WO2019098600A1 - 급식관리 시스템 및 이의 운영방법 - Google Patents

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Definitions

  • parents are concerned about the need for supervision and supervision of the unilateralism of their children, and they are concerned about ways to improve their eating habits, such as eating habits, eating habits, and resting habits.
  • a feeding management system includes a first scanner for scanning a ID card of a user to be fed, identifying a user, a scanner for scanning a recognition code, A third scanner for acquiring a post-meal image of the user's plate after the meal through the plate identified by scanning the plate after eating, and a second scanner for acquiring a post- And a management server for controlling the third scanner and generating intake information for the user based on the obtained before and after images of the meals.
  • the management server may interwork with one or more external systems that provide an insurance linkage service, a user monitoring service, or a medical care linkage service through an information communication network.
  • the embodiment of the present invention not only the nutrition information of the subjects to be fed, but also the food orientation and the eating behavior can be grasped by utilizing not only the food subjects, but also the food information obtained through the system by the foodservice manager, And the result is reflected in the meals, thereby improving the quality of the meals and inducing the reduction of the rest.
  • FIG. 2B is a diagram showing a linkage structure between a foodservice management system and an external system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a scanner used in a food service management system according to an embodiment of the present invention.
  • a food management system includes a first scanner 100 for scanning a ID card of a user subject to food feeding to identify a user, a scanner for scanning a recognition code to identify a plate, A third scanner 120 for acquiring a post-meal image of the user's plate after the meal through the identified plate by scanning the plate after eating, and a second scanner 120 for acquiring a post- 1 to the third scanner, and generates the intake information based on the obtained before and after images.
  • a method of communicating with a portable terminal owned by the user and recognizing the user may be applied.
  • the second scanner 110 may scan the dictionary dictionary plate 6 containing the food through the feeding port and provide the image to the management server 200. At this time, the identification code formed on one side of the dictionary dictionary plate 6 is also scanned, and the management server 200 that has received the information identifies each plate, and calculates the amount of food contained in each plate, It can be judged.
  • the recognition code may be implemented as a bar code or a QR code.
  • the third scanner 120 may scan the plate 7 after the meal containing the residue and provide the image to the management server 200 before processing the residue through the exit port.
  • the management server 200 receiving the information can determine the amount of the user of the plate 7 and the amount of each user, 200) can generate the intake information by calculating the residual information based on the feed amount and the remaining amount.
  • the management server 200 can be connected to each of the scanners 100 through 130 via the network and can display the result of ID card scanning transmitted from the scanners 100 through 130, Thereby generating and providing the user and his / her intake information.
  • the image information obtained by the user through the scanner can be quantified by using the image processing technique and provided in the form of numerical values, text, and graphs.
  • the configuration of the management server 200 will be described later in detail.
  • the user management unit 220 can manage and provide nutrition information related to the eating habit and the nutrition status to the registered users, and a description of the configuration of the user management unit 220 for implementing such functions will be described later.
  • the advertisement managing unit 270 may store, based on the personal information stored in the database 260, a food considering preference of the individual, a health supplement considering food intake nutrition, a medical device through analysis of eating habits, And a menu may be displayed on the display unit 210 or may be provided to the user's mobile terminal.
  • the function provided by the advertisement management unit 270 becomes a profit model of the service management system operator.
  • the feeding cost management unit 280 collects the feeding amount and the residual amount calculated from the image processing unit 250 for each food subject, accumulates the food cost difference in the database 260, and stores the contents of the feeding cost at the settlement .
  • the feeding cost management unit 280 provides a useful function when introducing the feeding management system of the present invention in a country that measures the feeding price according to the amount of food such as the United States and Europe.
  • These linked systems of external systems include insurance-linked services, user-monitoring services, and medical-linked services.
  • the management server 200 can operate in conjunction with the government agency server 400 and provides the government agency server 400 with information on the consumption of food for each foodservice station, , Food inspections, overfeeding, and malnutrition.
  • the government agency server 400 can improve the reliability of the food quality of the foodservice station by operating a service for transmitting post-meal photographs from the foodservice stations to the information receiving terminal 450 of the registered guardian.
  • the user management unit 220 of the management server of the present invention may be configured as a module corresponding to one or more functions, A personal information processing module 221 for confirming whether or not to register in the system by using the personal information management module 220, a personal information processing module 221 for managing personal information of the registered users, a eating habits determining module 222 for determining the eating habits of the individual referring to various information, And a nutrient state estimation module 223 for calculating a star nutritional state.
  • the personal information processing module 221 implements the function of managing personal information of users registered in the food service management system of the present invention.
  • the system operator inputs a name, a contact name, and an address of a food service recipient to create a user account
  • the personal information processing module can generate and store personal information by inputting the user's eating habits, preferred food, presence of allergy, current nutrition status, and the like for each account.
  • the eating habit determination module 222 may determine the eating habits for each user in response to the food habits of the user and store the information. When the user uses the foodservice station, the eating habits determining module 222 determines the eating habits of the user based on the food type, the meal time, and the remaining amount of food provided at each meal according to the food service history each time. The results of such eating habits can be reflected in personal information.
  • the nutritional state estimation module 223 estimates the current nutritional state of each user corresponding to the user's feeding history and stores the nutritional information as nutritional information.
  • the nutritional state estimation module 223 can calculate the food and the food quantity consumed by the user according to the details of the food service station within a predetermined period and the generated residual information, and analyzes the present nutritional status of the user Nutrition information can be generated. Such nutritional information can be reflected in personal information as well as eating habits.
  • the images stored in the image storage 253 may be automatically deleted after a predetermined period of time.
  • the image processing unit 250 may further include correction means for increasing the accuracy of the variation degree estimation.
  • the correction module 256 receives the sensing value from one or more sensors installed in each scanner, and can correct the residual information by reflecting the sensed value at a predetermined ratio to the fluctuation estimation module 254.
  • the management server provides a management function for a foodservice person and a foodservice station, and also provides information on consumption amount and food consumption according to food intake amount, And so on.
  • a step S110 of scanning the recognition code of the dictionary dictionary plate to identify the plate and acquiring the pre-meal image of the user's plate is performed by a user identified as a meal recipient,
  • the second scanner scans the recognition code included in the plate and simultaneously scans the food contained in the plate to generate the formula dictionary plate image and transmits the information to the management server, And identifying the corresponding plate, and acquiring the pre-meal image.
  • the pre-meal image may be image-processed by the image processing unit of the management server and used to calculate the feed amount.
  • the step S120 of acquiring a post-meal image of the user's plate through the identified plate by scanning the plate after the meal is a step of acquiring the post-meal image, which is the image of the plate after the meal, by the image processing unit of the management server.
  • These postprandial images can be used to calculate the residual amount.
  • the step of calculating the residual information based on the obtained pre-meal image and the post-meal image and generating the intake information corresponding to the residual information may be performed through the difference between the feed amount and the residual amount calculated in steps S110 and S120 And generating the residual information and the intake information corresponding to the actual food amount.
  • the image processing unit calculates the residual information according to the difference between the feed amount and the residual amount, and thus, the residual amount information represents the actual food amount of the user.
  • the user based on the residual information, the user generates intake information on the food intake amount, and outputs the information in the form of numerical values, text, and graphs, thereby providing useful information to the user.
  • the method may further include, after step S130, displaying intake information according to a meal and outputting a coupon corresponding to the intake information. According to this step, And can provide calorie and nutrition information by providing the user with information on the intake of the intake amount, and can provide coffee coupon compensation as various benefits to reduce the residue.
  • the embodiment of the present invention it is possible to inform the food supplier of accurate and specific preferred foods and food intake per food, and to provide information to improve the quality of the food and reduce the residue.
  • the executing entity becomes the image processing section and its comparison module even if there is no separate description.
  • 6A and 6B are views illustrating an image analysis method for generating the residual information of the food service management system according to the embodiment of the present invention.
  • a comparison module of the image processing unit recognizes a plate in which a plateau photographed by the scanner is completed. Specifically, the areas where the rice, the soup, the side dishes and the bowl are contained in the plate are divided through the interface formed on the plate, and the direction of the plate is recognized to determine the area containing the food.
  • the step S210 of sorting food on the plate is a step of recognizing the kind of food by the divided zones in the plate, and the image obtained by the image sensor or the scanner is divided into a plurality of food- By comparing with the learning image accumulated in the knowledge database of the learning image, the food is judged by matching the image recognition result of each zone with the menu of the corresponding day.
  • the matching success rate is over 80%, the result is immediately stored in the image storage, and if it is less than 80%, the food is classified as undefined food and stored in the image storage.
  • the step S220 of setting the area along the interface of the food is a step of accurately setting the interface of the food by the area.
  • temperature, color and shape can be considered.
  • the step S230 of recognizing the material according to the menu according to the menu is a step for identifying the material constituting the food in the area formed by the food interface according to the setting of the food interface in the state where the menu for each section is recognized.
  • the foodstuffs partitioned from the first zone to the fifth zone are respectively identified as cabbage, broccoli, cucumber and carrot, which form the salad of the first zone.
  • a machine learning and image comparison procedure may be performed. At this time, even though it is assumed that the same amount of salad is contained in the first zone, the amount of material recognized per plate may be different.
  • the step of calculating the volume of the food is a step of recognizing the volume of each food based on the boundary surface of the food using the information obtained through the 3D sensor included in the scanner.
  • the above-described 3D sensor can measure the depth of a subject, extracting the height in the food interface, and calculating the volume using the interface and height to calculate the amount of food.
  • the image processing unit stores the obtained pre-meal image, and then generates the post-meal information using the post-meal image of the meal plate after the meal is completed.
  • step S300 of recognizing a plate the comparison module of the image processing unit recognizes the plate having been fed by the scanner and determines the area along the plate boundary.
  • the step S310 of setting the area along the interface of the foods on the plate is a step of accurately setting the interface of the food by the area.
  • the step S320 of calculating the volume of the food by area is a step of recognizing the volume of each food according to the information obtained using the 3D sensor included in the scanner on the basis of the food-specific interface.
  • the comparison module calculates the volume of the food for the other area by considering the remaining amount of the menu in the corresponding area as 0% Is greater than 5%, the following step S330 is performed.
  • the material in the menu is recognized using the learning image of the knowledge database for machine learning, and based on the volume calculated in the steps S310 and S320, And the residual amount information for each material.
  • the amount of food, the amount of the food, and the like are obtained by scanning the food plate before and after the meal, The structure of the scanner used in the feeding management system will be described.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a scanner used in a food service management system according to an embodiment of the present invention.
  • the body 121 forms an appearance of the scanner 120, and may be installed in a state of being fixed near the feeding port of the feeding station.
  • a supporting portion 122 may be connected to one side of the body 121 at a predetermined height.
  • the support portion 122 may protrude at a predetermined lateral length and may have a rectangular shape as viewed from above.
  • the support portion 122 supports the cradle 123 disposed at the upper portion from the lower portion.
  • the holder 123 can seat the plate before and after the meal.
  • the cradle 123 may be fixed so as to be fixed on the support portion 122 such that the plate is opposed to the lens of the stereo camera 124, which will be described later.
  • the lower portion of the cradle 123 can be supported and coupled by one or more load cells 125 mounted on the support portion 122, and the load cell 125 is supported by the cradle 123 and a plate (7) and transmit it to the management server.
  • One or more temperature sensors may be mounted on one side of the base 123 to sense the temperature of the plate mounted on the upper portion.
  • the temperature sensed by the temperature sensor is transmitted to the management server,
  • the weight and temperature of the food contained in the current plate can be measured and used as a correction value by the management server to calculate the feed amount, the remaining amount, or the degree of fluctuation.
  • the stereo camera 124 is installed on the body 121 and is disposed at a position spaced apart from the supporting part 122 by a predetermined distance so that the entire area of the plate 7 on the base 123 can be scanned .

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Abstract

본 발명은 급식관리 시스템을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 급식 대상이 되는 사용자가 섭취한 음식 및 이와 관련된 맞춤형 정보를 제공하고, 급식에서 발생하는 잔반을 관리할 수 있도록 한 급식관리 시스템 및 이의 운영방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 스캐너 장치를 이용하여 급식대상자인 사용자와 식전 및 식후 식판을 식별하여 급식량 및 잔반량을 획득하고, 이에 기초하여 각 사용자들의 잔반정보 및 이와 연계된 유용한 정보를 제공함으로써 사용자들이 자신의 식습관, 영양상태 등을 용이하게 판단할 수 있으며, 사용자들 스스로 잔반을 줄이려는 시도를 유도할 수 있는 효과가 있다.

Description

급식관리 시스템 및 이의 운영방법
본 발명은 급식관리 시스템에 관한 것으로, 급식 대상이 되는 사용자가 섭취한 음식 및 이와 관련된 맞춤형 정보를 제공하고, 급식에서 발생하는 잔반을 관리할 수 있도록 한 급식관리 시스템 및 이의 운영방법에 관한 것이다.
현재, 학교, 기업 및 기타 단체급식소에서 식사를 배급받는 학생, 직장인 또는 급식대상자들은 동일한 식당 내에서 한끼 이상을 해결하는 경우가 다반사이다. 특히, 학생들은 주말을 제외한 일주일의 대부분의 점심을 학교내 급식소를 이용하게 되는데, 성장기에 있는 학생들에게 각종 영양소를 골고루 섭취할 수 있도록 하는 환경을 제공해야 한다.
그러나, 초등학교 저학년과 같이 아직 자신의 식사량을 해결하는데 익숙하지 않은 학생들은 밥을 잘 챙겨먹지 않는 경우가 많고 또한 편식이 있는 경우 전반적으로 반찬을 고르게 먹지 않는 경우가 많기 때문에 제대로 된 영향섭취가 이루어지고 있는지 판단할 수 있는 방법이 없으며, 이는 고학년이라 하더라도 마찬가지라 할 수 있다.
특히, 초등학생의 경우, 부모들은 자녀들의 편식에 대한 관리감독의 요구가 상당하다고 할 수 있으며, 학생들의 식습관과 관련하여, 식사속도, 식사량, 잔반 습관 등의 개선을 위한 방안을 고심하고 있다.
또한, 기업의 카페테리아를 자주 이용하는 직장인들도 자신의 식습관을 확인하여 관리하고자 하며, 급식제도를 운영하는 병원 등에서도 간호사들이 입원환자의 음식 섭취량을 정확하게 파악하고자 하나, 현재 정확한 데이터 기반의 식습관 정보를 제공할 수 있는 서비스는 현재 존재하지 않는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 학교, 기업 및 병원 등에서 단체 급식을 제공하는 급식소에서 급식대상자에게 잔반량에 따라, 관련된 섭취정보 등의 유용한 정보를 제공하는 데 그 과제가 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은, 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 제1 스캐너와, 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 상기 사용자에게 제공된 식사전 식판에 대한 식전영상을 획득하는 제2 스캐너와, 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 상기 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 획득하는 제3 스캐너와, 상기 제1 내지 제3 스캐너를 제어하여 획득된 식사전후 영상에 기초하여 상기 사용자에 대한 섭취정보를 생성하는 관리서버를 포함할 수 있다.
상기 관리서버는, 상기 사용자를 급식대상자로 등록하고, 등록된 사용자들의 식습관 및 영양상태 중, 어느 하나를 포함하는 영양정보를 제공하는 사용자 관리부와, 급식소를 등록하고, 등록된 급식소의 운영과 관련된 운영정보를 제공하는 급식소 관리부와, 상기 제1 내지 제3 스캐너와 연결되어 획득된 스캐닝 데이터를 수신하는 장치 제어부와, 상기 장치 제어부가 수신한 스캐닝 데이터에 대응하여 상기 섭취정보를 생성하는 영상 처리부와, 상기 사용자의 개인정보 및 급식소의 운영정보를 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
상기 사용자 관리부는, 상기 사용자의 개인정보를 생성, 갱신 또는 삭제하는 개인정보 처리모듈과, 일정기간 동안의 섭취정보에 기초하여 상기 사용자의 식습관을 판단하고, 상기 영양정보에 반영하는 식습관 판단모듈과, 상기 영양정보에 대응하여 상기 사용자의 현재 영양상태를 추정하는 영양상태 추정모듈을 포함할 수 있다.
상기 급식소 관리부는, 상기 운영정보를 생성, 갱신 또는 삭제하는 급식소 관리모듈과, 급식소에 납품되는 다수의 식재료에 대하여, 영양사의 검수결과에 따른 검수정보를 생성하는 식재료 검수모듈과, 상기 영양사의 입력에 따른 식단표를 생성하는 식단 생성 모듈을 포함할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 식사후 식판을 촬영한 식후영상을 전처리하는 전처리모듈과, 저장된 영상 저장소로부터 상기 식전영상을 제공받아 상기 식후영상과 비교하는 비교모듈과, 상기 비교모듈에 의한 비교결과에 따라 잔반정보를 생성하는 잔반 추정모듈과, 상기 잔반정보에 대응하여 상기 섭취정보를 생성하고, 수치, 텍스트 또는 그래프의 형태로 출력하는 섭취정보 생성모듈을 포함할 수 있다.
상기 제3 스캐너는 하나 이상의 센서와 더 연결되고, 상기 영상 처리부는, 상기 센서로부터 센싱값을 입력받으며, 센싱값에 기초하여 상기 잔반정보를 보정하는 보정값을 생성하는 보정모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 관리서버는, 상기 영양정보를 참조하여, 각 사용자에 대한 맞춤형 식품 또는 의료기기 광고정보, 식단추천정보 또는 기타 부가정보를 제공하는 광고 관리부를 포함할 수 있다.
상기 제2 및 제3 스캐너는, 몸체와, 상기 몸체의 일측에 수직하게 연결되는 지지부와, 상기 지지부의 상부로 결합되며 상기 식판이 안착되는 거치대와, 상기 몸체의 일측으로 상기 거치대의 상부를 향하도록 설치되고, 식판 상의 음식을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.
상기 거치대는, 하부가 상기 지지부 상에 설치되는 하나 이상의 로드셀에 의해 지지 및 결합될 수 있다.
상기 거치대는, 상부에 안착된 식판의 온도를 감지하는 하나 이상의 온도센서가 실장될 수 있다.
상기 관리서버는 사용자별 섭취정보에 따른 일인당 음식량에 대한 급식비를 차등 산출하는 급식비 관리부를 포함할 수 있다.
상기 관리서버는 정보통신망을 통해 보험 연계 서비스, 사용자 모니터링 서비스 또는 의료 연계 서비스를 제공하는 하나 이상의 외부 시스템과 연동할 수 있다.
또한, 전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법으로서, 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계와, 식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 상기 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계와, 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 상기 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계와, 획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 잔반정보를 산출하고, 상기 잔반정보에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 섭취정보를 생성하는 단계 이후, 식사에 따른 섭취정보를 표시하는 단계와, 상기 섭취정보에 대응하여 쿠폰을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스캐너 장치를 이용하여 급식대상자인 사용자와 식전 및 식후 식판을 식별하여 급식량 및 잔반량을 획득하고, 이에 기초하여 각 사용자들의 섭취정보 및 이와 연계된 유용한 정보를 제공함으로써 사용자들이 자신의 식습관, 영양상태 등을 용이하게 판단할 수 있으며, 사용자들 스스로 잔반을 줄이려는 시도를 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 급식대상자 뿐만 아니라, 급식소 관리자, 영양사 등이 시스템을 통해 획득한 잔반정보 등을 활용하여 각 급식대상자들의 영양 섭취정보 뿐 아니라, 음식성향 및 식사행태 등을 파악할 수 있고, 그 결과를 급식에 반영하여 식사의 질을 개선하고, 잔반 축소를 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템이 적용된 급식소의 구성을 모식화한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템과 외부 시스템과의 연계 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버를 구성하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구성부 중, 영상 처리부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 잔반정보 생성을 위한 영상 분석방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 나타낸 도면이다.
설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)", 및 "...모듈(Module)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", 및 "갖는" 등의 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용된다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(Unit)", "모듈(Module)" 및 "시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 모듈은 하나의 컴포넌트와 등가 혹은 둘 이상의 컴포넌트의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 서버 또는 단말기에서 실행되는 애플리케이션 프로그램 및 하드웨어 모두가 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급식관리 시스템 및 이의 운영방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템이 적용된 급식소의 구성을 모식화한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 제1 스캐너(100), 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자에게 제공된 식사전 식판에 대한 식전영상을 획득하는 제2 스캐너(110), 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 획득하는 제3 스캐너(120) 및, 상기 제1 내지 제3 스캐너를 제어하여 획득된 식사전후 영상에 기초하여 섭취정보를 생성하는 관리서버(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 학교의 구내식당의 다수에게 배식을 제공하는 소정의 급식소(1)에 설치될 수 있고, 복수의 스캐닝 장치 및 이와 연결되며 표시수단을 갖는 관리서버(200)로 이루어질 수 있다.
제1 스캐너(100)는 급식대상자인 식별하는 역할을 하는 것으로, 사용자가 소지한 ID카드를 스캐닝하고 그 결과를 관리서버(200)에 전송함으로써 관리서버(200)가 저장된 개인정보를 참조하여 해당 사용자가 급식대상자임을 판별할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 ID카드는 학생증, 명찰 및 사원증일 수 있고, 설계자의 의도에 따라 ID카드를 이용하는 것이 아닌 카메라를 통해 촬영된 사용자의 얼굴에 대한 안면인식 기법을 통해 사용자를 식별하는 방식도 적용될 수 있다.
여기서, 사용자의 등교 또는 출근 시스템과 연계하여, 출근시 매일 해당 사용자의 모습을 촬영하여 데이터 베이스에 저장하고, 이는 추후 급식진행을 위한 식별시 데이터 베이스를 참조하여 비전인식 기술을 이용한 시스템의 외관, 즉 얼굴, 신발, 의상 또는 헤어 형태 등을 비전인식 기술을 적용하여 사용자를 식별시 그 정확도는 개선하는 데 활용될 수 있다.
또는, 스캐닝 방식이 아닌, 사용자가 소지한 휴대용 단말기와 통신을 수행하여 해당 사용자를 인식하는 방식이 적용될 수도 있다.
제2 스캐너(110)는 배식구를 통한 음식이 담긴 식사전 식판(6)을 스캐닝하고 그 영상을 관리서버(200)에 제공할 수 있다. 이때, 식사전 식판(6)의 일측에 형성된 인식코드도 함께 스캐닝함에 따라, 그 정보를 수신한 관리서버(200)는 각 식판들을 구별하고, 각 식판에 담긴 음식의 양 즉, 사용자별 급식량을 판단할 수 있게 된다. 상기의 인식코드는 바코드 또는 QR 코드 등으로 구현될 수 있다.
제3 스캐너(120)는 퇴식구를 통해 잔반을 처리하기 전, 잔반이 담긴 식사후 식판(7)을 스캐닝하고 그 영상을 관리서버(200)에 제공할 수 있다. 여기서, 식사후 식판(7)의 인식코드를 스캐닝함에 따라, 그 정보를 수신한 관리서버(200)는 해당 식판(7)의 사용자와 사용자별 잔반량을 판단할 수 있게 되며, 이후 관리서버(200)는 급식량 및 잔반량에 기초하여 잔반정보를 산출함으로써, 섭취정보를 생성할 수 있게 된다.
관리서버(200)는 급식소(1)의 일측, 바람직하게는 급식소(1)의 출구부근에 설치될 수 있고, 탑재된 디스플레이부(210)를 통해 각 사용자별 생성된 섭취정보를 표시할 수 있다.
이러한 관리서버(200)는 네트워크를 통해 각 스캐너(100 ~ 130)들과 연결될 수 있고, 스캐너(100 ~ 130)들부터 전송되는 ID카드 스캐닝 결과, 식판 인식결과 및 식사전후 식판에 대한 영상 등을 통해, 해당 사용자와 그의 섭취정보를 생성 및 제공하게 된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서는 각 사용자별 섭취정보를 스캐너를 통해 획득한 영상에 영상 처리 기법을 적용하여 정량화하고 이를 수치, 텍스트 및 그래프 등의 형태로 제공할 수 있다. 이러한 관리서버(200)의 구성부에 대한 상세한 설명은 후술한다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식소에 설치되며, 사용자를 확인하고, 식사 전후 식판에 대하여 스캐닝한 이미지를 이용하여 급식량 및 잔반량을 획득하며, 이에 기초하여 섭취정보를 생성하고, 이와 연계된 각종 영양과 관련된 정보를 제공함으로써 사용자들이 자신의 식습관 등을 용이하게 확인할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에 포함되는 관리서버를 설명한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구조를 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 본 발명의 관리서버를 구성하는 각 구성부들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 프로그램 형태로 구현될 수 있고, 컴퓨터에 의해 읽고 쓰기가 가능한 기록매체에 기록되어 관리서버에 탑재될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 관리서버(200)는 사용자별 잔반정보를 표시하는 디스플레이부(210), 사용자를 급식대상자로 등록하고, 등록된 사용자들의 식습관 및 영양상태 중, 어느 하나를 포함하는 영양정보를 제공하는 사용자 관리부(220), 급식소를 등록하고, 등록된 급식소의 운영과 관련된 운영정보를 제공하는 급식소 관리부(230), 제1 내지 제3 스캐너와 연결되어 획득된 스캐닝 데이터를 수신하는 장치 제어부(240), 장치 제어부(240)가 수신한 스캐닝 데이터에 대응하여 잔반정보 및 섭취정보를 생성하는 영상 처리부(250) 및 사용자의 개인정보 및 급식소의 운영정보를 저장하는 데이터 베이스(260)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(210)는 관리서버(200)에서 각 사용자 별로 생성한 섭취정보를 화면상에 표시할 수 있다. 식사를 완료한 사용자는 식판 반납 이후 급식소에서 떠나기 전, 출구에 배치된 관리서버(200)의 디스플레이부(210)에 표시된 자신에 대한 섭취정보를 확인할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(210)는 타 구성부들과는 별도의 장치로 구현될 수 있고, 별도의 장소에 위치한 관리서버(200)의 본체와 네트워크를 통해 연결되어 잔반정보를 표시하는 형태로 구현될 수도 있고, 또는 관리서버(200)에서 디스플레이부(210)가 생략되며, 사용자들은 소지한 모바일 단말 또는 전자메일을 통해 전술한 잔반정보를 제공받는 형태로 구현될 수 있다.
사용자 관리부(220)는 급식대상자의 개인정보를 관리하는 기능을 제공할 수 있다. 본 발명의 급식관리 시스템에 의한 서비스를 제공받고자 하는 사용자는 미리 관리서버(200)에 등록이 되어 있어야 하며, 스캐너로부터 전송되는 ID카드의 인식결과와 데이터 베이스에 저장된 개인정보를 비교하여 급식대상자로서 등록여부를 판단할 수 있다.
또한, 사용자 관리부(220)는 등록된 사용자에 대하여 식습관 및 영양상태와 관련된 영양정보를 관리 및 제공할 수 있으며, 이러한 기능을 구현하기 위한 사용자 관리부(220)의 구성에 대한 설명은 후술한다.
급식소 관리부(230)는 본 발명의 급식관리 시스템이 설치된 급식소에 대한 각종 정보를 관리하는 기능을 제공할 수 있다. 이러한 급식소 관리기능으로는 급식소의 최대배식가능 인원, 소속된 영양사와 관련된 정보와, 일, 주 및 월단위의 식단에 대한 정보 등을 생성, 갱신, 삭제 및 확인 등을 포함할 수 있고, 이는 시스템 운영자 권한을 갖는 사용자에게 제공될 수 있다.
장치 제어부(240)는 관리서버(200)와 연결된 스캐너의 제어기능을 제공할 수 있다. 관리서버(200)는 하나 이상의 스캐너와 연결되어 그로부터 사용자 및 식판에 대한 정보를 수신할 수 있고, 장치 제어부(240)는 소정의 통신모듈 및 콘트롤러를 포함하며 네트워크를 통해 각 스캐너와 연결되어 이를 제어하여 필요한 정보를 수신할 수 있다.
영상 처리부(250)는 스캐너로부터 수신한 식사전후 식판에 대한 영상을 영상처리 기법을 통해 분석하여 사용자별 급식량 및 잔반량을 산출하고, 이에 기초하여 섭취정보를 생성할 수 있다.
데이터 베이스(260)는 관리서버(200)의 각 구성부들이 제공하는 기능을 수행하기 위한 개인정보, 급식소 정보 등을 저장할 수 있다. 또한 데이터 베이스(260)에는 관리서버(200)를 구동하기 위한 각종 설정값들이 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 관리서버(200)는 사용자에 잔반정보를 제공하는 주요기능에도 수익발생을 위한 부가기능을 더 제공하는 광고 관리부(270)를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 광고 관리부(270)는 데이터 베이스(260)에 저장된 개인정보에 기초하여 개인의 선호를 고려한 식품, 섭취 영양 성분을 고려한 건강 보조 식품, 식습관 분석을 통한 의료기기 및 개인의 선호를 반영한 식당 및 메뉴 등에 관한 광고를 디스플레이부(210)를 통해 표시하거나, 사용자의 모바일 단말기에 제공할 수 있다. 이러한 광고 관리부(270)가 제공하는 기능은 급식관리 시스템 운영자의 수익모델이 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 파생되는 수익모델로서, 식단 관리 프로그램 및 섭취 정보, 영양 정보, 질병 확률 및 특화된 건강 상식 및 반찬에 대한 레시피 제공 등의 '프리미엄 서비스'를 도출할 수 있다.
또한, 광고 관리부(270)는 공익적 기능으로서, 사용자에게 식사전 잔반 축소에 대한 홍보 또는 경각심을 높이기 위한 메시지를 제공할 수 있다. 일례로서, 급식소에 방문한 사용자들에게 잔반량 감소시 환경보호의 효과가 있다는 메시지를 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.
또한, 급식비 관리부(280)는 급식대상자의 배식량에 따라 차등적으로 급식비를 청구할 수 있도록 하는 기능을 제공하는 것으로, 급식비 관리부(280)는 일인당 급식비 차등 청구 절차를 수행하는 것으로, 잔반 별, 배식한 음식량 별로 급식비를 조정하여 각 급식대상자별로 서로 다른 급식비가 책정되도록 관리 할 수 있다.
이를 위해, 급식비 관리부(280)는 영상 처리부(250)로부터 산출된 급식량 및 잔반량을 각 급식대상자별로 취합하여 급식비를 차등 산출하여 데이터 베이스(260)에 누적 저장하고, 결산시 그 급식비용 내용을 제공할 수 있다.
이러한 급식비 관리부(280)는 미국, 유럽 등 배식량에 따라 급식 가격을 측정하는 국가에서 본 발명의 급식관리 시스템을 도입시 유용한 기능을 제공하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 관리서버(200)는 외부 시스템과의 연계를 통해 다양한 형태의 유용한 서비스를 제공할 수 있고, 외부 시스템과 연동하여 각종 서비스를 제공하는 외부 시스템 연계부(290)를 더 포함할 수 있다.
이러한 외부 시스템의 연계 서비스로는 보험 연계 서비스, 사용자 모니터링 서비스 및 의료 연계 서비스 등이 있다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템과 외부 시스템과의 연계 구조를 나타낸 도면으로서, 도 2b를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버(200)는 정보통신망을 통해 다양한 형태의 연계 서비스를 제공하는 시스템들과 연동될 수 있다.
각 급식소의 관리서버(200)는 보험사 서버(300)와 연동할 수 있고, 등록된 급식소를 운영하는 기업, 학교 또는 학원 등에서 회원들에 대한 단체보험 가입시 보험 연계 서비스로서 그 보험료에 대한 할인 적용을 요청할 수 있다. 각 관리서버(200)는 급식대상자별 섭취정보를 헬스케어 정보로서 보험사 서버(300)에 제공함으로써 보장성 보험 등에서 보험료 할인의 근거를 제시하게 된다.
또한, 관리서버(200)는 정부기관 서버(400)와 연동할 수 있고, 각 급식소별 급식대상자들의 섭취정보를 정부기관 서버(400)에 제공함으로써, 정부기관 서버(400)가 급식소별 불량급식 여부, 배식량 검사, 잔반량 과다 발생 및 영양성분 부족 배식 발생 등을 모니터링 할 수 있다. 또한, 정부기관 서버(400)는 등록된 보호자의 정보 수신 단말(450)에 각 급식소부터 제공되는 식전, 식후 사진을 전송하는 서비스를 운영함으로써 해당 급식소의 급식 품질 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 관리서버(200)는 의료기관 서버(500)와 연동할 수 있고, 각 급식소별 급식대상자들의 섭취정보를 의료기관 서버(500)에 제공함으로써, 의료기관 서버(500)가 섭취정보에 기초하여 해당 급식대상자의 병원 진단시 참고자료로 활용할 수 있도록 한다. 이러한 의료기관과의 연계 서비스는 축적된 섭취정보에 기초한 급식대상자의 식습관에 따른 질병 발생 확률을 산출하고, 처방정보를 제공하는 질병 예방 서비스로 확장될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 연결된 복수의 스캐너를 통해 사용자를 식별하고 잔반정보를 생성하여 화면을 통해 표시함으로써, 급식소 사용자들이 자신의 식습관, 일례로서, 선호하는 식재료, 맛, 평균 식사량, 속도 등을 쉽게 확인할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에 포함되는 구성부 중, 발명의 주요기능을 구현하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부와, 영상 처리부에 대한 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버를 구성하는 사용자 관리부 및 급식소 관리부의 구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 관리서버의 구성부 중, 영상 처리부의 구성을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 관리서버의 사용자 관리부(220)는 하나 이상의 기능에 대응하는 모듈로 구성될 수 있고, 이러한 모듈들은 급식대상자에 한정하여 시스템내 사용자에게 기 발급된 ID카드를 이용하여 시스템내 등록여부를 확인하거나, 등록된 사용자들의 개인정보를 관리하는 개인정보 처리모듈(221), 각종 정보를 참조하여 개인의 식습관을 판단하는 식습관 판단모듈(222) 및, 현재 각 사용자별 영양상태를 산출하는 영양상태 추정모듈(223)을 포함할 수 있다.
개인정보 처리모듈(221)은 본 발명의 급식관리 시스템에 등록된 사용자들의 개인정보를 관리하는 기능을 구현하는 것으로, 시스템 운영자는 급식대상자에 대한 이름, 연락처 및 주소 등을 입력하여 사용자 계정을 생성할 수 있고, 개인정보 처리모듈은 그 계정마다 사용자의 식습관, 선호음식, 알레르기 보유유무, 현재 영양상태 등을 입력받아 개인정보를 생성 및 저장할 수 있다.
식습관 판단모듈(222)은 사용자의 급식내역에 대응하여 각 사용자에 대한 식습관을 판단하고 그 정보를 저장할 수 있다. 사용자의 급식소 이용시, 식습관 판단모듈(222)은 매회 급식내역에 따라 각 급식시 제공된 음식의 종류, 식사시간 및 잔반량에 관한 정보를 이용하여 사용자의 식습관을 판단하게 된다. 이러한 식습관 판단결과는 개인정보에 반영될 수 있다.
영양상태 추정모듈(223)은 사용자의 급식내역에 대응하여 각 사용자의 현재 영양상태를 추정하고 이를 영양정보로서 저장할 수 있다. 영양상태 추정모듈(223)은 사용자가 일정기간 내 급식소를 이용한 내역 및, 이용시 생성된 잔반정보에 따라 사용자가 섭취한 음식 및 음식량을 산출할 수 있고, 이에 기초하여 사용자의 현재 영양상태를 분석하여 영양정보를 생성할 수 있다. 이러한 영양정보는 식습관 정보와 더불어 개인정보에 반영될 수 있다.
또한, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 관리서버의 급식소 관리부(230)는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있고, 본 발명의 시스템에 설치되는 장소인 급식소와 관련된 정보를 관리하는 급식소 관리모듈(231)과, 그 급식소에 납품되는 식재료에 대한 검수와 관련된 절차를 진행하는 식재료 검수모듈(232)과, 매주 단위의 식단 스켸줄 정보를 생성 및 제공하는 식단 생성모듈(233)을 포함할 수 있다.
급식소 관리모듈(231)은 본 발명의 급식관리 시스템이 설치된 급식소에 대한 정보 관리기능을 제공하는 것으로, 급식소의 최대배식가능 인원 및 소속된 영양사와 관련된 정보를 생성, 갱신 및 삭제할 수 있다.
식재료 검수모듈(232)은 급식소에 납품되는 식재료에 대한 검수 절차기능을 제공할 수 있다. 급식소에는 일 단위로 조리를 위한 식재료들이 납품될 수 있고, 급식소에 소속된 영양사들은 식재료 수령, 검수 및 창고적재의 절차진행에 따른 과정을 관리서버에 입력 및 추후 확인할 수 있다. 이에 따라, 식재료 검수모듈(232)이 제공하는 기능은 영양사 권한을 가진 계정에만 제한적으로 제공될 수 있다.
식단 생성모듈(233)은 시스템에 등록된 영양사들이 급식소에서 배급하는 음식에 대한 식단표를 생성할 수 있도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 영양사들은 매월초 일주일 단위로 급식자들의 영양상태를 고려하여 식단을 만들고 식단 생성모듈(233)이 제공하는 UI를 통해 식단을 입력하여 식단정보를 생성할 수 있고, 이러한 식단정보는 일주일 단위로 관리서버(200) 및 이와 연결된 웹 사이트 등에 게시되게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템은 급식소에 설치되는 하나 이상의 스캐너를 통해 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 급식대상자임을 식별할 뿐만 아니라, 식사 전후 식판을 스캐닝하여 급식량 및 잔반량을 획득하고 이에 기초하여 잔반정보를 생성할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 스캐너를 통해 획득한 이미지에 대하여 영상 처리 기법을 적용하여 보다 정확한 섭취정보를 제공할 수 있으며, 관리서버는 상기의 영상 처리 기법을 적용하기 위한 영상 처리부를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 관리서버에 포함되는 영상 처리부(250)는 식사후 식판을 촬영한 식후영상을 전처리하는 전처리모듈(251), 저장된 영상 저장소(253)로부터 상기 식전영상을 제공받아 상기 식후영상과 비교하는 비교모듈(252), 비교모듈(252)에 의한 비교결과에 따라 잔반정보를 생성하는 잔반 추정모듈(254) 및 상기 잔반정보에 대응하여 수치, 텍스트 또는 그래프의 형태의 섭취정보를 생성 및 출력하는 섭취정보 생성모듈(255)을 포함할 수 있다.
전처리모듈(251)은 스캐너로부터 식사전후 식판을 촬영한 영상을 비교를 위해 일정 크기로 변환 및 노이즈를 제거하여 영상에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 식전영상은 영상 저장소에 식별된 식판별로 저장될 수 있고, 이후 식후영상이 입력되면 전처리후 비교모듈(252)에 제공하게 된다.
비교모듈(252)은 전처리된 식전영상과 식후영상을 수치화하여 비교할 수 있다. 영상을 계조값을 갖는 복수의 화소로 구성되어 있으며, 비교모듈(252)은 각 화소의 계조값의 차를 계산하여 비교를 수행할 수 있다.
영상 저장소(253)는 전처리된 식전영상을 식판별로 저장할 수 있고, 비교모듈(252)의 요청에 따라 식후영상에 대응하는 식전영상을 제공할 수 있다.
영상 저장소(253)에 저장된 영상들은 비교절차가 수행되거나, 일정시간이 지나면 자동으로 삭제될 수 있다.
잔반 추정모듈(254)은 식전영상과 식후영상에 대응하여 급식량 및 잔반량을 판단하고, 이의 차 연산을 통해 잔반정보를 산출할 수 있다. 스캐너로부터 입력되는 영상에서 회색 또는 백색에 대응하며 영상의 각 측단과 연결되는 부분을 식판에 대응하는 부분으로 판단될 수 있고, 비교모듈은 식전영상 대비 식후영상에서 회색 또는 백색영역의 증가면적에 따라 잔반정보를 산출할 수 있다.
또한, 잔반 추정모듈(254)은 영상에 기초하여 밥의 부피, 국의 높이, 반찬의 부피의 감소량을 추정하거나, 영상 전체의 밝기분포를 히스토그램화하고, 두 히스토그램의 차에 따라 음식물의 변동정도를 산출할 수 있다.
섭취정보 생성모듈(255)은 잔반 추정모듈(254)에 의해 산출된 잔반정보에 따라, 수치, 텍스트 및 그래프 형태의 자료인 섭취정보를 생성할 수 있다. 이러한 섭취정보는 개인정보에 누적 기록될 수 있고, 관리서버의 디스플레이부를 통해 화면에 표시되거나, 네트워크를 통해 사용자의 단말기에 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리부(250)는 변동정도 추정시 그 정확도를 높이기 위한 보정수단을 더 포함할 수 있다.
보정모듈(256)은 각 스캐너에 설치되는 하나 이상의 센서로부터 센싱값을 입력받고, 잔반 추정모듈(254)에 변동정도에 센싱값을 일정비율로 반영하여 잔반정보를 보정할 수 있다.
즉, 보정모듈(256)은 스캐너에는 온도센서 및 로드셀과 같은 무게감지센서가 탑재될 수 있고, 감지된 식판의 온도 및 무게를 활용하여 보정값을 생성함으로써 잔반정보를 보정하게 된다.
일례로서, 식사전후 식판의 온도차이가 크지 않은 경우, 특히 국 같은 음식의 섭취가 거의 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 또한 식사전후 식판의 무게차이가 크지 않는 경우, 식사량이 매우 적은 것으로 판단 할 수 있다.
식사에 포함된 국, 밥, 반찬의 종류를 인식하는 데 있어서, 김치의 경우 30℃ 이상을 넘지 않는 것이 일반적이므로, 판단 기준에서 제외하거나, 국의 경우 40℃ 이하의 경우를 제외하는 것과 같이 판단에 대한 보정을 수행할 수 있다
보정모듈(256)은 센서들로부터 제공되는 센서값에 대하여 다양한 경우의 수가 설정됨에 따라 보정값을 생성할 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 관리서버는 급식대상자 및 급식소에 대한 관리기능을 제공함과 동시에, 급식대상자들에게 잔반량및 음식 섭취량에 따른 섭취정보, 그리고, 이에 따른 섭취 영양성분 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법을 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 각 단계별 주체는, 별도의 기재가 없더라도 전술한 본 발명의 급식관리 시스템을 이루는 복수의 스캐너 및 관리서버와, 이들을 구성하는 구성부가 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법은 제1 내지 제3 스캐너 및 관리서버를 포함하는 급식관리 시스템의 운영방법으로서, 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계(S100), 식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계(S110), 식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계(S120) 및, 획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 전반정보를 산출하고, 잔반정보에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계(S100)는 급식소에 설치된 제1 스캐너가 사용자가 제시한 ID카드를 스캐닝하여 그 정보를 관리서버에 전송하고, 관리서버가 해당 ID카드의 사용자가 급식대상자임을 식별하는 단계이다.
다음으로, 식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계(S110)는 정상 사용자 즉, 급식대상자로 식별된 사용자가 식판을 골라 배식을 받으면, 제2 스캐너가 그 식판에 구비된 인식코드를 스캐닝하는 동시에, 식판에 담긴 음식을 스캐닝 하여 식사전 식판 영상을 생성하고, 그 정보를 관리서버에 전송하는 단계와, 관리서버가 인식코드 스캐닝 결과에 따라 해당 식판을 식별하고, 식전영상을 획득하는 단계로 이루어질 수 있다. 여기서, 식전영상은 관리서버의 영상 처리부에 의해 영상 처리되어 급식량을 산출하는 데 이용될 수 있다.
식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계(S120)는 식판별로 관리서버의 영상 처리부가 식사후 식판에 대한 영상인 식후영상을 획득하는 단계이다. 이러한 식후영상은 잔반량을 산출하는 데 이용될 수 있다.
이후, 획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 잔반정보를 산출하고, 잔반정보에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계(S130)는 상기 S110 단계 및 S120 단계에서 산출한 급식량 및 잔반량의 차를 통해 실제 식사량에 대응하는 잔반정보 및 섭취정보를 생성하는 단계이다.
특히, S130 단계에서는 영상 처리부가 급식량과 잔반량의 차에 따라 잔반정보를 산출함에 따라, 이러한 잔반정보는 해당 사용자의 실제 식사량을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 또한, 본 발명에서는 이러한 잔반정보에 기초하여 사용자의 음식물 섭취량에 대한 섭취정보를 생성하고, 이를 수치, 텍스트 및 그래프 등의 형태로 출력함으로써 사용자에게 유용한 섭취정보를 제공하게 된다.
또한, 도시되어 있지는 않지만, S130 단계 이후, 식사에 따른 섭취정보를 표시하는 단계 및 상기 섭취정보에 대응하여 쿠폰을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이러한 단계에 따라, 섭취정보를 통해 이용자의 정확한 섭취량을 판단할 수 있으며, 그 섭취량에 대한 섭취정보를 이용자에게 공급하여 칼로리 및 영양정보를 제공하고 잔반을 줄이기 위한 다양한 혜택으로서 커피 쿠폰 보상 등을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 급식 공급자에게는 이용자들의 정확하고 구체적인 선호 음식 및 음식별 섭취량을 알려 급식의 질을 개선하고 잔반을 줄이기 위한 개선에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있다.
전술한 단계에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 운영방법은 식판의 영상을 취득하는 단계에 따라 각 급식대상자들이 실제 식사량에 따른 섭취정보를 제공할 수 있고, 사용자는 이러한 섭취정보를 직접 확인하여 자신의 식습관을 확인 및 관리할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 급식제공 전후 잔반정보를 생성하는 방법을 상세히 설명한다. 이하의 단계에서 실행주체는 별도의 기재가 없더라도, 영상 처리부 및 그의 비교모듈이 된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템의 잔반정보 생성을 위한 영상 분석방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 식판을 인식하는 단계(S200)로서, 영상 처리부의 비교모듈이 스캐너가 촬영한 배식이 완료된 식판을 인식하는 단계이다. 상세하게는, 식판내 밥, 국, 반찬 및 그릇이 각각 담기는 구역들을 식판에 형성된 경계면을 통해 구획하고, 식판의 방향을 인식하여 음식물이 담기는 구역을 확정하게 된다.
다음으로, 식판상의 음식물을 분류하는 단계(S210)는 비교모듈이 식판내 구획된 구역별로 음식물의 종류를 인식하는 단계로서, 이미지 센서 즉 스캐너에 의해 획득된 영상을 기계학습을 위한 복수의 음식물 관련 학습영상에 대한 지식 데이터 베이스에 축적된 학습영상과 비교함으로써 각 구역별 영상 인식결과와 해당일의 메뉴를 매칭시켜 음식물을 판단하게 된다.
이때, 매칭 성공률이 80 % 초과인 경우 즉시 결과를 영상 저장소에 저장하고, 80 % 이하인 경우 정의되지 않는 음식으로 분류하여 영상 저장소에 저장하게 된다.
음식물의 경계면을 따라 영역을 설정하는 단계(S220)는 구역별로 음식물의 경계면을 정확하게 설정해 주는 단계이다. 이때, 온도, 색상 및 형태 등이 고려될 수 있다. 일례로서, 식판 내 음식물 중, 샐러드와 김치 사이를 정확하게 나누는 음식물 경계면을 설정하게 된다.
다음으로, 영역별로 메뉴에 따라 재료를 인식하는 단계(S230)는 구역별 메뉴가 인식된 상태에서 음식물 경계면이 설정됨에 따라, 음식물 경계면이 이루는 영역 내 음식물을 이루는 재료를 식별하는 단계이다.
일례로서, 제1 구역부터 제5 구역까지 구획된 식판에 대하여, 제1 구역에 샐러드가 담긴다고 가정하면, 제1 구역의 샐러드를 이루는 재료인 양배추, 브로콜리, 오이 및 당근 등을 각각 식별한다. 이러한 S230 단계에서도 기계 학습 및 영상 비교 절차가 수행될 수 있다. 이때, 제1 구역에 동일한 양의 샐러드가 담긴다고 가정한다 하더라도 식판별로 인식되는 재료의 양을 다를 수 있다.
이어서, 음식물의 부피를 계산하는 단계(S240)는 스캐너에 포함된 3D 센서를 통해 획득된 정보를 이용하여 음식별 경계면을 기준으로 각 음식별 부피를 인식하는 단계이다. 전술한 3D 센서는 피사체에 대한 깊이값(depth)을 측정할 수 있으며, 이를 통해 음식물 경계면 내에 높이를 추출하고, 경계면과 높이를 이용하여 부피를 산출함으로써 음식물의 양을 계산하게 된다.
전술한 단계들에 따라, 영상 처리부는 획득한 식전영상을 저장하고, 이후 식사가 완료된 식판을 재 촬영한 식후영상을 이용하여 잔반정보를 생성할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 식판을 인식하는 단계(S300)로서, 영상 처리부의 비교모듈이 스캐너가 촬영한 배식이 완료된 식판을 인식하고, 식판 경계면을 따라 구역을 확정하는 단계이다.
식판상의 음식물의 경계면을 따라 영역을 설정하는 단계(S310)는 구역별로 음식물의 경계면을 정확하게 설정해 주는 단계이다.
이어서, 영역별 음식물의 부피를 계산하는 단계(S320)는 음식별 경계면을 기준으로 스캐너에 포함된 3D 센서를 이용하여 획득된 정보에 따라 각 음식별 부피를 인식하는 단계이다. 이러한 S320 단계에서, 비교 모듈은 부피가 식전영상과 대비하여 음식물의 양이 5 % 이하로 판단되면 해당 구역의 메뉴 잔반량을 0 %로 간주하여 타 구역에 대한 음식물의 부피량을 산출하고, 음식물의 양이 5 % 를 초과하는 것으로 판단되면 이하의 S330 단계를 수행하게 된다.
음식물을 분류하고 식전 음식물과 매칭하는 단계(S330)는 기계 학습을 위한 지식 데이터 베이스의 학습영상을 이용하여 메뉴내 재료를 인식하고, 상기 S310 단계 및 S320 단계에서 산출된 부피량에 기초하여 메뉴별 및 재료별 잔반량을 계산함으로써 잔반정보를 생성하는 단계이다.
한편, 전술한 급식 시스템 운영방법에서 섭취정보를 생성하기 위해서는 식사전후 식판을 스캐닝하여 음식의 양을 파악함으로써 급식량, 잔반량 등을 획득하게 되며, 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급식관리 시스템에서 이용하는 스캐너의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스캐너(120)는 몸체(121), 몸체(121)의 일측에 수직하게 연결되는 지지부(122), 지지부(122)의 상부로 결합되며 상기 식판이 안착되는 거치대(123), 몸체(121)의 일측으로 거치대(123)의 상부를 향하도록 설치되고, 식판(7)상의 음식을 촬영하는 스테레오 카메라(124)를 포함할 수 있다.
몸체(121)는 스캐너(120)의 외관을 이루며, 급식소의 배식구 근처에 고정되는 형태로 설치될 수 있다. 몸체(121)의 일측으로 소정높이로는 지지부(122)가 연결될 수 있다.
지지부(122)는 측방 일정길이로 돌출되고, 위에서 보았을 때 직사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 지지부(122)는 상부로 배치되는 거치대(123)를 하부에서 지지하게 된다.
거치대(123)는 식사 전후 식판이 안착될 수 있다. 이러한 거치대(123)는 식판이 후술하는 스테레오 카메라(124)의 렌즈와 대향되도록 지지부(122)의 상에 고정되도록 결합될 수 있다.
특히, 거치대(123)의 하부는, 지지부(122)상에 설치되는 하나 이상의 로드셀(125)에 의해 지지 및 결합될 수 있고, 이러한 로드셀(125)은 거치대(123) 및 그 상부로 안착되는 식판(7)의 무게를 감지하고 이를 관리서버에 전송할 수 있다.
또한, 거치대(123)의 일측에는 상부에 안착된 식판의 온도를 감지하는 하나 이상의 온도센서(미도시)가 실장될 수 있고, 이러한 온도센서에 의해 감지된 온도는 관리서버에 전송되어 전술한 무게와 더불어 현재 식판에 담긴 음식의 무게 및 온도를 측정하여 관리 서버에 의해 급식량, 잔반량 또는 변동정도를 산출하는 데 보정값으로 이용될 수 있다.
스테레오 카메라(124)는 몸체(121)상에 설치되되, 지지부(122)와 소정거리 이격되는 위치에 배치됨에 따라, 거치대(123)상의 식판(7)의 전 영역이 스캐닝 할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
이러한 스테레오 카메라(124)는 렌즈가 거치대(123)를 대향 하도록 설치되며, 식사 전후의 식판을 각각 촬영하여 식전식판 영상 및 식후식판영상을 관리서버에 전송하게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

Claims (14)

  1. 급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 제1 스캐너;
    인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 상기 사용자에게 제공된 식사전 식판에 대한 식전영상을 획득하는 제2 스캐너;
    식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 상기 사용자의 식사후 식판에 대한 식후영상을 획득하는 제3 스캐너; 및
    상기 제1 내지 제3 스캐너를 제어하여 획득된 식사전후 영상에 기초하여 상기 사용자에 대한 섭취정보를 생성하는 관리서버
    를 포함하는 급식관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 사용자를 급식대상자로 등록하고, 등록된 사용자들의 식습관 및 영양상태 중, 어느 하나를 포함하는 영양정보를 제공하는 사용자 관리부;
    급식소를 등록하고, 등록된 급식소의 운영과 관련된 운영정보를 제공하는 급식소 관리부;
    상기 제1 내지 제3 스캐너와 연결되어 획득된 스캐닝 데이터를 수신하는 장치 제어부;
    상기 장치 제어부가 수신한 스캐닝 데이터에 대응하여 상기 섭취정보를 생성하는 영상 처리부; 및
    상기 사용자의 개인정보 및 급식소의 운영정보를 저장하는 데이터 베이스를 포함하는 급식관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용자 관리부는,
    상기 사용자의 개인정보를 생성, 갱신 또는 삭제하는 개인정보 처리모듈;
    일정기간 동안의 섭취정보에 기초하여 상기 사용자의 식습관을 판단하고, 상기 영양정보에 반영하는 식습관 판단모듈; 및
    상기 영양정보에 대응하여 상기 사용자의 현재 영양상태를 추정하는 영양상태 추정모듈
    을 포함하는 급식관리 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 급식소 관리부는,
    상기 운영정보를 생성, 갱신 또는 삭제하는 급식소 관리모듈;
    급식소에 납품되는 다수의 식재료에 대하여, 영양사의 검수결과에 따른 검수정보를 생성하는 식재료 검수모듈; 및
    상기 영양사의 입력에 따른 식단표를 생성하는 식단 생성 모듈
    을 포함하는 급식관리 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    식사후 식판을 촬영한 식후영상을 전처리하는 전처리모듈;
    저장된 영상 저장소로부터 상기 식전영상을 제공받아 상기 식후영상과 비교하는 비교모듈;
    상기 비교모듈에 의한 비교결과에 따라 잔반정보를 생성하는 잔반 추정모듈; 및
    상기 잔반정보에 대응하여 상기 섭취정보를 생성하고, 수치, 텍스트 또는 그래프의 형태로 출력하는 섭취정보 생성모듈
    을 포함하는 급식관리 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 스캐너는 하나 이상의 센서와 더 연결되고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 센서로부터 센싱값을 입력받으며, 센싱값에 기초하여 상기 잔반정보를 보정하는 보정값을 생성하는 보정모듈
    을 더 포함하는 급식관리 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 영양정보를 참조하여, 각 사용자에 대한 맞춤형 식품 또는 의료기기 광고정보, 식단추천정보 또는 기타 부가정보를 제공하는 광고 관리부
    를 포함하는 급식관리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 스캐너는,
    몸체;
    상기 몸체의 일측에 수직하게 연결되는 지지부;
    상기 지지부의 상부로 결합되며 상기 식판이 안착되는 거치대; 및
    상기 몸체의 일측으로 상기 거치대의 상부를 향하도록 설치되고, 식판 상의 음식을 촬영하는 카메라
    를 포함하는 급식관리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 거치대는,
    하부가 상기 지지부 상에 설치되는 하나 이상의 로드셀에 의해 지지 및 결합되는 급식관리 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 거치대는,
    상부에 안착된 식판의 온도를 감지하는 하나 이상의 온도센서가 실장되는 급식관리 시스템.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    사용자별 섭취정보에 따른 일인당 음식량에 대한 급식비를 차등 산출하는 급식비 관리부
    를 포함하는 급식관리 시스템.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    정보통신망을 통해 보험 연계 서비스, 사용자 모니터링 서비스 또는 의료 연계 서비스를 제공하는 하나 이상의 외부 시스템과 연동하는 외부 시스템 연계부
    를 포함하는 급식관리 시스템.
  13. 청구항 1에 기재된 급식관리 시스템의 운영방법으로서,
    급식대상인 사용자의 ID카드를 스캐닝하여 사용자를 식별하는 단계;
    식사전 식판의 인식코드를 스캐닝하여 식판을 식별하고, 상기 사용자의 식판에 대한 식전영상을 획득하는 단계;
    식사후 식판을 스캐닝하여 식별된 식판을 통해 상기 사용자의 식판에 대한 식후영상을 획득하는 단계; 및
    획득된 식전영상 및 식후영상에 기초하여 식사량에 대응하는 섭취정보를 생성하는 단계
    를 포함하는 급식관리 시스템의 운영방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 섭취정보를 생성하는 단계 이후,
    상기 섭취정보를 디스플레이부를 통해 표시하는 단계; 및
    상기 섭취정보에 대응하여 쿠폰을 출력하는 단계
    를 포함하는 급식관리 시스템의 운영방법.
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