KR20070045636A - Egg freshness measuring system of non-destructively using on-line system with near-infrared spectometer and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계란의 신선도를 측정하기 위하여 일부 계란을 선택하여 신선도를 비파괴적으로 신속하게 측정할 수 있도록 한 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 비파괴 계란 신선도측정시스템은 계란을 향하여 적외선광원을 발생하고 상기 적외선광원이 계란으로부터 확산 및 반사와 투과 중 어느 하나로 나타나는 적외선광을 수집하는 발광 및 수광부와, 상기 발광 및 수광부로부터 수집된 적외선광을 전기적신호로 변환하여 하나의 계란스펙터럼데이터로 출력하는 분광 및 검출부와, 상기 계란스펙터럼데이터를 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)과 일상분석 값으로 신선도의 그레이드를 판정하는 데이터처리 및 수집부와, 상기 데이터처리 및 수집부에서 판정된 신선도의 그레이드와 계란스펙터럼 중 어느 하나이상을 외부에 시각적으로 표시하는 디스플레이부와, 상기 발광 및 수광부를 이동가능하게 고정하고, 발광 및 수광부의 광원이 조사되도록 다수개의 계란을 순차적으로 이송시키는 계란이송부와, 상기 데이터처리 및 수집부에서 판정신호를 받아 상기 계란을 발광 및 수광부 앞으로 이송하기 위하여 상기 계란이송부를 구동하는 이송제어유니트를 포함한다.The present invention relates to a non-destructive egg freshness measurement system and method using near-infrared spectroscopic analysis technique that selects some eggs in order to measure the freshness of the eggs so that the freshness can be measured quickly and nondestructively. The non-destructive egg freshness measurement system generates an infrared light source toward the egg and emits and receives the infrared light source which collects infrared light which appears as one of diffusion, reflection and transmission from the egg, and the infrared light collected from the light emitting and receiving part. A spectroscopic and detection unit for converting an electrical signal into one egg spectrum data and outputting the grade of freshness based on a partial least square regression (PLSR) and a routine analysis value of the egg spectrum data A display unit for visually displaying at least one of a processing and collection unit, a freshness grade and egg spectrum determined by the data processing and collection unit to the outside, and movably fixing the light emitting unit and the light receiving unit, Transfer several eggs sequentially so that the light source of the light-receiving part is irradiated Key includes a feed control unit for driving the eggs are sent to the eggs are sent and, transferring the next light-emitting and light-receiving units of the egg receiving the determination signal from the data processing and collecting unit.
계란, 비파괴, 적외선, 광, 신선도, 분광분석, 부분 최소 제곱 회귀곡선, 일상분석 값 Egg, non-destructive, infrared, light, freshness, spectral analysis, partial least squares regression curve, routine analysis value
Description
도 1은 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 외관을 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view showing the appearance of a non-destructive egg freshness measurement system using a near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 적외선 확산 반사식 발광 및 수광부가 컨베이어부에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고,2 is a perspective view showing a state in which the infrared diffuse reflection type light emission and the light receiving unit of the non-destructive egg freshness measurement system using the near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention is mounted on the conveyor unit,
도 3은 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 적외선 투과식 발광 및 수광부가 컨베이어부에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고,3 is a perspective view showing a state in which the infrared transmission type light emission and the light receiving unit of the non-destructive egg freshness measurement system using the near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention is mounted on the conveyor unit,
도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템을 나타낸 블록도이고,Figure 4 is a block diagram showing a non-destructive egg freshness measurement system using a near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정방법을 나타낸 플로우차트이다.5 is a flowchart illustrating a non-destructive egg freshness measurement method using a near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
10,11 ; 발광 및 수광부 13 ; 분광 및 검출부10,11; Light emitting and receiving
15 ; 데이터처리 및 수집부 17 ; 디스플레이부15; Data processing and
19 ; 계란이송부 21 ; 이송제어유니트19;
본 발명은 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계란의 신선도를 측정하기 위하여 일부 계란을 선택하여 신선도를 비파괴적으로 신속하게 측정할 수 있도록 한 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-destructive egg freshness measurement system and method using near-infrared spectroscopy, and more particularly, to select the eggs in order to measure the freshness of the eggs, the near-infrared ray can be measured quickly and nondestructively The present invention relates to a non-destructive egg freshness measurement system using a spectroscopic analysis method and a method thereof.
기존의 계란의 품질 관리 방법은 크게 내부품질과 외부품질 기준으로 이루어지고 있다. 외부품질은 난각의 오염정도 및 강도 등으로 육안 판정에 의하여 이루어지고 있으며 내부품질은 계란무게와 계란을 할란(파괴)하여 난백높이를 고려한 Haugh unit(이하 HU) 방식으로 지수화한 방법이 이용되고 있다. HU 신선도 측정방식은 계란등급제도 및 상업용 등 범용적으로 이용되고 있으며, 계란을 일일이 깨어서 판정하기 때문에 조사기기가 설치된 일정한 장소에서 실시해야 하는 장소제한과 조사 개수 역시 한정되어 있다.Conventional egg quality control methods are largely based on internal and external quality standards. The external quality is determined by visual inspection based on the degree of contamination and the strength of the egg shell, and the internal quality is indexed by Haugh unit (hereinafter referred to as HU) method considering egg weight and egg weight by harlaning (breaking) the egg. . HU freshness measurement method is widely used in egg grading system and commercial use, and because eggs are broken and judged one by one, there are also limitations on the place limit and the number of surveys that need to be carried out at a certain place where the research equipment is installed.
그리고 계란의 유통과정에서의 신선도 저하여부 역시 현재 상태에서는 판정하기가 어려운 실정이다.In addition, the low freshness in the distribution process of eggs is also difficult to determine the current situation.
또한, 그룹에 해당하는 무수히 많은 계란을 일일이 파괴하여 신선도를 판정할 수 없으므로 이들 중 표본치에 해당하는 소수만을 파괴하여 신선도를 판정하고, 이에 따라서 그 표본치 만으로 그 그룹 전체의 신선도를 판정한다. 이 때문에 신선도 평가 및 판정에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, since freshness cannot be determined by destroying a myriad of eggs corresponding to a group one by one, freshness is determined by destroying only a small number corresponding to a sample value, and accordingly, the freshness of the entire group is determined only by the sample value. For this reason, there is a problem that the reliability of freshness evaluation and determination is inferior.
또한, 유통 중에 보관상태 및 환경에 따라 신선도의 저하가 발생함에도 불구하고 그 상태에 대한 신선도를 판정하기 어렵기 때문에 신선도에 대한 평가 및 판정을 전혀 하지 않는 문제점이 있다.In addition, despite the deterioration of freshness depending on the storage condition and environment during distribution, it is difficult to determine the freshness of the state, there is a problem that does not evaluate and determine the freshness at all.
따라서, 계란을 파괴하지 않고도 그 신선도를 평가 및 판정하여 신선한 계란에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 시스템 및 그 방법이 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for a system and method capable of securing reliability for fresh eggs by evaluating and determining their freshness without destroying the eggs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 할란 및 샘플링하지 아니하고 계란의 신선도를 측정하여 근적외선 분광분석 시스템을 계란의 신선도 검사용 측정에 적합하도록 시스템 구성 및 계란 신선도에 맞는 소프트웨어를 사용하므로 언제 어디서든 신속하고 편리하게 신선도 평가를 할 수 있도록 한 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템 및 그 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, using a software suitable for the system configuration and egg freshness to measure the freshness of eggs without harlans and sampling, the near-infrared spectroscopy system suitable for measuring the freshness of eggs Therefore, to provide a non-destructive egg freshness measurement system and method using near-infrared spectroscopy technique that can be quickly and conveniently assess the freshness anytime, anywhere, its purpose.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 계란을 향하여 적외선광원을 발생하고 상기 적외선광원이 계란으로부터 확산 및 반사와 투과 중 어느 하나로 나타나는 적외선광을 수집하는 발광 및 수광부와, 상기 발광 및 수광부로부터 수집된 적외선광을 전기적신호로 변환하여 하나의 계란스펙터럼데이터로 출력하는 분광 및 검출부와, 상기 계란스펙터럼데이터를 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)과 일상분석 값으로 신선도의 그레이드를 판정하는 데이터처리 및 수집부와, 상기 데이터처리 및 수집부에서 판정된 신선도의 그레이드와 계란스펙터럼 중 어느 하나이상을 외부에 시각적으로 표시하는 디스플레이부와, 상기 발광 및 수광부를 이동가능하게 고정하고, 발광 및 수광부의 광원이 조사되도록 다수개의 계란을 순차적으로 이송시키는 계란이송부와, 상기 데이터처리 및 수집부에서 판정신호를 받아 상기 계란을 발광 및 수광부 앞으로 이송하기 위하여 상기 계란이송부를 구동하는 이송제어유니트를 포함하는 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템에 의해 달성된다.The object is according to the invention, the light emitting and receiving portion for generating an infrared light source toward the egg and the infrared light source to collect the infrared light appearing from any one of the diffusion, reflection and transmission from the egg, and the infrared light collected from the light emitting and receiving portion The spectroscopic and detection unit converts light into an electrical signal and outputs it as one egg spectrum data, and determines the freshness grade based on the partial least squares regression (PLSR) and routine analysis values of the egg spectrum data. A data processing and collection unit, a display unit for visually displaying at least one of freshness grade and egg spectrum determined by the data processing and collection unit, and movably fixing the light emitting and light receiving unit, To transport a plurality of eggs sequentially so that the light source of the light emitting and receiving portion is irradiated Non-destructive egg freshness measurement system using a near-infrared spectroscopy technique including an egg transfer unit and a transfer control unit for driving the egg transfer unit to receive the determination signal from the data processing and collection unit and forward the egg to the light emitting and receiving unit Is achieved by.
여기서, 상기 발광 및 수광부는 상호 입체각 90도 이내의 인접한 영역에 위치하여 계란으로부터 확산 반사되는 적외선 광을 수광하는 방식의 반사형과, 상호 입체각 90도이상의 영역에 위치하여 계란을 투과한 적외선 광을 수광하는 방식의 투과형 중 어느 하나의 메카니즘으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.Here, the light emitting and receiving unit is a reflection type of the method of receiving the infrared light diffused and reflected from the egg located in the adjacent region within 90 degrees of the solid angle, and the infrared light transmitted through the egg located in the region of more than 90 degrees of mutual angle It is preferable that it is formed by the mechanism of any one of the transmission type of the light-receiving system.
이 때, 상기 반사형은 발광과 수광의 위치가 입체각 40도 이상에서 계란의 신선도가 가장 높은 신뢰성을 갖고, 상기 투과형은 발광과 수광의 위치가 입체각 170~190도에서 계란의 신선도를 가장 높은 신뢰성을 갖는 것이 바람직하다.In this case, the reflection type has the highest reliability of the egg at the position of the light emission and the light receiving angle of 40 degrees or more, and the transmissive type has the highest reliability of the egg at the 170 ~ 190 degree angle of the emission and the light reception. It is preferable to have.
상기 목적은, 본 발명의 다른분야에 따라, 계란을 향하여 적외선광원을 발생 하고 상기 적외선광원이 계란으로부터 확산 및 반사와 투과 중 어느 하나로 나타나는 적외선광을 수집하는 단계와, 수집된 적외선광을 전기적신호로 변환하여 하나의 계란스펙터럼데이터로 출력하는 단계와, 상기 계란스펙터럼데이터를 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)과 일상분석 값으로 신선도의 그레이드를 판정하는 단계와, 판정된 신선도의 그레이드와 계란스펙터럼 중 어느 하나이상을 외부에 시각적으로 표시하는 단계와, 상기 신선도 그레이드의 판정 후 다음 계란을 판정하기 위하여 판정위치로 상기 계란을 이송하는 단계를 포함하는 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정방법에 의해 달성된다.The object is to generate an infrared light source toward the egg according to another field of the present invention and to collect the infrared light that the infrared light source appears from any one of the diffusion, reflection and transmission from the egg, and the collected infrared light electrical signal Converting the data into one egg spectrum data, and determining the grade of freshness using the partial least squares regression (PLSR) and routine analysis values of the egg spectrum data; A near-infrared spectroscopic analysis method comprising visually displaying at least one of a freshness grade and an egg spectrum to the outside, and transferring the egg to a determination position to determine a next egg after the freshness grade has been determined. It is achieved by the non-destructive egg freshness measurement method used.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템 및 그 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 적외선 확산 반사식 발광 및 수광부가 컨베이어부에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 적외선 투과식 발광 및 수광부가 컨베이어부에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신 선도측정방법을 나타낸 플로우차트이다.Hereinafter, a non-destructive egg freshness measurement system and method using a near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows. 1 is a perspective view showing the appearance of a non-destructive egg freshness measurement system using a near infrared spectroscopy method according to the present invention, Figure 2 is an infrared diffuse reflection light emission of a non-destructive egg freshness measurement system using a near infrared spectroscopy method according to the
본 비파괴 계란 신선도측정시스템의 외관은 도 1에 도시된 바와 같이, 분광 및 검출부(13), 데이터 처리 및 수집부(15)를 수용하고 있는 본체(1)와, 상기 본체(1)의 일측 상단에 위치하여 데이터 처리 결과를 사용자에게 알려주는 모니터형 디스플레이부(17)가 마련되어 있다. As shown in FIG. 1, the non-destructive egg freshness measuring system has a
분광 및 검출부(13)에서 계란으로부터 수집된 적외선 광을 받아 시스템이 인지할 수 있는 전기적인 신호로 변환하여 계란을 측정하고 판단할 수 있는 데이터로 출력하고, 그 출력된 데이터를 상기 데이터 처리 및 수집부(15)에서 받아 계란 스펙터럼데이터로 변환하면서 계란의 신선도의 그레이드를 판정하게 된다. 이와 같이 판정되면 상기 디스플레이부(17)에서 그 판정 결과를 사용자가 인식할 수 있는 문자 및 숫자와 언어로 알려준다.The spectroscopic and
이와 같은 상기 분광 및 검출부(13)에게 적외선 광을 제공하는 발광 및 수광부(10,11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 계란을 하나씩 이송하는 계란이송부(19)의 소정 영역에 위치하고, 알루미늄 지지대(3)와 설치대(5)에 고정되어 있다. 발광부(10)에서 계란을 향하여 발광된 적외선광원을 계란 내부로 확산되어 반사되는 적외선광을 수광부(11)에서 감지한다. 이 때, 상기 발광과 수광의 방향은 반사된 부분의 계란으로부터 적외선광을 수광할 수 있는 입체각 90도 이하로 이루어져 있으며, 바람직하게는 그 입체각이 40도에서 90도 사이에서 판정된 계란의 신선도가 가장 높은 신뢰성을 갖는다.As shown in FIG. 2, the light-emitting and light-receiving
그리고, 상기 발광 및 수광부(10,11)의 다른 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 위의 반사형과 같은 구조를 가지며, 다만 상기 발광과 수광의 방향 즉 상호 위치가 투과된 적외선광원을 수광할 수 있는 입체각 90도이상으로 구성되어 있으며, 바람직하게는 그 입체각이 170도에서 190도 사이에서 판정된 계란의 신선도가 가장 높은 신뢰성을 갖는다.In addition, as shown in FIG. 3, another embodiment of the light emitting and receiving
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 발광 및 수광부(10,11), 분광 및 검출부(13), 데이터처리 및 수집부(15), 디스플레이부(17), 계란이송부(19), 이송제어유니트(21)를 가지고 있다. 그리고, 이를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원공급부(23)가 마련되어 있다.As shown in FIG. 4, the non-destructive egg freshness measurement system using the near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention having the structure as described above, the light emitting and receiving
상기 발광 및 수광부(10,11)는 상호 동시에 동작하며, 계란을 향하여 적외선광원을 발생하고 상기 적외선광원이 계란으로부터 확산 및 반사와 투과 중 어느 하나로 나타나는 적외선광을 수집한다. 발광부(10)에서 적외선광원이 계란을 향하여 조사되면 계란 내부의 내용물(시료)에 확산되거나 반사되는 적외선광을 수광부(11)에서 수집한다. 또한 구조에 따라서 수광부(11)는 발광부(10)에서 조사된 적외선광원이 계란을 투과하는 광을 수집하는 경우도 있다.The light-emitting and light-receiving
상기 분광 및 검출부(13)는 상기 발광 및 수광부(10,11)로부터 수집된 적외선광을 전기적신호로 변환하여 하나의 계란스펙터럼데이터로 출력하는 것으로, 특히 분광부는 1100에서부터 1750nm의 파장 영역과 15nm의 분해능을 가진 근적외선용 분광기로 구성되어 있으며, 이 분광기와 데이터처리 및 수집부(15)는 케이블로 연결되어 있다. 그리고, 상기 검출부는 전기적인신호를 계란스펙터럼데이터로 변환한다.The spectroscopic and
상기 데이터처리 및 수집부(15)는 상기 계란스펙터럼데이터를 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)과 일상분석 값으로 신선도의 그레이드를 판정하는데, 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)방법을 사용하여 초기에 계란의 스펙트럼데이터와 계란의 HU 간의 상관관계를 데이터화시키고, 그 부분 최소 제곱 회귀곡선으로 제작된 상관계데이터를 삽입한 후 그 상관관계데이터로 모델링을 구성하고, 그 구성된 모델에 의해서 각 개별의 계란에 대해서 일상 분석을 하게 되고, 그 일상 분석을 통해서 계란의 신선도 값(이하, "그레이드"라 함)을 나타낼 수 있다. The data processing and
이와 같은 모델은 60 HU부터 90 HU 값까지의 계란 23개의 시료를 사용하여 측정을 하고 난 다음 활란하여 신선도 값을 측정하고, 측정해본 결과는 각 모델의 예측 성능인 교정부 오차 (SEC, Standard error of calibration)와 검증부 오차 (SEP,Standard error of prediction) 및 상관계수(R)를 이용하는데, (SEC와 SEP는 최소화이며, 상관계수(R)는 1에 가까울수록 좋은 상관성을 유지한다) SEC는 3.23 이고 SEP는 5.27 그리고 상관계수(R)값은 0.81로 좋은 상관성을 보인다.Such a model was measured using 23 samples of eggs from 60 HU to 90 HU, and then measured with freshness. The measured results showed that the error of calibration (SEC, Standard error), which is the predictive performance of each model, was measured. of calibration) and standard error of prediction (SEP) and correlation coefficient (R) (SEC and SEP are minimal and correlation coefficient (R) close to 1 maintains good correlation) SEC Is 3.23, SEP is 5.27 and correlation coefficient (R) is 0.81.
상기 디스플레이부(17)는 상기 데이터처리 및 수집부(15)에서 판정된 신선도의 그레이드와 검출부의 계란스펙터럼 중 어느 하나이상을 외부에 시각적으로 표시한다. The
상기 계란이송부(19)는 상기 발광 및 수광부(10,11)가 이동가능하게 고정되어 있고, 발광 및 수광부(10,11)의 광원이 조사되도록 상기 이송제어유니트(21)의 구동신호에 따라서 다수개의 계란을 순차적으로 하나씩 이송시킨다.The
상기 이송제어유니트(21)는 상기 데이터처리 및 수집부(15)에서 판정신호를 받아 상기 계란을 발광 및 수광부 앞으로 이송하기 위하여 상기 계란이송부(19)를 구동한다.The
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란 신선도측정시스템의 동작방법은 도 5에 도시된 바와 같다.The operation method of the non-destructive egg freshness measurement system using the near infrared spectroscopic analysis method according to the present invention as described above is as shown in FIG.
우선, 계란이송부(19)에 계란이 순차적으로 배열되어 있으며(S1), 이송제어유니트(21)의 구동신호에 의해서 계란이송부(19)가 구동된다. 그러면, 계란이 하나씩 발광 및 수광부(10,11)에서 신선도를 판정하는 위치로 이송된다(S2).First, eggs are sequentially arranged in the egg transfer unit 19 (S1), and the
이와 같이 이송된 계란은 발광부(10)에 의해서 적외선광원을 받아 그 광원을 확산하고 반사시킨다. 그러면 수광부(11)에서 확산 및 반사된 적외선광을 수광하는지를 판단하고, 상기 적외선광이 수광부(11)에 감지될 때까지 상기 제2단계를 반복적으로 수행한다(S3).The eggs thus transferred receive the infrared light source by the
수광부(11)에서 확산 및 반사된 적외선광이 수광되면 분광 및 검출부(13)에서 전기적인 신호로 변환하면서 계란스펙터럼데이터로 변환하여 데이터처리 및 수집부(15)로 출력한다(S4). When the infrared light diffused and reflected by the
그러면 데이터처리 및 수집부(15)는 상기 계란스펙터럼데이터를 이용하여 부 분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)과 일상분석 값으로 계란 신선도의 그레이드를 판정한다. 즉, 부분 최소 제곱 회귀곡선(Partial Least Squares Regression, PLSR)방법을 사용하여 초기에 계란의 스펙트럼데이터와 계란의 HU 간의 상관관계를 데이터화시키고(S5), 그 부분 최소 제곱 회귀곡선으로 제작된 상관계데이터를 삽입한 후 그 상관관계데이터로 모델링을 구성하고(S7), 그 구성된 모델에 의해서 각 개별의 계란에 대해서 일상 분석을 하게 되고, 그 일상 분석을 통해서 계란의 신선도 값(이하, "그레이드"라 함)을 나타낼 수 있다(S8). Then, the data processing and
이와 같은 모델은 60 HU부터 90 HU 값까지의 계란 23개의 시료를 사용하여 측정을 하고 난 다음 활란하여 신선도 값을 측정하고, 측정해본 결과는 각 모델의 예측 성능인 교정부 오차 (SEC, Standard error of calibration)와 검증부 오차 (SEP,Standard error of prediction) 및 상관계수(R)를 이용하는데, (SEC와 SEP는 최소화이며, 상관계수(R)는 1에 가까울수록 좋은 상관성을 유지한다) SEC는 3.23 이고 SEP는 5.27 그리고 상관계수(R)값은 0.81로 좋은 상관성을 보인다.Such a model was measured using 23 samples of eggs from 60 HU to 90 HU, and then measured with freshness. The measured results showed that the error of calibration (SEC, Standard error), which is the predictive performance of each model, was measured. of calibration) and standard error of prediction (SEP) and correlation coefficient (R) (SEC and SEP are minimal and correlation coefficient (R) close to 1 maintains good correlation) SEC Is 3.23, SEP is 5.27 and correlation coefficient (R) is 0.81.
상기와 같은 계란의 신선도 그레이드와 계란스펙터럼데이터는 디스플레이부(17)에서 관리자 및 사용자가 알아볼 수 있도록 디스플레이된다(S9).The freshness grade and egg spectrum data of the egg are displayed on the
그리고, 동시에 상기 데이터처리 및 수집부(15)는 이송제어유니트(21)를 제어하여 계란이송부(19)가 다음 계란을 이송시킨다(S2).At the same time, the data processing and
한편, 제5단계에서 데이터처리에서 신선도 판정이 완료되지 않으면 이송제어유니트(21)를 제어하여 계란이송을 중지하고, 데이터처리가 완료되면 계란중지를 해제하여 다음 계란을 판정하기 위하여 이송시킨다(S6)On the other hand, if the freshness determination is not completed in the fifth step in the data processing, the
본 발명은 할란 및 샘플링하지 아니하고 계란의 신선도를 측정하여 근적외선 분광분석 시스템을 계란의 신선도 검사용 측정에 적합하도록 시스템 구성 및 계란 신선도에 맞는 소프트웨어를 사용하므로 언제 어디서든 신속하고 편리하게 신선도 평가를 할 수 있기 때문에 전수검사가 가능하고, 계란 신선도에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.The present invention uses a software suitable for egg freshness measurement by measuring the freshness of eggs without measuring harlans and sampling, so that the freshness can be quickly and conveniently evaluated anytime, anywhere. Since it is possible to inspect the whole, it is effective to ensure the reliability of the egg freshness.
또한, 계란 신선도를 실시간으로 측정하는 근적외선 분광 분석 시스템 장치의 방법은 기존에 시행중인 일부 샘플링하여 파괴적으로 측정하는 방법에 비하여 전체 계란에 관한 검사를 할 수 있는 점이 우수하다. 그리고 기존의 계란선별 장치에 적용하기가 용이하며 이 방법을 적용할 경우 현재 시범적으로 실시하고 있는 계란등급제 확대도 가능하다. 특히 본 발명에 의하여 생산농가에서는 자체적인 품질관리가 가능하여 상품의 신뢰도를 높일 수 있으며 유통 측면에서도 질 좋은 계란을 유지케 함으로서 소비자에게 양질의 계란을 공급케 하여 계란 전체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the method of the near-infrared spectroscopic analysis system apparatus for measuring the egg freshness in real time is superior in that it is possible to inspect the whole egg compared to the existing method of sampling and destructively measuring. In addition, it is easy to apply to the existing egg sorting device, and if this method is applied, it is possible to expand the egg grading system that is currently being piloted. In particular, according to the present invention, it is possible to improve the reliability of the product in the production farm itself to improve the reliability of the product and to maintain a good egg in terms of distribution to improve the reliability of the whole egg by supplying a quality egg to the consumer. .
이상에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗지 않는 범위내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다. In the above, the present invention has been described in accordance with one embodiment of the present invention, but in the technical field to which the present invention belongs, it is also within the scope of the present invention for those skilled in the art to make changes and modifications without departing from the technical spirit of the present invention. Of course.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101066608B1 (en) * | 2009-02-11 | 2011-09-22 | 한이진 | Near infrared ray spectroscopic apparatus for egg blood spot |
CN104251837A (en) * | 2014-10-17 | 2014-12-31 | 北京农业智能装备技术研究中心 | Near-infrared transmittance spectroscopy on-line detecting system and method for fruit internal quality |
CN116026999A (en) * | 2023-03-30 | 2023-04-28 | 武汉轻工大学 | Egg liquid freshness detection device |
KR20240137768A (en) | 2023-03-09 | 2024-09-20 | 주식회사 브릿지 | Egg freshness inspection appratuse and inspection method |
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2005
- 2005-10-28 KR KR1020050102130A patent/KR20070045636A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101066608B1 (en) * | 2009-02-11 | 2011-09-22 | 한이진 | Near infrared ray spectroscopic apparatus for egg blood spot |
CN104251837A (en) * | 2014-10-17 | 2014-12-31 | 北京农业智能装备技术研究中心 | Near-infrared transmittance spectroscopy on-line detecting system and method for fruit internal quality |
KR20240137768A (en) | 2023-03-09 | 2024-09-20 | 주식회사 브릿지 | Egg freshness inspection appratuse and inspection method |
CN116026999A (en) * | 2023-03-30 | 2023-04-28 | 武汉轻工大学 | Egg liquid freshness detection device |
CN116026999B (en) * | 2023-03-30 | 2023-06-20 | 武汉轻工大学 | Egg liquid freshness detection device |
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