수 개의 자외선 램프와;
상기 턴테이블, 상기 광학 카메라, 상기 자외선 카메라, 상기 측면 광학 카메라, 상기 측면 자외선 카메라, 상기 LED 램프 및 상기 자외선 램프를 제어하도록 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 제어기로 이루어지되,
상기 턴테이블의 상부면 가장자리에 제공되며 상기 제어기에 의해 제어되는 복수 개의 위치센서를 더 포함하고, 상기 턴테이블의 상부면에 제공되며 상기 제어기에 의해 제어되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농작물의 병충해 진단 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 지지판은 상기 베이스 프레임의 상부면의 가장자리에 제공된 알루미늄 재질의 베이스 지지판재와, 상기 베이스 지지판재의 전면에 제공된 제 1 실리콘 판재와, 상기 제 1 실리콘 판재에 전면에 제공된 구리 재질의 보조 지지판재와, 상기 보조 지지판재의 전면에 제공된 제 2 실리콘 판재와, 상기 제 2 실리콘 판재의 전면에 제공된 알루미늄 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농작물의 병충해 진단 시스템.
제 1 항에 있어서,
진단 제어부를 구비하며 상기 베이스 프레임의 외주연에 제공된 모니터와, 전면에 패드 홀더를 구비하며 상기 베이스 프레임의 상부면에 제공된 진단 패드 거치대와, 상기 패드 홀더에 거치되며 상기 모니터의 진단 제어부에 의해 제어되는 진단 패드를 갖는 초음파 진단기를 더 포함하되, 상기 초음파 진단기를 상기 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 농작물의 병충해 진단 시스템.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 진단 패드의 전면에 제공된 접착부와, 상기 접착부의 상부면에 제공된 이형지로 이루어진 스티커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농작물의 병충해 진단 시스템.
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