KR101519975B1 - Water quality measuting apparatus and method using sensing the number of live fish in water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수공간의 정면과 측면에 각각 배치된 두 대의 카메라를 통해 획득한 저수공간 내부에 대한 영상에 나타나는 어류의 움직임을 통해 어류의 수를 정확하게 분석함으로써 어류 수에 따른 수질의 오염 정도를 신뢰성 있게 측정할 수 있도록 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 오염 측정 대상수가 내부로 유입된 후 외부로 유출되고 내부에 정해진 수의 어류가 생장하는 저수공간의 정면을 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제1영상을 획득하는 제1영상획득부; 상기 저수공간의 일측면을 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제2영상을 획득하는 제2영상획득부; 상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 기설정된 문턱치값을 이용하여 에지정보가 나타나는 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 영상변환부; 상기 제1에지영상과 제2에지영상에 나타나는 상기 에지정보를 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 각각 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 후보영역검출부; 상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 상기 프레임별로 픽셀 좌표 상의 동일한 위치에서 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 어류영역결정부; 상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 좌표 상의 위치정보가 동일한 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하는 어류영역수비교부; 상기 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 개수하되 상기 위치정보에 따른 상기 제1어류영역의 수와 제2어류영역수의 수 중에서 상대적으로 높은 수를 개수하는 어류수개수부; 상기 위치정보별로 상기 높은 수들을 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 어류수산출부; 및 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수를 기설정된 어류의 수와 비교하여 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하여 출력하는 오염여부판단부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치를 기술적 요지로 한다.
또한, 본 발명은, 오염 측정 대상수가 지속적으로 내부로 유입된 후 외부로 유출되고 내부에 정해진 수의 어류가 생장하는 저수공간의 정면과 일측면을 각각 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계; 상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 에지정보가 나타나게 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계;상기 에지정보를 이용하여 상기 제1에지영상과 상기 제2에지영상을 상기 어류에 대한 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 각각 검출하는 단계; 상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 상기 프레임별로 픽셀 상의 동일한 위치에 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 각각 결정하는 단계; 상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 상의 동일한 위치정보를 가지는 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하여 상대적으로 높은 수들을 상기 위치정보별로 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 단계; 및 상기 산출한 어류의 수를 기설정 어류의 수와 비교하여 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하고 출력하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법을 기술적 요지로 한다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring water quality through the detection of fish water in water, and more particularly, to an apparatus and method for measuring water quality in a water storage space obtained through two cameras disposed on the front and sides of a water storage space, The present invention relates to an apparatus and method for measuring water quality through the detection of fish water in the water, which can reliably measure the degree of contamination of water according to the number of fishes by accurately analyzing the number of fishes through the movement of fishes appearing.
The present invention provides a first image acquiring unit that acquires a first image composed of a plurality of frames by photographing a front surface of a water storage space in which a number of objects to be measured for pollution flows into the interior and then flows out to a predetermined number of fish, ; A second image acquiring unit for acquiring a second image of a plurality of frames by photographing one side of the water storage space; An image converter for receiving the first image and the second image, respectively, and converting the first and second images into a first edge image and a second edge image in which edge information is displayed using a preset threshold value; A candidate region detection unit for detecting a first candidate region and a second candidate region by comparing the edge information appearing in the first edge image and the second edge image with a first template image and a second template image, respectively; A fish region determining unit for determining a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on a pixel coordinate basis from the first candidate region and the second candidate region; A fish area defibrillator for comparing the number of first fish areas and second fish areas having the same positional information on pixel coordinates among the first fish area and the second fish area; A number of fishes which counts the number of the first fish area and the second fish area and counts a relatively high number among the number of the first fish area and the number of the second fish area according to the position information; A fish number calculation unit for calculating the number of living fish in the water storage space by summing the high numbers according to the position information; And a pollution determination unit for comparing the number of live fishes in the water storage space with the number of fishes to determine whether the pollution measurement target water is contaminated or not, The water quality measurement device through water detection is the technical point.
In addition, the present invention provides a method of measuring the number of contaminants, comprising: capturing a front surface and a side surface of a water storage space in which a predetermined number of fish are generated, Acquiring a second image; Converting the first edge image and the second edge image into a first edge image and a second edge image so that the first edge image and the second edge image are respectively input to the first edge image and the second edge image, Detecting a first candidate region and a second candidate region by comparing the first template image and the second template image with each other; Determining a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on a pixel for each frame among the first candidate region and the second candidate region; The number of the first fish region and the number of the second fish region having the same positional information on the pixels among the first fish region and the second fish region are compared with each other, and relatively high numbers are accumulated for the position information, Calculating the number of fish; And comparing the calculated number of fish with the number of predetermined fishes to determine whether the pollution measuring target water is contaminated or not, and outputting the water quality by sensing the number of fish in the water The method of measurement shall be technically essential.
Description
본 발명은 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수공간의 정면과 측면에 각각 배치된 두 대의 카메라를 통해 획득한 저수공간 내부에 대한 영상에 나타나는 어류의 움직임을 통해 어류의 수를 정확하게 분석함으로써 어류 수에 따른 수질의 오염 정도를 신뢰성 있게 측정할 수 있도록 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for measuring water quality through the detection of fish water in water, and more particularly, to an apparatus and method for measuring water quality in a water storage space obtained through two cameras disposed on the front and sides of a water storage space, The present invention relates to an apparatus and method for measuring water quality through the detection of fish water in the water, which can reliably measure the degree of contamination of water according to the number of fishes by accurately analyzing the number of fishes through the movement of fishes appearing.
일반적으로 댐에 저수되어 있는 물을 배수로를 통해 하천이나 바다로 방류하고 있다. 상기와 같이 댐에서 하천이나 바다로 방류되는 물로 인한 수질 오염을 막기 위하여 댐에서 방류되는 물의 수질을 검사하고 있다. Generally, water stored in a dam is discharged to a river or sea through a drainage channel. As mentioned above, the water quality of the water discharged from the dam is inspected to prevent the water pollution caused by the water discharged to the rivers or the sea from the dam.
이를 위해 종래에는 댐에서 방류되는 물의 수소이온농도, 용존산소량, 생물화학적 산소요구량 등을 화학적인 방식으로 측정하여 수질의 오염 정도를 판별하고 있다. To this end, the contamination degree of the water quality is conventionally determined by measuring the hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, and biochemical oxygen demand of the water discharged from the dam by a chemical method.
그러나 상기와 같이 수소이온농도, 용존산소량, 생물화학적 산소요구량 등을 측정하는 종래의 방식은 물의 수질을 일시적으로 측정하는 것으로 수질의 오염 정도를 정확하게 판별하는데에 한계가 있는 문제점이 있었다. However, the conventional method of measuring hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, biochemical oxygen demand, and the like as described above has a problem in that it is difficult to accurately determine the degree of contamination of water quality by temporarily measuring water quality.
이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 상기 화학적인 방식으로 물의 수질을 일시적으로 측정하지 않고 댐에서 방류되는 물이 일측으로 유입된 후 그 수위에 따라 하측으로 유출되는 별도의 수조나 배수로에 어류를 방류하여 일정기간 동안에 어류의 수가 얼마나 줄어드는지에 따라 수질의 오염 정도를 측정하는 방식을 채택하고자 하고 있다. In order to solve such a conventional problem, the water discharged from the dam is introduced into one side of the dam without temporarily measuring the quality of water by the chemical method, and the fish is discharged to a separate water tank or drain It is intended to adopt a method of measuring the degree of pollution of water quality depending on how much the number of fish is reduced during a certain period.
하지만 상기한 방식을 채택하여 실제로 적용하기 위해서는 물이 흐르는 수조나 배수로 내에서 살아 있는 어류의 수를 정확하게 감지할 수 있는 기술이 필요하다. However, in order to apply the above method and actually apply it, there is a need for a technique capable of accurately detecting the number of living fish in a water tank or a drain.
아래의 특허문헌 1과 같이 물벼룩이나 물고기 등의 감지종이 수용되는 측정챔버 내부를 일반 카메라로 촬영한 영상을 통해 측정챔버 내부에 담긴 물의 수질을 측정하는 장치 및 방법이 공개되어 있다. There is disclosed an apparatus and a method for measuring the quality of water contained in a measurement chamber through an image of a measurement chamber containing a detection paper such as a daphnia or a fish as shown in Patent Document 1 below.
그러나 상기한 특허문헌 1의 수질 측정 장치 및 방법은 카메라 한 대만을 사용하여 감지종의 움직임을 통해 감지하는 것으로, 상기 카메라의 촬영 방향을 기준으로 하여 복수의 감지종이 상호 겹쳐져 있는 경우 등의 경우에는 그 수를 정확하게 감지하는 것이 어려운 문제점이 있다. However, the apparatus and method for measuring the quality of water in the above-described Patent Document 1 detect only the movement of the sensing species using only one camera, and when a plurality of sensing papers are overlapped on the basis of the photographing direction of the camera There is a problem that it is difficult to accurately detect the number.
따라서 상기한 문제점을 해소하기 위하여 감지종이 상호 겹쳐지는 경우 등에도 그 수를 정확하게 감지하여 수질을 신뢰성 있게 측정할 수 있는 방법에 대한 연구 개발이 절실한 실정이다.
Therefore, in order to solve the above-described problem, research and development of a method for reliably measuring water quality by accurately detecting the number of sensor paper even when they overlap each other is urgently needed.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 카메라를 이용하되 어류가 상호 겹쳐 있는 상황 등에서도 어류의 수를 더욱 정확하게 감지하여 수질의 오염 정도를 신뢰성 있게 측정할 수 있도록 하기 위하여, 어류가 내부에서 생장하는 저수공간의 정면과 일측면을 두 대의 카메라로 촬영하여 획득한 영상들에 나타나는 어류의 움직임을 통해 생장하고 있는 어류의 수를 상호 비교 및 결정하여 실시간으로 정확하게 분석 감시할 수 있는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In order to more accurately detect the number of fishes and to reliably measure the degree of pollution of water quality even in a situation where fish are mutually overlapped using a camera, The number of fishes that grow through the movement of fishes in the images obtained by photographing the front and the side of the inside of the water reservoir growing inside are compared with each other and determined. And a method for measuring the quality of water through the detection of the number of fish in the water.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치는, 오염 측정 대상수가 내부로 유입된 후 외부로 유출되고 내부에 정해진 수의 어류가 생장하는 저수공간의 정면을 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제1영상을 획득하는 제1영상획득부; 상기 저수공간의 일측면을 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제2영상을 획득하는 제2영상획득부; 상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 기설정된 문턱치값을 이용하여 에지정보가 나타나는 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 영상변환부; 상기 제1에지영상과 제2에지영상에 나타나는 상기 에지정보를 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 각각 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 후보영역검출부; 상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 상기 프레임별로 픽셀 좌표 상의 동일한 위치에서 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 어류영역결정부; 상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 좌표 상의 위치정보가 동일한 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하는 어류영역수비교부; 상기 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 개수하되 상기 위치정보에 따른 상기 제1어류영역의 수와 제2어류영역수의 수 중에서 상대적으로 높은 수를 개수하는 어류수개수부; 상기 위치정보별로 상기 높은 수들을 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 어류수산출부; 및 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수를 기설정된 어류의 수와 비교하여 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하여 출력하는 오염여부판단부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an apparatus for measuring water quality through the sensing of fish water in water, comprising: A first image acquiring unit for acquiring a first image composed of a plurality of frames; A second image acquiring unit for acquiring a second image of a plurality of frames by photographing one side of the water storage space; An image converter for receiving the first image and the second image, respectively, and converting the first and second images into a first edge image and a second edge image in which edge information is displayed using a preset threshold value; A candidate region detection unit for detecting a first candidate region and a second candidate region by comparing the edge information appearing in the first edge image and the second edge image with a first template image and a second template image, respectively; A fish region determining unit for determining a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on a pixel coordinate basis from the first candidate region and the second candidate region; A fish area defibrillator for comparing the number of first fish areas and second fish areas having the same positional information on pixel coordinates among the first fish area and the second fish area; A number of fishes which counts the number of the first fish area and the second fish area and counts a relatively high number among the number of the first fish area and the number of the second fish area according to the position information; A fish number calculation unit for calculating the number of living fish in the water storage space by summing the high numbers according to the position information; And a pollution determination unit for comparing the number of live fishes in the water storage space with the number of fishes to determine whether or not the pollution measurement target water is polluted.
상기 오염여부판단부는, 상기 영상산출부에서 산출하는 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수가 기설정된 어류의 수와 같거나 많으면 양호 생태로 판단하고, 기설정된 어류의 수보다 작으면 불량 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다. The contamination determination unit determines that the living environment is in a good ecology when the number of live fishes in the water storage space calculated by the image calculation unit is equal to or greater than the predetermined number of fishes, .
상기 오염여부판단부는, 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 이미지 형태, 음성 형태, 조명 형태 중의 적어도 하나의 형태로 출력하는 것을 특징으로 한다. The contamination determination unit may output the contamination degree of the pollution measurement target water in at least one of an image form, a voice form, and an illumination form.
또한, 본 발명에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법은, 오염 측정 대상수가 내부로 유입된 후 외부로 유출되고 내부에 정해진 수의 어류가 생장하는 저수공간의 정면과 일측면을 각각 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계; 상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 에지정보가 나타나게 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계; 상기 에지정보를 이용하여 상기 제1에지영상과 상기 제2에지영상을 상기 어류에 대한 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 각각 검출하는 단계; 상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 상기 프레임별로 픽셀 상의 동일한 위치에 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 각각 결정하는 단계; 상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 상의 동일한 위치정보를 가지는 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하여 상대적으로 높은 수들을 위치정보별로 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 단계; 및 상기 산출한 어류의 수를 기설정 어류의 수와 비교하여 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하고 출력하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, there is also provided a method for measuring water quality through the sensing of fish water in water, comprising the steps of: Acquiring a first image and a second image, each of which comprises a plurality of frames; Converting the first image and the second image into a first edge image and a second edge image so that edge information is received; Detecting the first candidate region and the second candidate region by comparing the first edge image and the second edge image with the first template image and the second template image for the fish using the edge information; Determining a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on a pixel for each frame among the first candidate region and the second candidate region; The first fish region and the second fish region having the same positional information on the pixels are compared with each other to compute relatively high numbers on the basis of the positional information, And And comparing the number of the calculated fishes with the number of predetermined fishes to determine whether the pollution measurement target water is polluted or not and outputting the polluted water.
상기한 구성에 의한 본 발명은, 수중 내에서 생장하는 어류의 수를 두 대의 영상획득수단을 통해 획득한 두 개의 영상에 나타나는 어류의 움직임 정보와 에지 정보를 이용하여 어류영역의 수를 검출하되, 두 개의 영상에 나타나는 어류영역의 수를 상호 비교하여 상대적으로 높은 수를 선택적으로 합산하여 검출함으로써 어류가 정면 혹은 측면에서 봤을 때 두 마리 이상이 겹쳐져 있더라도 그 수를 정확하게 감지하는 효과가 있다. According to the present invention, the number of fish regions is detected by using motion information and edge information of a fish appearing in two images obtained by acquiring the number of fishes growing in the water through two image acquiring means, The number of fish areas appearing in two images is compared with each other and a relatively high number is selectively summed and detected to detect the number of fish even if two or more fish are overlapped in front or side view.
이를 통해 수중 내에 생장하는 어류의 수를 통해 저수공간에 저수된 오염 측정 대상수에 대한 수질 오염 정도를 화학적인 방식이 아닌 자연스런 방식으로 신뢰성 있게 측정 가능함으로써 수질 측정에 대한 방식의 전환 계기를 마련하는 효과가 있다.
Through this, it is possible to reliably measure the degree of water pollution with respect to the number of pollution measurement objects stored in the water storage space through the number of fishes growing in the water, in a natural way rather than a chemical way, thereby setting a turning point of the method for water quality measurement It is effective.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법을 단계적으로 도시한 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for measuring water quality through detection of fish water in water according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
2 is a block diagram showing a stepwise method of measuring water quality through detection of fish water in water according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법은, 댐에 저수되어 있는 물의 수질 상태를 측정하여 하전이나 바다로 방류 가능한지 혹은 수자원으로 사용 가능한지를 결정하기 위한 것이다. An apparatus and method for measuring water quality through the sensing of fish water in the water according to the present invention is for determining the water quality of water stored in a dam and determining whether it can be discharged to the sea or used as a water source.
특히, 본 발명에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법은, 수소이온농도, 용존산소량, 생물화학적 산소요구량 등을 통해 측정하는 순간적이고 인공적인 방식이 아닌 어류의 생장 수를 통해 지속적이고 자연스러운 방식으로 정확도 높고 신뢰성 있게 측정할 수 있는 것이 특징이다. Particularly, the apparatus and method for measuring water quality through the sensing of fish water in the water according to the present invention can be used for measuring the water quality of a fish, which is not an instantaneous and artificial method that is measured through hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, Which is characterized by the ability to measure accurately and reliably in a continuous and natural way.
이러한 특징은, 두 대의 카메라를 저수공간 내부를 동시에 촬영하여 획득한 영상들에 나타나는 어류의 움직임을 통해 저수공간 내에서 생존하고 있는 어류의 수를 실시간으로 정확하게 분석 감시하여 어류가 생장하는 오염 측정 대상수에 대한 수질을 자연스러운 방식으로 측정하는 구성에 의해 달성된다. This feature enables accurate monitoring and monitoring of the number of fish that are alive in the water storage space through the movement of the fish in the images obtained by simultaneously photographing the two cameras in the water storage space, This is accomplished by a configuration that measures water quality in water in a natural way.
즉, 두 대의 카메라를 이용하여 저수공간의 정면과 함께 그 일측면을 촬영한 복수 개의 프레임으로 이루어지는 두 개의 획득영상에 나타나는 어류의 움직임 정보를 통해 어류영역을 각각 검출한 후, 그 수를 각각 개수하되 픽셀 상에서 동일한 위치정보를 가진 것들을 상호 비교하여 상대적으로 높은 수들만을 합산하여 어류의 수를 산출한 다음 상기 어류의 수가 기설정된 어류의 수와 비교하여 오염 여부를 판별하여 측정하는 구성에 의한 것이다.
That is, the fish area is detected through the motion information of the fish appearing on the two acquired images including the front face of the water storage space and the side face of the storage space using the two cameras, The number of fishes is calculated by summing only the relatively high numbers of the fishes having the same position information on the pixels, and then the number of fishes is compared with the predetermined number of fishes to determine whether or not the fishes are polluted .
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법을 단계적으로 도시한 블록도이다.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a water quality measuring device for sensing water in a water according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a water quality sensing device in water according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a stepwise method of measuring water quality.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치(100)를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 제1영상획득부(110), 제2영상획득부(120), 영상변환부(130), 후보영역검출부(140), 어류영역결정부(150), 어류영역수비교부(160), 어류수개수부(170), 어류수산출부(180) 및 오염여부판단부(190);를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, an
먼저, 상기 제1영상획득부(110)는, 저수공간의 정면을 상기 저수공간의 정면에 대한 제1영상을 획득하는 구성이다. First, the first
이때 제1영상획득부(110)는 저수공간이 투명한 수조인 경우에는 수조의 정면 외측에 설치되는 것이 바람직하고, 저수공간이 배수로인 경우에는 오염 측정 대상수가 흘러나가는 방향과 직교하는 방향을 촬영하도록 배수로의 내부에 방수된 상태로 설치되는 것이 바람직하다. In this case, the first
그리고 제1영상획득부(110)는 시간에 따른 어류의 움직임이 제1영상에 그대로 나타나도록 제1영상이 복수 개의 프레임으로 이루어질 수 있도록 저수공간의 정면을 연속해서 촬영하는 것이 바람직하다. The first
다음으로, 상기 제2영상획득부(120)는, 상기 제1영상획득부(110)와 동일한 역할을 하는 구성으로 저수공간을 촬영하는 방향만이 다를 뿐이다. 즉, 저수공간의 일측면을 촬영하여 상기 저수공간의 일측면에 대한 제2영상을 획득하는 구성이다. Next, the second
이때 제2영상획득부(120)는 저수공간이 투명한 수조인 경우에는 수조의 일측면 외측에 설치되는 것이 바람직하고, 저수공간이 배수로인 경우에는 오염 측정 대상수가 흘러나가는 방향을 촬영하도록 배수로의 내부에 방수된 상태로 설치되는 것이 바람직하다. In this case, the second
그리고 제2영상획득부(120)도 상기 제1영상획득부(110)와 마찬가지로 시간에 따른 어류의 움직임이 제2영상에 그대로 나타나도록 제2영상이 복수 개의 프레임으로 이루어질 수 있도록 저수공간의 정면을 연속해서 촬영하는 것이 바람직하다. Also, the second
단, 제1영상획득부(110)와 제2영상획득부(120)에 의해 각각 획득되는 제1영상과 제2영상에 나타날 수 있는 오염 측정 대상수의 흐름으로 인한 영상 상의 노이즈를 최소화시켜야 한다. However, it is necessary to minimize the noise on the image due to the flow of the contamination measurement object numbers that can be displayed in the first image and the second image respectively acquired by the first
이를 위해서는 오염 측정 대상수가 유입 및 유출되는 저수공간의 유입구와 유출구를 동일 선상에 설치하지 않고, 저수공간의 유입구와 유출구의 내측에 오염 측정 대상수의 유속을 감소시키는 적어도 하나의 격벽을 설치하는 것이 바람직하다. For this purpose, it is necessary to provide at least one partition wall for reducing the flow rate of the pollution measuring object water at the inlet of the water storage space and the inside of the outlet without installing the inlet and the outlet of the water storage space into which the contamination measurement target water flows in and out, desirable.
그리고 제1영상획득부(110)와 제2영상획득부(120)에 의해 획득되는 제1영상과 제2영상은 해당 어류가 가장 활발하게 움직이는 시간대에 촬영하여 획득하는 것이 바람직하다. The first and second images obtained by the first
다음으로, 상기 영상변환부(130)는, 상기 제1영상획득부(110)와 제2영상획득부(120)에서 획득한 제1영상과 제2영상을 제1에지영상과 제2에지영상으로 각각 변환하는 구성이다. Next, the
즉, 제1영상과 제2영상을 입력받아 어류의 윤곽선인 에지정보가 최대한 선명하게 나타나도록 그 전체 픽셀값에 대한 평균값보다 상대적으로 높게 설정되는 문턱치값을 이용하여 이진영상인 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 것이다.That is, the first edge image and the second edge image, which are inputted with the first image and the second image, are set to be relatively higher than the average value of the entire pixel values so that the edge information, which is the outline of the fish, 2 edge image.
단, 제1영상과 제2영상이 흑백 영상인 경우에는 바로 에지영상으로 변환하면 되지만 컬러영상인 경우에는 흑백영상으로 변환한 후 에지영상으로 변환하는 것이 바람직하다. However, if the first image and the second image are monochrome images, the image data may be directly converted into an edge image. However, if the first image and the second image are color images, it may be converted into a monochrome image and then converted into an edge image.
그리고 문턱치값은 오염 측정 대상수의 오염도, 오염 측정 대상수의 유속, 어류의 종류 등을 포함하는 분석 환경 조건에 따라 적절하게 설정하는 것이 바람직하다. It is preferable that the threshold value is appropriately set according to the analysis environmental conditions including the contamination degree of the pollution measurement target water, the flow rate of the pollution measurement target water, the kind of fish, and the like.
다음으로, 상기 후보영역검출부(140)는, 상기 영상변환부(130)에서 변환한 제1에지영상과 제2에지영상에 나타나는 에지정보를 상기 어류에 대한 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 각각 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 구성이다. Next, the candidate
즉, 후보영역검출부(140)는, 제1에지영상과 제2에지영상에 나타나는 어류의 윤곽선을 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 마스크 방식으로 비교하여 매칭되는 제1후보영역과 제2후보영역을 각각 검출하는 것이다. That is, the candidate
상기와 같이 제1템플릿영과 제2템플릿영상에 의해 검출된 제1후보영역과 제2후보영역은 제1에지영상과 제2에지영상에서 저수공간 내에 살아있는 어류가 존재할 가능성이 있는 영역이다. As described above, the first candidate region and the second candidate region detected by the first template image and the second template image are regions where there is a possibility that live fish exist in the water storage space in the first edge image and the second edge image.
이때 제1후보영역의 수와 제2후보영역의 수는 제1영상과 제2영상에 영상 상의 노이즈가 없고 겹쳐 있는 어류가 없다고 가정한다면 저수공간 내에 최초 투입한 어류의 총수와 각각 일치할 것이다. At this time, the number of the first candidate regions and the number of the second candidate regions will coincide with the total number of fishes put into the storage space, respectively, assuming that there is no image noise on the first and second images and no overlapping fish.
다음으로, 상기 어류영역결정부(150)는, 상기 후보영역검출부(140)에서 검출한 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 프레임별로 픽셀 좌표 상의 동일한 위치에서 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 구성이다. Next, the fish
즉, 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 시간에 따른 움직임이 없이 픽셀 좌표 상의 위치정보가 프레임별로 동일한 경우를 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 것이다. That is, the first fish region and the second fish region are determined except for the case where the position information on the pixel coordinates is not the same for each frame without movement in time among the first candidate region and the second candidate region.
다시 말하면, 제1후보영역과 제2후보영역에서 죽은 어류가 존재하는 영역을 빼고 살아 있는 어류가 존재하는 영역으로 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 것이다. In other words, the first candidate region and the second candidate region subtract the region where dead fish exist and determine the first fish region and the second fish region as the region where live fish exist.
다음으로, 상기 어류영역수비교부(160)는, 상기 어류영역결정부(150)에서 결정한 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 좌표 상의 위치정보가 동일한 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하는 구성이다. Next, the fish area
즉, 제1어류영역과 제2어류영역을 각각 픽셀 좌표 상의 위치정보를 기준으로 하여 그룹별로 구분한 후 그룹별 제1어류영역의 수와 제2어류영역의 수를 비교하는 것이다. That is, the first fish region and the second fish region are divided into groups on the basis of positional information on the pixel coordinates, respectively, and then the number of the first fish region and the number of the second fish region are compared.
다시 말하면, 정면 또는 일측면에서 촬영한 제1영상 또는 제2영상에서 어류가 겹쳐져 하나로 보이면서 어류영역의 수를 정확하게 개수하기 어려운 한계가 발생하는 경우, 일측면 또는 정면에서 촬영한 제2영상 또는 제1영상에 나타나는 어류영역의 수로부터 극복할 수 있도록 하는 구성이다. 따라서 정확한 어류의 수를 개수할 수 있도록 하는 본 발명의 핵심적인 구성이다. In other words, in a case where a fish is overlapped in the first image or the second image taken from the front or one side and there is a limit in which it is difficult to accurately count the number of fish regions, a second image or a second image 1 < / RTI > image. Therefore, it is a core constitution of the present invention that allows the correct number of fish to be recovered.
이때 위치정보는 픽셀 좌표 (X, Y)에서 저수공간의 높이를 나타내는 X 좌표값을 말한다. 즉, 제1어류영역과 제2어류영역의 중심 픽셀 좌표 혹은 그 최상단 픽셀 좌표 혹은 그 최하단 픽셀 좌표를 통과하여 수평 방향으로 잇는 픽셀 상의 라인이다. In this case, the position information refers to the X coordinate value indicating the height of the storage space at the pixel coordinates (X, Y). That is, it is a line on the pixel that passes through the center pixel coordinates of the first fish region and the second fish region, or the pixel coordinates of the uppermost pixel or the pixel coordinates of the lowermost pixel and horizontally.
따라서 위치정보가 되는 상기 라인 상에 걸쳐 있는 제1어류영역의 수와 제2어류영역의 수를 상호 비교한다. 단, 이때는 제1어류영역의 수와 제2어류영역의 수를 비교할 때는 위치정보를 기준으로 비교 가능하도록 동일 시간대의 어느 한 프레임에서만 비교해야 한다. Therefore, the number of the first fish area and the number of the second fish area on the line serving as the positional information are compared with each other. However, at this time, when comparing the number of the first fish area with the number of the second fish area, only one frame in the same time zone should be compared so that they can be compared based on the position information.
다음으로, 상기 어류영역수개수부(170)는, 상기 어류영역개수부(160)에서 위치정보를 기준으로 하여 위치정보가 동일한 제1어류영역의 수와 제2어류영역의 수 중에서 상대적으로 높은 수를 개수하는 구성이다. Next, the number of fish
이때 제1어류영역의 수와 제2어류영역의 수 중에서 상대적으로 높은 수를 개수하는 이유는, 상대적으로 낮은 수는 어류가 겹쳐져 있는 것이고 상대적으로 높은 수는 어류가 겹쳐져 있지 않다는 것이므로 정확한 어류의 수를 개수하기 위함이다.In this case, the reason why the number of the first fish area and the number of the second fish area is relatively high is that the relatively low number is the overlapping fishes and the relatively high number is the fishes are not overlapped. .
다음으로, 상기 어류수산출부(180)는, 상기 어류영역개수부(170)에서 위치정보별로 개수한 상대적으로 높은 수들을 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수를 산출하는 구성이다. Next, the number-of-
즉, 저수공간 내에서 죽지 않고 살아 있는 어류의 총수를 산출하여 오염 측정 대상수에 대한 수질 오염 정보를 판단하는 데이터를 최종적으로 출력하는 것이다. That is, the total number of living fishes that do not die in the water storage space is calculated and the data for judging the water pollution information about the number of pollution measurement objects is finally output.
마지막으로, 상기 오염여부판단부(190)는, 상기 어류수산출부(180)에서 최종적으로 산출한 어류의 수를 통해 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하여 출력하는 구성이다. Lastly, the
즉, 살아 있는 어류의 수로 개수되어 최종 산출한 어류의 수를 기설정된 어류의 수와 비교하여, 최종 산출한 어류의 수가 기설정된 어류의 수와 같거나 많으면 양호 상태로 판단하고 기설정된 어류의 수보다 작으면 불량 상태로 판단하는 것이다. In other words, if the number of fishes that have been recovered as the number of living fishes is compared with the number of fishes that have been finally calculated and the number of fishes that are finally calculated is equal to or greater than the predetermined number of fishes, If it is smaller than this, it is judged as a defective state.
이때 오염 측정 대상수에 대한 오염 여부는, 디스플레이 등을 사용하여 이미지 형태로 출력하거나, 스피커 등을 이용하여 음성 형태로 출력하거나, 적색램프와 녹색램프 등을 이용하여 조명 형태로 출력할 수 있다.
At this time, whether or not the pollution measuring object is polluted can be output in the form of an image using a display or the like, in the form of a voice using a speaker or the like, or in the form of an illumination using a red lamp and a green lamp.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법(S100)을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method (S100) for measuring water quality through detection of fish water in water according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법(S100)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계(S110), 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계(S120), 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 단계(S130), 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 단계(S140), 살아 있는 어류의 수를 산출하는 단계(S150), 및 오염 여부를 판단 및 출력하는 단계(S160)를 포함하여 구성될 수 있다. A method (S100) for measuring water quality by sensing the number of fish in water according to a preferred embodiment of the present invention includes acquiring a first image and a second image (S110) as shown in FIG. 2, (S130) detecting a first candidate region and a second candidate region (S130), determining a first fish region and a second fish region (S140), converting a live fish (S150), and determining (S160) whether or not the contamination is detected.
먼저, 상기 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계(S110)는, 저수공간의 정면과 일측면을 각각 연속해서 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계이다. First, the step S110 of acquiring the first image and the second image is a step of acquiring a first image and a second image, which are composed of a plurality of frames, by continuously photographing the front side and one side of the storage space.
다음으로, 상기 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계(S120)는, 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 어류의 윤곽선인 에지정보가 나타나게 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계이다. Next, in operation S120, the first edge image and the second edge image are converted into the first edge image and the second edge image, respectively. .
즉, 어류가 존재하는 영역을 템플릿영상과의 비교를 통해 이후의 단계에서 검출 가능하도록 하는 전처리 과정이다. In other words, it is a preprocessing process that makes it possible to detect a region where a fish exists by comparing with a template image at a later stage.
다음으로, 상기 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 단계(S130)는, 제1에지영상과 상기 제2에지영상을 어류에 대한 제1템플릿영상과 제2템플릿영상과 비교하여 제1후보영역과 제2후보영역을 각각 검출하는 단계이다. Next, the step S130 of detecting the first candidate region and the second candidate region may include comparing the first edge image and the second edge image with the first template image and the second template image for the fish, And detecting the candidate region and the second candidate region, respectively.
즉, 어류가 존재하는 영역을 검출하는 과정이다. That is, it is a process of detecting a region where a fish exists.
다음으로, 상기 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 단계(S140)는, 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 상기 프레임별로 픽셀 좌표 상의 동일한 위치에서 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 각각 결정하는 단계이다. Next, the step S140 of determining the first fish region and the second fish region may include extracting a first region from the first candidate region and a second candidate region excluding the region detected at the same position on the pixel coordinates, Region and the second fish region, respectively.
즉, 움직임 없는 죽은 어류의 영역을 제외하고 살아 있어 움직임이 있는 어류의 영역을 최종적으로 어류영역으로 결정하는 과정이다. In other words, it is the process of finally determining the area of a living fish that is alive and moving except for the area of dead fish without movement.
다음으로, 상기 살아 있는 어류의 수를 산출하는 단계(S150)는, 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 상의 동일한 위치정보를 가지는 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하여 상대적으로 높은 수를 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 단계이다. Next, the step of calculating the number of living fishes (S150) may include comparing the number of the first fish area and the second fish area having the same positional information on the pixels among the first fish area and the second fish area, respectively And calculating the number of living fish in the water storage space as the number of living fish.
즉, 어류가 겹쳐서 그 수가 상대적으로 작은 어류영역의 수는 제외하고 어류가 겹치지 않아 그 수가 상대적으로 큰 어류영역의 수만을 합산하여 정확한 어류의 수를 산출하는 과정이다. In other words, it is a process of calculating the number of correct fishes by summing only the number of fish areas whose number is relatively large because the fish do not overlap except for the number of fish areas where the number of fishes is relatively small.
마지막으로, 상기 오염 여부를 판단 및 출력하는 단계(S160)는, 살아 있는 어류의 수를 기설정 어류의 수와 비교하여 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하고 출력하는 단계이다. Finally, the step of judging and outputting the contamination (S160) is a step of comparing the number of living fish with the number of fishes to be determined, and judging whether or not the pollution measuring object is polluted.
즉, 살아 있는 어류의 수로 개수되어 최종 산출한 어류의 수를 기설정된 어류의 수와 비교하여, 최종 산출한 어류의 수가 기설정된 어류의 수와 같거나 많으면 양호 생태로 판단하고 기설정된 어류의 수보다 작으면 불량 상태로 판단하는 과정이다.
In other words, when the number of fishes that have been recovered as the number of living fishes is compared with the number of fishes that have been finally calculated and the number of fishes that are finally calculated is greater than or equal to the predetermined number of fishes, And if it is smaller, it is judged as a defective state.
이상과 같이 본 발명에 따른 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치 및 그 방법은, 오염 측정 대상수가 유입 및 유출되는 저수공간 내에 살아 있는 어류의 수를 정확하게 감지함으로써 그 수에 따른 오염 측정 대상수의 수질 오염 정도를 신뢰성 있게 측정할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, the apparatus for measuring water quality through the sensing of fish water in the water and the method thereof can accurately measure the number of live fishes in the water storage space in which the water to be polluted is inflowed and outflowed, It is possible to reliably measure the degree of water pollution in the target water.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.
100: 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치
110: 제1영상획득부 120: 제2영상획득부
130: 영상변환부 140: 후보영역검출부
150: 어류영역결정부 160: 어류영역수비교부
170: 어류수개수부 180: 어류수산출부
190: 오염여부판단부
S100: 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법
S110: 제1영상과 제2영상을 획득하는 단계
S120: 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계
S130: 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 단계
S140: 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 단계
S150: 살아 있는 어류의 수를 산출하는 단계
S160: 오염 여부를 판단 및 출력하는 단계 100: Water quality measuring device by sensing fish water in water
110: first image obtaining unit 120: second image obtaining unit
130: image conversion unit 140: candidate region detection unit
150: a fish area determination unit 160: a fish area deficient grant
170: Number of fish water part 180: Number of fish water calculation part
190: Pollution determination unit
S100: Method of measuring water quality by sensing the number of fish in the water
S110: acquiring the first image and the second image
S120: conversion into first edge image and second edge image
S130: Detecting the first candidate region and the second candidate region
S140: determining the first fish area and the second fish area
S150: step of calculating the number of living fish
S160: Step of judging and outputting contamination status
Claims (4)
상기 저수공간의 일측면을 촬영하여 복수 개의 프레임으로 이루어지는 제2영상을 획득하는 제2영상획득부(120);
상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 기설정된 문턱치값을 이용하여 에지정보가 나타나는 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 영상변환부(130);
상기 제1에지영상과 제2에지영상에 각각 나타나는 상기 에지정보를 제1템플릿영상과 제2템플릿영상을 이용하는 마스크 방식으로 각각 비교하여 상기 제1템플릿영상과 상기 제2템플릿영상에 각각 매칭되는 제1후보영역과 제2후보영역을 검출하는 후보영역검출부(140);
상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 죽은 어류가 존재하는 영역을 제외하기 위하여 상기 프레임별로 픽셀 좌표 상의 동일한 위치에서 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 결정하는 어류영역결정부(150);
상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 좌표 상의 위치정보가 동일한 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하는 어류영역수비교부(160);
상기 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 개수하되 상기 위치정보에 따른 상기 제1어류영역의 수와 제2어류영역수의 수 중에서 어류가 겹쳐 있지 않은 상태가 되는 상대적으로 높은 수를 개수하는 어류수개수부(170);
상기 위치정보별로 상기 높은 수들을 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 어류수산출부(180); 및
상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수를 기설정된 어류의 수와 비교하여 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 판단하여 출력하는 오염여부판단부(190);를 포함하여 구성되되,
상기 오염여부판단부(190)는
상기 영상산출부(130)에서 산출하는 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수가 기설정된 어류의 수와 같거나 많으면 양호 상태로 판단하고, 기설정된 어류의 수보다 작으면 불량 상태로 판단하고,
상기 오염여부판단부(190)는
상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 이미지 형태, 음성 형태, 조명 형태 중의 적어도 하나의 형태로 출력하는 것을 특징으로 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 장치. A first image acquiring unit 110 for acquiring a plurality of first images by photographing a front surface of a water storage space in which a number of pollution measuring objects flows into the interior and then flows out to a predetermined number of fish;
A second image acquiring unit 120 for acquiring a second image of a plurality of frames by photographing one side of the water storage space;
An image converting unit 130 for receiving the first image and the second image, respectively, and converting the first and second images into a first edge image and a second edge image, respectively, in which edge information is displayed using a preset threshold value;
The edge information appearing respectively in the first edge image and the second edge image is compared with a mask method using a first template image and a second template image to generate edge information corresponding to each of the first template image and the second template image, A candidate region detection unit 140 for detecting one candidate region and a second candidate region;
A fish region which determines a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on a pixel coordinate basis for each frame to exclude a region where dead fish exist among the first candidate region and the second candidate region, A determination unit 150;
A fish area deflection unit 160 for comparing the number of the first fish area and the number of the second fish area having the same positional information on the pixel coordinates among the first fish area and the second fish area;
The number of the first fish area and the number of the second fish area is counted, and the number of the relatively high number of fishes that do not overlap in the number of the first fish area and the number of the second fish area according to the positional information A number 170 of fishes to be counted;
A number-of-fishes calculation unit 180 for calculating the number of living fishes in the water storage space by summing the high numbers according to the location information; And
And a pollution determination unit (190) for comparing the number of living fishes in the water storage space with the number of fishes to determine whether the pollution measurement target water is contaminated or not,
The contamination determination unit 190 determines
It is determined that the number of living fishes in the storage space calculated by the image calculation unit 130 is equal to or greater than the predetermined number of fishes, and if the number of living fishes is less than the predetermined number of fishes,
The contamination determination unit 190 determines
Wherein the contamination degree of the pollution measurement target water is output in at least one of an image form, a voice form, and an illumination form.
상기 제1영상과 제2영상을 각각 입력받아 기설정된 문턱치값을 이용하여 에지정보가 나타나게 제1에지영상과 제2에지영상으로 변환하는 단계(S120);
상기 에지정보를 이용하여 상기 제1에지영상과 상기 제2에지영상을 상기 어류에 대한 제1템플릿영상과 제2템플릿영상을 이용하는 마스크 방식으로 각각 비교하여 상기 제1템플릿영상과 상기 제2템플릿영상에 각각 매칭되는 제1후보영역과 제2후보영역을 각각 검출하는 단계(S130);
상기 제1후보영역과 제2후보영역 중에서 죽은 어류가 존재하는 영역을 제외하기 위하여 상기 프레임별로 픽셀 상의 동일한 위치에 검출된 영역을 제외시켜 제1어류영역과 제2어류영역을 각각 결정하는 단계(S140);
상기 제1어류영역과 제2어류영역 중에서 픽셀 상의 동일한 위치정보를 가지는 제1어류영역과 제2어류영역의 수를 각각 상호 비교하여 어류가 겹쳐 있지 않은 상태를 나타내는 상대적으로 높은 수들을 위치정보별로 합산하여 상기 저수공간 내에 살아있는 어류의 수로 산출하는 단계(S150); 및
상기 산출한 어류의 수를 기설정 어류의 수와 비교하여 상기 산출한 어류의 수가 상기 기설정된 어류의 수와 같거나 많으면 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 양호 상태로 판단하고 기설정된 어류의 수보다 작으면 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 불량 상태로 판단한 후 상기 오염 측정 대상수의 오염 여부를 이미지 형태, 음성 형태, 조명 형태 중의 적어도 하나의 형태로 출력하는 단계(S160);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 내에서의 어류 수 감지를 통한 수질 측정 방법. Capturing a first image and a second image of a plurality of frames by photographing a front surface and a side surface of a water storage space in which a number of pollution measurement objects flows into the interior and then flows out to a predetermined number of fishes S110);
Converting the first and second images into a first edge image and a second edge image, respectively, in which edge information is input using a preset threshold value (S120);
The first edge image and the second edge image are compared with each other using a mask method using a first template image for the fish and a second template image using the edge information, and the first template image and the second template image (S130) detecting a first candidate region and a second candidate region that respectively match the first candidate region and the second candidate region;
Determining a first fish region and a second fish region by excluding a region detected at the same position on the pixel by frame basis to exclude a region where dead fish exist among the first candidate region and the second candidate region S140);
The number of the first fish area and the number of the second fish area having the same position information on the pixel among the first fish area and the second fish area are compared with each other, (S150) the number of living fish in the water storage space; And
If the calculated number of fishes is compared with the predetermined number of fishes and the calculated number of fishes is equal to or greater than the predetermined number of fishes, the contamination of the pollution measurement target water is judged to be in a good state and the number of predetermined fishes (S160) of determining whether the pollution measuring target water is contaminated or not, and then outputting at least one of an image type, a voice type, and an illumination type if the pollution measuring target water is polluted or not, And measuring the water quality in the water by sensing the number of fish in the water.
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