KR20150130833A - 과일 선별 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 장치는, 과일을 이송시키는 구동부, 상기 구동부에 의해 상기 과일이 이송되는 경로를 구획하는 이송부, 상기 이송부의 상측에 배치되어 과일에 광을 조사하는 조명부, 상기 조명부에 의해 광이 조사된 과일의 표면의 영상 정보를 감지하는 센서부, 상기 센서부에 의해 얻어진 영상 정보를 분석하여 과일의 분류 이동을 제어하는 제어부, 상기 제어부에 의해 과일을 분류 이동시키는 선별부를 포함하되, 상기 센서부는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득한다.

Description

과일 선별 장치{Fruit Selection Device }

본 발명은 과일을 선별하는 장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 견과류, 특히 밤을 품질별로 선별하는 장치에 대한 것이다.

밤은 재배역사가 가장 오래된 과수 중의 하나로서 오늘날 한국에서는 경상남도, 충청남도 등이 주산지이고 전분과 비타민C 함량이 많고 영양가가 높아 기호식품 외에도 대용식량자원 및 건강식품학적 가치를 지니고 있다. 전 세계 밤 생산량에 있어 우리나라는 중국(805천톤) 다음으로 많이 생산(72천톤)하며 이탈리아 50천톤, 터어키 48천톤, 그 외 국가들이 159천톤을 생산하고 있다(산림청, 2005 임산물 통계자료). 특히, 국내에서는 주로 명절 제수용이나 군밤용, 제과용 원료, 이유식, 약제형태로 소비되며 깐밤, 통조림, 생밤의 형태로 수출되고 수입 생밤은 주로 군밤용, 냉동밤은 제과용, 요식용으로 소비되고 있다.

그런데, 최근 식품에 대한 웰빙 개념이 매우 중요하게 인식되면서 유기농산물과 같은 친자연적인 식품 자체가 보유한 영양 및 생체조절기능에 대한 관심이 증가되고 있으며 밤의 기능성 성분에 대한 과학적 연구가 진행되면서 항산화 기능 등 기능성 물질을 포함하고 있는 것으로 보고되고 있다.

또한, 농산물 유통환경의 변화하고 있는데, 생산자 중심의 생산? 유통에서 소비자를 만족시킬 수 있는 상품을 생산 제품화하여 마케팅 전략에 의한 유통이 요구되고 있다. 구체적으로, 농산물 무역의 국제화에 따른 수입농산물의 급증, 외국의 선진유통업체들의 대거 국내 진출로 인한 소비지 유통환경이 급변하고 있다. 이에 국내외적으로 농산물 경쟁력 강화를 위하여 생산비의 절감과 고품질, 안전한 농산물의 공급 필요성이 동시에 대두되고 있다.

이에 따라, 밤 소비에 있어서 충해과 및 부패과는 소비자들의 신뢰를 떨어뜨리고 소비를 저해하는데 결정적인 역할을 하고 있으므로 이를 사전에 제거하는 것이 무엇보다 중요하다.

그런데, 견과류, 예를 들어 밤의 외피 특성 때문에 비파괴적 측정에 어려움이 있다. 결국 밤의 외피 특성을 고려하여 밤을 비파괴 측정할 수 있는 방법의 개발이 시급하다.

본 발명의 기본적인 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 일 목적은 밤과 같이 단단한 표피를 가진 견과류의 충해과 및 부패과를 선별하여 분류할 수 있는 과일 선별 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 목적은 밤과 같은 견과류 과일을 분류하는 과정에서 견과류인 밤이 손상되지 않도록 하는 과일 선별 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 장치는, 과일을 이송시키는 구동부 상기 구동부에 의해 상기 과일이 이송되는 경로를 구획하는 이송부 상기 이송부의 상측에 배치되어 과일에 광을 조사하는 조명부 상기 조명부에 의해 광이 조사된 과일의 표면의 영상 정보를 감지하는 센서부 상기 센서부에 의해 얻어진 영상 정보를 분석하여 과일의 분류 이동을 제어하는 제어부 상기 제어부에 의해 과일을 분류 이동시키는 선별부를 포함하되, 상기 센서부는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득한다.

이때, 상기 센서부는 하나의 광축에서 가시광과 근적외선을 분리하는 광분리부재와, 분리된 가시광을 감지하는 가시광 센서와, 분리된 근적외선을 감지하는 근적외선 센서를 일체로 포함한다.

또한, 상기 센서부는 상기 이송부 상에 배치되되, 상기 조명부에 대해서는 오정렬된다.

한편, 상기 이송부는 상기 센서부 하측까지 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 수평 가이드와, 상기 센서부에 의해 영상 정보가 감지된 이후 상기 선별부로 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 하강 가이드를 포함한다.

한편, 상기 구동부는 상기 이송부 하측에 배치되되, 과일의 이송 경로를 따라 무한 궤도를 형성하는 다수의 회전봉과, 상기 회전봉의 원주면을 둘러싸는 완충부재와, 상기 다수의 회전봉을 서로 연결하는 체인과, 상기 체인을 구동시키는 구동 스프라켓을 포함한다.

또한, 상기 선별부는 상기 하강 가이드에 의해 형성된 선별 통로에 대응하여 배치되되, 상기 선별 통로의 바닥에 배치되어 상기 센서부에 연동되어 작동하여 들어올려지는 슈트를 포함한다.

상기 수평 가이드는 상기 센서부 하측에서 보다 낮은 높이를 가진다.

본 발명의 다른 특징에 따른 과일 선별 방법은 선별할 과일을 이송하는 단계 과일의 표면의 영상 정보를 획득하는 단계 획득된 영상 정보에 따라 과일을 분류하여 이동시키는 단계를 포함하되, 과일의 영상 정보를 획득하는 단계는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득한다.

이때, 상기 과일을 분류하여 이동시키는 단계는, 상기 영상 정보를 획득하는 단계에서 얻어진 영상 정보에 따라 분류된 과일의 추가적 이동 경로를 서로 상이하게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일특징에 따른 과일 선별 장치에 의하면 과일의 표면에 대한 영상 정보를 획득함에 있어서, 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 사로 다른 파장의 영상 정보를 동시 획득한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 과일 선별 장치 및 과일 선별 방법에 의하면, 하나의 광센서부에서 과일에 충해가 있는지 여부와 과일이 부패하였는지 여부를 동시에 확인하여 과일을 품질별로 분류할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 과일 선별 장치 및 과일 선별 방법에 의하면, 가시광 대역 비젼 시스템과 근적외선 대역 비젼 시스템이 동일 광축의 영상 정보로부터 각각 영상 정보를 획득하기 때문에 대상체인 과일, 즉 밤의 영상 정보와 밤의 실제 윤곽이 상호 일치하게 되어 정확한 영상 정보를 획득할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 과일 선별 장치 및 과일 선별 방법에 의하면, 하나의 센서부에서 동일 광축에서 영상 정보를 획득하는 가시광 대역 비젼 시스템과 근적외선 대역 비젼 시스템이 함께 구비되기 때문에 센서부가 높이는 위치에 따른 조명의 차이가 발생하는 문제점이 해결된다.

또한, 본 발명의 과일 선별 장치의 과일 선별 방법에 의하면, 과일을 이송하는 이송부와 수평 가이드부가 센서부 하측에서는 그 높이가 낮게 배치됨으로써, 다수의 과일 이동 경로상에 조사되는 광의 그림자 수평 가이드부에 의해 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 과일 선별 장치에 의하면, 과일을 이송하는 구동부의 롤러에서 과일이 접촉하는 부위에는 완충 부재가 형성되어 있어서 과일이 이송되는 과정에서 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 과일 선별 장치에 의하면, 연속적으로 다량의 과일을 선별할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 과일 선별 장치에 의하면, 과일이 이송되는 과정에서 자전을 하게 되므로 센서부에는 과일의 전체 표면에 대한 영상 정보가 얻어지게 되는 된다.

본 발명에 따른 과일 선별 장치에 의하면, 이송 장치 위에서 이송되는 과일이 해당 이송 경로를 따라 직진하게 되고 좌우로 구르지 않게 되어 이송 위치가 정확하게 된다.

도 1은 파장별 근적외선을 이용한 밤에 대한 충해 영역 사진이다.
도 2는 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 과일 선별 장치의 정면 부분 분해 개략도이다.
도 4는 센서부의 광경로를 설명하는 도면이다.
도 5는 선별부의 부분 개략 정면도이다.

도 1은 파장별 근적외선을 이용한 밤에 대한 충해 영역 사진이다. 밤의 상품성을 하락시키는 요인으로서 크게 두가지 요인이 고려된다. 고려되는 요인 중 하나는 밤에 충해를 입었는지 여부이다. 밤이 충해를 입게 되면 밤의 표면에는 해충이 천공한 구멍이 생기게 되고 내부에 해충이 존재할 수 있게 된다. 이러한 충해를 입은 밤에서 구멍의 발생 위치는 일정하지 않으며 그 크기 역시 매우 작다.

다른 하나의 고려 요인은 밤이 부패하였는지 여부이다. 밤이 수집 과정에서 습기나 온도의 영향으로 부패하게 되면 밤의 표면 전체가 변색되게 된다. 밤에서 부패가 발생되는 위치는 밤의 전 표면에 나타나게 되고, 부패 부분에 대한 크기가 큰 대신에 밤 색상과 유사한 특징이 있다.

이러한 두가지 요인의 특성을 고려하여 밤을 선별하기 위해서는 밤이 충해를 입었는지 여부와 밤이 부패하였는지 여부를 시각적으로 동시에 판단하여야 한다.

이와 관련하여, 밤이 부패하였는지 여부는 밤에서 크기가 크게 나타나므로 크기면에서는 쉽게 감지될 수 있는 반면에, 밤에 충해를 입었는지 여부를 판단하게 위해서는 밤에 해충에 의해 형성된 그 크기가 작은 구멍이 존재하는지 여부를 감지할 수 있어야 한다. 그런데, 밤의 색상적 특성으로 인하여 밤에 구멍이 형성되었는지 여부를 가시광 센서에 의해서만 감지하는 것은 그 정확도가 극히 낮다. 따라서 밤의 품질 저하 요인의 광학적 특성을 고려하여 이를 탐지하는 방법을 연구한 결과 본 발명의 발명자는 광학적 특성상 부패 여부는 가시광 특성을 통하여 감지될 수 있고, 충해 여부는 근적외선 특성을 통하여 감지될 수 있음을 알게 되었다.

도 1을 참고하면, 필터를 사용하지 않고 밤의 외형에 대한 영상 정보를 획득한 것에 의하면 감에 형성된 구멍이 다른 부분과 식별이 용이하지 않은 점을 확인할 수 있다. 그러나, 도 1에서 알 수 있듯이, 높은 파장대의 근적외선(예를 들어 960nm 의 파장)을 사용하여 밤의 표면을 감지하면, 밤 자체의 표면의 어두운 갈색과는 무관하게 해충에 의해 형성된 구멍이 다른 부분과 뚜렷하게 구별되어 식별되며, 그 구멍의 크기 역시 판단이 용이하게 된다.

도 2는 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 장치의 사시도이며, 도 3은 도 2의 과일 선별 장치의 정면 부분 분해 개략도이다. 도 2와 도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 장치는 과일을 이송시키는 구동부(500), 상기 구동부(500)에 의해 상기 과일이 이송되는 경로를 구획하는 이송부(700), 상기 이송부(700)의 상측에 배치되어 과일에 광을 조사하는 조명부(300), 상기 조명부(300)에 의해 광이 조사된 과일의 영상 정보를 감지하는 센서부(200), 상기 센서부(200)에 의해 얻어진 영상 정보를 분석하여 과일의 분류 이동을 제어하는 제어부(400), 상기 제어부(400)에 의해 과일을 분류 이동시키는 선별부(600)를 포함한다.

도 2을 참고하면, 상기 센서부(200)는 상기 이송부(700) 상에 배치되되, 상기 조명부(300)에 대해서는 오정렬된다. 즉, 상기 조명부(300) 역시 상기 이송부(700) 상에 배치되되, 상기 센서부(200)가 상기 이송부(700)에 놓인 과일의 영상을 촬영하는데 간섭이 되지 않도록 상기 조명부(300)는 상기 센서부(200)의 영상 회득 경로상에 배치되지 않고 센서부(200)와 오정렬되어 배치된다. 바람직하게는, 상기 조명부는 상기 이송부(700) 상의 과일 이송을 위한 다수의 과일 이송 경로 각각에 대하여 광을 조사할 수 있는 개수로 구비된다.

한편, 도 3을 참고하면, 상기 이송부(700)는 상기 센서부(200) 하측까지 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 수평 가이드(710)와, 상기 센서부(200)에 의해 영상 정보가 감지된 이후 상기 선별부(600)로 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 하강 가이드(720)를 포함한다.

상기 구동부(500)는 상기 이송부(700) 하측에 배치되되, 과일의 이송 경로를 따라 무한 궤도를 형성하는 다수의 롤러(510)를 구비한다. 상기 롤러(510)는 회전봉(512)과, 상기 회전봉(512)의 원주면을 둘러싸는 완충부재(514)를 구비한다. 상기 완충부재(514)는 예를 들어 스펀지로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 충격을 완화할 수 있는 다양한 소재로 형성될 수 있다.

또한 상기 구동부(500)는 상기 다수의 회전봉(512)의 회전축들을 서로 연결하는 체인(520)과, 상기 체인을 구동시키는 구동 스프라켓(530a, 530b)을 포함한다.

상기 구동 스프라켓(530a, 530b)가 회전하여 체인(520)을 반시계 방향으로 회전시키면 상기 롤러(510)들이 체인에 서로 연결되어 무한 궤도를 형성하면서 공전하게 된다. 아울러, 상기 롤러(510) 자체는 상기 체인에 의해 공전하는 과정에서 스스로도 자전하게 된다. 이를 위하여, 상기 롤러(510)의 무한 궤도 이송 경로 중 이송부(700)에 인접한 상측 경로의 내측에는 스프라켓(530a, 530b)에 의해 무한궤도를 이루면서 이동하는 상기 롤러(510)에 접촉하여 롤러의 자전을 보조하는 접촉 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다.

이 경우, 롤러(510)는 적어도 과일, 특히 밤을 운송하게 되는 영역에서는 자전과 공전을 동시에 하게 된다. 따라서, 이웃하는 롤러(510) 사이의 오목한 공간 사이에 놓인 과일은 롤러(510)의 공전 자전에 의해 상기 수평 가이드(710)를 따라서 수평 운송되게 되는데, 그 과정에서 과일은 롤러(510)의 자전 운동에 의해 과일의 전체 표면이 상측으로 노출되는 과정을 거치게 된다.

상기 수평 가이드(710)는 상기 롤러(510)가 공전하면서 자전하는 과정에 과일이 일정 경로를 따라 운송되도록 가이드하게 되는데, 상기 과일의 평균적인 크기를 고려하여 운송되는 과일이 경로를 벗어나지 않고 가이드 될 수 있는 소정의 높이(h1)를 가지게 된다.

그러나, 상기 수평 가이드(710)에 의해 가이드되는 과일이 센서부(200)의 하측을 통과하게 될 때에는 가이드(710)의 높이에 의해 과일에 조사되는 광이 일부 가려져서 과일에 그림자가 발생할 수 있다. 이 경우, 센서부(200)에 의해 감지되는 영상 정보에 오류를 발생시킬 수 있으므로 이송되는 경로상에서 과일은 수평 가이드(710)에 의해 그림자가 과일의 표면에 중첩되지 않은 상태로 과일의 상측 방향이 센서부(200)로 노출될 필요가 있다.

이를 위하여, 상기 수평 가이드(710)는 상기 센서부(200)의 하측에서는 다른 부분에 비하여 특히 그 높이가 낮은 저고부(712)를 구비하게 된다. 따라서, 저고부(712)에서의 수평 가이드(710)의 높이(h2)는 저고부(712)를 제외한 수평 가이드(710)의 높이(h1)보다 낮게 형성된다. 상기 저고부(712)의 높이(h2)에서도 수평 가이드(710)에 의해 나란한 각각의 경로로 운송되는 과일이 다른 경로로 넘어가지 않도록 최소한의 높이를 가지도록 형성된다.

인접한 상기 롤러(510)들 간의 오목한 공간에 과일이 놓여서 운송되는 과정에서 센서부(200)에 의해 과일의 표면 영상이 회득되므로 상기 롤러(510)의 완충부재(514) 역시 센서부(200)에 의해 영상 포착이 된다.

이때, 완충부재(514)의 색상이 과일의 표면에 대한 영상 정보를 분석함에 있어서 방해가 되지 않는 색상으로 선택되어야 한다. 다만, 완충부재(514)의 색상이 밝은 계열의 색상에서 선택될 경우, 밤의 색상과 대비되는 장점이 있긴 하지만, 유지 보수 과정에서 완충부재가 쉽게 오염되는 문제점이 있으므로 무광 검정색 재질에서 선택되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부에서의 광 이동 경로를 설명하는 개략도이다. 도 4를 참고하면, 상기 센서부(200)는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 서로 다른 파장의 광학 정보, 즉 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득하게 된다.

상기 센서부(200)는 필터부(210)를 거쳐서 입사면(222)으로 유입된 광의 하나의 광축에서 가시광과 근적외선을 분리하는 광분리부재(226)와, 분리된 가시광을 감지하는 가시광 센서(240)와, 분리된 근적외선을 감지하는 근적외선 센서(230)를 일체로 포함한다.

구체적으로, 상기 센서부(200)의 가시광 센서(240)는 입사면(222)으로 유입된 광의 하나의 광축에서 가시광(La)의 파장의 정보만을 획득한다. 그리고, 상기 센서부(200)의 근적외선 센서(230)는 입사면(222)으로 유입된 광의 하나의 광축(L)에서 광분리부재(226)에 의해 분리된 근적외선 파장의 광(Lb)의 정보를 획득한다.

상기 광분리부재(226)에서 분리된 서로 다른 파장의 가시광과 근적외선은 가시광 경통(224)을 통하여 가시광 센서(240) 및 근적외선 센서(230)에 각각 감지된다.

이때, 광분리부재(226)에 의해 분리되는 영상은 1픽셀 이내의 정합도를 가지게 되므로 가시광선 카메라와 근적외선 카메라를 각각의 카메라로 하여 2개의 카메라를 사용할 때 나타나는 정합에서의 오류 문제가 해결되게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치의 센서부(200)는 물리적으로는 하나의 광축의 광을 분석하는 하나의 카메라이지만, 내부적으로는 가시광 감지를 위한 센서와 근적외선 감지를 위한 센서가 각각 내장되어 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 이송부(700)는 모두 8개의 과일 이동 경로를 형성하게 되는데, 이 경우 센서부(200)는 8채널을 담당하게 된다. 예를 들어, 한 개 채널을 60mm로 한다면 총 이송부(700)의 전체 폭은 480mm가 되며, 예를 들어 해상도가 1024(h) x 768(v) 화소인 카메라를 사용한다면 한 화소의 크기는 0.468mm 의 해상도를 가지게 된다.

이 경우 최소 검출 충해과의 직경을 1mm 로 한다면, 2화소만으로 감지해야 하므로 검출에 부족할 수 있다. 이러한 점을 고려한다면 일정 크기 이하의 충해과를 검출하기 위해서는 2대 이상의 센서부가 구비되는 것이 바람직하다. 2대의 센서부가 구비된다면 하나의 센서부는 4채널로 되어 전체 8개 라인의 과일 이송 경로를 모두 감지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 영상 획득 기능을 구현하고 획득된 형상을 분석하는 알고리즘은 아래와 같다.

. 동기 신호에 의하여 트리거 영상을 획득(가시광/근적외선 동시 획득)

. 흑백 근적외선 영상에서 이치와 및 blob 개체와 수행하여 마스킹 이미지 획득

. 마스킹 이미지를 사용하여 근적외선 영상에서 미소 blob 를 추출

. 미소 blob 의 크기가 일정 크기 이상이명 충해과로 판정

. 마스킹 이미지를 사용하여 컬러 Red 영역에서의 평균화소치를 계산

. 일정 값 이하이면 부패과로 판정

. 최종 등급 판정 수행

본 발명의 과일 선별 장치에서 과일의 전표면 분석을 위해서 센서부(200)는 예를 들어 총 5회에 걸쳐서 영상을 획득하여 제어부(400)에서 처리할 수 있다. 5회 영상 획득시 각 위치에서의 판정 결과를 기억한 후 최종적인 판정을 제어부(400)가 선별부(600)로 전송하게 된다. 즉, 각 채널별로 5회의 등급 판정 결과를 기억하고 5회 모두 정상인 경우에는 정상 등급으로 전송하고 한번이라도 비정상 등급을 받은 경우에는 제어부(400)는 마지막에 비정상 등급을 전송하게 된다. 등급 기억은 제어부(400)이 메인 프로그램의 메모리를 사용하여 행해지며, 마지막 검사 위치에서 검사가 수행된 후 이전의 두 위치에서의 검사 결과를 참조하여 최종적인 등급이 선별부(600)로 전송되게 된다.

한편, 도 2 및 도 3을 참고하면, 이송부(700)의 단부에 배치되는 하강 가이드(720)에는 선별부(600)가 이송경로당 대응하여 배치되어, 분류된 과일을 각각의 박스(B1, B2)에 분류하여 담게 된다.

도 5는 선별부(600)의 부분 개략 정면도이다. 도 5를 참고하면, 상기 하강 가이드(720)에 대응하여 형성된 선별통로(730)의 바닥에 슈트(620)가 배치되어, 상기 센서부(200)에 의해 포착된 영상 정보에 따라 양품 또는 불량품이 판단되어진 과일은 상기 제어부(400)에서 수신되는 분류 신호에 따라 과일을 박스(B1, B2)별로 구분하여 담겨지게 된다.

상기 슈트(620)는 솔레노이드(미도시)의 작동에 의해 선별 통로(730)의 하측에 형성된 회전축(640)에 연결된 연결부(630)를 중심으로 선별 통로(730)의 하측을 들어올리게 되고 이때 들어올려진 경로를 지나는 과일은 하강 가이드(720)에서 멀게 배치된 박스(B2)로 분류되어 담겨지게 된다.

불량인 것으로 판별된 과일은 선별부(600)에서 슈트(620)에 의해 멀리 던져져서 분류되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 양품으로 판별된 과일이 분류 과정에서 손상되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 따라서, 제어부(300)는 양품으로 판단된 과일의 경우에는 슈트(620)를 작동시키지 않고 선별통로(730)를 따라 그대로 하강하여 박스(B1)에 담겨지도록 하고, 불량품으로 판단된 과일의 경우에는 슈트(620)를 작동시켜 선별통로(730)에서 멀리 날아가서 박스(B2)에 담겨지도록 한다.

상기 선별부는 하강 가이드(720)에 장착이 용이하도록 선별 가이드(610)의 상측부가 내측 고정부(610a)와 외측 고정부(610b)로 분기되어 형성된다.

상기 제어부(300)는 센서부(200)에서 영상 포착된 과일이 선별부(600)에서 선별되어 분류되도록 하는 과정에서 과일의 이동 시간을 고려하여 슈트(620)를 작동시킴으로써 연속적으로 과일이 분류되는 과정에서 판단된 과일이 분류됨에 있어 오류가 발생하지 않도록 한다.

상기 제어부(300)는 이러한 분류 제어를 위하여 아래의 기능을 수행한다.

. 과일의 이동 위치에 대한 동기화 정보를 입력받아 정보 처리

. 각 채널의 배출 신호를 입력 받고 해당 선별부의 솔레노이드를 작동(이때 작동 시간을 임의로 설정할 수 있으며 약간의 지연 시간을 부여할 수도 있음)

. 과일의 이동 위치에 대한 동기화 센서(미도시)에 전원을 공급

. 선별부의 솔레노이드에 전원을 공급

. 솔레노이드의 역기전력 현상을 방지하기 위한 2단 릴레이 구성

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 과일 선별 장치에는 과일 선별 과정에서 센서부에 의한 영상 획득 장면을 보여주는 디스플레이(410)가 구비되어 사용자가 별도로 과일을 영상을 확인할 수 있으며, 필요하다면 수동으로 과일을 선별하거나 장치의 가동 및 운행 정지를 할 수 있게 된다.

본 발명의 일특징에 의하면, 전술한 과일 선별 장치를 이용하여 과일을 선별할 수 있는 과일 선별 방법이 제공된다.

본 발명의 일특징에 따른 과일 선별 방법은, 이송부(700)와 구동부(500)를 이용하여 선별할 과일을 이송하는 단계와, 조명부(300)에서 과일에 광을 조사하여 센서부(200)에서 영상을 취득하는 단계와, 제어부(400)에 의해 센서부(200)에서 획득된 영상 정보에 따라 과일을 분류하고, 이동하는 과일의 이동 위치에 동기화시켜서 과일을 선별부(600)에서 선별하여 이동시키도록 하는 단계를 포함한다.

이 과정에서, 본 발명의 일실시예에 따른 과일 선별 방법의 과일의 영상 정보를 획득하는 단계는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 서로 다른 파장의 광학 정보, 즉 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 과일을 분류하여 이동시키는 단계는, 상기 영상 정보를 획득하는 단계에서 얻어진 영상 정보에 따라 분류된 과일의 추가적 이동 경로를 서로 상이하게 하는 단계를 포함한다.

본원 발명의 권리 범위는 청구범위에 의해 정해지는 것이며, 전술한 설명은 본원 발명의 예시적인 구성을 설명하기 위한 목적으로 설명된 것이지 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 설명이 아니다. 따라서, 당해 기술분야의 통상의 기술자는 설명되어진 실시예로부터 구성될 수 있는 다양한 변형예도 본원 발명의 사상의 범위에 속한다는 것을 이해한다.

200: 센서부 210: 필터부
222: 입사면 224: 가시광 경통
226: 광분리부재 227: 근적외선 경통
230: 근적외선 센서 240: 가시광 센서
300: 조명부 400: 제어부
410: 디스플레이 500: 구동부
510: 롤러 512: 회전 봉
514: 완충부재 530a, 530b: 구동 스프라켓
600: 선별부 610: 선별 가이드
620: 슈트 630: 연결부
640: 회전축
700: 이송부 710: 수평 가이드
720: 하강 가이드 712: 저고부
730: 선별 통로

Claims (7)

1. 과일을 이송시키는 구동부
   상기 구동부에 의해 상기 과일이 이송되는 경로를 구획하는 이송부
   상기 이송부의 상측에 배치되어 과일에 광을 조사하는 조명부
   상기 조명부에 의해 광이 조사된 과일의 영상 정보를 감지하는 센서부
   상기 센서부에 의해 얻어진 영상 정보를 분석하여 과일의 분류 이동을 제어하는 제어부
   상기 제어부에 의해 과일을 분류 이동시키는 선별부를 포함하되,
   상기 센서부는 하나의 광축으로 유입된 영상 정보에서 가시광 정보와 근적외선 정보를 동시 획득하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서부는 하나의 광축에서 가시광과 근적외선을 분리하는 광분리부재와, 분리된 가시광을 감지하는 가시광 센서와, 분리된 근적외선을 감지하는 근적외선 센서를 일체로 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 센서부는 상기 이송부 상에 배치되되, 상기 조명부에 대해서는 오정렬되는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송부는 상기 센서부의 하측까지 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 수평 가이드와, 상기 센서부에 의해 영상 정보가 감지된 이후 상기 선별부로 과일이 이송되는 다수의 과일 이송 경로를 형성하는 하강 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 이송부 하측에 배치되되,
   과일의 이송 경로를 따라 무한 궤도를 형성하는 다수의 회전봉과, 상기 회전봉의 원주면을 둘러싸는 완충부재와, 상기 다수의 회전봉을 서로 연결하는 체인과, 상기 체인을 구동시키는 구동 스프라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 선별부는 상기 하강 가이드에 의해 형성된 선별 통로에 대응하여 배치되되,
   상기 선별 통로의 바닥에 배치되어 상기 센서부에 연동되어 작동하여 들어올려지는 슈트를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 수평 가이드는 상기 센서부 하측에서 보다 낮은 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 과일 선별 장치.

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