KR102283869B1 - 계란 품질 자동검사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송 과정에서 암실을 통과하는 계란의 이미지를 촬영하고, 촬영된 다수의 계란 이미지를 인공지능을 통해 분석하여 상품으로서 불량한 상태인 계란을 선별함에 있어 높은 신뢰도를 확보할 수 있도록 구성되는 검사 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 계란 품질 자동검사 시스템은 컨베이어를 포함하는 이송 라인에 설치되어 암실을 형성하고, 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 회전되며 이송되는 계란을 암실에서 촬영하여 계란 이미지를 생성하며, 생성된 계란 이미지를 선별부로 전송하는 촬영부, 촬영부의 하방에 설치된 상태로 촬영을 위해 조명하는 조명부 및, 촬영부로부터 전송되는 계란 이미지를 인공지능으로 분석하여 선별하고, 불량으로 선별된 계란의 위치 정보를 생성하는 선별부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

계란 품질 자동검사 시스템{Automated egg quality inspection system}

본 발명은 계란의 품질을 검사하여 그 결과에 따라 분류될 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 이송 과정에서 암실을 통과하는 계란의 이미지를 촬영하고, 촬영된 다수의 계란 이미지를 인공지능을 통해 분석하여 상품으로서 불량한 상태인 계란을 선별함에 있어 높은 신뢰도를 확보할 수 있도록 구성되는 검사 시스템에 관한 것이다.

예로부터, 대량으로 계란을 출하하는 농가나 공장에서는 표면이 깨지거나 크랙이 발생한 상태인 파란, 난백이 혈액과 엉긴 상태인 혈란 등 상품으로는 불량한 계란을 선별하여 배제하고 양호한 상태인 계란만을 포장하는 작업에 상당한 노동력과 시간을 소모하였으나, 이러한 문제는 불량한 계란을 자동으로 선별하여 주는 계란 선별기가 개발되고 보급됨에 따라 점차 해소되어 가고 있다.

이러한 계란 선별기는 롤러 콘베이어 등의 이송장치에 의해 계사 등으로부터 이송되는 계란을 소정의 열수로 정렬시키고, 방향을 동일하게 정렬시킨 후 크랙 감지 또는 중량 측정 중 어느 하나 이상의 과정을 수행하는 선별용 장치이며, 이송되는 계란을 세척 후 건조시키는 과정을 더 포함하여 구성되는 등 그 종류에 따라 구성이나 방식 등이 다양하게 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 계란 선별기에 관한 종래의 발명으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0121638호의 “계란 표면 상의 오염물 및 기타 결점을 검출하기 위한 소프트웨어 컨트롤을 포함하는 비전 시스템” 및 대한민국 등록특허공보 제10-2192613호의 “불량 계란 색출 및 계란 분류를 위한 계란 선별 장치” 등의 발명들이 제안되어 공개된 바 있다.

우선, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0121638호의 “계란 표면 상의 오염물 및 기타 결점을 검출하기 위한 소프트웨어 컨트롤을 포함하는 비전 시스템”에는 고해상도의 카메라와 균일한 조명을 위한 비선형 형상의 확산기를 이용하여 계란 처리 장치를 따라 지속적으로 이송되는 복수의 계란 각각에 대한 다수의 고해상도 이미지를 생성하고, 이미지로 결함이 검출된 계란을 허용 가능한 것과 거부되어야 하는 것으로 분류함으로써 상품으로서의 품질에 이상이 없는 계란만을 선별적으로 출하할 수 있도록 하는 시스템에 관한 발명이 제안되었다.

또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-2192613호의 “불량 계란 색출 및 계란 분류를 위한 계란 선별 장치”에는 계란의 불량을 선별하는 불량 선별부와 중량을 선별하는 중량 선별부를 구비함으로써 깨진 계란을 효과적으로 색출해냄과 동시에 중량별로 신속하게 분류할 수 있고, 부가적으로는 착상을 파악하는 유정란 판독부를 구비함으로써 유정란과 무정란을 구분하여 개별 포장할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 제안되었다.

그러나 지금까지의 계란 선별기는 계란의 품질을 선별하는 과정에서 미세한 크랙이나 혈액을 검출하지 못하는 문제가 발생하는 등 선별의 신뢰도에 있어 문제가 있을 수 있고, 영상의 촬영을 위한 카메라의 설치 및 관리가 불편하거나 계란의 품질을 선별하는 과정에서 발생하는 충격이 계란의 파손을 유발하게 되는 등의 다양한 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 표면이 깨지거나 크랙이 발생한 상태인 파란, 난백이 혈액과 엉긴 상태인 혈란 등 상품으로는 불량한 계란을 선별함에 있어 높은 신뢰도를 가지도록 구성됨과 동시에 그 과정에서의 충격에 의한 계란의 파손을 방지할 수 있고, 영상의 촬영을 위한 카메라의 설치 및 관리가 간편하도록 구성되는 등 기존의 계란 선별기들이 가진 다양한 문제를 모두 해결할 수 있도록 구성되는 장치나 시스템에 관한 발명이 요구되는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0121638호(2010. 11. 18.) 대한민국 등록특허공보 제10-2192613호(2020. 12. 11.)

본 발명은 상기와 같은 종래 발명들의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 발명으로써,

지금까지의 계란 선별기는 계란의 품질을 선별하는 과정에서 미세한 크랙이나 혈액을 검출하지 못하는 문제가 발생하는 등 선별의 신뢰도에 있어 문제가 있을 수 있고,

영상의 촬영을 위한 카메라의 설치 및 관리가 불편하거나 계란의 품질을 선별하는 과정에서 발생하는 충격이 계란의 파손을 유발하게 되는 등의 다양한 문제가 발생할 수 있기 때문에, 이에 대한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 실현하고자,

컨베이어를 포함하는 이송 라인에 설치되어 암실을 형성하고, 상기 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 회전되며 이송되는 계란을 상기 암실에서 촬영하여 계란 이미지를 생성하며, 생성된 계란 이미지를 선별부로 전송하는 촬영부; 상기 촬영부의 하방에 설치된 상태로 촬영을 위해 조명하는 조명부; 및, 상기 촬영부로부터 전송되는 계란 이미지를 인공지능으로 분석하여 선별하고, 불량으로 선별된 계란의 위치 정보를 생성하는 선별부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템을 제시한다.

이때, 상기 촬영부는 내부에 공간이 형성된 상태로 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되며, 상단과 하단이 모두 개방되는 하부체와, 상단에 일자형의 관통홀이 형성된 상태로 상기 하부체의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 중부체, 그리고 상기 중부체의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 상부체로 구성되는 3단의 상자 형태인 본체부; 상기 본체부의 유입구측에 설치되어 내부의 공간으로 진입하는 계란을 감지하는 센서부; 상기 본체부의 내부에 설치되어 그 내부를 통과하는 계란을 촬영하며 다수의 이미지를 생성하는 다수의 머신비전 카메라; 및, 생성된 다수의 이미지를 상기 선별부로 전송하는 통신부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 계란 품질 자동검사 시스템은,

롤러 컨베이어를 통해 회전되는 상태로 이송되는 계란을 암실에서 조명하며 수차례 촬영하여 다수의 이미지를 생성하고, 각각의 이미지에 나타난 계란의 상태를 인공지능을 이용하여 분석함으로써, 상품으로는 불량한 계란을 선별함에 있어 높은 신뢰도를 가지게 될 수 있는 효과가 발생하게 된다.

또한, 본 발명은 계란의 불량을 검출하기 위한 방식으로 다수의 머신비전 카메라를 이용한 영상의 촬영 방식을 채택함으로써 충격에 의한 계란의 파손을 최소화할 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명은 계란의 이미지가 촬영되는 본체부를 하부체, 중부체 및 상부체로 구성되는 3단의 상자 형태로 구성하고, 중부체 및 상부체를 각각 축회전 가능하도록 구성하며, 중부체의 상단에 다수의 머신비전 카메라를 설치함으로써 영상의 촬영을 위한 카메라의 설치 및 관리가 간편해질 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 의한 계란 품질 자동검사 시스템의 기본 구성도.
도 2는 촬영부가 이송 라인에 설치된 모습을 나타낸 예시도.
도 3a은 촬영부의 정면도.
도 3b는 촬영부의 배면도.
도 3c는 촬영부의 구성도.
도 4a 및 도 4b는 본체부의 상부체가 단독으로 축회전하여 개방되는 모습을 나타낸 예시도.
도 5는 본체부를 구성하는 중부체의 상단에 머신비전 카메라가 설치된 모습을 나타낸 예시도.
도 6a 내지 도 6c는 촬영부의 내부로 계란이 진입함에 따라 조명부가 조명하는 모습을 나타낸 예시도.
도 7은 촬영부의 내부로 진입하는 계란의 불량을 검출하기 위한 세부 구성을 나타낸 구성도.
도 8a는 계란이 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 회전되며 이송되는 모습을 나타낸 예시도.
도 8b는 롤러 컨베이어의 구체적인 형상을 나타낸 예시도.
도 9는 선별부의 구성도.
도 10a 및 도 10b는 선별부의 화면에 계란 이미지가 표시되는 실시예를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명에 의한 계란 품질 자동검사 시스템의 추가 구성도.

본 발명은 계란의 품질을 검사하여 그 결과에 따라 분류될 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로써,

컨베이어를 포함하는 이송 라인에 설치되어 암실을 형성하고, 상기 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 회전되며 이송되는 계란을 상기 암실에서 촬영하여 계란 이미지를 생성하며, 생성된 계란 이미지를 선별부로 전송하는 촬영부(100); 상기 촬영부(100)의 하방에 설치된 상태로 촬영을 위해 조명하는 조명부(200); 및, 상기 촬영부(100)로부터 전송되는 계란 이미지를 인공지능으로 분석하여 선별하고, 불량으로 선별된 계란의 위치 정보를 생성하는 선별부(300); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템에 관한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.

우선, 도 1에 도시된 상기 촬영부(100)는 출하전 계란의 상태를 검사하기 위한 영상의 촬영을 목적으로 이용되는 장치로써, 도 2에 도시된 바와 같이 컨베이어로 구성되는 이송 라인의 중단에 설치되어 그 내부에 암실을 형성할 수 있는 구조로 구성된다.

이때, 상기 컨베이어는 공지의 컨베이어 중 어느 하나로 다양하게 구성될 수 있으나, 본 발명에서는 그 종류를 롤러 컨베이어로 한정하여 설명하기로 한다.

또한, 상기 촬영부(100)는 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 롤러에 의해 회전되며 이송되는 계란을 그 내부의 암실에서 수차례 촬영하여 다수의 계란 이미지를 생성할 수 있도록 구성되며, 생성된 다수의 계란 이미지를 유선 또는 무선 통신 방식을 이용하여 외부에 위치한 선별부(300)로 전송할 수 있도록 구성된다.

즉, 상품으로서 양호한 상태인 계란의 선별과 출하를 위해 농가나 공장에 설치되는 장치 또는 시스템은 온수의 분사와 브러시를 이용하여 계란의 표면을 세척하는 세척 라인, 온풍 또는 열풍으로 계란의 표면을 건조시키는 건조 라인, 자외선을 이용하여 계란의 표면을 살균하는 살균 라인, 파란, 혈란, 기형란 등 계란의 상태를 검사하거나 무게를 감지하는 검사 라인 그리고 검사 결과에 따라 계란을 선별하는 선별 라인 등이 연속되게 설치되는 형태로 구성될 수 있으며, 상기 촬영부(100)는 상기 검사 라인에 대응하여 계란의 상태를 검사하기 위한 목적으로 설치되는 장치이다

이때, 상기 촬영부(100)는 용이하게 이송 및 설치될 수 있는 상자의 형태로 구성되어 롤러 컨베이어로 구성되는 이송 라인의 다양한 위치에 필요에 따라 설치될 수 있으나, 기울기가 없는 평평한 상태로 설치되어야 하며, 그 하방에는 조명부(200)의 설치를 위한 일정크기의 공간이 필요한 점에서 설치에 일정한 제약이 발생할 수 있다.

구체적으로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 촬영부(100)는 내부에 공간이 형성된 상태로 일측에 유입구(111)가 형성되고, 타측에 배출구(112)가 형성되는 본체부(110)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 촬영부(100)는 상기 본체부(110)의 유입구(111)측에 설치되어 내부의 공간으로 진입하는 계란을 감지하는 센서부(120), 상기 본체부(110)의 내부에 설치되어 그 내부를 통과하는 계란을 촬영하며 다수의 계란 이미지를 생성하는 다수의 머신비전 카메라(130) 및, 생성된 다수의 계란 이미지를 외부에 위치한 선별부(300)로 전송하는 통신부(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 다수의 머신비전 카메라(130)는 상기 관통홀(114)을 통해 본체부(110)의 내부로 진입하는 형태로 설치될 수 있다.

또한, 상기 본체부(110)는 일측에 유입구(111)가 형성되고, 타측에 배출구(112)가 형성되며, 상단과 하단이 모두 개방되는 하부체(113)와, 상단에 일자형의 관통홀(114)이 형성된 상태로 상기 하부체(113)의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 중부체(115), 그리고 상기 중부체(115)의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 상부체(116)를 포함하여 구성되는 3단의 상자 형태로 구성될 수 있다.

즉, 3단의 상자 형태로 구성되는 상기 본체부(110)는 롤러 컨베이어로 구성되는 이송 라인의 중단에 설치되어 그 내부에 암실을 형성할 수 있고, 상기 다수의 머신비전 카메라(130)는 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 롤러에 의해 회전되며 이송되는 계란을 내부의 암실에서 수차례 촬영하여 다수의 계란 이미지를 생성할 수 있으며, 상기 통신부(140)는 다수의 머신비전 카메라(130)에 의해 생성된 다수의 계란 이미지를 외부에 위치한 선별부(300)로 전송할 수 있게 되는 구성이다.

이때, 상기 본체부(110)는 상기 중부체(115)와 상기 상부체(116)가 함께 축회전하여 상기 하부체(113)의 내부를 개방할 수 있도록 구성되고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상부체(116)가 단독으로 축회전하여 중부체(115)의 상단을 개방할 수 있는 2중의 개방 구조로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 3단 구조의 형성을 통해, 본 발명은 상기 상부체(116)만을 축회전시킴으로써 상기 중부체(115)의 상단에 상기 다수의 머신비전 카메라(130)와 그외 부속품 등을 용이하게 설치 및 관리할 수 있는 효과가 발생하고, 중부체(115)를 축회전시킴으로써 다수의 머신비전 카메라(130)가 설치된 상태를 그대로 유지하며 카메라의 렌즈만을 용이하게 교체하거나 관리할 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 상기 관통홀(114)은 롤러 컨베이어의 너비 방향과 동일한 방향으로 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중부체(115)에 하나가 단독으로 형성될 수 있으나, 상기 다수의 머신비전 카메라(130)의 구성에 따라 2 내지 3개의 관통홀(114)이 서로 평행한 상태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 센서부(120)는 초음파 센서나 근접 센서 등 주변의 물체를 감지할 수 있는 종류의 센서들로 구성되어 상기 본체부(110)의 유입구(111)측에 설치된 상태로 그 하방을 지나가는 계란을 감지할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 다수의 머신비전 카메라(130)는 상기 센서부(120)와 연동됨으로써 상기 본체부(110)의 내부로 진입하는 계란이 센서부(120)에 감지되는 경우에만 약간의 시간차를 두고 하방을 연속 촬영하도록 구성된다.

또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 본체부(110)의 배출구(112)측에는 그 본체부(110)의 내부를 암실의 상태로 유지하기 위한 목적의 가림막(117)이 그 배출구(112)를 가리는 형태로 설치될 수 있고, 본체부(110)의 유입구(111) 측에도 가림막(117)이 설치될 수 있으며, 상기 가림막(117)은 롤러 컨베이어의 상단에 일렬로 안착될 수 있는 계란의 최대 개수를 고려하여 그와 동일한 개수의 가림막(117)이 서로 분리된 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 도시된 상기 조명부(200)는 조명 목적의 장치이며, 상기 촬영부(100)의 하방에 설치된 상태로 상방을 향해 조명함으로써 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 암실인 촬영부(100)의 내부를 통과하는 계란이 상기 머신비전 카메라(130)에 의해 촬영될 수 있도록 한다.

즉, 롤러 컨베이어는 상단과 하단이 형성되는 띠의 형태로 설치되어 순환식으로 회전하며 계란을 이송할 수 있도록 구성되므로, 배치형태에 따라 그 상단과 하단의 사이에는 일정한 크기의 공간이 형성될 수 있으며, 상기 조명부(200)는 그 일정한 크기의 공간에 내입되는 형태로 설치됨으로써 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 이송되는 계란의 하방에서 상방을 향해 조명할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 조명부(200)는 롤러 컨베이어의 상단에 너비 방향으로 일렬로 안착될 수 있는 계란의 최대 개수에 따라 그와 동일한 개수의 조명 수단이 여러 줄로 배열된 형태로 구성되어 수직 상방을 향해 조명하도록 구성되며, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 센서부(120)와 연동됨으로써 상기 본체부(110)의 내부로 진입하는 계란이 센서부(120)에 감지되는 경우에만 상방을 향해 조명하도록 구성된다.

또한, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 조명부(200)의 상방에는 투명한 유리 등의 재질로 구성되는 투명창(201)이 구비됨으로써 롤러 컨베이어의 계란으로부터 낙하하는 이물질에 의한 조명부(200)의 오염을 방지한다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 조명부(200)는 주백색 또는 전구색의 빛을 조명하는 다수의 LED로 구성되는 제1 조명부(210) 또는 붉은색의 빛을 조명하는 다수의 LED로 구성되는 제2 조명부(220) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 이와 연계하여 상기 다수의 머신비전 카메라(130)는 컬러 이미지를 촬영하는 제1 카메라부(131) 또는 흑백 이미지를 촬영하는 제2 카메라부(132) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.

다만, 상기 제1 조명부(210)는 다수의 LED를 대신하여 전구색의 빛을 조명하는 다수의 백열등으로 구성될 수도 있다.

구체적으로, 통상의 카메라로 구성되는 상기 제1 카메라부(131)는 상기 제1 조명부(210)의 상방에 설치된 상태로 그 제1 조명부(210)에 의해 주백색 또는 전구색의 빛이 조명되는 계란을 촬영하여 계란 표면의 이물질이 검출되도록 할 수 있고, 계란의 표면이나 내부의 색이 검출되도록 할 수 있으며, 계란의 구체적인 외형을 촬영할 수 있다.

또한, 흑백 이미지를 촬영할 수 있는 카메라로 구성되는 상기 제2 카메라부(132)는 상기 제2 조명부(220)의 상방에 설치된 상태로 그 제2 조명부(220)에 의해 붉은색의 빛이 조명되는 계란을 촬영함으로써 계란의 표면에 발생한 크랙과 잠재적 크랙, 난백에 엉긴 혈액(혈란), 육반이나 알끈 등이 검출되도록 할 수 있다.

즉, 상기 제1 카메라부(131)를 구성하는 하나 이상의 머신비전 카메라(130)와 상기 제2 카메라부(132)를 구성하는 다수의 머신비전 카메라(130)는 반드시 다른 종류로 구성되어야 하는 것은 아니며, 동종류로도 구성될 수 있으나 이 경우에 있어 제2 카메라부(132)를 구성하는 다수의 머신비전 카메라(130)는 흑백 이미지를 촬영할 수 있는 모드로 설정되어야 한다.

이때, 롤러 컨베이어의 상단에 안착된 상태인 계란은 롤러가 회전함에 따라 회전되며 전체면이 촬영될 수 있도록 구성되며, 약 120°의 각도씩 회전하며 상기 제1 카메라부(131)와 상기 제2 카메라부(132) 각각에 의해 3회의 촬영이 발생하도록 구성될 수 있으나, 도 8a에 도시된 바와 같이 약 90°의 각도씩 회전하며 제1 카메라부(131)와 제2 카메라부(132) 각각에 의해 4회의 촬영이 발생하도록 구성되는 것이 가장 바람직하다.

따라서, 상기 제1 카메라부(131)와 상기 제1 조명부(210)의 구성에 의해 생성된 계란 이미지는 이후 이물질, 혈란이나 기형란 등이 검출하기 위한 자료로 이용될 수 있고, 상기 제2 카메라부(132)와 상기 제2 조명부(220)의 구성에 의해 생성된 계란 이미지는 이후 파란이나 실금란 등을 검출하기 위한 자료로 이용될 수 있으며, 이와 같은 구성을 통해 본 발명은 상기 본체부(110)의 내부에서 계란의 다양한 상태를 모두 수집할 수 있는 효과가 발생한다.

이때, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 롤러 컨베이어를 구성하는 다수의 롤러는 서로 일정거리 이격되는 양측 말단부가 테이퍼형으로 구성되고, 그 양측 말단부를 이어주는 원기둥 형태의 중심부에 둘레를 따라 돌기부(C)가 형성되는 구조로 구성됨으로써, 테이퍼형의 양측 말단부를 통해 계란을 안정적으로 지지하며 이탈되지 않도록 하고, 돌기부(C)를 통해 롤러의 회전력이 계란에 효과적으로 전달될 수 있도록 한다.

또한, 도 1에 도시된 상기 선별부(300)는 출하전 계란의 상태를 검사하기 위한 영상의 분석을 목적으로 설치되는 장치이며, 상기 촬영부(100)로부터 전송되는 다수의 계란 이미지를 화면에 실시간으로 표시할 수 있도록 구성되고, 각각의 계란 이미지에 나타난 계란 중 불량한 상태인 계란을 인공지능으로 선별할 수 있도록 구성되며, 불량으로 선별된 계란의 위치 정보를 생성하여 외부에 위치한 분류부로 전송할 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 선별부(300)는 계란 이미지를 표시할 수 있는 화면이 구비되고, 인공지능 프로그램의 설치 및 운용이 가능하며, 무선 또는 유선 통신 방식으로 정보의 입출력이 가능한 노트북, 데스크탑 등의 컴퓨터로 구성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 태블릿이나 스마트폰 등의 모바일 기기로도 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 선별부(300)에는 상기 다수의 머신비전 카메라(130)에 의해 생성되는 다수의 계란 이미지를 화면에 표시하기 위한 전용 프로그램이 설치되어야 하고, 오픈소스인 구글(Google)의 텐서플로(Tensor Flow) 등 인공지능 기능의 구현을 위한 전용 프로그램이 설치되어야 한다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 선별부(300)는 상기 다수의 머신비전 카메라(130)에 의해 생성되는 다수의 계란 이미지를 화면에 표시하는 표시부(310)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 다수의 계란 이미지를 분석하여 계란 표면의 이물질을 검출하고, 계란의 표면이나 내부의 색의 검출하며, 계란의 외형을 검출하고, 계란의 표면에 발생한 크랙을 검출하는 인공지능부(320)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 다수의 계란 이미지에 나타난 계란의 위치를 특정하기 위한 위치 정보를 생성하는 생성부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 도 10a에 도시된 바와 같이 상기 선별부(300)의 화면에는 다수의 칸이 3×4 등의 배열로 구성되는 하나 이상의 영역이 표시될 수 있고, 각 칸에는 촬영된 계란의 계란 이미지가 표시될 수 있으며, 인공지능을 통한 400 밀리초 이내의 신속한 분석을 통해 검출된 계란의 상태가 텍스트로 구분되게 표시될 수 있다.

또한, 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 선별부(300)의 화면에 3×4 등의 배열로 표시되는 다수의 칸은 계란의 상태에 따라 다른 색상으로 표시될 수 있고, 하나의 계란에 다수의 불량이 검출된 경우에는 불량의 종류에 대응하는 각각의 색상이 구분되게 표시될 수 있으며, 화면의 하단에는 계란의 이동상태와 함께 각 계란의 분석결과가 텍스트와 색상으로 표시될 수 있다.

한편, 상기 생성부(330)는 각각의 칸에 위치한 계란의 위치를 특정하기 위한 위치 정보를 생성함으로써 불량으로 선별된 계란이 이후의 처리 과정에서 선택적으로 제거될 수 있도록 한다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 선별부(300)와 통신하며, 불량으로 선별된 계란의 수량과 불량의 종류를 수집하여 기록하는 관리 서버(400)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 관리 서버(400)와 통신하며 그 관리 서버(400)에 기록된 자료를 조회 가능한 사용자 기기(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명을 이용하는 사용자는 상기 사용자 기기(500)를 이용하여 상기 관리 서버(400)에 접속함으로써 상기 촬영부(100)에 의해 검사된 계란의 수와 불량으로 선별된 계란의 수를 조회할 수 있고, 검사된 계란의 수와 불량으로 선별된 계란의 수를 기반으로 생성 가능한 다양한 자료, 즉, 시간당 검사량, 생산량 대비 불량율 등의 다양한 자료를 조회할 수 있으며, 사용자 설정에 의하여 상기한 자료들을 지정된 시각이나 지정된 시간마다 자동으로 통보받을 수 있다.

또한, 사용자는 상기 사용자 기기(500)를 이용하여 상기 관리 서버(400)에 접속함으로써 불량의 종류별 발생 빈도를 조회할 수 있으며, 이를 기반으로 발생 빈도가 높은 불량의 종류에 대한 발생 원인을 파악하고 그에 따른 해결책을 적용할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 상기 선별부(300)로부터 전송되는 위치 정보를 이용하여 불량으로 선별된 계란을 종류에 따라 선택적으로 분류하는 분류부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 분류부는 분류용 장치이며, 상기 선별부(300)로부터 전송되는 위치 정보를 이용하여 불량으로 선별된 계란을 종류에 따라 선택적으로 분류함으로써 상품으로서의 상태가 양호한 계란들만이 포장되어 출하될 수 있도록 하고, 상태가 불량한 계란들은 그 불량의 종류에 따라 각각 다른 방식으로 처리될 수 있도록 한다.

구체적으로, 다수의 계란을 병렬 방식으로 이송하는 롤러 컨베이어로 구성되는 이송 라인에는 그 이송 라인으로부터 공급되는 다수의 계란을 직렬 방식으로 이송하는 이송 컨베이어가 연결될 수 있고, 상기 이송 컨베이어의 측방에는 분류된 계란의 배출 또는 포장이 발생하는 다수의 포장 라인이 구비될 수 있다.

이때, 상기 이송 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 이송되는 계란은 종류나 무게에 따라 각 포장 라인으로 분류되는데, 상기 분류부는 계란에 외력을 가하는 방식 등으로 이송 컨베이어로부터 계란을 이탈시키는 장치이며, 상기 선별부(300)로부터 전송되는 위치 정보를 이용하여 장치의 제어를 발생시키는 제어부를 포함하여 구성된다.

즉, 상기한 바와 같이, 본 발명은 상기 인공지능부(320)에 의해 계란 표면의 이물질을 검출할 수 있고, 계란의 표면이나 내부의 색을 검출할 수 있으며, 계란의 외형을 검출할 수 있고, 계란의 표면에 발생한 크랙과 잠재적 크랙, 난백에 엉긴 혈액(혈란), 육반이나 알끈 등을 검출할 수 있으며, 그 인공지능부(320)에 의해 불량한 상태가 검출된 각각의 계란에는 상기 생성부(330)에 의해 위치 정보가 부가될 수 있다.

따라서, 상기 분류부는 상기 이송 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 이송되는 계란 중 불량한 상태가 검출된 각각의 계란을 그 종류에 따라 각기 다른 배출 라인으로 배출함으로써 상태가 양호한 계란들만이 포장되어 출하될 수 있도록 하고, 상태가 불량한 계란들은 그 불량의 종류에 따라 각각 다른 방식으로 처리될 수 있도록 한다.

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

100 : 촬영부 → 110 : 본체부 → 111 : 유입구
→ 112 : 배출구
→ 113 : 하부체
→ 114 : 관통홀
→ 115 : 중부체
→ 116 : 상부체
→ 117 : 가림막
→ 120 : 센서부
→ 130 : 머신비전 카메라 → 131 : 제1 카메라부
→ 132 : 제2 카메라부
→ 140 : 통신부
200 : 조명부 → 201 : 투명창
→ 210 : 제1 조명부
→ 220 : 제2 조명부
300 : 선별부 → 310 : 표시부
→ 320 : 인공지능부
→ 330 : 생성부
400 : 관리 서버
500 : 사용자 단말기
A : 롤러 컨베이어
B : 계란
C : 돌기부

Claims (5)

1. 컨베이어를 포함하는 이송 라인에 설치되어 암실을 형성하고, 상기 컨베이어의 상단에 안착된 상태로 회전되며 이송되는 계란을 상기 암실에서 촬영하여 계란 이미지를 생성하며, 생성된 계란 이미지를 선별부로 전송하는 촬영부(100);
   상기 촬영부(100)의 하방에 설치된 상태로 촬영을 위해 조명하는 조명부(200); 및,
   상기 촬영부(100)로부터 전송되는 계란 이미지를 인공지능으로 분석하여 선별하고, 불량으로 선별된 계란의 위치 정보를 생성하는 선별부(300); 를 포함하고,
   상기 촬영부(100)는,
   내부에 공간이 형성된 상태로 일측에 유입구(111)가 형성되고, 타측에 배출구(112)가 형성되는 본체부(110);
   상기 본체부(110)의 유입구(111)측에 설치되어 내부의 공간으로 진입하는 계란을 감지하는 센서부(120);
   상기 본체부(110)의 내부에 설치되어 그 내부를 통과하는 계란을 촬영하며 다수의 계란 이미지를 생성하는 다수의 머신비전 카메라(130); 및,
   생성된 다수의 계란 이미지를 상기 선별부(300)로 전송하는 통신부(140); 를 포함하고,
   상기 본체부(110)는 상단과 하단이 모두 개방되는 하부체(113)와, 상단에 일자형의 관통홀(114)이 형성된 상태로 상기 하부체(113)의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 중부체(115), 그리고 상기 중부체(115)의 상단측 모서리에 힌지 결합되는 덮개 형태의 상부체(116)로 형성되고,
   상기 본체부(110)는 상기 중부체(115)와 상기 상부체(116)가 함께 축회전하여 상기 하부체(113)의 내부를 개방할 수 있도록 구성되고, 상기 상부체(116)가 단독으로 축회전하여 상기 중부체(115)의 상단을 개방할 수 있는 2중의 개방 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 조명부(200)는,
   주백색 또는 전구색의 빛을 조명하는 다수의 LED로 구성되는 제1 조명부(210) 또는 붉은색의 빛을 조명하는 다수의 LED로 구성되는 제2 조명부(220) 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 촬영부(100)를 구성하는 머신비전 카메라(130)는,
   상기 제1 조명부(210)의 상방에 설치되어 제1 조명부(210)가 조명할 때 컬러 이미지를 촬영하는 제1 카메라부(131) 또는 상기 제2 조명부(220)의 상방에 설치되어 제2 조명부(220)가 조명할 때 흑백 이미지를 촬영하는 제2 카메라부(132) 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 선별부(300)는,
   상기 촬영부(100)에 의해 생성되는 다수의 계란 이미지를 화면에 표시하는 표시부(310);
   상기 다수의 계란 이미지를 분석하여 계란 표면의 이물질을 검출하고, 계란의 표면이나 내부의 색의 검출하며, 계란의 외형을 검출하고, 계란의 표면에 발생한 크랙을 검출하는 인공지능부(320); 및,
   상기 다수의 계란 이미지에 나타난 계란의 위치를 특정하기 위한 위치 정보를 생성하는 생성부(330); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 선별부와 통신하며, 불량으로 선별된 계란의 수량과 불량의 종류를 수집하여 기록하는 관리 서버(400); 및,
   상기 관리 서버(400)에 접속하여 그 관리 서버에 기록된 자료를 조회 가능한 사용자 단말기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 계란 품질 자동검사 시스템.

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