KR101156594B1 - 작물의 병해충 진단 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 병해충 데이터 베이스를 이용하여 온실 내에서 생장하는 작물의 병해충 발생을 진단하는 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 사용자 인터페이스를 통해서만 작물에 대한 병해충 정보의 검색 서비스를 제공하는 종래 기술과는 달리, 각 작물별 병해충 종류, 각 병해충 종류별의 다수의 병해충 이미지 데이터를 병해충 정보로서 데이터베이스에 구축해 두고, 작물을 촬영하여 획득한 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하며, 병해충 데이터 베이스에 구축된 작물의 병해충 이미지 데이터와 추출된 특징 벡터간의 매칭을 통해 작물에 병해충이 발생하였는지를 진단하고, 작물의 병해충 발생으로 진단될 때 필요로 하는 후속 조치를 실시간으로 제공함으로써, 병해충 발생에 기인하는 작물의 생산량 감소를 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 작물의 병해충 진단 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 병해충 데이터 베이스를 이용하여 온실 내에서 생장하는 작물의 병해충 발생을 진단하는데 적합한 작물의 병해충 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 농업 기술에 u-IT 기술의 접목시키는 작물 재배 관리 시스템들이 속속 개발되어 농업 현장에 적용되고 있으며, 특히 이러한 작물 재배 관리 시스템들은 시설 작물 재배(온실 재배) 분야에서 광범위하게 활용되고 있다.
이러한 작물 재배 관리 시스템은 여러 가지 제어장치, 예컨대 조명, 창문 개폐, 수분 공급기, 차광 커튼, 환풍기 등과 같은 제어 장치를 구비하여 작물의 생장환경을 적절하게 조절해 줌으로써, 시설 작물에서의 단위 면적당 생산량을 획기적으로 증대시키고 있다. 여기에서, 시설 작물은, 예컨대 채소, 화훼, 과일 등이 될 수 있다.
또한, 작물 재배 관리 시스템은 다양한 작물들에 대한 병해충 정보들 및 각 작물별 병해충들에 대한 방제역 정보들을 병해충 데이터베이스로 구축하고, 필요할 때마다 사용자 인터페이스를 통해 병해충 데이터베이스를 검색하여 원하는 병해충 관련 정보를 얻을 수 있도록 함으로써, 시설 작물의 생장시에 발생할 수 있는 병해충에 대해 적절하게 대응하도록 하는 서비스를 제공하고 있다.
일반적으로, 작물에서 발생 가능한 병해충은 그 작물의 종류 및 온실(시설물)의 생장환경 등에 따라 그 확산 속도가 매우 가변적이다. 예컨대, 작물에 발생한 병해충이 수 시간만에 온실 내 전체 작물들에 전체적으로 확산되거나 혹은 수십 시간에 걸쳐 완만하게 확산될 수 있다.
한편, 종래 작물 재배 관리 시스템에서는 사용자 인터페이스를 통해서만 작물에 대한 병해충 정보의 검색 서비스를 제공하기 때문에, 상기와 같은 병해충 발생 가능 환경을 고려할 때, 작물을 재배하는 관리자(또는 병해충 방제 전문가)는 온실을 수시로 방문하여 자신이 재배하는 작물의 생육 상태를 살펴야만 할 필요가 있다.
특히, 그 확산 속도가 상대적으로 빠른 병해충이 작물에서 발생하거나 혹은 작물에 발생된 병해충의 확산 속도가 상대적으로 빨라지도록 하는 생장환경이 온실 내에 형성될 수도 있다는 점을 감안한다면, 병해충 발생에 대한 신속한 후속 조치 를 위해서라도 관리자(또는 병해충 방제 전문가)는 온실을 더욱 수시로 방문해야만 하는 불편을 감수할 수밖에 없었다.
따라서, 이러한 종래의 문제점을 고려한다면, 온실에서 생장하는 작물에서 병해충이 발생하는지의 여부를 실시간으로 진단하고, 병해충 발생이 진단될 때 온실 내 작물의 생장환경을 병해충 확산 억제 환경으로 조절해 주고, 또한 병해충 발생 상황을 작물 관리자에게 실시간으로 신속하게 경보(통지)해 줄 수 있는 새로운 작물 관리 기법에 대한 필요가 현실적으로 절실하게 요구되고 있는 설정이나, 현재로서는 이러한 새로운 작물 관리 기법에 대한 어떠한 제시도 제안도 없는 실정이다.
본 발명은, 일 관점의 일 형태에 따라, 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서, 각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와, 상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과, 특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록과, 상기 병해충 데이터 베이스를 탐색하여 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지를 체크함으로써, 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과, 상기 병해충 발생으로 진단될 때 그에 상응하는 시청각 경보 제어를 수행하는 제어 블록과, 상기 시청각 경보 제어에 응답 하여 상기 작물에 대한 병해충 발생을 시청각 경보하는 시청각 경보 수단을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템을 제공한다.
본 발명은, 일 관점의 다른 형태에 따라, 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서, 각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하고, 각 병해충의 확산 방지를 위한 병해충 확산 억제 환경 정보들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와, 상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과, 특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록과, 상기 병해충 데이터 베이스를 탐색하여 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지를 체크함으로써, 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과, 상기 병해충 발생으로 진단될 때 상기 병해충 데이터 베이스로부터 인출한 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보에 의거하여 상기 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하는 제어 블록을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템을 제공한다.
본 발명은, 일 관점의 또 다른 형태에 따라, 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서, 각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하고, 각 병해충의 확산 방지를 위한 병해충 확산 억제 환경 정보들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와, 상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과, 특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록 과, 상기 병해충 데이터 베이스를 탐색하여 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지를 체크함으로써, 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과, 상기 병해충 발생으로 진단될 때 상기 작물 영상을 포함하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하고, 상기 기 지정된 휴대 단말로부터 환경 조절 지령이 수신될 때, 상기 병해충 데이터 베이스로부터 인출한 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보에 의거하여 상기 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하는 제어 블록을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템을 제공한다.
본 발명은, 다른 관점에 따라, 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 방법으로서, 상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하는 과정과, 상기 획득된 작물 영상을 작물 이미지 데이터로 변환한 후 해당 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 과정과, 상기 작물에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들이 저장된 병해충 데이터 베이스의 탐색을 통해 상기 추출된 특징 벡터와 각 병해충 이미지 데이터를 매칭시키는 과정과, 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재할 때 병해충 발생으로 진단하는 과정을 포함하는 작물의 병해충 진단 방법을 제공한다.
본 발명은, 각 작물별 병해충 종류, 각 병해충 종류별의 다수의 병해충 이미지 데이터를 병해충 정보로서 데이터베이스에 구축해 두고, 작물을 촬영하여 획득 한 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하며, 병해충 데이터 베이스에 구축된 작물의 병해충 이미지 데이터와 추출된 특징 벡터간의 매칭을 통해 작물에 병해충이 발생하였는지를 진단하고, 작물의 병해충 발생으로 진단될 때 필요로 하는 후속 조치를 실시간으로 제공함으로써, 병해충 발생에 기인하는 작물의 생산량 감소를 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 기술요지는, 사용자 인터페이스를 통해서만 작물에 대한 병해충 정보의 검색 서비스를 제공하는 전술한 종래 기술과는 달리, 각 작물별 병해충 종류, 각 병해충 종류별의 다수의 병해충 이미지 데이터를 병해충 정보로서 데이터베이스에 구축해 두고, 작물을 촬영하여 획득한 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하며, 병해충 데이터 베이스에 구축된 작물의 병해충 이미지 데이터와 추출된 특징 벡터간의 매칭을 통해 작물에 병해충이 발생하였는지를 진단하고, 작물의 병해충 발생으로 진단될 때 필요로 하는 후속 조치를 실시간으로 제공한다는 것으로, 본 발명은 이러한 기술적 수단을 통해 종래 방식에서의 문제점들을 효과적으로 개선할 수 있다.
여기에서, 실시간으로 제공하는 후속 조치는, 예컨대 온실에서의 작물 생장환경을 병해충 확산억제 환경으로 실시간 조절하는 것을 의미하거나 혹은 병해충 발생을 시청각적으로 경보 또는 실시간 온라인 경보하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 본 발명은 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설 정된 병해충 의심 범위에 포함되는지의 여부를 진단하고, 병해충 의심으로 진단될 때 작물 영상을 포함하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 기술사상을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 작물의 병해충 진단 시스템의 블록구성도로서, 센서 모듈(102), 센서 관리 모듈(104), 작물 영상 획득 블록(106), 특징 벡터 추출 블록(108), 병해충 진단 블록(110), 병해충 데이터베이스(112), 제어 블록(114), 표시 블록(116), 경보 블록(118), 생장환경 조절 장치(120) 및 통신 블록(122) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 참조번호 126은 유무선 통신망을 포함하는 네트워크(124)를 통해 본 발명의 병해충 진단 시스템에 접속 가능한 휴대 단말, 예컨대 휴대폰, DMB폰, 스마트폰, PDA, PMP 등과 같은 휴대 단말을 의미할 수 있다.
그리고, 센서 모듈(102)은 온도 센서(1022), 습도 센서(1024), 토양 센서(1026) 및 조명 센서(1028) 등을 포함할 수 있고, 센서 관리 모듈(104)은 센서 관리 블록(1042)과 센서 DB(1044)등을 포함할 수 있으며, 생장환경 조절 장치(120)는 온도 제어기(1201), 습도 제어기(1203), 토양 온도 제어기(1205), 토양 습도 제어기(1207) 및 조명 제어기(1209) 등을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 센서 모듈(102)은 무선 센서 네트워크를 통해 센서 관리 모듈(104)로 각종 감지 값을 제공하는 것으로, 내 온도 센서(1022)는 온실 내의 온도 감지 값을, 습도 센서(1024)는 온실 내의 습도 감지 값을, 토양 센서(1026)는 온실 토양 내의 온도 및 습도 감지 값을, 조명 센서(1028)는 온실 내의 조명 감지 값을 기 설정된 일정 주기마다 각각 측정(검출)하여 센서 모듈(104)로 각각 무선 전송한다. 여기에서, 센서 모듈(102)에 채용되는 각종 센서들은 이 기술분야에 이미 널리 알려진 센서들이다.
다음에, 센서 관리 모듈(104) 내 센서 관리 블록(1042)은 센서 모듈(102) 내 각 센서들로부터 무선 수신되는 각 감지 값들을 디지털 데이터 값으로 변환시켜 센서 DB(1044)에 저장하는 등의 기능을 제공하며, 이러한 센서 DB(1044)에 저장되는 각 감지 값들은 온실 내 생장환경의 제어에 필요한 요소 값으로서 후술하는 제어 블록(114)으로 제공된다.
그리고, 작물 영상 획득 블록(106)은 외부로부터 수신되는 작물 영상, 즉 온실 내 작물을 카메라로 촬영한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환한 후 이를 특징 벡터 추출 블록(108)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 작물 영상은 온실 내의 특정 위치에 설치된 하나 또는 다수의 카메라를 통해 촬영한 영상이거나 혹은 휴대 단말(예컨대 휴대폰, DMB폰, 스마트폰, PDA, PMP 등)에 탑재된 카메라로 촬영되어 근거리 무선 통신(예컨대, 블루투스, 지그비, RF, 바이너리 CDMA 등)을 통해 전달된 작물 영상일 수 있다.
또한, 특징 벡터 추출 블록(108)은, 이 기술분야에 잘 알려진 특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여, 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하고, 이와 같이 추출된 특징 벡터를 병해충 진단 블록(110)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 이때, 작물 영상은 병해충 데이터베이스(112)에 저장되며, 이러한 작물 영상은 기 설정된 일정 시간(예컨대, 1일, 1주일, 1개월 등)이 지나면 병해충 데이터베이스(112)에서 자동 삭제되는데, 이와 같이 작물 영상을 병해충 데이터베이스(112)에 일정 시간 동안 저장해 두는 것은 온실 내 작물의 생장 모니터링을 위해 필요로 하거나 혹은 병해충 발생 관련 내용을 모니터링 할 때 필요로 할 수 있기 때문이다.
다음에, 병해충 진단 블록(110)은, 예컨대 특징 벡터 색인기로서 기능하는 것으로, 병해충 데이터 베이스(112)를 탐색하여 작물 이미지 데이터로부터 추출한 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지를 체크하여 병해충의 발생 여부를 진단, 즉 추출된 특징 벡터와 유사 매칭되는 다수의 후보 병해충 이미지 데이터를 추출하고, 이 추출된 다수의 후보 병해충 이미지 데이터들 중 추출된 특징 벡터와의 유사도가 상대적으로 가장 큰 후보 병해충 이미지 데이터를 결정하며, 이 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상일 때 병해충 발생으로 진단한 후 온실에서 생장하는 해당 작 물에 병해충이 발생하였음을 제어 블록(114)으로 통지한다.
또한, 병해충 진단 블록(110)은 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 것으로 판단될 때 이를 병해충 의심으로 진단하여 병해충 의심이 발생하였음을 제어 블록(114)으로 통지한다. 예컨대, 특징 벡터의 매칭 정도가 90% 이상인 경우를 병해충 발생으로 진단하도록 설정할 수 있고, 특징 벡터의 매칭 정도가 70 - 89%인 경우를 병해충 의심으로 진단하도록 설정할 수 있다.
이를 위하여, 병해충 데이터베이스(112)에는 각 작물별 병해충 관련 정보들, 즉 각 작물별 병해충 종류 정보들, 각 작물의 병해충별의 다수의 병해충 이미지 데이터들, 각 병해충의 확산 방지를 위한 병해충 확산 억제 환경 정보들, 각 작물의 각 병해충별 대응 방제법 정보들이 각각 저장되어 있으며, 또한 획득된 작물 영상 데이터들이 일정 기간 동안 일시적으로 저장된다. 이와 같이, 병해충 데이터베이스(112)에 저장된 각 작물별 병해충 관련 정보들은 네트워크를 통해 접속 가능한 원격지 서버(작물별 병해충 관련 서비스를 제공하는 서버)로부터의 다운로드 등을 통해 추가 등록 혹은 갱신 등록될 수 있다.
예컨대, A작물에 대해 알려진 병해충 종류가 모두 3개 있다고 가정할 때, A작물의 3개 병해충 각각에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들, A 작물의 3개 병해충의 확산 방지를 위한 3개의 병해충 확산 억제 환경 정보들, A 작물의 3개 병해충에 대한 3개의 대응 방제법 정보들이 각각 저장될 것이다.
여기에서, 병해충 확산 억제 환경 정보라 함은, 예컨대 작물에 병해충이 발 생한 상태에서 그 확산이 최대한 억제될 수 있도록 온실 내부 온도, 온실 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 등을 조절해 주기 위한 정보들이며, 이러한 병해충 확산 억제 환경 정보들은 각 작물들에 대한 수많은 병해충 억제 환경 실험을 통해 얻어진 정보들이 될 수 있다.
다음에, 제어 블록(114)은, 예컨대 병해충 진단 시스템의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로프로세서 등을 포함하는 것으로, 센서 관리 모듈(104) 내 센서 DB(1044)에 저장된 각 감지 값들을 이용하여 후술하는 생장환경 조절 장치(120) 내에 구비된 각종 제어기의 작동을 제어함으로써, 온실 내 작물의 생장환경을 최적의 상태로 제어하는 등의 기능을 제공한다.
또한, 제어 블록(114)은 병해충 진단 블록(110)으로부터 병해충 발생이 통지될 때 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산억제 환경으로 조절하거나 혹은 병해충 발생을 시청각적으로 경보하며, 또한 병해충 진단 블록(110)으로부터 병해충 의심이 통지될 때 병해충 의심을 온라인 경보(휴대 단말로 병해충 의심 경보 메시지 전송) 또는 시청각적으로 경보하는 등의 기능을 제공하는데, 이에 대해서는 아래에 보다 상세하게 설명한다.
즉, 제어 블록(114)은, 본 발명에서의 하나의 실시 예로서, 병해충 발생 또는 병해충 의심이 통지될 때, 그에 상응하는 시각 및 청각 경보 제어를 수행, 즉 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 작물 영상과 대응하는 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상 및 대응 방제법 정보를 인출하여 시각 경보 화면(병해충 발생 시각 경보 화면 또는 병해충 의심 시각 경보 화면)을 구성하고, 이와 같이 구성된 시각 경보 화면을 표시 블록(116)으로 전달하며, 그 결과 표시 블록(116) 내의 모니터(또는 표시 패널)를 통해 시각 경보 화면이 디스플레이됨으로써, 관리자(또는 병해충 방제 전문가)가 병해충의 발생 또는 의심을 시각적으로 인지할 수 있다.
또한, 제어 블록(114)은 상술한 바와 같은 시각 경보와 동시에 병해충 발생 또는 병해충 의심에 상응하는 청각 경보음을 발생시키기 위한 청각 제어신호를 발생하여 경보 블록(118)으로 전달하며, 그 결과 경보 블록이 경보기를 통해 병해충 발생 또는 병해충 의심에 대한 청각 경보음을 발생함으로써, 관리자(또는 병해충 방제 전문가)가 병해충의 발생 또는 의심을 청각적으로 인지할 수 있다. 이때, 경보기로서는, 예컨대 LED, 부저 등을 이용할 수 있다.
여기에서, 표시 블록(116)과 경보 블록(118) 각각은 병해충 진단 시스템 측에 장착되거나 혹은 유선 또는 무선을 통해 병해충 진단 시스템과 통신 가능한 근거리의 특정 지역(예컨대, 온실에서 다소 떨어져 위치하는 관리소 또는 집)에 설치될 수 있다.
그리고, 제어 블록(114)은 온실에서 생장하는 작물에 병해충이 발생하였음을 의미하는 병해충 발생 경보 메시지(예컨대, SMS 메시지, MMS 메시지 등), 예컨대 작물 이미지 데이터, 대응하는 병해충 이미지 데이터 및 해당 병해충에 대한 방제법 정보를 포함하는 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)(관리자 또는 병해충 방제 전문가)로 전송(병해충 발생의 온라인 통지)하거나 혹은 작물에서의 병해충이 의심됨을 의미하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴 대 단말(126)로 전송(병해충 의심의 온라인 통지)할 수 있다.
다음에, 제어 블록(114)은, 본 발명에서의 다른 하나의 실시 예로서, 병해충 데이터베이스(112)로부터 인출한 대응하는 병해충 대응 생장환경 정보에 의거하여, 작물에 발생한 병해충의 확산이 최대한 억제될 수 있도록 온실의 내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 중 적어도 하나 또는 다수의 요소를 증감시키기 위한 제어신호를 발생하여 생장환경 조절 장치(120) 측으로 전달한다.
따라서, 생장환경 조절 장치(120)내 각 제어기, 즉 온도 제어기(1201), 습도 제어기(1203), 토양 온도 제어기(1205), 토양 습도 제어기(1207), 조명 제어기(1209) 등이 제어 블록(114)으로부터 제공되는 제어신호에 응답하여 관련 요소(내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 등)를 선택적으로 증감 제어함으로써, 온실 내의 생장환경이 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절된다. 여기에서, 생장환경 조절 장치(120) 내 각 제어기들은 이 기술분야에서 이미 널리 알려진 각종 제어 장치들을 의미하는 것이므로, 여기에서는 이들 각 제어기에 대한 기능 설명을 생략한다.
또한, 제어 블록(114)은 온실에서 생장하는 작물에 병해충이 발생하여 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하였음을 의미하는 환경 조절 결과 메시지를 생성하여 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송(병해충 발생에 따른 자동 환경 조절의 온라인 통지)할 수 있다. 여기에서, 환경 조절 결과 메시지는, 예컨대 작물 이미지, 대응하는 병해충 이미지, 방제역 정보 등을 포함할 수 있다.
더욱이, 제어 블록(114)은, 본 발명에서의 또 다른 하나의 실시 예로서, 병해충 발생이 통지될 때, 작물 영상(병해충 발생의 작물 영상)과 대응하는 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상을 포함하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송(병해충 발생의 온라인 통지)할 수 있는데, 여기에서 병해충 발생 경보 메시지는, 예컨대 작물 이미지 데이터, 대응하는 병해충 이미지 데이터 및 해당 병해충에 대한 방제법 정보를 포함하고, 병해충 확산 억제 지령을 선택할 수 있는 억제 항목을 포함할 수 있다.
이후, 제어 블록(114)은 휴대 단말 사용자의 인터페이스(예컨대, 억제 항목 클릭 또는 선택)를 통해 발생되는 환경 조절 지령이 통신 블록(122)을 통해 수신될 때, 병해충 데이터베이스(112)로부터 인출한 대응하는 병해충 대응 생장환경 정보에 의거하여, 작물에 발생한 병해충의 확산이 최대한 억제될 수 있도록 온실의 내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 중 적어도 하나 또는 다수의 요소를 증감시키기 위한 제어신호를 발생하여 생장환경 조절 장치(120) 측으로 전달한다.
그 결과, 생장환경 조절 장치(120)내 각 제어기, 즉 온도 제어기(1201), 습도 제어기(1203), 토양 온도 제어기(1205), 토양 습도 제어기(1207), 조명 제어기(1209) 등이 제어 블록(114)으로부터 제공되는 제어신호에 응답하여 관련 요소(내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 등)를 선택적으로 증감 제어함으로써, 온실 내의 생장환경이 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절된다.
또한, 제어 블록(114)은 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절한 후 그에 상응하는 환경 조절 결과 메시지를 생성하며, 이와 같이 생성된 환경 조절 결과 메시지를 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 휴대 단말(126)로 전송하는 등의 기능을 제공한다.
마지막으로, 통신 블록(122)은 유/무선 통신망을 포함하는 네트워크(124)에 접속 가능한 인터넷 통신 프로토콜 등을 포함하는 것으로, 제어 블록(114)으로부터 전달되는 병해충 발생 경보 메시지, 병해충 의심 경보 메시지, 환경 조절 결과 메시지 등을 네트워크(124)를 통해 휴대 단말(126)로 전송하고, 휴대 단말(126)로부터 발생하여 네트워크(124)를 통해 수신되는 환경 조절 지령신호를 제어 블록(114)으로 전달하며, 또한 원격지의 서버로부터 특정 작물의 병해충 관련 정보들이 수신(다운로드)될 때 제어 블록(114)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다.
한편, 본 발명의 병해충 진단 시스템은, WSN 및 XML 기반으로 구축할 수 있는데, WSN을 통해 병해충 발생조건을 기반으로 병해충 예측 통보 기능을 제공하고, XML 기술에 기반하여 병해충 데이터베이스를 구축함으로써 XML 문서 구조 정보를 위한 구조 색인기를 이용하여 다양한 검색 질의 타입으로 병해충에 대한 정보 검색 서비스를 제공하도록 설계할 수 있으며, 또한 병해충 증상 및 발병 조건 등의 텍스트 정보를 위한 텍스트 색인기를 이용하여 텍스트를 통해 병해충에 대한 정보 검색 서비스를 제공하도록 설계할 수 있다.
그리고, 본 발명의 병해충 진단 시스템은 온실 내 작물 영상을 획득하여 데이터베이스로 구축된 병해충 이미지와 비교하여 병해충의 발생 여부를 진단하는 병 해충 진단을 기 설정된 일정 주기(병해충 진단 주기)로 수행할 수 있는데, 이러한 병해충 진단 주기는 작물의 생장 주기 특성에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 예컨대, 수분 내지 수십 분 주기, 수 시간 내지 수십 시간 주기, 수일 내지 수십 일 주기 등으로 설정될 수 있으며, 이러한 병해충 진단 주기는 병해충 진단 프로파일에 따라 기 설정된 주기이거나 혹은 관리자(또는 병해충 방제 전문가)가 임의 지정한 주기가 될 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기와는 달리, 관리자(또는 병해충 방제 전문가)가 휴대 단말의 카메라를 통해 촬상한 작물 영상을 근거리 통신을 통해 병해충 진단 시스템으로 전달하여 병해충 진단을 요청할 때, 상기한 병해충 진단 주기와는 무관하게 휴대 단말의 카메라로부터 수신한 작물 영상에 대한 병해충 진단을 수행할 수 있으며, 이 경우에 있어서 진단을 요청받은 작물에 병해충이 발생한 것으로 판단될 경우, 전술한 바와 같이, 병해충 진단 시스템이 그 진단 결과를 휴대 단말로 전송해 주는 원격 진단 서비스 모델을 수행하도록 하는 것이 바람직할 것이다.
즉, 본 발명에 따르면, 온실의 관리자 또는 병해충 방제 전문가는 휴대 단말의 카메라를 통해 작물 영상을 촬영하여 병해충 진단 시스템으로 전송하는 방식을 통해, 필요에 따라 언제든지 작물에 대한 병해충 발생 여부를 체크(진단)할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 병해충 진단 시스템을 이용하여 온실에서 생장하는 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 일련의 과정들에 대하여 설명한다.
[제 1 실시 예]
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 작물 영상 획득 블록(106)에서는 온실 내의 소정 위치에 설치된 카메라 또는 휴대 단말을 통해 촬영한 영상이 획득될 때(단계 202), 획득된 작물 영상을 작물 이미지 데이터로 변환하며(단계 204), 이와 같이 변환된 작물 이미지 데이터는 특징 벡터 추출 블록(108)으로 전달된다.
다음에, 특징 벡터 추출 블록(108)에서는 이 기술분야에 잘 알려진 특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하며, 이와 같이 추출된 특징 벡터는 작물 이미지 데이터와 함께 병해충 진단 블록(110)으로 전달된다(단계 206).
이에 응답하여, 병해충 진단 블록(110)에서는 병해충 데이터 베이스(112)를 탐색하여 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지를 체크하여 병해충의 발생 또는 의심 여부를 진단한다(단계 208). 예컨대, 추출된 특징 벡터와 유사 매칭되는 다수의 후보 병해충 이미지 데이터를 추출하고, 이 추출된 다수의 후보 병해충 이미지 데이터들 중 추출된 특징 벡터와의 유사도가 상대적으로 가장 큰 후보 병해충 이미지 데이터를 결정하며, 이 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 것으로 판단될 때 이를 병해충 의심으로 진단하고(단계 210), 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상일 때 병해충 발생으로 진단하며(단계 212), 그 진단 결과는 제어 블록(114)으로 통지된다.
이때, 작물 영상(작물 이미지 데이터)은 병해충 데이터베이스(112)에 저장되며, 이러한 작물 영상은 기 설정된 일정 시간(예컨대, 1일, 1주일, 1개월 등)이 지나면 병해충 데이터베이스(112)에서 자동 삭제되도록 설정될 수 있으며, 일 예로서 특징 벡터의 매칭 정도가 90% 이상인 경우를 병해충 발생으로 진단하고, 특징 벡터의 매칭 정도가 70 - 89%인 경우를 병해충 의심으로 진단하도록 설정될 수 있다.
상기 단계(210)에서의 체크 결과, 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 것으로 판단되어 병해충 의심으로 진단되면, 제어 블록(114)에서는 병해충 의심을 시청각 경보, 즉 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 작물 영상과 대응하는 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상 및 대응 방제법 정보를 인출하여 병해충 의심 시각 경보 화면을 구성하고, 이와 같이 구성된 병해충 의심 시각 경보 화면을 표시 블록(116)으로 전달하여 모니터(또는 표시 패널)를 통해 디스플레이시키며, 이와 동시에 병해충 의심에 상응하는 청각 경보음을 발생시키기 위한 청각 제어신호를 발생하여 경보 블록(118)으로 전달하여 경보기를 통해 병해충 의심에 대한 청각 경보음을 발생시킴으로써, 병해충 의심에 대한 시청각적인 경보를 수행시킨다(단계 214).
따라서, 온실 내부 혹은 주변에 있는 관리자(또는 병해충 방제 전문가)는 시청각적인 경보를 통해 온실 내 작물에서의 병해충 의심을 시청각적으로 인지할 수 있게 된다.
다음에, 제어 블록(114)은 병해충 의심에 대한 시청각적인 경보를 발생한 후 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122) 및 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송(병해충 의심 온라인 통지)하는데(단계 216), 이것은 관리자 또는 병해충 방제 전문가가 온실 내 혹은 그 주변에 없을 경우일지라도 온실 내 작물에서의 병해충 의심에 대해 신속하게 대응할 수 있도록 하기 위해서이다. 여기에서, 병해충 의심 경보 메시지는, 예컨대 작물 이미지, 대응하는 병해충 이미지, 방제역 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 단계(212)에서의 체크 결과, 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상인 것으로 판단되어 병해충 발생으로 진단되면, 제어 블록(114)에서는 병해충 발생을 시청각 경보, 즉 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 작물 영상과 대응하는 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상 및 대응 방제법 정보를 인출하여 병해충 발생 시각 경보 화면을 구성하고, 이와 같이 구성된 병해충 발생 시각 경보 화면을 표시 블록(116)으로 전달하여 모니터(또는 표시 패널)를 통해 디스플레이시키며, 이와 동시에 병해충 발생에 상응하는 청각 경보음을 발생시키기 위한 청각 제어신호를 발생하여 경보 블록(118)으로 전달하여 경보기를 통해 병해충 발생에 대한 청각 경보음을 발생시킴으로써, 병해충 발생에 대한 시청각적인 경보를 수행시킨다(단계 218).
따라서, 온실 내부 혹은 주변에 있는 관리자(또는 병해충 방제 전문가)는 시청각적인 경보를 통해 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 시청각적으로 인지할 수 있게 된다.
다음에, 제어 블록(114)은 병해충 발생에 대한 시청각적인 경보를 발생한 후 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122) 및 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송(병해충 발생 온라인 통지)하는데(단계 220), 이것은 관리자 또는 병해충 방제 전문가가 온실 내 혹은 그 주변에 없을 경우일지라도 온실 내 작물에서의 병해충 발생에 대해 신속하게 대응할 수 있도록 하기 위해서이다. 여기에서, 병해충 발생 경보 메시지는, 예컨대 작물 이미지, 대응하는 병해충 이미지, 방제역 정보 등을 포함할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따르면, 온실 내 작물에서 병해충의 의심이 검출되거나 혹은 병해충 발생이 검출될 때 이를 실시간으로 시청각 경보하거나 혹은 기 지정된 휴대 단말로 온라인 통지해 줌으로써, 관리자 또는 병해충 방제 전문가는 병해충 의심 또는 병해충 발생에 대해 신속한 후속 조치를 취할 수 있다.
한편, 본 실시 예의 병해충 진단 방법에서는 온실 내 작물에서의 병해충 발생이 검출될 때 병해충 발생의 시청각 경보를 먼저 수행한 후 온실에서의 병해충 발생을 온라인 통지하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적인 제시일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 병해충 발생의 시청각 경보와 온라인 통지의 순서를 서로 변경할 수도 있음은 물론이다.
[제 2 실시 예]
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하 는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 본 실시 예의 병해충 진단 방법은, 병해충 의심 또는 병해충 발생이 검출될 때 시청각 경보와 함께 휴대 단말로 온라인 통지하는 전술한 제 1 실시 예와는 달리, 병해충 발생이 검출될 때 온실 내의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 자동 조절해 준다는 점에 있어서 차이점을 갖는다. 이를 위하여, 병해충 데이터베이스(112)에는 작물의 각 병해충에 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보들이 저장되어 있다.
도 3을 참조하면, 단계 302 내지 316의 각 단계의 처리 과정은, 도 2에 도시된 대응하는 각 단계들(202 내지 216)에서의 처리 과정과 실질적으로 동일하다. 따라서, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서는 단계 302 내지 316에서의 처리 과정에 대한 설명을 생략한다.
따라서, 단계(312)에서의 체크 결과, 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상인 것으로 판단되어 병해충 발생으로 진단되면, 제어 블록(114)에서는 병해충 발생을 시청각 경보, 즉 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 작물 영상과 대응하는 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상 및 대응 방제법 정보를 인출하여 병해충 발생 시각 경보 화면을 구성하고, 이와 같이 구성된 병해충 발생 시각 경보 화면을 표시 블록(116)으로 전달하여 모니터(또는 표시 패널)를 통해 디스플레이시키며, 이와 동시에 병해충 발생에 상응하는 청각 경보음을 발생시키기 위한 청각 제어신호를 발생하여 경보 블록(118)으로 전달하여 경보기를 통해 병해충 발생에 대한 청각 경보음을 발생시킴으로써, 병 해충 발생에 대한 시청각적인 경보를 수행시킨다(단계 318).
따라서, 온실 내부 혹은 주변에 있는 관리자(또는 병해충 방제 전문가)는 시청각적인 경보를 통해 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 시청각적으로 인지할 수 있게 된다.
다음에, 제어 블록(114)에서는 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 병해충에 대응하는 병해충 대응 생장 환경 정보를 인출하여, 온실 내의 생장 환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절한다.
즉, 온실 내 작물에 발생한 병해충의 확산이 최대한 억제될 수 있도록, 병해충 대응 생장 환경 정보에 의거하여, 온실의 내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 중 적어도 하나 또는 다수의 요소를 증감시키기 위한 제어신호를 발생하여 생장환경 조절 장치(120) 측으로 전달하며, 이에 응답하여 생장환경 조절 장치(120) 내의 온도 제어기(1201), 습도 제어기(1203), 토양 온도 제어기(1205), 토양 습도 제어기(1207), 조명 제어기(1209) 등이 관련 요소(내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 등)를 선택적으로 증감 제어함으로써, 온실 내의 생장환경이 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절된다(단계 320).
이후, 제어 블록(114)에서는 온실 내 작물에 병해충이 발생하여 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 자동 조절하였음을 의미하는 환경 조절 결과 메시지를 생성하여 통신 블록(122) 및 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송한다(단계 322). 여기에서, 환경 조절 결과 메시지는, 예컨대 작물 이미지, 대응하는 병해충 이미지, 방제역 정보 등을 포함할 수 있다.
따라서, 관리자 또는 병해충 방제 전문가는 자신이 온실 내 혹은 그 주변에 없을 경우일지라도 온실 내 작물에서의 병해충 발생 및 그에 따른 생장환경 조절 상황을 실시간으로 파악할 수 있으며, 이를 통해 필요로 하는 후속 조치를 신속하게 처리할 수 있게 된다.
한편, 본 실시 예의 병해충 진단 방법에서는 온실 내 작물에서의 병해충 발생이 검출될 때 병해충 발생의 시청각 경보를 먼저 수행한 후 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 자동 조절하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적인 제시일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 병해충 발생의 시청각 경보와 생장환경 조절의 순서를 서로 변경할 수도 있음은 물론이다.
[제 3 실시 예]
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 본 실시 예의 병해충 진단 방법은, 병해충 의심 또는 병해충 발생이 검출될 때 시청각 경보와 함께 온실 내 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 자동 조절하는 전술한 제 2 실시 예와는 달리, 병해충 발생이 검출될 때 이를 휴대 단말로 온라인 통지하고, 휴대 단말로부터 사용자 인터페이스에 따라 발생하는 환경 조절 지령이 수신될 때 온실 내의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절해 준다는 점에 있어서 차이점을 갖는다.
도 4를 참조하면, 단계 402 내지 418의 각 단계의 처리 과정은, 도 3에 도시된 대응하는 각 단계들(302 내지 318)에서의 처리 과정과 실질적으로 동일하다. 따라서, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서는 단계 402 내지 418에서의 처리 과정에 대한 설명을 생략한다.
따라서, 온실 내 작물에서의 병해충 발생이 진단되어 이에 대한 시청각 경보의 발생을 수행한 후, 제어 블록(114)에서는 그에 상응하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 통신 블록(122)과 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송(병해충 발생의 온라인 통지)한 후(단계 420), 휴대 단말(126)로부터의 환경 조절 지령신호의 수신을 대기한다(단계 422). 여기에서 병해충 발생 경보 메시지는, 예컨대 작물 이미지 데이터, 대응하는 병해충 이미지 데이터, 해당 병해충에 대한 방제법 정보 및 병해충 확산 억제 지령을 선택할 수 있는 억제 항목 등을 포함할 수 있다.
이후, 휴대 단말(126)로부터 발생된 환경 조절 지령신호가 통신 블록(122)을 통해 수신되면, 이에 응답하여 제어 블록(114)에서는 병해충 데이터베이스(112)로부터 해당 병해충에 대응하는 병해충 대응 생장 환경 정보를 인출하여, 온실 내의 생장 환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절한다.
즉, 온실 내 작물에 발생한 병해충의 확산이 최대한 억제될 수 있도록, 병해충 대응 생장 환경 정보에 의거하여, 온실의 내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 중 적어도 하나 또는 다수의 요소를 증감시키기 위한 제어신호를 발생하여 생장환경 조절 장치(120) 측으로 전달하며, 이에 응답하여 생장환경 조절 장치(120) 내의 온도 제어기(1201), 습도 제어기(1203), 토양 온도 제어기(1205), 토양 습도 제어기(1207), 조명 제어기(1209) 등이 관련 요소(내부 온도, 내부 습도, 토양 온도, 토양 습도, 조명 등)를 선택적으로 증감 제어함으로써, 온실 내의 생장환경이 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절된다(단계 424).
이후, 제어 블록(114)에서는 사용자 인터페이스에 따라 발생한 환경 조절 지령에 따라 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하였음을 의미하는 환경 조절 결과 메시지를 생성하여 통신 블록(122) 및 네트워크(124)를 통해 기 지정된 휴대 단말(126)로 전송한다(단계 426).
따라서, 관리자 또는 병해충 방제 전문가는, 자신이 온실 내 혹은 그 주변에 없을 경우일지라도, 온실에서 병해충 발생이 검출될 때 자신의 선택에 따라 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절함으로써, 온실 내 작물에서의 병해충 확산을 효과적으로 억제시킬 수 있으며, 또한 필요로 하는 후속 조치를 신속하게 처리할 수 있게 된다.
한편, 본 실시 예의 병해충 진단 방법에서는 온실 내 작물에서의 병해충 발생이 검출될 때 병해충 발생의 시청각 경보를 먼저 수행한 후 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절할 것인지를 문의하기 위한 온라인 통지를 진행하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적인 제시일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 병해충 발생의 시청각 경보와 생장환경의 조절을 위한 온라인 통지 문의의 순서를 서로 변경할 수도 있음은 물론이다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 작물의 병해충 진단 시스템의 블록구성도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하는 주요 과정을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하는 주요 과정을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 온실 내 작물에서의 병해충을 진단하는 주요 과정을 도시한 순서도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
102 : 센서 모듈 104 : 센서 관리 모듈
106 : 작물 영상 획득 블록 108 : 특징 벡터 추출 블록
110 : 병해충 진단 블록 112 : 병해충 DB
114 : 제어 블록 116 : 표시 블록
118 : 경보 블록 120 : 생장환경 조절 장치
1022 : 온도 센서 1024 : 습도 센서
1026 : 토양 센서 1028 : 조명 센서
1042 : 센서 관리 블록 1044 : 센서 DB
1201 : 온도 제어기 1203 : 습도 제어기
1205 : 토양 온도 제어기 1207 : 토양 습도 제어기
1209 : 조명 제어기
Claims (24)
- 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서,각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와,상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과,특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록과,상기 병해충 데이터 베이스의 탐색을 통해 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지의 여부를 체크하고, 존재할 때 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과,상기 병해충 발생으로 진단될 때 그에 상응하는 시청각 경보 제어를 수행하는 제어 블록과,상기 시청각 경보 제어에 응답하여 상기 작물에 대한 병해충 발생을 시청각 경보하는 시청각 경보 수단을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 제어 블록은,상기 병해충 발생을 의미하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 병해충 진단 블록은, 상기 추출된 특징 벡터와의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 병해충 이미지 데이터가 존재할 때 병해충 의심으로 진단하여 상기 제어 블록으로 통지하고,상기 제어 블록은, 상기 병해충 의심의 진단에 응답하여 상기 작물의 병해충 의심에 대한 의심 시청각 경보 제어를 수행하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 제어 블록은,상기 병해충 의심을 의미하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서,각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하고, 각 병해충의 확산 방지를 위한 병해충 확산 억제 환경 정보들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와,상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과,특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록과,상기 병해충 데이터 베이스의 탐색을 통해 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지의 여부를 체크하고, 존재할 때 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과,상기 병해충 발생으로 진단될 때 상기 병해충 데이터 베이스로부터 인출한 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보에 의거하여 상기 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하는 제어 블록을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 5 항에 있어서,상기 병해충 진단 시스템은,상기 제어 블록으로부터의 시청각 경보 제어에 응답하여 상기 병해충 발생을 시청각 경보하는 시청각 경보 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 5 항에 있어서,상기 병해충 진단 블록은, 상기 추출된 특징 벡터와의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 병해충 이미지 데이터가 존재할 때 병해충 의심으로 진단하여 상기 제어 블록으로 통지하고,상기 제어 블록은, 상기 병해충 의심의 진단에 응답하여 상기 작물의 병해충 의심에 대한 의심 시청각 경보 제어를 수행하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 제어 블록은,상기 병해충 의심을 의미하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 시스템으로서,각 작물들에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들을 저장하고, 각 병해충의 확산 방지를 위한 병해충 확산 억제 환경 정보들을 저장하는 병해충 데이터 베이스와,상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하여 작물 이미지 데이터로 변환하는 작물 영상 획득 블록과,특징 벡터 추출 알고리즘을 이용하여 상기 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 특징 벡터 추출 블록과,상기 병해충 데이터 베이스의 탐색을 통해 상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재하는 지의 여부를 체크하고, 존재할 때 상기 작물에 대한 병해충 발생을 진단하는 병해충 진단 블록과,상기 병해충 발생으로 진단될 때 상기 작물 영상을 포함하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하고, 상기 기 지정된 휴대 단말로부터 환경 조절 지령이 수신될 때, 상기 병해충 데이터 베이스로부터 인출한 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보에 의거하여 상기 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 조절하는 제어 블록을 포함하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 병해충 진단 시스템은,상기 제어 블록으로부터의 시청각 경보 제어에 응답하여 상기 병해충 발생을 시청각 경보하는 시청각 경보 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 병해충 진단 블록은, 상기 추출된 특징 벡터와의 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함되는 병해충 이미지 데이터가 존재할 때 병해충 의심으로 진단하여 상기 제어 블록으로 통지하고,상기 제어 블록은, 상기 병해충 의심의 진단에 응답하여 상기 작물의 병해충 의심에 대한 의심 시청각 경보 제어를 수행하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 제 11 항에 있어서,상기 제어 블록은,상기 병해충 의심을 의미하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 상기 무선 통신망을 통해 상기 기 지정된 휴대 단말로 전송하는것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 시스템.
- 온실 내 작물에서의 병해충 발생을 진단하는 방법으로서,상기 온실 내 작물에 대한 작물 영상을 획득하는 과정과,상기 획득된 작물 영상을 작물 이미지 데이터로 변환한 후 해당 작물 이미지 데이터로부터 특징 벡터를 추출하는 과정과,상기 작물에 대한 다수의 병해충 이미지 데이터들이 저장된 병해충 데이터 베이스의 탐색을 통해 상기 추출된 특징 벡터와 각 병해충 이미지 데이터를 매칭시키는 과정과,상기 추출된 특징 벡터와 매칭되는 특정 병해충 이미지 데이터가 존재할 때 병해충 발생으로 진단하는 과정을 포함하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 병해충 발생으로 진단될 때 상기 병해충 발생을 시청각 경보하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 시청각 경보는,상기 특정 병해충 이미지 데이터의 이미지 영상과 상기 작물 영상 및 발생된 병해충에 대한 대응 방제법 정보를 시스템 내 모니터에 디스플레이하는 시각 경보와 상기 온실의 내부 또는 주변에 설치된 경보기를 이용한 청각 경보를 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 진단하는 과정은,상기 추출된 특징 벡터와 유사 매칭되는 다수의 후보 병해충 이미지 데이터를 추출하는 과정과,상기 추출된 다수의 후보 병해충 이미지 데이터들 중 상기 추출된 특징 벡터와의 유사도가 상대적으로 가장 큰 후보 병해충 이미지 데이터를 결정하는 과정과,상기 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상일 때 상기 병해충 발생으로 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함될 때 병해충 의심으로 진단하는 과정과,상기 병해충 의심이 진단될 때 상기 작물의 병해충 의심을 시청각 경보하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 병해충 의심을 시청각 경보한 후 상기 작물 영상을 포함하는 병해충 의심 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 병해충 발생이 진단될 때 상기 병해충 데이터베이스로부터 인출한 대응하는 병해충 확산 억제 환경 정보에 의거하여 상기 온실의 생장환경을 기 설정된 병해충 확산 억제 환경으로 자동 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 진단하는 과정은,상기 추출된 특징 벡터와 유사 매칭되는 다수의 후보 병해충 이미지 데이터를 추출하는 과정과,상기 추출된 다수의 후보 병해충 이미지 데이터들 중 상기 추출된 특징 벡터와의 유사도가 상대적으로 가장 큰 후보 병해충 이미지 데이터를 결정하는 과정과,상기 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상일 때 상기 병해충 발생으로 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함될 때 병해충 의심으로 진단하는 과정과,상기 병해충 의심이 진단될 때 상기 작물의 병해충 의심을 시청각 경보하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 병해충 발생이 진단될 때 상기 작물 영상을 포함하는 병해충 발생 경보 메시지를 생성하여 무선 통신망을 통해 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 진단하는 과정은,상기 추출된 특징 벡터와 유사 매칭되는 다수의 후보 병해충 이미지 데이터를 추출하는 과정과,상기 추출된 다수의 후보 병해충 이미지 데이터들 중 상기 추출된 특징 벡터와의 유사도가 상대적으로 가장 큰 후보 병해충 이미지 데이터를 결정하는 과정과,상기 결정된 후보 병해충 이미지 데이터와 특징 벡터간의 매칭 정도가 기 설정된 매칭 범위 이상일 때 상기 병해충 발생으로 진단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 병해충 진단 방법은,상기 매칭 정도가 기 설정된 병해충 의심 범위에 포함될 때 병해충 의심으로 진단하는 과정과,상기 병해충 의심이 진단될 때 상기 작물의 병해충 의심을 시청각 경보하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물의 병해충 진단 방법.
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