KR20070071733A - A quality monitoring system of butchered chicken line and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 도계 공정에서 품질 검사 시스템에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a quality inspection system in a yard process according to the present invention.
도 2는 도 1에서 검사장치에 대한 세부 구성도이다.2 is a detailed configuration diagram of the inspection apparatus in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 도계 공정에서 품질 검사를 수행하는 일 실시예의 흐름도이다.3 is a flowchart of an embodiment of performing a quality inspection in a metric process according to the present invention.
도 4는 도 3에서 이미지 획득에 대한 흐름도.4 is a flow chart for image acquisition in FIG.
도 5는 본 발명에 따른 도계 공정에서 품질 검사를 위한 중량 학습 테이블 생성에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the generation of a weight learning table for quality inspection in a metric process according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 도계 공정에서 품질 검사를 위한 기준 학습 테이블 생성에 대한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating the creation of a reference learning table for quality inspection in a metric process according to the present invention.
도 7은 일반적인 도계 생산 공정에 대한 흐름도이다.7 is a flow chart for a typical pottery production process.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 도계 101 : 행거100: total 101: hanger
201 : 센서 203 : 카메라201: sensor 203: camera
301 : 고주파 안정기 303 : 제1광원 301: high frequency ballast 303: first light source
305 : 제2광원 400 : 검사장치305: second light source 400: inspection device
500 : 데이터 저장 서버 600 : 이미지 저장 서버500: data storage server 600: image storage server
700A-700N : 클라이언트 장치700A-700N: Client Device
본 발명은 도계공정(屠鷄工程)에 관한 것으로, 더 상세하게는 도계 공정에서 이미지 인식(Image Recognition)을 통해 생계(生鷄)의 품질(品質)을 자동으로 검사하여 제품에 대한 객관적이고 획일적인 평가를 얻을 수 있도록 하는 도계 품질 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pottery process, and more particularly, to objectively and uniformly inspect a product by automatically checking the quality of livelihood through image recognition in the pottery process. It relates to a metrology quality inspection system and method for obtaining a phosphorus evaluation.
일반적으로 도계를 생산하는 공정에 대하여 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In general, a process for producing a pottery system will be described with reference to FIG. 7.
도계를 생산하는 업체에서 직영으로 운영하거나 도계 생산 업체와 전략적으로 계약된 양계 농장(B)에서는 사육(飼育)된 생계(生鷄)의 출하(出荷) 계획에 따라 배차된 차량(A)에 상차(上車)하여 도계 생산업체로 운송(運送) 납품한다(C).A poultry farm (B) operated directly by the company producing the poultry or strategically contracted with the poultry producer is loaded onto a vehicle (A) dispatched according to the release plan of livestock raised. And (c) deliver it to the poultry producer (C).
도계 생산업체는 납품받은 생계에 대한 사육 비용을 양계 농장(B)에 지불하기 위하여 계근(計斤)한 다음(D) 도계 공정에 투입한다(E).The poultry producers are weighed in order to pay the poultry farms (B) for the livelihood received (D) and then enter the poultry process (E).
도계 공정에서는 투입인 생계를 소정의 방법으로 기절시킨 다음 생계의 체내에 있는 피를 배출시키는 방혈(放血)공정을 수행한다(F).In the flotation process, the livelihood of the input is stunned by a predetermined method, and then a blood bleeding process is performed in which blood in the livelihood is discharged (F).
이후, 방혈된 생계의 털을 뽑아내기 위하여 탕지(湯漬)한 다음 원심 분리기의 원리를 이용한 소정의 장치로 털을 분리하는 공정을 수행한다(G).Subsequently, in order to extract the hair of the bleeding livelihood, the process of separating the hair with a predetermined device using the principle of centrifugal separation and then (G).
상기와 같이 방혈과 털이 분리된 도계는 이송 레일을 통해 다음 공정으로 이송되어(H) 절족(絶足)공정이 수행되고(I) 내장(內臟) 등의 부산물을 분리하는 적출(摘出)공정이 수행된다(J).As described above, the bleeding and the hair-separated sludge are transferred to the next process through the transfer rail (H) and the declining process is performed (I) The extraction process of separating by-products such as internal organs is performed. (J).
이와 같이 적출공정이 완료되면 세척(洗滌)공정을 통해 도계에 묻어 있는 이물질을 완전하게 제거한 다음 신선도 유지를 위한 냉각(冷却)공정을 거처(L), 포장 공정으로 이송되어 낱개로의 선별 포장이 이루어져 소비자에게 공급하여 준다(M).When the extraction process is completed, the foreign matters on the shedding system are completely removed through the washing process, and then the cooling process is carried out to maintain the freshness (L) and transferred to the packaging process. It is supplied to the consumer (M).
상기한 공정을 통해 도계를 생산함에 있어 품질의 균일성을 위한 검사를 수행하고 있는데, 이 검사의 경우 숙련된 작업자의 육안에 의존하고 있다.In producing the yardmeter through the above process, the inspection for the uniformity of quality is carried out, in the case of the inspection is dependent on the eyes of skilled workers.
그러나, 도계 라인은 초당 2.5마리의 속도로 운영되는 자동화 시스템으로, 작업자의 육안을 통해 도계의 품질을 전수 검사하는 데에는 한계가 있어 공정의 완료 후 샘플 검사만을 하고 있으며, 작업자의 육안을 통한 검사로 인하여 검사의 균질성 및 품질 등급의 공정성이 확보되지 못하는 단점이 있다.However, the metrology line is an automated system operating at a speed of 2.5 birds per second, and there is a limit to the entire inspection of the quality of the metrology through the naked eyes of the operator, so that only the sample inspection is completed after the completion of the process. Due to this, there is a disadvantage in that the homogeneity of the inspection and the fairness of the quality grade cannot be secured.
또한, 작업자 마다의 주관적인 판단에 근거한 품질 검사로 인하여 소비자에게 공급되는 생계의 품질 저하와 불량의 원인을 추적하는데 많은 어려움이 존재하는 단점이 있다.In addition, due to the quality inspection based on the subjective judgment of each worker has a disadvantage that there are a lot of difficulties in tracking the cause of poor quality and poor quality of livelihood supplied to the consumer.
또한, 작업자의 육안에 의한 샘플 검사는 전수 검사가 아니므로, 불량 제품이 최종 제품화될 가능성이 많아 품질 보증에 문제가 발생하고 작업자의 숙련도 및 당일 컨디션(Condition)에 따라 검사 스펙의 일관성이 상실되는 단점이 발생한다.In addition, since the sample inspection by the operator's visual inspection is not a whole inspection, there is a possibility that the defective product is made into a final product, which causes problems in quality assurance, and the consistency of the inspection specification is lost depending on the skill of the operator and the condition on the day. Disadvantages arise.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 도계 공장내의 도계 라인에 카메라를 설치하여 이미지 인식, 처리 및 가공을 통해 생계의 사육 과정에서 이루어지는 질병이나 상처 또는 상차나 운송 과정에서 이루어지는 상처(傷處)나 도계 과정에서 이루어지는 상처를 자동으로 검사하고 검사 결과 데이터와 이미지를 저장하여 각 공정 관리에 활용하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to install a camera on the line in the slaughterhouse factory, through the image recognition, processing and processing of livelihood disease or wound or car or transportation process The system automatically inspects wounds and wounds in the process and stores test result data and images for use in each process control.
즉, 자동 검사 결과의 분석을 통해 생계의 사육이나 상차, 운송, 도계 공정에서 발생되는 불량 원인을 추정하여 궁극적으로 사육 품질의 향상과 상차나 운송 중에서의 품질 저하 방지 등 체계적인 사육 관리를 제공하도록 한 것이다.In other words, through the analysis of the automatic inspection results, it is possible to estimate the causes of defects in livestock raising, loading, transporting, and slaughtering processes, and ultimately to provide systematic breeding management such as improvement of breeding quality and prevention of deterioration during loading or transportation. will be.
또한, 도계 공정 과정에서 전수검사를 통해 샘플 검사로 인한 불량 제품의 유통 발생을 방지하여 품질 보증체제 구축하고, 제품 등급 판정에 대한 정확한 자료 제시하며, 비품 발생시 발생된 부위와 등급 판정 사유 그리고 해당 제품의 이미지를 제공하도록 한 것이다.In addition, through a full inspection in the process of phasing, the quality assurance system is established by preventing the distribution of defective products due to sample inspection, providing accurate data on product grade determination, the parts generated when equipments occur, the reason for the grade determination, and the corresponding products. To provide an image.
또한, 초당 평균 3 개의 제품에 대해 볼륨 검출(Volume Detection)과, 색을 통한 비품 검색, 형태를 통한 비품 검색을 수행하며 비품 발생시에 그 발생지가 사육 농장, 상차, 운송, 공장 등인지에 대하여 빠르고 정확하게 추정할 수 있도록 하며, 생계 사육 농장과 운송 담당자별 비품 발생의 현황을 쉽게 분석 가능하도록 한 것이다.In addition, it performs volume detection, search for equipment through color, and search for equipment through form on average of three products per second. It makes it possible to make an accurate estimation and to easily analyze the status of equipment occurrences by livestock farms and transportation personnel.
그리고, 이미지 처리를 통한 도계의 품질 검사로 검사의 균일성 및 객관성을 제공하도록 한 것이다.Then, it is to provide uniformity and objectivity of inspection by inspecting the quality of the meter through image processing.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 도계 공정 라인의 소정 위치에 배치되어 레일을 통해 이동되는 도계의 영상을 취득하는 영상 취득수단과; 상기 영상 취득수단에서 인가되는 도계의 영상으로부터 이미지를 추출하고, 처리 및 가공을 통해 체적의 유추를 통한 중량 측정, 형태 및 색상의 분석을 통한 품질 등급 및 불량 원인을 검출하며, 그 결과를 종합하는 검사장치와; 상기 검사장치에서 제공되는 종합 분석 결과를 데이터화하여 저장 관리한 데이터 저장 서버와; 상기 검사장치에서 제공되는 이미지 데이터를 데이터 베이스로 관리하며, 터미널 클라이언트 서버의 기능을 포함하는 이미지 저장 서버와; 도계 라인의 각 공정에 배치되는 공정 제어 및 모니터링 장치로, 이더넷을 통해 상기 이미지 저장 서버와 연결되어, 상기 검사장치에서 분석된 이미지 데이터의 모니터링을 제공하는 복수개의 클라이언트 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 도계 품질 검사 시스템을 제공한다.The present invention for realizing the above object is an image acquisition means for acquiring an image of the yard disposed at a predetermined position of the yard process line and moved through the rail; Extracting the image from the image of the metric applied by the image acquisition means, through the processing and processing to detect the quality grade and the cause of the defect by weighing through the analogy of the volume, analysis of the shape and color, and synthesize the results An inspection apparatus; A data storage server configured to store and manage data of a comprehensive analysis provided by the inspection apparatus; An image storage server managing image data provided by the inspection apparatus as a database, the image storage server including a function of a terminal client server; A process control and monitoring apparatus disposed in each process of a metric line, comprising: a plurality of client apparatuses connected to the image storage server via Ethernet to provide monitoring of image data analyzed by the inspection apparatus. Provides a metric quality inspection system.
또한, 본 발명은 도계 라인의 영상 취득 영역에서 도계의 입체 영상을 취득하는 과정과; 취득된 영상에서 배경을 분리하여 대상 물체인 도계의 이미지만을 추출하는 과정과; 추출된 이미지를 각 부위별로 구분하여 추출하는 과정과; 추출된 이미지의 픽셀 총량을 측정하여 설정된 학습 테이블을 통해 도계의 중량을 추정하는 과정과; 추출된 이미지의 R, G, B 컬러를 분석하여 품질 검사와 형태 불량을 검출하는 과정과; 상기 추출된 중량 데이터와 품질 검사 및 형태 불량 결과를 생성하여 결과 데이터 및 이미지 데이터를 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도계 품질 검사 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for acquiring a stereoscopic image of a metric system in an image acquisition area of a metric line; Extracting only an image of a metric, which is a target object, by separating the background from the acquired image; Extracting the extracted image by dividing the extracted image into parts; Estimating the weight of the meter through a set learning table by measuring the total amount of pixels of the extracted image; Analyzing the R, G, and B colors of the extracted image to detect quality inspection and shape defects; And a process of generating the extracted weight data, the quality inspection and the shape defect result, and storing the result data and the image data.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도계 품질 검사 시스템은, 패널(90)과, 행거(101), 센서(201), 카메라(203), 고주파 안정기(301), 제1광원(303), 제2광원(305)으로 이루어지는 영상 취득수단과, 검사장치(400), 데이터 저장 서버(500), 이미지 저장 서버(600) 및 클라이언트 장치(700)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the metrology quality inspection system according to the present invention includes a
상기 영상 취득수단은 자동화 도계 라인에서 탕지가 완료된 도계를 절족 공정으로 이송하는 라인 상에 배치된다. The image acquiring means is disposed on a line for transferring the tapping completed in the automated pottery line to the cutting process.
상기 영상 취득수단내의 행거(101)는 자동화 시스템으로 이루어지는 도계 라인에서 레일을 통해 이동되며, 탕지 후 털이 분리된 도계(100)의 족(足)을 걸어 다음 공정인 절족 공정으로 이송시킨다.The
센서(201)는 도계 라인의 레일 소정 위치에 장착되어 도계가 걸린 행거(101)의 이송 위치를 센싱하여 그에 대한 정보를 출력한다.The
카메라(203)는 고성능 디지털 카메라로, 라인상의 프론트(Front)측과 리어(Rear)측에 각각 배치되며, 센서(201)로부터 인가되는 트리거 신호에 의해 동기되어 행거(101)를 통해 이송되는 도계의 영상을 입체로 취득한다.The camera 203 is a high-performance digital camera, which is disposed on the front side and rear side of the line, respectively, and is a pedometer that is transferred through the
제1광원(303)과 제2광원(305)은 고주파 형광램프로 배치되며, 고주파 안정기(301)에서 인가되는 안정된 전압에 따라 도계의 영상 취득 영역에 대하여 깜박임이 없는 항상 같은 레벨의 조명을 확보하여 준다.The
패널(90)은 카메라(203)로 취득되는 영상에서 대상 물체인 도계만을 쉽게 추출할 수 있도록 검은 색 배경으로 배치된다.The
검사장치(400)는 상기 라인상의 프론트측과 리어측에 배치되어 카메라(203) 에서 취득된 영상으로부터 이미지를 추출하여 처리 및 가공을 통해 체적 유추를 통한 중량 측정과, 형태 및 색상의 분석을 통한 품질 등급 및 불량 원인을 분류하며 분석된 결과를 종합하여 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다.
상기 검사장치(400)에는 도계의 품종별/라인별 불량 검출 기준 데이터가 등록되고, 투입 스케즐에 따라 불량 검출 기준 데이터를 엑세스하여 생계에 매칭되는 불량 검사를 수행한다.The
데이터 저장 서버(500)는 상기 검사장치(400)에서 제공되는 종합 분석 결과를 데이터화하여 관리한다.The
이미지 저장 서버(600)는 검사장치(400)에서 제공되는 이미지 데이터를 데이터 베이스로 관리하며, 터미널 클러이언트 서버의 기능을 포함하여 이더넷을 통해 도계 공정에 관련되는 각각의 클라이언트 장치(700A ~ 700N)를 접속하여 검사장치(400)에서 분석된 이미지 데이터의 모니터링이 가능하도록 한다.The
클라이언트 장치(700A ~ 700N) 도계 라인의 각 공정에 배치되는 공정 제어장치 및 모니터링 장치로 이더넷을 통해 상기 이미지 저장 서버(600)와 접속되어, 검사장치(400)에서 분석되는 품질 검사의 결과를 모니터링한다.
상기 검사장치(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(401)와 이미지 추출부(403), 부위 추출부(405), 총 픽셀 측정부(407), 컬러 분석부(409), 골절 검출부(411), 제어부(413), 메모리부(415) 및 통신부(417)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the
인터페이스부(401)는 라인상의 프론트측과 리어측에 각각 배치되는 카메라(203)에서 취득되는 프레임 단위의 도계 영상을 인터페이스한다.The
이미지 추출부(403)는 상기 인터페이스부(401)를 통해 인가되는 영상에서 도계의 이미지만을 추출한다.The
상기 이미지를 추출함에 있어, 임계값을 적용하여 임계값 이상인 픽셀에 대해서는 '1'로 처리하고, 임계값 이하인 픽셀에 대해서는 '0'으로 처리하여 대상 물체인 도계의 이미지를 추출하며, 추출된 이미지에 노이즈 성분이 포함될 수 있으므로, 칠하기 알고리즘을 적용하여 구성 픽셀의 수를 산출한다.In extracting the image, a threshold value is applied to process a pixel above a threshold value as '1', and a pixel below the threshold value is processed as '0' to extract an image of a metric system as a target object, and the extracted image. Since the noise component may be included in the image, a painting algorithm is applied to calculate the number of constituent pixels.
즉, 연결된 영역을 칠해나가면서 픽셀 수를 더하여 가장 큰 덩어리로 구성된 영역을 대상 물체인 도계로 인식하여 노이즈가 제거된 도계만의 이미지 추출한다.In other words, the area consisting of the largest chunk is recognized as a target object by painting the connected area while adding the number of pixels to extract the image of only the noise-free material.
부위 추출부(405)는 상기 추출된 도계 이미지에서 중량 측정과 품질 분석을 위한 부위를 구분한다.The
상기 특정 부위의 추출은 대상 물체인 도계의 이미지를 왼쪽다리, 오른쪽다리, 복강, 좌복부, 복부, 우복부, 왼쪽날개, 가슴, 오른쪽날개, 목 등 총 10개의 부위로 구분한다.Extraction of the specific area divides the image of the physiognostic object, which is a target object, into 10 parts such as the left leg, the right leg, the abdominal cavity, the left abdomen, the abdomen, the right abdomen, the left wing, the chest, the right wing, and the neck.
그리고, 물체의 외곽선을 따라 수평으로 미분하면서 수직으로의 편차를 구하여 편차가 급격히 변화하는 부분을 부위를 나누는 기준으로 삼는다. Then, the horizontal deviation is obtained along the outline of the object while the vertical deviation is obtained, and the part where the deviation rapidly changes is used as a reference for dividing the parts.
예를 들어, 가랑이를 찾을 경우 수평방향으로 미분하면서 (좌에서 우로)이동할 경우 수직의 편차가 낮아지다가 높아지는 부분을 만나게 되면 이때 피크(Peak)가 되는 부분을 가랑이를 구분하는 점으로 찾는다.For example, if you find the crotch, if you move in the horizontal direction while differentiating (from left to right), if the vertical deviation is lowered and becomes higher, then the peak becomes the point where the crotch is divided.
총 픽셀 측정부(407)는 상기 부위 구분된 이미지에 대한 총 픽셀(Pixel)을 측정하여 해당 도계의 중량을 추정할 수 있도록 한다.The total
즉, 편차가 비교적 큰 부분인 날개와 목을 제외한 픽셀의 합에 일정량의 가중치를 적용한다.That is, a certain amount of weight is applied to the sum of the pixels excluding the wing and the neck, which are relatively large deviations.
컬러 분석부(409)는 상기 특정 부위만 추출된 이미지에서 R,G,B 컬러의 분석으로 해당 도계의 품질 및 형태를 추정할 수 있도록 한다.The
골절 검출부(411)는 추출된 이미지의 옆구리 옆으로 검출라인을 생성한 다음 검출라인에 날개가 검출되지 않으면 골절이나 탈골로 인한 형태 불량으로 판정할 수 있도록 한다.
제어부(413)는 상기 총 픽셀 측정부(407)에서 인가되는 총 픽셀에 대하여 학습을 통해 설정된 중량 테이블로부터 도계의 중량을 추정하고, 컬러 분석부(409)에서 인가되는 R,G,B의 색상 신호로부터 품질을 판단하며, 골절 검출부(411)로부터 인가되는 신호로부터 도계의 형태를 판단한다.The
즉, 도계로 인식된 부분의 모든 픽셀을 순회하면서 등록된 검출기준인 색상과 크기 및 부위에 부합되는 픽셀을 만나면 마스킹하고 마스킹된 부분을 이용하여 불량의 명칭인 멍(변색), 배꼽 닭, 무릎 닭, 카니발1, 카니발 2, 홍계, 스킨 파손 등과 같은 불량 등급(A, B, C, D등급)과 발생 부위(왼쪽다리, 오른쪽다리, 복강, 좌복부, 복부, 우복부, 왼쪽날개, 가슴, 오른쪽날개, 목), 불량의 색상(R, G, B), 불량의 크기(mm) 등을 판단한다.That is, when all pixels of the part recognized as a metric are traversed, when the pixel meets the color, size, and area that are registered detection criteria, the mask is masked. Poor grades (A, B, C, D grades) such as chickens, carnival 1, carnival 2, red chickens, skin breakage, etc., and areas of occurrence (left leg, right leg, abdominal cavity, left abdomen, abdomen, right abdomen, left wing, chest) , Right wing, neck), color of defect (R, G, B), size of defect (mm), etc. are determined.
그리고, 도계의 일정 라인 아래에 골절 검출 기준라인을 설정하고 골절 검출 라인 아래로 날개가 내려오면 골절로 인식한다.Then, a fracture detection reference line is set below a certain line of the metric system, and when a wing falls below the fracture detection line, it is recognized as a fracture.
즉, 골절이나 탈골이 발생하게되면 날개가 밑으로 처지게 되므로, 목 부위 옆으로 골절 검출라인을 생성하고, 골절 검출라인 아래로 날개가 처지는 것이 검출되면 골절이나 탈골로 판단한다.In other words, when a fracture or dislocation occurs, the wing sags downward. Thus, a fracture detection line is generated next to the neck area, and when it is detected that the wing sags below the fracture detection line, it is determined as fracture or dislocation.
또한, 날개가 완전히 부러져서 목과 붙어서 들어오거나 아예 뜯겨져 나간 경우를 검출하기 위하여 옆구리 옆으로 골절 검출라인을 생성한 후 생성된 골절 검출라인에 날개가 검출되지 않으면 형태 불량으로 판단한다.In addition, a fracture detection line is generated next to the flank to detect a case in which the wing is completely broken and comes into contact with the neck or is torn off.
메모리부(415)는 시스템의 운용에 필요한 데이터와 학습을 통해 설정되는 중량 학습 테이블과 검사 기준 테이블이 저장되며, 중량 추정 및 품질 검사 결과를 일시 저장하는 기능을 담당한다.The
통신부(417)는 일 예를 들어 LAN 카드로 구성되며, 데이터 저장 서버(500) 및 이미지 저장 서버(600)와 접속되어 검사장치(400)에서 분석된 중량 추정 및 품질 검사 결과 데이터를 전송하여 준다.The
전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명을 적용하여 도계의 품질을 자동으로 검사하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of automatically checking the quality of the meter by applying the present invention including the function described above as follows.
제1광원(303)과 제2광원(305)은 고주파 안정기(301)에서 인가되는 전압에 따라 영상 취득 라인에 최적의 조명을 확보하여 준다.The first
이와 같이 영상 취득을 위한 조명이 확보된 상태에서 검사가 개시되면 도계의 품종별(육계 혹은 삼계)/ 라인별로 등록된 불량 기준 데이터를 투입 스케즐에 따라 엑세스하여 도계와 매칭한다.When the inspection is started while the illumination for the image acquisition is secured as described above, the defective reference data registered for each breed (chicken or chicken) / line of the breeder is accessed according to the input schedule to match the meter.
이후, 도계 라인중 영상 취득 라인에 두 대로 배치되는 두 대의 카메라(203)는 행거(101)에 매달려 이송되는 도계(100)의 입체 영상을 취득한다(S100).Subsequently, two cameras 203 arranged in two of the image acquisition lines of the metrology lines acquire a stereoscopic image of the
즉, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 탕지 공정에서 털리 분리된 도계가 행거(101)에 매달려 레일을 통해 이동되는 과정에서(S101) 이동위치가 센서(201)에 감지되면(S102), 센서(201)는 상기 영상 취득 라인의 프론트측과 리어측에 배치되어 있는 고성능 디지털 카메라(203)에 영상 취득을 위한 트리거 신호를 출력한다(S103).That is, as can be seen in Figure 4, in the process of moving through the rail hanging on the
이에 따라 프론트측과 리어측에 배치되는 두 대의 카메라는 센서(201)에서 인가되는 트리거 신호에 동기되어 작동됨으로써(S104) 헹거(101)에 매달린 도계(100)의 입체 영상을 획득하게 된다(S105).Accordingly, the two cameras disposed at the front side and the rear side are operated in synchronization with the trigger signal applied from the sensor 201 (S104), thereby acquiring a stereoscopic image of the
상기와 같이 두 대의 카메라(203)가 도계(100)의 입체 영상이 획득하면 이를 검사장치(400)에 실시간으로 전송한다.As described above, when the two cameras 203 acquire the stereoscopic image of the
검사장치(400)는 두 대의 카메라(203)로부터 인가되는 입체 영상으로부터 오브젝트(Object), 즉 도계만의 순수한 이미지를 추출한다(S200).The
상기 이미지의 추출은 임계값을 적용하여 입력된 도계의 입체화된 컬러 영상에서 임계값 이상인 픽셀에 대해서는 '1'로 처리하고, 임계값 이하인 픽셀에 대해서는 '0'으로 처리하여 도계의 이미지를 추출하며, 추출된 이미지에 노이즈 성분이 포함될 수 있으므로, 칠하기 알고리즘을 적용하여 구성 픽셀의 수를 산출한다.In the extraction of the image, a threshold value is applied to process a pixel above a threshold in a stereoscopic color image of an input colorimeter as '1', and a pixel below a threshold value is processed as '0' to extract an image of the metrology. Since a noise component may be included in the extracted image, a painting algorithm is applied to calculate the number of constituent pixels.
즉, 연결된 영역을 칠해나가면서 픽셀 수를 더하여 가장 큰 덩어리로 구성된 영역을 도계의 이미지로 추출하여 주변 노이즈가 제거 되도록 한다.In other words, by painting the connected area, the number of pixels is added to extract the area consisting of the largest chunk as the image of the spectral system to remove the ambient noise.
상기와 같이 도계의 이미지가 추출되면 중량 측정과 품질 분석을 위한 부위를 구분한다(S300).When the image of the meter is extracted as described above, the parts for weight measurement and quality analysis are distinguished (S300).
상기 부위의 구분은 도계의 이미지를 왼쪽다리, 오른쪽다리, 복강, 좌복부, 복부, 우복부, 왼쪽날개, 가슴, 오른쪽날개, 목 등 총 10개의 부위로 구분한다.The division of the part is divided into a total of 10 sites such as left leg, right leg, abdominal cavity, left abdomen, abdomen, right abdomen, left wing, chest, right wing, neck.
그리고, 물체의 외곽선을 따라 수평으로 미분하면서 수직으로의 편차를 구하여 편차가 급격히 변화하는 부분을 부위를 나누는 기준으로 삼는다. Then, the horizontal deviation is obtained along the outline of the object while the vertical deviation is obtained, and the part where the deviation rapidly changes is used as a reference for dividing the parts.
예를 들어, 가랑이를 찾을 경우 수평방향으로 미분하면서 (좌에서 우로)이동할 경우 수직의 편차가 낮아지다가 높아지는 부분을 만나게 되면 이때 피크(Peak)가 되는 부분을 가랑이를 구분하는 점으로 찾는다.For example, if you find the crotch, if you move in the horizontal direction while differentiating (from left to right), if the vertical deviation is lowered and becomes higher, then the peak becomes the point where the crotch is divided.
이와 같이 부위의 구분이 이루어지면 부위 구분된 이미지에 대한 도계의 중량 산출을 위해 총 픽셀을 측정하는데, 편차가 비교적 큰 부분인 날개와 목을 제외한 픽셀의 합에 일정량의 가중치를 적용하여 총 픽셀을 측정하여 도계의 면적만이 아닌 전체적인 부피를 추정한다(S400).In this way, the total pixels are measured to calculate the weight of the metric system for the divided images.The total pixels are applied by applying a certain amount of weight to the sum of the pixels excluding the wing and the neck, which are relatively large deviations. The measurement estimates the overall volume, not just the area of the meter (S400).
총 픽셀의 측정으로 전체적인 부피의 추정이 완료되면 학습을 통해 설정된 중량 학습 테이블을 적용하여 해당 도계의 중량을 추정한다(S500).When the estimation of the total volume is completed by measuring the total pixels, the weight of the corresponding meter is estimated by applying the weight learning table set through learning (S500).
상기 도계의 중량 추정은 사육 농가에 대한 평균 체중과 체적별 데이터를 얻기 위함이며, 설정된 중량 학습 테이블은 도 5와 같이 실물에 대하여 측정한 실제 중량과 픽셀의 총량을 매칭하는 반복적인 작업을 통해 설정된다.The weight estimation of the metric is to obtain the average weight and volume data for the breeding farm, and the set weight learning table is set through an iterative operation of matching the actual weight and the total amount of pixels measured for the real as shown in FIG. do.
상기 중량 학습 테이블은 일 예를 들어 하기의 표 1과 같이 설정된다.The weight learning table is set as shown in Table 1 below, for example.
⊙체형기준⊙ Body standard
상기한 기준에 따라 픽셀 총량으로부터 중량의 산출이 이루어지면 추출된 이미지의 R,G,B 컬러를 분석하여(S600) 해당 도계의 품질 및 형태 불량 여부를 판정한다(S700).When the weight is calculated from the total pixel amount according to the above criteria, the R, G, and B colors of the extracted image are analyzed (S600) to determine whether the quality and shape of the corresponding meter are defective (S700).
즉, 추출된 도계의 이미지에 대한 R, G, B 컬러의 분석으로 사육과, 상차, 운송, 도계 과정에서 이루어지는 상처나 질병을 검출하고 결과를 분석하여 품질 향상을 도모하기 위함이다.That is, the purpose of the present invention is to improve quality by detecting wounds and diseases occurring in breeding, loading, transporting, and slaughtering processes by analyzing R, G, and B colors on extracted culling images.
상기 R, G, B 컬러의 판정은 픽셀이 가지는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 값을 컬러에 대한 검출 기준 데이터와 비교하여 검출기준에 부합하는 픽셀의 수를 합산하여 크기에 대한 기준 이상이 발견되면 해당 불량에 대한 등급과 크기, R/G/B값, 가장 큰 덩어리를 가진 부위 등의 정보를 생성한다.The determination of the R, G, and B colors is performed by comparing the red, green, and blue values of the pixels with the detection reference data for the color and summing the number of pixels meeting the detection criteria. If an abnormality is found for the defect, information about the grade, size, R / G / B value, and the area with the largest mass is generated.
상기 S700에서 도계의 품질 및 형태 불량 여부를 판정하기 위해서는 기준 테이블이 설정되는데, 이는 도 6과 같이 실물에 대하여 측정한 컬러 기준과 이를 적용한 반복적인 시뮬레이션을 통해 기준 테이블로 생성하여 설정된다.In S700, a reference table is set to determine whether the quality and shape of the meter are defective. The reference table is generated and set through a color reference measured for a real object and an iterative simulation applied thereto as shown in FIG. 6.
상기 R,G,B 컬러의 분석을 통해 도계의 품질 및 형태 불량 여부의 판정은, 도계로 인식된 부분의 모든 픽셀을 순회하면서 등록된 검출기준인 색상과 크기 및 부위에 부합되는 픽셀을 만나면 마스킹하고 마스킹된 부분을 이용하여 불량의 명칭인 멍(변색), 배꼽 닭, 무릎 닭, 카니발1, 카니발 2, 홍계, 스킨 파손 등과 같은 불량 등급(A, B, C, D등급)과 발생 부위(왼쪽다리, 오른쪽다리, 복강, 좌복부, 복부, 우복부, 왼쪽날개, 가슴, 오른쪽날개, 목), 불량의 색상(R, G, B), 불량의 크기(mm) 등 을 판단한다.The determination of the quality and shape of the metric system through the analysis of the R, G, and B colors is performed by circulating all the pixels of the part recognized as the metric, masking when the pixel meets the color, size, and region, which are registered detection criteria. Using the masked part, the grades of defects (A, B, C, D grades) such as bruises (discoloration), navel chickens, knee chickens, carnival 1, carnival 2, fowl, skin breakage, etc. Determine left leg, right leg, abdominal cavity, left abdomen, abdomen, right abdomen, left wing, chest, right wing, neck), color of defect (R, G, B), size of defect (mm).
상기 불량의 명칭에서 멍(변색)을 검출하는 방법은 다음과 같다.The method of detecting a bruise in the name of the defect is as follows.
외부의 충격에 의해 발생되는 멍(변색)은 주로 농가나 운송 과정에서 발생되는데, 그 이유는 공장에서 현수하여 방혈하게 되면 다른 곳에 부딪히더라도 멍(변색)이 생길 수가 없기 때문이다.The bruise (discoloration) caused by external shock is mainly caused by farms or transportation process, because if you hang at the factory and bleeding, you can not bruise even if you hit another place.
따라서, 도계에서 특정 부분에 멍(변색)이 있는 경우 정상적인 도계와 비교하여 특정 부분의 R 또는 B 의 값이 높게 나타나므로, 이 R 또는 B 의 값의 분석으로 농가에서의 사육 상태나 운송 상태를 체크하여 사육 관리 및 운송 관리를 위한 데이터로 활용한다.Therefore, if there is a bruise on a specific part of the yard, the value of R or B of a certain part is higher than that of a normal yard. Check and use as data for breeding management and transportation management.
멍(변색)의 검출은 크기와 개수 그리고 진한 정도에 따라 일 예를 들어 하기의 표 2와 같은 기준을 적용하여 추출한다.Detection of the bruise (discoloration) is extracted by applying the criteria as shown in Table 2, for example, depending on the size, number and degree of darkening.
또한, 불량의 명칭에서 배꼽 닭의 검출은 다음과 같은 방법을 적용한다.In addition, the detection of navel chickens in the name of the defect applies the following method.
배꼽 닭은 농가에서의 사육 도중에 생긴 가슴 부위의 상처가 아물면서 생긴 딱지로, 보통 검은 색이나 검붉은 색 또는 진노랑 색으로 나타난다.The navel chicken is a scab that is wounded by a cut in the chest during farming and usually appears black, dark red or dark yellow.
따라서, 배꼽 주변 딱지 부위의 R, G, B 정보와 크기 및 개수를 통해 일 예를 들어 하기의 표 3과 같은 기준을 적용하여 추출한다. Therefore, through the R, G, B information and size and number of the scab around the navel, for example, by applying the criteria as shown in Table 3 below.
또한, 불량의 명칭에서 무릎 닭의 검출은 다음과 같은 방법을 적용한다.In addition, the detection of the knee chicken in the name of the defect applies the following method.
무릎 닭은 농가의 사육 환경 불량 등의 원인으로 닭이 장시간 앉아 있는 횟수가 많을 경우에 생기는 현상으로, 무릎 주변에 검정 색에 가까운 딱지로 나타난다.Knee chickens are a phenomenon that occurs when chickens sit for a long time due to poor farming environment, etc., and appear as black scabs around the knees.
따라서, 무릎 주변에 생긴 딱지 부위의 R, G, B 정보와 크기 및 개수를 통해 일 예를 들어 하기의 표 4와 같은 기준으로 적용하여 추출한다.Therefore, through the R, G, B information and size and number of the scab area around the knee, for example, it is extracted by applying the criteria as shown in Table 4 below.
또한, 불량의 명칭에서 카니발 1의 검출은 다음과 같은 방법을 적용한다. In addition, the detection of Carnival 1 in the name of the defect applies the following method.
카니발 1은 농가의 생계 상태에서 서로 쪼아서 생신 상처로 인한 딱지로, 주로 항문 주변에 발생되며 항문 주변 딱지 또는 몸통 전체의 진한 색 또는 연한 색 딱지로 나타난다.Carnival 1 is a scab caused by wounds that have been pecked on each other in a livelihood of a farm, mainly occurring around the anus and appear as dark or light scabs around the anus or the entire body.
따라서, 항문 주변 또는 몸통에 생긴 딱지 부위의 R, G, B 정보와 크기 및 개수를 통해 일 예를 들어 하기의 표 5와 같은 기준을 적용하여 추출한다.Therefore, through R, G, B information and size and number of the scab area around the anus or torso, for example, by applying the criteria as shown in Table 5 below.
또한, 불량의 명칭에서 카니발 2는 농가의 생계 상태에서 엉덩이나 허벅지 쪽에 긁힘으로 인하여 생긴 상처로 생긴 딱지를 의미하며, 진한 색 또는 연한 색 딱지로 나타난다.In addition, Carnival 2 in the name of the defective means a scab caused by a wound caused by a scratch on the hip or thigh side in the livelihood of the farmhouse, and appears as a dark or light scab.
따라서, 엉덩이나 허벅지 쪽에 생긴 딱지 부위의 R, G, B 정보와 크기 및 개수를 통해 일 예를 들어 하기의 표 6과 같은 기준을 적용하여 추출한다.Therefore, through the R, G, B information and the size and number of the scab area generated on the hip or thigh side, for example, by applying the criteria as shown in Table 6 below.
또한, 불량의 명칭에서 홍계는 공장 라인에 투입되면서 방혈이 잘 안되어 나타나는 현상으로 정상보다 붉은 색에 가깝게 나타난다.In addition, in the name of the defect, red gypsy is a phenomenon that appears that the bleeding is not good as it is put into the factory line, it appears closer to red than normal.
즉, 공장 라인에 투입할 때까지 건강하게 살아 있어야 하나 농장의 사육 상태나 운송 등에서의 영향을 받아 건강하지 못하거나 호흡이 불량한 상태로 라인에 투입되는 경우 방혈이 정상적으로 이루어지지 않아 발생되는 현상이다.In other words, it must be alive and lived until it is put into the factory line, but it is a phenomenon that occurs when blood is not made normally when it is put into the line in an unhealthy or poor breathing state due to the farming state or transportation.
따라서, 홍계는 제품이 전체적으로 붉은 색을 띠게 되므로, R, G, B의 정보를 통해 일 예를 들어 하기의 표 7과 같은 기준을 적용하여 추출하며, 홍계로 판정되는 경우 무조건 C 등급으로 분류한다.Therefore, the red ginseng is a red product as a whole, so, for example through the information of the R, G, B is extracted by applying the criteria as shown in Table 7 below, if it is determined as a red ginseng unconditionally classified as C grade .
또한, 불량의 명칭에서 스킨(Skin) 파손은 제품의 피부가 찢기거나 파손된 상태로, 붉고 길게 나타나며 멍(변색)과 구분되는 것은 멍(변색)과는 달리 스킨 파손은 주변 픽셀 보다 급격하게 R 또는 B의 값이 높게 나타난다.In addition, the skin breakage in the name of the defect is a state in which the skin of the product is torn or broken, and appears red and long, and the skin breakage is different from the bruise (discoloration). Or the value of B is high.
따라서, 스킨 파손은 파손 부위의 R, G, B 정보와 주변 픽셀과의 급격한 상이함을 나타날 때 컬러 기울기, 파손된 길이를 통해 일 예를 들어 하기의 표 8과 같은 기준을 적용하여 추출한다.Therefore, the skin damage is extracted by applying the criteria as shown in Table 8 below, for example, through the color gradient and the broken length when the R, G, B information of the damaged part is suddenly different from the surrounding pixels.
상기한 과정을 통해 도계의 형태 불량에 대하여 검출 판정이 이루어지면 골절 검출 및 판정을 수행한다(S800).When the detection determination is made with respect to the shape defect of the metric system through the above process, the fracture detection and determination is performed (S800).
상기 골절 검출 및 판정은 허용치 내의 패턴과의 매칭 방법을 적용하는데, 이를 위하여 "Skeleton Morphological Pattern Matching" 알고리즘을 이용한다.The fracture detection and determination applies a matching method with a pattern within an allowable value, for which a "Skeleton Morphological Pattern Matching" algorithm is used.
탈골이나 골절은 프로세스의 특성상 단순 이미지 패턴의 비교로는 검출하기 힘드므로, 픽셀간의 결합력을 비교하여 구조적인 검출을 수행한 후 구조적인 부분간의 매칭을 통해 판단한다.Dislocations and fractures are difficult to detect due to the comparison of simple image patterns due to the nature of the process. Therefore, the coupling force between pixels is compared and structural detection is performed.
이를 위하여 도계의 일정 라인 아래에 골절 검출 기준라인을 설정하고 골절 검출 라인 아래로 날개가 내려오면 골절로 인식한다. To this end, a fracture detection reference line is set below a certain line of the metric system, and when a wing falls below the fracture detection line, it is recognized as fracture.
즉, 골절이나 탈골이 발생하게되면 날개가 밑으로 처지게 되므로, 목 부위 옆으로 골절 검출라인을 생성하고, 골절 검출라인 아래로 날개가 처지는 것이 검출되면 골절이나 탈골로 판단한다.In other words, when a fracture or dislocation occurs, the wing sags downward. Thus, a fracture detection line is generated next to the neck area, and when it is detected that the wing sags below the fracture detection line, it is determined as fracture or dislocation.
또한, 날개가 완전히 부러져서 목과 붙어서 들어오거나 아예 뜯겨져 나간 경우를 검출하기 위하여 옆구리 옆으로 골절 검출라인을 생성한 후 생성된 골절 검출라인에 날개가 검출되지 않으면 형태 불량으로 판단한다.In addition, a fracture detection line is generated next to the flank to detect a case in which the wing is completely broken and comes into contact with the neck or is torn off.
상기한 골절 및 탈골은 그 자체가 제품의 불량이므로, 골절 또는 탈골이 검출되면 C 등급으로 분류하며, 이에 대한 검출은 일 예를 들어 하기의 표 9와 같이 설정되는 기준을 적용하여 추출한다.Since the fracture and the dislocation itself is a defective product, if a fracture or dislocation is detected, it is classified as a C grade, the detection for this is applied by applying the criteria set as shown in Table 9, for example.
상기한 과정을 통해 이미지 인식을 통해 도계의 중량과 품질에 대한 이상 여부 등의 판정이 이루어지면 그에 대한 품질 이상의 발생 원인이 농가의 사육 환경, 사료의 배합량 등의 영향에서 기인한 것인지 아니면 생계의 운송 과정에서 기인한 것인지 혹은 도계 라인 상에서 기인한 것인지 등에 대한 검사 결과 데이터 및 중량 데이터를 생성한다(S900).If the determination of the weight and quality of the slaughterhouse is made through image recognition through the above process, the cause of the quality abnormality is caused by the influence of the farming environment of the farm, the amount of feed, etc. Inspection result data and weight data are generated whether the result is due to the process or due to the line of the meter (S900).
상기 저장되는 데이터는 작업된 해당 일자와 불량 발생의 현황, 농가별 평균 체적 분포, 농가별 불량 발생의 현황, 운송 담당자별 불량 발생의 현황 등을 구분하며, 레포트 형식이나 그래프 형식으로 출력되도록 하여 결과의 분석에 용이성을 제공하도록 한다.The stored data is classified into the date and the failure occurrence status, the average volume distribution by farmhouse, the failure occurrence status by farmhouse, the failure occurrence status by transport person, etc., and outputted in report or graph form. To provide ease of analysis.
또한, 시간의 흐름을 기준으로 하여 전체 불량의 발생 현황, 농가별 불량의 발생 현황, 운송 담당자별 불량 발생 현황 등을 구분되어 저장된다.In addition, based on the passage of time, the status of occurrence of total defects, the occurrence of defects by farmers, and the occurrence of defects by transportation personnel are classified and stored.
이후, 상기 생성된 중량 데이터 및 검사 결과 데이터를 데이터 저장 서버(500) 및 이미지 저장 서버(600)에 저장함으로써, 농가에서의 생계 사육 및 관리에 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다(S100).Subsequently, the generated weight data and the test result data are stored in the
상기 이미지 저장 서버(600)와 도계 공정의 각 라인에 배치되는 클라이언트 장치가 이더넷을 통해 접속되므로, 각 라인에서 각종 원인별 불량 발생 현황을 모니터링 할 수 있게 된다.Since the
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기존 육안검사에 의한 비효율적이고 부정확한 도계 과정상의 생계품질 검사를 이미지 인식 시스템의 구축 및 자동화함으로써 사육에서 도계에 이르기까지 생계의 품질저하 및 손상의 원인에 대한 정확한 분석을 통해 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an accurate analysis of the causes of deterioration and damage of livelihoods from breeding to livelihood by constructing and automating an image recognition system for the livelihood quality inspection in the inefficient and inaccurate shedding process by conventional visual inspection. It provides the effect of improving productivity.
고성능의 디지털 CCD 카메라를 채택하여 이미지를 획득, 처리, 가공함으로써 체적 유추를 통한 중량 측정기능, 형태와 색을 통한 품질등급 및 불량원인 분류를 제공하며 검사의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.By adopting a high-performance digital CCD camera to acquire, process, and process the image, it provides a weight measurement function through volume inference, quality grade through shape and color, and classification of defect cause, thereby improving the reliability of inspection.
또한, 도계 과정에서 발생하는 각종 생계 품질정보와 데이터를 실시간으로 수집, 집계, 조회, 분석하고 생계 등급 데이터 및 이미지 데이터를 사육 관리시스템, 배차 및 계근 관리시스템에 연동시킴으로써 사육에서 도계의 전과정의 효율적 관리 기반을 마련하여 인력의 절감과 자동화에 의한 검사의 신뢰성을 증진하여 생산성을 향상시키고 품질 정보의 피드백을 통해 사육과 운송과정의 효율성까지 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by collecting, counting, inquiring and analyzing various livelihood quality information and data generated in the livestock process in real time, and linking livelihood grade data and image data to the breeding management system, dispatching and rooting management system, By laying the foundation for management, it reduces the manpower and enhances the reliability of inspection by automation, and improves productivity and provides the effect of securing the efficiency of breeding and transportation process through feedback of quality information.
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