KR102099164B1 - 초분광 nir 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법 - Google Patents

초분광 nir 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법 Download PDF

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이재영
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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법에 관한 것으로서, 시료이송부와 광원부, 촬영부, 및 영상처리부를 포함하여 이루어지는 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템을 특징으로 하며, 이러한 판정시스템을 이용하여 (a) 시료이송부에 인삼을 올려놓고 할로겐 조명을 투사하며, 할로겐 조명에서 할로겐 광이 조사된 인삼으로부터 900~1300nm의 초분광 투과 영상을 InGaAs 카메라로 이미지를 촬영하는 단계; (b) 상기 InGaAs 카메라에 촬영된 이미지를 주성분(PCA) 분석 처리를 통해 인삼 내부를 표현하는 영상을 획득한 후, 선명한 이미지를 얻는 전처리 방법을 수행하고, 주성분 분석의 파장 가중치와 파장대비법을 통해 인삼 내부의 내백을 도식화 및 검출하는 단계;를 포함하도록 처리하는 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 초분광 투과 영상 기술을 적용하여 인삼 내부의 내백 상태를 정량적으로 판단할 수 있는 파장을 선정할 수 있고, 인삼의 영상 이미지를 이용한 주성분 분석과 파장대비법을 통해 정량적인 도식화 처리가 가능하고 인삼 내부의 내백 상태를 용이하게 검출할 수 있으며, 높은 수준의 훈련과 경력을 요하는 인삼의 등급 판정에 대해 자동화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에서의 자동화 과정을 통하여 인삼의 내백 검출 및 등급 판정에 따른 검사비용을 절감할 수 있으면서 객관성을 수립할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.

Description

초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법{grade decision system and grade decision method for the whitening inside of ginseng using hyperspectral NIR image}
본 발명은 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼의 내부 내백 크기를 검사하여 지삼이나 양삼 등을 구분하기 위한 인삼의 등급판정에 대한 주요 지표로 사용할 수 있도록 하되, 형태와 형상이 모두 다른 인삼을 정량적으로 도식화하여 검사하여 객관적인 지표를 제공할 수 있도록 하고 인삼의 등급 판정을 영상 처리를 통해 자동화할 수 있도록 하며 투과 영상을 이용하는 신속하면서도 비파괴적인 방식으로 인삼의 등급을 판정할 수 있도록 한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법에 관한 것이다.
일반적으로 인삼(人蔘)은 두릅나무과에 속하는 다년생 초본식물로서, 이러한 인삼은 제조방법 및 색깔에 따라 홍삼과 백삼으로 구분할 수 있다.
홍삼은 6년근 수삼을 쪄서 불에 말려 만드는데 요즘은 4~5년근으로도 제조하고 있고, 홍삼은 붉은빛을 띠는 반투명 외형을 가지며 맛이 달고 특유의 향기가 있다.
백삼은 4~5년근 수삼을 그대로 햇볕에 말리거나 껍질을 벗겨 말린 것이다.
최근의 연구에서 우리나라 인삼인 고려인삼은 외국 삼보다 사포닌, 진세노이드, 항암 물질 등을 월등히 많이 함유하고 있음이 밝혀졌으며, 특히 당뇨병에 좋은 특수 진세노이드와 노화 방지 효과를 가지고 있는 항산화물질은 고려인삼에서만 발견되고 있다.
여기에서, 상기 홍삼을 제조하는 과정에서 홍삼의 내부에 구멍이 형성되어 있는 것을 내공이라 하고, 중심부 조직이 갈변되지 않고 백색으로 남아 있는 것을 내백이라 하는데, 이러한 내공 및 내백이 발생할 경우 홍삼의 품질이 저하된다.
부연하여, 홍삼은 중심부 조직이 백색으로 남아 있는 내백삼, 정상홍삼과 내백삼의 중간단계로서 조직은 치밀하나 색상이 갈변되지 않고 백색을 나타내는 생내백, 동체 중심부에 발생하는 직경 2mm 이내의 가는 내백인 실내백으로 구분된다.
이러한 내백은 홍삼제조시 갈변물질이 정상적으로 생성되지 못함으로써 발생한다.
한편, 인삼은 조직, 색택, 체형에 따라 그 등급을 책정하여 천삼, 지삼, 양삼, 기타 등급으로 나눌 수 있다.
천삼의 기준은 고려홍삼 중 상위 0.5%의 최상품으로 내공, 내백이 없으며 체형, 색택, 표지 등의 외형조건이 좋은 홍삼을 말한다.
지삼의 기준은 고려홍삼 중 상위 2%의 상품으로 내공, 내백이 없으며 체형, 색택, 표지 등의 외형조건이 좋은 홍삼을 말한다.
양삼의 기준은 고려홍삼 중 상위 15%의 양질품으로 내공, 내백이 없으며 체형, 색택, 표지 등의 외형조건이 좋은 홍삼을 말한다.
기타의 기준은 고려홍삼 중 상위 15%의 미만 홍삼을 말한다.
이와 같이, 현재 인삼의 등급 판정에는 주요 지표로서 인삼 내부에 발생되는 내백의 크기에 따라 이루어지고 있다.
하지만, 종래 인삼의 등급을 판정함에 있어서는 사람의 수작업으로 검사하고 있는 수준에 머물러 있어 개선이 요구되는 실정에 있으며, 특히 인삼의 내부에 발생되는 내백의 정확한 판단이 불가능하는 등 인삼의 등급 판정에 객관성이 떨어지는 문제점이 있고, 인삼의 등급 판정에 객관성을 나타낼만한 지표가 요구되는 실정에 있다.
한편, 종래 인삼의 등급 판정에 관련한 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 본 발명에서 제안하고자 하는 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼 내부 내백의 등급 판정에 관한 선행기술문헌은 쉽게 찾아볼 수가 없었는데, 국내등록특허 제10-1011575호에서 다수의 건삼들을 수용하는 건삼 홀더를 엑스레이 컴퓨터 단층촬영(Computer Tomography) 장치를 이용하여 엑스레이 단층 촬영한 후 단층 촬영된 건삼들의 컴퓨터 단층사진을 분석하여 건삼들의 품질등급을 판단하고 건삼의 품질을 보다 정확하고 객관적으로 검사할 수 있을 뿐만 아니라 다량의 건삼을 저렴한 비용으로 한번에 검사할 수 있는 컴퓨터 단층촬영 장치를 이용한 건삼의 품질 검사 방법을 개시하고 있으며, 국내등록특허 제10-1224109호에서 검사 대상 인삼에 대하여 근적외선을 조사하는 단계 및 상기 근적외선의 반사도로부터 상기 검사 대상 인삼의 조직 치밀도 및 조사포닌의 함량을 산출하는 단계를 포함하는 근적외선을 이용한 인삼(수삼)의 품질평가방법을 개시하고 있다.
여기서, 국내등록특허 제10-1011575호는 본 출원인이 제안하고자 하는 기술과 차이가 있고, 국내등록특허 제10-1224109호는 근적외선을 이용하는 측면에서 유사함이 있으나 본 출원인이 제안하고자 하는 기술은 근적외선 반사광이 아닌 투과광을 이용하여 영상을 획득하는 것으로서 차이가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0609230호 대한민국 등록특허공보 제10-1224109호
본 발명은 상기의 종래 문제점들을 개선 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 인삼의 내부 내백 크기를 검사하여 지삼이나 양삼 등을 구분하기 위한 인삼의 등급판정에 대한 주요 지표로 사용할 수 있도록 하되, 형태와 형상이 모두 다른 인삼을 정량적으로 도식화 처리 및 검사하여 객관적인 지표를 제공할 수 있도록 하며 인삼의 등급 판정을 영상 처리를 통해 자동화할 수 있도록 한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 초분광 투과 영상 기술을 적용하여 인삼 내부의 내백 상태를 정량적으로 판단할 수 있는 파장을 선정할 수 있도록 하고, 인삼 영상을 주성분 분석과 파장대비법을 이용한 정량적 도식화를 통해 인삼 내부의 내백 상태를 용이하게 검출할 수 있도록 하며, 높은 수준의 훈련과 경력을 요하는 인삼의 등급 판정에 대해 자동화 과정을 통한 인삼의 검사비용 절감과 더불어 객관성을 수립할 수 있도록 한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 신속하면서 비파괴적인 방식으로 인삼의 등급을 판정할 수 있도록 하며, 기타 뿌리식물 제품의 품질 판정에도 적용할 수 있도록 하는 등 응용분야를 넓힐 수 있도록 한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템은, 인삼의 크기에 맞추어 입사 광량을 조절할 수 있는 조리개 기능을 가지고 있는 시료이송부; 상기 시료이송부에 조명을 투사하고 광량 조절이 가능하도록 구비된 광원부; 상기 광원부에서의 조명이 투사된 인삼을 촬영하기 위한 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 인삼의 영상에 대해 3D 하이퍼큐브(hypercube)로 처리하기 위한 영상처리부;를 포함하며, 상기 영상처리부는 상기 촬영부로부터 입수된 영상에 대해 PCA(Principal Component Analysis) 주성분 분석을 이용하여 광원부에서 시료를 통과하며 흡수된 주요 파장을 수치화하여 촬영된 인삼마다 내부의 내백을 정량적으로 검출하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 광원부는 할로겐 조명이고; 상기 촬영부는 InGaAs 카메라로 구성할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법은, (a) 시료이송부에 인삼을 올려놓고 할로겐 조명을 투사하며, 할로겐 조명에서 할로겐 광이 조사된 인삼으로부터 900~1300nm의 초분광 투과 영상을 InGaAs 카메라로 이미지를 촬영하는 단계; 및 (b) 상기 InGaAs 카메라에 촬영된 이미지를 주성분(PCA) 분석 처리를 통해 인삼 내부를 표현하는 영상을 획득한 후, 선명한 이미지를 얻는 전처리 방법을 수행하고, 주성분 분석의 파장 가중치와 파장대비법을 통해 인삼 내부의 내백을 도식화 및 검출하는 단계;를 포함하며, 상기 시료이송부는 인삼의 크기에 맞추어 입사 광량을 조절할 수 있는 조리개 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 (a)단계의 인삼은 등급 판정 전 무작위로 추출된 것일 수 있다.
여기에서, 상기 (a)단계는 InGaAs 카메라로 이미지 촬영시 시료이송부에 올려놓은 인삼에 할로겐 광을 조사하여 초분광 투과 영상을 획득한 것일 수 있다.
여기에서, 상기 (a)단계에서 시료이송부의 조리개 조절을 통하여 인삼 형상과 형태에 따라 InGaAs 카메라에서 포화(Saturation)가 일어나지 않는 최적의 할로겐 광을 조사해주도록 할 수 있다.
여기에서, 상기 (b)단계는 InGaAs 카메라에 촬영된 이미지를 이용하여 입수된 투과 영상은 매칭된 영상의 스펙트럼데이터를 주성분(PCA) 분석을 통하여 인삼 내백에 유효한 파장대역을 선정할 수 있다.
여기에서, 상기 (b)단계의 주성분(PCA) 분석을 통해 선정된 파장대의 가중치를 통해 952nm 영역의 수분흡수 파장대와 1100nm~1300nm의 C-H 2nd overtone 영역 파장대의 투과 영상으로 인삼 내부의 내백을 도식화할 수 있다.
여기에서, 상기 (b)단계의 파장대비법은 주성분(PCA) 분석에서 최대와 최소의 극값을 가지는 파장대인 952nm와 1315nm의 투과 영상으로 내백의 유효성분을 부각시켜 내백을 강조 및 시각화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인삼의 내부 내백 크기를 검사하여 지삼이나 양삼 등을 구분하기 위한 인삼의 등급판정에 대한 주요 지표로 사용할 수 있고, 인삼의 형태와 형상이 모두 다른 인삼을 정량적으로 도식화 및 검사하여 객관적인 지표를 제공할 수 있으며, 인삼의 등급 판정을 영상 처리를 통해 자동화할 수 있어 정확성 및 신뢰성을 제공할 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명은 초분광 투과 영상 기술을 적용하여 인삼 내부의 내백 상태를 정량적으로 판단할 수 있는 파장을 선정할 수 있고, 인삼 영상을 주성분 분석과 파장대비법을 이용한 정량적 도식화를 통해 인삼 내부의 내백 상태를 용이하게 검출할 수 있으며, 높은 수준의 훈련과 경력을 요하는 인삼의 등급 판정에 대해 자동화 과정을 통하여 인삼의 검사비용을 절감함과 더불어 객관성을 수립할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명은 신속하면서 비파괴적인 방식으로 인삼의 등급을 판정할 수 있으며, 이를 활용하여 기타 뿌리식물 제품의 품질 판정에도 적용할 수 있는 등 응용분야를 넓힐 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 설명하기 위해 나타낸 사진 및 데이터이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 시료이송부(110)와, 상기 시료이송부(110)에 조명을 투사하고 광량 조절이 가능하도록 구비된 광원부(120)와, 상기 광원부(120)에서의 조명이 투사된 인삼을 촬영하기 위한 촬영부(130)와, 상기 촬영부(130)에서 촬영된 인삼의 영상에 대해 3D 하이퍼큐브(hypercube)로 처리하기 위한 영상처리부(140)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 시료이송부(110)는 무작위로 추출된 인삼을 올려놓은 구성으로서, 인삼의 크기에 맞추어 입사 광량을 조절할 수 있는 조리개 기능을 가지도록 구비함이 바람직하다.
이때, 상기 시료이송부(110)에서는 조리개 조절을 통하여 인삼의 형상과 형태에 따라 촬영부(130)에서 포화(Saturation)가 일어나지 않는 최적의 할로겐 광을 조사해주도록 조절할 수 있다.
여기에서, 상기 시료이송부(110)에 조리개 기능을 구비함은 정확하게 인삼 부분에만 광을 조사하여야 좋은 영상을 획득할 수 있으며, 투과 영상의 경우 인삼부분 이외에 틈으로 광이 촬영부(130)에 들어가면 영상이 산란되어 좋지 않은 결과를 초래하므로 매우 중요한 기능을 한다.
상기 광원부(120)는 할로겐 조명이 사용된다.
상기 촬영부(130)는 보다 정확한 이미지 획득을 위해 NIR 대역에서 높은 감도를 가지는 InGaAs 카메라로 구성함이 바람직하다.
여기에서, 상기 InGaAs 카메라는 인듐(Indium)과 갈륨(gallium) 그리고 비소(arsenide)로 구성된 화합물 반도체를 사용하는 InGaAs 센서를 탑재한 NIR 카메라로서, 높은 신호대비 잡음비로 약한 빛이라도 검출해낼 수 있다.
상기 영상처리부(140)는 상기 촬영부(130)로부터 입수된 영상에 대해 PCA(Principal Component Analysis) 주성분 분석을 이용하여 광원부(120)에서 시료를 통과하며 흡수된 주요 파장을 수치화하여 촬영된 인삼마다 내부의 내백을 정량적으로 검출하도록 구비된다.
여기에서, 상기 주성분 분석(PCA; Principal Component Analysis)은 인삼에 대한 화학성분 차이를 분석함으로써 광원부(120)에서 시료를 통과하며 흡수된 주요 파장을 수치화하여 촬영된 인삼마다 내부의 내백을 정량적으로 검출하며, 이러한 주성분 분석기법을 이용함으로써 분석 데이터를 시각화 처리할 수 있고 빠르게 판별할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법은 도 1을 참조하여 설명한 상기한 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템을 활용하는 것으로서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 인삼의 이미지를 촬영하는 제1단계(S10) 및 촬영 이미지를 이용하여 인삼의 내백을 검출하는 제2단계(S20)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 인삼의 이미지를 촬영하는 제1단계(S10)는 시료이송부에 인삼을 올려놓고 할로겐 조명을 투사하며, 할로겐 조명에서 할로겐 광이 조사된 인삼으로부터 900~1300nm의 초분광 투과 영상을 InGaAs 카메라로 이미지를 촬영하는 단계이다.
상기 제1단계(S10)에서는 인삼에 대해 등급 판정 전 무작위로 추출된 것이 사용된다.
상기 제1단계(S10)에서는 InGaAs 카메라로 이미지 촬영시 시료이송부에 올려놓은 인삼에 할로겐 광을 조사하여 초분광 투과 영상을 획득한다.
상기 제1단계(S10)에서는 시료이송부에 대해 인삼의 크기에 맞추어 입사 광량을 조절할 수 있는 조리개 기능을 가지고 있도록 구비하며, 이를 통해 시료이송부에서의 조리개 조절을 통하여 인삼 형상과 형태에 따라 카메라에서 포화(Saturation)가 일어나지 않는 최적의 할로겐 광을 조사해줄 수 있다.
상기 제1단계(S10)의 촬영 이미지를 이용하여 인삼의 내백을 검출하는 제2단계(S20)는 InGaAs 카메라에서 촬영된 이미지를 주성분(PCA) 분석 처리를 통해 인삼 내부를 표현하는 영상을 획득한 후, 선명한 이미지를 얻는 전처리 방법을 수행하고, 주성분 분석의 파장 가중치와 파장대비법을 통해 인삼 내부의 내백을 도식화 및 검출하는 단계이다.
상기 제2단계(S20)에서는 InGaAs 카메라에 촬영된 이미지를 이용하여 입수된 투과 영상에 대해 이에 매칭된 영상의 스펙트럼데이터를 주성분(PCA) 분석을 통하여 인삼 내백에 유효한 파장대역을 선정하도록 한다.
상기 제2단계(S20)에서는 주성분(PCA) 분석을 통하여 선정된 파장대의 가중치를 통해 952nm 영역의 수분흡수 파장대와 1100nm~1300nm의 C-H 2nd overtone 영역 파장대의 투과 영상으로 인삼 내부의 내백을 도식화할 수 있다.
상기 제2단계(S20)에서의 파장대비법을 통해서는 주성분(PCA) 분석에서 최대와 최소의 극값을 가지는 파장대인 952nm와 1315nm의 투과 영상으로 내백의 유효성분을 부각시켜 내백을 강조 및 시각화할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법에 사용되는 조리개 기능을 갖는 시편이송부를 나타낸 사진으로서, 조리개의 조절에 의한 광량 조절상태를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 설명하기 위해 나타낸 사진으로서, (a)는 조리개 기능을 갖는 시편이송부 상에 인삼을 올려놓고 광원을 투과시키는 상태를 나타낸 사진이고, (b)는 시편이송부 상에 올려진 인삼에 할로겐 광을 조사한 상태를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 설명하기 위해 나타낸 사진으로서, 시편이송부 상에 올려진 인삼에 할로겐 광을 조사한 상태로도 인삼의 내백 상태를 어느 정도 육안 확인 및 등급 판정할 수 있음을 보여주는 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 설명하기 위해 나타낸 데이터로서, InGaAs 카메라에 촬영된 이미지를 이용한 인삼의 주성분(PCA) 분석을 통해 인삼 내백에 유효한 파장대역을 선정할 수 있음을 보여주는 데이터이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법을 설명하기 위해 나타낸 데이터로서, 주성분(PCA) 분석을 통하여 선정된 파장대와 파장대비법을 통해서 인삼의 내백을 시각화 처리한 상태를 나타낸 데이터이다.
도 7 및 도 8에서 붉은색으로 표시되는 부분이 내백을 나타내는 것으로서, 도 7은 2등급에 해당하는 지삼으로 판정되는 데이터이고, 도 8은 내백삼으로 판정되는 데이터이다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정시스템 및 판정방법을 통해서는 초분광 투과 영상 기술을 적용하여 인삼 내부의 내백 상태를 정량적으로 판단할 수 있는 파장을 선정할 수 있고, 인삼의 영상 이미지를 이용한 주성분 분석과 파장대비법을 통해 정량적인 도식화 처리가 가능하고 인삼 내부의 내백 상태를 용이하게 검출할 수 있으며, 높은 수준의 훈련과 경력을 요하는 인삼의 등급 판정에 대해 자동화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에서의 자동화 과정을 통하여 인삼의 내백 검출 및 등급 판정에 따른 검사비용을 절감할 수 있으면서 객관성을 수립할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 시편이송부
120: 광원부
130: 촬영부
140: 영상처리부

Claims (5)

  1. (a) 시료이송부에 인삼을 올려놓고 할로겐 조명을 투사하며, 할로겐 조명에서 할로겐 광이 조사된 인삼으로부터 900~1300nm의 초분광 투과 영상을 EMCCD(electron multiplying chargecoupled device) 카메라로 이미지를 촬영하는 단계; 및
    (b) 상기 카메라에 촬영된 이미지를 주성분(PCA) 분석 처리를 통해 인삼 내부를 표현하는 영상을 획득한 후, 선명한 이미지를 얻는 전처리 방법을 수행하고, 주성분 분석의 파장 가중치와 파장대비법을 통해 인삼 내부의 내백을 도식화 및 검출하는 단계; 를 포함하며,
    상기 시료이송부는 인삼의 크기에 맞추어 입사 광량을 조절할 수 있는 조리개 기능을 가지고 있고,
    상기 (a)단계는 EMCCD 카메라로 이미지 촬영시 시료이송부에 올려놓은 인삼에 할로겐 광을 조사하여 초분광 투과 영상을 획득하되, 할로겐 광은 시료이송부의 조리개 조절을 통하여 인삼 형상과 형태에 따라 카메라에서 포화(Saturation)가 일어나지 않는 최적의 할로겐 광으로 하고,
    상기 (b)단계의 주성분(PCA) 분석을 통해 선정된 파장대의 가중치를 통해 952nm 영역의 수분흡수 파장대와 1100nm~1300nm의 C-H 2nd overtone 영역 파장대의 투과 영상으로 인삼 내부의 내백을 도식화하는 것을 특징으로 하는 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (b)단계의 파장대비법은 주성분(PCA) 분석에서 최대와 최소의 극값을 가지는 파장대인 952nm와 1315nm의 투과 영상으로 내백의 유효성분을 부각시켜 내백을 강조 및 시각화하는 것을 특징으로 하는 초분광 NIR 영상을 이용한 인삼의 내부 내백 등급 판정방법.
  3. 삭제
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  5. 삭제
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