KR20240105765A - Measurement device and measurement method for measuring internal quality of fruit - Google Patents

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KR20240105765A
KR20240105765A KR1020220188143A KR20220188143A KR20240105765A KR 20240105765 A KR20240105765 A KR 20240105765A KR 1020220188143 A KR1020220188143 A KR 1020220188143A KR 20220188143 A KR20220188143 A KR 20220188143A KR 20240105765 A KR20240105765 A KR 20240105765A
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KR1020220188143A
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모창연
송두진
천승우
김민지
안치국
김영태
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강원대학교산학협력단
한국농업기술진흥원
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Abstract

본 발명은 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과일의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 위치를 달리하여 과일을 투과한 빛을 측정함으로써 과일의 품질을 정확하게 측정할 수 있는 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fruit quality measuring device and a fruit quality measuring method using the same. More specifically, the present invention relates to a fruit quality measuring device and a fruit quality measuring method using the same. More specifically, the quality of fruit is accurately measured by measuring the light transmitted through the fruit by varying the positions of the light emitting and receiving parts according to the size of the fruit. It relates to a fruit quality measurement device that can measure fruit quality and a method of measuring fruit quality using the same.

Description

과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법 {MEASUREMENT DEVICE AND MEASUREMENT METHOD FOR MEASURING INTERNAL QUALITY OF FRUIT}Fruit quality measuring device and fruit quality measuring method using the same {MEASUREMENT DEVICE AND MEASUREMENT METHOD FOR MEASURING INTERNAL QUALITY OF FRUIT}

본 발명은 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과일의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 위치를 달리하여 과일을 투과한 빛을 측정함으로써 과일의 품질(당도)를 정확하게 측정할 수 있는 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fruit quality measuring device and a fruit quality measuring method using the same. More specifically, the quality (sweetness) of the fruit is measured by measuring the light transmitted through the fruit by varying the positions of the light emitting and receiving parts according to the size of the fruit. It relates to a fruit quality measurement device that can accurately measure and a fruit quality measurement method using the same.

과일의 고부가가치화를 위하여는 수확된 과일을 품질 등급별로 선별하는 작업이 수반되어야 한다. 특히 과일의 당도는 과일의 중량이나 색상과 함께 과일의 품질을 결정짓는 매우 중요한 요소 중 하나이다.In order to increase the added value of fruits, the harvested fruits must be sorted by quality grade. In particular, the sweetness of the fruit is one of the very important factors that determine the quality of the fruit, along with the weight and color of the fruit.

과일의 당도를 판단하는 방법으로서 종래에는 즙을 짜서 굴절당도계로 측정하는 파괴적인 방법을 주로 사용하고 있으나, 최근에는 빛 예를 들어, 가시광선이나 근적외선 등을 이용하여 비파괴적으로 측정하는 방법이 사용되고 있다.As a method of determining the sugar content of fruit, a destructive method of squeezing the juice and measuring it with a refractometer was mainly used, but recently, a non-destructive method using light, such as visible light or near-infrared rays, has been used. there is.

일반적으로 과일의 당도를 비파괴적으로 측정하는 근적외선 분광기술은 과일 내부에 빛을 조사하는 수단인 광대역파장의 발광부와 과일 내부로부터 출력되는 빛을 수집하고 파장별로 검출하는 수단인 수광부를 포함하는 당도 측정 장치를 이용한다. 이러한 근적외선 분광기술을 활용한 당도 측정 장치는 과일을 파괴하거나 착즙하지 않고서도 과일 내부의 당도, 산도, 내부결함 등 과일의 물리적, 화학적 성질들을 비파괴적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.In general, near-infrared spectroscopy technology, which non-destructively measures the sugar content of fruit, includes a broadband wavelength light emitting unit that irradiates light inside the fruit and a light receiving unit that collects the light output from the inside of the fruit and detects it by wavelength. Use a measuring device. The sugar content measuring device using near-infrared spectroscopy technology has the advantage of being able to non-destructively measure the physical and chemical properties of fruit, such as sugar content, acidity, and internal defects, without destroying or extracting the fruit.

통상의 과일은 약 90%가 수분으로 이루어져 있으며 당과 산 성분은 미량으로 존재하며, 당과 산 성분은 분광되는 스펙트럼에서 큰 변이를 일으키지 못하며, 과일의 크기 차이에 의한 빛의 경로 변화가 스펙트럼의 큰 변이를 일으키는 주요 인자가 된다.Normal fruits are composed of about 90% water, and sugar and acid components exist in trace amounts. Sugar and acid components do not cause significant variations in the spectral spectrum, and changes in the light path due to differences in the size of the fruit affect the spectrum. It becomes a major factor causing large mutations.

그러나, 종래의 분광기술을 활용한 당도 측정 장치의 경우 발광부와 수광부의 위치가 고정되어 있어, 측정되는 과일의 크기와 상관없이 발광부와 수광부의 거리가 일정하게 유지되게 된다. 이러한 경우 과일의 크기에 상관없이 발광부와 수광부의 거리가 일정하게 유지되므로 과일의 크기에 따른 투과나 반사되는 빛의 양이 달라짐에 따라 스펙트럼의 오차가 발생하여 과일 품질 판단이 정확하게 이루어지지 않는 문제가 있었다.However, in the case of a sugar content measuring device using conventional spectroscopic technology, the positions of the light emitting part and the light receiving part are fixed, so the distance between the light emitting part and the light receiving part is maintained constant regardless of the size of the fruit being measured. In this case, since the distance between the light emitter and the light receiver remains constant regardless of the size of the fruit, an error in the spectrum occurs as the amount of light transmitted or reflected varies depending on the size of the fruit, which prevents accurate judgment of fruit quality. There was.

한국공개특허 제10-2021-0045234호(2021.04.26)Korean Patent Publication No. 10-2021-0045234 (2021.04.26)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 과일의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 위치를 달리하여 과일을 투과한 빛을 측정함으로써 과일의 품질(당도)를 정확하게 측정할 수 있는 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법을 제공한다.Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived in this regard, and is a fruit quality measurement that can accurately measure the quality (sweetness) of the fruit by measuring the light transmitted through the fruit by varying the positions of the light emitting and receiving parts depending on the size of the fruit. Provides a device and a method of measuring fruit quality using the same.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동하는 과일의 품질을 측정하기 위한 과일 품질 측정 장치로서, 이동하는 과일을 촬영하여 과일의 크기를 판별하는 촬영부; 과일의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되어, 조사된 빛이 과일을 투과하도록 이동하는 과일을 향해 근적외선을 조사하는 발광부; 과일의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되며, 상기 발광부에 대향하도록 배치되어 과일을 투과한 빛을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일의 당도를 판별하는 분광 분석부;를 포함하는, 과일 품질 측정 장치를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, there is a fruit quality measuring device for measuring the quality of moving fruit, comprising: a photographing unit that photographs the moving fruit to determine the size of the fruit; a light emitting unit that is vertically spaced from the direction of movement of the fruit and irradiates near-infrared rays toward the moving fruit so that the irradiated light penetrates the fruit; a light receiving unit that is vertically spaced from the direction of movement of the fruit and is disposed to face the light emitting unit to receive light transmitted through the fruit; and a spectroscopic analysis unit that analyzes the spectral image spectrum obtained from the light receiving unit to determine the sweetness of the fruit.

이때, 상기 발광부는 과일의 이동 방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 수광부는 상기 발광부의 개수에 대응되도록 복수로 구비되며, 복수의 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에는 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 차단하기 위한 차광벽이 구비될 수 있다.At this time, the light emitting units are provided in plurality along the moving direction of the fruit, the light receiving units are provided in plurality to correspond to the number of the light emitting units, and the light emitted from the light emitting units is blocked between the plurality of light emitting units and the light receiving units. A light blocking wall may be provided to do this.

이때, 상기 수광부의 전면에는 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 셔터가 구비될 수 있다. At this time, a shutter may be provided on the front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit.

이때, 복수의 상기 발광부는, 상기 발광부의 전단과 과일의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일으로부터 이격 배치되고, 복수의 상기 수광부는, 상기 수광부의 전단과 과일의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일로부터 이격 배치될 수 있다.At this time, the plurality of light emitting units are arranged to be spaced apart from the moving fruit such that the distance between the front end of the light emitting unit and the center of the fruit is different from each other, and the plurality of light receiving units are arranged so that the distance between the front end of the light receiving unit and the center of the fruit is different from each other. It can be arranged to be spaced apart from the moving fruit.

또한, 상기 촬영부에 선행하도록 구비되어 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 센싱하기 위한 제1 센서부; 및 상기 발광부 및 상기 수광부에 선행하도록 구비되어 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 센싱하기 위한 제2센서부;를 더 포함할 수 있다.Additionally, a first sensor unit provided to precede the photographing unit to sense whether the moving fruit enters the photographing area by the photographing unit; and a second sensor unit provided to precede the light emitting unit and the light receiving unit to sense whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit.

또한, 과일의 이동 방향과 수직 방향으로 수광부를 이동시키기 위한 이동부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a moving part for moving the light receiving part in a direction perpendicular to the direction of movement of the fruit.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 과일 품질 측정 장치를 이용하여 과일 품질을 측정하는 방법으로서, 컨베이어를 이용하여 과일을 이동시키는 단계; 상기 촬영부를 이용하여 이동되는 과일을 촬영하여 과일의 크기를 판별하는, 과일 크기 판단 단계; 및 상기 발광부를 이용하여 이동하는 과일에 근적외선을 조사하고, 상기 수광부가 과일을 투과한 빛을 수광하며, 상기 분광 분석부가 상기 수광부로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일의 당도를 판별하는, 과일 당도 판단 단계;를 포함하는, 과일 품질 측정 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, a method of measuring fruit quality using the fruit quality measuring device includes the steps of moving fruit using a conveyor; A fruit size determination step of determining the size of the fruit by photographing the moving fruit using the photographing unit; and irradiating near-infrared rays to the moving fruit using the light emitting unit, wherein the light receiving unit receives light transmitted through the fruit, and wherein the spectral analysis unit determines the sweetness of the fruit by analyzing the spectroscopic image spectrum obtained from the light receiving unit. Provides a method for measuring fruit quality, including a sugar content determination step.

이때, 상기 발광부 및 상기 수광부는 과일의 이동 방향을 따라 복수로 구비되고, 복수의 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 차단하기 위한 차광벽; 및 상기 수광부의 전면에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 복수의 셔터를 더 포함할 수 있다.At this time, the light emitting unit and the light receiving unit are provided in plurality along the moving direction of the fruit, and a light blocking wall is provided between the plurality of light emitting units and the light receiving unit to block the light emitted from the light emitting unit; And it may further include a plurality of shutters provided on the front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit.

이때, 과일 크기 판단 단계는, 제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및 상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며, 과일 당도 판단 단계는, 제2 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 과일의 이동에 따라 복수의 상기 발광부를 순차적으로 활성화시키며, 상기 발광부가 활성화됨에 따라 상기 발광부에 대향하는 상기 수광부의 전면에 구비되는 상기 셔터를 순차적으로 개방하여, 활성화되는 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.At this time, the fruit size determination step includes determining whether the fruit moving by the first sensor unit enters the photographing area by the photographing unit; and activating the photographing unit by sensing the first sensor unit, wherein the fruit sweetness determination step includes determining whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit by the second sensor unit. steps; The plurality of light-emitting units are sequentially activated according to the movement of the fruit, and as the light-emitting units are activated, the shutter provided on the front of the light-receiving unit opposite to the light-emitting unit is sequentially opened to emit light from the activated light-emitting unit. It may further include allowing the light receiving unit to receive light that has passed through the fruit.

이때, 과일 크기 판단 단계는, 제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및 상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며, 과일 당도 판단 단계는, 제2 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및 판별되는 과일의 크기에 따라 상기 제2 센서부의 센싱에 의해 복수의 상기 발광부 중 어느 하나를 활성화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.At this time, the fruit size determination step includes determining whether the fruit moving by the first sensor unit enters the photographing area by the photographing unit; and activating the photographing unit by sensing the first sensor unit, wherein the fruit sweetness determination step includes determining whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit by the second sensor unit. steps; and activating one of the plurality of light emitting units by sensing of the second sensor unit according to the size of the determined fruit.

이때, 과일 당도 판단 단계는, 판별되는 과일의 크기에 따라 복수의 상기 수광부 중 어느 하나의 전면에 구비되는 상기 셔터를 개방하여, 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.At this time, in the fruit sweetness determination step, the shutter provided on the front of one of the plurality of light receiving units is opened according to the size of the fruit to be determined, so that the light receiving unit receives the light emitted from the light emitting unit and transmitted through the fruit. It may further include a step of doing so.

또한, 과일의 이동 방향과 수직 방향으로 수광부를 이동시키기 위한 이동부; 및 상기 수광부의 전면에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 복수의 셔터를 더 포함하며, 과일 크기 판단 단계는, 제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및 상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며, 과일 당도 판단 단계는, 판별되는 과일의 크기에 따라 상기 이동부를 이용하여 상기 수광부를 기설정된 위치로 이동시키는 단계; 및 상기 수광부의 전면에 구비되는 상기 셔터를 개방하여, 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Additionally, a moving part for moving the light receiving part in a direction perpendicular to the moving direction of the fruit; and a plurality of shutters provided in front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit, wherein the step of determining the size of the fruit includes detecting the fruit moving by the first sensor unit by the photographing unit. Determining whether to enter the shooting area; and activating the photographing unit by sensing the first sensor unit, wherein the fruit sweetness determination step includes: moving the light receiving unit to a preset position using the moving unit according to the size of the determined fruit; and opening the shutter provided on the front of the light-receiving unit, so that the light-receiving unit receives the light emitted from the light-emitting unit and passing through the fruit.

본 발명의 실시예에 따르면, 근적외선 분광 분석법을 이용하여 과일을 파괴하지 않고 과일의 품질을 측정할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the quality of fruit can be measured without destroying the fruit using near-infrared spectroscopy.

또한, 과일의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 위치를 달리하여 과일을 투과한 빛을 측정함으로써 과일의 품질을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the quality of the fruit can be measured more accurately by measuring the light transmitted through the fruit by varying the positions of the light emitting part and the light receiving part depending on the size of the fruit.

또한, 과일을 투과한 빛의 양을 균일하게 조절하기 위해 과일의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 거리를 조절하며, 과일을 투과한 빛의 양을 균일하게 유지함으로써 과일의 품질을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to uniformly control the amount of light passing through the fruit, the distance between the light emitting and receiving parts is adjusted according to the size of the fruit, and by maintaining the amount of light passing through the fruit uniformly, the quality of the fruit can be measured more accurately. There is a possible effect.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐 만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치의 발광부에 의해 조사되는 빛의 파장 대역을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치의 일 구성의 동작 상태를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도이고, 도 6은 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 변형에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도이고, 도 8은 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도이다.
The summary set forth above as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below may be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. Preferred embodiments are shown in the drawings for the purpose of illustrating the invention. However, it should be understood that the present application is not limited to the exact arrangement and means shown.
1 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a reference diagram for explaining the wavelength band of light emitted by the light emitting unit of the fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a reference diagram for explaining the operating state of one component of the fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a step diagram illustrating a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to a modified example of the present invention, and Figure 6 is a step diagram illustrating a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to a modified example.
Figure 7 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to another modification of the present invention, and Figure 8 is a step diagram illustrating a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to a modified example.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the attached drawings are merely explained to more easily disclose the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the attached drawings. Those skilled in the art can easily understand this. You will find out.

그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.In addition, in describing the embodiments of the present invention, it is clear in advance that the same names and the same symbols are used for components having the same function, but that they are not substantially the same as the components of the prior art.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 과일 품질 측정 장치 및 이를 이용하는 과일 품질 측정 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부한 도면을 참조하여 설명함에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the fruit quality measuring device according to the present invention and the fruit quality measuring method using the same will be described in detail with reference to the attached drawings. In the description with reference to the attached drawings, identical or corresponding components are indicated by the same drawing numbers. will be given and any redundant explanation will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도로서, 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는 이동하는 과일(10)에 빛을 조사하고 과일(10)을 투과한 빛을 분석함으로써 과일(10)의 품질(당도)를 측정할 수 있으며, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 촬영부(120), 발광부(230), 수광부(240) 및 분광 분석부(250)를 포함할 수 있다.Figure 1 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the fruit quality measuring device according to this embodiment irradiates light to a moving fruit 10 and measures the fruit 10. The quality (sugar content) of the fruit 10 can be measured by analyzing the light transmitted through, and the fruit quality measuring device according to this embodiment includes a photographing unit 120, a light emitting unit 230, a light receiving unit 240, and It may include a spectral analysis unit 250.

촬영부(120)는 이동하는 과일(10)을 촬영하여 이동하는 과일(10)의 크기를 판별한다. 이때 과일(10)은 컨베이어(30)에 의해 이동될 수 있다. 컨베이어(30)는 프레임에 설치되는 구동 휠 및 종동 휠을 구비할 수 있으며, 구동 휠 및 종동 휠에 주행 가능하게 지지되는 벨트와 구동 휠을 구동시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다. 컨베이어(30)는 상술한 벨트형 컨베이어(30) 뿐만 아니라 다양한 종류의 컨베이어(30)가 사용될 수 있다.The photographing unit 120 photographs the moving fruit 10 and determines the size of the moving fruit 10. At this time, the fruit 10 may be moved by the conveyor 30. The conveyor 30 may include a driving wheel and a driven wheel installed on a frame, and may include a belt that is travelably supported on the driving wheel and the driven wheel, and a drive motor for driving the driving wheel. As the conveyor 30, various types of conveyors 30 as well as the belt-type conveyor 30 described above may be used.

품질 측정의 대상이 되는 과일(10)은 컨베이어(30)의 일측의 투입부를 통해 컨베이어(30)로 투입되어 컨베이어(30)를 따라 이동하며, 컨베이어(30)의 라인을 따라 후술할 촬영부(120), 발광부(230), 수광부(240), 분광 분석부(250)가 구비되어 컨베이어(30)를 따라 이동하는 과일(10)의 품질을 측정하며, 측정이 완료된 과일(10)은 컨베이어(30)의 타측의 배출부를 통해 컨베이어(30) 외부로 배출된다. 이때, 과일(10)은 컨베이어(30)에 구비되는 프리 트레이(free tray)나 이송컵에 의해 안착되어 이동될 수 있다.The fruit 10, which is the subject of quality measurement, is input into the conveyor 30 through an input portion on one side of the conveyor 30 and moves along the conveyor 30, and a photographing unit (to be described later) is provided along the line of the conveyor 30. 120), a light emitting unit 230, a light receiving unit 240, and a spectral analysis unit 250 are provided to measure the quality of the fruit 10 moving along the conveyor 30, and the measured fruit 10 is transferred to the conveyor. It is discharged to the outside of the conveyor (30) through the discharge part on the other side of (30). At this time, the fruit 10 may be seated and moved by a free tray or transfer cup provided on the conveyor 30.

촬영부(120)는 이동하는 과일(10)을 촬영하여 과일(10)의 크기를 판별한다. 촬영부(120)는 2차원 RGB 영상을 획득하기 위한 카메라일 수 있으며, 이때, 촬영부(120)는 CCD 카메라일 수 있다. 구체적으로, 촬영부(120)에 의해 투입되는 과일(10)의 영상을 측정하고, 영상 데이터를 획득하며, 획득된 영상 데이터에서 분석 대상이 되는 과일(10)을 제외한 영역인 배경을 제거하고, 크기 판단 대상이 되는 관심영역(ROI) 영상을 획득하고, ROI 영상에서 과일(10)의 형상을 측정하여 과일(10)의 크기를 판별한다.The photographing unit 120 photographs the moving fruit 10 and determines the size of the fruit 10. The photographing unit 120 may be a camera for acquiring a two-dimensional RGB image. In this case, the photographing unit 120 may be a CCD camera. Specifically, the image of the fruit 10 input by the imaging unit 120 is measured, image data is acquired, and the background, which is an area excluding the fruit 10 to be analyzed, is removed from the acquired image data, A region of interest (ROI) image, which is the target of size determination, is acquired, and the shape of the fruit 10 is measured in the ROI image to determine the size of the fruit 10.

이때, 컨베이어(30)의 라인 상에는 촬영부(120)에 앞서 제1 센서부(110)가 구비될 수 있다. 제1 센서부(110)는 촬영부(120)에 선행하도록 컨베이어(30) 라인 상에 구비되어, 촬영부(120)에 의해 이동하는 과일(10)이 촬영되는 영역인 '촬영 영역'에 과일(10)이 진입하는지 여부를 센싱한다. 제1 센서부(110)에 의해 이동하는 과일(10)이 감지되면, 제1 센서부(110)는 발생 신호를 촬영부(120)에 전송하고 촬영부(120)는 촬영 영역에 진입하는 과일(10)을 복수회 촬영하며 촬영된 영상을 이용하여 이동하는 과일(10)의 크기를 판별한다.At this time, the first sensor unit 110 may be provided on the line of the conveyor 30 prior to the imaging unit 120. The first sensor unit 110 is provided on the conveyor 30 line to precede the photography unit 120, and places the fruit in the 'photography area', which is the area where the fruit 10 moving by the photography unit 120 is photographed. Senses whether (10) enters. When the moving fruit 10 is detected by the first sensor unit 110, the first sensor unit 110 transmits a generated signal to the photographing unit 120, and the photographing unit 120 detects the fruit entering the photographing area. (10) is photographed multiple times and the size of the moving fruit (10) is determined using the captured images.

이때, 이동하는 과일(10)의 크기는 반지름이 약 40~55mm일 수 있다. 이와 같은 과일(10)의 크기는 상품성이 있는 사과나 배와 같은 과일(10)의 평균적인 크기를 고려한 것이다.At this time, the size of the moving fruit 10 may have a radius of about 40 to 55 mm. The size of this fruit 10 takes into account the average size of fruits 10 such as commercial apples and pears.

발광부(230)는 컨베이어(30) 라인 상에 과일(10)의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되어 이동되는 과일(10)을 향해 근적외선을 조사하며, 발광부(230)에 의해 조사된 빛은 과일(10)을 투과하여 후술할 수광부(240)에 의해 수광된다.The light emitting unit 230 radiates near-infrared rays toward the fruit 10 that is moving while being vertically spaced from the direction of movement of the fruit 10 on the line of the conveyor 30, and the light irradiated by the light emitting unit 230 is directed to the fruit 10. The light passes through 10 and is received by a light receiving unit 240, which will be described later.

이때, 외부의 빛이 발광부(230)나 수광부(240)를 비추지 못하도록, 발광부(230) 및 수광부(240)는 암실을 형성하기 위한 케이스(미도시) 내부에 구비될 수 있으며, 컨베이어(30)는 케이스(미도시)를 관통하도록 설치될 수 있다.At this time, to prevent external light from illuminating the light emitting unit 230 or the light receiving unit 240, the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240 may be provided inside a case (not shown) to form a dark room, and the conveyor (30) may be installed to penetrate the case (not shown).

도 2를 참고하면, 발광부(230)에 의해 조사되는 근적외선의 파장대는 714.17nm일 수 있다. 구체적으로, 도 2의 그래프는, 반지름이 약 40~55mm의 과일(10)에 서로 다른 파장 대역의 빛을 조사한 투과된 빛의 세기(intensity)를 분석한 그래프로서, 714.17nm의 근적외선을 조사한 경우에 최대 피크가 검출되어, 본 실시예의 과일 품질 측정 장치의 발광부(230)에 의해 조사되는 빛을 714.17nm를 결정하게 되는 것이다.Referring to FIG. 2, the wavelength range of near-infrared rays emitted by the light emitting unit 230 may be 714.17 nm. Specifically, the graph in FIG. 2 is a graph analyzing the intensity of transmitted light when light of different wavelength bands was irradiated to fruit 10 with a radius of about 40 to 55 mm, when 714.17 nm of near-infrared ray was irradiated. The maximum peak is detected, and the light emitted by the light emitting unit 230 of the fruit quality measuring device of this embodiment is determined to be 714.17 nm.

수광부(240)는 컨베이어(30) 라인 상에 과일(10)의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되어 발광부(230)에 대향하도록 배치되며, 발광부(230)에 의해 조사되어 과일(10)을 투과한 빛을 수광한다.The light receiver 240 is arranged to face the light emitter 230 at a vertical distance from the moving direction of the fruit 10 on the conveyor 30 line, and is irradiated by the light emitter 230 to penetrate the fruit 10. Receives one light.

수광부(240)는 과일(10)을 투과한 빛을 수광하여 스펙트럼을 측정하며, 측정된 영상 스펙트럼을 전자적 신호로 변환하여 후술할 분광 분석부(250)로 전송한다.The light receiving unit 240 measures the spectrum by receiving the light passing through the fruit 10, converts the measured image spectrum into an electronic signal, and transmits it to the spectral analysis unit 250, which will be described later.

분광 분석부(250)는 수광부(240)로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일(10)의 당도를 판별한다.The spectral analysis unit 250 determines the sugar content of the fruit 10 by analyzing the spectral image spectrum obtained from the light receiving unit 240.

이때, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 분광 분석부(250)에 의해 판별된 당도 정보를 이용하여, 당도 정보에 따른 등급 정보를 기준으로 과일(10)의 등급을 판정하기 위한 등급 판정부(270)를 더 포함할 수 있다.At this time, the fruit quality measuring device according to this embodiment uses the sugar content information determined by the spectroscopic analysis unit 250, and uses a rating board to determine the grade of the fruit 10 based on the grade information according to the sweetness information. May further include government (270).

한편, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 발광부(230) 및 수광부(240)가 복수로 구비될 수 있다.Meanwhile, the fruit quality measuring device according to this embodiment may be provided with a plurality of light emitting units 230 and light receiving units 240.

구체적으로, 발광부(230)는 과일(10)의 이동 방향을 따라 컨베이어(30) 라인 상에 복수로 구비되고, 수광부(240)는 발광부(230)의 개수에 대응되도록 발광부(230)에 대향하여 복수로 구비될 수 있다. 이때, 복수의 수광부(240) 및 발광부(230)는 하우징 내부에 구비될 수 있다.Specifically, a plurality of light emitting units 230 are provided on the conveyor 30 line along the moving direction of the fruit 10, and the light receiving units 240 are configured to correspond to the number of light emitting units 230. It may be provided in plural form opposite to . At this time, a plurality of light receiving units 240 and light emitting units 230 may be provided inside the housing.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 발광부(230) 및 수광부(240)는 각각 3개씩 3쌍으로 구비될 수 있으며, 발광부(230) 및 수광부(240)가 교차하여 구비될 수 있다. 구체적으로, 과일(10) 이동 방향을 따라 제1 발광부(230A), 제2 수광부(240B), 제3 발광부(230C)가 구비되며, 이에 대향하도록 맞은 편에 과일(10) 이동 방향을 따라 제1 수광부(240A), 제2 발광부(230B), 제3 수광부(240C)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1, the fruit quality measuring device according to this embodiment may be provided in three pairs of three light emitting units 230 and three light receiving units 240, and the light emitting units 230 and light receiving units 240 may be provided in three pairs. It can be provided to cross. Specifically, a first light emitting unit (230A), a second light receiving unit (240B), and a third light emitting unit (230C) are provided along the moving direction of the fruit 10, and the moving direction of the fruit 10 is located on the opposite side to face them. Accordingly, a first light-receiving unit 240A, a second light-emitting unit 230B, and a third light-receiving unit 240C may be provided.

한편, 복수의 발광부(230) 및 수광부(240) 사이에는 발광부(230)로부터 조사되는 빛을 차단하기 위한 차광벽(280)이 구비될 수 있다. 차광벽(280)은 발광부(230)와 수광부(240) 사이에 설치되어 발광부(230A)에 의해 조사된 빛이 대향하는 수광부(240A)가 아닌 인접하는 수광부(240B)에 빛 간섭에 의한 영향을 주는 것을 방지한다.Meanwhile, a light blocking wall 280 may be provided between the plurality of light emitting units 230 and the light receiving units 240 to block light emitted from the light emitting units 230. The light blocking wall 280 is installed between the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240, so that the light emitted by the light emitting unit 230A does not cause light interference to the adjacent light receiving unit 240B rather than the opposing light receiving unit 240A. prevent it from affecting

이때, 컨베이어(30)의 라인 상에는 발광부(230) 및 수광부(240)에 앞서 제2 센서부(210)가 구비될 수 있다. 제2 센서부(210)는 발광부(230) 및 수광부(240)에 선행하도록 컨베이어(30) 라인 상에 구비되어, 발광부(230)에 의해 이동하는 과일(10)에 근적외선이 조사되는 영역인 '광 조사 영역'에 과일(10)이 진입하는지 여부를 센싱한다. 제2 센서부(210)에 의해 이동하는 과일(10)이 감지되면, 제2 센서부(210)는 발생 신호를 발광부(230)에 전송하고 발광부(230)는 광 조사 영역에 진입하는 과일(10)을 향해 근적외선을 조사하며, 발광부(230)에 의해 조사되어 과일(10)을 투과한 근적외선을 수광부(240)가 수광하며, 분광 분석부(250)를 통해 투과된 스펙트럼을 분석한다.At this time, the second sensor unit 210 may be provided on the line of the conveyor 30 before the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240. The second sensor unit 210 is provided on the conveyor 30 line to precede the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240, and is an area where near infrared rays are irradiated to the moving fruit 10 by the light emitting unit 230. It senses whether the fruit 10 enters the 'light irradiation area'. When the moving fruit 10 is detected by the second sensor unit 210, the second sensor unit 210 transmits a generated signal to the light emitting unit 230, and the light emitting unit 230 enters the light irradiation area. Near-infrared rays are irradiated toward the fruit 10, and the light-receiving unit 240 receives the near-infrared rays irradiated by the light emitting unit 230 and transmitted through the fruit 10, and the transmitted spectrum is analyzed through the spectral analysis unit 250. do.

한편, 도 1 및 도 3을 참고하면, 수광부(240)의 전면에는 발광부(230)로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 셔터(260)가 구비될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 3 , a shutter 260 may be provided on the front of the light receiving unit 240 to selectively block light emitted from the light emitting unit 230.

셔터(260)는 수광부(240)의 전면에 구비되어 상/하 이동하면서 발광부(230)로부터 조사되어 과일(10)을 투과한 빛이 수광부(240)로 선택적으로 조사되도록 한다. 구체적으로, 셔터(260)가 닫혀있는 경우 발광부(230)로부터 조사되어 과일(10)을 투과한 빛이 셔터(260)에 의해 차단되어 수광부(240)로 조사되지 못하고, 셔터(260)가 상측으로 이동하여 열려있는 경우 발광부(230)로부터 조사되어 과일(10)을 투과한 빛이 수광부(240)로 조사되어 수광부(240)에 의해 수광되는 것이다.The shutter 260 is provided on the front of the light receiving unit 240 and moves up and down so that the light emitted from the light emitting unit 230 and passing through the fruit 10 is selectively irradiated to the light receiving unit 240. Specifically, when the shutter 260 is closed, the light emitted from the light emitting unit 230 and transmitted through the fruit 10 is blocked by the shutter 260 and cannot be emitted to the light receiving unit 240, and the shutter 260 is blocked. When it moves upward and opens, the light irradiated from the light emitting unit 230 and transmitted through the fruit 10 is irradiated to the light receiving unit 240 and is received by the light receiving unit 240.

한편, 분광 분석부(250)는 발광부(230) 및 수광부(240)의 개수에 대응하도록 복수로 구비될 수 있으며, 본 실시예에 따르면, 분광 분석부(250)는 3개(250A, 250B ,250C)가 구비되어, 각각 수광부(240A, 240B, 240C)에 전기적으로 연결될 수 있다.Meanwhile, the spectral analysis unit 250 may be provided in plurality to correspond to the number of the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240. According to this embodiment, there are three spectral analysis units 250 (250A, 250B). , 250C) is provided and can be electrically connected to the light receiving units 240A, 240B, and 240C, respectively.

한편, 도 1 및 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 복수의 발광부(230)와 과일(10) 중심과의 거리가 서로 상이하도록 배치될 수 있으며, 복수의 수광부(240)와 과일(10) 중심과의 거리가 서로 상이하도록 배치될 수 있다. 즉, 복수의 발광부(230)의 전단과 과일(10)의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일(10)으로부터 이격 배치되고, 복수의 수광부(240)의 전단과 과일(10)의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일(10)로부터 이격 배치된다.Meanwhile, referring to Figures 1 and 3, the fruit quality measuring device according to this embodiment may be arranged so that the distances between the plurality of light emitting units 230 and the center of the fruit 10 are different from each other, and the plurality of light receiving units The distance between the center of the fruit 240 and the fruit 10 may be different from each other. That is, the front end of the plurality of light emitting units 230 and the center of the fruit 10 are spaced apart from the moving fruit 10 so that the distances are different from each other, and the front end of the plurality of light receiving units 240 and the center of the fruit 10 are spaced apart from each other. They are arranged to be spaced apart from the moving fruit 10 so that the distance from the center is different.

본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는 발광부(230)가 3개(제1 발광부(230A), 제2 발광부(230B), 제3 발광부(230C)), 수광부(240)가 3개(제1 수광부(240A), 제2 수광부(240B), 제3 수광부(240C)) 구비되며, 이하에서는 이에 따른 복수의 발광부(230)의 전단과 과일(10) 중심과의 서로 다른 거리 및 복수의 수광부(240)의 전단과 과일(10) 중심과의 서로 다른 거리를 구체적으로 설명하기로 한다.The fruit quality measuring device according to this embodiment has three light emitting units 230 (first light emitting unit 230A, second light emitting unit 230B, and third light emitting unit 230C) and three light receiving units 240. (a first light receiver 240A, a second light receiver 240B, and a third light receiver 240C) are provided, and hereinafter, different distances between the front end of the plurality of light emitters 230 and the center of the fruit 10 will be described. And the different distances between the front end of the plurality of light receiving units 240 and the center of the fruit 10 will be described in detail.

측정대상이 되는 과일(10, 예를 들어, 사과)의 반지름이 약 40~55mm인 것을 고려하여, 제1 수광부(240A) 내지 제3 수광부(240C)의 거리 구간을 15mm로 선정하고, 제1 발광부(230A) 내지 제3 발광부(230C)의 거리 구간을 20mm로 선정한다.Considering that the radius of the fruit (10, for example, an apple) to be measured is about 40 to 55 mm, the distance section between the first light receiving unit 240A to the third light receiving unit 240C is selected as 15 mm, and the first light receiving unit 240A is selected as 15 mm. The distance section between the light emitting unit 230A to the third light emitting unit 230C is set to 20 mm.

상술한 선정 간격을 고려한 발광부(230) 및 수광부(240)의 전단과 과일(10) 표면의 거리를 표로 나타내면 다음 표와 같다.The distance between the front end of the light emitting unit 230 and the light receiving unit 240 and the surface of the fruit 10 considering the above-mentioned selection interval is shown in the table below.

[표1][Table 1]

이를 기준으로 발광부(230)의 빛의 세기를 714.17nm로 하여 과일(10)에 빛을 조사한 후 투과된 빛의 세기를 측정하여, 이를 변동 계수(CV, coefficient of Variation)로 환산한 결과 값은 다음표와 같다.Based on this, the intensity of light from the light emitting unit 230 is set to 714.17 nm, the intensity of the transmitted light is measured after irradiating light to the fruit 10, and the resulting value is converted to a coefficient of variation (CV). is as shown in the following table.

[표 2][Table 2]

<발광부의 빛의 세기(714.17nm)에 따른 구간별 CV(%)><CV (%) for each section according to the light intensity of the emitting part (714.17nm)>

이러한 방식으로 측정값의 정확도를 높이기 위해 복수회(5회) 측정하여 거리에 따른 CV 평균값을 구하면 다음표와 같다.In order to increase the accuracy of the measurement value in this way, the average value of CV according to the distance is calculated by measuring multiple times (5 times), as shown in the table below.

[표 3][Table 3]

변동 계수(CV)는 cv= σ/μ (σ: 표준편차, μ: 평균)로서, CV 값이 낮을수록 균일함을 의미하므로, CV 평균값이 가장 낮은 순위를 정하면 다음표와 같다.The coefficient of variation (CV) is cv= σ/μ (σ: standard deviation, μ: average). The lower the CV value, the more uniform it is, so the lowest average CV value is ranked as shown in the table below.

[표 4][Table 4]

CV(%)값이 작은 3가지 거리 범위를 최적의 거리로 선정하고, 가장 큰 과일(10)의 반지름이 55mm인 것을 고려하여, 선정된 최적의 거리 범위에 가장 큰 사과의 반지름(55mm)을 더한 값을 과일(10) 중심과 발광부(230) 또는 수광부(240)의 거리로 결정한다.Three distance ranges with small CV (%) values were selected as the optimal distance, and considering that the radius of the largest fruit (10) was 55 mm, the radius of the largest apple (55 mm) was added to the selected optimal distance range. The added value is determined as the distance between the center of the fruit 10 and the light emitting unit 230 or the light receiving unit 240.

상술한 기준에 따른 과일(10) 중심과 발광부(230)의 거리, 과일(10) 중심과 수광부(240)의 거리는 다음 표와 같다.The distance between the center of the fruit 10 and the light emitting unit 230 and the distance between the center of the fruit 10 and the light receiving unit 240 according to the above-mentioned standards are shown in the following table.

[표 5][Table 5]

이에 따라, 최종적으로 결정된 본 실시예의 과일(10) 중심과 복수의 발광부(230) 각각의 거리(D1), 과일(10) 중심과 복수의 수광부(240) 각각의 거리(D2)는 다음과 같다(도 3 참고).Accordingly, the distance (D1) between the center of the fruit 10 and each of the plurality of light emitting units 230 and the distance (D2) between the center of the fruit 10 and each of the plurality of light receiving units 240 of this embodiment finally determined are as follows: The same (see Figure 3).

- Type 1:- Type 1:

제1 발광부(230)와 과일(10) 중심과의 거리(D1) : 135mmDistance (D1) between the first light emitting unit 230 and the center of the fruit 10: 135 mm

과일(10) 중심과 제1 수광부(240)와의 거리(D2) : 75mmDistance (D2) between the center of the fruit (10) and the first light receiving unit (240): 75mm

- Type 2:- Type 2:

제2 발광부(230)와 과일(10) 중심과의 거리(D1) : 125mmDistance (D1) between the second light emitting unit 230 and the center of the fruit 10: 125 mm

과일(10) 중심과 제2 수광부(240)와의 거리(D2) : 75mmDistance (D2) between the center of the fruit (10) and the second light receiving unit (240): 75mm

- Type 3:- Type 3:

제3 발광부(230)와 과일(10) 중심과의 거리(D1) : 135mmDistance between the third light emitting unit 230 and the center of the fruit 10 (D1): 135 mm

과일(10) 중심과 제3 수광부(240)와의 거리(D2) : 80mmDistance (D2) between the center of the fruit (10) and the third light receiving unit (240): 80mm

상술한 결과에 따라 복수의 발광부(230)와 복수의 수광부(240)를 이동하는 과일(10)의 중심으로부터 이격 배치하여, 이동하는 과일(10)의 품질을 측정한다.According to the above results, the plurality of light emitting units 230 and the plurality of light receiving units 240 are arranged to be spaced apart from the center of the moving fruit 10, and the quality of the moving fruit 10 is measured.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도로서, 도 4를 참고하여 과일 품질 측정 방법을 설명하기로 한다.Figure 4 is a step diagram for explaining a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to an embodiment of the present invention. The method of measuring fruit quality will be described with reference to Figure 4.

본 실시예에 따른 과일 품질 측정 방법은, 컨베이어(30)를 이용하여 과일(10)을 이동시키는 단계; 촬영부(120)를 이용하여 이동되는 과일(10)을 촬영하여 과일(10)의 크기를 판별하는, 과일(10) 크기 판단 단계; 및 발광부(230)를 이하여 이동하는 과일(10)에 근적외선을 조사하고, 수광부(240)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하며, 분광 분석부(250)가 수광부(240)로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일(10)의 당도를 판별하는, 과일(10) 당도 판단 단계를 포함할 수 있다.The method for measuring fruit quality according to this embodiment includes the steps of moving fruit 10 using a conveyor 30; A fruit 10 size determination step of determining the size of the fruit 10 by photographing the moving fruit 10 using the photographing unit 120; And near-infrared rays are irradiated to the fruit 10 moving below the light emitting unit 230, the light receiving unit 240 receives the light passing through the fruit 10, and the spectral analysis unit 250 receives the light from the light receiving unit 240. It may include a step of determining the sweetness of the fruit 10 by analyzing the obtained spectroscopic image spectrum to determine the sweetness of the fruit 10.

구체적으로, 컨베이어(30)의 투입부를 통해 과일(10)을 투입하여 컨베이어(30)를 따라 과일(10)을 이동시킨다. 제1 센서부(110)가 이동하는 과일(10)이 촬영부(120)에 의한 촬영 영역에 진입하는지 여부를 센싱하며, 과일(10)의 촬영 영역 진입여부가 판단되면, 촬영부(120)를 통해 과일(10)을 촬영하여 과일(10)의 크기를 판별한다.Specifically, the fruit 10 is input through the input portion of the conveyor 30 and the fruit 10 is moved along the conveyor 30. The first sensor unit 110 senses whether the moving fruit 10 enters the imaging area by the photographing unit 120, and when it is determined whether the fruit 10 enters the photographing area, the photographing unit 120 The size of the fruit 10 is determined by photographing the fruit 10.

촬영부(120)에 의한 촬영 영역을 통과한 과일(10)은 컨베이어(30)를 따라 계속 이동하며, 제2 센서부(210)가 이동하는 과일(10)이 발광부(230)에 의한 광 조사 영역에 진입하는 여부를 센싱하며, 과일(10)의 광 조사 영역 진입여부가 판단되면, 발광부(230)가 이동하는 과일(10)에 근적외선을 조사하고 수광부(240)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하며, 분광 분석부(250)가 수광부(240)로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일(10)의 당도를 판별한다.The fruit 10 that has passed the photographing area by the imaging unit 120 continues to move along the conveyor 30, and the fruit 10 along which the second sensor unit 210 moves is exposed to light by the light emitting unit 230. It senses whether the fruit 10 is entering the light irradiation area, and when it is determined whether the fruit 10 has entered the light irradiation area, the light emitting unit 230 irradiates near-infrared rays to the moving fruit 10, and the light receiving unit 240 detects the fruit 10. The light that has passed through is received, and the spectral analysis unit 250 analyzes the spectral image spectrum obtained from the light receiving unit 240 to determine the sugar content of the fruit 10.

이때, 복수의 발광부(230)는 과일(10) 중심으로부터 각각 135mm, 125mm, 135mm로 이격된 거리에 형성될 수 있으며, 복수의 발광부(230)에 대응되는 복수의 수광부(240)는 과일(10) 중심으로 각각 75mm, 75mm, 80mm로 이격된 거리에 형성될 수 있다.At this time, the plurality of light emitting units 230 may be formed at a distance of 135 mm, 125 mm, and 135 mm, respectively, from the center of the fruit 10, and the plurality of light receiving units 240 corresponding to the plurality of light emitting units 230 may be positioned at a distance of 135 mm, 125 mm, and 135 mm, respectively, from the center of the fruit 10. (10) It can be formed at a distance of 75mm, 75mm, and 80mm from the center, respectively.

한편, 과일(10)의 이동에 따라 복수의 발광부(230)가 순차적으로 활성화되어 이동하는 과일(10)을 향해 빛을 조사하며, 발광부(230)가 활성화됨에 따라 발광부(230)에 대향하도록 배치되는 수광부(240)의 전면에 구비되는 셔터(260)가 순차적으로 개방되어 발광부(230)로부터 조사되어 과일(10)을 투과한 빛을 수광부(240)가 수광한다.Meanwhile, as the fruit 10 moves, a plurality of light emitting units 230 are sequentially activated to emit light toward the moving fruit 10, and as the light emitting unit 230 is activated, the light emitting unit 230 emits light. The shutters 260 provided on the front of the light receiving unit 240 arranged to face each other are sequentially opened, and the light receiving unit 240 receives the light emitted from the light emitting unit 230 and transmitted through the fruit 10.

수광부(240)는 스펙트럼을 측정하며, 측정된 영상 스펙트럼을 분광 분석부(250)로 전송하며, 이때 분광 분석부(250)는 수광부(240)에 개수에 대응되도록 복수개로 구비될 수 있으며, 분광 분석부(250)는 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일(10)의 당도를 판별한다.The light receiving unit 240 measures the spectrum and transmits the measured image spectrum to the spectral analysis unit 250. At this time, the spectral analysis unit 250 may be provided in plural numbers to correspond to the number of the light receiving unit 240, The analysis unit 250 determines the sugar content of the fruit 10 by analyzing the acquired spectral image spectrum.

본 실시예에 따르면, 발광부(230) 및 수광부(240)가 3개로 구비되어 3개의 당도 예측값을 얻게 되는데, 최종적으로 결정되는 당도값은 3개의 당도 예측값 중에서 과일(10)의 크기에 적합한 센싱값으로 당도값을 결정할 수 있다. According to this embodiment, three light-emitting units 230 and three light-receiving units 240 are provided to obtain three predicted sugar content values, and the sweetness value that is finally determined is a sensing appropriate for the size of the fruit 10 among the three predicted sugar content values. The sugar content can be determined by the value.

다만, 과일(10)의 당도값의 결정은 상술한 방법에 한정되는 것은 아니며, 복수의 수광부(240A,240B, 240C)에서 측정된 3개의 센싱 예측값의 평균값을 이용하여 과일(10)의 당도값을 결정하는 것도 가능하다.However, the determination of the sweetness value of the fruit 10 is not limited to the above-mentioned method, and the sweetness value of the fruit 10 is determined by using the average value of the three sensing predicted values measured by the plurality of light receiving units 240A, 240B, and 240C. It is also possible to determine .

한편, 과일(10) 당도 판단 단계는, 제2 센서부(210)에 의해 이동하는 과일(10)의 상기 발광부(230)에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및 판별되는 과일(10)의 크기에 따라 제2 센서부(210)의 센싱에 의해 복수의 발광부(230) 중 어느 하나를 활성화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the step of determining the sweetness of the fruit 10 includes determining whether the fruit 10 moving by the second sensor unit 210 enters the light irradiation area by the light emitting unit 230; and activating one of the plurality of light emitting units 230 by sensing of the second sensor unit 210 according to the size of the determined fruit 10.

구체적으로, 촬영부(120)에 의해 촬영된 영상을 기준으로 이동하는 과일(10)의 크기가 결정되고, 제2 센서부(210)에 의해 이동하는 과일(10)이 광 조사 영역에 진입하는 것으로 판단되면, 판별되는 과일(10)의 크기에 따라 제1 발광부(230A) 내지 제3 발광부(230C) 중 어느 하나를 활성화시키고, 이에 따라 활성화된 발광부(230)에 대응되는 제1 수광부(240A) 내지 제3 수광부(240C) 중 어느 하나의 전면에 구비되는 셔터(260)를 개방하여 해당 수광부(240)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하도록 하여 측정된 센싱값을 이용하여 과일(10)의 당도값을 결정하게 된다.Specifically, the size of the moving fruit 10 is determined based on the image captured by the photographing unit 120, and the moving fruit 10 by the second sensor unit 210 enters the light irradiation area. If it is determined that it is, any one of the first to third light emitting units 230A to 230C is activated depending on the size of the determined fruit 10, and the first light emitting unit 230 corresponding to the activated light emitting unit 230 is activated. The shutter 260 provided on the front of any one of the light receivers 240A to 240C is opened so that the light receiver 240 receives the light passing through the fruit 10, and the measured sensing value is used. This determines the sugar content value of the fruit (10).

앞선 실시예와 비교하면, 과일(10)의 반지름이 53mm인 경우 55mm에 가까워, 과일(10) 표면과 발광부(230)와의 거리 및 과일(10) 표면과 수광부(240)와의 거리가 가장 가까우므로, [표 5]의 선정된 고정 거리 중 type 2에 속하므로, 제2 발광부(230B)를 활성화시키고 제2 수광부(240B)의 전면에 위치하는 제2 셔터(260B)를 개방하여 제2 수광부(240B)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하도록 하여 측정된 센싱값을 이용하여 과일(10)의 당도값을 결정한다. 한편, 과일(10)의 반지름이 42mm인 경우 40mm에 가까워, 과일(10) 표면과 발광부(230)와의 거리 및 과일(10) 표면과 수광부(240)와의 거리가 가장 멀어, [표 5]의 선정된 고정 거리 중 type 3에 속하므로, 제3 발광부(230C)를 활성화시키고 제3 수광부(240C)의 전면에 위치하는 제3 셔터(260C)를 개방하여 제3 수광부(240C)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하도록 하여 측정된 센싱값을 이용하여 과일(10)의 당도값을 결정한다.Compared to the previous embodiment, when the radius of the fruit 10 is 53 mm, it is close to 55 mm, so the distance between the surface of the fruit 10 and the light emitting unit 230 and the distance between the surface of the fruit 10 and the light receiving unit 240 are closest. Therefore, since it belongs to type 2 among the fixed distances selected in [Table 5], the second light emitting unit 230B is activated and the second shutter 260B located in front of the second light receiving unit 240B is opened to activate the second light receiving unit 240B. (240B) receives the light transmitted through the fruit 10 and determines the sweetness value of the fruit 10 using the measured sensing value. On the other hand, when the radius of the fruit 10 is 42 mm, it is close to 40 mm, and the distance between the surface of the fruit 10 and the light emitting part 230 and the distance between the surface of the fruit 10 and the light receiving part 240 are the farthest, [Table 5] Since it belongs to type 3 among the selected fixed distances, the third light emitting unit 230C is activated and the third shutter 260C located in front of the third light receiving unit 240C is opened so that the third light receiving unit 240C displays the fruit ( The sweetness value of the fruit 10 is determined using the measured sensing value by receiving the light transmitted through 10).

이와 같이 본 실시예에 따르면, 과일(10)의 크기에 따라 발광부(230) 및 수광부(240)의 위치를 달리하여 과일(10)을 투과한 빛을 측정함으로써 과일(10)의 품질을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.According to this embodiment, the quality of the fruit 10 can be checked by measuring the light transmitted through the fruit 10 by varying the positions of the light emitting part 230 and the light receiving part 240 according to the size of the fruit 10. There is an effect that can be measured accurately.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도이고, 도 6은 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도로서, 본 실시예에 따르면, 복수의 수광부(240)에 분광 분석부(250)가 통합되어 연결되어, 하나의 분광 분석부(250)를 통해 과일(10)을 투과한 스펙트럼을 모두 얻을 수 있는 장점이 있다. 그 외의 구성이나 과일(10)의 품질 측정 방법은 앞선 실시예와 동일하므로, 구체적인 설명은 앞선 실시예에 갈음하기로 한다.Figure 5 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to a modified example of the present invention, and Figure 6 is a step diagram illustrating a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to a modified example. According to this embodiment, a plurality of Since the spectral analysis unit 250 is integrated and connected to the light receiving unit 240, there is an advantage in that all spectra transmitted through the fruit 10 can be obtained through one spectral analysis unit 250. Since the other components and the method of measuring the quality of the fruit 10 are the same as the previous embodiment, the detailed description will be replaced with the previous embodiment.

도 7은 본 발명의 또 다른 변형에 따른 과일 품질 측정 장치의 개략도이고, 도 8은 변형예에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용한 과일 품질 측정 방법을 설명하기 위한 단계도로서, 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 과일 품질 측정 장치는, 과일(10)의 이동 방향과 수직 방향으로 수광부(240)를 이동시키기 위한 이동부를 더 포함할 수 있다. 이동부는 수광부(240)를 직선 이동시키기 위한 것으로서 LM 가이드 및 이를 구동시키기 위한 모터를 포함할 수 있다.Figure 7 is a schematic diagram of a fruit quality measuring device according to another modification of the present invention, and Figure 8 is a step diagram illustrating a method of measuring fruit quality using a fruit quality measuring device according to a modified example, showing Figures 7 and 8. For reference, the fruit quality measuring device according to this embodiment may further include a moving part for moving the light receiving part 240 in a direction perpendicular to the moving direction of the fruit 10. The moving unit is used to move the light receiving unit 240 in a straight line and may include an LM guide and a motor for driving it.

본 실시예에 따르면 한 쌍의 수광부(240) 및 발광부(230)를 이용하여 수광부(240)의 거리를 달리하면서 크기가 다른 과일(10)의 스펙트럼을 측정할 수 있는 장점이 있으며, 구체적은 측정 방법은 다음과 같다.According to this embodiment, there is an advantage in that the spectrum of fruits 10 of different sizes can be measured while varying the distance of the light receiver 240 using a pair of light receiving units 240 and light emitting units 230, and the specific details are as follows: The measurement method is as follows.

컨베이어(30)의 투입부를 통해 과일(10)을 투입하여 컨베이어(30)를 따라 과일(10)을 이동시킨다. 제1 센서부(110)가 이동하는 과일(10)이 촬영부(120)에 의한 촬영 영역에 진입하는지 여부를 센싱하며, 과일(10)의 촬영 영역 진입여부가 판단되면, 촬영부(120)를 통해 과일(10)을 촬영하여 과일(10)의 크기를 판별한다.The fruit 10 is input through the input portion of the conveyor 30 and the fruit 10 is moved along the conveyor 30. The first sensor unit 110 senses whether the moving fruit 10 enters the imaging area by the photographing unit 120, and when it is determined whether the fruit 10 enters the photographing area, the photographing unit 120 The size of the fruit 10 is determined by photographing the fruit 10.

촬영부(120)에 의한 촬영 영역을 통과한 과일(10)은 컨베이어(30)를 따라 계속 이동하며, 제2 센서부(210)가 이동하는 과일(10)이 발광부(230)에 의한 광 조사 영역에 진입하는 여부를 센싱하며, 과일(10)의 광 조사 영역 진입여부가 판단되면, 판별되는 과일(10)의 크기에 따라 이동부를 이용하여 수광부(240)를 기설정된 위치로 이동시킨다.The fruit 10 that has passed the photographing area by the imaging unit 120 continues to move along the conveyor 30, and the fruit 10 along which the second sensor unit 210 moves is exposed to light by the light emitting unit 230. It senses whether the fruit 10 has entered the light irradiation area, and when it is determined whether the fruit 10 has entered the light irradiation area, the light receiving unit 240 is moved to a preset position using a moving unit according to the determined size of the fruit 10.

수광부(240)가 기설정된 위치로 이동하면, 발광부(230)가 이동하는 과일(10)에 근적외선을 조사한다. 이때 수광부(240)의 전면에 구비되는 셔터(260)가 개방되어 발광부(230)로부터 조사되어 과일(10)을 투과한 빛이 수광부(240)로 조사되도록 한다. 수광부(240)가 과일(10)을 투과한 빛을 수광하면, 분광 분석부(250)가 수광부(240)로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일(10)의 당도를 판별한다.When the light receiving unit 240 moves to a preset position, the light emitting unit 230 radiates near infrared rays to the moving fruit 10. At this time, the shutter 260 provided on the front of the light receiving unit 240 is opened so that the light emitted from the light emitting unit 230 and transmitted through the fruit 10 is irradiated to the light receiving unit 240. When the light receiving unit 240 receives the light that has passed through the fruit 10, the spectral analysis unit 250 analyzes the spectral image spectrum obtained from the light receiving unit 240 to determine the sugar content of the fruit 10.

이때, 수광부(240)는 판별되는 과일(10)의 크기에 따라 과일(10) 중심으로 각각 75mm, 75mm, 80mm로 위치할 수 있다. 수광부(240)의 위치는 균일한 센싱값을 얻을 수 있도록 과일(10) 크기 별로 서로 다른 거리로 위치할 수 있다. At this time, the light receiving unit 240 may be positioned at 75 mm, 75 mm, and 80 mm from the center of the fruit 10, respectively, depending on the size of the fruit 10 to be determined. The position of the light receiver 240 may be located at different distances depending on the size of the fruit 10 to obtain uniform sensing values.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 과일(10)의 크기에 따라 수광부(240)의 위치를 달리하여 과일(10)을 투과한 빛을 측정함으로써 과일(10)의 품질을 보다 정확하게 측정할 수 있으며, 하나의 발광부(230) 및 수광부(240)를 이용하여 다른 크기를 갖는 과일(10)의 당도를 측정할 수 있는 효과가 있다.According to this embodiment, the quality of the fruit 10 can be measured more accurately by measuring the light transmitted through the fruit 10 by varying the position of the light receiver 240 according to the size of the fruit 10, There is an effect in that the sugar content of fruits 10 having different sizes can be measured using one light emitting unit 230 and one light receiving unit 240.

또한, 과일(10)을 투과한 빛의 양을 균일하게 조절하기 위해 과일(10)의 크기에 따라 발광부(230) 및 수광부(240)의 거리를 조절하며, 과일(10)을 투과한 빛의 양을 균일하게 유지함으로써 과일(10)의 당도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to uniformly control the amount of light transmitted through the fruit 10, the distance between the light emitting part 230 and the light receiving part 240 is adjusted according to the size of the fruit 10, and the light transmitted through the fruit 10 By maintaining the amount uniformly, there is an effect of measuring the sugar content of the fruit 10 more accurately.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the embodiments described above without departing from the spirit or scope thereof is recognized by those skilled in the art. It is self-evident to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative and not restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

10: 과일
30: 컨베이어
110: 제1 센서부
120: 촬영부
210: 제2 센서부
230, 230A, 230B. 230C: 발광부
240, 240A, 240B, 240C: 수광부
250, 250A, 250B, 250C: 분광 분석부
260, 260A, 260B 260C: 셔터
270: 등급 판정부
280: 차광벽
290: 이동부
10: Fruit
30: Conveyor
110: first sensor unit
120: Filming Department
210: Second sensor unit
230, 230A, 230B. 230C: Light emitting part
240, 240A, 240B, 240C: Light receiving unit
250, 250A, 250B, 250C: Spectral analysis section
260, 260A, 260B 260C: Shutter
270: Rating panel
280: light blocking wall
290: Moving part

Claims (12)

이동하는 과일의 품질을 측정하기 위한 과일 품질 측정 장치로서,
이동하는 과일을 촬영하여 과일의 크기를 판별하는 촬영부;
과일의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되어, 조사된 빛이 과일을 투과하도록 이동하는 과일을 향해 근적외선을 조사하는 발광부;
과일의 이동 방향으로부터 수직으로 이격되며, 상기 발광부에 대향하도록 배치되어 과일을 투과한 빛을 수광하는 수광부; 및
상기 수광부로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일의 당도를 판별하는 분광 분석부;를 포함하는, 과일 품질 측정 장치.
A fruit quality measuring device for measuring the quality of moving fruit, comprising:
A photographing unit that photographs the moving fruit and determines the size of the fruit;
a light emitting unit that is vertically spaced from the direction of movement of the fruit and irradiates near-infrared rays toward the moving fruit so that the irradiated light penetrates the fruit;
a light receiving unit that is vertically spaced from the direction of movement of the fruit and is disposed to face the light emitting unit to receive light transmitted through the fruit; and
A spectral analysis unit that determines the sweetness of the fruit by analyzing the spectral image spectrum obtained from the light receiving unit.
제1항에 있어서,
상기 발광부는 과일의 이동 방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 수광부는 상기 발광부의 개수에 대응되도록 복수로 구비되며,
복수의 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에는 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 차단하기 위한 차광벽이 구비되는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 장치.
According to paragraph 1,
The light emitting units are provided in plural numbers along the moving direction of the fruit, and the light receiving units are provided in plural numbers to correspond to the number of light emitting units,
A fruit quality measuring device, characterized in that a light blocking wall is provided between the plurality of light emitting units and the light receiving unit to block light emitted from the light emitting units.
제2항에 있어서,
상기 수광부의 전면에는 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 셔터가 구비되는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 장치.
According to paragraph 2,
A fruit quality measuring device, characterized in that a shutter is provided on the front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit.
제3항에 있어서,
복수의 상기 발광부는, 상기 발광부의 전단과 과일의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일으로부터 이격 배치되고,
복수의 상기 수광부는, 상기 수광부의 전단과 과일의 중심과의 거리가 서로 상이하도록 이동하는 과일로부터 이격 배치되는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 장치.
According to paragraph 3,
The plurality of light emitting units are arranged to be spaced apart from the moving fruit such that the distance between the front end of the light emitting unit and the center of the fruit is different from each other,
A fruit quality measuring device, characterized in that the plurality of light-receiving units are spaced apart from the moving fruit such that the distance between the front end of the light-receiving unit and the center of the fruit is different from each other.
제3항에 있어서,
상기 촬영부에 선행하도록 구비되어 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 센싱하기 위한 제1 센서부; 및
상기 발광부 및 상기 수광부에 선행하도록 구비되어 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 센싱하기 위한 제2센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 장치.
According to paragraph 3,
a first sensor unit provided to precede the photographing unit to sense whether a moving fruit enters the photographing area by the photographing unit; and
A fruit quality measuring device further comprising a second sensor unit provided to precede the light emitting unit and the light receiving unit to sense whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit.
제1항에 있어서,
과일의 이동 방향과 수직 방향으로 수광부를 이동시키기 위한 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 장치.
According to paragraph 1,
A fruit quality measuring device, characterized in that it further comprises a moving part for moving the light receiving part in a direction perpendicular to the moving direction of the fruit.
제1항에 따른 과일 품질 측정 장치를 이용하여 과일 품질을 측정하는 방법으로서,
컨베이어를 이용하여 과일을 이동시키는 단계;
상기 촬영부를 이용하여 이동되는 과일을 촬영하여 과일의 크기를 판별하는, 과일 크기 판단 단계; 및
상기 발광부를 이하여 이동하는 과일에 근적외선을 조사하고, 상기 수광부가 과일을 투과한 빛을 수광하며, 상기 분광 분석부가 상기 수광부로부터 획득된 분광 영상 스펙트럼을 분석하여 과일의 당도를 판별하는, 과일 당도 판단 단계;를 포함하는, 과일 품질 측정 방법.
A method of measuring fruit quality using the fruit quality measuring device according to paragraph 1,
Moving fruit using a conveyor;
A fruit size determination step of determining the size of the fruit by photographing the moving fruit using the photographing unit; and
The fruit sweetness level irradiates near-infrared rays to the fruit moving behind the light emitting unit, the light receiving unit receives light transmitted through the fruit, and the spectral analysis unit determines the sweetness of the fruit by analyzing the spectroscopic image spectrum obtained from the light receiving unit. A method for measuring fruit quality, including a judgment step.
제7항에 있어서,
상기 발광부 및 상기 수광부는 과일의 이동 방향을 따라 복수로 구비되고,
복수의 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 차단하기 위한 차광벽; 및
상기 수광부의 전면에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 복수의 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 방법.
In clause 7,
The light emitting unit and the light receiving unit are provided in plural numbers along the moving direction of the fruit,
a light blocking wall provided between the plurality of light emitting units and the light receiving units to block light emitted from the light emitting units; and
A method for measuring fruit quality, further comprising a plurality of shutters provided in front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit.
제8항에 있어서,
과일 크기 판단 단계는,
제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며,
과일 당도 판단 단계는,
제2 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 판단하는 단계;
과일의 이동에 따라 복수의 상기 발광부를 순차적으로 활성화시키며, 상기 발광부가 활성화됨에 따라 상기 발광부에 대향하는 상기 수광부의 전면에 구비되는 상기 셔터를 순차적으로 개방하여, 활성화되는 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 방법.
According to clause 8,
The fruit size judgment step is,
determining whether the fruit moving by the first sensor unit enters the photographing area by the photographing unit; and
It further includes activating the photographing unit by sensing the first sensor unit,
The steps to determine fruit sweetness are:
determining whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit by using the second sensor unit;
The plurality of light-emitting units are sequentially activated according to the movement of the fruit, and as the light-emitting units are activated, the shutter provided on the front of the light-receiving unit opposite the light-emitting unit is sequentially opened to emit light from the activated light-emitting unit. A method for measuring fruit quality, characterized in that it further comprises a step of allowing the light receiver to receive light that has transmitted through the fruit.
제8항에 있어서,
과일 크기 판단 단계는,
제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며,
과일 당도 판단 단계는,
제2 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 발광부에 의한 광 조사 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및
판별되는 과일의 크기에 따라 상기 제2 센서부의 센싱에 의해 복수의 상기 발광부 중 어느 하나를 활성화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 방법.
According to clause 8,
The fruit size judgment step is,
determining whether the fruit moving by the first sensor unit enters the photographing area by the photographing unit; and
It further includes activating the photographing unit by sensing the first sensor unit,
The steps to determine fruit sweetness are:
determining whether the moving fruit enters the light irradiation area by the light emitting unit by the second sensor unit; and
Activating one of the plurality of light emitting units by sensing of the second sensor unit according to the size of the determined fruit, characterized in that it further comprises a.
제10항에 있어서,
과일 당도 판단 단계는,
판별되는 과일의 크기에 따라 복수의 상기 수광부 중 어느 하나의 전면에 구비되는 상기 셔터를 개방하여, 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 방법.
According to clause 10,
The steps to determine fruit sweetness are:
Opening the shutter provided on the front of one of the plurality of light-receiving units according to the size of the fruit to be determined, allowing the light-receiving unit to receive the light emitted from the light-emitting unit and passing through the fruit, further comprising: Characterized by a method for measuring fruit quality.
제7항에 있어서,
과일의 이동 방향과 수직 방향으로 수광부를 이동시키기 위한 이동부; 및
상기 수광부의 전면에 구비되어 상기 발광부로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 복수의 셔터를 더 포함하며,
과일 크기 판단 단계는,
제1 센서부에 의해 이동하는 과일의 상기 촬영부에 의한 촬영 영역의 진입여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 센서부의 센싱에 의해 상기 촬영부를 활성화시키는 단계;를 더 포함하며,
과일 당도 판단 단계는,
판별되는 과일의 크기에 따라 상기 이동부를 이용하여 상기 수광부를 기설정된 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 수광부의 전면에 구비되는 상기 셔터를 개방하여, 상기 발광부로부터 조사되어 과일을 투과한 빛을 상기 수광부가 수광하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 과일 품질 측정 방법.
In clause 7,
A moving part for moving the light receiving part in a direction perpendicular to the moving direction of the fruit; and
It further includes a plurality of shutters provided on the front of the light receiving unit to selectively block light emitted from the light emitting unit,
The fruit size judgment step is,
determining whether the fruit moving by the first sensor unit enters the photographing area by the photographing unit; and
It further includes activating the photographing unit by sensing the first sensor unit,
The steps to determine fruit sweetness are:
moving the light receiving unit to a preset position using the moving unit according to the size of the determined fruit; and
A method for measuring fruit quality, further comprising: opening the shutter provided on the front of the light receiving unit, so that the light receiving unit receives the light emitted from the light emitting unit and transmitted through the fruit.
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