KR102491914B1 - 이상란 검출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이상란 검출기에 관한 것으로, 특히 이송중인 계란에 다수의 광원이 빛을 조사한 후 카메라로 영상 처리하여 이상란(혈란, 파각란, 썩은란 등)을 간결하면서도 오류 없이 검출하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 이상란 검출기에 의한 분광분석 방법은 계란의 이상 여부를 완벽하게 검출할 수 없고, 가장 확실한 방법은 광원이 조사된 계란(피사체)을 카메라를 이용하여 영상처리하는 기법이 가장 효과적인 실정이다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 광원을 이용하여 이송롤러를 타고 이송중인 계란을 투과하는 빛을 조사함과 아울러 카메라를 이용하여 빛이 조사된 계란의 영상을 생성한 후 컴퓨터에서 이미지 프로세싱을 통해 계란의 이상 여부를 판별하여 분리 배출하도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

이상란 검출기{Abnormality eggs detector}

본 발명은 이송중인 계란에 다수의 광원이 빛을 조사한 후 카메라로 영상 처리하여 이상란(혈란, 파각란, 썩은란 등)을 간결하면서도 오류 없이 검출하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

계란은 성장에 필요한 필수 아미노산은 물론 레시틴, 철분, 인, 비타민 A 등이 다량 함유되어 있는 완전식품의 하나로 다양한 음식의 부재료나 주재료로 많이 사용되고 있다.

이러한 계란은 내부적으로는 이물질이 포함되었거나 썩음 여부에 따라 품질이 좌우되고, 내부의 이물질 종류는 육반과 혈반이 있으며, 외부적으로는 크랙이 발생하였는지 여부에 따라 계란의 품질이 절대적으로 좌우된다.

상기 이물질들 중 혈반은 계란 형성과정 중에 닭의 혈액이 계란으로 들어가서 생성된 것으로, 혈반이 존재하는 계란(이하, '혈란'이라 통칭함)은 계란의 품질을 떨어뜨리는 큰 요인 중의 하나일 뿐만 아니라 소비자의 구매에 많은 영향을 주는 것 중 하나이다.

이러한 혈란은 계란 노른자가 난소에서 배란될 때 발생하게 되는데, 스트레스나 환경적인 요인으로 언제든지 발생하고, 외부의 크랙은 미세하기 때문에 이를 제품 출시 전에 육안으로 판별하여 선별하는데 어려움이 있다.

혈란을 검출하기 위한 기술 즉, 계란 내부의 혈액을 판별하는 장비로는 가시광선용 할로겐램프를 사용하여 백색란 중에서 붉은 색깔을 분석하는 것이나, 이는 백색란에서는 가능하지만 대한민국 내수 시장의 대부분을 차지하고 있는 갈색 계란의 경우 계란 난각색인 갈색란과 헤모글로빈 색깔이 유사하기 때문에, 정상적인 계란과 혈액이 있는 계란을 구분하지 못하는 경우가 많다.

이러한 혈란을 검출하기 위한 선행기술로는 특허등록 제1410972호, 명칭/ 다양한 크기의 혈란을 검사할 수 있는 혈란 검출 시스템이 개시되고 있다.

상기 선행기술은 분광분석장치를 이용하여 혈란을 검출하되, 검사 대상계란의 크기나 종류 또는 위치에 따라 광을 조사하고 수광하는 방향 및 위치를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 계란의 숨구멍을 피하여 광을 조사하여 다양한 크기의 혈란을 검사할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 선행기술은 이송중인 계란에 광원모듈의 빛을 조사한 후 수광수단으로부터 수광된 광의 스펙트럼을 분석하여 혈란을 검출하고 있으나, 이러한 분광분석 방법은 계란의 이상 여부를 완벽하게 검출할 수 없고, 가장 확실한 방법은 광원이 조사된 계란(피사체)을 카메라를 이용하여 영상처리하는 기법이 가장 효과적이다.

그러나 선행기술은 이송체인에 형성된 포켓형의 피커에 계란을 고정된 상태에서 이송함에 따라 카메라를 사용하더라도 계란의 전체 부위를 영상처리할 수 없고, 다만 카메라가 비추는 부분만을 제한적으로 영상 처리할 수밖에 없어 이상란의 검출이 정밀하지 못한 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 광원을 이용하여 이송롤러를 타고 이송중인 계란을 투과하는 빛을 조사함과 아울러 카메라를 이용하여 빛이 조사된 계란의 영상을 생성한 후 컴퓨터에서 이미지 프로세싱을 통해 계란의 이상 여부를 판별하여 분리 배출하도록 하는 기술을 강구함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 계란이 1개 이상의 카메라가 설치된 영상처리구간을 통과하는 동안에는 상기 이송롤러가 회전력을 발휘하면서 일시적으로 계란을 제자리에서 회전시켜 가면서 1개 이상의 카메라가 계란을 빈틈없이 영상처리할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다수의 광원이 고정된 광원모듈이 안착된 서랍형 받침대를 검출기 본체의 전, 후면판을 관통하여 설치된 가이드레일을 따라 상하 이송롤러의 사이에 빼었다 끼울 수 있도록 하는 기술을 강구함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 방호유리가 설치된 방호유리 서랍을 상기 서랍형 받침대의 상부에 검출기 본체의 전, 후면판을 관통하여 설치된 가이드레일을 따라 빼었다 끼울 수 있도록 하는 기술을 강구함을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 광원에서 발생하는 빛이 투과되는 계란을 1개 이상의 카메라가 영상을 생성한 후 이를 이미지 프로세싱을 통해 계란의 이상 여부를 판별하여 분리 배출함으로써 이상란(혈란, 파각란, 썩은란 등)을 오류 없이 확실하게 분리할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 계란이 1개 이상의 카메라가 설치된 영상처리구간을 통과하는 동안에는 일시적으로 계란을 제자리에서 회전시켜 가면서 1개 이상의 카메라가 반복적으로 영상을 생성함으로써 계란의 전체 부위를 빈틈없이 영상 처리함으로써 이상란의 검출을 더욱 정밀하게 효율적으로 하는 효과를 제공한다.

더욱이 광원모듈을 서랍형 받침대에 설치하고, 이러한 서랍형 받침대를 간편하게 빼었다 끼울 수 있어 청소 및 유지보수의 편리성을 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 서랍형 받침대의 상부에 방호유리 서랍이 설치됨으로써 깨진 계란이나 각종 이물질이 광원으로 낙하함을 방지하여 안전하게 보호함은 물론 이로 인해 광원의 오작동을 방지하고, 상기 방호유리 서랍은 간편하게 빼었다 끼울 수 있어 청소 및 유지보수의 편리성이 매우 높은 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 이상란 검출기의 정면도
도 2는 본 발명 이상란 검출기의 정단면도
도 3은 본 발명 이상란 검출기의 측단면도
도 4는 본 발명의 광원모듈 및 방호유리의 설치상태 정단면도
도 5는 본 발명의 영상처리구간에서 계란이 회전 이송하는 상태의 정면도
도 6은 본 발명의 이송롤러가 마찰 회전력에 의해 회전하는 상태의 측단면도
도 7은 본 발명 서랍형 받침대의 인출상태 측단면도
도 8은 본 발명 방호유리 서랍의 인출상태 측단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 검출기 본체(10), 계란 컨베어체인(20), 다수의 광원(40), 1개 이상의 카메라(60)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 검출기 본체(10)는 상부 및 좌우 양측이 개방되고, 사방에 받침다리(11)가 부착된 것으로, 검출기 본체(10)의 내부에는 계란을 수평 이송시키는 계란 컨베어체인(20)이 회전 가능하게 설치된다.

상기 계란 컨베어체인(20)은 전후로 이격된 한 쌍의 이송체인(21)의 사이에 등간격으로 다수의 이송롤러(22)가 회전 가능하게 설치되고, 이송롤러(22)의 일측에는 계란이 움직이지 않고 항상 정해진 위치로 놓일 수 있도록 하는 계란 정위치홈(23)이 상기 이송롤러(22)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 다단으로 형성됨으로써 상기 계란 정위치홈(23)에 위치한 계란을 수평상으로 이송할 수 있게 된다.

상기 계란 컨베어체인(20)은 상하에 위치한 이송롤러(22)의 사이에 광원모듈(30)이 배치되고, 광원모듈(30)의 상하를 관통하여 다수의 광원(40)이 고정 설치되되, 다수의 광원(40)은 광원모듈(30)의 측면을 관통하는 세트스크류(31)에 의해 견고하게 고정되며, 광원(40)은 이송중인 계란에 빛을 조사하는 것으로, 계란을 투과할 수 있는 레이저, 적외선, 할로겐 등이 선택적으로 적용될 수 있게 된다.

상기 광원(40)의 상측, 검출기 본체(10)의 상단에는 카메라 박스(50)가 설치되고, 카메라 박스(50)의 내부에는 카메라 홀더(51)가 수평 상으로 부착되며, 카메라 홀더(51)에는 광원(40)과 대응하는 1개 이상의 카메라(60)가 고정 설치되고, 상기 카메라(60)는 카메라 박스(50)의 하부 개방부(52)를 통해 빛이 투과된 계란의 영상을 생성하는 기능을 수행하는 본 발명의 핵심 기술이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 광원(40)을 이용하여 도 2와 같이 이송롤러(22)를 타고 이송중인 계란에 빛이 투과하도록 조사하고, 이와 아울러 카메라(60)를 이용하여 상기 빛이 조사된 계란의 영상을 생성한 후 컴퓨터에서 이미지 프로세싱을 통해 계란의 이상 여부를 판별한 후 정상적인 계란은 정해진 다음 경로로 배출하고, 이상란(혈란, 파각란, 썩은란 등)은 각각의 정해진 배출 경로로 분리 배출함으로써 이상란을 오류 없이 확실하게 분리할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 계란이 1개 이상의 카메라(60)가 설치된 영상처리구간(S)을 통과하는 동안에는 상기 이송롤러(22)가 계란을 제자리에서 회전시켜 가면서 1개 이상의 카메라(60)가 계란을 빈틈없이 영상처리할 수 있도록 하는 신규의 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 카메라(60)가 설치된 영상처리구간(S)을 계란이 통과하는 동안에는 도 5와 같이 이송롤러(22)가 일시적으로 회전력을 발휘하면서 이송롤러(22)의 사이에 놓인 계란을 이송중인 과정에서 제자리에서 회전시킬 수 있게 된다.

따라서 카메라(60)는 계란의 한쪽 부분만을 영상 처리하지 않고, 계란을 돌려가듯 반복적으로 영상을 생성함으로써 계란의 전체 부위를 빈틈없이 영상 처리하여 이상란의 검출을 더욱 정밀하고 효율적으로 할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

여기에서 상기 이송롤러(22)는 4∼6개가 회전함과 아울러 광원(40) 및 카메라(60)는 3개가 작동함이 가장 바람직하고, 특히 1개의 카메라(60)가 작동할 때 계란은 120∼130° 회전하게 됨으로써 3개의 카메라(60)가 작동하는 동안 계란은 360∼390°회전하게 된다.

따라서 최소한 계란의 전체부위를 빈틈없이 영상 처리할 뿐만 아니라 일부의 부분은 중첩적으로 영상 처리함으로써 사각지대 없이 계란을 확실하게 영상 처리하여 이상란의 검출을 더욱 정밀하게 효율적으로 할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

아울러 상기 이송롤러(22)는 4∼6개가 회전함과 아울러 1개의 카메라(60)가 영상처리구간(S)을 통과하는 계란이 360∼390° 회전하는 동안 연속적으로 촬영한 후 3개의 구간으로 분할 분석하여 계란의 전체부위를 빈틈없이 영상처리할 수도 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 이송롤러(22)를 별도의 동력원 없이 영상처리구간(S)에서만 자체적으로 회전할 수 있도록 하는 신규의 기술이 유기적으로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 이송롤러(22)는 도 6과 같이 양단에 형성된 마찰롤부(24)가 돌출 형성되고, 영상처리구간(S)의 전후 양측에는 마찰롤부(24)와 마찰 접촉하는 한 쌍의 롤링 마찰레일(25)이 설치되며, 한 쌍의 롤링 마찰레일(25)은 검출기 본체(10)의 전, 후면판(12)(13) 사이에 연결 설치된 레일 받침대(26)에 안착 설치됨으로써 이송롤러(22)는 이송과정에서 마찰롤부(24)가 롤링 마찰레일(25)과의 사이에서 발생하는 마찰 회전력에 의해 별도의 동력 없이 자체적으로 회전하면서 이송롤러(22)는 계란을 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 롤링 마찰레일(25)은 계란 컨베어체인(20)의 상측 이송체인(21) 및 이송롤러(22)가 하부로 처짐을 방지하는 특별한 효과를 제공한다.

여기에서 상기 마찰롤부(24)는 외주면에 방사상으로 다수의 논슬립돌기(24a)가 돌출 형성됨으로써 슬립현상을 방지하여 더욱 확실한 마찰 회전력을 생성하고, 상기 마찰롤부(24)의 직경 변화에 따라 이송롤러(22)의 회전속도를 제어하는 방식으로 계란을 회전시키는 각도를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 광원모듈(30)은 전면에 손잡이(32)가 일체로 부착된 손잡이판(33)의 후면에 서랍형 받침대(34)가 일체로 부착되고, 상기 서랍형 받침대(34)의 상부에는 다수의 광원(40)이 서랍형 받침대(34)에 형성된 광원 고정홀(35)을 관통하여 광원모듈(30)이 안착 설치되며, 상기 광원모듈(30)의 상부에는 광원 보호커버(36)가 씌움 설치되고, 광원 보호커버(36)에는 다수의 광원(40)과 대응하는 다수의 빛 통공(37)이 형성됨으로써 광원(40)을 안전하게 보호할 수 있게 된다.

여기에서 상기 검출기 본체(10)의 전, 후면판(12)(13)을 관통하여 한 쌍의 가이드레일(38)이 이격 설치되고, 상기 서랍형 받침대(34)는 한 쌍의 가이드레일(38)을 따라 슬라이딩 이동하면서 상하 이송롤러(22)의 사이에 빼었다 끼움 가능함으로써 광원(40)의 청소 및 유지보수가 매우 편리한 효과를 제공한다.

한편, 본 발명은 깨진 계란이나 각종 이물질이 낙하하여 광원(40)에 접촉하면서 훼손되거나 오작동을 유발함을 방지하는 신개념의 기술이 유기적으로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 서랍형 받침대(34)의 상부에는 방호유리(70)가 수평 상으로 설치되는 것으로, 방호유리(70)는 도 4 내지 도 7과 같이 방호유리 서랍(71)의 내부에 수납 설치되되, 방호유리 서랍(71)은 전면에 손잡이(72)가 일체로 부착된 손잡이판(73)의 후면에 부착되고, 바닥면에는 광원(40)의 빛이 투과할 수 있는 빛 통로(74)가 형성되고, 상기 방호유리(70)의 상부에는 빛 통로(75)가 형성된 방호유리 커버(76)가 씌움 설치됨으로써 깨진 계란이나 각종 이물질이 광원(40)으로 낙하함을 방지하여 안전하게 보호하는 특별한 효과를 제공한다.

여기에서 상기 검출기 본체(10)의 전, 후면판(12)(13)을 관통하여 서랍형 받침대(34)의 슬라이딩 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일(38)의 상측에 또 다른 쌍의 가이드레일(78)이 이격 설치되고, 상기 한 쌍의 가이드레일(78)을 따라 방호유리 서랍(71)을 슬라이딩 이동하면서 검출기 본체(10)의 내, 외부로 빼었다 끼움 가능함으로써 청소 및 유지보수가 매우 편리한 효과를 제공한다.

S: 영상처리구간 10: 검출기 본체
12: 전면판 13: 후면판
20: 계란 컨베어체인 21: 이송체인
22: 이송롤러 23: 계란 정위치홈
24: 마찰롤부 24a: 논슬립돌기
25: 롤링 마찰레일 26: 레일 받침대
30: 광원모듈 32, 72: 손잡이
33, 73: 손잡이판 34: 서랍형 받침대
36: 광원 보호커버 38, 78: 가이드레일
40: 광원 50: 카메라 박스
51: 카메라 홀더 60: 카메라
70: 방호유리 71: 방호유리 서랍
74, 75: 빛 통로 76: 방호유리 커버

Claims (8)

1. 상부가 개방된 검출기 본체(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 한 쌍의 이송체인(21) 사이에 등간격으로 다수의 이송롤러(22)가 회전 가능하게 연결 설치된 계란 컨베어체인(20)과;
   상기 계란 컨베어체인(20)의 상하 이송롤러(22)의 사이에 배치된 광원모듈(30)의 상하를 관통하여 등간격으로 고정 설치되고, 이송중인 계란에 빛을 조사하는 다수의 광원(40)과;
   상기 광원(40)의 상측 검출기 본체(10)의 상단에 설치된 카메라 박스(50)의 내부에 부착된 카메라 홀더(51)에 상기 광원(40)과 대응하여 고정 설치되고, 카메라 박스(50)의 하부 개방부(52)를 통해 빛이 투과된 계란의 영상을 생성하는 1개 이상의 카메라(60)를 구비하여 이루어지는 한편,
   상기 광원(40)을 이용하여 이송롤러(22)를 타고 이송중인 계란에 빛이 투과하도록 조사함과 아울러 카메라(60)를 이용하여 빛이 조사된 계란의 영상을 생성한 후 컴퓨터에서 이미지 프로세싱을 통해 계란의 이상 여부를 판별하여 분리 배출하고;
   상기 카메라(60)가 설치된 영상처리구간(S)을 계란이 통과하는 동안 상기 이송롤러(22)는 회전력을 발휘하면서 이송롤러(22)의 사이에 놓인 계란을 일시적으로 제자리에서 회전시켜 가면서 1개 이상의 카메라(60)가 계란을 빈틈없이 영상 처리하고;
   상기 이송롤러(22)는 일측에 계란 정위치홈(23)이 이송롤러(22)의 직경보다 작은 직경으로 형성되고, 양단에 형성된 마찰롤부(24)는 영상처리구간(S)의 전후 양측에 설치된 한 쌍의 롤링 마찰레일(25)과의 사이에서 발생하는 마찰 회전력에 의해 별도의 동력 없이 회전하면서 이송롤러(22)가 계란을 회전시키며, 상기 마찰롤부(24)의 외주면에는 방사상으로 다수의 논슬립돌기(24a)가 돌출 형성되고;
   상기 광원모듈(30)은 서랍형 받침대(34)에 안착되고, 상기 광원모듈(30)의 상부에 씌움 설치된 광원 보호커버(36)에는 다수의 광원(40)과 대응하는 다수의 빛 통공(37)이 형성되며, 상기 서랍형 받침대(34)는 검출기 본체(10)의 전, 후면판(12)(13)을 관통하여 설치된 한 쌍의 가이드레일(38)을 따라 상하 이송롤러(22)의 사이에 빼었다 끼움 가능하고;
   상기 서랍형 받침대(34)의 상부에는 깨진 계란이나 각종 이물질이 낙하됨을 방지하는 방호유리(70)가 설치되고, 상기 방호유리(70)는 방호유리 서랍(71)의 내부에 수납 설치되되, 방호유리 서랍(71)의 바닥면에 광원(40)의 빛이 투과할 수 있는 빛 통로(74)가 형성되며, 상기 방호유리(70)의 상부에는 빛 통로(75)가 형성된 방호유리 커버(76)가 씌움 설치되고, 상기 방호유리 서랍(71)은 검출기 본체(10)의 전, 후면판(12)(13)을 관통하여 설치된 한 쌍의 가이드레일(78)을 따라 빼었다 끼움 가능한 것을 특징으로 하는 이상란 검출기.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이송롤러(22)는 4∼6개가 회전함과 아울러 카메라(60)는 3개가 작동하고, 1개의 카메라(60)가 작동할 때 계란이 120∼130° 회전하면서 3개의 카메라(60)가 작동하는 동안 360∼390°회전하면서 계란의 전체부위를 빈틈없이 영상처리하는 것을 특징으로 하는 이상란 검출기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이송롤러(22)는 4∼6개가 회전함과 아울러 1개의 카메라(60)가 계란이 360∼390° 회전하는 동안 연속적으로 촬영한 후 3개의 구간으로 분할 분석하여 계란의 전체부위를 빈틈없이 영상처리하는 것을 특징으로 하는 이상란 검출기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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