KR20110018562A - Cow carcass grade decision apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소도체의 육질 등급 판정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상처리를 이용한 소도체 육질 등급 판정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for determining the meat quality of small conductors, and more particularly, to an apparatus and method for determining the quality of small body meat using image processing.
일반적으로, 국내 쇠고기 등급은 육질등급과 육량등급으로 구분하여 판정한다. 육질등급은 고기질을 근내지방도, 육색, 지방색, 조직감, 성숙도에 따라 1++, 1+, 1, 2, 3등급으로 판정하는 것이고, 육량등급은 도체에서 얻을 수 있는 고기량을 중량, 등지방두께, 등심단면적을 종합하여 A, B, C 등급으로 판정한다. In general, domestic beef grades are determined by classifying them into meat grades and meat grades. Meat grade is to determine meat quality as 1 ++, 1+, 1, 2, 3 grades according to muscle fatness, meat color, fat color, texture, and maturity, and meat grade is weight, backfat, etc. The thickness and the cross-sectional area of the fillet are combined to determine grades A, B, and C.
쇠고기의 육질은 단백질 식품으로서 그 영양적 가치도 중요하지만 식품으로 쇠고기는 맛과 그 연한 정도가 가장 중요하다. 쇠고기의 맛을 나타내는 외관적 요인 중 근내지방도가 가장 중요하며, 성숙도(년령)와 근육의 결 및 조직감은 쇠고기 맛과 관련된 연한정도와 관련이 크다. 시각적 만족도를 높이기 위하여 육색은 고유의 선홍색을, 지방색은 백색을 요구한다. 그리고 육색은 이상육에 의한 육질결격의 판정지표가 된다. 근내지방도는 등급판정부위에서 배최장근 단면에 나타난 지방분포정도를 도 19의 기준과 비교하여 예비등급으로 판정한다. Beef meat is a protein food and its nutritional value is also important, but beef is the most important food taste and softness. Intramuscular fat was the most important aspect of the taste of beef, and maturity (age) and muscle texture and texture were related to the age related to beef taste. In order to enhance visual satisfaction, flesh color requires indigenous crimson and local color requires white. Meat color is an indicator of meat quality disqualification by abnormal meat. The intramuscular fat map was determined as a preliminary grade by comparing the degree of fat distribution shown in the section of the longest muscle muscle on the grading panel with the criteria of FIG. 19.
육색은 등급판정부위에서 배최장근 단면의 고기색깔을 도 20에 의한 육색기준과 비교하여 해당되는 기준의 번호를 결정한다. 지방색은 등급판정부위에서 배최장근 단면의 근내지방, 주위의 근간지방과 등지방의 색깔을 도 21에 의한 지방색 기준과 비교하여 해당되는 기준의 번호를 결정한다. Meat color is determined on the grading scale by comparing the meat color of the cut root muscle section with the meat color standard according to FIG. 20. The fat color is determined by comparing the color of the intramuscular fat, the surrounding muscle fat and the back fat of the dorsum muscle cross section with the fat color standard shown in FIG.
육량등급은 등지방두께, 배최장근단면적, 도체중량에 따라 육량지수를 산정, 그 지수가 67.5 이상이면 A등급, 62.0~67.5 B등급, 62 미만 C등급으로 구분한다. 육량등급 판정부위는 소를 도축한 후 2등분할한 왼쪽 반도체의 마지막 등뼈와 제1허리뼈 사이를 절개한 후 등심쪽의 절개면으로 판정한다. The meat grade is calculated by the meat index according to the backfat thickness, the closest root area, and the carcass weight. If the index is over 67.5, the meat grade is classified into A grade, 62.0 ~ 67.5 B grade, and C grade less than 62. The meat grade judging area is determined by incision between the last spine and the first lobe of the left semiconductor, which is divided into two after the slaughter of cattle.
소도체의 등급 판정기준 중 근내지방도는 육질등급을 결정하는 가장 중요한 요인으로 배최장근(등심 단면)내에 분포되어 있는 지방의 정도로 나타낸다. 근내지방도는 연도와 다즙성, 향미에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.Intramuscular fat is one of the most important factors in determining the grade of meat. Intramuscular fat is known to affect the year, juiciness, and flavor.
현재 우리나라의 소나 돼지의 근내지방도 기준은 조지방 함량 1∼2% 단위로 조견표상의 근내지방도 차이가 나도록 하고 있지만 표준 면적에서의 근육내 ±2%의 조지방 함량은 시각적 인식 한계로 사실상 구별이 어렵다. 또한 소도체는 품종, 성별, 연령에 따라 근섬유의 특징과 근내지방도의 시각적 발현 특성이 다르지만 표준 조견표는 한 가지 분사 발현 모양으로 되어 있기 때문에 측정자 간 시각적 해석에 오류가 발생할 수 있다.At present, the intramuscular fat standard of cattle or pigs in Korea is different in crude fat content by 1-2%, but the crude fat content of ± 2% in muscle at the standard area is virtually indistinguishable due to visual recognition limits. In addition, the small carcasses have different characteristics of muscle fiber and visual expression of intramuscular fat according to breed, gender, and age. However, the standard lookup table has a single injection expression shape, which may cause errors in visual interpretation among the measurers.
따라서 주관적인 육안판정에 의존하기보다 객관적인 기기 판정 방법을 개발하여 보급한다면 등급판정 결과에 대한 신뢰성을 높여 고급육의 생산 촉진과 수입육과의 차별화 등 농가 소득 증대에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Therefore, if the objective device judgment method is developed and distributed rather than relying on the subjective visual judgment, it is expected to contribute to the increase of farm income, such as promoting the production of high quality meat and differentiating from imported meat by increasing the reliability of the grading result.
본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 소도체를 카메라로 촬상한 후 영상처리를 이용하여 근내지방도와, 육색, 지방색 등을 식별하여 등급판정을 자동화할 수 있는 영상처리를 이용한 소도체 육질 등급 판정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to satisfy the above needs, and an object of the present invention is to automate grading by identifying intramuscular fat, flesh color, and fat color using image processing after imaging small conductors with a camera. It is to provide an apparatus and method for judging the quality of small carcasses using image processing.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 소도체를 촬상하기 위한 소도체 촬상부; 상기 소도체 촬상부로부터 영상 데이터를 입력받아 저장하는 영상 데이터 입력부; 초기에 상기 영상 데이터 입력부로부터 색상판을 촬상한 영상 데이터를 입력받고 해당 색상판의 이론값을 입력받아 회귀분석에 의해 색상보정 회귀식을 산출하는 색보정모듈; 상기 영상 데이터 입력부를 통해 입력된 영상 데이터를 상기 색상보정 회귀식에 따라 색상보정하고 설정된 크기의 관심영역 데이터를 추출하는 영상처리모듈; 및 상기 영상처리모듈로부터, 초기에는 등급 판정된 표준 샘플의 각 등급별 영상의 관심영역 데이터를 입력받아 판정을 위한 표준 데이터를 생성하여 저장하고, 측정시에는 상기 영상처리모듈을 통해 판정할 소도체 영상의 관심영역 데이터를 입력받아 상기 저장된 표준 데이터와 비교하여 소도체의 육질 등급을 판정하는 등급판정모듈을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus of the present invention comprises a small conductor imaging unit for imaging the small conductor; An image data input unit configured to receive image data from the small conductor imaging unit and store the image data; A color correction module that initially receives image data of the color plate from the image data input unit, receives theoretical values of the color plate, and calculates a color correction regression equation by regression analysis; An image processing module for correcting color of the image data input through the image data input unit according to the color correction regression equation and extracting ROI data having a predetermined size; And initially receiving the ROI data of the image of each grade of the graded standard sample from the image processing module, generating and storing standard data for determination, and during measurement, a small conductor image to be determined through the image processing module. It is characterized in that it comprises a grading module for receiving a region of interest of the data to compare with the stored standard data to determine the meat grade of the small conductor.
상기 소도체 육질 등급 판정장치는 상기 등급판정모듈의 판정결과를 출력하는 출력부와, 조작을 입력하기 위한 입력부를 더 구비하고, 상기 소도체 촬상부는 소도체를 조명하기 위한 조명 LED와, 상기 조명 LED에 의해 조명된 소도체의 영상을 촬상하기 위한 카메라와, 외부조명을 차단하고 소도체의 표면에 균일한 조도를 유지하게 하기 위한 돔형의 차광수단으로 이루어진다.The small conductor quality grading apparatus further includes an output unit for outputting a determination result of the grading determination module, an input unit for inputting an operation, and the small conductor image pickup unit includes an illumination LED for illuminating the small conductor and the illumination. A camera for capturing an image of the small conductor illuminated by the LED, and a dome-shaped shading means for blocking external illumination and maintaining uniform illuminance on the surface of the small conductor.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은 소도체의 육질 등급 판정을 위한 표준 데이터를 생성하는 제 1 단계; 판정할 소도체의 영상을 입력받는 제 2 단계; 상기 입력된 소도체의 RGB 영상을 Lab영상으로 좌표변환하여 영상처리하는 제 3 단계; 상기 처리된 영상에서 관심영역 데이터를 추출하는 제 4 단계; 상기 관심영역 데이터를 표준 데이터와 비교하여 육질 등급을 판정하는 제 5 단계; 및 상기 판정된 육질 등급을 출력하는 제 6 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the method of the present invention comprises a first step of generating standard data for meat grade determination of small carcase; A second step of receiving an image of the small conductor to be determined; A third step of performing image processing by transforming the input RGB image of the small conductor into a Lab image; Extracting region of interest data from the processed image; A fifth step of determining a meat grade by comparing the ROI data with standard data; And a sixth step of outputting the determined meat grade.
본 발명에 따르면, 소도체의 육질 등급을 판정함에 있어서 주관적인 육안판정에 의존하기보다 객관적인 장치에 따라 판정할 수 있으므로 등급판정 결과에 대한 신뢰성을 높여 고급육의 생산 촉진과 수입육과의 차별화 등 농가 소득 증대에 크게 기여할 수 있고, 아직 다른 나라에서도 연구 단계에 있는 소 도체 육질등급판정 기술의 조기 실용화를 달성하여 이 분야를 선도할 수 있는 계기를 마련할 수 있다.According to the present invention, in determining the meat grade of small carcasses, it can be judged according to an objective device rather than relying on the subjective visual judgment, thereby increasing the reliability of the grading result and increasing farm income, such as promoting production of high-quality meat and differentiating from imported meat. It is possible to make a significant contribution to this, and to achieve the early practical use of small scale quality assessment technology, which is still in the research stage in other countries, can provide an opportunity to lead the field.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.The technical problems achieved by the present invention and the practice of the present invention will be more clearly understood by the preferred embodiments of the present invention described below. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정 장치의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 소도체 촬상부의 상세 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a small conductor quality rating apparatus according to the present invention, Figure 2 is a detailed view of the small conductor imaging unit shown in FIG.
본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소도체(등심)을 촬상하기 위한 소도체 촬상부(110)와, 영상 데이터 입력모듈(121), 색보정모듈(122), 영상처리모듈(123), 등급판정모듈(124), 입력부(130), 출력부(140)로 이루어지고, 영상 데이터 입력모듈(121), 색보정모듈(122), 영상처 리모듈(123), 등급판정모듈(124)은 메인 컴퓨터(120) 상에 구동되는 프로그램으로 구현될 수 있다. 통상 메인 컴퓨터(120)는 MCU와 주변회로, 메모리, 운영체계, 응용 프로그램 등으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the small conductor quality
도 1을 참조하면, 소도체 촬상부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 소도체(10)를 조명하기 위한 조명 LED(113)와, 조명 LED(113)에 의해 조명된 소도체(10)의 영상을 촬상하기 위한 카메라(114)와, 외부조명을 차단하고 소도체의 표면에 균일한 조도를 유지하게 하기 위한 돔형의 차광기구(111)로 이루어진다. 차광기구(111) 위에 위치하는 카메라(114)는 몸체(112)에 설치되고, 몸체(112)에는 손잡이(115)가 달려 사용자가 손잡이(115)를 잡고 차광기구(111)를 움직여 소도체(10)의 원하는 부위를 촬상할 수 있도록 되어 있다. 도면에는 자세히 도시하지 않았으나 소도체 촬상부(110)에는 영상 품질을 향상시키기 위한 광학기구(반사막, 렌즈 등)이 부가될 수 있고, 메인 컴퓨터(120)와는 USB 케이블을 통해 연결될 수 있다. 조명 LED(110)는 황색 조명 LED를 사용하고, 경우에 따라서는 살코기와 지방의 분리도가 큰 대략 680 내지 720nm(바람직하게는 694nm) 파장의 광원을 사용할 수도 있다. 카메라(114)로는 CMOS 카메라, CCD 카메라 등을 사용할 수 있으며, 소도체 촬상부(110)는 메인 컴퓨터(120)와 블루투스나 지그비 등 무선으로 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 1, as illustrated in FIG. 2, the small
영상 데이터 입력모듈(121)은 소도체 촬상부(110)로부터 영상 데이터를 입력받아 저장하고, 색보정 모듈(122)은 초기에 소도체 촬상부(110)로 RGB가 알려진 색상판을 촬상한 후 영상 데이터 입력모듈(121)을 통해 색상판의 영상 데이터를 입력 받음과 아울러 해당 색상판의 이론값을 입력부(130)를 통해 입력받아 회귀분석에 의해 색상보정 회귀식을 산출한다. 색상보정 회귀식을 미리 구해 장치 제조단계에서 메모리에 저장하여 제공할 경우에는 색보정 모듈(122)은 생략할 수도 있고, 특별히 재조정(Calibration) 단계에서만 동작시킬 수도 있다.The image
영상처리모듈(123)은 영상 데이터 입력모듈(121)을 통해 입력된 영상 데이터를 색상보정 회귀식에 따라 색상 보정하고 노이즈를 제거한 후 입력된 RGB(Red Green Blue) 영상을 Lab 영상으로 좌표 변환하여 설정된 크기의 관심영역 데이터를 추출한다. 관심영역의 크기는 직경 60mm나 40mm 등으로 설정단계에서 사용자가 설정할 수도 있다. 그리고 Lab 영상은 출력 장치에 따른 색의 차이를 최소한으로 줄이기 위한 것이다. a와 b는 색상(Hue)에 관한 정보를 가지고 있고, L축은 색의 밝기(Luminosity)에 관한 모든 정보를 가지고 있다. The
등급판정모듈(124)은 영상처리모듈(123)로부터, 초기에는 등급 판정된 표준 샘플의 각 등급별 영상의 관심영역 데이터를 입력받아 판정을 위한 표준 데이터를 생성하여 저장하고, 측정시에는 영상처리모듈(123)을 통해 판정할 소도체 영상의 관심영역 데이터를 입력받아 저장된 표준 데이터와 비교하여 소도체의 육질 등급을 판정한다. 이때 등급 판정을 위한 표준 데이터는 각 등급별 근내지방도 표준 데이터와, 육색 표준 데이터, 지방색 표준 데이터로 이루어지고, 육질 등급판정을 위한 표준 데이터를 미리 구해 제조단계에서 메모리에 저장하여 제공할 수도 있다. 또한 등급판정모듈(124)은 관심영역 데이터를 각 등급별 근내지방도 표준 데이터와 비교하여 근내지방도를 판정하고, 관심영역 데이터를 각 등급별 육색 표준 데이터와 비 교하여 육색 등급을 판정하며, 관심영역 데이터를 각 등급별 지방색 표준 데이터와 비교하여 지방색 등급을 판정한다. 그리고 근내지방도와 육색, 지방색 판정결과를 통합하여 최종적으로 육질을 1++, 1+, 1, 2, 3 등급으로 판정한다.The
출력부(140)는 등급판정모듈(124)의 판정결과를 출력하고, 입력부(130)는 색상판 이론값이나 관심영역 크기 등과 같은 데이터나 조작을 입력한다. 출력부(140)는 LCD나 라벨 프린터, 혹은 판정결과를 외부로 전송하기 위한 통신수단 중 어느 하나 이상으로 구현할 수 있고, 입력부(130)는 키패드나 터치 스크린 등으로 구현할 수 있다.The
그리고 본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정장치(100)는 영상 데이터 입력모듈(121)과 색보정모듈(122), 영상처리모듈(123), 등급판정모듈(124), 출력부(140), 입력부(130)가 하나의 본체를 이루고, 소도체 촬상부(110)는 이동 가능하도록 제작되어 본체와 소도체 촬상부(110)가 유/무선 통신선로로 연결되어 영상신호를 전송하도록 제조할 수도 있고, 소도체 촬상부(110)와 영상 데이터 입력모듈(121), 색보정모듈(122), 영상처리모듈(123), 등급판정모듈(124), 출력부(140)를 휴대 가능한 하나의 전용 단말기 형태로 제작할 수도 있다.In addition, the small conductor
도 3은 본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정 절차를 도시한 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 색보정 절차의 상세 순서도이며, 도 5는 도 4의 색보정에 사용되는 컬러보정용 카드의 예이다. 3 is a flowchart illustrating a process for determining the quality of the small body meat according to the present invention, FIG. 4 is a detailed flowchart of the color correction procedure shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a view of the card for color correction used in the color correction of FIG. 4. Yes.
도 3을 참조하면, 초기설정 단계(S1)에서 관심영역의 크기 등과 같은 필요한 정보들을 입력한다. 색보정 회귀식 산출단계(S2)에서는 색보정 회귀식이 구해지지 않은 경우에 도 4에 도시된 절차에 따라 색보정 회귀식을 산출한다. 소도체의 영상 색상은 조명조건에 따라 달라질 수 있으므로 정확한 판정을 위해 색보정은 필수적이다. 도 4를 참조하면, 도 5에 도시된 바와 같은 RGB값이 알려진 표준 색상판을 소도체 촬상부(110)를 통해 촬상하여 24개의 색상판 영상을 획득한다(S21). 이어 색상판 영상에서 색상판의 RGB를 추출하고, 표준 색상판정장치로 획득한 색상판의 RGB 이론값을 입력부(130)를 통해 입력받는다(S22,S23). 그리고 추출된 색상판의 RGB값과 이론값을 다중회귀분석하여 색상보정 회귀식을 산출한 후 저장한다(S24,s26). 이 색상보정 회귀식은 이후 영상처리모듈(123)에서 입력된 영상의 색상을 보정하는데 사용된다.Referring to FIG. 3, in the initial setting step S1, necessary information such as the size of the ROI is input. In the color correction regression calculation step S2, when the color correction regression equation is not obtained, the color correction regression equation is calculated according to the procedure shown in FIG. 4. Since the image color of the small conductor may vary depending on the lighting conditions, color correction is essential for accurate determination. Referring to FIG. 4, 24 color plate images are obtained by capturing a standard color plate of which RGB values are known as shown in FIG. 5 through the small-conductor imaging unit 110 (S21). Subsequently, RGB of the color plate is extracted from the color plate image, and the RGB theoretical values of the color plate obtained by the standard color judging device are received through the input unit 130 (S22 and S23). In addition, the RGB value of the extracted color plate and the theoretical value are multi-regressively analyzed to calculate and store the color correction regression (S24, s26). This color correction regression equation is then used to correct the color of the image input from the
다시 도 3을 참조하면, 등급 판정을 위한 표준 데이터가 없을 경우에는 도 6에 도시된 절차에 따라 각 등급별 근내지방도와 육색, 지방색 표준 데이터를 구한다(S3).Referring again to FIG. 3, when there is no standard data for determining the grade, the intramuscular fat degree, meat color, and fat color standard data for each grade are obtained according to the procedure shown in FIG. 6 (S3).
도 6을 참조하면, 먼저 각 등급별 샘플 영상을 획득하여 영상 데이터를 입력받고, 색상보정 회귀식에 따라 색상 보정한 후 노이즈를 제거하고 RGB 영상을 Lab 영상으로 좌표 변환한다(S31~S35). 그리고 관심영역을 추출한 후 등급별 근내지방도 표준 데이터와 등급별 육색 표준 데이터, 등급별 지방색 표준 데이터를 산출한다(S36~S39).Referring to FIG. 6, first, a sample image for each grade is obtained, image data is input, color correction is performed according to a color correction regression equation, noise is removed, and the RGB image is coordinate converted to a Lab image (S31 to S35). After extracting the region of interest, the standard intramuscular fat standard data for each grade, the meat color standard data for each grade, and the fat color standard data for each grade are calculated (S36 ~ S39).
도 7은 본 발명에 따라 관심영역(ROI)의 크기를 60mm로 하여 구한 등급별 샘플 영상이고, 도 8은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 근내지방도 측정치이며, 도 9는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 육 색 측정치이고, 도 10은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 지방색 측정치이다.7 is a sample image for each grade obtained by the size of the ROI 60mm in accordance with the present invention, Figure 8 is a measurement of intramuscular fat obtained by 60mm of the size of the ROI in accordance with the present invention, Figure 9 is the present invention In accordance with the present invention, the measured color is obtained by using the size of the region of interest as 60 mm, and FIG.
관심영역의 직경이 60mm일 경우 본 발명의 장치를 이용하여 1++ 등급에서 3등급까지 도 7에 나타낸 바와 같은 시료에 대하여 등급별로 근내지방도를 측정하였다. 관심 영역(ROI)을 직경 60mm로 했을 경우 1++ 등급의 구별은 가능하였지만, 나머지 등급은 지방 띠가 많이 포함되어 분류에 어려움이 있었다. 여기서 사용한 시료의 수는 총 203개로 등급별로 약간씩은 차이가 있었으며, 등급이 낮은 3등급의 경우 14개의 시료를 2회 반복 측정하여 사용하였다. 이 실시예에서 1++ 등급은 다른 등급에 비하여 확연한 차이를 나타내었지만, 그 외의 등급에 대해서는 근내지방도 구분이 쉽지 않았다. 그 이유로서는 1++ 등급의 경우 다른 육질 등급과는 달리 근내 지방이 많이 포함되어 있으나 1+ 등급과 1등급 등에서는 지방 띠의 유무에 따라서 근내지방도의 함량이 크게 바뀌어지기 때문인 것으로 판단되었다. 따라서 육질 등급의 판정에 있어서는 지방 띠를 제거한 나머지 부분을 이용해야 한다고 판단된다. 여기서 등급별로 육색과 지방색의 분포를 나타내면 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같다. 등급이 높아질수록 육색의 분포에 있어서 a 값이 증가하거나 b값이 증가하는 경향을 띠진 않았으며, 지방색의 분포에 있어서도 상관성을 보이지는 아니하였다. 육색과 지방색은 등급별 차이보다는 등급 하향 조정의 기준을 제시한다. 즉, 특정값 이상 혹은 이하에 속하면 등급이 하향 조정된다.When the diameter of the region of interest is 60mm, the intramuscular fat level was measured for each of the samples as shown in FIG. 7 from
도 11은 본 발명에 따라 관심영역(ROI)의 크기를 40mm로 하여 구한 등급별 샘플 영상이고, 도 12는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 근내 지방도 측정치이며, 도 13은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 육색 측정치이고, 도 14는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 지방색 측정치이다.FIG. 11 is a sample image for each grade obtained by using a size of an ROI of 40 mm according to the present invention, FIG. 12 is a measurement of intramuscular fat obtained by using a size of an ROI of 40 mm according to the present invention, and FIG. In accordance with the present invention, the measured color is obtained by using the size of the ROI as 40 mm, and FIG. 14 shows the measured measured fat color by using the size of the ROI as 40 mm.
도 11과 같은 시료에서 관심영역(ROI)을 직경 40mm로 했을 경우 지방 띠를 피해서 육질 부위만을 측정할 수 있었으며, 이때 등급별 근내지방도 분포는 도 12와 같았다. 여기서 2등급과 3등급의 구별이 어려웠지만 1++, 1+, 1등급의 구별은 가능하였다.In the sample as shown in FIG. 11, when the ROI was 40 mm in diameter, only the meat part was measured to avoid the fat band, and the intramuscular fat distribution of each grade was as shown in FIG. 12. Although it was difficult to distinguish between
각각의 등급이 명확하게 구분되지 않는 것은 관심 영역이 작긴 하지만 영역 내에 지방 띠가 일부 포함되었거나, 실제 등급에는 등급판정사들에 의해 육색과 지방색, 조직감 등의 인자가 반영되어 있기 때문에 등급별 근내지방도의 완벽한 직선성을 기대하기는 어려울 것으로 판단되었다. 다만, 본 발명에서는 관심영역을 작게 하여 지방 띠를 배제함으로써 근내지방도를 등급별로 구분할 수 있는 점을 확인할 수 있었기 때문에 본 발명의 영상처리기법을 이용하여 지방의 띠를 없애면 보다 정확도가 높은 근내지방도의 측정이 가능하고, 또 한편으로 초분광 영상처리를 이용한 근내 지방의 측정 결과에서 나타난 694nm의 파장대역을 이용하면 더 나은 결과를 얻을 수 있다. 여기서 등급별로 육색과 지방색의 측정 결과는 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같다. 지방 띠를 포함하지 않는 영역이 대부분이기 때문에 지방 띠를 포함할 때와는 달리 육색의 a, b값도 서로 다른 특색을 가지는 것으로 보였고, 지방색의 분포도 마찬가지 경향을 나타내었다. 따라서 이러한 데이터를 이용한다면 측정된 기존의 등급 판정 차트와 더불어 객관적인 컬러 등급의 판정이 가능하다.Each grade is not clearly distinguished, although the area of interest is small. It is difficult to expect linearity. However, in the present invention, it was confirmed that intramuscular fat can be classified by grades by eliminating the fat band by reducing the region of interest. Measurements are possible, and on the other hand, better results can be obtained by using the 694 nm wavelength band shown in the measurement results of intramuscular fat using hyperspectral image processing. Here, the measurement results of meat color and fat color for each grade are as shown in FIGS. 13 and 14. Since most of the regions do not contain a fat band, the a and b values of meat color seem to have different characteristics, and the distribution of fat color also tends to be different. Therefore, using this data, it is possible to determine the objective color grade in addition to the existing grade chart.
다시 도 3을 참조하면, 등급판정을 위한 표준 데이터가 구해진 후, 사용자가 실제로 육질 등급을 판정할 소도체(10)를 테이블에 올려 놓고 소도체 촬상부(110)로 소도체(10)를 촬상한다(S4,S5). 이때 판정의 정확도를 향상시키기 위해 가능한 지방띠가 없는 부위를 촬상하는 것이 바람직하고, 촬상을 위한 측정버튼을 소도체 촬상부(110)에 부착하여 측정버튼(116)을 눌러 소도체 영상을 촬상하는 것이 바람직하다.Referring back to FIG. 3, after the standard data for grading determination is obtained, the
그리고 소도체 촬상부(110)를 통해 판정할 소도체의 영상데이터를 입력받고, 도 15에 도시된 절차에 따라 영상을 처리한 후, 도 16에 도시된 절차에 따라 소도체의 육질 등급을 판정한다(S6~S8).After receiving the image data of the small conductor to be determined through the small
도 15는 본 발명에 따라 판정할 소도체 영상을 처리하는 절차를 도시한 상세 순서도이다.15 is a detailed flowchart illustrating a procedure of processing a small conductor image to be determined according to the present invention.
도 15를 참조하면, 색상보정단계(S71)에서 R,G,B에 대한 3개의 색상보정 회귀식으로 색상을 각각 보정하고, 노이즈 제거단계(S72)에서 3×3 mean filtering을 통해 잡음을 제거한다. 그리고 컬러 좌표 변환단계(S73)에서 RGB 영상을 Lab 영상으로 좌표 변환한 후 관심영역을 추출한다. 관심영역 추출단계(S74)에서는 광원이 적은 외곽을 제외한 중앙부분의 영상만을 추출한다.Referring to FIG. 15, colors are corrected by three color correction regression equations for R, G, and B in the color correction step S71, and noise is removed through 3 × 3 mean filtering in the noise removal step S72. do. In the color coordinate conversion step (S73), the RGB image is converted into a Lab image, and then the region of interest is extracted. In the region of interest extraction step (S74), only the image of the center portion is extracted except for the outside of which there are few light sources.
도 16은 본 발명에 따라 소도체의 육질 등급을 판정하는 절차를 도시한 상세 순서도이다.16 is a detailed flowchart illustrating a procedure for determining the meat grade of small carcasses according to the present invention.
도 16을 참조하면, 관심영역내의 Lab의 특정값을 경계로 지방을 추출한 후 관심영역내의 지방과 비지방의 영역 넓이를 계산함과 아울러 지방영역과 비지방영 역의 분포도를 계산하여 근내지방도를 판정한다(S81,S82). 그리고 육색을 판정하고, 지방색을 판정한다(S83,S84). 즉, 관심영역 데이터를 각 등급별 육색 표준 데이터와 비교하여 육색 등급을 판정하고, 관심영역 데이터를 각 등급별 지방색 표준 데이터와 비교하여 지방색 등급을 판정한다.Referring to FIG. 16, after extracting fat at a specific value of Lab in a region of interest, the area of fat and non-fat region in the region of interest is calculated, and the distribution of fat and non-fat regions is calculated to determine intramuscular fat. (S81, S82). Then, meat color is determined, and fat color is determined (S83, S84). That is, the flesh color grade is determined by comparing the ROI data with the meat color standard data for each grade, and the fat color grade is determined by comparing the ROI data with the fat color standard data for each grade.
도 17은 본 발명에 따른 등급별 근내지방도의 표준편차를 도시한 그래프이고, 도 18은 본 발명에서 파장을 달리한 경우 지방과 살코기의 스펙트럼 예이다.Figure 17 is a graph showing the standard deviation of the intramuscular fat by grade according to the present invention, Figure 18 is an example of the spectrum of fat and lean meat when the wavelength is different in the present invention.
지방 띠가 관심 영역에 포함될 경우의 근내지방도는 영상처리를 이용하여 큰 지방 띠를 제거한 후 나머지 부분에 대한 근내지방도를 측정할 수도 있지만, 지방 띠가 정상적인 근내 지방과 연결된 경우도 많아 제거보다는 지방 띠가 있는 부분을 피한 후 근내지방도를 측정한 결과는 도 17에 도시된 바와 같다. 도 17을 참조하면, 지방 띠를 제거함에 따라 등급간의 차이가 보다 명확해 짐을 알 수 있고, 따라서 영상처리를 이용할 경우 지방 띠를 제거하는 것이 바람직하다.Intramuscular fat when the fat band is included in the region of interest can be measured by removing the large fat band using image processing and then measuring the intramuscular fat for the remaining parts, but the fat band is often associated with normal intramuscular fat. The result of measuring the intramuscular fat after avoiding the part with is as shown in FIG. Referring to FIG. 17, it can be seen that the difference between grades becomes clearer as the fat strip is removed. Therefore, it is preferable to remove the fat strip when using image processing.
그리고 파장을 달리하여 획득된 지방과 살코기의 평균 반사 스펙트럼을 하나의 그래프에 나타내면 도 18과 같다. 도 18의 스펙트럼을 비교한 결과, 467nm 이하의 파장대역에서는 지방과 살코기 간의 반사율의 차이가 거의 없고, 694nm의 파장대역에서 지방과 살코기의 스펙트럼 차이가 가장 큰 것을 알 수 있다. 따라서 살코기와 지방의 분리도가 큰 대략 680 내지 720nm(바람직하게는 694nm) 파장의 광원을 소도체 촬상부(110)에서 사용할 수도 있다.18 shows the average reflection spectra of fats and lean meats obtained by varying the wavelength in one graph. As a result of comparing the spectra of FIG. 18, it can be seen that there is almost no difference in reflectance between fat and lean meat in the wavelength band of 467 nm or less, and the largest spectral difference between fat and lean meat in the wavelength band of 694 nm. Therefore, a light source having a wavelength of approximately 680 to 720 nm (preferably 694 nm) having a high degree of separation between lean meat and fat may be used in the small
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the drawings, but those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
도 1은 본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정 장치의 구성을 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the configuration of a small carcass quality grading apparatus according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 소도체 촬상부의 상세 도면,FIG. 2 is a detailed view of the small conductor imaging unit shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 소도체 육질 등급 판정 절차를 도시한 순서도,3 is a flow chart showing a small carcass quality grading procedure according to the present invention,
도 4는 도 3에 도시된 색보정 절차의 상세 순서도,4 is a detailed flowchart of a color correction procedure shown in FIG. 3;
도 5는 도 4의 색보정에 사용되는 컬러보정용 카드의 예,5 is an example of a color correction card used in the color correction of FIG.
도 6은 본 발명에 따라 등급별 표준 데이터를 획득하는 절차를 도시한 순서도,6 is a flowchart illustrating a procedure of acquiring standard data for each grade according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 등급별 샘플 영상,7 is a sample image for each grade obtained by the size of the region of interest according to the invention 60mm,
도 8은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 근내지방도 측정치,8 is a measurement of intramuscular fat obtained by making the size of the
도 9는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 육색 측정치,9 is a color measured value obtained by making the size of the
도 10은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 60mm로 하여 구한 지방색 측정치,10 is a measurement of fat color obtained by making the size of the
도 11은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 등급별 샘플 영상,11 is a sample image for each grade obtained by the size of the ROI 40mm according to the present invention,
도 12는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 근내지방도 측정치,12 is a measurement of intramuscular fat obtained by making the size of the
도 13은 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 육색 측정치,13 is a color measured value obtained by setting the size of the ROI to 40 mm according to the present invention;
도 14는 본 발명에 따라 관심영역의 크기를 40mm로 하여 구한 지방색 측정치,14 is a measurement of fat color obtained by using a size of a region of interest according to the present invention as 40 mm,
도 15는 본 발명에 따라 판정할 소도체 영상을 처리하는 절차를 도시한 상세 순서도,15 is a detailed flowchart illustrating a procedure of processing a small conductor image to be determined according to the present invention;
도 16은 본 발명에 따라 소도체의 육질 등급을 판정하는 절차를 도시한 상세 순서도,16 is a detailed flowchart illustrating a procedure for determining meat grade of small carcasses according to the present invention;
도 17은 본 발명에 따른 등급별 근내지방도의 표준편차를 도시한 그래프,17 is a graph showing the standard deviation of intramuscular fat by grade according to the present invention;
도 18은 본 발명에서 파장을 달리한 경우 지방과 살코기의 스펙트럼 예,18 is an example spectrum of fat and lean meat when the wavelength is different in the present invention,
도 19는 축산물 등급판정 세부기준에 따른 소도체 근내지방도 기준,19 is based on the cattle carcass fat grading according to the livestock product grading detailed criteria,
도 20은 축산물 등급판정 세부기준에 따른 소도체 육색 기준,20 is a small carcass color standards according to livestock product grading detailed criteria,
도 21은 축산물 등급판정 세부기준에 따른 소도체 지방색 기준.Figure 21 is a small carcass fat color according to livestock grading detailed criteria.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10: 소도체 100: 소도체 육질 등급 판정장치10: small conductor 100: small body meat grade determination device
110: 소도체 촬상부 121: 영상데이터 입력모듈110: small conductor imaging unit 121: image data input module
122: 색보정모듈 123: 영상처리모듈122: color correction module 123: image processing module
124: 등급판정모듈 130: 입력부124: rating determination module 130: input unit
140: 출력부140: output unit
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