KR101866226B1 - 대가축 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR101866226B1
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구지희
조용범
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건국대학교 산학협력단
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    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
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Abstract

대가축 모니터링 시스템에 관한 것으로, 대가축 모니터링 시스템은, 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집하는 수집 장치 및 상기 수집 장치로부터 수신한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단하는 서버를 포함할 수 있다.

Description

대가축 모니터링 시스템{LIVESTOCK MONITORING SYSTEM}
본원은 대가축 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 닭, 오리, 돼지, 개, 소, 말 등 기타의 가축을 기르는 축산 농가에서는 사육 또는 증식되는 가축에 대해 그 생체변화, 예를 들어, 생리변화, 질병발생, 응급환축발견 등을 적시에 파악해 필요한 조치를 취하는 것이 중요한 사항이다.
한편, 종래 기술 중 가축 각각에 생체 기기를 부착하여, 가축의 생체변화를 파악하는 방법이 개시된 바 있다. 종래 기술은 수많은 가축 각각에 생체 기기를 부착해야 하므로, 경제적 부담이 가해지게 되고, 생체 변화 데이터를 일괄적으로 회수하고 분석해야 하므로, 즉각적인 생체 변화 파악 및 그에 대한 즉각적인 조치가 불가능하다는 문제점이 있다.
또한, 생체 변화 데이터를 통해 가축의 생체변화를 파악하기 위해서는 전문 기관에 생체 변화 데이터를 보내고, 전문 기관에서 분석된 데이터를 수신하여 생체 변화를 파악할 수 있으므로, 즉각적인 파악이 불가능한 비효율적인 문제점이 존재한다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2014-0105626호(공개일: 2014년 09월 02일)에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축사의 광각 영상, 열화상 영상 및 환경 감지 정보를 획득하여 가축의 생체 변화를 모니터링 할 수 있는 대가축 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가축의 생체 변화 모니터링 정보를 외부로 통신하여 실시간으로 가축의 생리 상태 파악 및 이에 따른 조치를 제공받을 수 있는 대가축 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 대가축 모니터링 시스템은, 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집하는 수집 장치 및 상기 수집 장치로부터 수신한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단하는 서버를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 수집 장치는, 상기 가축의 체온 분포 영상을 획득하는 열화상 촬영부, 상기 축사의 광각 영상을 획득하는 광각 촬영부 및 상기 축사 내부의 환경을 감지하는 환경 감지부를 포함하고, 상기 영상 정보는 상기 체온 분포 영상 및 상기 광각 영상을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 환경 감지부는, 온습도 측정 유닛, 이산화탄소 측정 유닛, 풍향 풍속 측정 유닛 및 환풍 유닛 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 환경 정보는, 상기 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 서버는, 모니터링 서버 및 영상 처리 서버를 포함하고, 상기 모니터링 서버는, 상기 수집 장치로부터 수신된 환경 정보에 기초하여 상기 축사 환경의 변화를 감지하고, 상기 영상 처리 서버는, 상기 수집 장치로부터 수신된 영상 정보에 기초하여 상기 가축의 생체 변화 또는 상기 행동 패턴을 분석할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 영상 처리 서버는, 상기 체온 분포 영상을 분석하여 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나는지 판단하고, 상기 광각 영상을 분석하여 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는지 판단하여, 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나고 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 서버는, 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 상기 영상 정보 및 상기 환경 정보 중 적어도 일부와 함께 사용자 단말 및 데이터베이스로 전송하는 데이터 서버를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 대가축 모니터링 시스템은 상기 가축의 소정 위치에 장착된 체온 측정 모듈을 더 포함하고, 상기 데이터 서버는 상기 체온 측정 모듈로부터 수신한 상기 가축의 체온 정보와 상기 체온 분포 영상을 분석하여 획득한 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 전송할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 대가축 모니터링 시스템은 상기 영상 정보, 상기 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 대가축 모니터링 방법은, 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집하는 단계 및 상기 수집한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 영상 정보는 열화상 카메라로 촬영된 가축의 체온 분포 영상 및 축사의 광각 영상을 포함하고, 상기 환경 정보는 상기 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가축의 이상 상태를 판단하는 단계는, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축사 환경의 변화를 감지하고, 상기 영상 정보에 기초하여 상기 가축의 생체 변화 또는 상기 행동 패턴을 분석할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가축의 이상 상태를 판단하는 단계는, 상기 체온 분포 영상을 분석하여 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나는지 판단하고, 상기 광각 영상을 분석하여 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는지 판단하여, 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나고 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 상기 영상 정보 및 상기 환경 정보 중 적어도 일부와 함께 사용자 단말 및 데이터베이스로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 대가축 모니터링 방법은, 상기 가축의 체온을 측정하는 단계를 더 포함하고, 사용자 단말 및 데이터베이스로 전송하는 단계는, 상기 가축의 체온 정보와 상기 체온 분포 영상을 분석하여 획득한 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 전송할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 대가축 모니터링 방법은, 상기 영상 정보, 상기 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 축사의 광각 영상, 열화상 영상 및 환경 감지 정보를 획득하여 가축의 생체 변화를 모니터링 할 수 있는 대가축 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 가축의 생체 변화 모니터링 정보를 외부로 통신하여 실시간으로 가축의 생리 상태 파악 및 이에 따른 조치를 제공받을 수 있는 대가축 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대가축 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 대가축 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른, 대가축 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대가축 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 대가축 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1 내지 도2를 참조하면, 대가축 모니터링 시스템은, 수집 장치(100) 및 서버(200)를 포함할 수 있다. 대가축 모니터링 시스템은, 가축 및 축사의 환경을 감지하고, 이를 분석하여 필요한 조치를 취할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 도 1을 참조하면, 수집 장치(100)에서 획득된 정보는 서버(200)로 전송되어 서버(200)에 의해 가축의 이상 상태 여부가 파악될 수 있다. 서버(200)는 네트워크(10)를 통해 데이터베이스(20) 또는 사용자 단말(30)로 가축의 이상 상태 여부에 관한 정보를 포함하여 각종 모니터링 정보를 전송할 수 있다.
수집 장치(100)는 축사의 영상 정보를 획득하고, 축사의 환경 정보를 수집할 수 있다. 수집 장치(100)는 열화상 촬영부(110), 광각 촬영부(120) 및 환경 감지부(130)를 포함할 수 있다. 먼저, 열화상 촬영부(110)는 가축의 체온 분포 영상을 획득할 수 있다. 예시적으로 열화상 촬영부(110)는 복수개의 열화상 카메라를 포함할 수 있다. 열화상 촬영부(110)는 특정 온도에 따라 해당 파장이 방출되는 적외선을 촬영하여, 가축의 머리, 몸통, 다리 등 각 부위별 온도 분포 영상을 획득할 수 있다. 즉 열화상 촬영부(110)는 촬영된 가축의 영상을 가축의 부위별 온도 분포에 따라, 서로 다른 색으로 표시할 수 있다. 또한, 열화상 촬영부(110)는 구동 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 구동 유닛에 의해 촬영각도가 변경될 수 있다.
광각 촬영부(120)는 축사의 광각 영상을 획득할 수 있다. 광각 촬영부(120)는 복수개의 광각 카메라를 포함할 수 있으며, 광각 영상은 축사 및 축사 내에 사육되는 가축의 영상 및 사진을 포함할 수 있다. 광각 카메라를 활용함으로써, 축사의 낮은 위치에 광각 촬영부(120)가 위치하더라도 축사의 넓은 영역을 촬영할 수 있다. 상기 광각 촬영부(120)는 구동 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 구동 유닛에 의해 촬영각도가 변경될 수 있다. 예시적으로, 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)는 후술하는 사용자 단말(30)로부터 구동 명령을 수신할 수 있고, 구동 명령에 기초하여 구동 유닛이 구동될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)는 통신 유닛을 각각 구비하여, 식별자 통신 모듈(150)로부터 가축 각각의 식별자를 수신할 수 있다.
환경 감지부(130)는 축사 내부의 환경을 감지할 수 있다. 상기 환경이란, 예를 들어, 축사 내부의 대기온도, 이산화탄소 농도 등을 의미할 수 있다. 도 1을 참조하면, 환경 감지부(130)는 온습도 측정 유닛(131), 이산화탄소 측정 유닛(132), 풍향 풍속 측정 유닛(133) 및 환풍 유닛(134) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 환경 감지부(130)에서 획득된 정보는 게이트웨이(135)로 전송되고, 게이트웨이(135)는 획득된 정보를 취합하여 환경 정보를 모니터링 서버(210)로 전송할 수 있다. 상기 환경 정보는, 환경 감지부(130)에서 감지된 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다
상기 수집 장치(100)에서 수집하는 영상 정보는 상기 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)에서 촬영된 체온 분포 영상 및 광각 영상을 포함할 수 있다. 영상 정보 및 환경 정보는 기설정된 주기(예를 들어, 1초)마다 서버(200)로 전송될 수 있다. 예시적으로, 수집 장치(100)는 RF통신 또는 지그비(zigbee)통신을 이용하여 영상 정보 및 환경 정보를 서버(200)로 전송할 수 있다.
서버(200)는 수집 장치(100)로부터 수신한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석할 수 있다. 또한, 서버(200)는 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 서버(200)는 모니터링 서버(210), 영상 처리 서버(220) 및 데이터 서버(230)를 포함할 수 있다. 모니터링 서버(210)는 수집 장치(100)로부터 수신된 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화를 감지할 수 있다. 예시적으로, 모니터링 서버(210)는 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나가 임계치를 초과한 경우, 이상 상태가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 임계치는, 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속에 대응하여 각각 설정될 수 있다. 모니터링 서버(210)의 판단은, 가축에 직접적인 변화가 일어나지 않더라도, 수행될 수 있다. 예를 들어, 축사 내 화재가 발생하여 가축에게 영향을 미칠 수 있는 경우, 축사의 환경 변화를 통해 이상 상태의 발생을 판단할 수 있다.
영상 처리 서버(220)는 수집 장치(100)로부터 수신된 영상 정보에 기초하여 가축의 생체 변화 또는 행동 패턴을 분석할 수 있다. 예시적으로, 생체 변화 및 행동 패턴은 가축의 생리변화, 질병 감염, 상해 여부, 발육 및 발정 상태를 포함할 수 있다.
영상 처리 서버(220)는 열화상 촬영부(110)에서 촬영된 체온 분포 영상을 분석하여, 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제 1 임계 범위를 벗어나는지 판단할 수 있다. 상기 소정 영역은 가축의 머리, 몸통, 다리 등 각 부위를 의미할 수 있다. 상기 제 1 임계 범위는 예를 들어, 가축의 평상시 체온의 범위일 수 있다. 영상 처리 서버(220)는 가축의 소정 영역의 체온이 제 1 임계 범위를 초과하거나 미만인 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
즉, 영상 처리 서버(220)는 체온 분포 영상에 기초하여, 가축의 생체 변화를 분석할 수 있다. 예시적으로, 가축의 생식기 부위의 체온이 제 1 임계 범위를 초과한 경우, 영상 처리 서버(220)는 가축이 발정기인 것으로 판단할 수 있고, 새끼를 밴 가축의 복부 체온이 제 1임계 범위를 초과하거나, 제 1임계 범위 미만으로 떨어지는 경우, 상기 어미 또는 새끼에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 영상 처리 서버(220)는 광각 영상을 분석하여 가축의 이동량이 기설정된 제 2 임계 범위를 벗어나는지 판단할 수 있다. 상기 제 2 임계 범위는 예를 들어, 가축이 미리 설정된 시간 동안(예를 들어, 하루) 이동한 총 거리의 통계 또는 평균에 기초하여 설정될 수 있다. 영상 처리 서버(220)는 가축의 이동량이 제 2 임계 범위를 초과하거나 미만인 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 영상 처리 서버(220)는 촬영한 영상을 분석하고, 축사의 크기, 가축의 이동 시간 등에 기초하여 미리 저장된 알고리즘에 따라 가축의 이동량을 산출할 수 있다.
자세히 설명하면, 영상 처리 서버(220)는 가축의 이동량에 기초하여 가축의 행동 패턴을 분석할 수 있다. 예시적으로, 가축의 이동이 없어 제 2 임계 범위 미만의 이동량이 관측된 경우, 상기 가축의 질병 또는 상해 등에 의해 행동 패턴에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 영상 처리 서버(220)는 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제 1 임계 범위를 벗어남과 동시에, 가축의 이동량이 제 2 임계 범위를 벗어나는 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 영상 처리 서버(220)는 열화상 영상과 광각 영상을 모두 참조하여 가축의 이상 상태 여부를 판단함으로써, 판단의 정확도를 더욱 높일 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 서버(200)는 데이터 서버(230)를 포함할 수 있다. 데이터 서버(230)는 가축의 이상 상태 판단 결과를 축사 환경의 변화 분석 결과, 가축의 생체 변화 분석 결과, 행동 패턴의 분석 결과, 상기 영상 정보 및 상기 환경 정보 중 적어도 일부와 함께 네트워크(10)를 통해 데이터베이스(20) 및 사용자 단말(30) 중 적어도 어느 하나로 전송할 수 있다. 실시예에 따라서는, 상기 데이터 서버(230)는 상기 데이터베이스(20) 및 사용자 단말(30)뿐만 아니라, 가축의 의료시설에 구비된 장치로도 전송할 수 있다.
상기 네트워크(10)는 단말 및 서버와 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 유, 무선의 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
상기 사용자 단말(30)은, 네트워크(10)를 통해 서버(200)와 통신하는 디바이스로서, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV와 같은 고정용 단말기일 수도 있다.
데이터베이스(20) 또는 사용자 단말(30)은 대가축 모니터링 시스템의 서버(200) (예를 들어, 데이터 서버(230))에 접속하여, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 영상 정보, 환경 정보 및 가축의 이상 상태 판단 결과를 확인할 수 있다. 데이터베이스(20) 또는 사용자 단말(30)은 원하는 시기에 서버(200)에 접속하여 상기와 같은 모니터링 정보를 확인할 수도 있으나, 서버(200)로부터 이상 상태 판단 결과를 수신한 경우에 상기 서버(200)에 접속할 수도 있다.
예시적으로, 사용자 단말(30)은 열화상 촬영부(110) 또는 광각 촬영부(120)를 제어하기 위한 제어 신호를 서버(200)로 전송할 수 있다. 자세히 설명하면, 사용자 단말(30)의 사용자가 축사의 특정 부분(예를 들어 특정 가축)을 중심으로 관측하고자 하는 경우에, 서버(200)에 접속하여 제어 신호를 전송할 수 있다. 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)에 구비된 구동 유닛은 상기 제어 신호에 기초하여 촬영 각도가 변경될 수 있다. 이를 통해, 사용자 단말(30)의 사용자는 관측하고자 하는 축사의 특정 부분을 실시간으로 확인할 수 있다.
대가축 모니터링 시스템은 체온 측정 모듈(140)을 포함할 수 있다. 체온 측정 모듈은 가축의 소정 위치에 장착될 수 있으며, 가축의 체온을 측정할 수 있다. 또한, 체온 측정 모듈(140)은 복수개 구비될 수 있으며, 가축의 각 부위에 위치하여 부위별 체온을 측정할 수 있다. 체온 측정 모듈(140)은 측정된 가축의 체온에 관한 정보를 데이터 서버(230)로 전송할 수 있다. 체온 측정 모듈(140)은 RF통신 또는 지그비(zigbee)통신을 이용하여 측정된 체온을 데이터 서버(230)로 전송할 수 있다.
데이터 서버(230)는 체온 측정 모듈(140)로부터 수신한 가축의 체온 정보와 열화상 촬영부(110)가 획득한 체온 분포 영상을 분석하여 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 가축의 이상 상태 판단 결과를 데이터베이스(20) 및 사용자 단말(30)로 전송할 수 있다. 예시적으로, 데이터 서버(230)는 가축의 각 부위별 체온과, 부위별 온도 분포를 비교할 수 있다. 즉, 동일한 부위의 체온과 온도 분포가 미리 설정된 오차 범위를 초과한 경우, 체온 측정 모듈(140) 및 열화상 촬영부(110) 중 어느 하나에서 오류가 발생하였거나 촬영이 잘못 된 것으로 판단할 수 있다. 이러한 가축의 체온과 온도 분포의 비교를 통해, 신뢰성 있는 이상 상태 판단을 수행할 수 있다.
대가축 모니터링 시스템은 서버(200)로부터 수신하는 정보를 저장하는 데이터베이스(20)를 포함할 수 있다. 데이터베이스(20)는 영상 정보, 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 도 1을 참조하면, 식별자 통신 모듈(150)은 가축의 식별자를 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)로 전송할 수 있다. 식별자 통신 모듈(150)은 RF통신 또는 지그비(zigbee)통신을 이용하여 가축의 식별자를 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)로 전송할 수 있다. 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)는 가축의 식별자를 영상 정보와 함께 데이터 서버(230)로 공유할 수 있고, 데이터 서버(230)는 영상 정보, 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 가축의 이상 상태 판단 결과를 식별자와 함께 데이터베이스(20)로 전송할 수 있다. 예시적으로, 데이터베이스(20)는 대가축 모니터링 시스템과 함께 구비될 수 있고, 원격지에 위치하여 네트워크(10)를 통해 데이터 서버(230)로부터 상술한 정보 및 식별자를 수신하여 저장할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 데이터 서버(230)는 식별자 통신 모듈(150)로부터 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)로 수신된 상기 가축의 식별자와 가축의 체온, 광각 영상 및 체온 분포 영상에 기초하여 가축 각각을 식별할 수 있다. 가축이 복수 마리 있는 경우, 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)는 각 가축의 식별자 통신 모듈(150)에서 전송되는 식별자 신호를 감지(신호 세기 판단 등)하여 각 가축의 영상 정보를 획득할 수 있다. 또한, 사용자 단말(30)에서 촬영이 필요한 가축의 식별자 정보를 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)로 제공하면, 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)는 가축의 식별자 통신 모듈(150)에서 전송되는 식별자 신호를 감지(신호 세기 판단 등)하여 촬영이 필요한 가축의 영상 정보를 획득할 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른, 대가축 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 3에 도시된 대가축 모니터링 방법은 도 1 내지 도 2를 통해 설명된 대가축 모니터링 시스템에 의하여 수행된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1내지 도 2를 통해 대가축 모니터링 시스템에 대하여 설명된 내용은 도 3에도 적용될 수 있다.
단계 S310에서 수집 장치(100)는 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집할 수 있다. 예시적으로, 영상 정보는 열화상 카메라로 촬영된 가축의 체온 분포 영상 및 축사의 광각 영상을 포함할 수 있다. 체온 분포 영상은 열화상 촬영부(110)를 통해 획득될 수 있다. 열화상 촬영부(110)는 특정 온도에 따라 해당 파장이 방출되는 적외선을 촬영하여, 가축의 머리, 몸통, 다리 등 각 부위별 온도 분포 영상을 획득할 수 있다. 상기 광각 영상은 광각 촬영부(120)를 통해 획득될 수 있다. 광각 촬영부(120)는 축사 및 축사 내에 사육되는 가축의 영상 및 사진을 포함할 수 있다. 또한, 환경 정보는 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 환경 정보는 환경 감지부(130)에 의해 획득될 수 있으며, 환경 감지부(130)는 온습도 측정 유닛(131), 이산화탄소 측정 유닛(132), 풍향 풍속 측정 유닛(133) 및 환풍 유닛(134) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S320에서 서버(200)는 수집 장치(100)로부터 수신한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석할 수 있다. 즉, 서버(200)는 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화를 감지하고, 영상 정보에 기초하여 가축의 생체 변화 또는 행동 패턴을 분석할 수 있다.
단계 S330에서 서버(200)는 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단할 수 있다. 예시적으로, 서버(200)는 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나가 임계치를 초과한 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 서버(200)는 영상 정보에 기초하여, 생체 변화 및 행동 패턴은 가축의 생리변화, 질병 감염, 상해 여부, 발육 및 발정 상태를 판단할 수 있다.
또한, 서버(200)는 체온 분포 영상에 기초하여 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나는지 판단하고, 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나면 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 상기 제 1 임계 범위는 예를 들어, 가축의 평상시 체온의 범위일 수 있다. 서버(200)는 가축의 소정 영역의 체온이 제 1 임계 범위를 초과하거나 미만인 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 서버(200)는 광각 영상에 기초하여 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는지 판단하고, 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 상기 제 2 임계 범위는 예를 들어, 가축이 미리 설정된 시간 동안(예를 들어, 하루) 이동한 총 거리의 통계 또는 평균에 기초하여 설정될 수 있다. 영상 처리 서버(220)는 가축의 이동량이 제 2 임계 범위를 초과하거나 미만인 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 서버(200)는 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제 1 임계 범위를 벗어나고, 가축의 이동량이 제 2 임계 범위를 벗어나는 경우, 가축이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
단계 S340에서 서버(200)는, 모니터링 데이터를 네트워크(10)를 통해 데이터베이스(20) 및 사용자 단말(30)로 전송할 수 있다. 모니터링 데이터는, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 영상 정보, 환경 정보 및 가축의 이상 상태 판단 결과 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
또한, 서버(200)는 체온 측정 모듈(140)로부터 측정된 가축의 체온 정보를 수신하고, 가축의 체온 정보와 체온 분포 영상을 분석하여 획득한 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 네트워크를 통해(10) 데이터베이스(20) 및 사용자 단말(30)로 전송할 수 있다. 예시적으로, 데이터 서버(230)는 가축의 각 부위별 체온과, 부위별 온도 분포를 비교할 수 있다. 즉, 동일한 부위의 체온과 온도 분포가 미리 설정된 오차 범위를 초과한 경우, 체온 측정 모듈(140) 및 열화상 촬영부(110) 중 어느 하나에서 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
데이터베이스(20)는 식별자 통신 모듈에서 획득한 가축의 식별자를 서버(200)로부터 수신하고, 영상 정보, 상기 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장할 수 있다. 예시적으로, 식별자 통신 모듈(150)은 가축의 식별자를 열화상 촬영부(110) 및 광각 촬영부(120)로 전송할 수 있다. 서버(200)는 영상 정보, 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 가축의 이상 상태 판단 결과를 식별자와 함께 데이터베이스(20)로 전송할 수 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 대가축 모니터링 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 또는 어플리케이션의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 네트워크
20: 데이터베이스
30: 사용자 단말
100: 수집 장치
110: 열화상 촬영부
120: 광각 촬영부
130: 환경 감지부
131: 온습도 측정 유닛
132: 이산화탄소 측정 유닛
133: 풍향 풍속 측정 유닛
134: 환풍 유닛
135: 게이트웨이
140: 체온 측정 모듈
150: 식별자 통신 모듈
200: 서버
210: 모니터링 서버
220: 영상 처리 서버
230: 데이터 서버

Claims (15)

  1. 대가축 모니터링 시스템에 있어서,
    열화상 카메라로 촬영된 가축의 체온 분포 영상 및 광각 영상을 포함하는 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집하는 수집 장치;
    상기 수집 장치로부터 수신한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단하는 서버; 및
    상기 가축의 소정 위치에 장착된 체온 측정 모듈을 포함하고,
    상기 서버는 상기 체온 측정 모듈로부터 수신한 상기 가축의 부위별 체온 정보와 상기 가축의 부위별 상기 체온 분포 영상을 분석하여 동일한 부위로부터 획득된 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 사용자 단말 및 데이터 베이스로 전송하고,
    동일한 부위로부터 획득된 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위를 초과한 경우에 상기 체온 측정 모듈 또는 상기 수집 장치의 오류 여부를 판단하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수집 장치는,
    상기 가축의 체온 분포 영상을 획득하는 열화상 촬영부;
    상기 축사의 광각 영상을 획득하는 광각 촬영부; 및
    상기 축사 내부의 환경을 감지하는 환경 감지부를 포함하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 환경 감지부는,
    온습도 측정 유닛, 이산화탄소 측정 유닛, 풍향 풍속 측정 유닛 및 환풍 유닛 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 환경 정보는, 상기 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 서버는,
    모니터링 서버; 및
    영상 처리 서버를 포함하고,
    상기 모니터링 서버는, 상기 수집 장치로부터 수신된 환경 정보에 기초하여 상기 축사 환경의 변화를 감지하고,
    상기 영상 처리 서버는, 상기 수집 장치로부터 수신된 영상 정보에 기초하여 상기 가축의 생체 변화 또는 상기 행동 패턴을 분석하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 처리 서버는,
    상기 체온 분포 영상을 분석하여 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나는지 판단하고,
    상기 광각 영상을 분석하여 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는지 판단하여,
    가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나고 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 가축이 이상 상태인 것으로 판단하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 상기 영상 정보 및 상기 환경 정보 중 적어도 일부와 함께 사용자 단말 및 데이터베이스로 전송하는 데이터 서버를 더 포함하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보, 상기 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 것인, 대가축 모니터링 시스템.
  9. 대가축 모니터링 방법에 있어서,
    열화상 카메라로 촬영된 가축의 체온 분포 영상 및 축사의 광각 영상을 포함하는 축사의 영상 정보를 획득하고, 상기 축사의 환경 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 영상 정보 및 환경 정보에 기초하여 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴을 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여 가축의 이상 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 가축의 체온을 측정하는 단계,
    를 포함하고,
    상기 가축의 부위별 체온 정보와 상기 가축의 부위별 상기 체온 분포 영상을 분석하여 동일한 부위로부터 획득된 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위 내인 경우에 상기 가축의 이상 상태 판단 결과가 사용자 단말 및 데이터 베이스로 전송되고,
    동일한 부위로부터 획득된 가축의 온도 분포의 차이가 미리 설정된 오차 범위를 초과한 경우에 체온 측정 모듈 또는 수집 장치의 오류 여부가 판단되는 것인, 대가축 모니터링 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 환경 정보는 상기 축사의 온습도, 이산화탄소 농도, 풍향 및 풍속 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 대가축 모니터링 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 가축의 이상 상태를 판단하는 단계는,
    상기 체온 분포 영상을 분석하여 가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나는지 판단하고,
    상기 광각 영상을 분석하여 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는지 판단하여,
    가축의 소정 영역의 온도 분포가 기설정된 제1 임계 범위를 벗어나고 가축의 이동량이 기설정된 제2임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 가축이 이상 상태인 것으로 판단하는것인, 대가축 모니터링 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과, 상기 영상 정보 및 상기 환경 정보 중 적어도 일부와 함께 사용자 단말 및 데이터베이스로 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 대가축 모니터링 방법.
  13. 삭제
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 영상 정보, 상기 환경 정보, 축사 환경의 변화, 가축의 생체 변화 및 행동 패턴의 분석 결과 및 상기 가축의 이상 상태 판단 결과를 가축의 식별자와 연계하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것인 대가축 모니터링 방법.
  15. 제 9항 내지 제 12항 및 제 14항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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