KR101771810B1 - 식물의 종 판별장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 종을 판별하는 식물의 종 판별장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 임의의 판별 대상 식물로 광을 조사하고, 상기 판별 대상 식물을 촬영하여 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지 중 적어도 하나를 출력하는 검출부; 및 상기 검출부의 동작을 제어하고, 상기 검출부로부터 출력되는 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지에 따라 상기 마스크용 샘플 이미지가 겹쳐지도록 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성 및 저장하거나 또는 상기 판별용 시료 이미지를 미리 저장된 복수의 대표용 마스크 이미지와 비교하여 판별 대상 식물의 종(種)을 추출하는 관리부를 포함한다. 따라서 본 발명은 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 품종을 판별할 수 있는 장점이 있다.

Description

식물의 종 판별장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIFFERENTIATING SPECIES OF PLANT}
본 발명은 식물의 종 판별장치 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 종을 판별하는 식물의 종 판별장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 전 세계 국가들은 자유무역협정(FTA)에 의해 외국의 농산물 및 식품을 많이 수입하고 있으며, 우리나라의 실정도 해가 갈수록 외국의 농산물 및 식품의 수입이 증가하고 있는 추세이다.
외국산 농산물 및 식품의 가격은 일반적으로 국산보다 저렴하기 때문에 판매시 의도적으로 원산지를 속이는 경우가 많다.
이 때문에 정부에서는 관련법을 정하여 국산농산물에 관한 표시를 의무화하고 있지만, 판매시 원산지를 의도적으로 숨기거나 국산농산물과 외국농산물을 섞어서 판매하는 경우 원산지를 정확하게 파악하기란 쉽지 않다.
또한, 농산물의 경우 생산지역에 따라 가격이 달리 책정되기 때문에, 국산 농산물이라도 원산지를 바꾸어 판매하는 경우가 종종 있다.
한편, 국내에서는 식품 및 농산물에 대한 정확하고, 신속한 품질평가 방법들에 대한 연구가 이루어지고 있으나 대부분 전통적인 화학적 방법을 쓰고 있어 현장에서 신속하게 이들의 품질이나 진위를 판별할 수 있는 기술이 필요하다.
이러한 판별 방법으로 비파괴 기술인 근적외선 분광법 또는 DNA 분석법이 많이 사용되고 있다.
그러나, 근적외선 분광법의 경우, 시료를 잘게 부순고 700∼2500nm 영역의 근적외선을 시료에 조사한 후, 반사 및 투과되는 반사 스펙트럼과 투과 스펙트럼을 분석하여 시료의 성분을 알아냄으로써, 작물의 원산지를 판별하는 방법이다.
그러나, 근적외선 분광법은 시료를 채취하고, 이를 분석해야 하므로, 시간 및 비용이 많이 소요된다는 단점이 있다.
또한, DNA 분석법 역시 작물의 DNA를 추출하기 위해 시료를 채취한 후, 이를 별도의 분석실에서 분석해야 하므로, 시간 및 비용이 많이 소요된다는 단점이 있다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0011423호(휴대용 영상장치를 이용한 국산농산물 판별방법)에는 국산 농산물의 영상정보를 수집하여 이를 분석한 후 국산 농산물 영상정보의 고유 데이터 베이스를 서버에 구축하는 단계와, 휴대용 영상장치를 이용하여 대조 농산물의 영상 정보를 수집하여 이를 디스크 또는 유무선을 통하여 상기 서버로 전송하는 단계와, 상기 서버에서 상기 대조 농산물의 영상정보를 입력받아 고유 데이터 베이스와 비교할 대조 데이터로 분석하는 단계와, 상기 서버에서 대조 데이터를 고유 데이터 베이스 정보와 비교하여 농산물의 국산 여부에 대한 판단을 하는 단계로 이루어진 휴대용 영상장치를 이용한 국산농산물 판별방법이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술에 따른 판별방법은 대조 농산물의 영상정보를 입력받아 데이터베이스에 저장된 농산물 정보를 비교하여 판단하는 구성으로서, 농산물의 컬러 정보에 대한 소속함수와 농산물의 뿌리 굵기에 대한 머리 굵기 비율 소속함수를 이용한 퍼지 추론을 통해 식별정보를 판별하도록 구성되었다.
즉 종래 기술에 따른 판별방법은 국산 농산물과 수입 농산물의 비교를 위해 농산물의 뿌리 굵기에 대한 머리 굵기 비율의 소속구간을 정하여 추론 규칙을 이용한 식별정보를 기반으로 농산물을 분류하는 구성입니다.
그러나 이러한 종래 기술에 따른 판별방법은 국산 농산물과 수입 농산물의 판별을 위한 구성일 뿐, 확인 대상 농산물의 품종(品種)을 판별하지 못하는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0011423호(휴대용 영상장치를 이용한 국산농산물 판별방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 종을 판별하는 식물의 종 판별장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식물의 종 판별장치로서, 임의의 판별 대상 식물로 광을 조사하고, 상기 판별 대상 식물을 촬영하여 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지 중 적어도 하나를 출력하는 검출부; 및 상기 검출부의 동작을 제어하고, 상기 검출부로부터 출력되는 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지에 따라 상기 마스크용 샘플 이미지가 겹쳐지도록 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성 및 저장하거나 또는 상기 판별용 시료 이미지를 미리 저장된 복수의 대표용 마스크 이미지와 비교하여 판별 대상 식물의 종(種)을 추출하는 관리부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 검출부는 상부 하우징과 하부 하우징으로 분리 가능하게 형성한 하우징; 상기 하우징이 상부 및 하부 하우징으로 분리되면 일정 거리 이격되어 고정되도록 지지하는 지지대; 상기 하부 하우징에 설치되어 판별 대상 식물로 광을 조사하는 광원부; 및 상기 상부 하우징에 설치되어 상기 판별 대상 식물을 촬영하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 지지대는 폴딩(Folding) 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광원부는 적외선 광원인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 관리부는 사용자로부터 마스크 이미지 설정 또는 식물의 종 확인 중 어느 하나의 동작 정보를 검출하는 입력부; 상기 입력부로부터 마스크 이미지 설정 정보가 입력되면, 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출하고, 상기 추출된 복수의 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 판별 대상 식물의 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스에 저장하는 마스크 관리부; 상기 입력부로부터 식물의 종 판별요청이 입력되면, 검출부로 동작 신호를 출력하여 판별용 시료 이미지를 추출하고, 데이터베이스에 저장된 복수의 마스크 이미지와 상기 추출된 시료 이미지를 비교하여 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 확인하는 시료 판단부; 상기 마스크 관리부에서 생성된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 저장하고, 상기 저장된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 검색하여 시료 판단부로 제공하는 데이터베이스; 및 상기 마스크 관리부와, 시료 판단부의 동작을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 관리부가 사용자로부터 식물 종의 판별 요청이 입력되면, 검출부로 동작 신호를 출력하여 카메라를 통해 판별용 시료 이미지를 추출하고, 데이터베이스에 저장된 마스크 이미지를 검색하여 상기 추출된 시료 이미지와 동일 또는 유사한 마스크 이미지를 추출하며, 상기 추출된 마스크 이미지로부터 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 판단하는 시료 판단 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 식물 종의 판별방법은 관리부가 검출부로 동작 신호를 출력하여 카메라를 통해 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출하고, 상기 추출된 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스에 저장하는 마스크 생성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 마스크 생성 단계는 관리부가 카메라를 통해 식물에 대한 다수의 샘플 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득한 다수의 샘플 이미지를 중첩시켜 누적된 이미지를 생성하고, 상기 생성된 누적 이미지로부터 외곽선을 추출하여 마스크 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 마스크 이미지를 생성하는 단계는 상기 생성된 누적 이미지를 임의의 개수로 분할하여 분할 선을 생성하고, 상기 생성된 분할 선과 누적된 이미지의 외곽선이 만난 점들의 평균값을 산출하여 외곽선을 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 시료 판단 단계는 관리부가 카메라를 통해 식물의 시료 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득한 시료 이미지와 동일하거나 또는 최소 차이를 갖는 마스크 이미지를 데이터베이스에서 검색하는 마스크 이미지 비교 단계; 및 상기 비교 결과, 동일 또는 최소 차이를 갖는 마스크 이미지가 검색되면, 상기 검색된 마스크 이미지로부터 식물 종을 확인하여 표시하는 비교 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 시료 이미지와 마스크 이미지의 최소 차이는 다음 수식
Figure 112015101072124-pat00001
(여기서, D는 마스크와 시료의 차이, s는 시료, m은 마스크)로부터 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 품종을 판별할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치의 검출부를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법을 나타낸 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 예시도.
도 7 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 다른 예시도.
도 8 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 흐름도.
도 9 는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 예시도.
도 10 은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 다른 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(판별장치)
도 1은 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치의 검출부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 식물의 종 판별장치는 검출부(100)와, 관리부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 검출부(100)는 임의의 판별 대상 식물로 광을 조사하고, 상기 판별 대상 식물을 촬영하여 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지 중 적어도 하나를 출력하는 구성으로서, 하우징(110)과, 지지대(120)와, 광원부(130)와, 카메라(140)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(110)은 내부에 수납공간을 형성한 부재로서, 카메라(140)가 설치되는 상부 하우징(110a)과 광원부(130)가 설치되는 하부 하우징(110b)으로 이루어지며, 상기 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)은 분리 가능하게 형성된다.
상기 지지대(120)는 막대형상의 부재로서, 하우징(110)이 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110a, 110b)으로 분리되면, 상기 상부 및 하부 하우징(110a, 110b)이 일정 거리 이격된 상태에서 고정되도록 한다.
또한, 상기 지지대(120)는 제 1 지지대(121)와, 제 2 지지대(122)와, 회동축(123)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 지지대(121, 122)는 회동축(123)을 중심으로 회전하여 서로 폴딩(Folding) 가능하게 구성된다.
즉 제 1 지지대(121)는 일측이 제 1 힌지(121a)를 통해 상부 하우징(110a)에 회동가능하게 결합되고, 타측이 회동축(123)을 통해 제 2 지지대(122)의 일측에 연결되며, 제 2 지지대(122)는 일측이 상기 제 1 지지대(121)와 연결되고, 타측이 하부 하우징(110b)에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 지지대(121, 122)가 회동축(123)을 중심으로 회동할 수 있도록 구성됨으로써, 상기 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)이 폴딩되도록 하거나 또는 펼쳐질 수 있게 하여 휴대가 용이하게 이루어질 수 있게 한다.
상기 광원부(130)는 하부 하우징(110b)에 설치되어 판별 대상 식물(400)로 광을 조사하는 면광원으로서, LED, OLED 등을 이용한 적외선 광원 또는 가시광원으로 이루어진다.
상기 카메라(140)는 상부 하우징(110a)에 설치되어 상기 광원부(130)를 통해 조사된 광원이 투과함으로써 나타나는 판별 대상 식물(400)의 모습을 촬영하여 이미지 신호로 관리부(200)로 제공한다.
상기 관리부(200)는 연결 케이블(300)을 이용하여 검출부(100)와 연결되고, 상기 검출부(100)의 동작을 제어하는 신호의 출력과 함께, 상기 검출부(100)로부터 출력되는 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지에 따라 상기 마스크용 샘플 이미지가 겹쳐지도록 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성 및 저장하거나 또는 상기 판별용 시료 이미지를 미리 저장된 복수의 대표용 마스크 이미지와 비교하여 판별 대상 식물의 종(種)을 추출하는 구성으로서, 입력부(210)와, 마스크 관리부(220)와, 시료 판단부(230)와, 데이터베이스(240)와, 디스플레이부(250)를 포함하여 구성되며, 데스크탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC 등으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 노트북 PC로 이루어진다.
상기 입력부(210)는 키패드, 키보드 등의 구성으로서, 사용자로부터 마스크 이미지의 설정 및 저장, 또는 식물의 종 확인 중 어느 하나의 동작 정보를 검출하여 출력한다.
상기 마스크 관리부(220)는 입력부(210)로부터 마스크 이미지 설정 정보가 입력되면, 검출부(100)로 광원부(130)의 온/오프, 카메라(140)의 온/오프 동작 신호를 출력하여 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출하고, 상기 추출된 복수의 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 판별 대상 식물의 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지는 데이터베이스(240)에 저장되도록 한다.
즉 상기 마스크 관리부(220)는 동종의 판별 대상 식물에서 적어도 50개 이상의 샘플을 획득하고, 상기 획득한 샘플의 개별 이미지를 카메라(140)를 이용하여 촬영함으로써, 다수의 마스크용 샘플 이미지를 획득한다.
또한, 상기 획득한 다수의 마스크용 샘플 이미지를 계속 겹쳐지게 충첩시켜 그 종을 대표하는 마스크 이미지를 획득한다.
즉 상기 마스크 관리부(220)는 상기 생성된 누적 이미지를 임의의 개수로 분할하여 분할 선을 생성하고, 상기 생성된 분할 선과 누적된 이미지의 외곽선이 만난 점들의 평균값을 산출하여 외곽선을 추출함으로써, 마스크 이미지를 생성한다.
상기 시료 판단부(230)는 입력부(210)로부터 식물의 종 판별요청이 입력되면, 검출부(100)로 광원부(130)의 온/오프, 카메라(140)의 온/오프 동작신호를 출력하여 판별용 시료 이미지를 추출하고, 데이터베이스(240)에 저장된 복수의 마스크 이미지와 상기 추출된 시료 이미지를 비교하여 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 확인하며, 상기 확인된 결과가 출력되도록 한다.
즉 상기 시료 판단부(230)는 시료 이미지와 데이터베이스(240)에 저장된 마스크 이미지를 비교하여 가장 유사한 모양을 갖는 마스크 이미지를 추출하고, 상기 추출된 마스크 이미지로부터 식물의 종을 판별한다.
또한, 상기 시료 판단부(230)는 마스크 이미지 또는 시료 이미지의 임의의 기준점을 x축 또는 y축을 따라 조금식 이동시키며, 상기 마스크 이미지와 시료 이미지 사이의 최소 값을 산출하여 동일 또는 가장 유사한 모양을 갖는 마스크 이미지를 추출한다.
상기 데이터베이스(240)는 마스크 관리부(220)에서 생성된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 저장한다.
또한, 상기 데이터베이스(240)는 저장된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 검색하여 시료 판단부(230)로 제공한다.
상기 디스플레이부(240)는 마스크 관리부(220)와, 시료 판단부(230)의 동작이 표시되도록 한다.
(판별방법)
도 4는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 흐름도이며, 도 6은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 마스크 생성과정을 나타낸 다른 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 예시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법의 시료 판단과정을 나타낸 다른 예시도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 식물의 종 판별방법은 마스크 생성 단계(S100)와, 시료 판단 단계(S200)로 이루어진다.
상기 S100단계는 관리부(200)가 입력부(210)를 통해 마스크 이미지의 설정 정보를 입력받으면, 수행되는 과정으로서, 상기 관리부(200)가 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 카메라(140)를 통해 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출(S110)하고, 상기 S110단계에서 추출된 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 누적된 이미지를 생성(S120)하며, 상기 누적된 이미지를 생성하기 위한 충분한 촬영이 이루어졌는지 판단(S130)하여 충분한 샘플 이미지를 추출한 것으로 판단되면, 촬영을 종료(S130)하고, 상기 누적된 이미지로부터 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스(240)에 저장(S140)한다.
상기 S140단계에서 누적 이미지로부터 외곽선을 추출하여 마스크 이미지를 생성하는 과정은 상기 생성된 누적 이미지를 임의의 개수로 분할하여 분할 선을 생성하고, 상기 생성된 분할 선과 누적된 이미지의 외곽선이 만난 점들의 평균값을 산출하여 외곽선을 추출한다.
즉 도 6과 같이, 샘플 1, 샘플 2 ‥ 샘플 n으로부터 각각 S1, S2 ‥ S3의 샘플 이미지를 획득하고, 도 7과 같이, n개로 분할한 분할선과 상기 S1, S2 ‥ S3 이미지들의 외곽선이 만나는 점들의 평균값을 구하여 최종 마스크의 외곽선을 획득한다. 본 실시예에서는 8개의 분할선을 실시예로 구성하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 더욱 많은 분할선을 이용하면 더욱 정확한 최종 마스크의 외곽선을 획득할 수 있다.
상기 S200단계는 관리부(200)가 입력부(210)를 통해 사용자로부터 식물 종의 판별 요청이 입력되면 수행하는 과정으로서, 사용자로부터 시료의 촬영 신호가 입력되면, 검출부(100)의 광원부(130)와 카메라(140)로 동작 신호를 출력하여 카메라(140)를 통해 하부 하우징(110b)의 상면에 거치된 식물(400)의 판별용 시료 이미지를 추출(S210)한다.
또한, 상기 관리부(200)는 데이터베이스(240)에 저장된 다수의 마스크 이미지(m1, m2)를 검색하여 상기 S210단계에서 추출된 시료 이미지(E)와 동일 또는 유사한 마스크 이미지를 추출하여 비교(S220)하고, 상기 S220단계의 비교 결과를 이용하여 추출된 동일 또는 유사한 마스크 이미지로부터 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 판단한 결과를 출력(S230)한다.
즉 상기 S220단계에서는 시료 이미지와 마스크 이미지의 최소 차이 즉 차이값이 '0' 이거나 ≒ '0'인 동일 또는 유사한 마스크 이미지를 추출한다.
상기 시료 이미지와 마스크 이미지의 최소 차이는 다음 수식을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112015101072124-pat00002
여기서, D는 마스크와 시료의 차이, s는 시료, m은 마스크이다.
이때, 첫번째 항과 n+1항을 예를 들면, s1 - m1 = d1, s'1 - m'1 = d'1 이라면, d1 - d'1 = 0 또는 d1 - d'1 ≒ 0이 되도록 마스크 이미지 또는 시료 이미지의 기준점을 x축 또는 y축을 따라 조금씩 이동시켜 반복을 통해 최소 D 값을 산출한다.
또한, 상기 S220 단계에서는 도 9 및 도 10과 같이, 하나의 시료에 대해 크기나 모양이 다른 마스크(m1, m2)를 각각 비교하고, 상기 비교 결과 시료 이미지와 마스크 이미지의 차이값인 D 값이 최소가 되는 마스크를 선별한다.
따라서 휴대와 사용이 용이하고 식물 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하여 시료 이미지와의 비교를 통해 판별 대상 식물의 품종을 판별할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 검출부 110 : 하우징
110a : 상부 하우징 110b : 하부 하우징
120 : 지지대 121 : 제 1 지지대
121a : 제 1 힌지 122 : 제 2 지지대
122a : 제 2 힌지 123 : 회동축
130 : 광원부 140 : 카메라
200 : 관리부 210 : 입력부
220 : 마스크 관리부 230 : 시료 판단부
240 : 데이터베이스 250 : 디스플레이부
300 : 연결 케이블 400 : 식물

Claims (11)

  1. 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)으로 분리 가능하게 형성한 하우징(110)과, 상기 하우징(110)이 상부 및 하부 하우징(110a, 110b)으로 분리되면 일정 거리 이격되어 고정되도록 지지하는 지지대(120)와, 상기 하부 하우징(110b)에 설치되어 판별 대상 식물로 광을 조사하는 광원부(130)와, 상기 상부 하우징(110a)에 설치되어 상기 판별 대상 식물을 촬영하는 카메라(140)를 구비하여 임의의 판별 대상 식물로 광을 조사하고, 상기 판별 대상 식물을 촬영하여 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지 중 적어도 하나를 출력하는 검출부(100); 및
    상기 검출부(100)의 동작을 제어하고, 상기 검출부(100)로부터 출력되는 마스크용 샘플 이미지 또는 판별용 시료 이미지에 따라 상기 마스크용 샘플 이미지가 겹쳐지도록 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성 및 저장하거나 또는 상기 판별용 시료 이미지를 미리 저장된 복수의 대표용 마스크 이미지와 비교하여 판별 대상 식물의 종(種)을 추출하는 관리부(200)를 포함하는 식물의 종 판별장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대(120)는 폴딩(Folding) 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부(130)는 적외선 광원인 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리부(200)는 사용자로부터 마스크 이미지 설정 또는 식물의 종 확인 중 어느 하나의 동작 정보를 검출하는 입력부(210);
    상기 입력부(210)로부터 마스크 이미지 설정 정보가 입력되면, 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출하고, 상기 추출된 복수의 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 판별 대상 식물의 종을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스(240)에 저장하는 마스크 관리부(220);
    상기 입력부(210)로부터 식물의 종 판별요청이 입력되면, 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 판별용 시료 이미지를 추출하고, 데이터베이스(240)에 저장된 복수의 마스크 이미지와 상기 추출된 시료 이미지를 비교하여 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 확인하는 시료 판단부(230);
    상기 마스크 관리부(220)에서 생성된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 저장하고, 상기 저장된 식물 종의 명칭과 마스크 이미지를 검색하여 시료 판단부(230)로 제공하는 데이터베이스(240); 및
    상기 마스크 관리부(220)와, 시료 판단부(230)의 동작을 표시하는 디스플레이부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별장치.
  6. 식물의 종 판별방법으로서,
    관리부(200)가 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 카메라(140)를 통해 동종(同種)의 판별 대상 식물들로부터 복수의 마스크용 샘플 이미지를 추출하고, 상기 추출된 마스크용 샘플 이미지를 중첩시켜 판별 대상 식물의 종(種)을 대표하는 마스크 이미지를 생성하며, 상기 식물 종의 명칭과 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스(240)에 저장하는 마스크 생성 단계; 및
    상기 관리부(200)가 사용자로부터 식물 종의 판별 요청이 입력되면, 검출부(100)로 동작 신호를 출력하여 카메라(140)를 통해 판별용 시료 이미지를 추출하고, 데이터베이스(240)에 저장된 마스크 이미지를 검색하여 상기 추출된 시료 이미지와 동일 또는 유사한 마스크 이미지를 추출하며, 상기 추출된 마스크 이미지로부터 상기 시료 이미지의 식물 종(種)을 판단하는 시료 판단 단계를 포함하고,
    상기 마스크 생성 단계는 관리부(200)가 카메라(140)를 통해 식물(400)에 대한 다수의 샘플 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득한 다수의 샘플 이미지를 중첩시켜 누적된 이미지를 생성하고, 상기 생성된 누적 이미지를 임의의 개수로 분할하여 분할 선을 생성하고, 상기 생성된 분할 선과 누적된 이미지의 외곽선이 만난 점들의 평균값 산출을 통해 외곽선을 추출하여 마스크 이미지를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 마스크 이미지를 데이터베이스(240)에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 시료 판단 단계는 관리부(200)가 카메라(140)를 통해 식물(400)의 시료 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득한 시료 이미지와 동일하거나 또는 최소 차이를 갖는 마스크 이미지를 데이터베이스(240)에서 검색하는 마스크 이미지 비교 단계; 및
    상기 비교 결과, 동일 또는 최소 차이를 갖는 마스크 이미지가 검색되면, 상기 검색된 마스크 이미지로부터 식물 종을 확인하여 표시하는 비교 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 시료 이미지와 마스크 이미지의 최소 차이는 다음 수식
    Figure 112015101072124-pat00003

    (여기서, D는 마스크와 시료의 차이, s는 시료, m은 마스크)로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 식물의 종 판별방법.
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