KR20230082836A - System for supporting fruit sort based on artificial intelligence - Google Patents

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KR20230082836A
KR20230082836A KR1020210170680A KR20210170680A KR20230082836A KR 20230082836 A KR20230082836 A KR 20230082836A KR 1020210170680 A KR1020210170680 A KR 1020210170680A KR 20210170680 A KR20210170680 A KR 20210170680A KR 20230082836 A KR20230082836 A KR 20230082836A
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권경주
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(주)리눅스아이티
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Abstract

본 발명은 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 관한 것으로, 대상 과일을 분류 가능하게 마련되는 적어도 하나의 과일 선별 장치와, 상기 과일 선별 장치와 네트워크를 통해 연결되어, 상기 과일 선별 장치의 과일 선별을 지원하는 과일 선별 지원 서버를 포함하고; 상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치에 상기 대상 과일의 분류하되, 상기 대상 과일에 대해 촬영된 영상에 기반하여 분류하는 인공지능 기반의 분류 모델을 지원하고; 상기 분류 모델은 상기 대상 과일의 유형에 따라 구분되는 복수의 유형별 분류 모델을 포함하며; 각각의 상기 유형별 분류 모델은 해당 대상 과일의 분류 기준 등급에 따라 구분되는 복수의 등급별 분류 모델을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an artificial intelligence-based fruit sorting support system, which includes at least one fruit sorting device capable of sorting target fruits, and connected to the fruit sorting device through a network so that the fruit sorting device can sort fruit. Includes a fruit sorting support server that supports; the fruit sorting supporting server supports an artificial intelligence-based classification model for classifying the target fruit in the fruit sorting device based on a photographed image of the target fruit; The classification model includes a plurality of type-specific classification models classified according to the type of the target fruit; Each of the classification models for each type includes a plurality of classification models for each class classified according to the classification criterion level of the target fruit.

Description

인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템{SYSTEM FOR SUPPORTING FRUIT SORT BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE}AI-based fruit sorting support system {SYSTEM FOR SUPPORTING FRUIT SORT BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE}

본 발명은 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 영상 기반으로 대상 과일을 분류하는 과일 선별 장치에 인공지능 기반의 분류 모델을 지원하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial intelligence-based fruit sorting support system, and more particularly, to an artificial intelligence-based fruit sorting support system that supports an artificial intelligence-based classification model in a fruit sorting device that classifies a target fruit based on an image. it's about

사과 등과 같은 과일의 선별은 생산된 과일을 상품화시키는 공정이다. 수확된 과일을 신선하고 균일하게 선별하여 농산물의 상품적 가치를 향상시킴으로서 부가가치를 높일 수 있는 특성을 지니고 있다.Selection of fruits such as apples is a process of commercializing the produced fruits. It has the characteristics of increasing added value by selecting harvested fruits fresh and uniform to improve the commercial value of agricultural products.

특히 과일의 선별은 과일 각각 개체의 크기, 무게, 형상, 색깔, 상처 유무 등 과일의 품위를 결정지을 수 있는 요인이 다양하여 선별 기준은 과일의 종류뿐만 아니라 품종 간에도 차이가 있어 이에 따른 등급별 분류가 요구된다. 따라서 상품성을 높이기 위해서는 균일한 선별과 포장을 진행하여야 한다.In particular, in the sorting of fruits, there are various factors that can determine the quality of each fruit, such as the size, weight, shape, color, and presence of scars. It is required. Therefore, in order to increase marketability, uniform selection and packaging should be carried out.

일반적으로 과일 선별 과정은 컨베이어를 따라 이동하는 대상 과일을 작업자가 등급별도 분류하는 과정을 거치는데, 근래에는 과일의 크기나 무게별로 자동으로 분류하여 선별하는 과일 선별 장치가 널리 사용되고 있다.In general, in the fruit sorting process, a worker sorts target fruits moving along a conveyor by grade. Recently, a fruit sorting device that automatically classifies and sorts fruits by size or weight has been widely used.

대상 과일을 등급별로 분류하는 기준은 크기나 무게에 따라 분류하는 방법도 있으나, 동일한 크기나 무게에 대해서도 일정 기준의 등급으로 나누어 선별하는 방법도 있다.Criteria for classifying target fruits by grade include a method of classifying according to size or weight, but there is also a method of classifying the same size or weight into grades of a certain standard.

그러나, 기존의 크기나 무게 중심의 과일 선별 장치는 크기나 무게로 선별하는데 국한되어 있어, 동일 크기나 무게의 대상 과일을 등급별로 선별하는데에는 한계가 있었다.However, conventional fruit sorting devices based on size or weight are limited to sorting by size or weight, and there is a limit to sorting target fruits of the same size or weight by grade.

이에, 대상 과일을 촬영한 영상을 기반으로 하여, 과일을 선별하는 기술이 제안되고 있는데, 근래에 한국공개특허공보 제10-2020-0084940호에 개시된 'CNN 기반 병해 및 손상 과일 분류 장치 및 방법'과 같이, 딥러닝(Deep learning)과 같은 인공지능 기술을 기반으로, 대상 과일에 대해 촬영된 영상을 이용하여 대상 과일을 분류하는 기술이 제안되고 있다.Accordingly, a technology for sorting fruits based on images taken of the target fruit has been proposed. Recently, 'CNN-based diseased and damaged fruit classification apparatus and method' disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2020-0084940 As described above, based on artificial intelligence technology such as deep learning, a technique of classifying a target fruit using an image taken of the target fruit has been proposed.

이와 같은, 대상 과일을 촬영한 영상을 기반으로 하는 과일 선별 장치의 경우, 영상의 질(Quality)이 분류의 정확도에 영향을 미치게 된다. 과일의 경우, 촬영하는 방향에 따라 흠집과 같이 등급에 영향을 미치는 곳이 촬영되지 않을 수 있어, 정확도가 높은 인공지능 기반 분류 모델을 사용하더라도 정확한 분류가 이루어지지 않을 수 있다.In the case of such a fruit sorting device based on a photographed image of a target fruit, the quality of the image affects the accuracy of classification. In the case of fruits, depending on the direction in which they are photographed, places that affect grades, such as scratches, may not be photographed, so accurate classification may not be achieved even if an artificial intelligence-based classification model with high accuracy is used.

또한, 동일한 대상 과일이더라도 정부의 시책이나, 해당 년도의 과일의 품질이 달라져, 최상위 등급 기준이 바뀌는 경우가 있는데, 이 경우 기존의 인공지능 기반의 분류 모델은 이에 대응하지 못하는 문제점이 있다.In addition, even for the same target fruit, the government policy or the quality of the fruit of the year may change, so there are cases where the top grade standard changes.

한국공개특허공보 제10-2020-0084940호Korean Patent Publication No. 10-2020-0084940

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 분류 기준에 능동적으로 대응할 수 있는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an artificial intelligence-based fruit sorting support system that can actively respond to various classification criteria.

또한, 본 발명은 대상 과일의 등급별로 분류가 가능한 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an artificial intelligence-based fruit sorting support system capable of classifying target fruits by grade.

그리고, 본 발명은 최상위 등급과 같이 대상 과일을 분류하는 분류 기준 등급이 변경되더라도 능동적으로 대처가 가능한 인공지능 기반의 과일 선별 지원 ??????스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an artificial intelligence-based fruit sorting support ?????? system capable of actively coping with a change in the classification standard grade for classifying a target fruit, such as the highest grade.

본 발명의 목적은, 본 발명에 따라, 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 있어서, 대상 과일을 분류 가능하게 마련되는 적어도 하나의 과일 선별 장치와, 상기 과일 선별 장치와 네트워크를 통해 연결되어, 상기 과일 선별 장치의 과일 선별을 지원하는 과일 선별 지원 서버를 포함하고; 상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치에 상기 대상 과일의 분류하되, 상기 대상 과일에 대해 촬영된 영상에 기반하여 분류하는 인공지능 기반의 분류 모델을 지원하고; 상기 분류 모델은 상기 대상 과일의 유형에 따라 구분되는 복수의 유형별 분류 모델을 포함하며; 각각의 상기 유형별 분류 모델은 해당 대상 과일의 분류 기준 등급에 따라 구분되는 복수의 등급별 분류 모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 의해서 달성된다.An object of the present invention is to provide an artificial intelligence-based fruit sorting support system according to the present invention, wherein at least one fruit sorting device capable of sorting a target fruit is connected to the fruit sorting device through a network, a fruit sorting support server supporting fruit sorting by the fruit sorting device; the fruit sorting supporting server supports an artificial intelligence-based classification model for classifying the target fruit in the fruit sorting device based on a photographed image of the target fruit; The classification model includes a plurality of type-specific classification models classified according to the type of the target fruit; Each of the classification models by type is achieved by an artificial intelligence-based fruit sorting support system comprising a plurality of classification models classified according to the classification standard level of the target fruit.

여기서, 상기 분류 기준 등급은 제1 등급으로부터 제N 등급으로 구분되며; 상기 등급별 분류 모델은 제1 등급과 그 외 등급으로 분류하기 위한 제1 등급 분류 모델로부터 제N-1 등급과 그 외 등급으로 분류하기 위한 제N-1 등급 분류 모델까지를 포함할 수 있다.Here, the classification criterion level is divided into an N-th level from a first level; The classification models for each class may include from a first class classification model for classifying into a first class and other classes to an N-1 class classification model for classifying into an N-1 class and other classes.

또한, 상기 제1 등급 분류 모델은 상기 제1 등급과 그 외 등급의 영상을 입력 학습 데이터로 하고 상기 제1 등급의 이미지를 출력 학습 데이터로 하여 학습되어 생성되고; 상기 N-1 등급 분류 모델은 상기 N-1 등급 이상과 상기 N 등급의 영상을 입력 학습 데이터로 하고, 상기 N-1 등급 이상의 영상을 출력 학습 데이터로 하여 학습되어 생성될 수 있다.In addition, the first class classification model is generated by learning using images of the first class and other classes as input learning data and images of the first class as output learning data; The N-1 grade classification model may be generated by learning using images of the N-1 grade or higher and the N grade as input learning data, and an image of the N-1 grade or higher as output training data.

그리고, 상기 과일 선별 장치는 복수의 대상 과일을 촬영하는 데이터 수집 모드와, 복수의 대상 과일에 대해 상기 과일 선별 지원 서버에서 제공된 상기 분류 모델을 통해 분류를 수행하는 과일 분류 모드 중 어느 하나로 동작하며; 상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치로부터 상기 데이터 수집 모드를 통해 수집된 대상 과일에 대한 영상을 상기 과일 선별 장치로부터 수신하여, 상기 분류 모델을 학습 또는 재학습시킬 수 있다.And, the fruit sorting device operates in one of a data collection mode for photographing a plurality of target fruits and a fruit classification mode for performing classification through the classification model provided from the fruit sorting support server for a plurality of target fruits; The fruit sorting support server may receive an image of a target fruit collected through the data collection mode from the fruit sorting apparatus and learn or relearn the classification model.

그리고, 상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치로부터 상기 과일 분류 모드로 동작하는 과정에서 촬영된 대상 과일에 대한 영상을 상기 과일 선별 장치로부터 수신하여, 상기 분류 모델을 재학습시킬 수 있다.The fruit sorting support server may relearn the classification model by receiving an image of a target fruit captured while operating in the fruit sorting mode from the fruit sorting apparatus, from the fruit sorting apparatus.

그리고, 상기 분류 모델은 대상 과일에 대해 적어도 2 방향 이상에서 각각 적어도 2회 이상 촬영된 영상 세트를 학습 데이터로 하여 학습될 수 있다.In addition, the classification model may be learned by using, as learning data, an image set photographed at least twice or more in at least two or more directions with respect to the target fruit.

본 발명에 따르면, 다양한 분류 기준에 능동적으로 대응할 수 있는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템이 제공된다.According to the present invention, an artificial intelligence-based fruit sorting support system capable of actively responding to various classification criteria is provided.

또한, 본 발명에 따르면, 대상 과일의 등급별로 분류가 가능한 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템이 제공된다.In addition, according to the present invention, an artificial intelligence-based fruit sorting support system capable of classifying target fruits by grade is provided.

그리고, 본 발명에 따르면, 최상위 등급과 같이 대상 과일을 분류하는 분류 기준 등급이 변경되더라도 능동적으로 대처가 가능한 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템이 제공된다.In addition, according to the present invention, an artificial intelligence-based fruit selection support system capable of actively coping with a change in a classification standard grade for classifying a target fruit, such as the highest grade, is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 지원 서버의 구성의 예를 나타낸 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분류 모델의 종류, 학습 과정, 분류 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치의 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치의 측면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치의 평면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치의 제어블록도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치의 선별 프로세싱부의 구성의 예를 나타낸 도면이고,
도 10은 도 5의 A 영역을 확대한 도면이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별부의 일부 분해 사시도이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 어셈블리의 사시도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 어셈블리의 저면도이다.
1 is a diagram showing the configuration of an artificial intelligence-based fruit sorting support system according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing an example of the configuration of a fruit sorting support server according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are diagrams for explaining the type, learning process, and classification process of a classification model according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a fruit sorting device according to an embodiment of the present invention;
6 is a side view of a fruit sorting device according to an embodiment of the present invention;
7 is a plan view of a fruit sorting device according to an embodiment of the present invention;
8 is a control block diagram of a fruit sorting device according to an embodiment of the present invention;
9 is a diagram showing an example of the configuration of a sorting processing unit of a fruit sorting device according to an embodiment of the present invention;
10 is an enlarged view of area A of FIG. 5;
11 and 12 are partially exploded perspective views of a fruit sorting unit according to an embodiment of the present invention;
13 is a perspective view of a camera assembly according to an embodiment of the present invention;
14 is a bottom view of a camera assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an artificial intelligence-based fruit sorting support system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템은 적어도 하나의 과일 선별 장치(10)와, 과일 선별 지원 서버(30)를 포함하여 구성된다. 여기서, 과일 선별 장치(10)와 과일 선별 지원 서버(30)는 네트워크(50)를 통해 상호 연결되어, 데이터를 교환한다.Referring to FIG. 1 , an AI-based fruit sorting support system according to an embodiment of the present invention includes at least one fruit sorting device 10 and a fruit sorting support server 30 . Here, the fruit sorting device 10 and the fruit sorting support server 30 are interconnected through the network 50 to exchange data.

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)는 대상 과일(F)을 분류 가능하게 마련된다. 본 발명의 실시예에서는 과일 선별 장치(10)가 과일 선별 지원 서버(30)로부터 제공되는 분류 모델(34)을 이용하여 대상 과일(F)을 분류하는 것을 예로 하는데, 본 발명에서는 대상 과일(F)을 두 분류로 분류하도록 마련되는 것을 예로 한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 구체적인 구성의 예는 후술한다.The fruit sorting device 10 according to the embodiment of the present invention is provided to be able to classify the target fruit F. In the embodiment of the present invention, it is exemplified that the fruit sorting device 10 classifies the target fruit F using the classification model 34 provided from the fruit sorting support server 30. In the present invention, the target fruit F ) to be classified into two categories. Here, an example of a specific configuration of the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention will be described later.

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 지원 서버(30)는 대상 과일(F)을 분류하기 위한 인공지능 기반의 분류 모델(34)을 과일 선별 장치(10)에 지원한다. 여기서, 분류 모델(34)은 대상 과일(F)을 분류하되, 대상 과일(F)을 촬영한 영상에 기반하여 대상 과일(F)을 분류한다.The fruit sorting support server 30 according to an embodiment of the present invention supports the artificial intelligence-based classification model 34 for classifying the target fruit F to the fruit sorting device 10 . Here, the classification model 34 classifies the target fruit F based on a photographed image of the target fruit F.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 지원 서버(30)의 구성의 예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an example of the configuration of a fruit sorting support server 30 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 분류 모델(34)은 대상 과일(F)의 유형에 따라 구분되는 복수의 유형별 분류 모델(34a,34b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사과를 분류하기 위한 제1 과일 분류 모델(34a), 배를 분류하기 위한 제L 과일 분류 모델(34b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the classification model 34 according to the embodiment of the present invention may include a plurality of classification models 34a and 34b classified according to the type of target fruit F. For example, a first fruit classification model 34a for classifying apples and an Lth fruit classification model 34b for classifying pears may be included.

이를 통해, 하나의 과일 선별 장치(10)가 설치되더라도, 과일 선별 지원 서버(30)가 다양한 유형의 대상 과일(F)에 대한 분류 모델(34)을 지원해주고, 대상 과일(F)의 유형에 따라 해당 분류 모델(34)을 과일 선별 지원 서버(30)로부터 다운로드받아 이용함으로써, 대상 과일(F)의 유형에 따라 선별을 위한 별도의 장치를 구입하지 않아도 무방하여, 비용을 최소화시킬 수 있다.Through this, even if one fruit sorting device 10 is installed, the fruit sorting support server 30 supports the classification model 34 for various types of target fruit F, and determines the type of target fruit F. Accordingly, by downloading and using the corresponding classification model 34 from the fruit sorting support server 30, there is no need to purchase a separate device for sorting according to the type of target fruit F, and costs can be minimized.

또한, 본 발명의 실시예에서는 각각의 과일 유형별 분류 모델(34a,34b)은 해당 대상 과일(F)의 분류 기준 등급에 따라 구분되는 복수의 등급별 분류 모델(34a1,34a2,34a3,34b1,34b2,34b3)을 포함할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, each of the classification models 34a and 34b for each fruit type includes a plurality of class classification models 34a1, 34a2, 34a3, 34b1, 34b2, 34b3).

도 2에서는 제1 과일 분류 모델(34a)이 제1 등급 분류 모델(34a1), 제2 등급 분류 모델(34a2), 제N-1 등급 분류 모델(34a3)을 포함하여 대상 과일(F)의 분류 기준 등급에 따라 N-1 개의 등급별 분류 모델(34a1,34a2,34a3)을 포함하는 것을 예로 하고 있다. 이 때, 제1 과일 분류 모델(34a)에 해당하는 대상 과일(F)의 분류 기준 등급은 N 등급으로 구분된다.In FIG. 2 , the first fruit classification model 34a includes the first class classification model 34a1, the second class classification model 34a2, and the N-1 class classification model 34a3 to classify the target fruit F. It is exemplified that N-1 graded classification models 34a1, 34a2, and 34a3 are included according to the reference grade. At this time, the classification standard grade of the target fruit F corresponding to the first fruit classification model 34a is classified as N grade.

그리고, 제L 과일 분류 모델(34b)이 제1 등급 분류 모델(34b1), 제2 등급 분류 모델(34b2), 제M-1 등급 분류 모델(34b3)을 포함하여 대상 과일(F)의 분류 기준 등급에 따라 M-1 개의 등급별 분류 모델(34b1,34b2,34b3)을 포함하는 것을 예로 하고 있다. 이 때, 제L 과일 분류 모델(34b)에 해당하는 대상 과일(F)의 분류 기준 등급은 M 등급으로 구분된다.In addition, the L-th fruit classification model 34b includes the first-class classification model 34b1, the second-class classification model 34b2, and the M-1-th class classification model 34b3 to classify the target fruit F. It is an example of including M-1 class classification models 34b1, 34b2, and 34b3 according to the class. At this time, the classification standard grade of the target fruit F corresponding to the Lth fruit classification model 34b is classified as M grade.

도 3을 참조하여 설명하면, 도 3에 도시된 예에서는 대상 과일(F)의 분류 기준 등급이 4 등급을 구분되고, 등급별 분류 모델(34a1,34a2,34a3)이 3개, 즉 제1 등급 분류 모델(34a1), 제2 등급 분류 모델(34a2), 및 제3 등급 분류 모델(34a3)로 구분되는 것을 예로 한다.Referring to FIG. 3, in the example shown in FIG. 3, the target fruit F is classified into four grades, and three graded classification models 34a1, 34a2, and 34a3, that is, the first grade, are classified. For example, it is divided into a model 34a1, a second classification model 34a2, and a third classification model 34a3.

그리고, 등급별 분류 모델(34a1,34a2,34a3)의 학습을 위한 학습 데이터는 다음과 같이 구분된다.In addition, learning data for learning the classification models 34a1, 34a2, and 34a3 for each grade are classified as follows.

○ : 제1 등급에 해당하는 대상 과일(F)(F)에 대한 영상들○: Images of the target fruit (F) (F) corresponding to the first grade

◎ : 제2 등급에 해당하는 대상 과일(F)(F)에 대한 영상들◎: Images of the target fruit (F) (F) corresponding to the second grade

⊙ : 제3 등급에 해당하는 대상 과일(F)(F)에 대한 영상들⊙ : Images of target fruits (F) (F) corresponding to the 3rd grade

● : 제4 등급에 해당하는 대상 과일(F)(F)에 대한 영상들● : Images of target fruits (F) (F) corresponding to the 4th grade

상기와 같은 학습 데이터에 해당하는 영상들 각각에는 해당 등급이 레이블링된다.Each of the images corresponding to the above training data is labeled with a corresponding grade.

상기와 같이, 학습 데이터가 수집되면, 제1 등급 분류 모델(34a1)은 제1 등급의 대상 과일(F)을 분류하기 위해 학습된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 예컨대, 정(T)으로, 나머지 등급, 즉 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 예컨대, 부(F)로 하는 입력 데이터로 입력되고, 정(T)에 해당하는 제1 등급의 영상을 출력으로 하도록 학습된다.As described above, when learning data is collected, the first class classification model 34a1 is trained to classify the target fruit F of the first class. As shown in FIG. 3, the image of the target fruit F corresponding to the first grade is, for example, positive (T), and the remaining grades, that is, objects corresponding to the second, third, and fourth grades. An image of fruit (F) is input as input data, for example negative (F), and it is learned to output a first-class image corresponding to positive (T).

따라서, 제1 등급 분류 모델(34a1)을 이용하여 대상 과일(F)을 선별하게 되면, 대상 과일(F)이, 제1 등급과 나머지 등급으로 분류된다.Accordingly, when the target fruit F is selected using the first grade classification model 34a1, the target fruit F is classified into the first grade and the remaining grades.

제2 등급 분류 모델(34a2)은 제1 등급과 제2 등급의 대상 과일(F)을 분류하기 위해 학습된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 등급 및 제2 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 정(T)으로, 나머지 등급, 즉 제3 등급, 제4 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 부(F)로 하는 입력 데이터로 입력되고, 정(T)에 해당하는 제1 등급 및 제2 등급의 영상을 출력으로 하도록 학습된다.The second class classification model 34a2 is trained to classify target fruits F of first class and second class. As shown in FIG. 3, the image of the target fruit F corresponding to the first and second grades is positive (T), and the remaining grades, that is, the target fruits corresponding to the third and fourth grades ( An image for F) is input as input data to be negative (F), and it is learned to output images of the first and second grades corresponding to positive (T).

따라서, 제2 등급 분류 모델(34a2)을 이용하여 과일 선별 장치(10)가 동작하게 되면, 대상 과일(F)이, 제1 등급 및 제2 등급이 하나로, 나머지 제3 등급 및 제4 등급이 다른 하나로 분류될 수 있다.Therefore, when the fruit sorting device 10 operates using the second class classification model 34a2, the target fruit F has one first class and a second class, and the remaining third class and fourth class. can be classified as different.

마찬가지로, 제3 등급 분류 모델(34a3)은 제1 등급, 제2 등급 및 제3 등급의 대상 과일(F)을 분류하기 위해 학습된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 정(T)으로, 나머지 등급인 제4 등급에 해당하는 대상 과일(F)에 대한 영상이 부(F)로 하는 입력 데이터로 입력되고, 정(T)에 해당하는 제1 등급, 제2 등급, 및 제3 등급의 영상을 출력으로 하도록 학습된다.Similarly, the third class classification model 34a3 is trained to classify target fruits F of first class, second class, and third class. As shown in FIG. 3, the image of the target fruit (F) corresponding to the first, second, and third grades is positive (T), and the target fruit (F) corresponding to the fourth grade (the remaining grades) ) is input as input data for negative (F), and it is learned to output images of the first, second, and third grades corresponding to positive (T).

따라서, 제3 등급 분류 모델(34a3)을 이용하여 대상 과일(F)을 분류하게 되면, 대상 과일(F)이, 제1 등급, 제2 등급, 및 제3 등급이 하나로, 나머지 제4 등급이 다른 하나로 분류될 수 있다.Therefore, when the target fruit F is classified using the third class classification model 34a3, the first class, the second class, and the third class are one, and the remaining fourth class is the target fruit F. can be classified as different.

상기와 같이, 대상 과일(F)에 대한 분류 모델(34)이 제1 등급 분류 모델(34a1,34b1), 제2 등급 분류 모델(34a2,34b2), 그리고 제3 등급 분류 모델(34a3)로 구분된 상황에서, 대상 과일(F)을 분류하는 다양한 방법에 대해, 도 4를 참조하여 설명한다.As described above, the classification model 34 for the target fruit F is divided into first classification models 34a1 and 34b1, second classification models 34a2 and 34b2, and third classification models 34a3. In this situation, various methods of classifying the target fruit F will be described with reference to FIG. 4 .

일 실시예로, 대상 과일(F)들을 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급, 즉 각 등급별로 분류하고자 할 때, 먼저, 제1 등급 분류 모델(34a1)을 이용하게 되면, 전체 대상 과일(F)중, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 등급에 해당하는 대상 과일(F)이 선별될 수 있다.As an embodiment, when the target fruits F are to be classified according to the first, second, third, and fourth grades, that is, each grade, first, the first grade classification model 34a1 is used. , among all target fruits F, as shown in (a) of FIG. 4, target fruits F corresponding to the first grade may be selected.

그런 다음, 제1 등급 분류 모델(34a1)을 통해 제1 등급이 아닌 것으로 분류된 나머지 대상 과일(F)을 제2 등급 분류 모델(34a2,)을 통해 분류하게 되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 등급에 해당하는 대상 과일(F)이 선별될 수 있다.Then, when the remaining target fruits F classified as non-first-class through the first-class classification model 34a1 are classified through the second-class classification model 34a2, FIG. 4(b) As shown, the target fruit F corresponding to the second grade may be selected.

그리고, 제2 등급 분류 모델(34a2)을 통해 제2 등급이 아닌 것으로 분류된 나머지 대상 과일(F), 즉 전체 대상 과일(F)에서 제1 등급 및 제2 등급에 해당하는 대상 과일(F)이 이미 선별된 나머지 대상 과일(F)을 제3 등급 분류 모델(34)을 통해 분류하게 되면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3 등급과 제4 등급으로 분류되어 최종적으로, 대상 과일(F)들이 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급 및 제4 등급으로 분류 가능하게 된다.And, the remaining target fruits F classified as non-second rank through the second rank classification model 34a2, that is, target fruits F corresponding to the first and second ranks among all target fruits F When the remaining target fruit F already selected is classified through the third class classification model 34, as shown in FIG. 4(c), it is classified into the third class and the fourth class, and finally, Target fruits F can be classified into first, second, third, and fourth grades.

다른 실시예로, 제2 등급 이상의 대상 과일(F)을 분류하고자 할 때, 즉, 전제 대상 과일(F) 중에, 제1 등급과 제2 등급에 해당하는 대상 과일(F) 만을 분류하고자 할 때에는, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 전체 대상 과일(F)을 제2 등급 분류 모델(34a2)을 통해 분류하게 되면, 이를 구현할 수 있게 된다.In another embodiment, when trying to classify target fruits (F) of the second grade or higher, that is, when trying to classify only target fruits (F) corresponding to the first and second grades among all target fruits (F) , As shown in (d) of FIG. 4, if all target fruits F are classified through the second class classification model 34a2, this can be implemented.

상기와 같은 구성을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)는 과일 선별 지원 서버(30)가 제공하는 과일 유형별/등급별로 구분된 분류 모델(34)을 이용하여, 대상 과일(F)을 두 가지로만 분류하기 위한 간단한 구조를 갖더라도, 다양한 등급으로의 분류가 가능하게 된다.Through the configuration as described above, the fruit sorting apparatus 10 according to the embodiment of the present invention uses the classification model 34 classified by fruit type/grade provided by the fruit sorting support server 30 to target fruit ( Even if F) has a simple structure for classifying only two types, classification into various grades is possible.

또한, 해마다 정부 시책이나, 그 해 해당 과일의 품질이 달라져, 최상위 등급 기준이 바뀌는 경우에도, 최상위 등급을 분류하기 위한 기준에 해당하는 어느 하나의 모델을 이용하여 분류할 수 있어, 분류 기준 등급의 변동에도 능동적으로 대처가 가능하게 된다.In addition, even if the highest grade standard changes due to government policies or the quality of the fruit in that year changes every year, classification can be performed using one of the models corresponding to the criteria for classifying the highest grade, It is also possible to actively respond to changes.

다시 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 지원 서버(30)는 데이터 수집부, 학습 데이터 저장부(32), 모델 학습부(33), 앞서 설명한 분류 모델(34), 지원 통신부(35) 및 지원 제어부(36)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 지원 서버(30)는 입력부(37)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring again to FIG. 2, the fruit sorting support server 30 according to an embodiment of the present invention includes a data collection unit, a learning data storage unit 32, a model learning unit 33, and the classification model 34 described above. , It may be configured to include a support communication unit 35 and a support control unit 36. In addition, the fruit sorting support server 30 according to the embodiment of the present invention may further include an input unit 37.

지원 통신부(35)는 네트워크(50)를 통해 과일 선별 장치(10)와 통신한다. 여기서, 지원 제어부(36)는 지원 통신부(35)를 통해 과일 선별 장치(10)의 요청에 따라, 분류 모델(34) 중 적어도 하나를 과일 선별 장치(10)로 전송할 수 있다.The support communication unit 35 communicates with the fruit sorting device 10 through the network 50 . Here, the support control unit 36 may transmit at least one of the classification models 34 to the fruit sorting apparatus 10 through the support communication unit 35 according to the request of the fruit sorting apparatus 10 .

학습 데이터 수집부(31)는 분류 모델(34)의 학습 또는 재학습에 필요한 학습 데이터를 수집한다. 본 발명의 실시예에서는 학습 데이터 수집부(31)가 과일 선별 장치(10)로부터 학습 데이터를 수집하는 것을 예로 하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The learning data collection unit 31 collects learning data required for learning or re-learning of the classification model 34 . In the embodiment of the present invention, an example is that the learning data collection unit 31 collects learning data from the fruit sorting device 10, and a detailed description thereof will be described later.

학습 데이터 저장부(32)에는 분류 모델(34)의 학습에 필요한 학습 데이터가 저장된다. 여기서, 학습 데이터 저장부(32)에 저장된 학습 데이터는 대상 과일(F)의 유형, 또는 대상 과일(F)의 등급에 대한 정보가 레이블링되어 저장됨으로써, 분류 모델(34)의 학습에 사용될 수 있다.Learning data necessary for learning the classification model 34 is stored in the learning data storage unit 32 . Here, the learning data stored in the learning data storage unit 32 may be used for learning the classification model 34 by labeling and storing information about the type of the target fruit F or the grade of the target fruit F. .

모델 학습부(33)는 대상 과일(F)의 유형별로, 그리고 대상 과일(F)의 등급별로 해당 분류 모델(34)을 학습시킨다. 여기서, 모델 학습부(33)는 학습 데이터 저장부(32)에 저장된 학습 데이터 중, 해당 대상 과일(F)의 유형에 해당하는 학습 데이터를 추출하고, 해당 분류 모델(34)의 등급에 따라 출력을 구분하여 학습시키게 된다.The model learning unit 33 trains the classification model 34 for each type of target fruit F and for each grade of the target fruit F. Here, the model learning unit 33 extracts learning data corresponding to the type of the corresponding target fruit F from among the learning data stored in the learning data storage unit 32, and outputs it according to the grade of the corresponding classification model 34. are taught separately.

입력부(37)는 관리자의 조작에 따라 다양한 입력, 예를 들어, 학습 개시 등의 입력 신호를 입력받는다. 여기서, 입력부(37)는 마우스, 키보드 형태로 마련될 수 있고, 화면 터치를 통해 입력되는 터치 입력부(37)를 포함할 수 있다.The input unit 37 receives various inputs, for example, an input signal such as start of learning, according to the manager's manipulation. Here, the input unit 37 may be provided in the form of a mouse or keyboard, and may include a touch input unit 37 input through a screen touch.

한편, 본 발명의 실시예에서는 과일 선별 장치(10)가 복수의 대상 과일(F)을 촬영하는 데이터 수집 모드와, 복수의 대상 과일(F)에 대해 과일 선별 지원 서버(30)에서 제공된 분류 모델(34)을 통해 분류를 수행하는 과일 분류 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, a data collection mode in which the fruit sorting device 10 photographs a plurality of target fruits F, and a classification model provided by the fruit sorting support server 30 for the plurality of target fruits F It can operate in any one of the fruit classification modes that perform classification through (34).

이를 통해, 본 발명의 실시예에서는 과일 선별을 위해 제작된 과일 선별 장치(10)를 이용하여 대상 과일(F)의 분류를 위한 분류 모델(34)에 사용될 학습 데이터, 즉 대상 과일(F)을 촬영한 영상을 수집할 수 있다.Through this, in the embodiment of the present invention, the learning data to be used in the classification model 34 for classifying the target fruit F, that is, the target fruit F, using the fruit sorting device 10 manufactured for fruit sorting. Recorded images can be collected.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 분류 모델(34)이 대상 과일(F)에 대해 적어도 2 방향 이상에서 적어도 2회 이상 촬영된 영상 세트를 학습 데이터로 하여 학습되는 것을 예로 하는데, 이를 위해, 과일 선별 장치(10) 또한 동일한 방향에서 적어도 2회 이상 대상 과일(F)을 촬영하여 분류 모델(34)에 입력하게 되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.Here, in the embodiment of the present invention, it is exemplified that the classification model 34 is learned by using as learning data a set of images taken at least twice in at least two directions with respect to the target fruit F. For this purpose, fruit selection The device 10 also photographs the target fruit F at least twice in the same direction and inputs the image to the classification model 34, which will be described in detail later.

이하에서는 도 5 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 14 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 제어블록도이다.5 is a perspective view of a fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a side view of the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention. It is a plan view of the fruit sorting device 10 according to the example, and FIG. 8 is a control block diagram of the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 과일 선별 장치(10)는 과일 선별부(100) 및 선별 프로세싱부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 to 8 , the artificial intelligence-based fruit sorting apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may include a fruit sorting unit 100 and a sorting processing unit 200.

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 대상 과일(F)를 가로 방향 양측 중 어느 한 방향으로 선택적으로 분류한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 대상 과일을 정(T) 또는 부(F) 두 방향 중 어느 한 방향으로 분류하여, 대상 과일(F)를 두 분류로 분류하게 된다.The fruit sorting unit 100 according to an embodiment of the present invention selectively classifies the target fruit F in either direction of both sides in the horizontal direction. That is, the fruit sorting unit 100 according to the embodiment of the present invention classifies the target fruit in one of two directions, positive (T) or negative (F), and classifies the target fruit (F) into two categories. .

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 대상 과일(F)를 촬영하는 적어도 하나의 카메라 모듈(161, 도 13 및 도 14 참조)을 포함하는 카메라 어셈블리(160)를 포함할 수 있다.Here, the fruit sorting unit 100 according to the embodiment of the present invention may include a camera assembly 160 including at least one camera module 161 (see FIGS. 13 and 14) for photographing the target fruit F. can

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100), 그리고, 카메라 어셈블리(160)의 구성에 대해서는 후술한다.Configurations of the fruit sorting unit 100 and the camera assembly 160 according to an embodiment of the present invention will be described later.

본 발명의 실시예에 따른 선별 프로세싱부(200)는 과일 선별부(100)의 과일 선별 과정을 제어한다.The sorting processing unit 200 according to an embodiment of the present invention controls the fruit sorting process of the fruit sorting unit 100 .

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 선별 프로세싱부(200)의 구성의 예를 나타낸 도면이다.9 is a diagram showing an example of the configuration of the sorting processing unit 200 of the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 선별 프로세싱부(200)는 분류 모델(210) 및 프로세싱 제어부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 선별 프로세싱부(200)는 선별 통신부(240), 영상 디스플레이부(230), 데이터 저장부(260) 및 사용자 입력부(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the selection processing unit 200 according to an embodiment of the present invention may include a classification model 210 and a processing control unit 220 . In addition, the selection processing unit 200 may further include a selection communication unit 240, an image display unit 230, a data storage unit 260, and a user input unit 250.

사용자 입력부(250)는 작업자의 조작에 따라 다양한 입력, 예를 들어, 분류 작업 개시 등의 입력 신호를 입력받는다. 여기서, 사용자 입력부(250)는 마우스, 키보드 형태로 마련될 수 있고, 영상 디스플레이부(230)와 화면 터치를 통해 입력되는 터치 입력부를 포함할 수 있다.The user input unit 250 receives various inputs, for example, an input signal such as start of a sorting operation, according to an operator's manipulation. Here, the user input unit 250 may be provided in the form of a mouse or keyboard, and may include an image display unit 230 and a touch input unit that is input through a screen touch.

데이터 저장부(260)는 카메라 모듈(161)에 의해 촬영된 영상이 저장될 수 있다. 여기서, 데이터 저장부(260)에 의해 저장된 대상 과일(F)에 대한 영상은 추후 전문가나 작업자의 레이블링 과정을 거친 후, 분류 모델(210)의 재학습 등에 사용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(100)가 데이터 수집 모드로 동작할 때, 데이터 저장부(260)에 저장된 영상을 통신부(240)를 통해 전송할 수 있다.The data storage unit 260 may store images captured by the camera module 161 . Here, the image of the target fruit F stored by the data storage unit 260 may be used for re-learning of the classification model 210 after a labeling process by an expert or operator later. Here, when the fruit sorting device 100 according to the embodiment of the present invention operates in the data collection mode, images stored in the data storage unit 260 may be transmitted through the communication unit 240 .

선별 통신부(240)는 선별 프로세싱부(200) 외부와 통신한다. 본 발명의 실시예에서는 선별 통신부(240)가 내부 통신부(241) 및 외부 통신부(242)를 포함하는 것을 예로 한다.The selection communication unit 240 communicates with the outside of the selection processing unit 200 . In an embodiment of the present invention, it is exemplified that the selection communication unit 240 includes an internal communication unit 241 and an external communication unit 242 .

내부 통신부(241)는 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)를 구성하는 구성 요소들과의 통신을 수행한다. 예를 들어 내부 통신부(241)는 후술할 선별 회전 구동부(140), 롤러 구동부(150), 제1 컨베이어 구동부(312), 제2 컨베이어 구동부(322), 카메라 모듈(161)과의 통신을 수행한다.The internal communication unit 241 communicates with components constituting the fruit sorting device 10 according to the embodiment of the present invention. For example, the internal communication unit 241 performs communication with the sorting rotation driving unit 140, the roller driving unit 150, the first conveyor driving unit 312, the second conveyor driving unit 322, and the camera module 161 to be described later. do.

외부 통신부(242)는 과일 선별 지원 서버(30)와 통신을 수행한다. 이를 통해, 학습 데이터를 외부 통신부(242)를 통해 과일 선별 지원 서버(30)로 전송할 수 있고, 과일 선별 지원 서버(30)로부터 분류 모델(34)을 전송받을 수 있다.The external communication unit 242 communicates with the fruit selection support server 30 . Through this, learning data may be transmitted to the fruit sorting support server 30 through the external communication unit 242 and the classification model 34 may be received from the fruit sorting support server 30 .

본 발명의 실시예에서는 내부 통신부(241)와 외부 통신부(242)가 구분되는 것으로 설명하고 있으나, 동일한 통신 방식을 통해 내부 및 외부와의 통신이 수행되도록 구성될 수 있음은 물론이다.In the embodiment of the present invention, the internal communication unit 241 and the external communication unit 242 are described as being separated, but it can be configured to perform internal and external communication through the same communication method, of course.

본 발명의 실시예에 따른 분류 모델(210)은 카메라 모듈(161)에 의해 촬영된 영상을 입력받아 해당 대상 과일(F)의 분류를 위한 추론 결과를 출력한다.The classification model 210 according to an embodiment of the present invention receives an image captured by the camera module 161 and outputs an inference result for classifying the target fruit F.

본 발명의 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이, 과일 선별 지원 서버(30)에 등록되어 있는 분류 모델(30)을 네트워크를 통해 수신하여 과일 선별 장치(10)의 분류 모델(210)로 등록하는 것을 예로 한다.As described above, in the embodiment of the present invention, the classification model 30 registered in the fruit sorting support server 30 is received through the network and registered as the classification model 210 of the fruit sorting device 10 as an example. do.

도 9에는 도 2에 도시된 과일 선별 지원 서버(30)의 분류 모델(34)에 대응하는 모든 분류 모델(210)이 과일 선별 장치(10)에 등록되어 있는 상태를 예로 나타내고 있으나, 필요한 일부 만이 등록되어 있을 수 있음은 물론이다.FIG. 9 shows a state in which all classification models 210 corresponding to the classification models 34 of the fruit sorting support server 30 shown in FIG. 2 are registered in the fruit sorting device 10 as an example, but only necessary parts are Of course, it may be registered.

도 9에 도시된 예를 설명하면, 과일 선별 장치(10)에서도 유형별 분류 모델(211a,211b)과, 각각의 유형별 분류 모델(211a,211b)에 등급별 분류 모델(211a1,211a2,211a3,211b1,211b2,211b3)이 등록된 예를 나타내고 있다.Referring to the example shown in FIG. 9, in the fruit sorting device 10, classification models 211a and 211b by type, and classification models by class 211a1, 211a2, 211a3, 211b1, 211b2 and 211b3) are registered examples.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 프로세싱 제어부(220)는 앞서 설명한 바와 같이, 과일 선별 장치(10)의 전체 동작을 제어한다. 특히, 프로세싱 제어부(220)는 분류 모델(210)의 추론 결과에 기초하여 해당 대상 과일(F)이 분류되도록 과일 선별부(100)의 후술할 선별 회전 구동부(140)를 제어하게 된다.Meanwhile, the processing controller 220 according to an embodiment of the present invention controls the entire operation of the fruit sorting device 10 as described above. In particular, the processing control unit 220 controls the sorting rotation driving unit 140 of the fruit sorting unit 100 to be described later so that the corresponding target fruit F is classified based on the reasoning result of the classification model 210 .

다시, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 기구부들의 구성의 예에 대해 설명한다.Again, with reference to FIGS. 5 to 8 , an example of the configuration of mechanical parts of the fruit sorting device 10 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 대상 과일(F)을 가로 방향(W) 양측 중 어느 한 방향을 선택적으로 분류한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)는 과일 이송부(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 과일 이송부(300)는 대상 과일(F)을 과일 선별부(100)로 이송시켜 대상 과일(F) 하나씩을 과일 선별부(100)로 이송시킨다. 본 발명의 실시예에 따른 과일 이송부(300)에 대한 상세한 설명은 후술한다.The fruit sorting unit 100 according to an embodiment of the present invention selectively sorts the target fruit F in either direction of both sides of the horizontal direction W. In addition, the fruit sorting device 10 according to the embodiment of the present invention may further include a fruit transfer unit 300 . Here, the fruit transfer unit 300 transfers the target fruit F to the fruit sorting unit 100 and transfers one target fruit F to the fruit sorting unit 100 . A detailed description of the fruit transfer unit 300 according to an embodiment of the present invention will be described later.

도 10은 도 5의 A 영역을 확대한 도면이다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 선별부(100)의 일부 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 어셈블리(160)의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 어셈블리(160)의 저면도이다.FIG. 10 is an enlarged view of area A of FIG. 5 . 11 and 12 are partially exploded perspective views of a fruit sorting unit 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 13 is a perspective view of a camera assembly 160 according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a bottom view of the camera assembly 160 according to one embodiment of the invention.

본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 선별 프레임(110), 선별 회전 부재(120), 한 쌍의 회전 롤러(130), 선별 회전 구동부(140), 롤러 구동부(150), 및 카메라 어셈블리(160)를 포함할 수 있다.The fruit sorting unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a sorting frame 110, a sorting rotating member 120, a pair of rotating rollers 130, a sorting rotation driving unit 140, a roller driving unit 150, and A camera assembly 160 may be included.

본 발명의 실시예에 따른 선별 프레임(110)은 과일 선별부(100)를 구성하는 선별 회전 부재(120)와 카메라 어셈블리(160) 등의 구성요소를 지지한다. 여기서, 도 5 및 도 6에서는 카메라 어셈블리(160)를 지지하는 선별 프레임(110)이 도시되어 있지 않으나, 카메라 어셈블리(160)의 상부 측에서 카메라 어셈블리(160)를 지지하기 위한 선별 프레임(110)이 배치될 수 있음은 물론이다.The sorting frame 110 according to an embodiment of the present invention supports components such as the sorting rotation member 120 and the camera assembly 160 constituting the fruit sorting unit 100 . Here, in FIGS. 5 and 6, the selection frame 110 supporting the camera assembly 160 is not shown, but the selection frame 110 for supporting the camera assembly 160 on the upper side of the camera assembly 160 It goes without saying that this can be arranged.

일 예로, 가로, 세로 및 높이 방향(H)으로 빔 형태의 프레임이 상호 연결되어, 전체 지지 구조를 형성하는 메인 프레임을 구성하고, 메인 프레임의 일부가 카메라 어셈블리(160)를 지지하는 선별 프레임(110)으로 기능할 수 있다. 또는 메인 프레임에 카메라 어셈블리(160)를 지지하는 선별 프레임(110)이 고정된 상태로 카메라 어셈블리(160)를 지지하도록 구성될 수 있다.For example, beam-shaped frames are interconnected in the horizontal, vertical, and height directions (H) to form a main frame that forms the entire support structure, and a part of the main frame supports the camera assembly 160. The sorting frame ( 110) can function. Alternatively, the selection frame 110 supporting the camera assembly 160 may be configured to support the camera assembly 160 in a fixed state to the main frame.

그리고, 선별 회전 부재(120)를 지지하는 선별 프레임(110)은, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 메인 프레임에 설치 가능한 형태로 마련되어 선별 회전 부재(120)를 지지한다.In addition, the sorting frame 110 supporting the sorting rotation member 120 is provided in a form that can be installed on the main frame and supports the sorting rotation member 120, as shown in FIGS. 10 to 12 .

본 발명의 실시예에 따른 선별 회전 부재(120)는 선별 프레임(110)에 세로 방향(L)을 축으로 회전 가능하게 설치된다.The sorting rotation member 120 according to an embodiment of the present invention is rotatably installed in the sorting frame 110 in the vertical direction (L) as an axis.

그리고, 한 쌍의 회전 롤러(130)는 선별 회전 부재(120)의 상부 측에 노출된 상태로, 선별 회전 부재(120)에 가로 방향(W) 또는 세로 방향(L)을 축으로 회전 가능하게 설치된다. 본 발명의 실시예에서는 한 쌍의 롤러가 세로 방향(L)을 축으로 회전 가능하게 설치되는 것을 예로 하여 도시하고 있다.Then, the pair of rotating rollers 130 are exposed to the upper side of the sorting rotating member 120, and are rotatable in the horizontal direction (W) or the vertical direction (L) of the sorting rotating member 120 as an axis. installed In the embodiment of the present invention, it is shown as an example that a pair of rollers are rotatably installed about an axis in the longitudinal direction (L).

본 발명의 실시예에 따른 선별 회전 구동부(140)는 선별 회전 부재(120)를 세로 방향(L)을 축으로 정역 회전시킨다. 이를 통해, 한 쌍의 회전 롤러(130)에 대상 과일(F)이 안착되는 경우, 선별 프로세싱부(200)의 분류 모델(210)의 추론 결과에 기초하여, 선별 회전 부재(120)가 선별 결과에 따라 가로 방향(W) 양측 중 어느 한 방향으로 회전하도록 선별 회전 구동부(140)를 제어함으로써, 대상 과일(F)을 양측으로 분류 가능하게 된다.Selection rotation driving unit 140 according to an embodiment of the present invention rotates the selection rotation member 120 forward and backward in the longitudinal direction (L) axis. Through this, when the target fruit F is seated on the pair of rotating rollers 130, based on the inference result of the classification model 210 of the sorting processing unit 200, the sorting rotation member 120 performs the sorting result. By controlling the sorting rotation driving unit 140 to rotate in either direction of both sides of the horizontal direction (W) according to, it is possible to sort the target fruit (F) into both sides.

본 발명의 실시예에 따른 한 쌍의 롤러 구동부(150)는 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 대상 과일(F)이 회전하도록 한 쌍의 회전 롤러(130) 중 적어도 하나를 회전시킨다. 본 발명의 실시예에서는 롤러 구동부(150)가 한 쌍의 회전 롤러(130) 중 하나에 축 연결되어, 하나의 회전 롤러(130)를 회전시키는 것을 예로 한다.The pair of roller driving units 150 according to the embodiment of the present invention rotates at least one of the pair of rotating rollers 130 so that the target fruit F seated on the pair of rotating rollers 130 rotates. In the embodiment of the present invention, it is exemplified that the roller driving unit 150 is shaft-connected to one of the pair of rotating rollers 130 to rotate one rotating roller 130 .

본 발명의 실시예에 따른 카메라 어셈블리(160)는 적어도 하나의 카메라 모듈(161)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 3개의 카메라 모듈(161)이 카메라 어셈블리(160)를 구성하는 것을 예로 하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The camera assembly 160 according to an embodiment of the present invention may include at least one camera module 161 . In the embodiment of the present invention, three camera modules 161 constitute the camera assembly 160 as an example, and a detailed description thereof will be described later.

본 발명에서는, 카메라 모듈(161)이 한 쌍의 회전 롤러(130)의 회전에 따라 회전하는 대상 과일(F)을 촬영함으로써, 대상 과일(F)을 다양한 방향에서 촬영 가능하게 되어, 후술할 선별 프로세싱부(200)가 카메라 모듈(161)에 의해 촬영된 영상에 기반하여 과일을 선별할 때, 보다 정확한 선별이 가능하게 된다.In the present invention, the camera module 161 photographs the target fruit F rotating according to the rotation of the pair of rotating rollers 130, thereby enabling the target fruit F to be photographed in various directions, which will be described later. When the processing unit 200 sorts fruits based on the image taken by the camera module 161, more accurate sorting is possible.

상기와 같은 구성에 따라, 앞서 설명한 바와 같이, 선별 프로세싱부(200)는 카메로 모듈에 의해 촬영된 영상에 기초하여, 대상 과일(F)이 분류되도록 선별 회전 구동부(140)를 제어함으로서, 대상 과일(F)이 선별 회전 부재(120)의 가로 방향(W) 양측 중 어느 하나에 선택적으로 분류 가능하게 된다.According to the configuration described above, as described above, the sorting processing unit 200 controls the sorting rotation driving unit 140 so that the target fruit F is classified based on the image captured by the camera module, Fruits F can be selectively sorted on either side of the horizontal direction W of the sorting rotation member 120 .

한편, 본 발명의 실시예에 따른 한 쌍의 회전 롤러(130)는 가로 방향(W)으로 상호 소정 간격 이격된 상태로 배열된다. 이를 통해, 대상 과일(F)이 한 쌍의 회전 롤러(130) 사이에 안정적으로 안착된 상태에서, 회전 롤러(130)의 회전에 따라 회전하면서 카메라 모듈(161)에 의해 촬영될 수 있다.Meanwhile, a pair of rotating rollers 130 according to an embodiment of the present invention are arranged spaced apart from each other at a predetermined interval in the horizontal direction (W). Through this, in a state where the target fruit F is stably seated between the pair of rotating rollers 130, it can be photographed by the camera module 161 while rotating according to the rotation of the rotating rollers 130.

또한, 본 발명에서는 각각의 회전 롤러(130)가 중앙 부분으로부터 세로 방향(L) 양측으로 테이퍼진 형상을 갖도록 구성되어, 대상 과일(F)이 보다 안정적으로 안착된 상태로 회전 가능하게 된다. 또한, 테이퍼진 형상에 따라, 선별 회전 부재(120)가 가로 방향(W) 양측 중 어느 한 방향으로 회전할 때, 해당 방향으로 회전 롤러(130)로부터 보다 용이하게 이탈이 가능하게 된다.In addition, in the present invention, each rotating roller 130 is configured to have a tapered shape from the central portion to both sides of the longitudinal direction L, so that the target fruit F can rotate in a more stable seated state. In addition, according to the tapered shape, when the sorting rotating member 120 rotates in either direction of both sides of the horizontal direction (W), it is possible to more easily separate from the rotating roller 130 in that direction.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 선별 회전 부재(120)가 한 쌍의 회전 플레이트(121,122)와, 연결 플레이트(123)를 포함하는 것을 예로 한다.Here, in the embodiment of the present invention, it is exemplified that the selection rotation member 120 includes a pair of rotation plates 121 and 122 and a connection plate 123.

한 쌍의 회전 플레이트(121,122)는 각각 세로 방향(L)으로 상호 이격된 상태로, 선별 프레임(110)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고, 연결 플레이트(123)는 한 쌍의 회전 플레이트(121,122)를 상호 연결한다.The pair of rotation plates 121 and 122 are rotatably coupled to the sorting frame 110 while being spaced apart from each other in the vertical direction L. Also, the connection plate 123 connects the pair of rotation plates 121 and 122 to each other.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 연결 플레이트(123)가 한 쌍의 회전 플레이트(121,122)에 높이 방향(H)으로 중간 부분에서 한 쌍의 회전 플레이트(121,122)를 연결하고, 한 쌍의 회전 롤러(130)가 한 쌍의 회전 플레이트(121,122) 사이에서 연결 플레이트(123)의 상부에 위치하는 것을 예로 한다.Here, in the embodiment of the present invention, the connection plate 123 connects the pair of rotation plates 121 and 122 to the pair of rotation plates 121 and 122 in the middle portion in the height direction H, and the pair of rotation rollers ( 130) is positioned on top of the connection plate 123 between the pair of rotation plates 121 and 122 as an example.

그리고, 한 쌍의 회전 롤러(130)는 연결 플레이트(123)의 상부에서 각각 상호 이격된 한 쌍의 회전 플레이트(121,122)에 회전 가능하게 결합되는 것을 예로 한다.And, for example, the pair of rotation rollers 130 are rotatably coupled to a pair of rotation plates 121 and 122 spaced apart from each other at an upper portion of the connection plate 123 .

한편, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별부(100)는 제1 등급 이동부(171) 및 제2 등급 이동부(172)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the fruit sorting unit 100 according to the embodiment of the present invention may further include a first class moving unit 171 and a second class moving unit 172.

본 발명의 실시예에 따른 제1 등급 이동부(171) 및 제2 등급 이동부(172)는 과일 선별 부재의 가로 방향(W) 양측에 각각 배치된다. 이를 통해, 과일 선별 부재가 세로 방향(L) 양측 중 어느 일 방향으로 회전하여, 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 대상 과일(F)을 한 쌍의 회전 롤러(130)로부터 이탈시키게 되면, 이탈된 대상 과일(F)은 제1 등급 이동부(171) 및 제2 등급 이동부(172) 중 어느 하나를 따라 이동하게 된다.The first grade moving unit 171 and the second class moving unit 172 according to an embodiment of the present invention are disposed on both sides of the fruit sorting member in the horizontal direction W, respectively. Through this, when the fruit sorting member rotates in either direction of both sides of the vertical direction (L), the target fruit (F) seated on the pair of rotating rollers (130) is separated from the pair of rotating rollers (130). , the separated target fruit F moves along one of the first class moving unit 171 and the second class moving unit 172 .

여기서, 도면에 도시되지 않았으나, 제1 등급 이동부(171) 및 제2 등급 이동부(172)의 말단에는 제1 등급 이동부(171) 및 제2 등급 이동부(172)를 통해 이동하는 대상 과일(F)을 수집하기 위한 수집통이 배치될 수 있다.Here, although not shown in the figure, at the ends of the first class moving unit 171 and the second class moving unit 172, a subject moving through the first class moving unit 171 and the second class moving unit 172 A collection container for collecting the fruit F may be disposed.

한편, 본 발명의 실시에에 따른 카메라 어셈블리(160)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 복수의 카메라 모듈(161), 카메라 브래킷(162)을 포함할 수 있다. 또한, 카메라 어셈블리(160)는 복수의 조명부(163,164)를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 13 and 14 , the camera assembly 160 according to an embodiment of the present invention may include the plurality of camera modules 161 and the camera bracket 162 described above. In addition, the camera assembly 160 may include a plurality of lighting units 163 and 164 .

본 발명의 실시예에 따른 카메라 브래킷(162)은 복수의 카메라 모듈(161)이, 도 11에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 회전 롤러(130)의 상부에 상호 상이한 방향에서 대상 과일(F)을 촬영 가능하게 각각의 카메라 모듈(161)을 지지한다.In the camera bracket 162 according to an embodiment of the present invention, a plurality of camera modules 161, as shown in FIG. Supports each camera module 161 to be able to shoot.

그리고, 각각의 카메라 모듈(161)은 한 쌍의 회전 롤러(130)가 회전함에 따라 대상 과일(F)이 회전하는 동안 하나의 대상 과일(F)에 대해 적어도 6회 이상 촬영하는 것을 예로 한다. 본 발명에서는 각각의 카메라 모듈(161)이 대상 과일(F)이 회전하는 동안 3회 촬영하여 각각 세장씩이 영상을 획득하여, 총 9장의 대상 과일(F)에 대한 영상이 촬영되는 것을 예로 한다.In addition, as an example, each camera module 161 photographs one target fruit F at least six times while the target fruit F rotates as the pair of rotating rollers 130 rotate. In the present invention, it is taken as an example that each camera module 161 takes three images while the target fruit F rotates and acquires three images each, so that a total of nine images of the target fruit F are captured. .

즉, 본 발명의 실시예에 따른 분류 모델(210)은 하나의 대상 과일(F)에 대해 총 9장의 영상 세트를 학습 데이터 및 입력 데이터로 사용하도록 구성될 수 있다.That is, the classification model 210 according to an embodiment of the present invention may be configured to use a total of 9 image sets of one target fruit F as training data and input data.

본 발명의 실시예에서는 복수의 카메라 모듈(161)이 다양한 각도에서 대상 과일(F)을 촬영할 수 있도록, 한 쌍의 회전 롤러(130) 상부에서 일정 각도로 이격 배치된 상태로 대상 과일(F)을 주시하며 촬영하는 것을 예로 한다.In the embodiment of the present invention, the plurality of camera modules 161 are spaced apart from the top of the pair of rotating rollers 130 at a certain angle so that the target fruit F can be photographed at various angles, and the target fruit F is captured. For example, watching and filming.

일 예로, 도 14에 도시된 바와 같이, 3개의 카메라 모듈(161)이 각각 120ㅀ 간격으로 대상 과일(F)을 중심으로 방사상으로 배치되도록 카메라 브래킷(162)에 설치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 14 , three camera modules 161 may be installed on the camera bracket 162 so as to be radially arranged with the target fruit F as the center at intervals of 120°.

여기서, 복수의 조명부(163,164)는 각각의 카메라 모듈(161) 인근에 배치되는 3개의 제1 카메라 모듈(161)과, 대상 과일(F)의 상부 측에 위치하는 제2 카메라 모듈(161)을 포함하는 것을 예로 한다.Here, the plurality of lighting units 163 and 164 include three first camera modules 161 disposed near each camera module 161 and a second camera module 161 located on the upper side of the target fruit F. Including is an example.

본 발명의 실시예에 따른 제1 조명부(163) 및 제2 조명부(164)는 대상 과일(F)에 광이 집중되지 않고 간접광 형태로 조사되도록, 전면에 확산판과 같은 광을 확산하는 시트가 배치되는 것을 예로 한다.The first lighting unit 163 and the second lighting unit 164 according to an embodiment of the present invention diffuse light such as a diffusion plate on the front surface of the sheet so that the light is not concentrated on the target fruit F and is irradiated in the form of indirect light. For example, it is arranged.

다시, 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 과일 이송부(300)는 제1 컨베이어부(320) 및 제2 컨베이어부(310)를 포함하여 구성될 수 있다.Again, referring to FIGS. 5 to 7 , the fruit transfer unit 300 according to the embodiment of the present invention may include a first conveyor unit 320 and a second conveyor unit 310 .

본 발명의 실시예에 따른 제1 컨베이어부(320)는 세로 방향(L)으로 대상 과일(F)을 이송한다. 그리고, 제2 컨베이어부(310)는 제1 컨베이어부(320)로부터 이송되는 대상 과일(F)을 하나씩 세로 방향(L)으로 과일 선별부(100) 측으로 이송시켜 한 쌍의 회전 롤러(130)에 하나씩의 대상 과일(F)을 안착시킨다.The first conveyor unit 320 according to the embodiment of the present invention transports the target fruit F in the vertical direction L. In addition, the second conveyor unit 310 transfers the target fruits F transferred from the first conveyor unit 320 one by one in the vertical direction L to the side of the fruit sorting unit 100 so that the pair of rotating rollers 130 Place one target fruit (F) on

여기서, 제2 컨베이어부(310)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 하나씩의 대상 과일(F)이 안착 가능한 형태로 마련되고, 세로 방향(L)으로 소정 간격 이격된 상태로 배열되는 복수의 과일 트레이(311)를 포함하는 것을 예로 한다. 본 발명에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 인접한 한 쌍씩의 과일 트레이(311)가 하나의 대상 과일(F)을 이동시키도록 반원 형태의 함몰부가 형성되어, 하나의 대상 과일(F)이 인접한 한 쌍의 과일 트레이(311)에 안착된 상태로 이동하는 것을 에로 한다.Here, the second conveyor unit 310, as shown in FIG. 10, is provided in a form in which one target fruit F can be seated and is arranged at a predetermined interval in the vertical direction L. For example, including a fruit tray 311 . In the present invention, as shown in FIG. 10, a semicircular depression is formed so that each pair of adjacent fruit trays 311 move one target fruit F, so that one target fruit F is adjacent to the fruit tray 311. It is erotic to move while seated on a pair of fruit trays 311.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제2 컨베이어부(310)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어부(320)로부터 일정 각도 경사지게 설치되어, 대상 과일(F)을 이동시키는 것을 예로 한다.In addition, as shown in FIG. 6 , the second conveyor unit 310 according to the embodiment of the present invention is installed at an angle inclined from the first conveyor unit 320 to move the target fruit F as an example. do.

그리고, 제2 컨베이어부(310)의 말단은 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 그 높이가 한 쌍의 회전 롤러(130)보다 높게 형성되는 것을 예로 한다. 이를 통해, 제2 컨베이어부(310)의 구동에 따라 제2 컨베이어부(310)의 말단에 위치하는 과일 트레이(311) 내의 대상 과일(F)이 한 쌍의 회전 롤러(130)로 낙하하여 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착되는 것을 예로 한다.And, as shown in FIGS. 6 and 10 , the end of the second conveyor unit 310 is formed higher than the pair of rotating rollers 130 as an example. Through this, according to the driving of the second conveyor unit 310, the target fruit F in the fruit tray 311 located at the end of the second conveyor unit 310 falls to the pair of rotating rollers 130, For example, it is seated on a pair of rotating rollers 130 .

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)는 한 쌍의 회전 롤러(130)로 대상 과일(F)이 이동하는 것을 감지하는 이동 검출 센서(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Here, the fruit sorting device 10 according to the embodiment of the present invention may further include a movement detection sensor 400 for detecting the movement of the target fruit F by a pair of rotating rollers 130. .

본 발명의 실시예에서는 이동 검출 센서(400)가 제2 컨베이어부(310)의 말단에서 대상 과일(F)이 이동하는 것을 감지하는 것을 예로 한다. 즉, 대상 과일(F)은 이동 검출 센서(400)에 의해 감지된 후, 한 쌍의 회전 롤러(130)로 낙하하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 이동 검출 센서(400)는 적외선 센서 등이 적용되는 것을 예로 한다.In the embodiment of the present invention, it is exemplified that the movement detection sensor 400 detects the movement of the target fruit F at the end of the second conveyor unit 310 . That is, after the target fruit F is detected by the movement detection sensor 400, it falls onto the pair of rotating rollers 130. In an embodiment of the present invention, it is assumed that an infrared sensor or the like is applied as the movement detection sensor 400 .

본 발명의 실시예에 따른 선별 프로세싱부(200)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어부(320)를 회전시키는 제1 컨베이어 구동부(312)와, 제1 컨베이어부(320)를 회전시키는 제2 컨베이어 구동부(322)를 제어하여, 제1 컨베이어부(320) 및 제2 컨베이어부(310)를 통해 대상 과일(F)을 과일 선별부(100)로 이송시키게 된다.As shown in FIG. 8 , the sorting processing unit 200 according to an embodiment of the present invention includes a first conveyor driving unit 312 for rotating the first conveyor unit 320 and the first conveyor unit 320. By controlling the rotating second conveyor driving unit 322, the target fruit F is transferred to the fruit sorting unit 100 through the first conveyor unit 320 and the second conveyor unit 310.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 컨베이어부(320)와 제2 컨베이어부(310)가 지면으로부터 상부에 위치하는 것을 예로 한다. 이 경우, 작업자가 대상 과일(F)을 제1 컨베이어부(320)에 올려놓을 수 있다. 다른 예로, 과일 이송부(300)가 제3 컨베이어부를 더 포함하여 구성되고, 제3 컨베이어부가 지면으로부터 경사지게 제2 컨베이어부(310)와 연결된 상태로, 작업자가 지면에 놓인 과일 상자로부터 대상 과일(F)을 제3 컨베이어부에 올려 놓아 이송되도록 구성될 수도 있다.As shown in FIG. 6 , it is taken as an example that the first conveyor unit 320 and the second conveyor unit 310 according to the embodiment of the present invention are positioned above the ground. In this case, a worker may place the target fruit F on the first conveyor unit 320 . As another example, the fruit transfer unit 300 further includes a third conveyor unit, and in a state in which the third conveyor unit is connected to the second conveyor unit 310 at an angle from the ground, the operator removes the target fruit F from a fruit box placed on the ground. ) may be configured to be transferred by putting it on the third conveyor unit.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 과일 선별 장치(10)의 선별 과정에 대해 상세히 설명한다.According to the configuration as described above, the sorting process of the fruit sorting device 10 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 대상 과일(F)들이 제1 컨베이어부(320) 위에 놓여진 상태에서, 선별 프로세싱부(200)는 대상 과일(F)의 분류를 위해 제1 컨베이어 구동부(312) 및 제2 컨베이어 구동부(322)를 제어하여, 대상 과일(F)들이 제1 컨베이어부(320)를 거쳐 제2 컨베이어부(310)로 이송되도록 제??나다.First, in a state where the target fruits F are placed on the first conveyor unit 320, the sorting processing unit 200 uses the first conveyor driving unit 312 and the second conveyor driving unit 322 to classify the target fruit F. ) is controlled so that the target fruits F are transferred to the second conveyor unit 310 via the first conveyor unit 320.

그리고, 제2 컨베이어부(310)의 한 쌍의 과일 트레이(311)에 놓여진 대상 과일(F)이 제2 컨베이어부(310)의 말단으로 이동하여 이동 검출 센서(400)에 의해 감지되면, 선별 프로세싱부(200)는 대상 과일(F)이 낙하할 때까지 제2 컨베이어 구동부(322)를 구동시킨 후, 제2 컨베이어 구동부(322)를 정지시킨다. 여기서, 대상 과일(F)이 낙하하는지 여부는 이동 검출 센서(400)의 설치 위치와, 제2 컨베이어 구동부(322)의 회전 속도 등을 고려하여 설정되는 시간을 통해 인식 가능하다. 여기서, 선별 프로세싱부(200)는 대상 과일(F)의 낙하가 인식되는 경우, 제1 컨베이어 구동부(312)의 구동도 정지시킬 수 있다.Then, when the target fruit F placed on the pair of fruit trays 311 of the second conveyor unit 310 moves to the end of the second conveyor unit 310 and is detected by the movement detection sensor 400, sorting The processing unit 200 drives the second conveyor driving unit 322 until the target fruit F falls, and then stops the second conveyor driving unit 322 . Here, whether or not the target fruit F falls can be recognized through a set time considering the installation position of the movement detection sensor 400 and the rotational speed of the second conveyor driving unit 322 . Here, the sorting processing unit 200 may also stop driving the first conveyor driving unit 312 when the fall of the target fruit F is recognized.

선별 프로세싱부(200)가 대상 과일(F)이 낙하여 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 것으로 인식되면, 롤러 구동부(150)를 회전시켜 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 대상 과일(F)이 회전하도록 한다.When the sorting processing unit 200 recognizes that the target fruit F has fallen and is seated on the pair of rotating rollers 130, the roller driving unit 150 is rotated to rotate the object seated on the pair of rotating rollers 130. Let the fruit (F) rotate.

그리고, 대상 과일(F)이 회전하는 동안, 선별 프로세싱부(200)는 카메라 모듈(161)이 기 설정된 횟수, 예컨대 전술한 바와 같이, 3회씩 대상 과일(F)을 촬영하도록 제어하게 된다.Then, while the target fruit F rotates, the selection processing unit 200 controls the camera module 161 to photograph the target fruit F a preset number of times, for example, three times as described above.

그런 다음, 선별 프로세싱부(200)는 각각의 카메라 모듈(161)에 의해 촬영된 영상을 수신하고, 이를 기반으로 현재 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 대상 과일(F)을 판독하여 분류 결과를 도출한다.Then, the sorting processing unit 200 receives the images taken by each camera module 161, and based on this, reads and classifies the target fruit F currently seated on the pair of rotating rollers 130. To derive the results.

그리고, 선별 프로세싱부(200)는 분류 결과에 기반하여, 선별 회전 구동부(140)가 가로 방향(W) 양측 중 어느 일 방향으로 회전하도록 제어하여, 한 쌍의 회전 롤러(130)에 안착된 대상 과일(F)을 어느 일측을 분류하게 된다. 여기서, 선별 프로세싱부(200)는 카메라 모듈(161)에 의한 촬영이 완료된 후 롤러 구동부(150)의 구동을 정지시킬 수 있다.Then, the sorting processing unit 200 controls the sorting rotation driving unit 140 to rotate in either direction of both sides of the horizontal direction (W) based on the classification result, so that the object seated on the pair of rotating rollers 130 One side of the fruit (F) is classified. Here, the selection processing unit 200 may stop the driving of the roller driving unit 150 after the photographing by the camera module 161 is completed.

상기와 같이 하나의 대상 과일(F)에 대한 선별이 완료되면, 앞서 설명한 과정을 반복적으로 수행하여, 전체 대상 과일(F)에 대한 선별 과정을 완료하게 된다.When the selection of one target fruit (F) is completed as described above, the process described above is repeatedly performed to complete the selection process for all target fruits (F).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 선별 프로세싱부(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기의 과일 분류 모드 외에 데이터 수집 모드로 동작할 수 있다.Meanwhile, as described above, the selection processing unit 200 according to an embodiment of the present invention may operate in a data collection mode in addition to the fruit classification mode.

이 때, 선별 프로세싱부(200)는 카메라 모듈(161)에 의해 과일 분류 모드와 동일한 방법으로 대상 과일이 회전하는 상태에서 촬영하도록 제어하고, 해당 영상을 데이터 저장부(260)에 저장할 수 있다. 그리고, 선별 프로세싱부(200)는 과일 선별 지원 서버(20)의 요청이나 별도의 기준에 따라, 해당 영상을 과일 선별 지원 서버(20)로 전송함으로써, 분류 모델(31)의 학습 또는 재학습에 사용 가능하도록 할 수 있다.At this time, the sorting processing unit 200 may control the camera module 161 to capture the target fruit in a rotating state in the same way as in the fruit classification mode, and store the corresponding image in the data storage unit 260 . In addition, the sorting processing unit 200 transmits the corresponding image to the fruit sorting support server 20 according to a request from the fruit sorting support server 20 or a separate criterion for learning or re-learning of the classification model 31. can be made available.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10 : 과일 선별 장치 100 : 과일 선별부
110 : 선별 프레임 120 : 선별 회전 부재
121,122 : 회전 플레이트 123 : 연결 플레이트
130 : 회전 롤러 140 : 선별 회전 구동부
150 : 롤러 구동부 160 : 카메라 어셈블리
161 : 카메라 모듈 162 : 카메라 브래킷
163 : 제1 조명부 164 : 제2 조명부
171 : 제1 등급 이동부 172 : 제2 등급 이동부
200 : 선별 프로세싱부 210 : 분류 모델
220 : 프로세싱 제어부 230 : 영상 디스플레이부
240 : 선별 통신부 241 : 내부 통신부
242 : 외부 통신부 250 : 사용자 입력부
260 : 데이터 저장부 300 : 과일 이송부
310 : 제2 컨테이너부 311 : 과일 트레이
320 : 제1 컨테이너부 400 : 이동 검출 센서
30 : 과일 선별 지원 서버
10: fruit sorting device 100: fruit sorting unit
110: sorting frame 120: sorting rotating member
121,122: rotation plate 123: connection plate
130: rotating roller 140: sorting rotation drive
150: roller driving unit 160: camera assembly
161: camera module 162: camera bracket
163: first lighting unit 164: second lighting unit
171: first class moving unit 172: second class moving unit
200: sorting processing unit 210: classification model
220: processing control unit 230: image display unit
240: selective communication unit 241: internal communication unit
242: external communication unit 250: user input unit
260: data storage unit 300: fruit transfer unit
310: second container unit 311: fruit tray
320: first container unit 400: movement detection sensor
30: Fruit sorting support server

Claims (6)

인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템에 있어서,
대상 과일을 분류 가능하게 마련되는 적어도 하나의 과일 선별 장치와,
상기 과일 선별 장치와 네트워크를 통해 연결되어, 상기 과일 선별 장치의 과일 선별을 지원하는 과일 선별 지원 서버를 포함하고;
상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치에 상기 대상 과일의 분류하되, 상기 대상 과일에 대해 촬영된 영상에 기반하여 분류하는 인공지능 기반의 분류 모델을 지원하고;
상기 분류 모델은 상기 대상 과일의 유형에 따라 구분되는 복수의 유형별 분류 모델을 포함하며;
각각의 상기 유형별 분류 모델은 해당 대상 과일의 분류 기준 등급에 따라 구분되는 복수의 등급별 분류 모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
In the artificial intelligence-based fruit selection support system,
At least one fruit sorting device provided to sort the target fruit;
a fruit sorting support server connected to the fruit sorting device through a network and supporting fruit sorting by the fruit sorting device;
the fruit sorting supporting server supports an artificial intelligence-based classification model for classifying the target fruit in the fruit sorting device based on a photographed image of the target fruit;
The classification model includes a plurality of type-specific classification models classified according to the type of the target fruit;
The artificial intelligence-based fruit sorting support system, characterized in that each of the classification models by type includes a plurality of classification models classified according to the classification criterion level of the corresponding target fruit.
제1항에 있어서,
상기 분류 기준 등급은 제1 등급으로부터 제N 등급으로 구분되며;
상기 등급별 분류 모델은
제1 등급과 그 외 등급으로 분류하기 위한 제1 등급 분류 모델로부터 제N-1 등급과 그 외 등급으로 분류하기 위한 제N-1 등급 분류 모델까지를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
According to claim 1,
The classification criterion level is divided into a first level and an N-th level;
The class classification model is
Artificial intelligence-based fruit, characterized in that it includes from the first class classification model for classifying into the first class and other classes to the N-1 class classification model for classifying into the N-1 class and other classes Screening support system.
제2항에 있어서,
상기 제1 등급 분류 모델은 상기 제1 등급과 그 외 등급의 영상을 입력 학습 데이터로 하고 상기 제1 등급의 이미지를 출력 학습 데이터로 하여 학습되어 생성되고;
상기 N-1 등급 분류 모델은 상기 N-1 등급 이상과 상기 N 등급의 영상을 입력 학습 데이터로 하고, 상기 N-1 등급 이상의 영상을 출력 학습 데이터로 하여 학습되어 생성되는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
According to claim 2,
the first class classification model is generated by learning using images of the first class and other classes as input training data and images of the first class as output training data;
The N-1 grade classification model is generated by learning using the N-1 grade or higher and N-grade images as input learning data, and the N-1 grade or higher image as output learning data. Artificial intelligence, characterized in that based fruit sorting support system.
제3항에 있어서,
상기 과일 선별 장치는 복수의 대상 과일을 촬영하는 데이터 수집 모드와, 복수의 대상 과일에 대해 상기 과일 선별 지원 서버에서 제공된 상기 분류 모델을 통해 분류를 수행하는 과일 분류 모드 중 어느 하나로 동작하며;
상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치로부터 상기 데이터 수집 모드를 통해 수집된 대상 과일에 대한 영상을 상기 과일 선별 장치로부터 수신하여, 상기 분류 모델을 학습 또는 재학습시키는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
According to claim 3,
The fruit sorting device operates in one of a data collection mode for photographing a plurality of target fruits and a fruit classification mode for performing classification through the classification model provided from the fruit sorting support server for a plurality of target fruits;
The fruit sorting support server receives an image of the target fruit collected from the fruit sorting device through the data collection mode from the fruit sorting device and learns or relearns the classification model. Fruit sorting support system.
제4항에 있어서,
상기 과일 선별 지원 서버는 상기 과일 선별 장치로부터 상기 과일 분류 모드로 동작하는 과정에서 촬영된 대상 과일에 대한 영상을 상기 과일 선별 장치로부터 수신하여, 상기 분류 모델을 재학습시키는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
According to claim 4,
The fruit sorting support server receives an image of a target fruit captured in the process of operating in the fruit sorting mode from the fruit sorting apparatus, and relearns the classification model. 's fruit sorting support system.
제5항에 있어서,
상기 분류 모델은 대상 과일에 대해 적어도 2 방향 이상에서 각각 적어도 2회 이상 촬영된 영상 세트를 학습 데이터로 하여 학습되는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 과일 선별 지원 시스템.
According to claim 5,
The classification model is an artificial intelligence-based fruit sorting support system, characterized in that the learning data is a set of images photographed at least twice in at least two or more directions for the target fruit as learning data.
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