KR102606359B1 - 급식관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 급식관리 시스템에 관한 것으로, 영유아들을 대상으로 하는 돌봄 서비스를 제공하는 어린이집에서 급식을 운영함에 따른 영유아들이 섭취한 음식 및 맞춤형 정보를 제공하는 급식관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영유아인 급식 대상자에 대하여 시스템을 통해 획득한 잔반정보 등을 활용하여 각 급식 대상자들의 영양 섭취정보뿐 아니라, 음식성향 및 잔반량 등을 파악할 수 있고, 그 결과를 학부모에게 알려주어 식사지도도 참조하도록 함과 아울러, 급식 서비스에 반영하여 식사의 질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영유아인 급식 대상자에 대하여 시스템을 통해 획득한 잔반정보 등을 활용하여 각 급식 대상자들의 영양 섭취정보뿐 아니라, 음식성향 및 잔반량 등을 파악할 수 있고, 그 결과를 학부모에게 알려주어 식사지도도 참조하도록 함과 아울러, 급식 서비스에 반영하여 식사의 질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 급식관리 시스템에 관한 것으로, 영유아, 어린이 및 학생 등을 대상으로 하는 급식소에서 급식을 운영함에 따라 영유아, 어린이 및 학생 등의 섭취 정보 및 맞춤형 정보를 제공하는 급식관리 시스템에 관한 것이다.
현재, 7세 이하의 영유아들에 대한 돌봄 서비스를 제공하는 어린이집 또는 유치원에서는 보, 교육기관에서 운영하는 급식 서비스는 통상적으로 점심 식사 한끼를 제공하게 되며, 이러한 급식 서비스는 동일한 식당 내에서 한끼 이상을 해결하는 경우가 일반적이다.
특히, 성장기에 있는 영유아들은 휴일을 제외한 대부분의 점심을 어린이집 내 식당을 이용하게 되는데, 각종 영양소를 골고루 섭취할 수 있도록 하는 환경을 제공해야 한다.
그러나, 영유아들은 아직 자신의 식사량을 해결하는데 익숙하지 않음에 따라 편식이 심하며, 전반적으로 반찬을 고르게 먹지 않는 경우가 많기 때문에 제대로 된 영향섭취가 이루어지고 있는지 판단할 수 있는 방법이 없으며, 이는 부모들의 걱정거리가 되고 있다.
이에, 영유아들의 식습관과 관련하여, 식사속도, 식사량, 잔반 습관 등의 개선을 위한 급식 솔루션의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 급식관리 시스템을 이용하는 사용자의 보호자에게 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 등의 유용한 정보를 제공하는 급식관리 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 사용자의 식사전 식판에 대한 식전영상과 상기 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 이용하여 사용자의 잔반정보 및 섭취정보를 생성하는 영상 처리부; 상기 잔반정보 및 상기 섭취정보 중 적어도 하나를 이용하여 식습관 정보를 생성하는 식습관 판단모듈로서, 상기 식습관 정보는 메뉴별 선호도, 품목별 선호도 및 편식 정도 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 식습관 판단 모듈; 상기 잔반정보 및 상기 섭취정보 중 적어도 하나를 이용하여 영양정보를 생성하는 영양상태 추정모듈로서, 상기 영양정보는 영양소별 섭취비율, 영양소별 섭취량, 품목별 섭취비율 및 품목별 섭취량 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 영양상태 추정 모듈; 및 상기 잔반정보, 상기 섭취정보, 상기 식습관 정보 및 상기 영양정보 중 적어도 하나에 대하여 특정 사용자와 사용자 집단을 비교하는 정보를 상기 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말로 전송하는 서비스 제공부를 포함하는 관리서버를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영유아인 급식 대상자에 대하여 시스템을 통해 획득한 잔반정보 등을 활용하여 각 급식 대상자들의 영양 섭취정보뿐 아니라, 음식성향 및 잔반량 등을 파악할 수 있고, 그 결과를 학부모에게 알려주어 식사지도도 참조하도록 함과 아울러, 급식 서비스에 반영하여 식사의 질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 스캐너 장치를 이용하여 급식대상자인 사용자와 식전 및 식후 식판을 식별하여 급식량 및 잔반량을 획득하고, 이에 기초하여 각 사용자들의 섭취정보 및 이와 연계된 유용한 정보를 제공함으로써 사용자들이 자신의 식습관, 영양상태 등을 용이하게 판단할 수 있으며, 사용자들 스스로 잔반을 줄이려는 시도를 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 급식대상자뿐만 아니라, 급식소 관리자, 영양사 등이 시스템을 통해 획득한 잔반정보 등을 활용하여 각 급식대상자들의 영양 섭취정보뿐 아니라, 음식성향 및 식사행태 등을 파악할 수 있고, 그 결과를 급식에 반영하여 식사의 질을 개선하고, 잔반 축소를 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템이 적용된 급식소의 구성을 모식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버를 구성하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구성부 중 영상 처리부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 잔반정보 생성을 위한 영상 분석방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 음식메뉴를 아바타에게 가상 시뮬레이션하는 것을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버를 구성하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구성부 중 영상 처리부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 잔반정보 생성을 위한 영상 분석방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 음식메뉴를 아바타에게 가상 시뮬레이션하는 것을 예시한 도면이다.
설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)", 및 "...모듈(Module)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", 및 "갖는" 등의 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용된다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(Unit)", "모듈(Module)" 및 "시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 모듈은 하나의 컴포넌트와 등가 혹은 둘 이상의 컴포넌트의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 서버 또는 단말기에서 실행되는 애플리케이션 프로그램 및 하드웨어 모두가 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급식관리 시스템 및 이의 운영방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템이 적용된 급식소의 구성을 모식화한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식대상인 사용자를 식별하는 제1스캐너(100), 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자에게 제공된 식사전 식판에 대한 식전영상을 획득하는 제2스캐너(110), 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 획득하는 제3스캐너(120) 및, 상기 제1내지 제3스캐너를 제어하여 획득된 식사전후 영상에 기초하여 섭취정보를 생성하는 관리서버(200)를 포함할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 급식관리 시스템은 도 1에 도시된 구성요소보다 상대적으로 많거나 적은 구성요소를 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 식판(6)은 도 1에 도시된 형상으로 제한되지 않으며, 음식을 담을 수 있는 식기라면 제한되지 않고 식판(6)에 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 학교, 유치원, 어린이집 등의 구내식당과 같이 다수에게 배식을 제공하는 소정의 급식소(1)에 설치될 수 있고, 복수의 스캐닝 장치 및 이와 연결되며 표시수단을 갖는 관리서버(200)로 이루어질 수 있다.
제1스캐너(100)는 급식대상자인 식별하는 역할을 하는 것으로, 사용자가 소지한 ID카드를 스캐닝하고 그 결과를 관리서버(200)에 전송함으로써 관리 서버(200)가 저장된 개인정보를 참조하여 해당 사용자가 급식대상자임을 판별할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 ID카드는 학생증, 명찰 및 사원증일 수 있고, 설계자의 의도에 따라 ID카드를 이용하는 것이 아닌 카메라를 통해 촬영된 사용자의 얼굴에 대한 안면인식 기법을 통해 사용자를 식별하는 방식도 적용될 수 있다.
특히, ID카드는 근거리 데이터 통신이 가능한 RFID 칩이 내장될 수 있고, 제1스캐너(100)는 ID카드와의 무접촉 근거리 데이터 통신을 통해 사용자가 급식대상자인지 여부를 판별할 수 있다.
여기서, 사용자의 등교 또는 출근 시스템과 연계하여, 출근시 매일 해당 사용자의 모습을 촬영하여 데이터베이스에 저장하고, 이는 추후 급식진행을 위한 식별시 데이터베이스를 참조하여 비전인식 기술을 이용한 시스템의 외관, 즉 얼굴, 신발, 의상 또는 헤어 형태 등을 비전인식 기술을 적용하여 사용자를 식별시 그 정확도는 개선하는 데 활용될 수 있다.
또는, 스캐닝 방식이 아닌, 사용자가 소지한 휴대용 단말기와 통신을 수행하여 해당 사용자를 인식하는 방식이 적용될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1스캐너(100)는 제2스캐너(110)와 물리적으로 일체화되어 구성될 수도 있다. 즉, 이러한 경우 일체화된 제1 및 제2스캐너(100, 110)를 통해 사용자에 대한 스캐닝과 식판에 대한 스캐닝이 동시에 수행될 수도 있다.
제2스캐너(110)는 배식구를 통한 음식이 담긴 식사전 식판(6)을 스캐닝하고 그 영상을 관리서버(200)에 제공할 수 있다. 이때, 식사전 식판(6)의 일측에 형성된 인식코드도 함께 스캐닝함에 따라, 그 정보를 수신한 관리서버(200)는 각 식판들을 구별하고, 각 식판에 담긴 음식의 양 즉, 사용자별 급식량을 판단할 수 있게 된다. 상기의 인식코드는 바코드 또는 QR 코드 등으로 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2스캐너(110)는 디스플레이 장치(미도시), 스피커(미도시), 발광 장치(미도시) 및 진동 장치(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3스캐너(120)는 퇴식구를 통해 잔반을 처리하기 전, 잔반이 담긴 식사후 식판(7)을 스캐닝하고 그 영상을 관리서버(200)에 제공할 수 있다. 여기서, 식사후 식판(7)의 인식코드를 스캐닝함에 따라, 그 정보를 수신한 관리서버(200)는 해당 식판(7)의 사용자와 사용자별 잔반량을 판단할 수 있게 되며, 이후 관리서버(200)는 급식량 및 잔반량에 기초하여 잔반정보를 산출함으로써, 섭취정보를 생성할 수 있게 된다.
몇몇 실시예에서 제3스캐너(120)는 디스플레이 장치(미도시), 스피커(미도시), 발광 장치(미도시) 및 진동 장치(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
관리서버(200)는 급식소(1)의 일측, 바람직하게는 급식소(1)의 출구 부근에 설치될 수 있고, 탑재된 디스플레이부(210)를 통해 각 사용자별 생성된 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 관리서버(200)는 급식소(1)의 외부에 위치하여 각 스캐너(100, 110, 120)로부터 정보를 받아 분석을 수행할 수도 있으며, 이러한 경우 별도의 디스플레이 장치(미도시)가 제3스캐너(120)에 포함되거나, 급식소(1)의 일측에 위치할 수 있다.
이러한 관리서버(200)는 네트워크를 통해 각 스캐너(100, 110, 120)들과 연결될 수 있고, 스캐너(100, 110, 120)들부터 전송되는 ID카드 스캐닝 결과, 식판 인식결과 및 식사전후 식판에 대한 영상 등을 통해, 해당 사용자와 그의 섭취정보를 생성 및 제공하게 된다.
몇몇 실시예에서 관리서버(200)는 네트워크를 통해 외부 단말(미도시)에 사용자에 대한 정보를 제공할 수도 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서는 각 사용자별 섭취정보를 스캐너를 통해 획득한 영상에 영상 처리 기법을 적용하여 정량화하고 이를 수치, 텍스트 및 그래프 등의 형태로 제공할 수 있다. 이러한 관리서버(200)의 구성부에 대한 상세한 설명은 후술한다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식소에 설치되며, 사용자를 확인하고, 식사 전후 식판에 대하여 스캐닝한 이미지를 이용하여 급식량 및 잔반량을 획득하며, 이에 기초하여 섭취정보를 생성하고, 이와 연계된 각종 영양과 관련된 정보를 제공함으로써 사용자들이 자신의 식습관 등을 용이하게 확인할 수 있다.
한편, 전술한 관리서버(200)는 외부 네트워크를 통해 원격지의 시스템과 연결될 수 있고, 각 지역별로 구축된 지역급식 관리 시스템과의 연동을 통해 지역내 타 급식소와의 운영비교, 급식정보 등을 공유할 수 있다.
특히, 연계된 급식소 간에는 정보 공유를 통해 급식대상자의 이동에 따른 급식 제공량을 재설정할 수 있다.
일례로서, A 학교의 학생들이 일정기간 타 지역의 B 학교로 방문수업을 진행한다고 가정하면, 지역급식 관리 시스템을 통한 A 학교 급식소의 관리서버와 B 학교 급식소 간의 연동에 따라, A 학교 급식소의 관리서버는 해당 기간동안 이동하는 학생들의 수만큼 배식량을 감소 설정하고, B 학교 급식소의 관리서버는
그 만큼의 배식량을 증가 설정할 수 있다. 또한, B 학교 급식소의 관리서버에는 이동하는 A 학생들에 대한 정보를 임시저장하고, A 학교 급식소의 관리서버와 동일한 급식량 및 잔반량 획득에 따른 섭취정보를 생성 및 관리할 수 있다.
또한, 방문수업이 종료되면, B 학교 급식소의 관리서버에 저장된 A 학교의 학생들에 대한 각종 정보들은 지역급식 관리 시스템을 통해 A 학교 급식소의 관리서버에 전송되어 이전 정보들과 결합을 통해 정보 누락없이 급식 서비스의 제공이 재개될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에 포함되는 관리서버를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구조를 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 본 발명의 관리서버를 구성하는 각 구성부들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 프로그램 형태로 구현될 수 있고, 컴퓨터에 의해 읽고 쓰기가 가능한 기록매체에 기록되어 관리서버에 탑재될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 관리서버(200)는 사용자별 잔반정보를 표시하는 디스플레이부(210), 사용자를 급식대상자로 등록하고, 등록된 사용자들의 식습관 정보 및 영양정보 중 어느 하나를 제공하는 사용자 관리부(220), 급식소를 등록하고, 등록된 급식소의 운영과 관련된 운영정보를 제공하는 급식소 관리부(230), 제1 내지 제3스캐너와 연결되어 획득된 스캐닝 데이터를 수신하는 장치 제어부(240), 장치 제어부(240)가 수신한 스캐닝 데이터에 대응하여 잔반정보 및 섭취정보를 생성하는 영상 처리부(250) 및 사용자의 개인정보 및 급식소의 운영정보를 저장하는 데이터베이스(260)를 포함할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 관리서버(200)는 도 2에 도시된 구성요소보다 상대적으로 많거나 적은 구성요소를 포함할 수도 있다.
디스플레이부(210)는 관리서버(200)에서 각 사용자 별로 생성한 섭취정보를 화면상에 표시할 수 있다. 식사를 완료한 사용자는 식판 반납 이후 급식소에서 떠나기 전, 출구에 배치된 관리서버(200)의 디스플레이부(210)에 표시된 자신에 대한 섭취정보를 확인할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(210)는 타 구성부들과는 별도의 장치로 구현될수 있고, 별도의 장소에 위치한 관리서버(200)의 본체와 네트워크를 통해 연결되어 잔반정보를 표시하는 형태로 구현될 수도 있고, 또는 관리서버(200)에서 디스플레이부(210)가 생략되며, 사용자들은 소지한 모바일 단말 또는 전자메일을 통해 전술한 잔반정보를 제공받는 형태로 구현될 수 있다.
몇몇 실시예에서 관리서버(200)에 디스플레이부(210)가 포함되지 않고, 제3스캐너(120)에 별도의 디스플레이 장치(미도시)가 포함되어 사용자가 퇴식구에서 정보를 확인할 수도 있다.
사용자 관리부(220)는 급식대상자의 개인정보를 관리하는 기능을 제공할 수 있다. 본 발명의 급식관리 시스템에 의한 서비스를 제공받고자 하는 사용자는 미리 관리서버(200)에 등록이 되어 있어야 하며, 스캐너로부터 전송되는 ID카드 또는 생체정보의 인식결과와 데이터베이스에 저장된 개인정보를 비교하여 급식대상자로서 등록여부를 판단할 수 있다. 여기서, 생체정보는 사용자의 안면에 대한 정보 또는 지문에 대한 정보를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서는 사용자로부터 입력된 개인정보와 데이터베이스에 저장된 개인정보를 비교하여 급식대상자로서 등록여부를 판단할 수도 있다.
또한, 사용자 관리부(220)는 등록된 사용자에 대하여 식습관 정보 및 영양정보를 관리 및 제공할 수 있으며, 이러한 기능을 구현하기 위한 사용자 관리부(220)의 구성에 대한 설명은 후술한다.
급식소 관리부(230)는 본 발명의 급식관리 시스템이 설치된 급식소에 대한 각종 정보를 관리하는 기능을 제공할 수 있다. 이러한 급식소 관리기능으로는 급식소의 최대배식가능 인원, 소속된 영양사와 관련된 정보와, 일, 주 및 월 단위의 식단에 대한 정보 등을 생성, 갱신, 삭제 및 확인 등을 포함할 수 있고, 이는 시스템 운영자 권한을 갖는 사용자에게 제공될 수 있다.
장치 제어부(240)는 관리서버(200)와 연결된 스캐너의 제어기능을 제공할 수 있다. 관리서버(200)는 하나 이상의 스캐너와 연결되어 그로부터 사용자 및 식판에 대한 정보를 수신할 수 있고, 장치 제어부(240)는 소정의 통신모듈 및 콘트롤러를 포함하며 네트워크를 통해 각 스캐너와 연결되어 이를 제어하여 필요한 정보를 수신할 수 있다.
몇몇 실시예에서 장치 제어부(240)는 제1 내지 제3 스캐너(100, 110, 120) 중 적어도 하나를 제어하여 디스플레이 장치(미도시), 스피커(미도시), 발광 장치(미도시) 및 진동 장치(미도시)를 출력시킬 수 있다.
영상 처리부(250)는 스캐너로부터 수신한 식사전후 식판에 대한 영상을 영상처리 기법을 통해 분석하여 사용자별 급식량 및 잔반량을 산출하고, 이에 기초하여 섭취정보를 생성할 수 있다.
데이터베이스(260)는 관리서버(200)의 각 구성부들이 제공하는 기능을 수행하기 위한 개인정보, 급식소정보 등을 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(260)에는 관리서버(200)를 구동하기 위한 각종 설정값들이 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 관리서버(200)는 사용자에 잔반정보를 제공하는 주요기능에도 수익발생을 위한 부가기능을 더 제공하는 광고 관리부 (270)를 더 포함할 수 있다.
일 예로서, 광고 관리부(270)는 데이터베이스(260)에 저장된 개인정보에 기초하여 개인의 선호를 고려한 식품, 섭취 영양 성분을 고려한 건강 보조식품, 식습관 분석을 통한 의료기기 및 개인의 선호를 반영한 식당 및 메뉴 등에 관한 광고를 디스플레이부(210)를 통해 표시하거나, 사용자의 모바일 단말기에 제공할 수 있다. 이러한 광고 관리부(270)가 제공하는 기능은 급식관리 시스템 운영 자의 수익모델이 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 파생되는 수익모델로서, 식단 관리 프로그램 및 섭취 정보, 영양 정보, 질병 확률 및 특화된 건강 상식 및 반찬에 대한 레시피 제공 등의 '프리미엄 서비스'를 도출할 수 있다.
또한, 광고 관리부(270)는 공익적 기능으로서, 사용자에게 식사전 잔반 축소에 대한 홍보 또는 경각심을 높이기 위한 메시지를 제공할 수 있다. 일예로서, 급식소에 방문한 사용자들에게 잔반량 감소시 환경보호의 효과가 있다는 메시지를 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 연결된 복수의 스캐너를 통해 사용자를 식별하고 잔반정보를 생성하여 화면을 통해 표시함으로써, 급식소 사용자들이 자신의 식습관, 일 예로서, 선호하는 식재료, 맛, 평균 식사량, 속도 등을 쉽게 확인할 수 있다.
광고 관리부(270)의 추가적인 내용에 대하여는 후술한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에 포함되는 구성부 중, 발명의 주요기능을 구현하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부와, 영상 처리부에 대한 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리 서버를 구성하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부의 구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구성부 중, 영상 처리부의 구성을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 관리서버의 사용자 관리부(220)는 하나 이상의 기능에 대응하는 모듈로 구성될 수 있고, 이러한 모듈들은 급식대상자에 한정하여 시스템내 사용자에게 기 발급된 ID카드를 이용하여 시스템 내 등록여부를 확인하거나, 등록된 사용자들의 개인정보를 관리하는 개인정보 처리모듈(221), 각종 정보를 참조하여 개인의 식습관을 판단하여 식습관 정보를 생성하는 식습관 판단모듈(222) 및, 현재 각 사용자별 영양정보를 산출하는 영양상태 추정모듈(223), 각각의 사용자가 보유한 음식에 대한 알러지 정보를 포함하여 음식에 대한 주의정보를 입력받아 저장 및 관리하며, 급식소의 식단 메뉴와 해당 급식소에 등록된 급식대상자들의 알러지 정보 등 주의정보를 매칭하여 알러지 경고정보를 생성하는 특이사항 관리 모듈(224)을 포함할 수 있다.
개인정보 처리모듈(221)은 본 발명의 급식관리 시스템에 등록된 사용자들의 개인정보를 관리하는 기능을 구현하는 것으로, 시스템 운영자는 급식대상자에 대한 이름, 연락처 및 주소 등을 입력하여 사용자 계정을 생성할 수 있고, 개인정보 처리모듈은 그 계정마다 사용자의 식습관, 선호음식, 알레르기 보유유무, 현재 영양상태 등을 입력받아 개인정보를 생성 및 저장할 수 있다.
식습관 판단모듈(222)은 사용자의 급식내역에 대응하여 각 사용자에 대한 식습관을 판단하고 그 정보를 저장할 수 있다. 사용자의 급식소 이용시, 식습관 판단모듈(222)은 매회 급식내역에 따라 각 급식시 제공된 음식의 종류, 식사시간및 잔반량에 관한 정보를 이용하여 사용자의 식습관을 판단하게 된다. 이러한 식습관 판단결과는 개인정보에 반영될 수 있다.
구체적으로, 식습관 판단모듈(222)은 잔반정보 및 섭취정보 중 적어도 하나를 이용하여 식습관 정보를 생성하고, 식습관 정보는 메뉴별 선호도, 품목별 선호도 및 편식 정도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
영양상태 추정모듈(223)은 사용자의 급식내역에 대응하여 각 사용자의 현재 영양상태를 추정하고 이를 영양정보로서 저장할 수 있다. 영양상태 추정모듈(223)은 사용자가 일정기간 내 급식소를 이용한 내역 및, 이용시 생성된 잔반정보에 따라 사용자가 섭취한 음식 및 음식량을 산출할 수 있고, 이에 기초하여 사용자의 현재 영양상태를 분석하여 영양정보를 생성할 수 있다. 이러한 영양정보는 식습관 정보와 더불어 개인정보에 반영될 수 있다.
구체적으로, 영양상태 추정모듈(223)은 잔반정보 및 섭취정보 중 적어도 하나를 이용하여 영양정보를 생성하고, 영양정보는 영양소별 섭취비율, 영양소별 섭취량, 품목별 섭취비율 및 품목별 섭취량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
특이사항 관리 모듈(224)은 급식소(1)에 등록되어 있는 사용자들 각각에 대한 음식에 대한 알러지(부작용) 정보와 알러지 반응의 등급에 대한 정보가 저장되어 있다. 이러한 알러지 정보는 사용자 단말이나 보호자 단말로부터 입력받을 수 있으며, 해당 음식에 대한 사용자의 알러지 반응 정도에 따라서 알러지 등급을 함께 입력받아 저장할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 보호자란 사용자(영유아, 학생 등)를 돌보거나 담당하는 부모, 선생님, 보호자와 같은 사람을 의미한다.
그리고, 특이사항 관리 모듈(224)은 급식소의 식단 메뉴와 해당 급식소에 등록된 급식대상자들의 알러지 정보 및 등급을 매칭하여 알러지 경고정보를 생성하되, 알러지 경고정보는 알러지 반응의 등급과 식단 메뉴에 따라서 섭취주의, 섭취불가로 분류된 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 알러지 등급이 1~5등급이 존재하고, (5가 거부 반응이 가장 강함으로 예시) 사용자가 계란에 대한 알러지가 있고, 5등급이라면, 특이사항 관리 모듈(224)는 급식의 음식 중에서 계란이 조금이라도 포함되어 있다면 사용자가 절대 섭취해서는 안된다고 판단하게 된다. (섭취불가)
따라서, 특이사항 관리 모듈(224)는 계란 후라이와 같은 음식 이외에도 계란이 조금이라도 포함되어 있는 음식이 있다면, 사용자가 해당 음식을 섭취하면 안된다는 정보를 도출하여 제공하게 된다.
만약, 사용자의 알러지 등급이 낮을 경우에는 해당 음식이 소량, 미량 포함되어 있는 음식은 섭취해도 되는 것으로 판단할 수 있다. (섭취주의)
이때, 특이사항 관리 모듈(224)이 사용자에게 알러지 반응 음식에 대한 정보를 제공하는 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 대표적으로 알러지 관리모듈은 생성된 알러지 경고정보를 해당 사용자의 단말, 보호자의 단말, 급식소의 입구 또는 배식구에 마련된 디스플레이 장치 중 적어도 하나로 제공할 수 있다.
일 예로, 특이사항 관리 모듈(224)은 사용자 단말, 보호자 단말로 급식소의 식단 정보를 제공할 때, 알러지 반응 음식에 대한 정보를 함께 제공할 수 있다.
두번째 예로, 특이사항 관리 모듈(224)은 급식소(1)의 입구에 마련되어 있는 디스플레이 장치를 통해 알러지 반응 음식에 대한 정보를 제공하거나, 해당 음식이 비치되어 장소에 알러지 반응 음식에 대한 정보가 개시되어 있을 수 있다.
세번째 예로, 급식소(1)에서 배식하는 배식자의 주변에 디스플레이 장치가 설치되어 있고, 사용자의 배식 차례가 되면 특이사항 관리 모듈(224)이 배식자 앞의 디스플레이 장치를 통해 해당 사용자의 알러지 정보를 표출하여 배식자가 사용자에 대한 배식을 조절하도록 할 수 있다.
이하, 특이사항 관리 모듈(224)을 구체적으로 설명한다.
우선, 특이사항 관리 모듈(224)은 특정 사용자의 음식에 대한 주의정보를 입력받아 저장할 수 있다. 여기서 특정 사용자의 음식에 대한 주의정보는 특정 사용자가 알러지를 가지고 있는 음식에 대한 정보를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 특정 사용자가 앓고 있는 질병(장염 등)이나 특정 사용자가 복용하고 있는 약이 있는 등 다양한 사유로 인하여 섭취를 피해야 하는 음식에 대한 정보가 음식에 대한 주의정보에 포함될 수 있다.
특이사항 관리 모듈(224)은 특정 사용자의 식사전 식판에 대한 식전영상에 주의정보에 포함되는 음식이 있는 것으로 판단되거나, 관리 서버(200)에 미리 저장되어 있는 식단정보에 주의정보에 포함되는 음식이 있는 것으로 판단되면, 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말(300) 또는 식전영상을 스캐닝하는 제2스캐너(110)에 알람을 제공할 수 있다. 여기서, 알람은 시각적, 청각적, 촉각적인 다양한 출력으로 제공될 수 있으며, 이를 통해 특정 사용자가 섭취를 피해야 하는 음식을 섭취하지 않도록 유도할 수 있다.
이 밖에, 특이사항 관리 모듈(224)은 특정 사용자의 목표 식사정보를 입력받아 저장할 수 있다. 여기서, 목표 식사정보는 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나의 목표에 대한 정보일 수 있다. 예컨대, 목표 식사정보는 잔반량이 미리 정해진 수치 이하여야 한다는 목표이거나, 미리 정해진 칼로리 이상을 섭취해야 한다는 목표이거나, 특정한 품목의 음식(예컨대, 채소류, 고기류 등)은 남기면 안된다는 목표이거나, 특정한 영양소는 정해진 양 이상 섭취해야 한다는 목표 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이 밖에, 목표 식사정보는 일정량 이상 또는 이하 배식이 되어야 하거나 특정한 품목의 음식(예컨대, 채소류, 고기류 등)이 배식이 되어야 하는 등의 목표를 포함할 수도 있다. 즉, 편식이나 과식 등을 방지하기 위해 특정 사용자의 목표 식사정보가 미리 입력되어 특이사항 관리 모듈(224)에 저장될 수 있다.
특이사항 관리 모듈(224)은 특정 사용자의 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나에 기초하여, 목표 식사정보를 달성하지 못한 것으로 판단하는 경우, 사용자의 식사전 식판에 대한 식전영상을 스캐닝하는 제2스캐너(110), 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 스캐닝하는 제3스캐너(120) 및 미리 정해진 단말(300) 중 적어도 하나에 알림을 제공할 수 있다.
또한, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 관리서버의 급식소 관리부(230)는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있고, 본 발명의 시스템에 설치되는 장소인 급식소와 관련된 정보를 관리하는 급식소 관리모듈(231)과, 그 급식소에 납품되는 식재료에 대한 검수와 관련된 절차를 진행하는 식재료 검수모듈(232)과, 매주 단위의 식단 스켸줄 정보를 생성 및 제공하는 식단 생성모듈(233)과, 사용자 각각의 신체정보, 성장정보를 사용자의 축적된 섭취정보, 식습관 정보와 비교하여 영양정보를 도출, 관리해주는 영양정보 관리모듈(225)을 포함할 수 있다.
급식소 관리모듈(231)은 본 발명의 급식관리 시스템이 설치된 급식소에 대한 정보 관리기능을 제공하는 것으로, 급식소의 최대배식가능 인원 및 소속된 영양사와 관련된 정보를 생성, 갱신 및 삭제할 수 있다.
식재료 검수모듈(232)은 급식소에 납품되는 식재료에 대한 검수 절차기능을 제공할 수 있다. 급식소에는 일 단위로 조리를 위한 식재료들이 납품될 수 있고, 급식소에 소속된 영양사들은 식재료 수령, 검수 및 창고적재의 절차진행에 따른 과정을 관리서버에 입력 및 추후 확인할 수 있다. 이에 따라, 식재료 검수모듈(232)이 제공하는 기능은 영양사 권한을 가진 계정에만 제한적으로 제공될 수 있다.
식단 생성모듈(233)은 시스템에 등록된 영양사들이 급식소에서 배급하는 음식에 대한 식단표를 생성할 수 있도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 영양사들은 매월초 일주일 단위로 급식자들의 영양상태를 고려하여 식단을 만들고 식단 생성모듈(233)이 제공하는 UI를 통해 식단을 입력하여 식단정보를 생성할 수 있고, 이러한 식단정보는 일주일 단위로 관리서버(200) 및 이와 연결된 웹 사이트 등에 게시되게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식소에 설치되는 하나 이상의 스캐너를 통해 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 급식대상자임을 식별할 뿐만 아니라, 식사 전후 식판을 스캐닝하여 급식량 및 잔반량을 획득하고 이에 기초하여 잔반정보를 생성할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 스캐너를 통해 획득한 이미지에 대하여 영상 처리 기법을 적용하여 보다 정확한 섭취정보를 제공할 수 있으며, 관리서버는 상기의 영상 처리 기법을 적용하기 위한 영상 처리부를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 관리서버에 포함되는 영상 처리부(250)는 식사후 식판을 촬영한 식후영상을 전처리하는 전처리모듈(251), 저장된 영상저장소(253)로부터 상기 식전영상을 제공받아 상기 식후영상과 비교하는 비교모듈(252), 비교모듈(252)에 의한 비교결과에 따라 잔반정보를 생성하는 잔반 추정모듈(254) 및 상기 잔반정보에 대응하여 수치, 텍스트 또는 그래프의 형태의 섭취정보를 생성 및 출력하는 섭취정보 생성모듈(255)을 포함할 수 있다.
전처리모듈(251)은 스캐너로부터 식사전후 식판을 촬영한 영상을 비교를 위해 일정 크기로 변환 및 노이즈를 제거하여 영상에 대한 전처리를 수행할 수 있다.
식전영상은 영상 저장소에 식별된 식판별로 저장될 수 있고, 이후 식후영상이 입력되면 전처리후 비교모듈(252)에 제공하게 된다.
비교모듈(252)은 전처리된 식전영상과 식후영상을 수치화하여 비교할 수 있다. 영상을 계조값을 갖는 복수의 화소로 구성되어 있으며, 비교모듈(252)은 각 화소의 계조값의 차를 계산하여 비교를 수행할 수 있다.
영상 저장소(253)는 전처리된 식전영상을 식판별로 저장할 수 있고, 비교모듈(252)의 요청에 따라 식후영상에 대응하는 식전영상을 제공할 수 있다.
영상 저장소(253)에 저장된 영상들은 비교절차가 수행되거나, 일정시간이 지나면 자동으로 삭제될 수 있다.
잔반 추정모듈(254)은 식전영상과 식후영상에 대응하여 급식량 및 잔반량을 판단하고, 이의 차 연산을 통해 잔반정보를 산출할 수 있다. 스캐너로부터 입력되는 영상에서 회색 또는 백색에 대응하며 영상의 각 측단과 연결되는 부분을 식판에 대응하는 부분으로 판단될 수 있고, 비교모듈은 식전영상 대비 식후영상에서 회색 또는 백색영역의 증가면적에 따라 잔반정보를 산출할 수 있다.
또한, 잔반 추정모듈(254)은 영상에 기초하여 밥의 부피, 국의 높이, 반찬의 부피의 감소량을 추정하거나, 영상 전체의 밝기분포를 히스토그램화하고, 두 히스토그램의 차에 따라 음식물의 변동정도를 산출할 수 있다.
특히, 잔반 추정모듈(254)은 영상 분석 기법으로서, 영상 내 포함되는 색상값의 평균 산출기법이 적용될 수 있다.
상세하게는, 영상 전체에 있어서 식판 부분을 제외한 음식 부분에 대하여 하나 이상의 관심영역을 설정하고, 관심영역을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역 내 위치한 픽셀들의 색상값에 대한 평균을 산출하고, 이에 기초하여 영상을 식별하게 된다.
일반적으로, 음식에 관한 영상에서 밥은 흰색이 우세하며, 반찬은 삼원색이 조합된 다양한 색상을 가질 수 있다. 이에, 본 발명의 잔반 추정모듈(254)은 식사 전 영상에서 각 관심영역간 색상 평균값을 비교하여 우세한 색상의 비율에 따라 잔반량을 판별할 수 있다. 여기서 우세 색상은 영상 전체에서 지배적인 색상을 가리키는 것으로 블록간 비교를 통해 원 영상을 대표하는 도미넌트 색상을 판별하게 된다.
섭취정보 생성모듈(255)은 잔반 추정모듈(254)에 의해 산출된 잔반정보에 따라, 수치, 텍스트 및 그래프 형태의 자료인 섭취정보를 생성할 수 있다.
이러한 섭취정보는 개인정보에 누적 기록될 수 있고, 관리서버의 디스플레이부를 통해 화면에 표시되거나, 네트워크를 통해 사용자의 단말기에 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리부(250)는 변동정도 추정 시 그 정확도를 높이기 위한 보정수단을 더 포함할 수 있다.
보정모듈(256)은 각 스캐너에 설치되는 하나 이상의 센서로부터 센싱값을 입력받고, 잔반 추정모듈(254)에 변동정도에 센싱값을 일정비율로 반영하여 잔반정보를 보정할 수 있다.
즉, 보정모듈(256)은 스캐너에는 온도센서 및 로드셀과 같은 무게감
지센서가 탑재될 수 있고, 감지된 식판의 온도 및 무게를 활용하여 보정값을 생성 함으로써 잔반정보를 보정하게 된다.
일 예로서, 식사전후 식판의 온도차이가 크지 않은 경우, 특히 국 같은 음식의 섭취가 거의 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 또한 식사전후 식판의 무게차이가 크지 않는 경우, 식사량이 매우 적은 것으로 판단할 수 있다.
식사에 포함된 국, 밥, 반찬의 종류를 인식하는 데 있어서, 김치의 경우 30°이상을 넘지 않는 것이 일반적이므로, 판단 기준에서 제외하거나, 국의 경우 40°이하의 경우를 제외하는 것과 같이 판단에 대한 보정을 수행할 수 있다.
보정모듈(256)은 센서들로부터 제공되는 센서값에 대하여 다양한 경우의 수가 설정됨에 따라 보정값을 생성할 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 관리서버는 급식대상자 및 급식소에 대한 관리기능을 제공함과 동시에, 급식대상자들에게 잔반량 및 음 식 섭취량에 따른 섭취정보, 그리고, 이에 따른 섭취 영양성분 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 각 단계별 주체는, 별도의 기재가 없더라도 전술한 본 발명의 급식관리 시스템을 이루는 복수의 스캐너 및 관리서버와, 이들을 구성하는 구성부가 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영 방법은 제1내지 제3스캐너 및 관리서버를 포함하는 급식관리 시스템의 운영방법으로서, 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계(S100), 식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계(S110), 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계(S120) 및, 획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 전반정보를 산출하고, 잔반정보에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계(S100)는 급식소에 설치된 제1스캐너가 사용자가 제시한 ID카드를 스캐닝 또는 무선통신을 통해 그 정보를 관리서버에 전송하고, 관리서버가 해당 ID카드의 사용자가 급식대상자임을 식별하는 단계이다.
S100단계 다음으로, 특이사항 관리 모듈(224)이 사용자의 알러지 정보를 급식 메뉴와 매칭하여 알러지 음식 포함 여부를 판단하는 단계가 더 포함될 수 있다.
그리고, 특이사항 관리 모듈(224)은 급식 메뉴에 사용자의 알러지 정보에 해당하는 음식 메뉴가 포함되어 있다면, 사용자 또는 배식자에게 이러한 정보를 제공하여 급식, 배식에 유의하게 한다.
다음으로, 식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계(S110)는 정상 사용자 즉, 급식대상자로 식별된 사용자가 식판을 골라 배식을 받으면, 제2스캐너가 그 식판에 구비된 인식코드를 스캐닝하는 단계와, 그 동시에 식판에 담긴 음식을 스캐닝 하여 식사전 식판 영상을 생성하고 그 정보를 관리서버에 전송하는 단계와, 관리서버가 인식코드 스캐닝 결과에 따라 해당 식판을 식별하고, 식전영상을 획득하는 단계로 이루어질 수 있다. 여기서, 식전영상은 관리서버의 영상 처리부에 의해 영상 처리되어 급식량을 산출하는 데 이용될 수 있다.
식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계(S120)는 식판별로 관리서버의 영상 처리부가 식사후 식판에 대한 영상인 식후영상을 획득하는 단계이다. 이러한 식후영상은 잔반량을 산출하는 데 이용될 수 있다.
이후, 획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 잔반정보를 산출하고, 잔반정보에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계(S130)는 상기 S110 단계 및 S120 단계에서 산출한 급식량 및 잔반량의 차를 통해 실제 식사량에 대응하는 잔반정보 및 섭취정보를 생성하는 단계이다.
특히, S130 단계에서는 영상 처리부가 급식량과 잔반량의 차에 따라 잔반정보를 산출함에 따라, 이러한 잔반정보는 해당 사용자의 실제 식사량을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 또한, 본 발명에서는 이러한 잔반정보에 기초하여 사용자의 음식물 섭취량에 대한 섭취정보를 생성하고, 이를 수치, 텍스트 및 그래프 등의 형태로 출력함으로써 사용자에게 유용한 섭취정보를 제공하게 된다.
또한, 도시되어 있지는 않지만, S130 단계 이후, 식사에 따른 섭취정보를 표시하는 단계 및 상기 섭취정보에 대응하여 쿠폰을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이러한 단계에 따라, 섭취정보를 통해 이용자의 정확한 섭취량을 판단할 수 있으며, 그 섭취량에 대한 섭취정보를 이용자에게 공급하여 칼로리 및 영양정보를 제공하고 잔반을 줄이기 위한 다양한 혜택으로서 커피 쿠폰 보상 등을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 급식 공급자에게는 이용자들의 정 확하고 구체적인 선호 음식 및 음식별 섭취량을 알려 급식의 질을 개선하고 잔반을 줄이기 위한 개선에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있다.
전술한 단계에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법은 식판의 영상을 취득하는 단계에 따라 각 급식대상자들이 실제 식사량에 따른 섭취정보를 제공할 수 있고, 사용자는 이러한 섭취정보를 직접 확인하여 자신의 식습관을 확인 및 관리할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 급식제공 전후 잔반정보를 생성하는 방법을 상세히 설명한다. 이하의 단계에서 실행주체는 별도의 기재가 없더라도, 영상 처리부 및 그의 비교모듈이 된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 잔반정보 생성을 위한 영상 분석방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 식판을 인식하는 단계(S200)로서, 영상 처리부의 비교모듈이 스캐너가 촬영한 배식이 완료된 식판을 인식하는 단계이다. 상세하게는, 식판내 밥, 국, 반찬 및 그릇이 각각 담기는 구역들을 식판에 형성된 경계면을 통해 구획하고, 식판의 방향을 인식하여 음식물이 담기는 구역을 확정하게 된다.
다음으로, 식판상의 음식물을 분류하는 단계(S210)는 비교모듈이 식판내 구획된 구역별로 음식물의 종류를 인식하는 단계로서, 이미지 센서 즉 스캐너에 의해 획득된 영상을 기계학습을 위한 복수의 음식물 관련 학습영상에 대한 지식
데이터베이스에 축적된 학습영상과 비교함으로써 각 구역별 영상 인식결과와 해당일의 메뉴를 매칭시켜 음식물을 판단하게 된다.
이때, 매칭 성공률이 80 % 초과인 경우 즉시 결과를 영상 저장소에 저장하고, 80 % 이하인 경우 정의되지 않는 음식으로 분류하여 영상 저장소에 저장하게 된다.
음식물의 경계면을 따라 영역을 설정하는 단계(S220)는 구역별로 음식물의 경계면을 정확하게 설정해 주는 단계이다. 이때, 온도, 색상 및 형태 등이 고려될 수 있다. 일 예로서, 식판 내 음식물 중, 샐러드와 김치 사이를 정확하게 나누는 음식물 경계면을 설정하게 된다.
다음으로, 영역별로 메뉴에 따라 재료를 인식하는 단계(S230)는 구역별 메뉴가 인식된 상태에서 음식물 경계면이 설정됨에 따라, 음식물 경계면이 이루는 영역 내 음식물을 이루는 재료를 식별하는 단계이다.
일 예로서, 제1구역부터 제5 구역까지 구획된 식판에 대하여, 제1구역에 샐러드가 담긴다고 가정하면, 제1구역의 샐러드를 이루는 재료인 양배추, 브로콜리, 오이 및 당근 등을 각각 식별한다. 이러한 S230 단계에서도 기계 학습 및 영상 비교 절차가 수행될 수 있다. 이때, 제1구역에 동일한 양의 샐러드가 담긴다고 가정한다 하더라도 식판별로 인식되는 재료의 양을 다를 수 있다.
이어서, 음식물의 부피를 계산하는 단계(S240)는 스캐너에 포함된 3D 센서를 통해 획득된 정보를 이용하여 음식별 경계면을 기준으로 각 음식별 부피를 인식하는 단계이다. 전술한 3D 센서는 피사체에 대한 깊이값(depth)를 측정할 수 있으며, 이를 통해 음식물 경계면 내에 높이를 추출하고, 경계면과 높이를 이용하여 부피를 산출함으로써 음식물의 양을 계산하게 된다.
또한, 음식물이 갖는 색상의 평균값의 비교를 통해 식전, 식후 영상에서 식사량을 추정할 수 있다.
전술한 단계들에 따라, 영상 처리부는 획득한 식전영상을 저장하고, 이후 식사가 완료된 식판을 재 촬영한 식후영상을 이용하여 잔반정보를 생성할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 식판을 인식하는 단계(S300)로서, 영상 처리부의 비교모듈이 스캐너가 촬영한 배식이 완료된 식판을 인식하고, 식판 경계면을 따라 구역을 확정하는 단계이다.
식판상의 음식물의 경계면을 따라 영역을 설정하는 단계(S310)는 구역별로 음식물의 경계면을 정확하게 설정해 주는 단계이다.
이어서, 영역별 음식물의 부피를 계산하는 단계(S320)는 음식별 경계면을 기준으로 스캐너에 포함된 3D 센서를 이용하여 획득된 정보에 따라 각 음식별 부피를 인식하는 단계이다. 이러한 S320 단계에서, 비교 모듈은 부피가 식전영상과 대비하여 음식물의 양이 5 % 이하로 판단되면 해당 구역의 메뉴 잔반량을 0 %로 간주하여 타 구역에 대한 음식물의 부피량을 산출하고, 음식물의 양이 5 % 를 초과하는 것으로 판단되면 이하의 S330 단계를 수행하게 된다.
음식물을 분류하고 식전 음식물과 매칭하는 단계(S330)는 기계 학습을 위한 지식 데이터베이스의 학습영상을 이용하여 메뉴내 재료를 인식하고, 상기 S310 단계 및 S320 단계에서 산출된 부피량에 기초하여 메뉴별 및 재료별 잔반량을 계산함으로써 잔반정보를 생성하는 단계이다.
한편, 전술한 급식 시스템 운영방법에서 섭취정보를 생성하기 위해서는 식사전후 식판을 스캐닝하여 음식의 양을 파악함으로써 급식량, 잔반량 등을 획득하게 되며, 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스캐너(120)는 몸체(121), 몸체(121)의 일측에 수직하게 연결되는 지지부(122), 지지부(122)의 상부로 결합되며 상기 식판이 안착되는 거치대(123), 몸체(121)의 일측으로 거치대(123)의 상부를 향하도록 설치되고, 식판(7)상의 음식을 촬영하는 카메라(124)를 포함할 수 있다.
몸체(121)는 스캐너(120)의 외관을 이루며, 급식소의 배식구 근처에 고정되는 형태로 설치될 수 있다. 몸체(121)의 일측으로 소정높이로는 지지부(122)가 연결될 수 있다.
지지부(122)는 측방 일정길이로 돌출되고, 위에서 보았을 때 직사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 지지부(122)는 상부로 배치되는 거치대(123)를 하부에서 지지하게 된다.
거치대(123)는 식사 전후 식판이 안착될 수 있다. 이러한 거치대(123)는 식판이 후술하는 카메라(124)의 렌즈와 대향되도록 지지부(122)의 상에 고정되도록 결합될 수 있다.
특히, 거치대(123)의 하부는, 지지부(122)상에 설치되는 하나 이상의 로드셀(125)에 의해 지지 및 결합될 수 있고, 이러한 로드셀(125)은 거치대(123) 및 그 상부로 안착되는 식판(7)의 무게를 감지하고 이를 관리서버에 전송할 수 있다.
또한, 거치대(123)의 일측에는 상부에 안착된 식판의 온도를 감지하는 하나 이상의 온도센서(미도시)가 실장될 수 있고, 이러한 온도센서에 의해 감지된 온도는 관리서버에 전송되어 전술한 무게와 더불어 현재 식판에 담긴 음식의 무게및 온도를 측정하여 관리 서버에 의해 급식량, 잔반량 또는 변동정도를 산출하는 데 보정값으로 이용될 수 있다.
카메라(124)는 몸체(121)상에 설치되되, 지지부(122)와 소정거리 이격되는 위치에 배치됨에 따라, 거치대(123)상의 식판(7)의 전 영역이 스캐닝 할 수 있는 위치에 설치될 수 있다. 카메라(124)를 통해 이미지 정보와 깊이 정보를 획득할 수 있으며, 카메라(124)는 음식의 종류를 파악하기 위한 이미지 정보를 획득하는 구성과 음식의 부피를 파악하기 위한 깊이 정보를 획득하는 구성을 포함할 수 있다. 이미지 정보를 획득하는 카메라(124)의 구성은 예컨대 RGB 카메라일 수 있지만 이에 제한되지 않고, 깊이 정보를 획득하는 카메라(124)의 구성은 스테레오 카메라, ToF(Time of Flight) 카메라, 3D 카메라일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
이러한 카메라(124)는 렌즈가 거치대(123)를 대향 하도록 설치되며, 식사 전후의 식판을 각각 촬영하여 식전식판 영상 및 식후식판영상을 관리서버에 전송하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 음식메뉴를 아바타에게 가상 시뮬레이션하는 것을 예시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버(200)는 시뮬레이션부(280)을 더 포함할 수 있다.
시뮬레이션부(280)은 급식소 내 사용자들의 섭취정보를 이용하여 구축된 식습관 정보 및 영양정보에 대한 빅데이터로 사용자 각각에 대한 가상 아바타를 생성하고, 가상 아바타를 이용하여 관리자로부터 입력된 음식메뉴에 대한 시뮬레이션을 진행하여 급식소 내 사용자들의 음식메뉴에 대한 선호도와 영양상태 변화를 획득할 수 있다.
도 8의 흐름도를 참조하면, 시뮬레이션부(280)은 급식소(1) 내 사용자 각각의 섭취정보를 누적하여 식습관 정보, 영양 정보의 빅데이터를 구축한다. (S400단계)
그리고, 시뮬레이션부(280)은 구축된 빅데이터를 이용하여 사용자 각각의 가상 아바타를 생성한다. (S410단계)
사용자 각각의 아바타는 사용자 식판의 식전영상과 식후영상을 이용하여 생성된 섭취정보를 기반으로 생성되기 때문에, 사용자의 식습관 정보와 영양 정보를 기반으로 생성된다.
따라서, 시뮬레이션부(280)을 통해 생성된 사용자의 아바타는 사용자와 유사하게 가상의 식사를 할 수 있게 된다.
S410단계 다음으로, 시뮬레이션부(280)이 음식 메뉴를 아바타에게 시뮬레이션 한다. (S430단계)
이때, 시뮬레이션부(280)에 입력하여 시뮬레이션을 진행하는 음식 메뉴란, 급식소(1)에서 계획하고 있는 식단 메뉴를 의미할 수 있다.
따라서, 급식소(1)의 영양사, 관리자들은 향후에 급식소(1)에서 메뉴를 정하는 과정에서 다양한 종류의 음식 메뉴를 시뮬레이션부(280)에 입력하여 가상의 아바타에게 섭취하도록 하고, 음식 메뉴에 대한 아바타들의 선호도(호응도), 영양상태 변화 등의 결과 정보를 이용하여 음식 메뉴를 선택할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서 관리서버(200)는 사용자 단말 또는 보호자 단말로부터 입력받은 공유대상에게 일정 주기마다 해당 사용자의 식습관 정보와 영양 상태정보를 제공할 수 있다.
이때, 공유대상은 학교, 학원, 어린이집, 가정 등이 적용될 수 있으며 사용자의 식습관 정보와 영양 상태정보를 제공하여 정보를 공유함으로써 사용자의 영양상태를 파악하고 식습관에 대한 교육을 함께 진행할 수 있도록 하는 것을 의미한다.
구체적으로, 서비스 제공부(290)는 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나에 대하여 특정 사용자와 사용자 집단을 비교하는 정보를 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말(300)로 전송할 수 있으며, 더욱이 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말(300)로, 특정 사용자의 식사전 식판에 대한 식전영상 및 특정 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 더 전송함으로써 보호자가 직접적으로 확인할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
개인정보 처리 모듈(221)은 특정 사용자에 대한 비교 사용자를 입력받고 저장할 수 있다. 비교 사용자는 특정 사용자와의 객관적 비교를 위한 대상일 수 있다. 여기서, 비교분석 모듈(226)은 특정 사용자의 신체정보를 고려하여 사용자 집단 중 적어도 하나의 비교 사용자를 추천할 수 있다. 예컨대, 사용자 집단에서 특정 사용자보다 키가 크거나 발육이 좋은 사용자가 비교분석 모듈(226)에 의해 비교 사용자로 추천이 될 수 있으며, 개인정보 처리 모듈(221)에 저장된 비교 사용자는 비교분석 모듈(226)에 의해 추천된 적어도 하나의 비교 사용자로부터 선택된 것일 수 있다.
서비스 제공부(290)는 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말(300)로, 비교 사용자에 대한 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나를 더 전송하고, 필요에 따라 특정 사용자와 비교 사용자에 대한 정보를 제공함으로써 보호자에게 더욱 구체적이고 객관적으로 비교 가능한 정보를 제공할 수 있다.
한편, 사용자 관리부(220)에서 비교분석 모듈(226)은 서로 다른 사용자 간의 신체정보, 영양정보 및 섭취정보를 비교하여 분석할 수 있다.
비교분석 모듈(226)는 사용자 또는 보호자로부터 선택받은 비교군과 사용자 간의 영양정보, 섭취정보 및 식습관 정보 중 적어도 하나를 비교하여, 사용자가 개선해야 되는 식습관, 섭취해야 하는 영양소 등의 정보를 도출하여, 사용자 단말 또는 보호자 단말 중 적어도 하나로 제공하게 된다.
이때, 비교군은 사용자와의 비교를 위해 특정 신장, 체중, 체형, 성장속도 중 적어도 하나를 선택받는 것을 의미하며, 이외에도 다른 사용자를 직접 지칭하여 선택될 수도 있다.
예를 들어, 사용자의 신장이 168cm이고, 사용자/보호자로부터 비교군으로 180cm를 선택받게 되면, 180cm에 근접하는 다른 사용자들의 정보를 추출하여 영양정보, 섭취정보, 식습관 정보 등에 대한 통계 자료를 생성하고 사용자와 비교, 분석하게 된다.
그리고, 사용자 관리부(220)는 비교분석 모듈(226)를 통해 도출된 사용자가 개선해야 되는 식습관, 섭취해야 하는 영양소의 정보를 분석하여, 사용자에게 필요한 음식, 영양제, 식습관 등의 정보를 도출하여 사용자 단말 또는 보호자 단말로 제공할 수 있다.
또한, 사용자 관리부는 비교분석 모듈(226)의 구성을 통해 위와 같은 정보를 제공하는 것 이외에도, 사용자에게 필요한 음식, 식사 메뉴를 도출해주고, 해당 음식, 식사 메뉴를 판매하는 식당, 배달하는 업체를 추천해주는 기능을 제공할 수 있다.
그리고, 사용자 관리부는 사용자의 영양정보, 식습관 정보와 비교분석 모듈(226)를 통해 도출된 정보 등을 이용하여 사용자에게 필요한 영양제를 추천해줄 수 있다. 이경우에도 사용자 관리부는 영양제를 직접 구매할 수 있는 판매점(온라인, 오프라인)을 추천해줄 수 있다.
구체적으로, 광고 관리부(270)는 특정 사용자의 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나를 사용자 집단 또는 표준 집단과 비교하여 특정 사용자에게 상대적으로 부족한 사항을 파악하고, 부족한 사항을 보완할 수 있는 상품 또는 제품을 검색하거나 구성할 수 있다. 즉, 특정 사용자에게 부족한 영양소 등을 도출하고 이를 보완할 수 있는 상품을 검색하거나 새로운 상품으로 구성 또는 기획할 수 있다.
서비스 제공부(290)는 특정 사용자에 대하여 미리 정해진 단말(300)로, 검색된 상품을 구입할 수 있도록 정보를 제공함으로써 보호자가 해당 상품을 구매할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 광고 관리부(270)는 특정 사용자의 잔반정보, 섭취정보, 식습관 정보 및 영양정보 중 적어도 하나를 사용자 집단 또는 표준 집단과 비교하여 특정 사용자에게 상대적으로 부족한 사항을 파악하고, 부족한 사항을 보완할 수 있는 식품을 검색할 수 있으며, 서비스 제공부(290)는 특정 사용자(300)에 대하여 상기 미리 정해진 단말(300)로, 검색된 식품에 대한 식전영상의 입력을 요청할 수 있다. 즉, 단순히 정보를 제공하는 것 뿐 아니라 해당 식품을 먹을 수 있도록 강제할 수 있다.
이 밖에, 광고 관리부(270)는 상기 특정 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상이 입력되면, 상기 특정 사용자의 잔반정보를 이용하여 상기 특정 사용자가 속하는 사용자 집단의 누적 잔반정보를 도출하고 상기 사용자 집단 이외의 다른 사용자 집단의 누적 잔반정보와 비교하는 정보를 디스플레이에 표시함으로써 사용자 집단 간에 경쟁을 유발하여 잔반을 줄이도록 유도할 수도 있다.
일 실시예로, 사용자 관리부는 사용자의 신체정보, 섭취정보 및 식습관 정보를 이용하여 사용자의 영양상태와 건강상태 지수를 산출하고, 이를 사용자 또는 보호자 단말로부터 선택된 보험회사 또는 의료기관으로 제공할 수 있다.
이는, 사용자 관리부가 사용자의 영양상태, 신체정보, 식습관 정보 등을 보험과 관련된 외부업체에 제공하여 보험료를 할인받는 기능을 제공할 수도 있다.
예컨대, 사용자가 건장한 신체조건을 갖추고 있고, 영양상태 또한 준수하며 올바른 식습관을 유지하고 있다면, 그렇지 않은 사람들이 비해서 건강상의 문제가 발생할 확률이 현저하게 낮으므로, 이를 이용하여 보험사로부터 보험료를 할인받을 수 있는 것을 의미한다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.
따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
240: 장치 관리부
250: 영상 처리부
260: 데이터베이스
270: 광고 관리부
280: 시뮬레이션 모듈
250: 영상 처리부
260: 데이터베이스
270: 광고 관리부
280: 시뮬레이션 모듈
Claims (10)
- 급식소의 급식 관리 장치에 관한 것으로,
스캐너;
상기 스캐너를 제어하여 식판에 대한 식판 영상을 획득하며, 상기 획득한 식판 영상을 기반으로 피사체에 대한 깊이값을 획득하는 제어부;
상기 식판 영상을 기반으로 색상 및 형태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 식판 내 음식물의 경계면을 설정하고, 상기 설정된 음식물의 경계면과 높이를 이용하여 산출된 부피를 기반으로 산출된 잔반량을 포함하는 잔반 정보를 생성하는 영상 처리부; 및
상기 잔반 정보를 기반으로 메뉴별 선호도를 도출하는 판단 모듈을 포함하고,
상기 영상 처리부는,
데이터베이스에 축적된 학습영상과 비교하여 도출된 영상 인식결과와 해당일의 식단 메뉴를 매칭시켜 음식물의 종류를 판단하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식 관리 장치는,
상기 급식소의 식단에 대한 정보를 생성하는 급식소 관리부; 및
급식소의 운영과 관련된 운영정보가 저장되는 데이터베이스를 더 포함하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식소 사용자에 대한 상기 잔반 정보를 누적하여 상기 급식소 사용자 각각에 대한 식습관 정보 및 영양정보에 대한 빅데이터를 구축하고,
상기 구축된 빅데이터를 기반으로 상기 급식소 사용자가 특정 음식 메뉴에 대한 가상의 식사를 진행하는 시뮬레이션을 진행하고, 상기 시뮬레이션 결과를 기반으로 상기 급식소 사용자의 상기 특정 음식 메뉴에 대한 선호도를 획득하는 시뮬레이션부를 더 포함하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 시뮬레이션부는,
상기 시뮬레이션 결과를 기반으로 상기 상기 급식소 사용자의 상기 특정 음식 메뉴 섭취에 따른 영양상태 변화를 더 획득하는 것을 특징으로 하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식 관리 장치는,
상기 잔반 정보에 기초하여 상기 급식소 내 사용자들의 영양소별 섭취량 정보를 생성하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식 관리 장치는,
상기 식판 영상을 일정 크기로 변환하고 노이즈를 제거하는 전처리 모듈을 더 포함하고,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식 관리 장치는,
상기 잔반 정보를 기반으로 상기 급식소 사용자들의 선호 음식 및 음식별 섭취량에 대한 정보를 생성하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 급식 관리 장치는,
상기 메뉴별 식재료를 인식하고, 상기 산출된 부피량에 기초하여 상기 인식된 식재료별 잔반량을 계산하고, 상기 계산된 잔반량을 기반으로 상기 급식소 사용자들이 선호하는 식재료를 도출하는 것을 특징으로 하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 장치.
- 급식소 관리 장치에 의해 수행되는 방법으로,
스캐너를 제어하여 식판에 대한 식판 영상을 획득하는 단계;
상기 획득된 식판 영상을 기반으로 피사체에 대한 깊이값을 획득하는 단계;
상기 식판 영상을 기반으로 색상 및 형태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 식판 내 음식물의 경계면을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 음식물의 경계면과 높이를 이용하여 산출된 부피를 기반으로 산출된 잔반량을 포함하는 잔반 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 급식소 관리 장치는,
상기 잔반 정보를 기반으로 메뉴별 선호도를 도출하고,
데이터베이스에 축적된 학습영상과 비교하여 도출된 영상 인식결과와 해당일의 식단 메뉴를 매칭시켜 음식물의 종류를 판단하는,
잔반 정보 기반의 급식소 관리 방법. - 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제9항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 프로그램.
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