RU2759504C1

RU2759504C1 - Method and device for evaluating the visual dynamics of brewing cold and hot drinks and drawing up a "digital portrait" of the beverage preparation process

Info

Publication number: RU2759504C1
Application number: RU2021119087A
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Лисиненко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «МАЙ»
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-11-15

Abstract

FIELD: brewing.

SUBSTANCE: invention relates to the field of visual digital registration of the process of brewing substances. The method consists in providing samples of the studied, comparative and glass color standards, placing the product samples in perforated containers attached to a mechanism that provides reciprocating movements, lowering the containers into two transparent containers, then raising the samples, passing a stream of light in parallel through two containers and a standard with simultaneous registration with a USB camera lens, frame-by-frame analysis of the resulting video file, calculating the real RGB values of the resulting color standards, averaging the chromaticity and extracting the true RGB indicators of the chromaticity of the infusion samples, and the mechanism that provides reciprocating movements is activated using a drive controlled by a microcontroller.

EFFECT: providing a reliable method for obtaining a "dynamic digital certificate of brewing" of raw material samples for subsequent control of the input raw material for its compliance with the approved standard.

11 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способу визуальной цифровой регистрации процесса заваривания (извлечения или накопления) веществ, входящих в состав широко употребляемых напитков на основе растительного сырья.The invention relates to the food industry, in particular, to a method for visual digital registration of the process of brewing (extraction or accumulation) of substances that make up widely used beverages based on plant materials.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

В настоящее время существуют различные способы визуальной оценки процесса заваривания.Currently, there are various ways to visually assess the brewing process.

Распространенный способ визуальной оценки состоит в наблюдении изменения окраски водного экстракта при заваривании порции продукции, причем наблюдение может вестись как на просвет, если емкость выполнена из стекла, так и при отражении света от дна и стенок чашки. В качестве экспертной системы используется персональный опыт испытателя и/или сравнительное заваривание изучаемых образцов с образцами-стандартами.A common method of visual assessment is to observe the change in color of the aqueous extract when a portion of the product is brewed, and the observation can be carried out both in the light, if the container is made of glass, and when light is reflected from the bottom and walls of the cup. As an expert system, the personal experience of the tester and / or the comparative brewing of the studied samples with the standard samples is used.

Недостатком данного способа является невозможность стабильного воспроизведения условий заваривания и неодинаковой восприимчивости человеческого зрения в разные периоды времени суток. Также в искажение оценки вносит свой вклад варьирование интенсивности и цветового спектра освещения при проведении тестирования. Большим минусом является невозможность сохранения результатов в объективном цифровом виде, так как фотографирование или видеосъемка (на стационарные или мобильные устройства) также подвержены влиянию нестабильности освещенности в различные периоды времени и меняющихся условий съемки.The disadvantage of this method is the impossibility of stable reproduction of brewing conditions and unequal sensitivity of human vision at different times of the day. Variations in the intensity and color spectrum of lighting during testing also contribute to the distortion of the assessment. A big disadvantage is the impossibility of saving the results in an objective digital form, since photographing or filming (on stationary or mobile devices) is also affected by the instability of illumination at different periods of time and changing shooting conditions.

На воспроизводимость и объективность оценки накопления цвета экстракта также влияют способ заваривания, скорость добавления воды, ее температура и интенсивность перемешивания, причем перемешивание нельзя исключать из процесса – в ином случае большую роль начинает играть локальное слипание кусочков растительного сырья и уменьшения скорости экстракции.The reproducibility and objectivity of assessing the accumulation of the color of the extract is also influenced by the method of brewing, the rate of water addition, its temperature and the intensity of mixing, and mixing cannot be excluded from the process - otherwise, local adhesion of pieces of plant raw materials and a decrease in the extraction rate begin to play an important role.

Из уровня техники известен способ измерения количества зеленого пигмента в чаях с помощью лазерной Рамановской спектроскопии. (CN102890079A). Недостатком данного метода является регистрация только одного компонента спектрального диапазона и дорогая аппаратура, требующая регулярной поверки и калибровки, помимо профессионального обслуживания при проведении измерений.A method of measuring the amount of green pigment in teas using laser Raman spectroscopy is known from the prior art. (CN102890079A). The disadvantage of this method is the registration of only one component of the spectral range and expensive equipment that requires regular verification and calibration, in addition to professional maintenance during measurements.

Также из уровня техники известен способ контроля наличия посторонних добавок в листовой чай с помощью ИК-спектроскопии ближнего диапазона (CN104122225B). Несмотря на важность этого метода как борьбы с контрафактной (а иногда и опасной) продукцией, ИК-спектр не воспринимается зрением человека и не дает информации о видимом процессе заваривания напитка.Also known from the prior art is a method for monitoring the presence of foreign additives in leaf tea using near infrared spectroscopy (CN104122225B). Despite the importance of this method as a fight against counterfeit (and sometimes dangerous) products, the IR spectrum is not perceived by human eyes and does not provide information about the visible process of brewing a drink.

Другой известный способ использовался как контрольный при разработке чаев с нанесенными на них сухими экстрактами (RU 2318392C2). Утверждается, что измерение оптической плотности при 445 нм в течение 30 сек наблюдается корреляция между поглощением света экстрактом и симпатиями потребителя. Этот метод оперирует только одной длиной волны и в кратком промежутке времени, не обеспечивая оценки реальной цветности получаемого напитка с точки зрения потребителя.Another known method was used as a control when developing teas with dry extracts applied to them (RU 2318392C2). Measurement of optical density at 445 nm for 30 seconds is said to show a correlation between the light absorption of the extract and consumer liking. This method operates with only one wavelength and in a short period of time, without providing an estimate of the actual color of the resulting beverage from the point of view of the consumer.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке простого, нетрудоемкого, надежного, недорогого способа для цифровой видеорегистрации изменения окраски водного экстракта при заваривании образца в горячей или холодной воде в сравнении с контрольным или сравнительным образцом, завариваемым в тот же момент в той же установке и последующего анализа видеозаписи с целью изучения скорости накопления окрашенных соединений в изучаемом и сравнительном экстрактах, причем в момент заваривания также регистрируется цвет и интенсивность полупрозрачного стандарта (окрашенного стекла) для коррекции возможных изменений в спектре источника освещения.The technical problem to be solved by the claimed invention consists in the development of a simple, non-laborious, reliable, inexpensive method for digital video recording of the color change of an aqueous extract when brewing a sample in hot or cold water in comparison with a control or comparative sample brewed at the same time in the same installation and subsequent analysis of the video recording in order to study the accumulation rate of colored compounds in the studied and comparative extracts, and at the time of brewing, the color and intensity of a translucent standard (colored glass) are also recorded to correct possible changes in the spectrum of the light source.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в замене ненадежного и невоспроизводимого процесса визуальной оценки человеком процесса заваривания напитка простым, надежным и воспроизводимым способом с помощью широко доступного видео-, осветительного и электромеханического оборудования. Изобретение также позволяет обеспечить надежный метод получения "динамического цифрового паспорт заваривания" образцов сырья для последующего контроля входного сырья на его соответствии утвержденному стандарту.The technical result achieved with the implementation of the invention consists in replacing the unreliable and non-reproducible process of visual assessment by a person of the process of brewing a drink with a simple, reliable and reproducible method using widely available video, lighting and electromechanical equipment. The invention also makes it possible to provide a reliable method for obtaining a "dynamic digital certificate of brewing" of raw material samples for subsequent control of the input raw material for its compliance with the approved standard.

Разработанный способ позволяет реализовать метод цифровой оценки скорости заваривания горячих и холодных напитков по изменению цветовых характеристик образцов настоя с помощью цифровой камеры, установленной в светонепроницаемом боксе, с возможностью установки источников света с различными спектральными характеристиками и системой синхронного погружения и подъема различных образов завариваемой продукции на основе сервопривода, управляемого микроконтроллером.The developed method makes it possible to implement a method for digital assessment of the brewing rate of hot and cold drinks by changing the color characteristics of infusion samples using a digital camera installed in a lightproof box, with the ability to install light sources with different spectral characteristics and a system for synchronous immersion and lifting of various images of brewed products based on a servo drive controlled by a microcontroller.

Предложенный метод, в том числе, отличается от методов оценки оптической плотности тем, что в течение всего процесса параллельно с оценкой цветности настоев идет регистрация текущей цветности светоцветового стандарта, проходящего регулярную переоценку на обычном сканере в присутствии промышленных стандартов цветности (Фиг. 1) по разработанному методу.The proposed method, among other things, differs from the methods for assessing optical density in that during the entire process, in parallel with the assessment of the color of infusions, the current color of the light color standard is registered, which is regularly re-evaluated on a conventional scanner in the presence of industrial color standards (Fig. 1) according to the developed method.

Указанный технический результат достигается при обеспечении следующих технологических приемов: обеспечение образцов изучаемого, сравнительного и стеклянного цветовых стандартов, размещение образцов продукта в перфорированных контейнерах, прикрепленных к механизму, обеспечивающему возвратно-поступательные движения, опускание контейнеров в две прозрачные емкости с горячей или холодной водой, расположенные слева и справа от цветового стеклянного стандарта, последующее поднимание образцов, пропускание потока света параллельно через две емкости и стандарт с одновременной регистрацией объективом USB-камеры, покадровый анализ получившегося видеофайла в видимых участках двух образцов настоя и участке стеклянного стандарта, вычисление реальных RGB значений получившихся цветовых стандартов, усреднение цветности и извлечение истинных RGB показателей цветности образцов настоя,The specified technical result is achieved by providing the following technological methods: providing samples of the studied, comparative and glass color standards, placing product samples in perforated containers attached to a mechanism that provides reciprocating movements, lowering containers into two transparent containers with hot or cold water located to the left and right of the color glass standard, subsequent raising of the samples, passing the light stream in parallel through two containers and the standard with simultaneous registration with a USB camera lens, frame-by-frame analysis of the resulting video file in the visible areas of the two samples of infusion and the area of the glass standard, calculating the real RGB values of the resulting color standards, chromaticity averaging and extraction of true RGB chromaticity indices of infusion samples,

причем механизм, обеспечивающий возвратно-поступательные движения, приводят в действие с помощью привода, управляемого микроконтроллером.moreover, the mechanism providing the reciprocating movements is driven by a drive controlled by the microcontroller.

В качестве перфорированных контейнеров (или емкостей) могут использоваться металлические или пластиковые ситечки или пакетики для заваривания например, бумажные фильтр-пакетики или пакетики из синтетических нитей.Perforated containers (or containers) can be metal or plastic strainers or infusion bags such as paper filter bags or synthetic thread bags.

При этом, расстояние от емкостей с горячей или холодной водой до цифровой камеры может регулироваться перемещением по направляющим профилям от 250 до 400 мм.At the same time, the distance from the containers with hot or cold water to the digital camera can be adjusted by moving along the guide profiles from 250 to 400 mm.

При этом, размер перфорированных контейнеров позволяет варьировать количество завариваемого образца продукта от 0.5 до 10 г.At the same time, the size of the perforated containers allows you to vary the amount of the brewed product sample from 0.5 to 10 g.

При этом, частота опускания и подъема перфорированных контейнеров с образцами варьируется от 0.05 Гц до 2 Гц, глубина погружения варьируется от 2 см до 12 см.At the same time, the frequency of lowering and lifting of perforated containers with samples varies from 0.05 Hz to 2 Hz, the immersion depth varies from 2 cm to 12 cm.

В качестве механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение для опускания и поднятия перфорированных контейнеров с образцами продукта могут использоваться следующие механизмы: вал, соединенный с двумя барабанами с намотанными на них тросиками, связанными в свою очередь с контейнерами, или зубчатая рейка с закрепленным на ней коромыслом, соединенным с перфорированными контейнерами, или кривошипно-шатунный механизм с прикрепленными к нему перфорированными контейнерами.The following mechanisms can be used as a mechanism providing a reciprocating movement for lowering and raising perforated containers with product samples: a shaft connected to two drums with cables wound on them, connected in turn to the containers, or a toothed rack with a rocker attached to it connected to perforated containers, or a crank mechanism with perforated containers attached to it.

Указанные механизмы приводятся в движение посредством привода, управляемого микроконтроллером.These mechanisms are set in motion by means of a drive controlled by a microcontroller.

При этом, в ходе обработки видеоданных есть возможность задавать области сканирования 2-х емкостей и стандарта от 5 мм до 30 мм высотой и от 5 мм до 60 мм шириной, давая возможность использовать емкости для заваривания разной геометрии.At the same time, during the processing of video data, it is possible to set the scanning areas of 2 containers and a standard from 5 mm to 30 mm in height and from 5 mm to 60 mm in width, making it possible to use containers for brewing of different geometries.

При этом, регулярную переоценку цветности светоцветового стандарта проводят на обычном сканере в присутствии как минимум 5 промышленных стандартов цветности Pantone ® следующих цветовых вариантов – красный, желтый, зеленый, синий и коричневый.At the same time, a regular reevaluation of the chromaticity of the light-color standard is carried out on a conventional scanner in the presence of at least 5 industrial Pantone ® chromaticity standards of the following color options - red, yellow, green, blue and brown.

При этом, алгоритм обработки видеоданных перед анализом формы кривых отличается тем, что учитывается реальная цветность стандарта в каждый момент видеосъемки для удаления шума.At the same time, the algorithm for processing video data before analyzing the shape of the curves differs in that the real chromaticity of the standard is taken into account at each moment of video recording to remove noise.

При этом, алгоритм вычисления коэффициентов уравнений, описывающих кривые накопления цветности, основывается на оптимизационном генетическом алгоритме.In this case, the algorithm for calculating the coefficients of the equations describing the curves of chromaticity accumulation is based on an optimization genetic algorithm.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

ФИГ. 1 - Скан 2-х светоцветовых стеклянных стандартов в присутствии стандартов цветности Pantone®FIG. 1 - Scan of 2 light-color glass standards in the presence of Pantone® color standards

ФИГ. 2 – принципиальная схема оборудования визуальной цифровой оценки динамики завариваемости образцов напитков (пример);FIG. 2 is a schematic diagram of the equipment for visual digital assessment of the dynamics of brewing of beverage samples (example);

ФИГ. 3 (а, б, в) – детальная схема оборудования в проекции;FIG. 3 (a, b, c) - a detailed diagram of the equipment in the projection;

ФИГ. 4 (а, б, в) - кривые падения яркости по 3-м RGB показателям цветности для каждого образца до и после корректировки и сглаживания остаточных шумов.FIG. 4 (a, b, c) - curves of luminance drop by 3 RGB indices of chromaticity for each sample before and after correction and smoothing of residual noise.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

Оборудование визуальной цифровой оценки динамики завариваемости образцов напитков состоит из пластикового бокса с плотно закрывающейся крышкой, в которой над расположением лампы встроен вентилятор. Лампа (световая панель) набрана из светодиодной ленты на плоском пластиковом листе и закреплена вертикально у дальнего узкого торца бокса. Параллельно световой панели расположен белый матовый пластиковый лист для рассеивания и выравнивания светового потока. Для дополнительного контроля освещенности происходит непрерывное измерение напряжения, подаваемого на световую панель. Световой поток проходит через 2-е прозрачные емкости с горячей или холодной водой, куда под управлением контроллера окунают образцы продукта по заданной программе, и стеклянный нормализованный цветовой стандарт. Изображение всех 3-х областей регистрируются USB камерой (Фиг. 2, 3).The equipment for visual digital assessment of the dynamics of brewing of beverage samples consists of a plastic box with a tight-fitting lid, in which a fan is built-in above the lamp position. The lamp (light panel) is assembled from an LED strip on a flat plastic sheet and fixed vertically at the far narrow end of the box. Parallel to the light panel, there is a matte white plastic sheet for diffusing and leveling the light flux. For additional control of illumination, a continuous measurement of the voltage applied to the lightbar is performed. The luminous flux passes through 2 transparent containers with hot or cold water, where samples of the product are dipped under the control of the controller according to a predetermined program, and a glass normalized color standard. The images of all 3 areas are recorded by a USB camera (Fig. 2, 3).

В процессе экспериментов было выявлено, что между камерой и емкостями возможно разместить шторку из непрозрачного материала с прорезью напротив нижней части стаканов, для ограничения области регистрации и компенсации шумов и помех, создаваемыми движущимися контейнерами.During the experiments, it was revealed that between the chamber and the containers it is possible to place a shutter made of an opaque material with a slot opposite the lower part of the glasses to limit the registration area and compensate for noise and interference created by moving containers.

Используемое оборудование позволяет, в том числе, вести анализ текущей видеозаписи непосредственно при измерении завариваемости.The equipment used allows, among other things, to analyze the current video recording directly when measuring the brewability.

Процесс измерения происходит автоматически за исключением небольших ручных операций в начале процесса.The measurement process takes place automatically, except for small manual operations at the beginning of the process.

После всех модификаций и улучшений был проведен сравнительный анализ динамики завариваемости идентичных образов чая, при этом было получено практически полное совпадение кривых падения яркости по 3-м RGB для каждого образца (фиг. 4а).After all the modifications and improvements, a comparative analysis of the dynamics of brewing of identical tea images was carried out, and an almost complete coincidence of the 3-RGB brightness drop curves for each sample was obtained (Fig. 4a).

Необходимо отметить, что без включения светоцветового стандарта в оптическую схему прибора и непрерывной регистрации его цветности как эталона сравнения результаты были зашумленными и различия между идентичными образцами в итоге были значительными (фиг. 4б).It should be noted that without the inclusion of a light-color standard in the optical scheme of the device and continuous recording of its color as a comparison standard, the results were noisy and the differences between identical samples were, as a result, significant (Fig. 4b).

После улучшения устройства при сравнении разных образцов чая были получены информативные результаты (фиг. 4с).After the improvement of the device, when comparing different tea samples, informative results were obtained (Fig. 4c).

Это позволяет исследовать влияние самых различных параметров на развитие цветовой картины заваривания различных образцов продукции, оптимизируя кроме вкуса и аромата напитков также и внешнее восприятие продукции. This allows us to study the influence of various parameters on the development of the color picture of the brewing of various product samples, optimizing, in addition to the taste and aroma of drinks, also the external perception of the product.

Помимо 3-х кривых накопления цветности экстракта во времени, полученный данные можно описать следующими 3 уравнениями для каждого образца по 3-м цветовым каналам:In addition to the 3 curves of the accumulation of color of the extract over time, the obtained data can be described by the following 3 equations for each sample for 3 color channels:

R_Color_level (t) = Ar * (1- exp(Br + Cr*t + Dr*t^2)R_Color_level (t) = Ar * (1- exp (Br + Cr * t + Dr * t ^ 2)

G_Color_level (t) = Ag * (1- exp(Bg + Cg*t + Dg*t^2)G_Color_level (t) = Ag * (1- exp (Bg + Cg * t + Dg * t ^ 2)

B_Color_level (t) = Ab * (1- exp(Bb + Cb*t + Db*t^2)B_Color_level (t) = Ab * (1- exp (Bb + Cb * t + Db * t ^ 2)

Здесь A – максимально достижимый уровень накопления цветности по соответствующему каналу, а BCD – параметры, отвечающие за форму кривой во времени.Here A is the maximum achievable level of chromaticity accumulation for the corresponding channel, and BCD are the parameters responsible for the shape of the curve over time.

Полученный набор из 12 коэффициентов (4 набора ABCD для 3-х цветов) составляет уникальный вектор (цифровую подпись) для каждого образца. Кроме этого, описание кривых с помощью уравнений позволяет провести дополнительное сглаживание остаточных шумов, возникающих вследствие мгновенных локальных неоднородностей при смешивании потоков жидкостей в стаканах, проводить численную оценку достижения максимальной скорости заваривания, оценить предельный уровень цветности, время его достижения и оптимальное время заваривания, моделировать цвет настоя с учетом «человеческого восприятия». Поскольку человеческое зрение способно различить малейшую разницу при сравнении 2-х цветов в одном поле зрения, но плохо справляется с оценкой абсолютной цветности индивидуального образца, извлечение кривых цветности и моделирование процесса заваривания 2-х и более «виртуальных образцов» на основе цифровых подписей позволяет проводить эксперимент визуального сравнения изменения цвета большего количества образцов, чем это возможно при обычном способе.The resulting set of 12 coefficients (4 sets of ABCD for 3 colors) constitutes a unique vector (digital signature) for each sample. In addition, the description of curves using equations allows additional smoothing of the residual noise arising from instantaneous local inhomogeneities when mixing flows of liquids in glasses, to carry out a numerical assessment of the achievement of the maximum brewing speed, to estimate the limiting color level, the time to reach it and the optimal brewing time, to simulate the color infusion taking into account "human perception". Since human vision is able to distinguish the slightest difference when comparing 2 colors in one field of view, but it does not cope well with the assessment of the absolute chromaticity of an individual sample, the extraction of chromaticity curves and modeling of the brewing process of 2 or more "virtual samples" based on digital signatures allows an experiment of visual comparison of the color change of more samples than is possible with the conventional method.

Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.

Образец черного чая помещают в металлическое ситечко 16, ситечко закреплено на тросике, намотанном на барабан. Барабан соединен с валом, который приводится в действие приводом, управляемым микроконтроллером 4. В результате вращения вала и, соответственно, барабана, обеспечивается опускание ситечка с чаем в прозрачную емкость 12 с горячей или холодной водой на фиксированное время с образованием в емкости 12 настоя. При вращении вала в другую сторону тросик наматывается на барабан и ситечко поднимается из емкости 12 с полученным настоем. Перемещение ситечка 16 осуществляется по оси 6. Ситечко 16 опускают в две емкости 12 с горячей или холодной водой по очереди. Рядом с емкостями 12 с горячей или холодной водой установлен цветовой стеклянный стандарт (на фиг. 3 не показан) – являющийся образцом сравнения. Напротив емкостей 12 и цветового стандарта установлено записывающее устройство (камера) 8. Причем камера установлена с возможностью вертикального перемещения (ось движения камеры 5) для регистрации бо`льшей площади объекта. Камера 5 обеспечивает регистрацию изображения цвета настоя в емкостях 12 и стандарта по оси 19. При этом, емкости 12 с настоем и стандарт установлены на передвижной платформе 14, таким образом, упомянутые емкости и стандарт передвигаются по оси 7, если есть необходимость в приближении данных объектов или их отдалении для регистрации более четких изображений. Емкости 12, стандарт, камера 8, передвижная платформа 14 установлены внутри бокса с плотно закрывающейся крышкой для стандартизации условий освещенности во время съемки. Внутри бокса также установлено оборудование для освещения: световая панель 10 с контроллером источника света 3 световой панели, рассеиватель 11 со шторкой рассеивателя 17, установленный на шторке 15 датчик освещенности 9, связанный с контроллером датчика освещенности 1 кабелем 20 контроллера, стандарт света 13. Датчик освещенности 9 располагается по оси 21. Световая панель 10 обеспечивает направление светового потока 18 на емкости 12 с настоем и стандарт через рассеиватель 11.A sample of black tea is placed in a metal strainer 16, the strainer is attached to a cable wound around a drum. The drum is connected to the shaft, which is driven by a drive controlled by the microcontroller 4. As a result of the rotation of the shaft and, accordingly, the drum, the tea strainer is lowered into the transparent container 12 with hot or cold water for a fixed time, with the formation of infusion in the container 12. When the shaft rotates in the other direction, the cable is wound on the drum and the strainer rises from the container 12 with the resulting infusion. The strainer 16 is moved along the axis 6. The strainer 16 is lowered into two containers 12 with hot or cold water in turn. Next to the containers 12 with hot or cold water, a color glass standard (not shown in Fig. 3), which is a comparison sample, is installed. A recording device (camera) 8 is installed opposite the containers 12 and the color standard. Moreover, the camera is installed with the possibility of vertical movement (axis of movement of the camera 5) to register a larger area of the object. Camera 5 provides registration of the image of the color of the infusion in the containers 12 and the standard along the axis 19. In this case, the containers 12 with the infusion and the standard are installed on a mobile platform 14, thus, the mentioned containers and the standard move along the axis 7, if there is a need for moving these objects closer or farther away to record clearer images. Containers 12, standard, camera 8, mobile platform 14 are installed inside the box with a tight-fitting lid to standardize lighting conditions during shooting. Inside the box, lighting equipment is also installed: light panel 10 with a light source controller 3 light panels, a diffuser 11 with a diffuser curtain 17, a light sensor 9 installed on the curtain 15, connected to the light sensor controller 1 by a controller cable 20, light standard 13. Light sensor 9 is located along the axis 21. The light panel 10 provides the direction of the light flux 18 on the container 12 with the infusion and the standard through the diffuser 11.

Камера 5 связана с компьютером 2 для передачи данных регистрации. После чего компьютер 2 производит анализ полученных данных цветности настоя. Camera 5 is connected to computer 2 for transferring registration data. After that, computer 2 analyzes the obtained data on the color of the infusion.

Осуществление настоящего способа при указанных технологических установках позволяет достичь высокой воспроизводимости заваривания образцов горячих (кофе, зеленого, черного, травяного (в том числе Иван-чая) и т.п. чаев) и холодных напитков, что позволяет заваривать и сравнивать разные образцы в контролируемых и воспроизводимых условиях разными людьми в разное время года и разнообразных географических локациях, а затем сравнивать полученные данные как «динамический цифровой паспорт заваривания» с накопленной базой данных ранее анализированных образцов. Также настоящий способ позволяет анализировать влияние различных факторов на процесс заваривания, таких как жесткость и состав воды, ее температура и интенсивность перемешивания, добавление различных ингредиентов к чаю, влияние плотности и состава материала, из которого сделан чайный пакетик и так далее.The implementation of the present method with these technological units allows to achieve high reproducibility of brewing samples of hot (coffee, green, black, herbal (including Ivan-tea), etc. teas) and cold drinks, which allows brewing and comparing different samples in controlled and reproducible conditions by different people at different times of the year and different geographic locations, and then compare the obtained data as a "dynamic digital brewing passport" with the accumulated database of previously analyzed samples. Also, the present method makes it possible to analyze the influence of various factors on the brewing process, such as the hardness and composition of water, its temperature and stirring intensity, the addition of various ingredients to tea, the influence of the density and composition of the material from which the tea bag is made, and so on.

Claims

1. A method for assessing the visual dynamics of brewing cold and hot drinks and drawing up a “digital portrait” of the beverage preparation process, which consists in providing samples of the studied, comparative and glass color standards, placing product samples in perforated containers attached to a mechanism that provides reciprocating movements, lowering the containers into two transparent containers with hot or cold water, located to the left and right of the color glass standard, then raising the samples, passing the light flow in parallel through two containers and the standard with simultaneous registration with a USB camera lens, frame-by-frame analysis of the resulting video file in the visible areas of two samples of the infusion and a section of the glass standard, calculating the real RGB values of the resulting color standards, averaging the chromaticity and extracting the true RGB indicators of the chromaticity of the samples of the infusion,

moreover, the mechanism providing the reciprocating movements is driven by a drive controlled by the microcontroller.

2. The method according to claim 1, characterized in that the distance from the containers to the digital camera can be adjusted by moving along the guide profiles from 250 to 400 mm.

3. The method according to claim 1, characterized in that the size of the containers allows the amount of the brewed sample to be varied from 0.5 to 10 g.

4. The method according to claim 1, characterized in that the frequency of reciprocating movements of the containers with samples varies from 0.05 to 2 Hz, the immersion depth varies from 2 to 12 cm.

5. The method according to claim 1, characterized in that during the processing of video data it is possible to set the scanning areas of 2 containers and the standard from 5 to 30 mm in height and from 5 to 60 mm in width.

6. The method according to claim 1, characterized in that the frame-by-frame analysis of the video file in the visible sections 2 of the containers and the section of the glass standard provides the possibility of regular reevaluation of the chromaticity of the light color standard, which is carried out on a conventional scanner in the presence of at least 5 industrial color standards Pantone ® of the following color options - red, yellow, green, blue and brown.

7. The method according to claim 1, characterized in that when processing video data, the real chromaticity of the standard is taken into account at each moment of video filming to remove noise.

8. The method according to claim 1, characterized in that when extracting RGB indices of the chromaticity of the samples, an algorithm for calculating the coefficients of the equations describing the curves of chromaticity accumulation, based on an optimization genetic algorithm, is used.

9. The method according to claim 1, characterized in that the mechanism providing the reciprocating movement is a shaft connected to two drums with cables wound on them, connected, in turn, with the containers.

10. The method according to claim 1, characterized in that the mechanism providing the reciprocating movement is a toothed rack with a rocker attached to it, connected to the perforated containers.

11. The method according to claim 1, characterized in that the reciprocating mechanism is a crank mechanism with perforated containers attached thereto.