WO2016186301A1 - 식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템 - Google Patents

식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템 Download PDF

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WO2016186301A1
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food
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light spectrum
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피도연
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피도연
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food

Definitions

  • the present invention relates to a food condition measuring system and a food condition measuring system using the same. More particularly, the present invention relates to a portable food condition measuring system and a food condition measuring system using the same.
  • the user can easily carry it and there is no spread of a device for simply determining the state information of the food without contacting the food.
  • an object of the present invention is to provide a portable food state determination device that can be easily carried by the user, and accurately measure the state information of the food such as the freshness of the food.
  • the food condition measuring apparatus for generating the optical spectrum information by imaging the food; Communication module for wired and wireless communication with an external terminal or server; And a controller configured to receive the optical spectrum information generated by the optical spectrum detector and transmit it to an external terminal or a server through a communication module.
  • a food condition measuring system for generating and transmitting the light spectrum information of the food to the outside; And a food information database for storing light spectrum information unique to each food or ingredient, wherein the operation server receives the light spectrum information of the food and converts the light spectrum information of the food to the food.
  • the information on the food state is generated by comparing with the unique light spectrum information for each food or ingredient in the information database.
  • a food condition measuring system for generating and transmitting the light spectrum information of the food to the outside; And a food information database storing food spectrum information unique to each food or ingredient, wherein the user terminal receives the light spectrum information of the food, and converts the light spectrum information of the food to the food.
  • the information on the food state is generated by comparing with the unique light spectrum information for each food or ingredient in the information database.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing that the portable food condition meter according to an embodiment of the present invention to photograph the food.
  • Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of a portable food condition measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a food condition measuring system including a food condition measurer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view illustrating measured light spectrum information of the food illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a block diagram exemplarily illustrating details of information exchange between a measuring device, a user terminal side, and an operation server in the food state measuring system shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating matching of light spectrum information for each food, measured using a food condition measuring device, according to an embodiment of the present invention to a type of food.
  • Figure 7 is an exemplary view showing a manner of determining a change in the state of the food by using a state measuring device of the food according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view showing values of types of light spectra inherent in each food ingredient.
  • Figure 9 is an exemplary view showing an example of measuring the components of the food using a food condition measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing that the portable food condition meter according to an embodiment of the present invention to photograph the food.
  • a portable food condition meter includes a light spectrum detector.
  • the light spectrum detector may generate light spectrum information by capturing the foods F1 and F2. More specifically, the optical spectrum detector may image and acquire the image of the food or the reflected light reflected on the food, determine the light spectrum of the food, and generate information about the light spectrum.
  • Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of a portable food condition measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • a portable food condition measuring device may include a light spectrum detector, a controller, an information display unit, and a communication module.
  • FIG. 2 the functional configurations shown in FIG. 2 are merely illustrated to describe one embodiment of the present invention, and the present invention may be omitted by some of the functional blocks shown in FIG. It should be construed that it may include the case where additional blocks are added.
  • the light spectrum detector may capture light and generate light spectrum information. More specifically, the optical spectrum detector may image and acquire the image of the food or the reflected light reflected on the food, determine the light spectrum of the food, and generate the light spectrum information.
  • the light spectrum detector may be a spectrometer that decomposes light or electromagnetic waves according to a wavelength difference to measure the intensity distribution thereof, or may measure the intensity by capturing at least one of visible light, infrared, and ultraviolet light. It may be a camera module.
  • the control unit may receive the light spectrum information generated by the light spectrum sensor, and transmit the light spectrum information to the outside, for example, a user terminal or an operation server, through a communication module.
  • the communication module may receive information regarding the state of the food from the outside, for example, from a user terminal or an operation server.
  • the controller may display information on the state of the food discriminated based on the light spectrum information or the light spectrum information through the information display unit.
  • the information display unit may be display means attached to the outer surface of the portable food condition meter, for example, an LED, an OLED, a liquid crystal display, an AMOLED, etc., and displays an image or symbol corresponding to the corresponding image signal based on the image signal provided by the controller. I can display it. Further, in some embodiments of the present invention, if the user wants to obtain information about the food by other display means such as, for example, a smartphone, the information display portion of the food condition meter may be omitted, which is the same as that of the smartphone. It can be interpreted as a display of the user terminal.
  • the communication module may be a module capable of transmitting information to and receiving information from the outside, for example, to a user terminal or a server through wired or wireless communication.
  • the communication module may be a wireless communication protocol such as, for example, Bluetooth, Wi-Fi, Wibro, or may be a wired Internet protocol such as, for example, TCP / IP.
  • the communication method of the communication module according to the embodiments of the present invention is not limited thereto.
  • the communication module may be a communication module that uses various communication protocols that are disclosed or developed as a standard.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a food condition measuring system including a food condition measurer according to an embodiment of the present invention.
  • the food condition measuring system may include a measuring device, a user terminal, a wired / wireless communication network, an operation server, and a food information database.
  • the food condition meter may share information with the operation server through a user terminal or a wired or wireless communication network.
  • the user terminal may be configured as a mobile device, for example a smartphone.
  • an application (application: application) installed with a management program is installed in order to receive a service, and the service is connected to an operation server through the app.
  • the operation server transmits and receives data through a user terminal and a wired or wireless communication network, and may include a food information database.
  • the food information database may be a database for storing the light spectrum information of the food by type, constituent, freshness, and nutritional value of the food, and the information stored in the food information database may be used for various food condition measuring instruments or user terminals. Through the information provided through the cumulative recording over time can be continuously updated, the information about the food stored in the food information database can be improved in accuracy and reliability.
  • FIG. 4 is an exemplary view illustrating measured light spectrum information of the food illustrated in FIG. 1.
  • the first food F1 and the second food F2 are illustrated as having different spectra. Specifically, in the light spectrum of the first food F1, it was illustrated that the intensity of the long wavelength band (illustrated around 700 nm) was about 10 dominant. In addition, in the light spectrum of the second food product F2, it was illustrated that the intensity of the intermediate band (exemplified around 300 nm) was about 10 dominant. However, this example is merely to illustrate the light spectrum of the food, the light spectrum for the actual food may be different from the illustration of FIG.
  • the light spectrum of each food item that is, the intensity of each wavelength of light captured for each food item may be different.
  • each food may have its own unique light spectrum, and by analyzing such light spectrum, it is possible to specify the type of food concerned.
  • a change in the state of a food for example, a change in freshness
  • By analyzing such fluctuations in the light spectrum of each food it is possible to discriminate a change in the state of the food, for example, a change in freshness.
  • FIG. 5 is a block diagram exemplarily illustrating details of information exchange between a measuring device, a user terminal side, and an operation server in the food state measuring system shown in FIG. 3.
  • the measuring instrument may transmit the measured light spectrum information directly to the operation server through the communication module or through a wireless communication function of the communication module and the user terminal.
  • the operation server may compare the intrinsic light spectrum of each food stored in the food information database with the measured light spectrum information, and based on this, the status information of the food, for example, the type, composition, freshness and nutritional value of the food, may be compared.
  • Information may be transferred to the user terminal or the measuring instrument.
  • the user terminal or the measuring instrument may display the state information of the received food through the display or the measuring instrument information display unit of the user terminal, and the user may check the information about the food, in particular, the freshness of the food.
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating matching of light spectrum information for each food, measured using a food condition measuring device, according to an embodiment of the present invention to a type of food.
  • the first food F1 and the second food F2 of FIG. 1 are illustrated as grilled beef and cabbage, respectively.
  • type may mean a type that characterizes the light spectrum of each food. For example, the light spectrum such as which wavelength range of light dominates, what is the variation in the increase or decrease of the wavelength of the light spectrum, what is the overall intensity of the light spectrum, and the average intensity of light for each wavelength band, etc. It may be to distinguish the representative values that can be characterized.
  • the types of light spectra are illustrated as the average intensity of light for each wavelength of the light spectrum
  • type (A) is the light spectrum of the shortest wavelength band measured Means the average intensity of the measured long wavelength band of the light spectrum
  • type (B, C, D) is the wavelength band between type (A) and type (E) Illustrated as meaning the average intensity of the light spectrum.
  • a table regarding types and types on the left side may correspond to a kind of lookup table stored in a food information database.
  • the values for each type of the measured light spectrum of the first food F1 determined based on the light spectrum information of the first food F1 of FIG. 1 are exemplarily “a 1 , b 1 , c 1 , d 1, respectively. , e 1 ", which can be compared and matched to values per light spectrum type of" grilled beef "stored in a food information database.
  • the type-specific values of the measured light spectrum of the second food F2 are, for example, “a 2 , b 2 , c 2 , d 2 , e 2 ”, which means that of the “cabbage” stored in the food information database. It can be compared and matched to values by type of optical spectrum.
  • the operation server may discriminate the kind of the first food F1 with roasted beef, and discriminate the kind of the second food F2 with cabbage.
  • Figure 7 is an exemplary view showing a manner of determining a change in the state of the food by using a state measuring device of the food according to an embodiment of the present invention.
  • the kind of the first food F1 to be measured is exemplified as grilled beef.
  • the type of the first food F1 may be determined based on the light spectrum information of the first food F1, for example, as illustrated in FIG. 6, or the first food F1 is measured by the user. It can be selected by directly inputting that F1 is roast beef.
  • the intrinsic type-specific value of grilled beef representing the inherent light spectrum of grilled beef is exemplified as "a 1 , b 1 , c 1 , d 1 , e 1 ", and the measured first food F1
  • "a 1 ", b 1 ', c 1 ', d 1 ', e 1 ' are illustrated as the type-specific value of the optical spectrum.
  • the type-specific value of the intrinsic light spectrum of the roast beef and the type-specific value of the measured light spectrum may have a deviation "da 1 , db 1 , dc 1 , dd 1 , de 1 ".
  • This deviation may have a value small enough to match the types of foods with each other.
  • this deviation is a difference in the type-specific value of the light spectrum of the first food F1 measured to the type-specific value of the inherent light spectrum of the food (roasted beef), indicating a change in state of the food. Can be.
  • the state change of the measured food with respect to the reference state of the food may be discriminated to be larger, and for example, the decrease in freshness of the measured food may be discriminated to be greater.
  • FIG. 8 is an exemplary view showing values of types of light spectra inherent in each food ingredient.
  • Figure 9 is an exemplary view showing an example of measuring the components of the food using a food condition measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • the food information database may store unique light spectrum type-specific values for each food ingredient.
  • the first component is illustrated as having a type-specific value (a_I 1 , b_I 1 , c_I 1 , d_I 1 , e_I 1 ).
  • the components of such foods may be, for example, proteins, fats, carbohydrates and other minerals, and the like, and each component may have a unique unique light spectrum.
  • the light spectra for foods having two or more ingredients may overlap linearly with the unique light spectra of those ingredients, or may be nonlinearly interpretable through discriminant equations. Accordingly, the type-specific values of the measured light spectrums may be compared and matched with, for example, multiplying weighted values of the unique light spectrums of two or more components stored in the food information database, and combining them. . Thereby, it is possible to discriminate which foods have what ingredients, and the ratio of each ingredient can be discriminated based on the weight.
  • the first food product F1 and the second food product F2 have different ingredients.
  • the first component (I 1 ) is fat
  • the second component (I 2 ) is a protein
  • the third component (I 3 ) is water
  • the fourth component (I 4 ) is inorganic
  • the fifth Component (I 5 ) may be a toxic substance.
  • the content of each ingredient of the food can be measured, and the nutritional value of the food can be measured based on this.
  • the user may determine information on the state of the food, in particular, the freshness and nutritional value of the food based on such information.
  • FIG. 10 is a block diagram exemplarily illustrating functional configurations of a food condition meter according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment shown in FIG. 10 differs from the embodiment shown in FIG. 2 in that the food information database is included in the food condition meter.
  • the same reference numerals are used for substantially the same configuration as the embodiment shown in FIG. 2, and repeated descriptions are omitted.
  • the food condition measurer includes a food information database inside the measurer, and thus, even if the food condition measurer is not connected to the outside through a communication network. Status, eg freshness, can be measured.
  • the communication module may be used for updating information of the food information database and may be omitted in some cases.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a relationship between a food condition meter and a user terminal according to another embodiment of the present invention.
  • 11 differs from the embodiment shown in FIG. 2 in that a food information database is included in the user terminal.
  • the same identification code is used for the substantially same good goods as the embodiment shown in FIG. 2, and repetitive description is omitted.
  • the food information database is included in the user terminal. Accordingly, the user can measure the state of the food, for example, the freshness of the food, in a state where the user terminal is not connected to the wired / wireless communication network and only the wired / wireless communication between the food state measuring device and the user terminal is made.
  • FIG. 12 is a block diagram exemplarily illustrating functional configurations of a food condition meter according to another embodiment of the present invention.
  • the food condition meter 12 is different from the embodiment shown in FIG. 2 in that the food condition meter further includes an olfactory sensor.
  • the same reference numerals are used for substantially the same configuration as the embodiment shown in FIG. 2, and repeated descriptions are omitted.
  • a food condition measurer includes a light spectrum detector, an olfactory sensor, a controller, an information display unit, and a communication module.
  • the olfactory sensor may be a sensor for measuring the type and concentration of chemicals in the air.
  • the food condition meter can not only acquire the light spectrum information of the food, but also can measure the type and concentration of chemicals diffused from the food, and the food inside or outside the meter The state of food can be discriminated more accurately by referring to the information on the type and concentration of chemicals and the unique light spectrum information for each food or ingredient stored in the information database.

Abstract

식품의 상태 측정기가 제공된다. 식품의 상태 측정기는 식품을 촬상하여 광 스펙트럼 정보를 생성하는 광 스펙트럼 감지부; 외부 단말 또는 서버와 유무선 통신하는 통신 모듈; 및 상기 광 스펙트럼 감지부가 생성한 광 스펙트럼 정보를 수신하여 이를 통신 모듈을 통해 외부 단말 또는 서버로 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템
본 발명은 식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 휴대용 식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템에 관한 것이다.
지금까지 식품의 신선도나 안전성에 관한 내용은 판매원의 말이나 자신의 육안으로만 확인할 수 있었다. 특히, 포장이나 유효일자 등이 적혀있지 않은 재래시장의 물품은 이러한 것에 대한 의존도가 더욱 높다. 이러한 이유로, 소비자는 깨끗하고 청결한 식품을 구입할 수 있는 기회가 상대적으로 적었다.
웰빙(Well-Being) 문화가 하나의 사회적 트렌드(trend)로 형성되고 있는 지금, 식품의 신선도를 체크하고 안전한 식품의 선택하고자 하는 소비자의 욕구가 점점 커지고 있다.
식품의 식선도와 같은 식품의 상태 정보를 판별하려는 사용자의 증대되는 요구에도 불구하고, 사용자가 간편히 휴대할 수 있고, 식품에 대한 접촉 없이 간단히 식품의 상태 정보를 판별하는 기기의 보급되지 않고 잇다.
이에 본 발명이 해결하고잦 하는 과제는 사용자가 간단히 휴대하여, 식품의 신선도와 같은 식품의 상태 정보를 정확하게 측정할 수 있는 휴대용 식품 상태 판별기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 관점에 따른 식품의 상태 측정기는, 식품을 촬상하여 광 스펙트럼 정보를 생성하는 광 스펙트럼 감지부; 외부 단말 또는 서버와 유무선 통신하는 통신 모듈; 및 상기 광 스펙트럼 감지부가 생성한 광 스펙트럼 정보를 수신하여 이를 통신 모듈을 통해 외부 단말 또는 서버로 전송하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기와 같은 과제를 해경하기 위하여, 본 발명의 일 관점에 따른 식품의 상태 측정 시스템은, 식품의 광 스펙트럼 정보를 생성하여 외부로 전송하는 식품의 상태 측정기; 및 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보를 저장하는 식품 정보 데이터 베이스를 포함하는 운영 서버를 포함하되, 상기 운영 서버는 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 수신하고, 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 상기 식품 정보 데이터 베이스의 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보에 비교하여 식품 상태에 관한 정보를 생성한다.
또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 관점에 따른 식품의 상태 측정 시스템은, 식품의 광 스펙트럼 정보를 생성하여 외부로 전송하는 식품의 상태 측정기; 및 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보를 저장하는 식품 정보 데이터 베이스를 포함하는 사용자 단말을 포함하되, 상기 사용자 단말은 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 수신하고, 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 상기 식품 정보 데이터 베이스의 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보에 비교하여 식품 상태에 관한 정보를 생성한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기가 식품의 촬상하는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기의 기능적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 포함하는 식품의 상태 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 식품에 대한 측정된 광 스펙트럼 정보를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 식품의 상태 측정 시스템에서 측정기 및 사용자 단말 측과 운영 서버의 정보 교환 내역을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 상태 측정기를 이용하여 측정된 식품별 광 스펙트럼 정보를 식품의 종류에 매칭시키는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 이용하여 식품의 상태 변화를 판단하는 방식을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 8은 식품의 성분별 고유한 광 스펙트럼의 유형들의 값을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 이용하여 식품의 성분을 측정하는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기가 식품의 촬상하는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기는 광 스펙트럼 감지부를 포함한다. 광 스펙트럼 감지부는 식품(F1, F2)을 촬상하여 광 스펙트럼 정보를 생성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 광 스펙트럼 감지부는 식품의 영상 또는 식품에 반사되는 반사광을 촬상 및 취득하여, 해당 식품의 광 스펙트럼을 판단할 수 있고, 광 스펙트럼에 관한 정보를 생성할 수 있다.
휴대용 식품 상태 측정기의 더 상세한 구성은 도 2를 참조하여 설명된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기의 기능적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 식품 상태 측정기는 광 스펙트럼 감지부, 제어부, 정보 표시부 및 통신 모듈을 포함할 수 있다.
다만, 도 2에 도시된 기능적 구성들은 본 발명의 하나의 실시예를 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명은 도 2에 도시된 기능적인 블록 중 일부가 생략되거나, 또는 도시되지 않은 새로운 기능적인 블록이 추가되는 경우를 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 할 것이다.
광 스펙트럼 감지부는 식품을 촬상하여 광 스펙트럼 정보를 생성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 광 스펙트럼 감지부는 식품의 영상 또는 식품에 반사되는 반사광을 촬상 및 취득하여, 해당 식품의 광 스펙트럼을 판단할 수 있고, 광 스펙트럼 정보를 생성할 수 있다.
또한, 광 스펙트럼 감지부는 빛 또는 전자기파를 파장의 차이에 따라 분해하여 그 세기 분포를 측정하는 분광기일 수 있고, 또는 가시광선의 영역, 적외선 및 자외선 영역 중 하나 이상의 빛을 촬상하여 그 강도를 측정할 수 있는 카메라 모듈일수도 있다.
제어부는 광 스펙트럼 감지부가 생성한 광 스펙트럼 정보를 수신할 수 있고, 이를 통신 모듈을 통해 외부, 예를 들어, 사용자 단말 또는 운영서버 등으로 전송할 수 있다. 또한, 통신 모듈은 식품의 상태에 관한 정보를 외부로부터, 예를 들어, 사용자 단말 또는 운영서버 등으로부터 수신할 수 있다.
또한, 제어부는 광 스펙트럼 정보 또는 광 스펙트럼 정보를 기초로 감별된 식품의 상태에 관한 정보를 정보 표시부를 통해 표시할 수 있다.
정보 표시부는 휴대용 식품 상태 측정기의 외면에 부착된 표시 수단, 예를 들어, LED, OLED, 액정 디스플레이, AMOLED 등일 수 있고, 제어부에 의해 제공된 영상 신호를 기초로 해당 영상 신호에 상응하는 영상 또는 기호를 표시할 수 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 사용자가 예를 들어, 스마트폰과 같은 다른 표시 수단으로 식품에 관한 정보를 얻고자 한다면, 식품 상태 측정기의 정보 표시부는 생략될 수 있고, 이는 스마트폰과 같은 사용자 단말의 디스플레이로 해석될 수 있다.
통신 모듈은 유선 또는 무선 통신을 통해 외부로, 예를 들어, 사용자 단말 또는 서버 등으로 정보를 전송하고 외부로부터 정보를 수신할 수 있는 모듈일 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 예를 들어, 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro)와 같은 무선 통신 프로토콜 일 수 있고, 또는 예를 들어, TCP/IP와 같은 유선 인터넷 프로토콜일 수도 있다.
다만, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 모듈의 통신 방식은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 통신 모듈은 표준으로서 공개되는 또는 독자 개발된 다양한 통신 규약을 사용하는 통신 모듈일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 포함하는 식품의 상태 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 식품의 상태 측정 시스템은 측정기, 사용자 단말, 유무선 통신망, 운영 서버 및 식품 정보 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 식품의 상태 측정기는 사용자 단말 또는 유무선 통신망을 통해 운영 서버와 정보를 공유할 수 있다.
사용자 단말은 모바일 기기, 예를 들면 스마트폰으로 구성될 수 있다. 사용자 단말이 스마트폰으로 구성되는 경우 서비스를 제공받기 위하여 관리프로그램이 탑재된 앱(어플리케이션: application)을 설치하여 상기 앱을 통해 운영서버와 연결되어 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
운영서버는 사용자 단말과 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하며, 식품 정보 데이터 베이스를 포함할 수 있다. 이 때, 식품 정보 데이터 베이스는 식품에 대한 광 스펙트럼 정보를 식품의 종류, 구성 성분, 신선도 및 영양가 별로 저장하는 데이터 베이스일 수 있고, 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 정보는 여러 식품 상태 측정기 또는 사용자 단말을 통해 제공되는 정보들을 시간에 따라 누적적으로 기록하여 지속적으로 갱신될 수 있고, 이에 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 식품에 대한 정보는 그 정확성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 식품에 대한 측정된 광 스펙트럼 정보를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 제1 식품(F1) 및 제2 식품(F2)는 서로 다른 스펙트럼을 갖는 것으로 예시된다. 구체적으로, 제1 식품(F1)의 광 스펙트럼에서, 장파장 대역(약 700nm 인근으로 예시됨)의 강도가 10 정도로 우세한 것이 예시되었다. 또한, 제2 식품(F2)의 광 스펙트럼에서, 중간 대역(약 300nm 근방으로 예시)의 강도가 10 정도로 우세한 것이 예시되었다. 다만, 이와 같은 예시는 식품의 광 스펙트럼을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과하며, 실제 식품에 대한 그 광 스펙트럼은 도 4의 도시와 상이할 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 식품별로 그 광 스펙트럼, 즉, 각 식품에 대하여 촬상된 광의 파장별 강도는 상이할 수 있다. 특히, 각각의 식품은 각각 고유한 광 스펙트럼을 가질 수 있고, 이와 같은 광 스펙트럼을 분석함으로써, 해당 식품의 종류를 특정할 수 있다. 또한, 식품의 상태 변화, 예를 들어, 신선도의 변화에 따라 그 식품의 고유의 광 스펙트럼은 변동될 수 있다. 이와 같은 각각의 식품의 광 스펙트럼의 변동을 분석함으로써, 그 식품의 상태 변화, 예를 들어, 신선도의 변화를 감별할 수 있다.
광 스펙트럼을 이용하여 각각의 식품의 상태 정보, 즉 각각의 식품의 종류, 구성 성분, 신선도 등을 판단하는 예시적인 방법은 이후 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된다.
도 5는 도 3에 도시된 식품의 상태 측정 시스템에서 측정기 및 사용자 단말 측과 운영 서버의 정보 교환 내역을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 측정기는 통신 모듈을 통해 직접 또는 통신 모듈 및 사용자 단말의 무선 통신 기능을 통해 운영 서버로 측정된 광 스펙트럼 정보를 전송할 수 있다. 운영 서버는 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 식품별 고유 광 스펙트럼과 측정된 광 스펙트럼 정보를 비교할 수 있고, 이를 기초로, 식품의 상태 정보, 예를 들어, 식품의 종류, 구성 성분, 신선도 및 영양가 등에 관한 정보를 사용자 단말 또는 측정기에 전달할 수 있다. 사용자 단말 또는 측정기는 수신된 식품의 상태 정보를 사용자 단말의 디스플레이 또는 측정기 정보 표시부를 통해 표시할 수 있고, 사용자는 이를 기초로 식품에 관한 정보, 특히, 식품의 신선도를 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 상태 측정기를 이용하여 측정된 식품별 광 스펙트럼 정보를 식품의 종류에 매칭시키는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 6에서, 도 1의 제1 식품(F1) 및 제2 식품(F2)은 각각 구운 소고기 및 양배추인 것으로 예시하였다.
도 6에서, "유형"은 각 식품의 광 스펙트럼을 특징짓는 유형을 의미할 수 있다. 예를 들어, 어떠한 파장 대의 빛의 강도가 우세한지, 광 스펙트럼의 파장의 증가 또는 감소에 대한 변동이 어떠한지, 광 스펙트럼의 전체적인 강도가 어떠한 지, 및 각 파장 대역별 빛의 평균 강도 등과 같은 광 스펙트럼을 특징지을 수 있는 대표 값들 구별하는 것일 수 있다.
예시적으로, 이후의 설명에서는 광 스펙트럼의 유형(A, B, C, D, E)은 광 스펙트럼의 파장별 빛의 평균강도 예시되며, 유형(A)는 측정된 가장 짧은 파장 대역의 광 스펙트럼의 평균 강도를 의미하고, 유형(E)는 측정된 긴 파장 대역의 광 스펙트럼의 평균 강도를 의미하고, 유형(B, C, D)는 유형(A)와 유형(E) 사이의 파장 대역별 광 스펙트럼의 평균 강도를 의미하는 것으로 예시된다.
도 6에서, 좌측의 유형 및 종류에 관한 테이블은 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 일종의 룩업테이블에 대응될 수 있다. 도 1의 제1 식품(F1)의 광 스펙트럼 정보를 기초로 판단된 제1 식품(F1)의 측정된 광 스펙트럼의 유형 별 값은 예시적으로 각각 "a1, b1, c1, d1, e1"이며, 이는 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 "구운 소고기"의 광 스펙트럼 유형 별 값에 비교 및 매칭될 수 있다.
마찬가지로, 제2 식품(F2)의 측정된 광 스펙트럼의 유형 별 값은 예시적으로 "a2, b2, c2, d2, e2"이며, 이는 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 "양배추"의 광 슥펙트럼 유형 별에 값에 비교 및 매칭될 수 있다.
따라서, 운영 서버는 제1 식품(F1)의 종류를 구운 소고기로 감별할 수 있고, 제2 식품(F2)의 종류를 양배추로 감별할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 이용하여 식품의 상태 변화를 판단하는 방식을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 7에서 측정 대상인 제1 식품(F1)의 종류는 구운 소고기인 것으로 예시된다. 이때, 제1 식품(F1)의 종류는, 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 식품(F1)의 광 스펙트럼 정보를 기초하여 판단될 수 있고, 또는 사용자가 측정 대상인 제1 식품(F1)이 구운 소고기인 것을 직접 입력하여 선택될 수 있다.
도 7을 참조하면, 구운 소고기의 고유의 광 스펙트럼을 나타내는 구운 소고기의 고유의 유형별 값은 "a1, b1, c1, d1, e1"이 예시되고, 측정된 제1 식품(F1)의 광 슥펙트럼의 유형별 값은 " a1', b1', c1', d1', e1'"이 예시된다. 이로써, 구운 소고기의 고유의 광 스펙트럼의 유형별 값과 측정된 광 스펙트럼의 유형별 값은 편차 " da1, db1, dc1, dd1, de1"를 가질 수 있다. 이러한 편차는 그 식품의 종류를 서로 매칭시킬 수 있을 정도로 충분히 작은 값을 가질 수 있다. 또한, 이러한 편차는 그 식품(구운 소고기)의 고유의 광 스펙트럼의 유형 별 값에 대한 측정된 제1 식품(F1)의 광 스펙트럼의 유형 별 값의 차이로서 그 식품의 상태 변화를 상태 변화를 나타낼 수 있다.
즉, 이와 같은 편차가 증가될수록 식품의 기준 상태에서 대한 측정된 식품의 상태 변화가 큰 것으로 감별될 수 있고, 예를 들어, 측정된 식품의 신선도의 저하가 큰 것으로 감별될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은, 식품의 상태 변화, 예를 들어, 식품의 신선도의 변화를 더 정밀히 감별하기 위하여, 단지 편차의 크기만이 아니라, 식품의 상태, 예를 들어 식품의 신선도를 판별하기 위한 여러 인자를 포함하는 판별식을 이용할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 8은 식품의 성분별 고유한 광 스펙트럼의 유형들의 값을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식품의 상태 측정기를 이용하여 식품의 성분을 측정하는 것을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 식품 정보 데이터 베이스는 식품의 성분별 고유한 광 스펙트럼 유형 별 값을 저장할 수 있다. 도 6에서, 제1 성분은 유형 별 값(a_I1, b_I1, c_I1, d_I1, e_I1)을 갖는 것으로 예시된다.
이러한 식품의 성분은 예를 들어, 단백질, 지방, 탄수화물 및 기타 무기질 등이 될 수 있으며, 각각의 성분은 서로 다른 고유한 광 스펙트럼을 가질 수 있다.
둘 이상의 성분을 갖는 식품에 대한 광 스펙트럼은, 해당 성분들의 고유한 광 스펙트럼이 선형적으로 중첩되거나, 또는 판별식을 통해 해석가능하게 비선형적으로 중첩될 수 있다. 이에 따라, 측정된 광 스펙트럼의 유형 별 값은, 예를 들어, 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 둘 이상의 성분 별 고유한 광 스펙트럼의 유형 별 값에 각각 가중치를 곱하여 이들을 조합한 것에 비교 및 매칭될 수 있다. 이로써, 어떠한 식품이 어떠한 성분을 갖는 지를 감별할 수 있으며, 그 가중치를 통해 각 성분의 비율을 감별할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 식품(F1) 및 제2 식품(F2)은 서로 다른 성분을 갖는 것이 예시된다. 예시적으로, 제1 성분(I1)은 지방이고, 제2 성분(I2)는 단백질이고, 제3 성분(I3)는 수분이고, 제4 성분(I4)는 무기질이고, 제5 성분(I5)는 독성 물질일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서 따른 식품의 상태 측정기를 통하여, 식품의 성분별 함량을 측정할 수 있고, 이를 기초로 해당 식품의 영양가를 측정할 수 있다. 또한, 해당 물질이, 예를 들어, 신선도 저해시 발생할 수 있는 특유의 독성 물질을 갖는 지 여부를 파악할 수 있다. 사용자는 이와 같은 정보를 토대로 식품의 상태에 관한 정보, 특히, 식품의 신선도 및 영양가를 판단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 식품의 상태 측정기의 기능적 구성들을 예시적으로 나타내는 블록도이다.
도 10에 도시된 실시예는, 도 2에 도시된 실시예 비하여, 식품 정보 데이터 베이스가 식품의 상태 측정기에 포함되는 점에서 차이가 있다. 이하에서는, 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대하여 동일한 식별 부호를 사용하고 반복적인 설명은 생략된다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 식품의 상태 측정기는, 식품 정보 데이터 베이스가 측정기 내부에 포함되며, 이로써, 식품의 상태 측정기가 통신망을 통해 외부에 연결되지 않은 상태에서도 식품의 상태, 예르 들어, 신선도를 측정할 수 있다.
이와 같은 실시예에서, 통신 모듈은 식품 정보 데이터 베이스의 정보를 업데이트하기 위한 용도로 사용될 수 있고, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식품의 상태 측정기와 사용자 단말의 관계를 나타내는 블록이다.
도 11의 실시예는, 도 2에 도시된 실시예 비하여, 식품 정보 데이터 베이스가 사용자 단말에 포함되는 점에서 차이가 있다. 이하에서는, 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 동일한 굿어에 대하여 동일한 식별 부호를 사용하고 반복적인 설명은 생략된다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 식품 정보 데이터 베이스는 사용자 단말에 포함된다. 이에 따라, 사용자는 사용자 단말이 유무선 통신망에 접속되지 않고, 식품 상태 측정기와 사용자 단말의 유무선 통신만이 이루어진 상태에서, 식품의 상태, 예를 들어, 식품의 신선도를 측정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식품의 상태 측정기의 기능적 구성들을 예시적으로 나타내는 블록도이다.
도 12에 도시된 실시예는, 도 2에 도시된 실시예 비하여, 식품의 상태 측정기가 후각 센서를 더 포함하는 점에서 차이가 있다. 이하에서는, 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대하여 동일한 식별 부호를 사용하고 반복적인 설명은 생략된다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 식품의 상태 측정기는 광 스펙트럼 감지부, 후각 센서, 제어부, 정보 표시부 및 통신 모듈을 포함한다.
후각 센서는 공기 중의 화학 물질의 종류 및 농도를 측정하는 센서일 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 실시예에서, 식품의 상태 측정기는 식품의 광 스펙트럼 정보를 취득함은 물론 해당 식품으로부터 확산되는 화학 물질의 종류 및 농도를 측정할 수 있고, 측정기의 내부 또는 외부의 음식 정보 데이터 베이스에 저장된 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보 및 화학 물질의 종류 및 농도에 관한 정보를 참조하여 식품의 상태를 더욱 정확하게 감별할 수 있다.

Claims (6)

  1. 식품을 촬상하여 광 스펙트럼 정보를 생성하는 광 스펙트럼 감지부;
    외부 단말 또는 서버와 유무선 통신하는 통신 모듈; 및
    상기 광 스펙트럼 감지부가 생성한 광 스펙트럼 정보를 수신하여 이를 통신 모듈을 통해 외부 단말 또는 서버로 전송하는 제어부를 포함하는,
    식품의 상태 측정기.
  2. 제1 항에 있어서,
    정보 표시부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 정보 표시부를 통해 식품의 상태에 관한 정보를 표시하는,
    식품의 상태 측정기.
  3. 제1 항에 있어서,
    식품 정보 데이터 베이스를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 식품 정보 데이터 베이스에 저장된 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보를 상기 광 스펙트럼 감지부가 생성한 광 스펙트럼 정보에 비교하여 식품 상태에 관한 정보를 생성하는,
    식품의 상태 측정기.
  4. 식품의 광 스펙트럼 정보를 생성하여 외부로 전송하는 식품의 상태 측정기; 및
    식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보를 저장하는 식품 정보 데이터 베이스를 포함하는 운영 서버를 포함하되,
    상기 운영 서버는 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 수신하고, 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 상기 식품 정보 데이터 베이스의 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보에 비교하여 식품 상태에 관한 정보를 생성하는,
    식품의 상태 측정 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 식품의 상태 측정기와 유무선 통신하는 사용자 단말을 더 포함하되,
    상기 식품의 광 스펙트럼 정보는 상기 사용자 단말을 통하여 운영 서버에 전달되는,
    식품의 상태 측정 시스템.
  6. 식품의 광 스펙트럼 정보를 생성하여 외부로 전송하는 식품의 상태 측정기; 및
    식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보를 저장하는 식품 정보 데이터 베이스를 포함하는 사용자 단말을 포함하되,
    상기 사용자 단말은 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 수신하고, 상기 식품의 광 스펙트럼 정보를 상기 식품 정보 데이터 베이스의 식품별 또는 성분별 고유한 광 스펙트럼 정보에 비교하여 식품 상태에 관한 정보를 생성하는,
    식품의 상태 측정 시스템.
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