KR20170106229A - 분배된 음료의 품질을 자동으로 평가하는 방법 - Google Patents

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살바토레 펜나
안토니 비틸로
클라우디오 볼론테
니콜라스 코모티
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그루포 침발리 에스.피.에이.
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Abstract

용기에 담긴 거품이 일어난 우유의 자유 표면의 이미지 분석을 통해 우유계 음료를 분배하기 위한 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법이 개시되고, 상기 분석은 처리된 이미지에서, 거품이 일어난 우유 표면의 텍스쳐를 나타내고 이에 따라 우유 거품의 품질을 나타내는 물리적 특성을 확인하여 정량화하기 위해 이미지를 처리하기 위한 자동 절차를 사용하며, 그러한 물리적 특성은 다수의 기포가 된다.

Description

분배된 음료의 품질을 자동으로 평가하는 방법{Method for automatically assessing the quality of a dispensed beverage}
본 발명은 우유계의 뜨겁고 차가운 음료의 분배기에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히 그리고 일부 바람직한 실시예에 따르면, 본 개시는 거품이 일어난 우유의 분배기에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하고 교정 동작를 취하기 위한 방법에 관한 것이다. 일부 실시예에 따르면, 본 개시는 우유 거품의 품질을 원격 진단하고 교정 동작을 취하기 위한 방법에 관한 것이다.
커피계 음료를 준비하고 분배하기 위한 기계 분야에서, 시스템은 일반적으로 기계로부터 음료의 분배를 원격으로 제어하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 그러한 시스템은 전용 애플리케이션이 제공된 스마트폰에서 원하는 타입의 커피(카푸치노, 에스프레소, 마키아또)의 분배를 프로그램할 수 있고 Wi-Fi 연결 장치를 포함하는 분배기와 통신할 수 있다.
EP2314188은 적어도 하나의 분배 장치 및 적어도 하나의 분쇄기-계량기를 포함하는 커피 기계를 포함하는 선택된 분량의 분쇄된 커피로 에스프레소 커피 기계의 필터-홀더를 리필하기 위한 장치를 기술하고 있으며, 여기서 상기 기계는 분배 장치의 필터-홀더가 리필되어야 하는 투입량의 타입에 관한 정보를 생성하는 식별 유닛을 포함하고, 상기 분쇄기-계량기는 식별 유닛에 의해 생성된 정보에 대한 검출 유닛을 포함하며, 상기 검출 유닛은 필터-홀더가 분쇄기-계량기 상에 위치되고 유지될 때 대응하는 투입량이 필터-홀더에 공급되게 한다.
거품이 일어난 우유의 준비를 위한 자동 기계 분야에서, 전문가 바텐더에 의해 얻어진 것과 비슷한 품질의 거품을 얻을 수 있는 솔루션이 개발되었다. 특허 출원 EP1501398은 온도 및 거품 양의 조절에 의해 우유를 가열하여 거품이 일어나게 하기 위한 장치를 기술하고 있으며, 그러한 장치에서 펌프 및 증기로부터 유래하는 가압된 공기는 우유를 함유하는 용기에 잠길 수 있는 컨베이어 도관으로 도입된다.
최근에는 차가운 거품이 일어난 우유계 음료에 대한 관심이 증가하고 있다. 특허 출원 US 2010/0075007은 우유 및 공기의 혼합물이 펌프에 의해 흡입되고, 스로틀(throttle) 포인트를 통해 직접 또는 유동 히터를 통해 선택적으로 이송되는 차가운 또는 뜨거운 우유 거품을 생성하는 방법을 기술하고 있다.
가장 까다로운 소비자를 만족시키는 우유 거품의 품질은 일반적으로 매우 미세한 질감(즉, 감촉)에 의한 것이라 생각되며, 이는 일반적으로 크림 같은 농도 및 지속성을 포함한다. 음료의 자유 표면, 특히 그러한 거품이 일어난 우유의 자유 표면의 시각 검사는 거품의 품질과 관련된 지표를 제공한다. 그럼에도 불구하고, 시각 검사는, 종종 환경적인 요소 및 그/그녀의 정신적-육체적 상태 모두에 영향을 받는 검사를 수행하는 오퍼레이터 및 그/그녀의 판단의 다양성에 따라 달라지기 때문에, 종종 주관적인 결과를 제공한다. 단일의 오퍼레이터가 제공한 평가의 내재적인 주관성을 교정하기 위해, 그러한 감각적인 분석은 현장의 "전문가"가 구성하는 시음 그룹(패널)에 의해 수행되고, 이에 따라 그러한 단일의 평가를 "평균화"한다.
본 출원인은 우유 거품의 품질, 예컨대 카푸치노 또는 '라떼 마키아또'의 품질의 보다 객관적인 평가가 시간과 결과 반복성 면에서 효율적이므로 가격이 저렴해지고 신뢰성이 더 높아진다는 것을 알아냈다.
본 출원인은 용기에 담긴 거품일 일어난 우유의 자유 표면의 이미지 분석을 통해 우유계 음료를 분배하기 위한 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 제어할 수 있음을 이해하였으며, 그러한 분석은, 처리된 이미지에서, 거품이 일어난 우유의 표면 질감을 나타내고 이에 따라 우유 거품의 품질을 표시하는 물리적 특성을 식별하고 정량화하기 위한 이미지 처리의 자동화 과정을 이용한다.
바람직한 실시예들에 있어서, 상기 물리적 특성은 거품이 일어난 우유의 표면 상에 존재하는 기포이고, 상기 이미지 처리는 거품이 일어난 우유의 표면 상에 존재하는 다수의 기포를 식별하고 수치적으로 규정하는 것이다. 그러한 다수의 기포는 다수의 수치 파라미터에 의해 규정된다. 상기 다수의 수치 파라미터는 다수의 기포의 각 기포의 크기(예컨대, 타원형의 경우 평균 반경, 또는 원형의 경우 반경) 및 다수의 기포의 수를 포함한다.
본 개시는 청구항 제1항에 따른 거품이 일어난 우유의 품질을 자동으로 평가하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시예들에 있어서, 본 출원인은 차가운 우유가 우유용 펌프에 의해 흡입되고 공기와 혼합되어 분배 출구로부터 분배된 우유-공기 혼합물을 생성하는 거품이 일어난 우유를 준비하고 분배하기 위한 자동화 기계를 고려하였다. 공기는 일반적으로 우유 흡입 도관에 연결된 공기 도관을 통해 외부 환경으로부터 유입되고, 그러한 유입 공기 유동률의 조정 및 이에 따른 음료의 분배 동안 도입된 공기의 양의 조정은 상기 유입 공기 유동률의 전자 제어를 위한 제어 유닛에 의해 수동으로 제어되거나 제어될 수 있는 유동 조정기에 의해 이루어진다. 대안으로, 압축된 공기는 공기 펌프에 의해 우유가 유동하는 도관 내로 또는 예를 들어 DE4445436에 기술된 타입의 우유 및 공기 혼합 장치 내로 추진될 수 있다.
통상적으로, 거품이 일어난 우유의 분배를 위한 자동화 기계는 그러한 거품이 일어난 우유의 준비와 관련된 특정 동작 파라미터, 특히 예컨대 우유에 대한 펌프의 전달 유동률 및 흡입 도관으로 들어가는 공기 유동률의 조정 중 거품이 일어난 우유를 분배하는 동작과 관련된 회로 요소의 동작 파라미터로 설치된다. 예컨대, 만약 그러한 우유 흡입 펌프가 가변 유동 펌프이면, 하나 이상의 유동률 값은 종종 그러한 기계의 설치시에 설정된다. 출원인은 그러한 기계의 사용 동안 일부 사용 조건이 변할 수 있어, 설치시에 설정된 그러한 파라미터는 원하는 거품 품질 결과를 얻을 수 없다는 것을 알아냈다. 일부의 경우, 거품이 일어난 우유의 분배를 위한 자동화 기계의 사용자는 그러한 거품의 품질이 (더) 향상되고 어떤 방식으로 개선될 수 있는지를 알고자 할 수도 있다.
출원인은 필요에 따라 교정 동작과 관련된 명령에 의해 이루어진 그러한 거품이 일어난 우유의 품질에 대한 자동 평가가 서비스/보조 비용 또는 시간 측면에서 효과적이라는 것을 알고 있다. 일부 실시예들에 있어서, 우유 품질의 자동 진단을 위한 방법은 원격으로 달성된다.
본 개시의 일부 실시예에 따라, 거품이 일어난 우유 분배기에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하기 위한 방법이 제공되며, 그러한 방법은:
- 제1회로 요소의 제1기계 동작 파라미터를 포함하는 각각의 다수의 기계 동작 파라미터가 현재 동작 파라미터로 설정된 다수의 회로 요소를 포함하는 우유 회로를 구비한 분배 출구로부터 거품이 일어난 우유를 분배하기 위한 자동화 분배 기계를 제공하는 단계;
- 표면 질감이 있는 거품이 일어난 우유의 자유 표면을 갖는 거품이 일어난 우유계 음료를 상기 분배 출구로부터 분배하는 단계로서, 상기 분배는 상기 현재 기계 동작 파라미터에 의해 달성되는 단계;
- 상기 거품이 일어난 우유의 표면 질감에 기초하여 거품의 품질 레벨을 나타내는 다수의 기준 클래스를 규정하는 단계로서, 상기 표면 질감은 상기 자유 표면 상에 존재하는 기포로 나타내고 상기 자유 표면 상의 다수의 기포의 크기 및 수를 포함하는 다수의 수치 파라미터로 특성화되며, 각각의 기준 클래스는 기준 클래스 값으로 나타내고 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 기술되며, 각각의 기준 클래스가 상기 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 규정되도록 상기 다수의 수치 파라미터의 수치 파라미터는 각각의 기준 클래스에 대한 각각의 수치 범위에 대응하는 단계;
- 카메라를 포함하고 데이터 통신 네트워크에 연결 가능한 데이터 단말기를 통해 음료의 자유 표면의 1차 이미지로서 디지털 이미지를 획득하는 단계;
- 상기 획득된 디지털 이미지를 상기 데이터 통신 네트워크를 통해 컴퓨팅 장치로 전송하는 단계;
- 엔트리(entry)로서 다수의 제1기계 동작 파라미터의 값을 포함하는 적어도 하나의 데이터 테이블을 포함하는 데이터베이스를 상기 컴퓨팅 장치에 생성하는 단계로서, 각각의 제1기계 동작 파라미터의 값은 각각의 기준 클래스 값과 연관되는 단계;
- 음료의 표면 질감을 나타내는 다수의 기포가 식별되는 처리된 이미지를 얻기 위해 상기 획득된 1차 이미지를 상기 컴퓨팅 장치에서 디지털 처리하는 단계로서, 각각의 기포는 그 크기를 규정하는 윤곽선으로 규정되는 단계;
- 상기 처리된 이미지에서, 다수의 기포를 특성화하는 대응하는 다수의 수치 파라미터의 다수의 값을 산출하는 단계;
- 기준 클래스와 연관된 상기 수치 파라미터의 다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터 값의 멤버쉽(membership)을 체크하는 단계; 및
- 상기 체크 단계의 결과에 따라, 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지로 거품 품질의 기준 클래스를 할당하기 위해 다수의 기준 클래스 값의 기준 클래스 값(Qk)으로 나타낸 현재 기준 클래스를 할당하는 단계를 포함한다.
일부 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 방법은 또한 교정 동작을 취하기 위한 것이며, 상기 방법은 현재 기준 클래스를 할당한 후:
- 다수의 기준 클래스 값의 기준 공칭 클래스 값(Qn)을 검색하고 상기 기준 클래스 값(Qk)이 미리 정해진 임계치보다 큰 값으로 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 다른지를 체크하는 단계;
- 만약 상기 기준 클래스 값(Qk)이 상기 미리 정해진 임계치보다 큰 값으로 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 다르면, 상기 데이터베이스로부터 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 연관된 제1기계 동작 파라미터의 제1값 및 현재 기준 클래스 값(Qk)과 연관된 제1기계 동작 파라미터의 제2값을 검색하는 단계;
- 상기 현재 기준 클래스와 연관된 상기 제1기계 동작 파라미터의 제1값이 제1기계 동작 파라미터의 제2값과 다른지를 체크하는 단계; 및
- 만약 다르면, 제1기계 동작 파라미터의 제1값과 제2값간 차이에 따라 현재 제1기계 동작 파라미터를 조정하기 위한 교정 동작 명령 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 컴퓨팅 장치는 원격 컴퓨팅 장치, 바람직하게는 원격 서버이다.
일 실시예에 있어서, 상기 컴퓨팅 장치는 네트워크 데이터를 전송 및 수신하기 위한 모듈을 포함하는 분배기에 설치되며, 상기 모듈은 상기 데이터 통신 네트워크에 연결 가능하다.
바람직하게, 상기 획득된 1차 이미지는 사진 이미지이다.
본 출원인은 우유 거품의 품질, 예컨대 카푸치노 또는 '라떼 마키아또'의 품질의 보다 객관적인 평가가 시간과 결과 반복성 면에서 효율적이므로 가격이 저렴해지고 신뢰성이 더 높아진다는 것을 알아냈다.
본 발명의 다른 특성 및 장점은 비-한정 예로서 여기에 포함된 도면에 주어진 본 발명의 실시예들을 참조하여 이루어진 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다:
도 1의 (a)-(g)는 각각 우유 거품이 시각적으로 다른 특성을 갖는 컵에 분배된 카프치노에서의 우유 표면을 찍은 사진을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거품이 일어난 우유 준비를 위한 자동화 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 정보의 전자 처리 시스템의 하이 레벨 아키텍처(high level architecture)를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 거품이 일어난 우유 준비를 위한 자동화 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 정보의 전자 처리 시스템의 하이 레벨 아키텍처를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 우유 거품의 진단을 위한 데이터 처리 시스템을 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 우유 거품의 진단을 위한 데이터 처리 시스템을 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방법이 실행될 수 있는 차가운 그리고 뜨거운 거품이 일어난 우유를 생성 및 분배하기 위한 장치의 도면을 나타낸다.
도 7은 데이터 단말기로부터 수신된 1차 이미지의 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 산출된 기준 클래스와 기준 공칭 클래스간 차이가 존재하는지의 체크 및 교정 동작의 수행과 관련된 단계들의 흐름도이다.
도 9는 1 내지 6의 다수의 클래스 값(Q)과 연관된 기계 동작 파라미터에 대한 데이터 테이블의 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산출된 기준 클래스와 기준 공칭 클래스간 차이가 존재하는지의 체크 및 교정 동작의 적용과 관련된 단계들의 흐름도이다.
바람직한 실시예들에 있어서, 거품이 일어난 우유계 음료의 자유 표면의 1차 이미지는 용기 내의 분배된 음료의 표면의 사진이다. 도 1의 (a)-(g)는 각각 우유 거품이 도 1 (a)의 약간 거품이 일어난 액체 우유부터 도 1 (g)의 매우 미세하고 오래가는 질감이 있는 거품까지의 범위를 갖는 시각적으로 다른 특성을 갖는 컵에 분배된 카프치노에서의 우유 표면을 찍은 사진을 나타내며, 거품의 품질은 도 1 (a)에서 도 1 (g)로 점점 향상된다. 그러한 품질 측면에서, 그러한 거품의 품질은 질감, 농도, 지속성과 같은 속성으로 기술될 수 있고, 이들 속성의 일부는 육안으로 볼 수 있다. 도 1 (a)-(g)에 나타낸 실시예에 있어서, 품질과 관련하여 다음의 형태로 기술될 수 있는 7개의 거품 품질 레벨이 제공된다:
도 1 (a): 기포 아래에 보이는 거품이 거의 존재하지 않는 액체;
도 1 (b): 점차 뿜어 나오는 큰 기포가 있는 낮은 농도의 경미한 거품;
도 1 (c): 큰 그리고 중간 크기의 기포가 있는 거품;
도 1 (d): 다소 큰 거품이 상당히 존재하는 것으로 나타난 거품;
도 1 (e): 일부 큰 기포가 있는 미세한 거품;
도 1 (f): 미세한 질감이지만 여전히 볼 수 있는 미세한 기포; 및
도 1 (g): 매우 미세한 질감, 실질적으로 볼 수 없다.
본 출원인은 거품이 일어난 우유의 표면 질감을 기초로 규정되고 우유 거품의 품질 레벨을 나타내는 다수의 기준 클래스로 다수의 샘플 이미지를 카테고리화할 수 있음을 알아냈다.
보다 일반적으로, 거품의 품질 레벨을 나타내는 다수의 기준 클래스를 규정할 수 있으며, 그러한 기준 클래스는 최소값(Qmin)과 기준 공칭 클래스의 최대값(Qmax)간 포함된 각각의 다수의 클래스 값(Qk; k=1,..,r)으로 나타내고, 각각의 기준 클래스가 하나 이상의 기포와 같이 표면 질감의 물리적 특성의 대응하는 다수의 기준 파라미터의 다수의 수치 범위로 기술된 Qmin에서 Qmax로 거품의 품질이 점차적으로 향상된다. 그러한 수치는 상기 클래스를 양적으로 규정한다. 비록 도 1 (a) 내지 도 1 (g)의 실시예가 7개의 샘플 이미지를 나타내더라도, 기준 클래스의 수는 이하에 기술되는 실시예에서 상이한 기준 클래스로 할당된 수치와 함께 단지 예시적인 것으로 의도된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라, 거품이 일어난 우유를 준비 및 분배하기 위한 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 데이터 전자 처리 시스쳄의 하이 레벨 아키텍처(high level architecture)를 나타내는 블록도이다. 용기 내에 기계에 의해 분배된 거품이 일어난 우유계 음료의 자유 표면의 1차 디지털 이미지(20)는 우유 거품의 진단을 위해 데이터 처리 시스템(21)에 의해 획득된다. 그러한 음료의 자유 표면은 용기의 에지, 예컨데 카푸치노 컵의 에지로 구분된다. 상기 데이터 처리 시스템(21)은 물리적 특성이 식별되는 처리된 이미지를 생성하기 위해 1차 이미지를 수신 및 처리하도록 구성된 이미지 처리 모듈(22)을 포함하며, 상기 물리적 특성은 표면 질감을 나타낸다. 본 개시에 따르면, 그러한 물리적 특성은 거품이 일어난 우유의 표면에 나타나는 다수의 기포이다.
도 2의 실시예에 있어서, 우유 거품의 진단을 위한 데이터 처리 시스템(21)은 거품이 일어난 우유 분배기에 대해 멀리 떨어져 있는 서버에 설치되어 그 서버 상에서 실행된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터 처리 시스템(21)은 분배기에 포함된 프로세서에 설치되어 실행된다.
또한 상기 데이터 처리 시스템(21)은 이미지 처리 모듈(22)에 로컬적으로 연결되어 처리된 이미지를 분석하기 위한 모듈(23)을 포함하며, 그러한 이미지 분석 모듈(23)은 처리된 이미지를 수신하고, 그 처리된 이미지에서 기포에 대한 다수의 파라미터를 산출하도록 구성된다.
또한 상기 데이터 처리 시스템(21)은 그러한 기포를 특성화하는 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터에 대한 다수의 수치 범위가 저장된 데이터베이스(24)를 포함하며, 각각의 수치 범위는 각각의 기준 클래스가 다수의 기준 파라미터에 대응하는 다수의 수치 범위로 기술되도록 거품의 품질을 나타내는 다수의 기준 클래스의 각각의 기준 클래스(Qk)와 연관된다.
바람직하게, 그러한 기준 클래스는 클래스 값으로 나타낸 수치, 예컨대 정수 값으로 나타낸다. 바람직하게, 상기 데이터베이스(24)는 데이터 구조, 예컨대 다수의 기포의 각각의 수치 파라미터와 연관된 다수의 수치 범위로 기술되고 기준 클래스와 연관된 벡터에 의해 형성된 룩업 테이블이다. 상기 이미지 분석 모듈(23)은 상기 데이터베이스(24)에 로컬적으로 연결되며, 상기 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포에 대해 산출된 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터를 상기 데이터베이스(24)에 저장된 대응하는 기준 파라미터의 수치 범위와 연관시켜, 그와 같은 산출된 수치 파라미터의 기준 클래스를 결정하도록 구성된다. 또한 상기 이미지 분석 모듈(23)은, 각각의 산출된 수치 파라미터의 기준 클래스를 결정한 후, 이하 좀더 상세히 기술하는 바와 같이, 그러한 수치 파라미터와 연관된 하나 이상의 기준 클래스에 기초하여 기준 클래스(Qk)를 산출하도록 구성된다.
그러한 처리된 이미지의 분석으로부터 유도된 다수의 기준 클래스(Q1, Q2, ..., Qr)의 기준 클래스(Qk)의 값의 결정 후, 상기 이미지 분석 모듈(23)은 1차 이미지의 처리의 결과 및 처리된 이미지의 분석의 결과로서 그러한 기준 클래스를 나타내는 정보 데이터를 출력하도록 구성된다.
상기 데이터 처리 시스템(21)이 사용자 인터페이스 및 디스플레이가 제공된 분배기에 설치되는 일 실시예에 있어서, 상기 이미지 분석 모듈(23)은 이후 사용자가 사용할 수 있는 정보가 되는 디스플레이 상에 값 Qk의 디스플레이를 위해 기계의 사용자 인터페이스와 통신하도록 구성된다.
상기 데이터 처리 시스템(21)이 상기 분배기와 멀리 떨어져 있는 서버에 설치되는 다른 실시예에 있어서, 상기 이미지 분석 모듈은, 상기 값 Qk의 디스플레이를 위해, 상기 기계에 데이터 트랜시버 모듈(transceiver module)이 제공될 경우 상기 분배기의 제어 유닛에 또는 데이터 통신 네트워크를 통해 서버에 연결된 데이터 단말기로 상기 값 Qk의 전송을 위한 전송 모듈과 통신하도록 구성된다. 이러한 방식에서, 사용자는 상기 데이터 처리 시스템(21)으로 전송된 1차 이미지에 존재하는 상기 분배된 음료에서 거품이 일어나는 우유에 대응하는 기준 클래스와 관련된 정보를 수신한다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따라, 거품이 일어난 우유를 준비 및 분배하기 위한 기계에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동을 진단하기 위한 데이터 전자 처리 시스템의 하이 레벨 아키텍처를 나타내는 블록도이다. 도 2와 관련하여 기술한 것들과 유사한 기능을 갖는 요소들은 동일한 참조부호를 사용한다. 도 3의 실시예에 있어서, 1차 이미지(20)는 이미지 분석 모듈(23)에 로컬적으로 연결된 교정 동작 모듈(25)을 포함하는 데이터 처리 시스템(29)에 의해 획득된다. 그러한 이미지 분석 모듈은 상기 교정 동작 모듈(25)에 값 Qk를 전송하도록 구성된다. 또한 상기 교정 동작 모듈(25)은 다수의 기준 클래스 값(즉, 1과 r 사이에 포함된 n)에 포함된 공칭 클래스 값(Qn)을 검색하고, 기준 클래스 값이 미리 정해진 임계치보다 큰 값으로 상기 공칭 클래스 값과 다른지를 결정하기 위해 기준 클래스 값(Qk)을 Qn과 비교하도록 구성된다. 만약 다르면, 상기 교정 동작 모듈(25)은 상기 기준 클래스 값(Qk)과 연관된 기계 동작 파라미터의 값 및 공칭 클래스(Qn)와 연관된 기계 동작 파라미터의 공칭 값을 검색하고, 상기 기준 클래스 값(Qk)과 연관된 기계 동작 파라미터의 값과 상기 공칭 클래스(Qn)와 연관된 기계 동작 파라미터의 공칭 값간 차이에 따라 기계의 현재 동작 파라미터를 조정하기 위한 명령 데이터(27)를 출력하도록 구성된다.
바람직하게, 그러한 기준 클래스들과 연관된 동작 파라미터들은 기계 동작 파라미터들의 벡터 값들이 다수의 기준 클래스의 각각의 기준 클래스와 연관된 적어도 하나의 데이터 테이블을 포함하는 데이터베이스(26)에 구성된다. 바람직하게, 그러한 데이터베이스(26)는 상기 데이터 처리 시스템(21)에 포함된다.
일 실시예에 있어서, 상기 명령 데이터(27)는 교정 동작 모듈에 접속할 수 있도록 미리 프로그램되어 상기 데이터 처리 시스템(29)에 저장된 다수의 명령 데이터로부터 선택된다.
거품이 일어난 우유 분배기에 데이터 통신 네트워크와 연결 가능한 네트워크 데이터를 전송 및 수신하기 위한 모듈이 제공되고, 회로 요소들의 기계 동작 파라미터를 제어하기 위해 거품이 일어난 우유의 분배와 관련된 데이터 트랜시버 모듈 및 회로 요소들이 제공된 일 실시예에 있어서, 명령 데이터를 출력하는 것은 상기 분배기의 제어 유닛으로 그러한 명령 데이터를 전송하고, 회로 요소에 대한 적어도 하나의 기계 동작 파라미터를 자동으로 조정함으로써 상기 명령 데이터를 실행하는 것을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 교정 동작 모듈(25)에 의해 실행된 처리의 결과는, 상기 분배기의 데이터 단말기 또는 제어 유닛이 데이터 통신 네트워크에 의해 상기 데이터 처리 시스템(29)에 연결된 경우, 그러한 분배기의 디스플레이 상에 또는 데이터 단말기의 디스플레이 상에 메시지를 디스플레이함으로써 사용자에게 자동으로 전달된 명령 데이터(27)의 전송을 포함한다.
상기 교정 동작의 결과가 메시지의 디스플레이인 경우, 일 실시예에 따르면, 그러한 명령 데이터는 미리 프로그램된 기록 메시지, 예컨대 기준 공칭 클래스(Qn)와 연관된 동작 파라미터 펌프 파워의 값으로서 값 "30%"가 데이터베이스(26)로부터 검색된 "펌프의 파워를 30% PWM으로 변경(Change the power of the pump to 30% PWM)"의 형태가 된다.
그러한 공칭 클래스 값(Qn)은 예컨대 분배기로부터 얻을 수 있는 우유 거품의 최대 품질에 대응한다.
네트워크 연결 환경에서, 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 데이터 처리 시스템은 하이 레벨 애플리케이션 프로그램을 제공하는 소프트웨어로서 실현된다. 그러한 거품 품질의 진단을 위한 데이터 처리 시스템의 모듈은 데이터베이스 애플리케이션, 수학적 알고리즘, 및 다양한 소프트웨어 요소들을 연결하는 소프트웨어 인프라를 포함하는 하이 레벨 애플리케이션 프로그램에 의해 제공된 소프트웨어 요소이다.
바람직한 실시예들에 따르면, 거품이 일어난 우유계 음료의 자유 표면의 디지털 이미지는 카메라를 포함하고 모바일 데이터 통신 네트워크에 또는 고정 라인 데이터 네트워크에 연결될 수 있는 데이터 단말기를 통해 획득된다. 일 실시예에 있어서, 그러한 데이터 단말기는 카메라가 제공되고 모바일 데이터 네트워크, 예컨대 UMTS, EDGE 또는 GPRS에 연결 가능한 스마트폰 또는 태블릿이다. 일반적으로 알고 있는 바와 같이, 상기 데이터 단말기에 WiFi 기능이 제공되면, 데이터 네트워크에 대한 연결은 무선 신호에 의해 로컬 네트워크(WLAN)를 통해 가능하다. 통상, 카메라가 장착된 데이터 단말기는 이러한 단말기에 의해 캡처된 사진을 저장할 수 있는 메모리를 포함한다.
본 명세서에서 그리고 좀더 일반적인 형태에서, 카메라가 제공된 데이터 단말기의 경우, 데이터 트랜시버 모듈 및 카메라를 포함하는 장치를 의미한다.
바람직한 실시예들에 있어서, 상기 데이터 단말기에는 데이터 단말기와 원격 서버간 상호작용을 관리하기 위한 애플리케이션 소프트웨어가 제공된다. 바람직하게, 그러한 애플리케이션 소프트웨어는 요구된 이미지 분석 기능을 수행하고 그 결과를 리턴하는 원격 엔드-포인트에 Web API를 통해 연결된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 우유 거품의 진단을 위한 데이터 처리 시스템을 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 블록도이다. 거품이 일어난 우유(도면에서는 볼 수 없음)를 분배하는 동작과 관련된 회로 요소의 제어를 위한 전자 제어 유닛을 포함하는 거품이 일어난 우유를 자동 분배하기 위한 기계(30)가 제공된다. 또한 분배기에는 고정 라인 또는 모바일 데이터 통신 네트워크와의 연결을 위한 데이터 트랜시버 모듈, 예컨대 무선 모드로 로컬 네트워크에 연결을 위한 Wi-Fi 모듈이 제공되며, 그러한 로컬 네트워크는 데이터 통신 네트워크와 연결된다.
상기 전자 제어 유닛을 통해, 컵 속의 거품이 일어난 우유의 분배는 사용자에 의해, 예컨대 그러한 기계의 전자 제어 유닛에 차례로 연결된 사용자 인터페이스와 연결된 버튼 또는 터치-스크린 디스플레이에 의해 제어된다. 모바일 동작 시스템(예컨대, Android, iOS 또는 WindowsPhone) 및 디지털 카메라가 장착된 데이터 단말기(31)가 제공된다. 상기 데이터 단말기(31)는 예컨대 스마트폰 또는 태블릿이다. 그러한 데이터 단말기 상에, 우유 거품의 품질, 예컨대 도 2 또는 3과 관련하여 기술된 타입의 품질의 진단을 위해 데이터 처리 시스템의 애플리케이션 소프트웨어를 설치한 원격 서버(33)를 액세스하도록 구성된 애플리케이션 소프트웨어가 설치되어 구동된다. 통상의 방식에 있어서, 상기 단말기에 설치된 애플리케이션은 애플리케이션 자체의 초기화, 예컨대 서버측 애플리케이션으로 데이터의 전송(디지털 사진의 전송)을 위한, 서버(33)로부터 데이터의 수신을 위한, 그리고 단말기 디스플레이 상에 수신된 데이터를 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스 요소를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 사용자에 의한 애플리케이션의 개방의 경우, 그와 같은 사용자는 입력 데이터로서 분배기의 기능과 관련된 기술 정보를 입력해야 한다. 그러한 입력 데이터는 기계 동작 파라미터, 그리고 특히 예컨대 모터 회전 수 또는 우유 흡입 펌프에 대한 PWM 신호의 퍼센테이지 값으로 표현된 우유 흡입 펌프의 동작 파워, 또는 예컨대 공기 입구 밸브의 유동 크로스-섹션(cross-section)을 통해 우유 유동이 들어가는 공기의 유동률과 같은 거품이 일어난 우유의 분배와 관련된 회로 요소들의 동작 파라미터들을 포함한다. 또한 그러한 입력 데이터는 기계의 모델, 등록 또는 바코드 번호, 또는 소정의 다른 기계 식별 코드를 포함할 수 있다.
사용자에 의한 입력 데이터의 수동 입력의 이러한 동작 모드에서, 상기 단말기에 설치된 애플리케이션은 상기 입력 데이터를 서버로 전송하도록 구성된다. 상기 기계의 동작 파라미터와 관련된 입력 데이터는 바람직하게 데이터 구조로 서버의 소프트웨어 셋팅시에 인코딩된다.
상기 기계(30)에 의한 용기 내에, 예컨대 컵 속에 우유 거품의 분배 이후, 사용자는 데이터 단말기(31)에 의해 컵 속에 우유 거품의 자유 표면의 사진(34)을 취해 애플리케이션을 이용하여 그러한 사진(34)을 데이터 통신 네트워크(32)를 통해 원격 서버(33)로 전송한다. 상기 원격 서버는 사진의 수신에 따라 서버측 애플리케이션으로(그 자체로 알려진 모드로, 예컨대 애플리케이션을 호출하는 스크립트를 통해) 진단 처리 시스템을 초기화한다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 단말기(31)는 적어도 8 메가픽셀의 해상도로 이미지를 캡처하도록 구성된 디지털 카메라를 포함한다.
바람직하게, 사용자에 의한 애플리케이션의 개방 시에, 그러한 애플리케이션 자체는 검사중인 또는 사용자에 의해 요구된 분배기에 최적인 거품의 품질과 연관된 공칭 클래스 값(Qn)의 입력을 요청하는 쿼리(query)를 생성한다. 바람직하게, 그러한 쿼리는 또한 거품이 일어난 우유가 분배되어야 하는 또는 분배된 컵의 직경의 값의 입력을 요청한다.
본래 알려진 모드들에서, 개방 시에, 그러한 애플리케이션은 사용자 인터페이스 애플리케이션을 통해 사용자에게 제공된 쿼리를 포함하는 템플레이트(template)를 생성한다. 그러한 입력 데이터는 통상의 방식으로, 예컨대 데이터 단말기의 입력 유닛(예컨대, 키보드, 터치 스크린 등) 및 디스플레이 유닛(예컨대, 디스플레이)를 통해 그러한 애플리케이션에 연결된 사용자 인터페이스 애플리케이션을 통해 사용자에 의해 입력된다.
상기 데이터 단말기에 의해 전송된 이미지의 수신에 따라, 상기 서버측 애플리케이션은 초기화되고, 순차적으로, 거품(즉, 기포)의 표면 질감을 나타내는 물리적 특성이 식별되는 처리된 이미지를 생성하기 위해 수신된 이미지의 디지털 처리, 및 다수의 기준 클래스의 기준 클래스(Qk)가 분배된 음료와 연관되는지를 결정하기 위해 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포를 양적으로 규정하는 수치 파라미터를 산출함으로써 그러한 처리된 이미지의 분석을 실행한다.
도 2에 기술된 타입의 우유 거품의 품질을 자동으로 진단하기 위한 전자 데이터 처리 시스템에서, 그러한 기준 클래스(Qk)의 결정된 값은 데이터 단말기(31)의 디스플레이에 그러한 값을 디스플레이하기 위해 상기 데이터 단말기(31)로 전송된다. 일 실시예에 있어서, 상기 기준 클래스(Qk)는 기계의 디스플레이 상에 그러한 클래스의 디스플레이를 위해 분배기(30)의 제어 유닛으로 전송된다. 그 다음에, 사용자는 그러한 거품이 일어난 우유계 음료가 속하는 기준 클래스 및 그에 따른 기계에 의해 분배된 거품의 품질을 알 수 있다.
바람직한 실시예들에 있어서, 우유 거품의 품질을 자동으로 처리하기 위한 전자 데이터 처리를 위한 방법 및 시스템이 제공되며, 그러한 방법 및 시스템은 미리 정해진 임계치보다 큰 절대치로, 산출된 기준 클래스(Qk)와 공칭 클래스(Qn)간 차이 ΔQ(ΔQ=(Qn-Qk)≠0)가 있는지를 자동으로 체크하고, 만약 그렇다면, 적어도 하나의 기계 동작 파라미터를 조정하기 위한 교정 동작 명령 데이터를 출력한다.
상기한 기계의 제어 유닛은, 상기 서버(33)로부터 명령 데이터의 수신에 따라, 거품이 일어난 우유의 분배 동작을 위한 적어도 하나의 기계 동작 파라미터의 자동 조정, 예컨대 압축 공기 펌프 또는 공기 도관의 솔레노이브 밸브의 조정에 의해 출력 우유-공기 유동률의 변동 또는 우유 유동에 들어가는 공기의 유동률의 변동을 실행한다.
도 1의 실시예에 따르면, 1부터 7까지의 범위의 정수 값은 각각의 기준 클래스와 연관될 수 있다. "양호한" 거품 품질에 대응하는 그러한 공칭 클래스 값은 통상 5 또는 5보다 크다. 공기와 그리고/또 우유와 접촉하고 조정가능한 회로 요소(도면에서는 볼 수 없음)의 조정을 통해 고품질의 거품 질감을 얻지 못하는 방식으로 분배기가 생성 및 구성(예컨대, 실험실 테스트를 실행하기 위해)될 수 있기 때문에, 상기 공칭 클래스 값이 반드시 Qn=7일 필요는 없다는 것을 알아냈다.
일부 바람직할 실시예에 있어서, Qn은 최고치(도 1의 예에서, Qn=Qmax=7)를 갖는 기준 클래스를 나타낸다.
일부 바람직한 실시예에 있어서, 데이터 단말기에 의해 전송된 이미지의 수신에 따라, 서버측 애플리케이션은 초기화되고, 순차적으로, 거품이 일어난 우유의 표면 상의 다수의 기포를 나타내기 위한 수신된 이미지의 디지털 처리, 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포와 관련된 수치 파라미터와 연관된 기준 클래스 값(Qk)을 결정하기 위한 상기 처리된 이미지의 분석, 및 차이(ΔQ=(Qn-Qk)≠0)가 미리 정해진 임계치보다 큰 절대치로 제공되는지의 체크를 실행한다. 이러한 경우, 상기 방법은 바람직하게 서버 상에 설치된 데이터 테이블로부터 Qn 및 Qk와 관련된 그러한 기계의 적어도 하나의 각각의 동작 파라미터를 검색하는 단계, 및 다음의 교정 동작 중 하나를 포함하는 명령 데이터를 출력하는 단계를 포함한다:
(i) 분배되는 거품이 일어난 우유와 관련된 하나 이상의 회로 요소에 연결된 제어 유닛으로 전자 명령을 전송함으로써, 상기 기계(30)의 적어도 하나의 동작 파라미터으 조정을 자동으로 실행하고,
(ii) 단말기의 디스플레이 상에 디스플레이되는 형태로 그리고 이에 따라 이후 적어도 하나의 동작 파라미터를 조정하기 위한 명령을 기계로 전달할 수 있는 사용자에 의해 사용가능한 형태로 명령 데이터를 데이터 단말기(31)로 전송한다.
상기 교정 동작들은 그러한 동작 (i) 및 (ii)의 조합을 포함할 수 있다.
도 4에 나타내지 않은 실시예에 있어서, 상기 기계(30)에는 카메라가 제공되고, 그러한 애플리케이션은 사진을 획득하여 서버(33)로 전송하게 하는 상기 기계의 전자 제어 유닛에 설치된다. 그와 같은 실시예에 있어서, 모바일 데이터 단말기의 사용은 필요치 않은데, 그 이유는 본 개시에 따른 방법과 관련된 데이터 단말기의 기능이 그러한 기계에 제공되기 때문이다.
다른 실시예(도 4에 나타내지 않은)에 있어서, 자동 진단 시스템이 상기 기계(30; 즉, 그러한 기계는 컴퓨팅 장치를 포함)의 보드 상에 제공된다. 이러한 경우, 명령 데이터의 출력 단계는 상기 기계의 디스플레이 상에 디스플레이되는 형태로 상기 기계로 명령 데이터를 전송하는 단계 또는 분배되는 거품이 일어난 우유와 관련된 하나 이상의 회로 요소와 연결된 제어 유닛으로 전자 명령을 전송하여 상기 기계(30)의 적어도 하나의 동작 파라미터의 조정을 자동으로 실행하는 단계를 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 우유 거품의 진단을 위한 정보 처리 시스템을 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 블록도이다. 도 4와 관련하여 기술된 것들과 유사한 기능을 갖는 요소들은 동일한 참조부호를 사용한다. 본 실시예에 있어서, 분배기(35)는 거품이 일어난 우유(도면에서는 볼 수 없음)를 분배하는 동작과 관련된 회로 요소를 제어하기 위한 전자 제어 유닛(예컨대, 중앙처리장치(CPU))을 포함하는 거품이 일어난 우유의 자동 분배를 위해 제공된다. 그러한 전자 제어 유닛을 통해, 컵으로 그러한 거품이 일어난 우유의 분배는 사용자에 의해, 예컨대 기계의 전자 제어 유닛에 차례로 연결된 사용자 인터페이스에 연결된 버튼 또는 터치-스크린 디스플레이를 통해 제어된다. 상기 분배기(35)에는 데이터 통신 네트워크와 연결 가능한 데이터 트랜시버 모듈이 제공되지 않는다. 따라서, 통신은 서버(32)와 데이터 단말기(31) 사이에서만 이루어진다. 사용자는 애플리케이션을 초기화하고, 기계 동작 파라미터 및 공칭 클래스 값(Qn)을 수동으로 입력한다. 용기에, 예컨대 기계(35)에 의해 컵으로 우유 거품의 분배 후, 사용자는 데이터 단말기(31)에 의해 컵 속에 우유 거품의 자유 표면의 사진(34)을 취해 그 사진을 클라이언트측 애플리케이션을 이용하여 원격 서버(33)로 전송한다. 상기 원격 서버는 사진의 수신에 따라 거품에 대한 진단 처리 시스템을 초기화하고, 거품의 표면 질감을 나타내는 물리적 특성과 관련된 수치 파라미터와 연관된 기준 클래스(Qk)를 출력하는 서버측 애플리케이션에 의해 교정이 실행된다. 그러한 기준 클래스는, 예컨대 데이터 단말기의 디스플레이 상에 그러한 클래스의 수치를 포함하는 메시지를 디스플레이함으로써 데이터 단말기(31)로 전송된다.
일 실시예에 있어서, 상기 시스템은 사용자에 의해 입력 데이터로서 입력된 공칭 클래스(Qn)의 값과 다른지를 체크하고, 만약 그렇다면, 상기 시스템은 그/그녀가 기계의 교정 동작을 진행하기를 원하는지를 요청하는 메시지를 서버에서 사용자로 전송한다. 만약 사용자가 교정 동작 진행의 옵션을 선택하면, 상기 방법은 바람직하게 서버 상에 설치된 데이터 테이블로부터 Qn 및 Qk와 관련된 기계의 적어도 하나의 동작 파라미터의 각각의 값을 검색하는 단계를 포함하며, 명령 데이터의 출력 단계는 단말기의 디스플레이 상에 디스플레이하는 형태로 그리고 이에 따라 나중에 적어도 하나의 동작 파라미터를 조정하기 위한 명령을 기계로 전달할 수 있는 사용자에 의해 사용가능한 형태로 명령 데이터를 데이터 단말기(31)로 전달하는 단계를 포함한다.
본 개시에 따른 방법은 바람직하게 분배 출구로부터 분배된 우유-공기 혼합물을 생성하기 위해, 우유 유동으로, 예컨대 흡입 도관으로 도입된 공기와 우유가 혼합되는, 우유 흡입 도관을 따라 용기로부터 차가운 우유에서 흡입하기 위한 펌프를 포함하는 거품이 일어난 우유를 분배하기 위한 자동화 기계에서 실행된다. 일 실시예에 있어서, 펌프의 동작 및 우유 유동으로 들어가는 공기 유동의 유동률은 제어 유닛에 의해 제어된다. 일 실시예에 있어서, 상기 펌프는 가변 유동률을 갖고, 상기 제어 유닛은 펌프 출력 유동률을 제어하도록 구성된다. 바람직하게, 유동 조정기는 공기 도관으로 들어가는 공기의 유동률이 제어 유닛에 의해 제어되는 유동-제어 솔레노이드 밸브이다.
본 발명을 우유를 가열하기 위한 특정 솔루션(기계는 차가운 거품이 일어난 우유만을 분배하도록 구성될 수 있다)으로 또는 우유를 분배하기 위한 특정 회로로 한정하지 않으며, 도 6은 차가운 그리고 뜨거운 거품이 일어난 우유를 생성 및 분배하기 위한 장치를 개략적으로 나타내며, 거기서 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행될 수 있다. 도 6에서는 거품이 일어나는 또는 거품이 일어나지 않는 차거운 그리고 뜨거운 우유계 음료 모두를 준비 및 분배하기 위한 장치를 나타낸다. 바람직한 실시예들에 있어서, 차가운 또는 뜨거운 우유를 분배하기 위한 장치는 커피 기계, 바람직하게는 각기 다른 커피계 음료, 커피 및 우유 또는 단지 우유, 예컨대 차거운 거품이 일어난 우유, 뜨거운 거품이 일어난 우유가 포함된 카푸치노, 라떼 마키아또, 서머 커피 등을 분배하는 에스프레소 커피 기계의 일부이다. 바람직하게, 3℃ 내지 5℃ 범위의 온도로 냉각된 차가운 우유(2)가 용기(1) 내에 포함된다. 그러한 차가운 우유(2)는 상기 용기(1) 내에 삽입된 제1개방 단부 및 펌프에 연결된 제2단부를 갖춘 흡입 도관(3)을 따라 모터(6)에 의해 구동된 펌프(5)에 의해 용기로부터 흡입된다. 상기 펌프는 예컨대 기어 펌프일 수 있다. 펌프의 상류에, 제1공기 도관(7)이 제1연결 포인트(4)에 의해 흡입 도관(3)에 연결된다. 상기 제1공기 도관은 주변 공기 입구를 위한 자유 단부를 갖추고, 그 위에 솔레노이드 밸브(8)는 유입 공기를 조정하고 이에 따라 음료의 분배 동안 도입된 공기의 양을 조정하기 위한 조정가능 유동률로 배열된다. 그러한 유입되는 공기 유동의 변동은 펌프에 의해 흡입된 공기/우유 혼합물에서의 공기와 우유간 비율을 변경하게 하여, 통상 우유의 거품의 발생을 변경한다. 바람직하게, 상기 솔레노이드 밸브(8)를 통한 공기 유동률의 조정은 특정 크로스-섹션 개방 값, 예컨대 출구 개구를 가로지르는 공기 유동을 횡단하는 섹션의 특정 값을 선택함으로써 유입 공기 유동률을 제어하는 전자 제어 유닛 CPU(12)에 의해 제어된다. 일 실시예에 있어서, 공기 유동-제어 밸브(8)는 가변 유동률이 제어 신호에 비례하는 비례 타입의 솔레노이드 밸브이다. 다른 실시예에 있어서, 상기 밸브(8)는 수동으로 조정될 수 있는 단계식 조정기이다.
도 6에서, CPU를 솔레노이드 밸브(8)에 연결하는 제어 라인 및 일반적으로 CPU와 장치의 다른 전기 또는 전자 장치들간 제어 라인은 점선으로 나타냈다.
우유 및 공기는 펌프(5) 내측에서 혼합되어 펌프 출구로부터 거품이 일어난 우유 분배 출구 또는 단부(16)로 종결되는 출구 도관(11)으로 전달된다. 그러한 압축된 우유와 공기의 혼합물은 출구 도관에 배열되고 그 내부를 통과하는 동안 우유를 가열하도록 구성된 유동 히터(17)를 통해 출구 도관을 따라 추진된다. 도 6에 나타낸 실시예에 있어서, 상기 유동 히터(17)는 증기 도관(18)에 의해 증기 발생기(14)에 연결된 증기 히터이다. 상기 유동 히터는 펌프 전달에 의해 우유/공기 혼합물 추진을 도입하기 위한 제1입구를 포함한다. 상기 증기 도관(18)은 히터 내에서 교차하는 두 방향을 따라 우유/공기 혼합물 및 증기가 각각 분리적으로 공급되는 형태로 제1입구에 대해 배열되는 상기 유동 히터의 제2입구를 통해 유동 히터(17) 내로 가압 증기를 도입한다. 상기 증기 도관(18)에서, 증기를 차단하기 위한 솔레노이드 밸브(9)가 상기 도관을 폐쇄 및 개방하도록 삽입됨으로써, 증기 유동을 차단하거나 또는 유동 히터(17)에 도달하게 한다. 전자 제어 유닛(12)은 그러한 개방 및 폐쇄 동작으로 증기 밸브(9)를 제어한다.
펌프(5)는 출구 도관(11)으로 도입된 공기/우유 혼합물의 전달 유동률에 대응하는 적어도 하나의 동작 파라미터에 의해 규정된 동작 조건으로 동작한다. CPU(12)는 모터(6)를 제어함으로써 상기 펌프의 동작을 제어한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 펌프(5)는 바람직하게 가변 회전 속도를 갖는 가변 유동 펌프이다. 그러한 펌프의 전달 유동의 변동은 공기/우유 혼합물에서의 공기와 우유간 비율을 변하게 한다. 그러한 가변 유동 펌프의 경우, 상기 CPU(12)는 상기 펌프(5)의 회전 속도를 제어함으로써 상기 펌프(5)의 모터(6)를 제어한다.
그러한 차가운 또는 뜨거운 거품이 일어난 우유는 출구 도관(11)의 개방 단부에 위치된 분배 출구(16)로부터 빠져나와 컵 또는 유리(19)에서 끝난다. 카푸치노의 준비를 위한 비한정의 예에 따르면, 그러한 커피는 통상 각각의 분리된 분배 출구(나타내지 않음)에서 컵으로 분배되고, 이후 우유 거품이 우유 분배 출구(16)로부터 분배되어 컵이 채워지거나 거의 채워진다.
도면에 나타내지 않은 다른 실시예에 있어서, 출구 도관 상에 펌프의 하류에 전환 밸브가 배치되어, 우유-공기 혼합물을 분배 출구로 직접 또는 유동 히터를 통해 선택적으로 이송한다. 이러한 타입의 우유를 분배하기 위한 회로는 US 2010/0075007에 기술되어 있다.
카푸치노를 분배한 후, 사용자는 데이터 단말기의 애플리케이션을 초기화하고, 사진을 취해 카푸치노가 채워진 컵의 사진 이미지(1차 이미지)를 서버로 전송하고, 상기 서버는 수신된 상기 사진 이미지의 디지털 이미지 처리 프로세스를 실행한다.
그러한 사진 이미지에 따라, 사용자는 용기, 바람직하게는 카푸치노 컵의 내부 직경과 같은 조정 파라미터를 입력한다. 일단 그러한 컵의 내부 직경이 입력 데이터로서 수신되면, 이미지 처리 프로세스는 컵 내부 직경(픽셀 단위)의 측정으로 진행하여, 이미지 단위(픽셀)에서 미터 단위로 이미지의 조정을 가능하게 한다. 바람직하게, 사용자는 펌프의 적어도 하나의 동작 파라미터, 예컨대 펌프가 가변 회전 속도를 갖는 펌프인 경우 모터의 회전수 또는 펌프에 대한 PWM 신호의 퍼센테이지 값으로 표현된 우유 흡입 펌프의 동작 파워, 및 밸브가 수동-조절가능 유동 조정기인 경우 공기 조절 밸브의 동작, 또는 유동-조절기 솔레노이드 밸브의 작업 전압을 포함하는 현재 기계 동작 파라미터를 입력한다(사진이 획득된 음료의 분배 동안 기계의 사용 중에). 옵션으로, 사용자는 입력 데이터로서 보일러의 온도 또는 증기압 및 기계의 모델 또는 또다른 제품 식별 코드와 같은 다른 기계 동작 파라미터들을 입력한다.
도 7은 데이터 단말기로부터 수신된 디지털 이미지(컬러 사진 이미지)의 실시예를 나타낸다. 그러한 1차 이미지는 상부 표면이 거품이 일어난 우유로 형성된 카푸치노를 함유하고 있는 원형 에지를 갖는 컵의 상면의 디지털 사진이다. 일 실시예에 있어서, 디지털 이미지 처리의 프로세스는 다음의 순차적인 단계를 포함한다:
(a) 1차 디지털 이미지를 수신하는 단계;
(b) 미터 단위의 컵의 에지의 외부 반경의 값을 입력 데이터로서 수신하는 단계;
(c) 하나 이상의 라이브러리 함수(예컨대, OPENCV)를 이용하여 1차 이미지를 한정하고, 컵의 에지 외측 이미지의 영역을 제거하거나 또는 동일한 컬러, 예컨대 검은색의 외부 영역을 커버링하는 단계;
(d) 픽셀 좌표에서 미터 단위로 이미지의 요소 변환을 위한 조정을 얻기 위해 컵의 에지의 외부 반경의 값을 픽셀 단위로 측정하는 단계;
(e) 그레이 스케일(gray scale)로 그러한 거품이 일어난 우유의 표면의 맵핑을 생성하기 위해 이미지의 컵의 에지에 의해 한정된 내부 영역을 그레이 스케일로 변환하는 단계;
(f) 1차 이미지에 존재하는 노이즈를 제거하기 위해 이미지 상에 평활화 필터 또는 선명화 필터를 적용하는 단계. 예컨대, 상기 평활화 필터는 가우시안(Gaussian) 필터이다. 예컨대, 상기 선명화 필터는 라플라시안(Laplacian) 필터이다;
(g) 단계 (f)에서 얻어진 그레이 스케일을 2진 이미지로 변환하는 단계. 예컨대, 그러한 그레이 스케일 이미지에서 각각의 픽셀이 0과 255 사이에 포함된 명암도 값을 가지면, 상기 이미지의 2진화는 상기 값이 220보다 작은 모든 픽셀을 검은색으로 변환하고, 상기 값이 220보다 크거나 같은 모든 픽셀을 백색으로 변환하도록 제공한다.
(h) 우유의 표면 상에 기포들의 에지를 규정하기 위해 그 윤곽을 추출하고, 그 결과로 선행하는 단계들의 디지털 처리에 의해 나타낸 각 기포마다 하나씩 다수의 윤곽을 얻기 위해 디지털 필터를 상기 이진 이미지 상에 적용하는 단계. 예컨대, 그러한 윤곽 추출 알고리즘은 컴퓨터 비전, 그래픽 및 이미지 처리, 30(1):32-46(1985)에 공개된 S. Suzuki 및 K. Abe에 의한 "Topological structural analysis of digitized binary images by border following"에 기술되어 있다. 그러한 추출된 윤곽선들은 상기 나타낸 조정에 의해 미터 단위로 변환된 픽셀 좌표의 이미지로 공간적으로 규정된다;
(i) 예컨대 제6회 영국 기계 비전 회의(Vol.2), pp. 513-522(1995)에서 설명한 Andrew W Fitzgibbon 및 Robert B Fisher에 의한 "A buyer's guide to conic fitting"로 기술된 Fitzgibbon 95 알고리즘을 사용하여, 선행 단계에서 식별된 기포들의 다수의 윤곽선을 타원형으로 변환하는 단계. 이러한 동작은 용이하게 검사가능한 기하학적 형태로서 기포들을 수치적으로 규정하게 한다;
(j) 너무 작거나 너무 커서 잘못된 검색 결과일 수 있는 이미지 기포를 제거할 목적으로, 중요한 타원만을 유지하기 위해 영역의 제1임계치보다 작거나 영역의 제2임계치보다 큰 영역을 갖는 타원을 제거하는 단계;
(k) 상기 선행하는 단계에서 얻어진 이미지 상에서, 서로에 대해 둘레적으로 접하거나 부분적으로 중첩된 타원 쌍을 선택하고, 디지털 윤곽 추출 필터가 두 개로 잘못 깨뜨린 단일의 큰 기포로부터 그것들을 유도함에 따라 적절한 기하학적 함수를 사용하여 상기 타원 쌍을 결합하는 단계; 및
(l) 지나치게 긴, 예컨대 1.77보다 큰 반장축(semimajor axis)과 반단축(semiminor axis) 사이의 비율을 갖는 타원을 선택하고, 각각 선택된 각 타원을 원래 윤곽선에 포함된 2개 또는 3개의 윤곽선으로 규정된 2개 또는 3개의 작은 타원으로 분할하는 단계. 이러한 동작은 예컨대 기하학적 함수를 적용함으로써 이루어질 수 있다.
디지털 1차 이미지의 디지털 처리를 위한 상기 기술한 단계 (a) 내지 (l)의 끝에서, 각각의 타원이 상기 반장축 및 반단축과 같은 다수의 기하학적 파라미터에 의해 규정된 거품이 일어난 우유의 표면 상에 눈에 띄게 두드러진 각각의 다수의 기포의 윤곽을 나타내는 다수의 타원이 그러한 처리된 이미지에서 식별된다.
본 명세서에 기술된 디지털 필터는 이미지 처리에 적절한 그리고 상업용 또는 맞춤형 소프트웨어 프로그램에 의해 실행된 수학적 알고리즘에 의해 실현된다.
일 실시예에 따라, 그러한 공기 표면 기포들이 타원형의 기하학적 형태로 기술되었지만, 본 개시는 그러한 기포들이 형태적으로 원형을 갖는 것으로 기술될 수 있다는 것을 배제하지 않는다. 이러한 경우, 그러한 기포는 하나의 기하학적 파라미터, 반경 또는 직경에 의해 규정된다.
상기 프로세스는 상기 처리 단계 (l) 다음에, 아래의 단계를 포함한다:
(m) 우유 표면의 처리된 최종 이미지로 식별된 다수의 기포에 대한 다수의 수치 파라미터(P)를 산출하는 단계.
보통 거품이 일어난 우유의 미세한 표면 구조에는 반경이 작은 기포를 거의 포함하지 않기 때문에, 표면 기포가 거의 존재하지 않으며, 표면에 존재하는 기포의 크기 및 밀도(단위 면적당 기포의 수) 및/또는 기포의 수를 특성화는 기포의 품질을 평가할 수 있게 한다.
일부 바람직한 실시예들에 있어서, 다수의 기포의 양적인 규정을 위해 산출된 다수의 수치 파라미터(P)는 다음을 포함한다:
- 다수의 기포의 i번째 기포의 평균 반경 (Rave)i의 평균값으로서 산출된 처리 된 이미지에서 식별된 다수의 기포의 평균 반경(Rave), 각 기포의 (Rave)i는 기포의 윤곽을 기하학적으로 기술한 타원의 반장축의 평균값 및 반단축의 평균값이다;
- 컵 내측 표면 영역에서의 다수의 기포의 총 밀도(DT);
- 다수의 기포의 총 수(N);
- "큰" 기포의 밀도(DG), 주어진 값(통상 거품이 일어난 우유의 미세하지 않은 표면 질감을 나타내는)보다 큰 평균 반경을 갖는, 예컨대 r＞3.7 mm인 기포가 차지한 거품이 일어난 우유의 자유 표면 영역의 퍼센테이지;
- "중간" 기포의 밀도(DM), 소정 범위의 값 내의 평균 반경을 갖는, 예컨대 1.87 mm≤r≤3.7 mm인 기포가 차지한 거품이 일어난 우유의 자유 표면 영역의 퍼센테이지; 및
- "작은" 기포의 밀도(DP), 주어진 값보다 작은 평균 반경을 갖는, 예컨대 r＜1.87 mm인 기포가 차지한 거품이 일어난 우유의 자유 표면 영역의 퍼센테이지.
일부 실시예에서, 수치 파라미터(P)는 또한 다음을 포함한다:
- 기포들의 평균 최소 반경(Rmin); 및
- 기포들의 평균 최대 반경(Rmax).
관심의 수치 파라미터들은 상기 리스트된 파라미터들의 서브세트가 될 수 있고 큰, 중간 및 작은 크기의 기포들을 규정하는 상기 리포트된 수치들은 단지 예시일 뿐이라는 것을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 클래스는 예컨대 기포의 수(N) 및 큰 기포의 밀도(DG)을 갖는 수치 파라미터의 서브세트에 의해 규정된다. 다른 실시예에 있어서, 기준 클래스는 단지 하나의 수치 파라미터, 예컨대 N으로 규정된다.
각각의 수치 파라미터에 대해, 다수의 수치 범위는 기준 클래스의 수(r)만큼 선택되고, 각각의 수치 범위는 거품의 품질을 나타내는 기준 클래스(Qk; k=1,2,...r)와 연관된다.
상기 프로세스는 특정 기준 클래스(Qk)와 연관되고 그와 같은 값을 포함하는 수치 범위를 갖는 처리된 이미지에서 식별된 타원을 기초로 산출된 각 파라미터 값(P)의 연관성에 따라 진행한다. 이러한 방식으로, 기준 클래스는 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포의 다수의 수치 파라미터의 각 파라미터의 수치와 연관된다. 기준 클래스와 각 파라미터(P)의 연관성은 공지의 소프트웨어 명령에 의해 실행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 클래스(Qk)를 규정하는 수치 범위는 각각의 기준 클래스와 연관된 동일한 거품이 일어난 우유 사진의 분석으로부터 경험적으로 결정된다.
본 출원인은 (a) 서로 분리되고 그리고 서로에 속하는 다수의 기준 클래스와 연관된 특정 수치 파라미터 P(예컨대, Rave, DG, DM 등)의 수치 범위가 연속성 및 완전성의 이유로 인해 반드시 필요하지 않고, 파라미터(P)의 수치가 각각의 다른 기준 클래스와 연관된 두 범위에 속하는 일이 있을 수 있으며, (b) 다수의 수치 파라미터를 사용하는 분류의 경우, 동일한 분배 동작과 연관된 동일한 처리된 이미지에서 산출된 각기 다른 수치 파라미터가 각기 다른 기준 클래스(예컨대, 클래스 Q1에서의 Rave, 클래스 Q2에서의 DG, 클래스 Q1에서의 N 등)의 각각의 수치 범위에 포함될 수 있다는 것을 알아냈다,
바람직하게, 기준 클래스와 수치 파라미터의 연관성은 기준 클래스의 다수의 수치 범위의 수치 범위 내에 수치 파라미터가 속하지 않는다는 것을 나타내는 최소값과 수치 파라미터가 범위 내에 속하는 것을 나타내는 최대값 사이에 포함된 양의 실수에 의해 규정된, 이하 멤버쉽 등급 요소로 나타낸 수치 요소(f)로 나타낸다.
일부 실시예에 있어서, 각 파라미터(P)의 수치는 다수의 기준 클래스의 각 기준 클래스를 위한 수치 범위에 대한 멤버쉽 등급의 요소(f)와 연관되고, 여기서 그와 같은 값이 그 수치 범위(범위 끝을 포함하는)에 속하면 f=1이고, 그 값이 그와 같은 범위 밖에 있으면 f=0이다.
바람직하게, 파라미터(P)가 범위 밖에 있지만 그 근처에 위치하는 조건을 나타내는 멤버쉽 등급 요소(f)의 적어도 하나의 세번째 값이 규정된다. 일 실시예에 있어서, 파라미터(P)와 연관되고 다수의 기준 클래스의 클래스(Qk)와 연관된 값의 범위 [a,b]가 주어지면, 상기 파라미터(P)의 수치는 이하의 값들 중에서 선택된 멤버쉽 등급 요소와 연관된다:
수치가 범위 [a,b]에 포함되면, f=1이고;
상기 범위 [a,b] 내에 속하지 않으나, 상기 범위 [a,b]에 대해 25% 확장된 범위에 속하면, f=0.33이고;
상기 범위 [a,b] 내에 속하지 않으나, 상기 범위 [a,b]에 대해 33% 확장된 범위에 속하면, f=0.1이며;
상기 범위 [a,b] 내에 속하지 않고 상기 범위 [a,b]에 대해 33% 확장된 범위에도 속하지 않으면, f=0이다.
예로서, 거품이 일어난 우유의 표면(디지털 처리된 이미지에서)에서 식별된 기포의 총 수(N)가 선택되고, 그러한 파라미터 N의 수치 범위는 클래스 Qk=1에 대해 [30,70]이고, 클래스 Qk+1=2에 대해 [60,100]이다. 그러한 처리된 이미지의 분석으로부터, 거품이 일어난 우유의 표면 상에서 40개의 기포가 식별되면(N=40), 파라미터 N은 클래스 Qk=1에서 f=1을 그리고 클래스 Qk+1=2에서 f=0을 할당한다. 만약 그러한 파라미터의 값이 N=63이면, f=1은 클래스 Qk=1에서 연관되고 클래스 Qk+1=2에서 f=1이다. N=75라고 가정하면, 클래스 Qk=1에서 f=0.33인데, 즉 수 75는 양 범위의 끝들의 값이 25%씩 증가될 때, 즉 확장된 범위가 [25,75]일 때 클래스 Qk=1의 범위에 위치하며, 클래스 Qk+1=2에서 f=1이다.
다수의 클래스로 멤버쉽 등급 요소의 할당은 각각의 수치 파라미터에 대해 그리고 다수의 기준 클래스의 각각의 클래스에 대해 실행된다. 그러한 할당 과정의 끝에서, 각각의 기준 클래스는 거품의 기포를 특성화하는 각각의 수치 파라미터와 연관된 다수의 요소(f)로 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 기준 클래스에 대한 기포와 관련된 다수의 수치 파라미터의 멤버쉽 등급은 각각의 다수의 수치 파라미터와 연관된 다수의 요소들의 합에 의해 규정된 클래스(Qk)로 멤버쉽의 인덱스(IQ,k)에 의해 규정된다.
본 출원인은, 거품의 표면 질감을 기술하는 기포와 관련된 다수의 수치 파라미터에서, 일부 수치 파라미터들이 다른 파라미터들에 대한 우유 거품 품질의 규정에 더 중요하다는 것을 알아냈다. 본 출원인은 다수의 기준 클래스(Q1, ..., Qr)의 각 기준 클래스에 대한 각각의 수치 파라미터의 값에 가중 요소를 연관시키는 것이 바람직하다는 것을 인식하였으며, 상기 가중 요소는 디지털 처리된 이미지의 우유 거품이 그 특정 수치 파라미터에 기초한 기준 클래스에 속할 가능성을 나타낸다. j번째 파라미터의, 이하 wj로 나타낸 가중 요소는 0 내지 1 범위의 실수로 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 기포의 반경과 연관된 가중 요소는 0.05이고, 기포의 수 및 밀도와 연관된 가중 요소는 0.25와 같다.
수치 파라미터를 멤버쉽 등급 요소(f)로 나타내는 실시예에 있어서, 프로세스는 그 기준 클래스와 연관된 기포의 모든 수치 파라미터의 멤버쉽 등급 요소들의 합으로서 규정된 IQ,k로 나타낸 클래스 멤버쉽 인덱스를 기준 클래스(k)로 할당함으로써 진행하며, 여기서 각각의 요소 fj는 가중 요소(wj)에 의해 가중된다:
Figure pat00001
여기서 m은 파라미터의 수이고, k= 1, 2, ..., r이며, r은 다수의 기준 클래스의 수이다.
fj 및 wj 모두가 양의 실수이기 때문에, 기준 클래스(Qk)와 연관된 멤버쉽 인덱스는 양의 실수이다.
상기 기술한 실시예를 참고하고 일부 실시예에 따르면, 각각의 기준 클래스(Qk)에 대해, 멤버쉽 등급 요소(f)들을 가중하는 각각의 다수의 기준 파라미터와 연관된 다수의 가중 요소들이 다음과 같이 규정된다: Rave의 가중 요소 w1, 기포들의 총 밀도(DT)에 대한 w2, 다수의 기포의 총 수(N)에 대한 w3, "큰" 기포의 밀도(DG)에 대한 w4, "중간" 기포의 밀도(DM)에 대한 w5, "작은" 기포의 밀도(DP)에 대한 w6, 기포의 평균 최소 반경(Rmin)에 대한 w7, 및 기포의 평균 최대 반경(Rmax)에 대한 w8. 이러한 예에 있어서, 인덱스
Figure pat00002
의 각각의 기준 클래스에 대해, 예컨대 w1=0.025, w2=0.33, w3=0.25, w4=0.25, w5=0.25, w6=0.1, w7=0.025 및 w8=0.025이다.
바람직하게, 멤버쉽 인덱스를 k번째 클래스로 결정한 후, 프로세스는 인덱스(IQ,k)를 정규화하고, 각 k번째 클래스에 대해 대응하는 정규화된 멤버쉽 인덱스(IQ,k)를 얻고, 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스(
Figure pat00003
)를 갖는 클래스를 선택함으로써 진행한다.
일부 바람직한 실시예에 있어서, 상기 프로세스는 일단 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스(
Figure pat00004
)가 선택되면, 그와 같은 값을 연속하는 클래스(Qk+1 및 Qk-1)들에 대응하는 정규화된 인덱스(
Figure pat00005
및
Figure pat00006
)와 비교하고, 차이
Figure pat00007
및
Figure pat00008
가 임계치 차이 값, 예컨대 0.5보다 큰지 작은지 또는 그와 동일한지를 체크하는 단계를 포함한다.
상기 체크의 결과, 상기 차이
Figure pat00009
및
Figure pat00010
모두가 상기 임계치보다 크면, 결과의 클래스는 Qk이다.
대신
Figure pat00011
또는
Figure pat00012
가 상기 임계치보다 크지 않으면, 상기 프로세스는 IQ,k +1가 각각 IQ,k -1보다 크거나 작은지에 따라 연속의 클래스 Qk+1 또는 연속의 클래스 Qk- 1를 선택하고, 클래스 Qmin와 Qmax 사이에 포함된 양의 실수로 표현되고 아래의 식들 중 하나에 의해 결정된 최종 클래스(Qfin)로서 결과의 클래스를 산출한다:
Figure pat00013
상기 식 (2)로부터 또는 식 (3)으로부터 얻어진 값(Qfin)은 결과의 클래스, 즉 출력의 결과를 나타낸다.
예
예에 따르면, 다수의 3개의 기준 클래스 Q1, Q2 및 Q3이 규정되며, 그러한 클래스들은 카푸치노의 거품의 품질을 나타내고, 2개의 수치 파라미터는 카푸치노의 자유 표면의 처리된 이미지에서 식별되고 정량화된 기포와 연관된 파라미터로서 취해진다. 상기 2개의 파라미터는 기포의 총 밀도(DT) 및 기포의 총 수(N)이다. 표 1은 각 클래스(Class)에 대한, 총 밀도의 멤버쉽 등급 요소(f)의 예시의 값(fDT), 및 기포의 총 수의 멤버쉽 등급 요소(f)의 예시의 값(fN)을 나타낸다.
[표 1]
Figure pat00014
이러한 예에 있어서, 요소(f)들은 가중 요소(wj=1, j=1, ...,m)에 의해 가중되지 않으며, 따라서 상기 식 (1)은
Figure pat00015
이 된다.
상기 파라미터의 요소(f)들의 합으로부터, 클래스 멤버쉽 인덱스는 IQ1=0.33, IQ2=1.33 및 IQ3=0.33이다. IQ1+ IQ2+ IQ3=1과 같은 형태로 그와 같은 값들을 정규화함으로써, (IQ1)n=0.165, (IQ2)n=0.665 및 (IQ3)n=0.165를 얻는다. 카푸치노는 클래스 Q1이 될 가능성을 16.5%, 클래스 Q2이 될 가능성을 66.5% 및 클래스 Q3이 될 가능성을 16.5% 갖는다. 기준 클래스는 클래스 인덱스 Q1 및 Q3보다 훨씬 큰 클래스 인덱스를 갖는 클래스 Q2이다.
모든 클래스가 임계치보다 작은 경우, 소정의 기준 클래스를 달성할 수 없으며, 카푸치노의 거품이 일어난 우유가 어떠한 클래스에도 속하지 않는 것을 나타내는, 데이터 단말기 또는 분배기의 디스플레이 상에 디스플레이된 결과로서 메시지를 제공함으로써 상기 프로세스는 종료된다.
최고 클래스 인덱스와 그 첫번째에 연속하는 클래스 인덱스간 차이가 미리 정해진 임계치보다 작으면, 예컨대 0.5이면, 선형 조합이 각각의 인덱스에 기초하여 산출되고(식 (2)), 10진수로 카푸치노의 클래스를 표현하는 실제 값이 얻어진다.
예컨대, 만약 IQ1= 0.1 (10%), IQ2=0.4 (40%) 및 IQ3=0.2 (20%)이면, 최고 인덱스를 갖는 클래스는 Q2이고, Q1과 Q3에 인접한 클래스 중 Q3는 더 높은 인덱스를 갖는다. 카푸치노의 품질을 나타내는 클래스는 IQ2와 IQ3의 선형 조합이고, 각각은 각 점수(백분율 값), 즉 기준 클래스의 값에 대응하는 I=(40×2+20×3)/60=2.3을 기초하여 가중된다.
바람직하게, 각각의 기준 클래스는 클래스 값으로 기술되는데, 바람직하게는 정수로 나타내고, 그러한 다수의 클래스는 최소값(Qmin)부터 최대 기준 클래스 값(Qmax)까지의 범위인 각각의 수치들로 나타내며, 그러한 거품의 품질은 Qmin에서 Qmax로 점차적으로 향상한다(통상, Qmax는 최적의 또는 원하는 거품 표면 질감과 연관된다). 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 프로세스는 분배된 음료의 이미지에서 결정된 클래스 값 Qk가 사용자가 원하는 또는 기계에 최적인 것으로 고려된 공칭 클래스 값 Qn과 다른지를 체크하는 단계로 진행한다. 만약 Qn=Qmax이면, 상기 프로세스는 Qk ＜ Qn인지를 체크한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정된 클래스 값간 차이가 있는지의 체크 단계와, 미리 정해진 임계치를 초과하는 차이가 있는 경우 교정 동작을 적용하는 단계의 흐름도이다. 도 3의 실시예에 따르면, 차이를 결정하는 단계 및 교정 동작의 단계들은 교정 동작 모듈(25)에 의해 실행될 수 있다. 도 8에 기술된 방법에 있어서, 분배기는 용기로부터 차가운 우유를 흡입하여 출구 도관을 따라 우유를 전달하기 위한 흡입 펌프, 유입되는 공기 유동의 변동을 허용하도록 유동-제어 밸브가 배열된 흡입 도관과 연결된 공기용 입구를 포함하는 거품이 일어난 우유를 분배하기 위한 회로를 갖추며, 여기서 상기 공기 입구는 분배 출구로부터 공기-우유 혼합물을 생성하기 위해 상기 출구 도관 또는 흡입 도관과 연결된다. 상기 유동-제어 밸브는 유입되는 공기를 조정하여 음료의 분배동안 도입된 공기의 양을 조정하기 위한 유동률 조정가능 솔레노이드 밸브이다. 그러한 솔레노이드 밸브를 통한 공기 유동률의 조정은 그 밸브의 유동(S)을 위한 특정 크로스-섹션 개방을 선택함으로써 전자적으로 제어된다. 기계는 예컨대 도 6에 나타낸 타입의 거품이 일어난 우유를 분배하기 위한 유압 회로를 포함할 수 있다. 분배기는 서버측 애플리케이션이 거품 품질의 자동 평가를 위해 실행되는 서버에 연결하기 위한 Wi-Fi 모듈과 같은 짧은 범위 무선 통신 모듈을 포함한다. 값 Qn에 대한 값 Qk의 차이를 체크하고 교정 동작을 실행하기 위한 단계들의 사이클은 처리된 이미지의 분석을 기초로 산출된 그러한 클래스 값 Qk의 획득으로 초기화한다(단계 41). 그 획득 이후, 상기 방법은 값 Qk이 공칭 클래스 값 Qn와 차이가 있는지를 체크한다(단계 42). 만약 그 체크가 긍정적인 결과를 생성하면, 상기 서버는 수정을 진행하기를 원하는지의 확인을 요청하는 단말기의 디스플레이 상에 디스플레이된 쿼리와 같은 쿼리를 데이터 단말기로 전송한다(단계 43). 만약 사용자가 그 질문에 부정적인 답변을 입력하면, 프로세스는 블록 51로 나타낸 바와 같이 종료(즉, 정지)된다.
만약 사용자가 그 질문에 긍정적인 답변을 입력하면, 상기 프로세스는 계속 진행하여 최소값(질감이 낮거나 없는 거품)부터 최대값(매우 미세한 질감 있는 거품)까지의 다수의 클래스 값(Q)과 연관된 공기 밸브 섹션 개방의 엔트리의 리스트를 포함하는, 바람직하게 룩업 테이블 데이터 구조로서 구성된 적어도 하나의 데이터 테이블을 포함하는 데이터베이스(46)로부터 클래스(Qk)와 연관된 공기 유동-제어 밸브의 유동 섹션 개방의 값 (S)k를 프로그램이 검색하는 단계(45)로 진행한다. 상기 클래스(Q)의 값들은 값 Qk 및 Qn를 포함한다.
바람직하게, 상기 프로그램은, 즉 분배 동작 동안 사용 중에 데이터베이스(44)로부터 펌프 파워 (PWM)k 및 온도 (T)k의 값과 같은 다수의 현재 기계 동작 파라미터 또한 검색한다. 상기 기술한 바와 같이, 현재 기계(머신) 동작 파라미터는 사용자에 의해 애플리케이션의 초기화시에 데이터 단말기에 입력되거나 또는 분배기로부터 자동으로 검색될 수 있다. 바람직하게, 데이터베이스(46)의 데이터 테이블은, 밸브 섹션 개방 값들이 출력 데이터의 대응하는 구성 및 입력 데이터의 소정 가능한 조합과 연관될 수 있도록, 엔트리로서, 우유의 온도(부분적으로는 공기-우유 혼합물에서의 우유와 공기의 품질에 따른)와 같은 기계의 다른 동작 파라미터 및 펌프 작동 파라미터를 포함한다.
도 9는 가변 속도 회전 펌프에서 PWM 퍼센테이지 값으로 표현된 다수의 펌프 전달 값에 대해 그리고 1 내지 6의 각각의 다수의 기준 클래스(Q)에 대해 S 값의 다수의 리스트가 리포트된 데이터베이스(46)의 데이터 테이블의 예를 나타낸다. 그러한 예에 있어서, 데이터 클래스(Q)와 연관된 상기 값 S는 가변 유동 펌프의 파워에 좌우되고, 그러한 관련 값 S는 현재 동작 데이터 (PWM)k를 검색함으로써 추출된다.
상기 데이터 테이블에 리포트된 값들 및 그들의 연관성은 검사시에 분배기와 같은 동일한 특성 및 기능을 갖는 기계에서 경험적 공식 및/또는 테스트 결과로부터 유도될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 데이터베이스(46)는 다수의 데이터 테이블을 포함하며, 그 각각의 데이터 테이블은 기계 모델과 연관된다. 사용자가 분배기의 모델을 입력하거나, 또는 기계가 서버와 통신중일 경우, 데이터 추출 단계(45)는 기계 모델을 검색하는 단계를 포함하며, 이후 상기 데이터 추출 단계(45)는 그 기계 모델과 연관된 테이블을 선택한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 데이터베이스(46)는 각각의 기계 모델에 대한 다수의 테이블을 포함하며, 그 각각의 테이블은 예컨대 탈지유 또는 전유(whole milk)와 같은 사용된 우유의 타입에 따라 거품이 일어난 우유의 준비를 위한 작업 조건과 연관된다. 이러한 경우, 상기 추출 단계(45)는 음료를 준비하는데 사용된 우유의 타입을 나타내는 정보 데이터를 검색하고 그 수신된 정보 데이터에 따라 관련 데이터 테이블을 선택하는 단계를 포함한다.
클래스 값(Qk)에 대응하는 값 (S)k의 데이터베이스(46)로부터의 추출 후, 바람직하게 데이터베이스(44)로부터 값 (PWM)k 및 (T)k의 추출 후, 상기 프로세스는 공칭 클래스(Qn)와 연관된 상기 공기 밸브의 유동 섹션 개방 값 (S)n을 데이터베이스(46)의 데이터 테이블로부터 추출한다. 데이터 테이블로부터 상기 유동 섹션 개방 값 (S)n의 추출은 상기 값 (S)k의 추출 전에 실행될 수 있다는 것을 알아야 한다.
단계 49에 있어서, 프로세스는 각기 다른 기준 클래스 Qk 및 Qn에 대응하는 공기 밸브의 유동 개방의 값들간 차이 ΔS=(S)n-(S)k가 존재하는지를 체크하고, 상기 프로세스는 ｜ΔS｜가 임계치(δ)보다 작거나 같은지, 또는 그와 같은 임계치보다 큰지를 결정한다. ｜ΔS｜≤δ이면, 그 차이는 중요하지 않은 것으로 간주되고, 상기 프로세스는 차단된다(블록 51). 상기 임계치(δ)는 예컨대 0.05(5%)와 동일할 수 있다. ｜ΔS｜＞δ이면, 프로세스는 블록(52)으로 진행하여, 공기 밸브의 개방을 조정하기 위한 차이(ΔS)의 값을 포함하는 명령 데이터를 출력한다.
상기 명령 데이터는 그러한 양(ΔS)에 의해 현재 개방 값을 증가시키거나 감소시키는 방식으로 상기 밸브의 유동 섹션 개방의 조정의 자동 실행을 제어하는 기계의 제어 유닛으로 전송된다. 그러한 자동 조정은 상기 기계의 제어 유닛으로 전자 명령의 형태로 교정 동작을 위한 명령을 전송하고, 그러한 명령 데이터의 수신에 따라, 상기 양(ΔS)에 의해 현재 개방 값을 증가시키거나 감소시키기 위해 상기 공기 밸브의 크로스-섹션 개방을 조정하는(제어 유닛에 의해) 것을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 분배기로 명령의 전송 후, 상기 프로세스는 단계 41로 리턴되고 새로운 이미지의 획득부터 기준 클래스(Qk)의 산출 및 도 8의 프로세스의 단계의 시퀀스까지의 프로세스를 반복한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결정된 클래스 값과 공칭 클래스 값간 차이가 존재하는지의 체크 및 교정 동작의 적용과 관련된 단계들의 흐름도이다. 도 8에 나타낸 것들과 동일한 참조부호는 동등한 기능을 갖는 요소들을 나타낸다. 도 8의 프로세스에 따르면, 도 10의 프로세스는 분배기가 사용자의 데이터 단말기 또는 데이터 통신 네트워크에 연결하기 위한 모듈을 포함하지 않을 가능성을 제공한다. 이러한 실시예에 있어서, 거품 품질의 진단 및 교정을 위한 시스템이 구현되는 서버는 사용자의 데이터 단말기에 연결되나, 분배기의 제어 유닛과는 연결할 수 없다. 블록 41 내지 50으로 나타낸 프로세스 단계들은 도 8과 관련하여 기술한 것들에 대응한다. 단계 50의 결과가 ｜ΔS｜＞δ이면, 프로세스는 블록 55로 진행하여, 예컨대 사용자의 사용을 위해 메시지 형태로 데이터 단말기 디스플레이 상에 디스플레이된 공기 밸브의 개방 값 (S)n(및/또는 ΔS)을 포함하는 명령 데이터를 출력한다. 이후, 상기 프로세스는 분배기가 서버에 연결되었는지를 체크하고 이에 따라 명령 데이터를 수신할 수 있는지를 체크한다(블록 56). 만약 그 체크가 긍정적인 결과를 제공하면, 명령 데이터는 도 8의 프로세스에 기술된 것과 유사한 방식으로 값(ΔS)에 의해 유동 섹션 개방 밸브를 조정하기 위해 그 밸브의 유동 섹션 개방 조정의 자동 실행을 제어하는 기계(머신)의 제어 유닛으로 전송한다(블록 57).
만약 상기 블록 56에서 실행된 체크가 부정적인 결과를 제공하면, 상기 프로세스는 블록 51로 나타낸 바와 같이 종료한다. 이러한 경우, 사용자는, 수행될 기계 파라미터의 조정(즉, 공기 밸브의 조정)을 나타내는 메시지를 본 후, 공기 밸브가 제어 유닛에 의해 제어된 솔레노이드 밸브이면 공기 밸브의 조정을 동작시키는 명령을 전달하거나 또는 상기 공기 밸브가 수동-조절가능 유동 조정기이면 공기 밸브의 개방을 수동으로 조정하는 것을 기계에서 동작시킬 수 있다.
20 1차 디지털 이미지
21 데이터 처리 시스템
22 이미지 처리 모듈
24 데이터베이스

Claims (17)

  1. 분배기에 의해 준비된 우유계 음료에서 거품이 일어난 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법으로서, 상기 방법은:
    - 표면 질감이 있는 거품이 일어난 우유의 자유 표면을 갖는, 용기 내의 거품일 일어난 우유를 함유하는 음료를 제공하는 단계;
    - 상기 자유 표면 상의 거품이 일어난 우유의 표면 질감에 기초하여 거품의 품질 레벨을 나타내는 다수의 기준 클래스를 규정하는 단계로서, 상기 표면 질감은 상기 자유 표면 상에 존재하는 기포로 나타내고 상기 다수의 기포의 크기 및 수를 포함하는 다수의 수치 파라미터로 특성화되며, 각각의 기준 클래스는 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 기술되며, 수치 범위는 각각의 기준 클래스에 대한 상기 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터에 대응하며, 이에 의해 각각의 기준 클래스는 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 규정되는 단계;
    - 1차 이미지로서 음료의 자유 표면의 디지털 이미지를 획득하는 단계;
    - 거품이 일어난 우유의 자유 표면의 처리된 이미지를 얻기 위해 상기 획득된 1차 이미지를 디지털 처리하는 단계로서, 표면 질감을 나타내는 다수의 기포는 상기 처리된 이미지에서 식별하고, 각각의 기포는 그 크기를 규정하는 윤곽선으로 규정되는 단계;
    - 상기 처리된 이미지에서, 상기 처리된 이미지에서 식별되는 다수의 기포를 특성화하는 대응하는 다수의 수치 파라미터의 다수의 값을 산출하는 단계;
    - 각각의 기준 클래스와 연관된 상기 수치 파라미터의 다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터 값의 멤버쉽을 체크하는 단계; 및
    - 상기 체크 단계의 결과에 따라, 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지로 거품 품질의 기준 클래스를 할당하기 위해 다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    1차 이미지를 획득하는 단계는 카메라 및 디스플레이가 구비된 데이터 단말기에 의해 수행되고, 상기 데이터 단말기는 데이터 통신 네트워크에 연결 가능하며, 상기 방법은 상기 획득 단계 이후, 상기 1차 이미지를 상기 데이터 통신 네트워크를 통해 서버로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 1차 이미지를 디지털 처리하는 단계 및 그 이후 단계들은 상기 서버에서 수행되는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    획득된 1차 이미지로 현재 기준 클래스(Qk)를 할당한 후, 정보 데이터를 데이터 단말기 디스플레이 상에 디스플레이하기 위해 현재 클래스(Qk)를 나타내는 정보 데이터를 데이터 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    - 수치 파라미터가 기준 클래스의 다수의 수치 범위의 수치 범위 내에 속하지 않는 것을 나타내는 최소값부터 상기 수치 파라미터가 상기 수치 범위 내에 속하는 것을 나타내는 최대값까지의 범위인 양의 실수로서 기준 클래스에 대한 멤버쉽 등급의 다수의 요소를 규정하는 단계를 더 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터의 멤버쉽을 체크하는 단계는:
    - 각각의 기준 클래스가 기포들의 다수의 수치 파라미터만큼의 다수의 멤버쉽 등급 요소로 나타나도록, 각각의 기준 클래스에 대해, 상기 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포를 특성화하는 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터로 상기 다수의 멤버쉽 등급 요소의 멤버쉽 등급 요소를 할당하고, 다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계는:
    - 각각의 기준 클래스에 대한 다수의 멤머쉽 등급 요소를 합산하고 다수의 요소의 최고의 합을 갖는 다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 선택하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터의 멤버쉽을 체크하는 단계는:
    - 각각의 기준 클래스가 기포들의 다수의 수치 파라미터만큼의 다수의 멤버쉽 등급 요소로 나타나도록, 각각의 기준 클래스에 대해, 상기 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포를 특성화하는 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터로 상기 다수의 멤버쉽 등급 요소의 멤버쉽 등급 요소를 할당하는 단계; 및
    - 최소 가중치부터 최대 가중치까지 범위의 양의 실수로서 각각의 수치 파라미터의 각각의 멤머쉽 등급 요소로 가중 요소를 할당하고 기준 클래스와 연관된 대응하는 수치 파라미터의 다수의 멤머쉽 등급 요소의 합으로서 다수의 클래스의 각각의 기준 클래스에 대한 수치 멤버쉽 인덱스를 산출하는 단계로서, 대응하는 다수의 기준 클래스와 연관된 다수의 멤버쉽 인덱스를 얻기 위해 각각의 멤버쉽 등급 요소가 각각의 가중 요소에 의해 가중되는 단계를 포함하며,
    다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계는:
    - 산출된 다수의 멤머쉽 인덱스로부터 최고의 멤버쉽 인덱스를 선택하고, 상기 선택된 수치 인덱스와 연관된 기준 클래스를 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지와 연관된 현재 기준 클래스로서 할당하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  7. 거품이 일어난 우유 분배기에 의해 분배된 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법으로서, 상기 방법은:
    - 제1회로 요소의 제1기계 동작 파라미터를 포함하는 각각의 다수의 기계 동작 파라미터가 현재 동작 파라미터로 설정된 다수의 회로 요소를 포함하는 우유 회로를 구비한 분배 출구로부터 거품이 일어난 우유를 분배하기 위한 자동화 분배 기계를 제공하는 단계;
    - 표면 질감이 있는 거품이 일어난 우유의 자유 표면을 갖는 거품이 일어난 우유계 음료를 상기 분배 출구로부터 분배하는 단계로서, 상기 분배는 상기 현재 기계 동작 파라미터에 의해 달성되는 단계;
    - 상기 거품이 일어난 우유의 표면 질감에 기초하여 거품의 품질 레벨을 나타내는 다수의 기준 클래스를 규정하는 단계로서, 상기 표면 질감은 상기 자유 표면 상에 존재하는 기포로 나타내고, 상기 기준 클래스는 상기 자유 표면 상의 다수의 기포의 크기 및 수를 포함하는 다수의 수치 파라미터로 특성화되며, 각각의 기준 클래스는 기준 클래스 값으로 나타내고 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 기술되며, 수치 범위는 각각의 기준 클래스에 대한 상기 다수의 수치 파라미터의 수치 파라미터에 대응하며, 이에 의해 각각의 기준 클래스는 다수의 수치 파라미터의 각각의 다수의 수치 범위로 규정되는 단계;
    - 카메라를 포함하고 데이터 통신 네트워크에 연결 가능한 데이터 단말기를 이용하여 음료의 자유 표면의 1차 이미지로서 디지털 이미지를 획득하는 단계;
    - 상기 획득된 디지털 이미지를 상기 데이터 통신 네트워크를 통해 컴퓨팅 장치로 전송하는 단계;
    - 엔트리로서 다수의 제1기계 동작 파라미터의 값을 포함하는 적어도 하나의 데이터 테이블을 포함하는 데이터베이스를 상기 컴퓨팅 장치에 생성하는 단계로서, 각각의 제1기계 동작 파라미터의 값은 각각의 기준 클래스 값과 연관되는 단계;
    - 음료의 표면 질감을 나타내는 다수의 기포가 식별되는 처리된 이미지를 얻기 위해 상기 획득된 1차 이미지를 상기 컴퓨팅 장치에서 디지털 처리하는 단계로서, 각각의 기포는 그 크기를 규정하는 윤곽선으로 규정되는 단계;
    - 상기 처리된 이미지에서, 다수의 기포를 특성화하는 대응하는 다수의 수치 파라미터의 다수의 값을 산출하는 단계;
    - 상기 수치 파라미터의 다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터 값의 멤버쉽을 체크하는 단계; 및
    - 상기 체크 단계의 결과에 따라, 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지로 거품 품질의 기준 클래스를 할당하기 위해 다수의 기준 클래스 값의 기준 클래스 값(Qk)으로 나타낸 현재 기준 클래스를 할당하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 방법은 또한 교정 동작을 취하기 위한 것이며,
    - 다수의 기준 클래스 값의 기준 공칭 클래스 값(Qn)을 검색하고 상기 기준 클래스 값(Qk)이 미리 정해진 임계치보다 큰 값으로 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 다른지를 체크하는 단계;
    - 만약 상기 기준 클래스 값(Qk)이 상기 미리 정해진 임계치보다 큰 값으로 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 다르면, 상기 데이터베이스로부터 상기 기준 공칭 클래스 값(Qn)과 연관된 제1기계 동작 파라미터의 제1값 및 현재 기준 클래스 값(Qk)과 연관된 제1기계 동작 파라미터의 제2값을 검색하는 단계;
    - 상기 현재 기준 클래스와 연관된 상기 제1기계 동작 파라미터의 제1값이 제1기계 동작 파라미터의 제2값과 다른지를 체크하는 단계; 및
    - 만약 다르면, 제1기계 동작 파라미터의 제1값과 제2값간 차이에 따라 현재 제1기계 동작 파라미터를 조정하기 위한 교정 동작 명령 데이터를 출력하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    처리된 이미지에서 식별된 기포는 타원형 형태로 규정되고, 수치 파라미터는 다수의 기포의 수, 상기 다수의 기포의 각 기포의 평균 반경, 및 상기 다수의 기포의 서브그룹의 다수의 밀도 값을 포함하며, 각각의 서브그룹은 상기 기포의 평균 반경의 각각의 수치 범위와 연관되는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  10. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    분배기는 데이터 통신 네트워크와 연결되도록 구성된 네트워크 데이터를 전송 및 수신하기 위한 모듈, 및 데이터 트랜시버 모듈과 연결되고 전자 제어를 위한 제1회로 요소에 연결된 전자 제어 유닛을 포함하며, 교정 동작 명령 데이터를 출력하는 단계는:
    - 상기 분배기의 전자 제어 유닛에 명령 데이터를 전송하는 단계; 및
    - 제1기계 동작 파라미터의 제1값과 제2값간 차이와 동일한 양으로 상기 제1기계 동작 파라미터를 자동으로 조정함으로써 명령 데이터를 실행하는 제1회로 요소를 제어하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  11. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    데이터 단말기는 디스플레이를 포함하며, 교정 동작 명령 데이터를 출력하는 단계는 데이터 단말기 디스플레이 상에 하나 이상의 명령을 디스플레이하기 위한 데이터 단말기로 명령 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  12. 청구항 7 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    - 수치 파라미터가 기준 클래스의 다수의 수치 범위의 수치 범위 내에 속하지 않는 것을 나타내는 최소값 및 상기 수치 파라미터가 상기 수치 범위 내에 속하는 것을 나타내는 최대값을 포함하는 양의 실수로서 기준 클래스에 대한 멤버쉽 등급의 다수의 요소를 규정하는 단계를 더 포함하며,
    다수의 수치 범위로 상기 처리된 이미지에서 산출된 각각의 수치 파라미터의 멤버쉽을 체크하는 단계는:
    - 각각의 기준 클래스가 기포들의 다수의 수치 파라미터만큼의 다수의 멤버쉽 등급 요소로 나타나도록, 각각의 기준 클래스에 대해, 상기 처리된 이미지에서 식별된 다수의 기포를 특성화하는 다수의 수치 파라미터의 각각의 수치 파라미터로 상기 다수의 멤버쉽 등급 요소의 멤버쉽 등급 요소를 할당하는 단계;
    - 최소 가중치부터 최대 가중치까지 범위의 양의 실수로서 각각의 수치 파라미터의 각각의 멤머쉽 등급 요소로 가중 요소를 할당하고 기준 클래스와 연관된 대응하는 수치 파라미터의 다수의 멤머쉽 등급 요소의 합으로서 다수의 클래스의 각각의 기준 클래스에 대한 수치 멤버쉽 인덱스를 산출하는 단계로서, 대응하는 다수의 기준 클래스와 연관된 다수의 멤버쉽 인덱스를 얻기 위해 각각의 멤버쉽 등급 요소가 각각의 가중 요소에 의해 가중되는 단계를 포함하며,
    다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계는:
    - 산출된 다수의 멤머쉽 인덱스로부터 최고의 멤버쉽 인덱스를 선택하고, 상기 선택된 수치 인덱스와 연관된 기준 클래스를 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지와 연관된 현재 기준 클래스로서 할당하는 단계를 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    최고의 멤버쉽 인덱스를 선택하기 전에, 다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계는:
    - 다수의 정규화된 멤버쉽 인덱스를 얻기 위해 다수의 클래스의 다수의 멤버쉽 인덱스를 정규화하는 단계를 포함하며,
    상기 최고의 멤버쉽 인덱스를 선택하는 단계는:
    - 상기 다수의 정규화된 멤버쉽 인덱스의 최고의 멤버쉽 인덱스(
    Figure pat00016
    )를 선택하여, 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스와 연관된 클래스에 연속하는 클래스들의 정규화된 멤버쉽 인덱스(
    Figure pat00017
    및
    Figure pat00018
    )들과 상기 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스를 비교함으로써 대체되고,
    다수의 기준 클래스의 현재 기준 클래스를 할당하는 단계는:
    - 상기 최고의 멤버쉽 인덱스와 연속하는 클래스의 각각의 정규화된 멤버쉽 인덱스간 각각의 차이가 임계치 차이 값보다 큰지 작은지 또는 그와 동일한지를 체크하는 단계;
    - 상기 최고의 멤버쉽 인덱스와 상기 연속하는 클랙스들의 각각의 정규화된 멤버쉽 인덱스들간 차이들 모두가 상기 임계치 차이 값보다 크면, 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 이미지와 연관된 현재 기준 클래스로서 최고의 인덱스와 연관된 기준 클래스를 상기 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스로 할당하는 단계; 및
    - 상기 최고의 정규화된 멤버쉽 인덱스와 상기 연속하는 클래스의 정규화된 멤버쉽 인덱스간 차이들 중 하나가 상기 임계치 차이 값보다 작거나 또는 그와 동일하면, 다음의 식 중 하나에 따라 최종 클래스 값(Qfin)을 산출하고,
    Figure pat00019

    또는
    Figure pat00020

    상기 산출된 최종 클래스 값(Qfin)을 거품이 일어난 우유를 함유하는 음료의 획득된 음료와 연관된 현재 기준 클래스의 기준 클래스 값(Qk)으로 할당하는 단계를 더 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  14. 청구항 8 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    공칭 기준 클래스 값(Qn)을 검색하는 단계 전에, 데이터 단말기에 대한 입력 데이터로서 상기 공칭 기준 클래스 값(Qn)을 입력하는 단계, 및 상기 공칭 기준 클래스 값(Qn)을 컴퓨팅 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  15. 청구항 7 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 회로 요소는 우유 용기로부터 우유를 흡입하기 위한 우유 펌프, 및 공기 입구를 포함하고 분배 출구로부터 분배된 우유-공기 혼합물을 생성하기 위해 우유 유동과 연결된 공기 도관을 포함하며, 상기 공기 입구를 통해 도입된 공기 유동은 유동-제어 밸브의 개방을 조정함으로써 조정가능하고, 상기 개방은 유동 크로스-섹션을 규정하며, 제1회로 요소는 공기 유동-제어 밸브이고, 제1기계 동작 파라미터는 상기 유동 크로스-섹션의 개방인, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  16. 청구항 7 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    우유 펌프는 가변 유동 펌프이고, 펌프 출력 유동률은 상기 펌프의 동작 파워를 제어함으로써 조정가능하며, 제1회로 요소는 우유 펌프이고, 제2기계 동작 파라미터는 상기 펌프의 동작 파워인, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
  17. 청구항 7 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    컴퓨팅 장치는 원격 서버인, 우유 거품의 품질을 자동으로 평가하는 방법.
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