KR101607934B1 - 전염병 모니터링 방법 및 이를 이용한 시스템, 이를 수행하기 위한 기록매체 - Google Patents
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Abstract
전염병 모니터링 방법 및 이를 이용한 시스템, 이를 수행하기 위한 기록매체가 개시된다.
전염병 모니터링 시스템은 축사 내에서 관리되는 동물의 영상 데이터를 송신하는 촬상장치, 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 전염병 의심객체가 존재하는지 판단하여 전염병 의심객체가 존재하면 전염병 의심객체의 영상 데이터와 함께 전염병 의심징후 발생신호를 송신하는 1차 서버, 1차 서버로부터 전염병 의심징후 발생신호를 수신하면, 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석하여 전염병 발생여부를 재진단하고, 재진단 결과 전염병이 발생이 되었다고 판단되면 전염병 의심징후 경보 신호를 송신하는 2차 서버 및 2차 서버로부터 전염병 의심징후 경보신호를 수신하면, 1차 서버로 동물의 영상 데이터를 요청하고, 동물의 영상 데이터를 표시하는 관리자 단말기를 포함한다.
따라서, 축사의 공간 상황을 실시간으로 이해하고 전염병이 발생할 수 있는 상황을 조기에 예측 인지하여 축사 관리자와 농림축산식품부의 담당 공무원, 국가재난 질병관리 본부, 환경부 등 관련기관에 정보를 제공할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다.
전염병 모니터링 시스템은 축사 내에서 관리되는 동물의 영상 데이터를 송신하는 촬상장치, 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 전염병 의심객체가 존재하는지 판단하여 전염병 의심객체가 존재하면 전염병 의심객체의 영상 데이터와 함께 전염병 의심징후 발생신호를 송신하는 1차 서버, 1차 서버로부터 전염병 의심징후 발생신호를 수신하면, 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석하여 전염병 발생여부를 재진단하고, 재진단 결과 전염병이 발생이 되었다고 판단되면 전염병 의심징후 경보 신호를 송신하는 2차 서버 및 2차 서버로부터 전염병 의심징후 경보신호를 수신하면, 1차 서버로 동물의 영상 데이터를 요청하고, 동물의 영상 데이터를 표시하는 관리자 단말기를 포함한다.
따라서, 축사의 공간 상황을 실시간으로 이해하고 전염병이 발생할 수 있는 상황을 조기에 예측 인지하여 축사 관리자와 농림축산식품부의 담당 공무원, 국가재난 질병관리 본부, 환경부 등 관련기관에 정보를 제공할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다.
Description
본 발명은 전염병 모니터링 방법 및 이를 이용한 시스템, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 전염병 발생여부를 모니터링하기 위한 전염병 모니터링 방법 및 이를 이용한 시스템, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 발명이다.
일반적으로 축사에서 기르는 동물은 인류가 야생동물을 순치, 개량하여 인류생활에 유용한 동물로, 주로 축산물을 제공하고, 사역에 이용되어 왔다. 이러한 축사에서 기르는 동물은 조류에 속하는 가금과 포유류만을 뜻하는 좁은 뜻의 가축이 있다. 상기 가금은 닭, 오리 등이 있고, 가축에는 돼지, 소, 젓소, 말, 염소 등이 포함된다.
산업이 발달함에 따라 축산산업 또한 발달하고 있으며, 축산산업의 발달에 따라, 상기 가금과 가축들이 축사에서 대량으로 사육되고 있는 실정에 있다.
그러나, 상기에서와 같이, 축사에서 가금과 가축들이 대량으로 사육될 경우, 전염병이 발생하면 축사에서 기르고있는 동물들이 한꺼번에 죽음을 당하고, 이로 인해 축산 농가는 심각한 금전적인 손실을 입는 문제점이 있었다.
이러한 상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 축산농가가 축사에 갇혀있는 동물들을 일일이 수작업으로 열을 체크하거나 이상징후를 관찰하였는데, 이러한 행위는 시간적으로나 인력 측면에서 과다한 낭비를 해야하는 번거로운 문제점이 있었다.
이러한 결과로, 가축의 질병관리에 대한 선진적 대응 및 질병의 조기파악과 더불어 관리에 의한 초기대응이 절실히 필요한 상황에 있다.
본 발명의 일 측면은 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 축사 내 동물 중 전염병 의심객체가 존재하는지 판단하고 해당 객체의 영상 데이터와 함께 전염병 의심징후 발생신호를 송신하는 1차 서버, 1차 서버로부터 전염병 의심징후 발생신호를 수신하고, 전염병 의심객체의 영상 데이터를 기초로 전염병 발생여부를 재진단하여 전염병 의심징후 경보신호를 송신하는 2차 서버 및 전염병 의심징후 경보신호를 수신하여 동물의 영상 데이터를 요청하고 이를 표시하는 관리자 단말기를 포함하는전염병 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 동물의 영상 데이터에서 동물 객체를 검출 및 추적하여 전염병과 관련된 행동 패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로 추출하고, 후보 객체의 외형이 전염병과 관련된 외형적 병변과 매칭되는지 확인하여 전염병 의심객체를 추출하고 이를 알리는 신호를 외부 서버로 송신하는 전염병 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전염병 모니터링 시스템은 축사 내에서 관리되는 동물의 영상 데이터를 촬영하여 송신하는 촬상장치, 상기 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 전염병 의심객체가 존재하는지 판단하여 상기 전염병 의심객체가 존재하면 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터와 함께 전염병 의심징후 발생신호를 송신하는 1차 서버, 상기 1차 서버로부터 상기 전염병 의심징후 발생신호를 수신하면, 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석하여 상기 전염병 발생여부를 재진단하고, 상기 재진단 결과 상기 전염병이 발생이 되었다고 판단되면 전염병 의심징후 경보 신호를 송신하는 2차 서버 및 상기 2차 서버로부터 상기 전염병 의심징후 경보신호를 수신하면, 상기 1차 서버로 상기 동물의 영상 데이터를 요청하고, 상기 동물의 영상 데이터를 표시하는 관리자 단말기를 포함한다.
한편, 1차 서버는, 상기 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 적어도 하나의 동물 객체를 검출하는 객체 검출부, 상기 검출된 동물 객체를 추적하여 전염병과 관련된 미리 설정된 행동패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로서 추출하는 후보객체 추출부, 상기 추출된 후보 객체 중 전염병 의심객체를 추출하는 전염병 의심객체 추출부로서, 상기 후보 객체 외형의 영상 데이터를 기초로 상기 전염병과 관련된 외형적 병변과 매칭되는지 확인하고, 상기 외형적 병변과 매칭된 후보 객체를 전염병 의심객체로 추출하는 전염병 의심객체 추출부 및 상기 전염병 의심객체가 추출되면, 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터를 포함하는 상기 전염병 의심징후 발생신호를 생성하는 전염병 의심징후 발생징후 신호 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 후보객체 추출부는, 특정시간대 동안의 상기 동물 객체의 활동량을 산출하고, 상기 산출된 활동량이 기준치 이하인 동물 객체를 상기 후보 객체로 추출할 수 있다.
또한, 2차 서버는, 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석한 결과 상기 전염병과의 유사도가 소정치 이상이면, 상기 전염병 의심징후 경보 신호를 송신할 수 있다.
또한, 2차 서버는, 상기 전염병 의심객체가 추출된 축사의 위치정보를 더 고려하여 상기 전염병 의심징후 경보 신호를 송신할 수 있다.
또한, 2차 서버는, 상기 전염병 의심객체가 추출된 축사의 위치가 상기 전염병의 기발생지역의 위험반경에 위치하면, 상기 전염병 의심징후 경보 신호를 송신할 수 있다.
또한, 관리자 단말기는, 관리자로부터 상기 표시된 동물의 영상 데이터를 기초로 판단된 전염병 발생의 확진을 수신하면 전염병 발생 경보를 미리 설정된 전염병 유관기관의 장치로 송신할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전염병 모니터링 방법은 축사에서 관리되는 동물의 전염병 발생 여부를 모니터링하는 전염병 모니터링 방법으로서, 촬상장치로부터 상기 축사 내 동물의 영상 데이터를 수신하고, 상기 영상 데이터에서 적어도 하나의 동물 객체를 검출하고, 상기 검출된 동물 객체를 추적하여 상기 전염병과 관련된 미리 설정된 행동패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로서 추출하고, 상기 후보 객체의 영상 데이터와 상기 전염병과 관련된 적어도 하나의 외형적 병변과 매칭되는지 확인하여 상기 외형적 병변과 매칭되는 후보 객체를 전염병 의심객체로 추출하고, 상기 전염병 의심객체가 상기 축사내에서 추출되었음을 알리는 신호를 외부 서버로 송신한다.
한편, 미리 설정된 행동 패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로서 추출하는 것은, 특정시간대 동안의 상기 동물 객체의 활동량을 산출하고, 상기 산출된 활동량이 기준치 이하인 동물 객체를 후보 객체로 추출하는 것일 수 있다.
또한, 전염병을 모니터링하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체일 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 축사에 설치된 촬상장치를 통해 획득된 실시간 영상정보를 기반으로 축사의 공간 상황을 실시간으로 이해하고 전염병이 발생할 수 있는 상황을 조기에 예측 인지하여 축사 관리자와 농림축산식품부의 담당 공무원, 국가재난 질병관리 본부, 환경부 등 관련기관에 정보를 제공할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전염병 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 전염병 모니터링 시스템의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 1차 서버의 제어블록도이다.
도 4 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 각각의 동물 객체에 ID 를 부여한 결과인 영상 데이터의 일 프레임을 도시한 도면이다.
도 5a 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출한 결과인 영상 데이터의 일 프레임을 도시한 도면이다.
도 5b 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 5c 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 6 은 도 3 에 도시된 1차 서버의 전염병 의심객체 추출부에서 전염병 의심객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 7 은 도 6 에 도시된 1차 서버의 제어부에서 전염병 의심징후를 발견하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8 은 도 1 에 도시된 2차 서버의 제어 블록도이다.
도 9 는 도 1 에 도시된 관리자 단말기의 제어 블록도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 전염병 모니터링 시스템의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 1차 서버의 제어블록도이다.
도 4 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 각각의 동물 객체에 ID 를 부여한 결과인 영상 데이터의 일 프레임을 도시한 도면이다.
도 5a 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출한 결과인 영상 데이터의 일 프레임을 도시한 도면이다.
도 5b 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 5c 는 도 3 에 도시된 1차 서버의 후보객체 추출부에서 후보 객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 6 은 도 3 에 도시된 1차 서버의 전염병 의심객체 추출부에서 전염병 의심객체를 추출하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 7 은 도 6 에 도시된 1차 서버의 제어부에서 전염병 의심징후를 발견하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8 은 도 1 에 도시된 2차 서버의 제어 블록도이다.
도 9 는 도 1 에 도시된 관리자 단말기의 제어 블록도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전염병 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
전염병 모니터링 시스템(1000)은 축사 내 현장에서 1차적으로 동물들의 전염병 발생여부를 감지하는 1차 시스템, 1차 시스템과 유무선 통신을 수행하여 1차 시스템의 축사에서 전염병 발생여부를 2차적으로 분석하는 2차 시스템, 및 최종적인 전염병 발생경보를 발령하는 3차 시스템을 포함한다.
1차 시스템은 촬상장치, 조명장치 등으로 구성되어 축사의 동물들을 관찰하기 위한 장치와, 촬상장치와 통신이 가능한 1차 서버를 포함한다.
촬상 장치(10)는 동물이 사육되고 있는 축사에 설치되어 축사내 동물들의 행동을 24시간 촬영한다. 촬상 장치(10)는 축사 내에 적어도 하나 이상 구비되어 동물들의 행동을 실시간으로 촬영한 영상 데이터를 생성한다.
이러한 촬상 장치(10)는 예컨대 COMS(complementary metal-oxide semiconductor) 모듈 또는 CCD(charge coupled device) 모듈 등을 이용하여 피사체를 촬영하는 카메라일 수 있다. 이때, 입력되는 영상 프레임은 렌즈를 통해 촬상 장치(10) 내의 COMS 모듈 또는 CCD 모듈로 제공되고, COMS 모듈 또는 CCD 모듈은 렌즈를 통과한 피사체의 광신호를 전기적 신호(영상 데이터)로 변환하여 출력한다.
한편, 본 실시예에 따른 촬상 장치(10)는 네트워크 기능을 구비하여 동물들을 촬영한 영상 데이터를 1차 서버(100)에 송신한다. 촬상 장치가 1차 서버(100)에 동물들을 촬영한 영상 데이터를 송신함에 있어서는, 네트워크의 부담을 최소화하기 위해 미리 정해진 주기별로 송신할 수도 있고, 보다 정확한 모니터링을 위해 촬영된 영상 데이터를 실시간으로 송신할 수 있다.
1차 서버(100)는 클라이언트의 접속요청에 응답하여 소정의 정보를 제공하는 일반적인 형태의 서버일 수 있으며, 촬상 장치(10) 및 2차 시스템과 통신망을 통해 연결되어 촬상 장치(10)로부터 영상 데이터를 수신하고, 2차 시스템에 소정의 정보를 송신한다.
이때, 통신망은 TP, Coaxial cable, optical fiber, micro wave, RF 등의 유무선을 활용한 통신망일 수 있고, 대용량, 장거리 데이터 서비스가 가능한 고속 기간망, 예컨대 일반적인 인터넷 네트워크가 될 수 있다. 또한, 통신망은 ALL-IP(ALL Internet Protocol) 기반의 고속의 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선망으로 시스템 상호간의 신호 및 데이터 송수신을 매개하는 역할을 수행할 수 있다.
특히, 본 실시예에 따른 1차 서버(100)는 축사에서 관리되는 동물의 전염병 발생 여부를 검출하기 위해 촬상 장치(10)로부터 영상 데이터를 수신하고, 이를 분석하여 영상 데이터 내의 동물들에서 전염병 의심징후를 감지하여 전염병 의심징후 발생신호를 2차 시스템에 전송한다.
2차 시스템은 2차 서버 등으로 구성되어, 1차 시스템으로부터 전염병 의심징후 발생신호를 수신하고, 수신된 전염병 의심징후 발생신호에 포함된 전염병 의심 객체의 영상 데이터를 분석하여 전염병 발생여부를 재진단하고, 재진단 결과 전염병이 발생되었다고 판단되면 전염병 의심징후 경보신호를 3차 시스템측으로 송신한다. 한편, 전염병 의심징후 경보신호는 LTE, 3G 서비스망을 이용하여 송신되는 문자 메시지의 형태일 수 있다.
3차 시스템은 방역 관리를 담당하는 관리자의 단말기로서, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 관리자 단말기는 휴대폰, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, PC, PDA(Personal Digital Assistants) 등을 포함할 수 있다.
관리자 단말기는 2차 시스템으로부터 전염병 의심징후 경보신호를 수신하고, 1차 시스템에 현장 영상과 주변 환경정보를 요청 및 수신하여 관리자에게 표시하고, 관리자로부터 최종적인 전염병 발생 확진분석을 받아 전염병 발생 경보를 발령하고, 이를 전염병 유관기관에 전파한다.
구체적인 본 실시예에 따른 전염병 모니터링 시스템의 전염병 모니터링 방법은 도 2 와 같다.
도 2 를 참조하면, 먼저 축사 내 현장에 위치한 1차 서버는 축사의 영상 데이터를 수신하여 동물객체의 영상을 분석하고, 영상 분석을 통해 축사 내 동물 객체 중 전염병 의심징후를 보이는 동물 객체가 존재하는지 판단한다. 또한, 1차 서버는 전염병 의심징후를 보이는 적어도 하나 이상의 동물 객체가 존재하면, 축사 내 전염병 발생이 의심됨을 나타내는 전염병 의심징후 발생 신호를 외부의 2차 서버측으로 전송한다. 이때, 1차 서버는 전염병 의심징후 발생 신호에 전염병 의심객체의 영상 데이터를 함께 포함시킬 수 있다.
2차 서버는 1차 서버로부터 전염병 의심징후 발생 신호를 수신하면, 해당 신호에 포함된 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석하여 관리자 단말기 측으로 전염병 의심징후 경보 신호를 전송한다.
보다 구체적으로, 2차 서버는 전염병 의심객체의 영상 데이터에 고도화된 성능의 분석을 수행하여 전염병과의 유사도를 분석한다. 이때, 2차 서버는 바람직하게는 80% 이상의 유사도를 보이면 전염병 발생의 위험이 존재함을 판단할 수 있다. 또한, 2차 서버는 필요시 1차 서버측으로 추가적인 현장의 영상 데이터를 요구할 수 있다.
또한, 2차 서버는 1차 서버가 위치한 축사의 위치정보를 기반으로 축사의 위치가 전염병의 기 발생지역으로부터 위험반경 내에 위치하면 전염병 발생의 위험이 존재함을 판단할 수 있다. 한편, 전염병이 조류 인플루엔자 (AI:avian influenza) 인 경우, 2차 서버(200)는 철새 도래지 및 철새 이동경로 관련 정보를 더 고려하여 전염병 발생의 위험도를 판단할 수 있다.
관리자 단말기는 2차 서버로부터 전염병 의심징후 경보신호를 수신하면, 1차 서버측으로 현장의 영상 데이터와 주변 환경 정보를 요청하고, 이에 응답한 현장 영상 데이터 및 주변 환경 정보를 1차 서버로부터 수신하여 이를 관리자에게 표시한다. 이로써, 관리자는 육안으로 전염병 의심징후를 보이는 객체에 대해 분석할 수 있고, 더 나아가 해당 축사의 주변 환경 정보를 더 고려하여 축사 내 전염병 발생을 확진할 수 있다.
관리자 단말기는 관리자로부터 전염병 발생의 확진을 수신하면, 전염병 발생 경보를 발령한다. 이때, 전염병 발생 경보는 미리 설정된 전염병 유관기관의 장치로 전송될 수 있다. 예컨대, 전염병 발생 경보는 지방자치단체의 농축산식품부의 재난관리본부 등 유관기관의 서버 또는 단말기나 축사 주인의 단말기 등에 전송될 수 있다.
도 3 는 도 1 에 도시된 1차 서버의 제어블록도이다.
도 3 을 참조하면, 본 실시예에 따른 1차 서버(100)는 통신부(110), 제어부(120) 및 메모리부(130)를 포함한다. 한편, 도 3 에 도시된 1차 서버의 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 현장 서버가 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해 1차 서버가 구현될 수 있다. 이하, 상술한 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴본다.
통신부(110)는 촬상 장치 및 2차 서버와의 유무선 통신을 수행하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함한다.
보다 구체적으로, 통신부(110)는 촬상 장치로부터 축사 내 동물의 영상 데이터를 수신하여 이를 제어부(120)에 전송한다. 또한, 통신부(110)는 외부 관리서버인 2차 서버로 축사 내 전염병 의심징후를 보이는 객체가 존재함을 나타내는 전염병 의심징후 발생신호를 송신한다. 또한, 통신부(110) 는 2차 서버로부터의 요청에 따라 추가적인 현장 영상 데이터를 송신할 수 있다.
제어부(120)는 1차 서버(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
특히 본 실시예의 제어부(120)는 영상 처리부(121), 객체 검출부(122), 후보객체 추출부(123), 전염병 의심객체 추출부(124) 및 전염병 의심징후 발생신호 생성부(125)를 포함하여, 통신부(110)로부터 수신된 축사 내 영상 데이터의 동물 객체 중 전염병 발생이 의심되는 동물 객체가 존재하는지 판단하고, 전염병 발생이 의심되면 이를 알리는 신호를 송신하도록 제어한다.
영상 처리부(121)는 통신부(110)로부터 수신된 영상 데이터에 대해 화질 개선을 수행하고 이를 객체 검출부(122)로 송신한다.
영상 처리부(121)는 영상 데이터에서 노이즈를 저감하고, 감마 보정(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 메트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 영상 처리부(121)는 색채 처리, 블러 처리, 에지 강조 처리, 영상 해석 처리, 영상 인식 처리, 영상 이펙트 처리 등도 수행할 수 있다.
객체 검출부(122)는 영상 처리부(121)에 의해 영상 신호 처리가 수행된 영상 데이터로부터 적어도 하나의 동물 객체를 검출한다.
보다 구체적으로, 객체 검출부(122)는 영상 데이터에서 객체의 외곽선을 검출하고, 검출된 외곽선과 메모리부(130)에 미리 저장된 동물 객체의 외형을 비교하여 상기 미리 저장된 동물 객체의 외형과 매칭되는 외곽선을 가진 객체를 동물 객체로서 검출한다. 이때, 메모리부(130)에 저장된 동물 객체의 외형은 적어도 하나 이상의 동물 객체의 외형일 수 있으며, 객체 검출부(122)는 상술한 바와 같이 매칭되는 외곽선을 가진 객체를 동물 객체로서 검출함과 동시에 해당 동물 객체의 종류도 판단할 수 있다.
또한, 객체 검출부(122)는 영상 데이터 내의 객체의 특징점을 추출하고, 추출된 특징점이 메모리부(130)에 미리 저장된 동물 객체의 특징점에 임계치 이상의 근접도로 매칭되면, 해당 영상 데이터 내의 객체를 동물 객체로서 검출할 수 있다. 이때, 객체 검출부(122)는 비교 대상이 되는 두 객체의 영상에서 특징점을 추출하고, 추출된 두 객체의 특징점 기술자(descriptor)를 매칭하는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 또는 SURF(Speeded Up Robust Features) 알고리즘을 사용할 수 있다.
또한, 객체 검출부(122)는 영상 데이터에서 객체들의 윤곽을 기초로 동물 객체를 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 객체 검출부(122) 는 영상 데이터에서 객체들의 윤곽을 검출하여 에지 영상을 생성하고, 메모리부(130)에 미리 저장된 축사의 배경 영상인 전경 영상 데이터로부터 윤곽을 검출하여 배경 에지 영상을 생성하며, 상기 에지 영상에서 상기 배경 에지 영상을 뺀 차 영상(different image) 에서 동물 객체를 검출할 수 있다.
이때, 객체 검출부(122)는 영상 데이터 프레임의 그래디언트(gradient) 정보를 이용하여 프레임 내에 나타나는 객체의 윤곽을 에지로 검출하여 에지 영상을 생성한다. 여기서, 그래디언트 정보는 프레임에서 소정의 화소들 중 인접하는 화소들 간의 차이값으로부터 생성된 값으로서 차이의 절대값의 합을 의미하고, 에지는 그래디언트 정보를 이용한 객체 간의 경계선을 의미한다.
또한, 객체 검출부(122)는 기촬영된 축사 내 전경의 영상 데이터 프레임에서 배경에 해당하는 객체의 에지를 검출하여 배경 에지 영상을 생성한다. 이때의 배경 에지 영상은 기설정된 영역의 객체들의 윤곽을 배경에지로 검출한 영상일 수 있으나, 기촬영된 축사 내 전경의 복수개의 영상 데이터 프레임을 비교하여 소정의 횟수이상 반복하여 동일하게 나타나는 객체의 윤곽을 배경에지로 검출한 영상일 수도 있다.
또한, 객체 검출부(122) 는 객체 검출 분류기를 이용하여 영상 데이터에서 동물 객체를 검출할 수 있다. 이때, 객체 검출 분류기는 동물 객체의 자세나 외부 환경을 달리하여 기촬영한 동물 객체의 영상들로부터 훈련 DB 를 구축하여 학습된 것으로서, 이러한 객체 검출 분류기는 SVM(Support Vector Machine), 신경망, AdaBoost 알고리즘 등을 포함하는 다양한 학습 알고리즘을 통해 상기 동물 객체의 DB 를 생성한다. 구체적으로, 객체 검출부(122) 는 기촬영된 축사 내 배경의 영상 데이터 프레임에서 전경에 해당하는 객체의 에지를 검출하고, 영상 데이터에서 상기 검출된 전경 객체의 에지를 적용하고, 상기 전경 객체의 에지가 적용된 영상 데이터의 영역에 객체 검출 분류기를 적용하여 신속하게 동물 객체를 검출할 수 있다.
후보객체 추출부(123)는 객체 검출부(122)로부터 검출된 적어도 하나 이상의 동물 객체를 추적하여 전염병과 관련된 미리 설정된 행동패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로서 추출한다.
후보객체 추출부(123)는 동물 객체 각각에 ID 정보를 부여하고, 상기 ID 정보가 부여된 동물 객체의 영상 데이터 프레임 내에서의 위치 좌표값을 상기 ID 정보와 연관되게 메모리부(130)에 저장시킨다. 또한, 후보객체 추출부(123)는 동물 객체가 동일 위치에 머무는 시간을 산출하여 상기 ID 정보와 연관되게 메모리부(130)에 저장시킬 수 있다.
후보객체 추출부(123)에 의해 각각의 동물 객체에 ID 와 영상 데이터 프레임 내에서의 위치 및 시간 정보가 저장된 예는 도 4 와 같다. 도 4 를 참조하면, 실시간 영상 데이터 내에서 ID1을 가진 동물 객체의 현재 위치는 (x1, y1) 이며, 해당 위치에 머무는 시간이 현재 t1 임을 알 수 있다. 한편, 도 4 에서는 ID 와 위치 및 시간 정보가 함께 표시되었으나, ID 만이 표시될 수도 있으며, ID 와 위치정보만이 표시될 수 있으며, 각각의 객체에 소정의 마킹(marking)만이 표시될 수 있다.
또한, 후보객체 추출부(123)는 동물 객체의 이동이 있을 경우, 이동 후의 동물 객체의 위치좌표값을 상기 ID 정보에 업데이트하고, 동물 객체의 위치좌표 및 시간정보의 이력을 해당 동물객체의 ID 정보와 연관되게 저장한다. 따라서, 후보객체 추출부(123) 는 상기 동물 객체의 위치좌표 및 시간정보의 이력정보를 이용하여 동물 객체의 이동 이력 및 행동 패턴을 추적할 수 있다.
후보객체 추출부(123)는 동물 객체의 전염병 중 특정 전염병을 선택하고, 상기 선택된 특정 전염병의 병변 징후로서 특정 행동패턴을 보이는 동물 객체를 추출한다. 예컨대, 동물 객체가 가금류인 경우, 후보객체 추출부(123)는 AI 의 병변징후인 날개를 세우고 모여있는 행동패턴 또는 행동이 느리거나 웅크리는 등 활동량이 적은 행동패턴을 갖는 동물 객체를 후보 객체로 추출할 수 있다.
후보객체 추출부(123)는 ID 별로 특정시간대 동안의 활동량을 산출하고, 산출된 활동량이 기준치 이하이면 해당 ID 를 갖는 동물 객체를 후보 객체로서 추출한다. 예컨대, 가금류의 경우 AI 의 병변징후인 활동량이 적은 객체를 검출하기 위해, 대체적으로 활동이 활발한 시간대를 특정시간대로 설정하고, 상기 특정시간대 동안 기준치 이하의 활동량을 보이는 객체가 후보 객체로 추출될 수 있다. 이렇게 추출된 후보 객체는 도 5a 에서와 같이, 정상적인 동물 객체와는 차별되게 실시간 영상 데이터 내에서 표시(ID1, ID3, IDN)될 수 있으며, 차별되게 표시된 후보 객체(ID1, ID3, IDN)는 추후 전염병 의심객체에 해당하는지의 판단 대상이 된다.
또한, 후보 객체 추출부(123)는 저장된 동물 객체의 특정시간대 동안의 이동 이력을 기초로 활동량을 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 후보 객체 추출부(123)는 특정시간대 동안의 동물 객체의 이동 이력에 저장된 위치좌표값을 기초로 총 이동거리를 산출하여 활동량을 산출할 수 있다. 이로써 총 이동거리가 기준치보다 낮은 동물 객체가 활동량이 적은 후보 객체로 추출될 수 있다.
예컨대, 도 5b 와 같이, 동물 객체 ID1 이 특정시간대인 T1~Tn 동안 이동한 경우, 후보 객체 추출부(123)는 T1~Tn 동안의 위치좌표의 변동 이력으로 총 이동거리를 산출할 수 있다. 이때, 특정 시간대(T1~Tn)를 소정의 시간구간(T1~T2, T2~T3, T3~T4, T4~T5, T5~Tn)으로 나누고, 각각의 시간 구간마다 직선 이동 거리를 산출하여 이를 합산한 값으로서 총 이동거리가 산출될 수 있다. 한편, 예컨대 제 1 시간구간인 T1~T2 동안의 직선 이동 거리는 도 5c 에서와 같이, T1 에서의 동물 객체(ID1) 의 위치좌표(x1,y1)와 T2 에서의 동물 객체(ID1')의 위치좌표(x2,y2)간의 직선거리(l) 로 산출될 수 있다.
또한, 후보객체 추출부(123)는 특정시간대 동안의 동일 위치에 머무는 시간에 기초하여 활동량을 산출할 수 있다. 후보객체 추출부(123)는 특정시간대 동안 이동 이력에 저장된 동일 위치에 머무는 시간 중 가장 큰 값을 산출하고, 상기 산출된 가장 큰 값에 반비례한 값을 활동량으로 산출하여 한곳에 오래 머무는 동물 객체가 활동량이 적은 후보 객체를 추출할 수 있다.
전염병 의심객체 추출부(124)는 후보객체 추출부(123)에서 추출된 후보객체의 영상 데이터와 전염병과 관련된 적어도 하나의 외형적 병변을 비교하여 후보 객체의 외형이 외형적 병변과 매칭되는지 확인하고, 매칭되는 후보객체를 전염병 의심객체로 추출한다. 예컨대, 가금류의 경우 AI 의 외형적 병변이 닭벼슬과 다리 부분의 청색증일 수 있고, 이때 전염병 의심객체 추출부(124)는 후보 객체의 닭벼슬과 다리 부분의 영상 데이터를 HSI 색상 기반으로 처리하고, 상기 처리된 닭벼슬과 다리 부분의 영상 데이터가 청색증의 외형적 병변과 소정치 이상의 유사도로 매칭되면, 해당 후보 객체를 전염병 의심객체로 추출한다.
한편, 전염병 의심객체 추출부(124)는 메모리부(130)에 저장된 동물 객체의 자세별 단부 위치의 데이터베이스에 기초하여 후보객체의 영상 데이터에서 외형적 병변의 판단대상이 되는 단부를 검출하고, 검출된 단부의 외형이 외형적 병변과 매칭되는지 확인할 수 있다.
이때, 자세별 단부 위치의 데이터베이스는 특정 자세를 취하는 동물 객체의 각 신체 단부, 예컨대, 머리, 발 등의 위치를 자세별로 학습하여 저장한 데이터베이스이다. 이러한 자세별 단부 위치 데이터베이스는 특정 자세를 취하는 동물 객체의 영상 데이터에 골격화 또는 세선화 알고리즘을 적용하여 동물 객체의 중심축을 추출하고, 추출된 중심축의 각 단부를 해당 특정 자세를 취할 때의 동물 객체의 신체 단부의 위치로서 학습함으로써 생성된다. 예컨대, 가금류의 경우 자세별 단부 위치의 데이터베이스는 웅크린 자세, 서있는 자세, 날개를 편 자세 등 가금류가 취할 수 있는 각각의 자세에서 가금류의 머리, 날개, 발 등 단부의 위치정보가 학습된다.
예컨대, 전염병 의심객체 추출부(124)는 도 6 에서와 같이, 상술한 자세별 단부 위치의 데이터베이스에서 후보 객체(ID1)의 영상데이터와 매칭되는 특정 자세와 상기 특정 자세에 따른 중심축 및 각 단부 위치를 검색하고, 전염병의 외형적 병변이 위치하는 단부(도 6 의 경우 머리부위, 다리부위)의 영상 데이터를 확대하거나 색상처리를 하는 등의 영상 처리를 수행하여 외형적 병변이 발생하였는지 판단한다.
전염병 의심징후 발생신호 생성부(125)는 전염병 의심객체 추출부(124)에서 전염병 의심객체가 추출되면, 축사 내에서 전염병 의심객체가 추출되었음을 알리는 전염병 의심징후 발생신호를 생성한다. 이때, 전염병 의심징후 발생 신호는 추출된 전염병 의심객체의 영상 데이터를 포함할 수 있다.
도 7 은 도 3 에 도시된 1차 서버의 제어부에서 전염병 의심징후를 발견하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7 을 참조하면, 먼저, 제어부는 촬상장치로부터 축사 내 동물의 영상 데이터를 수신한다(410). 이때, 영상 데이터는 화질 개선을 위한 영상 처리가 수행될 수 있다.
또한, 제어부는 수신된 영상 데이터 내에서 적어도 하나 이상의 동물 객체를 검출하고(420), 검출된 동물 객체를 추적한다(430). 이때, 동물 객체를 추적하기 위해 검출된 동물 객체 각각에 소정의 ID 가 부여되고, 상기 부여된 ID 와 연관되게 동물 객체의 위치좌표 및 시간정보가 저장된 이동이력이 저장될 수 있다.
또한, 제어부는 동물 객체들 중 미리 설정된 행동패턴을 보이는 동물 객체를 후보 객체로 추출한다(440,450). 즉, 제어부는 특정 전염병의 병변과 관련된 행동패턴을 갖는 동물 객체가 존재하는지 판단하고(440), 해당 동물객체를 후보 객체로서 추출한다(450). 예컨대, 상기 특정 전염병이 AI 인 경우, 활동량이 적거나 날개를 세운채로 집단으로 모이는 등의 행동패턴을 보이는 객체가 후보 객체로서 추출될 수 있다.
한편, 제어부는 특정시간동안의 동물 객체의 활동량을 산출하고, 상기 산출된 활동량이 기준치보다 낮은 동물 객체를 후보 객체로 추출할 수 있다. 이때, 활동량은 특정시간 동안의 위치좌표의 변화이력 및 동일위치에 머무는 시간이력 등을 고려하여 산출될 수 있으며, 상기 특정시간은 동물이 대체적으로 활발한 움직임을 보이는 소정의 시간대로 선정될 수 있다.
또한, 제어부는 추출된 후보 객체의 영상데이터에서 전염병과 관련된 외형적 병변과 매칭되는지 확인하고, 상기 외형적 병변을 가진 후보 객체를 전염병 의심객체로서 추출한다(460,470). 예컨대, 전염병이 AI 인 경우, 제어부는 후보 객체의 영상 데이터 내에서 닭벼슬과 다리부분에 청색증이 존재하는지 판단할 수 있다.
또한, 제어부는 전염병 의심객체가 추출되면(470), 축사 내에 전염병 의심징후를 갖는 객체가 존재함을 나타내는 전염병 의심징후 발생신호를 송신(480)한다. 이때, 전염병 의심징후 발생신호는 전염병 의심객체의 영상 데이터나 현장 영상 데이터를 포함할 수 있다.
도 8 은 도 1 에 도시된 2차 서버의 제어 블록도이다.
도 8 을 참조하면, 본 실시예에 따른 2차 서버(200)는 통신부(210), 제어부(220) 및 메모리부(230)를 포함한다. 한편, 도 8 에 도시된 2차 서버의 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 2차 서버가 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해 2차 서버가 구현될 수 있다. 이하, 상술한 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴본다.
통신부(210)는 1차 서버 및 관리자 단말기와 통신을 수행하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함한다.
보다 구체적으로, 통신부(210)는 1차 서버 측으로부터 전염병 의심징후 발생신호를 수신한다. 이때, 전염병 의심징후 발생신호는 전염병 의심객체의 영상 데이터나 현장내의 영상 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 제어부(220)의 제어에 따라 1차 서버측으로 추가 영상을 요청하는 제어신호를 송신할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 외부의 데이터베이스로부터 전염병 진단을 위한 부가정보를 요청하여 수신할 수 있다. 예컨대, 통신부는 AI 진단을 위한 철새 진입경로와 조류독감 확정지역 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 관리자 단말기 측으로 전염병 의심징후 경보신호를 전송한다.
제어부(220)는 2차 서버의 전반적인 동작을 제어한다.
특히, 본 실시예의 제어부(220)는 영상 분석부(221), 전염병 판단부(222) 및 전염병 의심징후 경보신호 생성부(223)를 포함한다.
영상 분석부(221)는 통신부(210)에서 수신된 전염병 의심객체의 영상 데이터에 소정의 영상처리를 수행하고, 해당 영상 데이터 내의 전염병 의심객체에 대해 고도화된 분석을 수행한다.
전염병 판단부(222)는 영상분석부(221)로부터 분석된 결과를 기초로 전염병과의 유사도가 소정치 이상이면 전염병의 위험이 있음을 판단하고 신호를 전염병 의심징후 경보신호 생성부(223)로 전송한다.
또한, 전염병 판단부(222)는 영상분석부(221)에 의한 영상분석 뿐만 아니라 외부 데이터베이스로부터 수신한 부가정보를 더 고려하여 전염병 발생의 위험을 판단한다.
전염병 판단부(222)는 전염병 확진지역정보를 기초로 축사의 위치가 전염병의 기발생지역의 위험반경에 위치하면 전염병 발생의 위험이 높음을 판단할 수 있다. 또한, 전염병 판단부(222)는 전염병이 AI 인 경우 철새 진입경로를 더 고려하여 전염병 발생의 위험도를 판단할 수 있다.
전염병 의심징후 경보신호 생성부(223)는 전염병 판단부(222)로부터 신호를 수신하면, 전염병 의심징후 경보신호를 생성한다. 이때, 전염병 의심징후 경보신호는 문자 메시지의 형태일 수 있다.
도 9 는 도 1 에 도시된 관리자 단말기의 제어 블록도이다.
도 9 를 참조하면, 관리자 단말기(300)는 통신부(310), 사용자 입력부(320), 메모리부(330), 출력부(340), 제어부(350) 및 전원공급부(360)를 포함한다. 한편, 도 9 에 도시된 관리자 단말기의 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 관리자 단말기가 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해 관리자 단말기가 구현될 수 있다. 이하, 상술한 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴본다.
통신부(310)는 2차 서버, 1차 서버 등과 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 구비한다.
구체적으로, 통신부(310)는 2차 서버로부터 전염병 발생의 위험을 알리는 전염병 의심징후 경보신호를 수신한다. 이때, 전염병 의심징후 경보신호는 문자 메시지의 형태일 수 있다.
또한, 통신부(310)는 제어부(350)의 제어에 따라 1차 서버측으로 현장 영상과 주변환경정보를 요청하고, 이를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 전염병 발생 경보신호를 지방자치단체의 농축산식품부의 재난관리본부와 같은 전염병 유관기관이나 축사측으로 송신할 수 있다.
사용자 입력부(320)는 단말기(300)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(320)는 키 패드, 돔 스위치, 터치 패드, 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 출력부(340)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다. 이러한 사용자 입력부(320)는 관리자로부터 전염병 발생의 확진을 수신할 수 있다.
출력부(340)는 관리자 단말기에서 처리되는 정보를 표시 출력한다.
한편, 출력부(340)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 출력부(340)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 출력부(340)는 액정 디스플레이, 박막 트랜지스터 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드, 플렉시블 디스플레이, 3차원 디스플레이 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 출력부(340)는 통신부(310)에서 수신한 현장 영상인 동물의 영상 데이터와 주변환경정보를 표시하여 관리자로 하여금 육안으로 동물 객체가 전염병 의심징후를 보이는지 판단하게 하고, 축사의 주변 환경 정보를 통해 축사 내 전염병 발생이 되었는지 확진하게 한다.
제어부(350)는 관리자 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(350)는 통신부(310)로부터 전염병 의심징후 경보신호의 수신에 따라 1차 서버측으로 현장 영상 데이터와 주변환경정보를 요청하는 신호를 통신부(310)를 통해 전송하게 제어한다.
또한, 제어부(350)는 수신한 동물 영상 데이터와 주변환경정보를 메모리부(330)에 저장시키고, 이를 출력부(340)를 통해 표시한다. 또한, 제어부(350)는 사용자 입력부(320)를 통해 전염병 발생 확진을 수신하면, 이를 알리는 경보신호를 미리 설정된 전염병 유관기관이나 축사 등에 송신하도록 제어한다.
전원 공급부(360)는 제어부(350)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 축사에 설치된 촬상장치를 통해 획득된 실시간 영상정보를 기반으로 축사의 공간 상황을 실시간으로 이해하고 전염병이 발생할 수 있는 상황을 조기에 예측 인지하여 축사 관리자와 농림축산식품부의 담당 공무원, 국가재난 질병관리 본부, 환경부 등 관련기관에 정보를 제공할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 이로 인해 궁극적으로는 국가의 재정적 손실과 농가의 피해 규모를 줄일 수 있다.
이와 같은, 축사 내 동물들의 실시간 영상 데이터를 기반으로 전염병을 모니터링하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 1차 서버
200: 2차 서버
300: 관리자 단말기
200: 2차 서버
300: 관리자 단말기
Claims (10)
- 축사 내에서 관리되는 동물의 영상 데이터를 촬영하여 송신하는 촬상장치;
상기 촬상장치로부터 수신된 영상 데이터로부터 적어도 하나의 동물 객체를 검출하고, 상기 동물 객체별로 위치좌표 및 시간정보의 이력정보를 저장하고,
상기 이력정보로부터 상기 동물 객체별 행동패턴을 추적하고, 상기 동물 객체별 행동패턴과 미리 저장된 특정 전염병의 병변과 관련된 행동패턴을 비교하고,
상기 동물 객체의 종 별로 하루 중 활동이 많은 시간대를 전염병을 판단하기 위해 해당 종을 관찰하는 특정 시간대로 각각 설정하고, 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치를 설정하고, 상기 이력정보로부터 상기 특정 시간대 동안 동일한 위치좌표에 머무르는 시간을 산출하고, 상기 동일한 위치좌표에 머무르는 시간 중 가장 긴 시간의 반비례값을 기준으로 해당 동물 객체의 활동량을 산출하여 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치와 비교하여,
상기 적어도 하나의 동물 객체 중 행동패턴이 상기 미리 저장된 전염병의 병변과 관련된 행동패턴을 보이는 동물 객체 및 활동량이 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치 이하인 동물 객체를 전염병 후보 객체로 추출하며,
상기 전염병 후보 객체로 추출된 동물 객체의 영상 데이터를 기초로 미리 저장된 전염병과 관련된 해당 동물 객체의 특정 자세와 상기 특정 자세에 따른 중심축 및 각 단부 위치를 포함하는 외형적 병변이 매칭되는지 확인하고, 상기 전염병 후보 객체로 추출된 동물 객체 중 상기 외형적 병변이 매칭되는 후보 객체를 전염병 의심객체로 추출하여 해당 의심객체의 영상 데이터와 함께 전염병 의심징후 발생신호를 송신하는 1차 서버;
상기 1차 서버로부터 상기 전염병 의심징후 발생신호를 수신하면, 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석하고, 외부 데이터베이스로부터 전염병 진단을 위한 부가정보를 요청하여 수신하고, 상기 전염병 의심객체의 영상 데이터와 상기 외부 데이터베이스로부터 수신한 부가정보 및 상기 전염병 의심객체가 추출된 축사의 위치가 상기 전염병의 기발생지역의 위험반경에 위치하는지 여부를 반영하여 전염병 발생여부를 재진단하고, 상기 재진단 결과 상기 전염병이 발생이 되었다고 판단되면 전염병 의심징후 경보 신호를 송신하는 2차 서버; 및
상기 2차 서버로부터 상기 전염병 의심징후 경보신호를 수신하면, 상기 1차 서버로 상기 동물의 영상 데이터를 요청하고, 상기 동물의 영상 데이터를 표시하는 관리자 단말기를 포함하는 전염병 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 2차 서버는,
상기 전염병 의심객체의 영상 데이터를 분석한 결과 상기 전염병과의 유사도가 소정치 이상이면, 상기 전염병 의심징후 경보 신호를 송신하는 전염병 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 관리자 단말기는,
관리자로부터 상기 표시된 동물의 영상 데이터를 기초로 판단된 전염병 발생의 확진을 수신하면 전염병 발생 경보를 미리 설정된 전염병 유관기관의 장치로 송신하는 전염병 모니터링 시스템. - 축사에서 관리되는 동물의 전염병 발생 여부를 모니터링하는 전염병 모니터링 방법에 있어서,
촬상장치로부터 상기 축사 내 동물의 영상 데이터를 수신하고,
객체 검출부가 상기 영상 데이터에서 적어도 하나의 동물 객체를 검출하고,
후보 객체 추출부가 상기 동물 객체별로 위치좌표 및 시간정보의 이력정보를 저장하고, 상기 이력정보로부터 상기 동물 객체별 행동패턴을 추적하고, 상기 동물 객체별 행동패턴과 미리 저장된 특정 전염병의 병변과 관련된 행동패턴을 비교하고,
상기 동물 객체의 종 별로 하루 중 활동이 많은 시간대를 전염병을 판단하기 위해 해당 종을 관찰하는 특정 시간대로 각각 설정하고, 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치를 설정하고, 상기 이력정보로부터 상기 특정 시간대 동안 동일한 위치좌표에 머무르는 시간을 산출하고, 상기 동일한 위치좌표에 머무르는 시간 중 가장 긴 시간의 반비례값을 기준으로 해당 동물 객체의 활동량을 산출하여 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치와 비교하여,
상기 적어도 하나의 동물 객체 중 행동패턴이 상기 미리 저장된 전염병의 병변과 관련된 행동패턴을 보이는 동물 객체 및 활동량이 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치 이하인 동물 객체를 전염병 후보 객체로 추출하고,
전염병 의심 객체 추출부가 상기 전염병 후보 객체의 영상 데이터와 전염병과 관련된 해당 동물 객체의 특정 자세와 상기 특정 자세에 따른 중심축 및 각 단부 위치를 포함하는 외형적 병변과 매칭되는지 확인하여 상기 외형적 병변과 매칭되는 후보 객체를 전염병 의심객체로 추출하고,
전염병 의심징후 발생신호 생성부가 상기 전염병 의심객체가 상기 축사 내에서 추출되었음을 알리는 신호를 생성하고,
통신부가 전염병 진단을 위한 부가정보를 반영하여 전염병 의심객체의 상기 전염병 발생여부를 재진단할 수 있도록 상기 전염병 의심객체가 상기 축사 내에서 추출되었음을 알리는 신호를 외부 서버로 송신하는 전염병 모니터링 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 후보 객체 추출부가 상기 검출된 동물 객체의 상기 특정 시간대 동안의 활동량을 산출하고, 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치와 비교하여 전염병 후보 객체를 추출하는 것은,
상기 동물 객체 각각에 ID 정보를 부여하고, 상기 ID 정보가 부여된 동물 객체의 위치좌표 및 시간정보의 이력을 해당 동물객체의 상기 ID 정보와 연관되게 저장하고,
상기 ID 정보 별로 해당 동물객체의 상기 특정시간대 동안의 상기 동물 객체의 이동거리 또는 동일 위치에 머무는 시간에 기초하여 활동량을 산출하고, 상기 산출된 활동량이 상기 특정 시간대 동안의 활동량 기준치 이하인 동물 객체를 후보 객체로 추출하는 것인 전염병 모니터링 방법. - 제 8 항 또는 제 9 항에 따라 전염병을 모니터링하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.
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