KR101994338B1 - 사육장 관리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 장치는 사육장을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장 내 이상징후를 검출하는 제어부, 그리고 상기 이상징후를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 촬영된 영상으로부터 상기 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하고, 상기 관심영역에 관한 정보를 상기 촬영부로 전송하며, 상기 촬영부로부터 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하고, 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴으로부터 상기 관심영역보다 좁은 이상영역을 추출한다.

Description

사육장 관리 장치 및 방법{FARM MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 사육장 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
좁은 사육장 내에서 집단으로 사육되는 가축은 전염성 질병의 확산에 매우 취약하다. 예를 들어, 구제역이나 조류독감과 같은 법정 전염병은 공기를 통해 전염되므로, 한번 발병될 경우 그 방역 및 전염 차단에 드는 사회적인 소요 비용이 매우 크고, 먹거리에 대한 전 사회적인 불안감도 빠르게 확산될 수 밖에 없다. 사육장 내 이상징후가 포착된 경우, 질병의 확산을 방지하기 위하여 빠른 시간 내에 병든 가축을 격리시키는 것이 중요하다.
이를 위하여, 카메라를 이용하여 사육장 내 가축의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이상징후가 포착된 경우 이를 관리자 단말로 전송하고자 하는 시도가 있다. 이에 따르면, 각 가축에 식별태그를 부착하고, 카메라에 의하여 촬영된 영상 내 식별태그를 인식하는 방법으로 병든 가축을 식별해 낼 수 있다.
그러나, 이러한 방법은 소, 염소, 돼지 등의 가축에는 적용 가능하지만, 개체 별 크기가 작고, 높은 밀도로 사육되는 닭, 오리 등의 가금류에는 적용이 어려운 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가축 별로 식별태그를 부착하는 것이 어려운 사육 환경에서의 사육장 관리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 장치는 사육장을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장 내 이상징후를 검출하는 제어부, 그리고 상기 이상징후를 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 촬영된 영상으로부터 상기 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하고, 상기 관심영역에 관한 정보를 상기 촬영부로 전송하며, 상기 촬영부로부터 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하고, 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴으로부터 상기 관심영역보다 좁은 이상영역을 추출한다.
상기 촬영부는 상기 관심영역을 촬영하기 위하여 상기 관심영역에 관한 정보를 이용하여 상기 촬영부의 촬영 각도 및 배율을 조절할 수 있다.
상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하는 센서부를 더 포함하며, 상기 촬영부는 상기 센서부에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면 활성화될 수 있다.
상기 사육장 내의 조도를 조절하는 조명 제어부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 사육장 내의 소리를 센싱하는 소리 센서를 포함하고, 상기 소리 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이고, 상기 촬영부가 활성화될 수 있다.
상기 사육장 내의 조도를 조절하는 조명 제어부를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 사육장 내의 냄새를 센싱하는 냄새 센서를 포함하고, 상기 냄새 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이고, 상기 촬영부가 활성화될 수 있다.
상기 냄새 센서는 상기 사육장 내에서 서로 이격되도록 복수 개가 설치되고, 상기 복수 개의 냄새 센서의 각각의 위치는 상기 제어부 내에 저장되며, 상기 복수 개의 냄새 센서 중 하나의 냄새 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 제어부는 상기 촬영부가 상기 하나의 냄새 센서 주변으로 촬영 각도 및 배율을 조절하도록 제어할 수 있다.
상기 촬영부는 상기 사육장의 상부에 배치된 상부 촬영 유닛 및 상기 사육장의 측부에 배치된 적어도 하나의 측부 촬영 유닛을 포함하며, 상기 제어부는 상기 상부 촬영 유닛 및 상기 적어도 하나의 측부 촬영 유닛으로부터 촬영된 영상을 실시간으로 동기화할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 방법은 촬영부가 사육장을 촬영하는 촬영하는 단계, 제어부가 상기 촬영부에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장 내 이상징후를 검출하는 단계, 통신부가 상기 이상징후를 관리자 단말에게 송신하는 단계, 상기 제어부가 상기 촬영된 영상으로부터 상기 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하는 단계, 상기 제어부가 상기 관심영역에 관한 정보를 상기 촬영부로 전송하는 단계, 상기 제어부가 상기 촬영부로부터 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하는 단계, 그리고 상기 제어부가 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴으로부터 상기 관심영역보다 좁은 이상영역을 추출하는 단계를 포함한다.
상기 촬영부는 상기 관심영역을 촬영하기 위하여 상기 관심영역에 관한 정보를 이용하여 상기 촬영부의 촬영 각도 및 배율을 조절할 수 있다.
센서부가 상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하는 단계, 그리고 상기 촬영부가 활성화되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 센싱하는 단계 후에, 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 사육장 내에서 서로 이격되도록 설치된 복수의 냄새센서를 포함하며, 상기 센싱하는 단계에서 상기 복수의 냄새센서 중 하나의 냄새센서가 상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하면, 상기 제어부는 상기 촬영부가 상기 하나의 냄새센서 주변으로 촬영 각도 및 배율을 조절하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사육장 관리 장치는 가축 별로 식별태그를 부착하는 것이 어려운 사육 환경에서도 사육장 내 병든 가축을 빠른 시간 내에 격리시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사육장 관리 장치는 다양한 센서를 이용하므로, 사육장 내 이상징후를 빠른 시간 내에 정확하게 검출하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사육장 관리 장치는 소비 전력을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 사육자 관리 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 사육장 관리 방법에서 이상영역을 추출하는 방법을 더욱 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포함하는 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 시스템을 나타내고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 사육자 관리 시스템의 블록도이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 시스템은 사육장 관리 장치(100), 관리자 단말(200) 및 공조 장치(300)를 포함한다.
사육장(10)은 가축을 사육하는 축사를 의미한다. 가축은 닭, 오리 등의 가금류뿐만 아니라, 소, 돼지 등 축사 내에서 집단으로 사육되는 다양한 종류의 동물일 수 있다.
사육장 관리 장치(100)는 사육장(10) 내의 환경을 검출하고, 이를 관리자 단말(200) 및 공조 장치(300) 중 적어도 하나에 전송한다. 이를 위하여, 사육장 관리 장치(100)는 관리자 단말(200) 및 공조 장치(300)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 여기서, 사육장 관리 장치(100)가 관리자 단말(200) 및 공조 장치(300)와 각각 통신하는 것으로 도시되어 있으나, 이로 제한되지 않으며, 사육장 관리 장치(100)가 관리자 단말(200)과 통신하고, 관리자 단말(200)이 공조 장치(300)와 통신할 수도 있다.
관리자 단말(200)은 관리자의 퍼스널 컴퓨터(personal computer, PC), 태블릿 PC, 휴대단말 등이거나, 사육장을 관리하기 위한 서버일 수 있다. 사육장 관리 장치(100)가 관리자 단말(200)에게 사육장(10) 내의 환경을 전송하는 경우, 관리자는 관리자 단말(200)에 출력된 화면 등을 통하여 사육장(10) 내의 환경을 인지할 수 있다. 예를 들어, 사육장 관리 장치(100)가 사육장(10) 내의 이상상황을 포착하여 이를 관리자 단말(200)에게 전송한 경우, 관리자는 관리자 단말(200)에 출력된 화면을 통하여 사육장(10) 내에 이상상황이 발생하였음을 인지할 수 있으며, 이상상황에 대하여 초기에 대응할 수 있다. 여기서, 이상상황은, 예를 들어 질병에 걸린 가축의 발생, 가축의 임신, 사육장(10) 내 온도 이상 등일 수 있다.
공조 장치(300)는 사육장(10)의 온도를 조절하는 장치이다. 사육장 관리 장치(100)가 사육장(10) 내 온도이상을 포착하여 관리자 단말(200)에게 전송한 경우, 관리자는 관리자 단말(200)에 출력된 화면을 통하여 사육장(10) 내 온도이상이 발생하였음을 인지할 수 있으며, 공조 장치(300)를 제어하여 사육장(10) 내 온도를 정상화할 수 있다. 또는, 사육장 관리 장치(100)가 사육장(10) 내 온도이상을 검출하여 공조 장치(300)에게 직접 전달한 경우, 공조 장치(300)가 직접 사육장(10) 내 온도를 정상화할 수도 있다. 예를 들어, 사육장(10) 내의 온도가 가축이 생활하기에 적절한 온도보다 낮거나, 높은 경우, 가축들의 움직임이 둔화되는 경향이 있다. 이에 따라, 사육장 관리 장치(100), 관리자 단말(200), 또는 공조 장치(300)는 사육장(10) 내 온도이상을 검출하여 사육장(10) 내 온도를 정상화할 수 있다.
한편, 사육장 관리 장치(100)는 촬영부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)를 포함한다. 촬영부(110)는 사육장(10)을 촬영한다. 촬영부(110)는 복수 개 설치될 수 있다. 예를 들어, 촬영부(110)는 사육장(10)의 상부에 배치된 상부 촬영 유닛(112) 및 사육장(10)의 측부에 배치된 적어도 하나의 측부 촬영 유닛(114)을 포함할 수 있다. 상부 촬영 유닛(112) 및 측부 촬영 유닛(114) 각각은 유선 또는 무선으로 통신이 가능하여 실시간 영상의 송출이 가능한 IP 카메라일 수 있다. 상부 촬영 유닛(112) 및 측부 촬영 유닛(114) 중 적어도 하나는 시야각이 넓은 어안렌즈 또는 광각렌즈를 포함할 수 있다. 이에 따라, 촬영부(110)가 사육장(10) 내부의 전체 공간을 촬영하는 것이 가능하다.
제어부(120)는 촬영부(110)에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장(10) 내 이상징후를 검출(또는 포착)한다. 여기서, 정상 영상은 동일한 조건 하에서 정상 상태의 사육장을 미리 촬영한 영상을 의미하며, 정상 상태의 사육장은 병든 가축이 없는 상태의 사육장을 의미한다. 이를 위하여, 제어부(120)는 정상 영상 내 동물의 행동패턴을 미리 학습한 후, 촬영된 영상 내 동물의 행동패턴과 비교하여 이상징후를 검출할 수 있다. 여기서, 행동패턴은 움직임빈도, 움직임속도, 움직임범위, 눈깜박임 빈도, 기침 빈도 등일 수 있다. 즉, 제어부(120)는 딥러닝 기법에 의하여 이상징후를 검출할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제어부(120)는 촬영부(110)에 의하여 촬영된 영상으로부터 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하고, 관심영역 내 행동패턴으로부터 관심영역보다 좁은 이상영역을 추출한다.
이때, 제어부(120)는 상부 촬영 유닛(112)에 의하여 촬영된 영상 및 측부 촬영 유닛(114)에 의하여 촬영된 영상을 실시간으로 동기화할 수 있다. 이에 따라, 사육장(10) 내 이상징후를 더욱 신속하고 정확하게 검출하는 것이 가능하다.
제어부(120)가 사육장(10) 내 이상징후를 검출하면, 통신부(130)는 이상징후를 관리자 단말(200)에게 전송한다. 여기서, 통신부(130)는 유선 또는 무선으로 이상징후를 관리자 단말(200)에게 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사육장 관리 장치(100)는 하나의 모듈로 구현되거나, 복수의 모듈로 구현될 수 있다. 예를 들어, 촬영부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)는 하나의 모듈 내에 수용되며, 사육장(10)의 상부에 설치될 수 있다. 또는 상부 촬영 유닛(112), 제어부(120) 및 통신부(130)는 하나의 모듈 내에 수용되어 사육장(10)의 상부에 설치되되, 측부 촬영 유닛(114)은 사육장(10)의 측부에 설치되어 촬영한 영상을 실시간으로 제어부(120)로 전송할 수도 있다.
또는, 촬영부(110) 및 통신부(130)는 하나의 모듈 내에 수용되며, 제어부(120)는 외부, 예를 들어 관리자 단말(200) 또는 서버에 수용될 수도 있다. 이러한 경우, 촬영부(110)는 사육장(10) 내 영상을 촬영하고, 통신부(130)는 이를 외부에 설치된 제어부(120)에 전달하며, 제어부(120)가 사육장(10) 내 이상징후를 검출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 4는 도 3의 사육장 관리 방법에서 이상영역을 추출하는 방법을 더욱 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 촬영부(110)는 사육장(10) 내부를 촬영한다(S302). 상부 촬영 유닛(112) 및 측부 촬영 유닛(114)은 사육장(10)의 상부 및 측부에서 각각 사육장(10) 내부를 촬영할 수 있다.
촬영부(110)가 사육장(10) 내부를 촬영한 영상을 제어부(120)로 전송하면(S304), 제어부(120)는 촬영 영상 내 행동패턴과 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여(S306), 이상징후를 검출한다(S308). 예를 들어, 닭, 오리 등의 가금류가 조류독감에 걸리게 되면, 움직임빈도가 현저히 낮아질 수 있다. 이에 따라, 정상 영상 내 움직임빈도 보다 낮은 움직임빈도를 보이는 영역이 검출된 경우, 제어부(120)는 이를 이상징후로 검출할 수 있다.
제어부(120)가 이상징후를 검출한 경우, 제어부(120)는 통신부(130)로 1차 알람메시지를 전송하고(S310), 통신부(130)는 이를 관리자 단말(200)에게 전달하며(S312), 관리자 단말(200)은 1차 알람메시지를 화면 상에 출력한다(S314). 관리자 단말(200)이 1차 알람메시지를 화면 상에 출력한 경우, 관리자는 사육장(10) 내에 이상상황이 발생하였음을 인지할 수 있다.
한편, 촬영부(110)는 사육장(10) 내부를 계속하여 촬영하며, 촬영된 영상을 제어부(120)로 전송한다(S316). 제어부(120)는 촬영부(110)로부터 수신한 촬영된 영상으로부터 이상영역을 추출하고(S318), 통신부(130)로 2차 알람메시지를 전송하며(S320), 통신부(130)는 이를 관리자 단말(200)에게 전달하며고(S322), 관리자 단말(200)은 2차 알람메시지를 화면 상에 출력한다(S324). 2차 알람메시지는 이상영역의 구체적인 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 관리자 단말(200)이 2차 알람메시지를 화면 상에 출력한 경우, 관리자는 사육장(10) 내 이상상황이 발생한 구체적인 영역을 알 수 있으며, 이에 따라 병든 동물을 신속하게 격리할 수 있다. 여기서, 이상영역의 구체적인 위치에 대한 정보는 영상 내 이상영역의 좌표로부터 사육장(10) 내 이상영역의 실제 위치를 캘리브레이션한 결과일 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 4를 참조하면, 제어부(120)가 촬영부(110)에 의하여 촬영된 영상으로부터 이상징후를 검출한 경우(S400), 즉, 도3의 S308에서, 제어부(120)는 촬영된 영상으로부터 관심영역을 추출한다(S402). 여기서, 관심영역은 이상징후를 포함하는 영역이다. 관심영역은 이상징후가 검출된 영역보다 넓은 영역일 수 있다. 예를 들어, 관심영역은 움직임빈도가 현저히 낮은 것으로 보이는 영역을 포함하는 영역일 수 있다.
다음으로, 제어부(120)는 촬영부(110)에게 관심영역에 관한 정보를 전송한다(S404). 여기서, 관심영역에 관한 정보는 사육장(10) 내 좌표 정보를 포함할 수 있다.
이에 따라, 촬영부(110)는 관심영역을 향하도록 각도 및 배율을 조절하며(S406), 관심영역을 촬영한다(S408). 이와 같이, 촬영부(110)가 관심영역을 향하도록 각도 및 배율을 조절하여 관심영역을 촬영하면, 관심영역이 더욱 정밀하게 촬영될 수 있다.
촬영부(110)가 관심영역을 촬영한 영상을 다시 제어부(120)로 전송하면(S410), 제어부(120)는 관심영역 내 행동패턴으로부터 관심영역보다 좁은 이상영역을 추출한다(S412). 이때, 단계S400에서와 같이, 이상영역은 관심영역 내 행동패턴과 정상 영상 내 행동패턴을 비교하는 방법으로 추출될 수 있다. 이때, 단계 S404 내지 S412는 수회 반복될 수 있다. 이에 따라, 이상영역의 범위가 단계적으로 좁혀지게 되어, 가축 별로 식별태그를 부착할 수 없는 사육환경에서도 관리자가 병든 가축을 더욱 신속하게 추출해 낼 수가 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 사육장(10) 내 이상징후가 검출된 영역의 범위를 단계적으로 줄이며 병든 가축의 위치를 추출할 수 있다. 이에 따라, 촬영 초기, 예를 들어 S400 단계에서의 이상징후 검출 후 병든 가축이 이동하더라도, 관심영역 내에 위치할 가능성이 높으므로 병든 가축의 정확한 위치를 단계적으로 추적하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 사육장 관리 장치(100)는 촬영부(110), 제어부(120), 통신부(130), 센서부(140), 조명 제어부(150) 및 경고음 출력부(160)를 포함한다.
촬영부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)에 대하여 도 1 내지 4에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다.
센서부(140)는 사육장(10) 내의 이상징후를 미리 센싱한다. 여기서, 센서부(140)는 영상을 센싱하는 촬영부(110)를 제외한, 사육장(10) 내의 이상징후를 센싱할 수 있는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(140)는 냄새센서(142), 소리센서(144), 열센서(146) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 병든 가축으로부터 나온 배설물의 냄새는 건강한 가축으로부터 나온 배설물의 냄새와 상이할 수 있다. 이에 따라, 냄새센서(142)가 특정 냄새를 센싱할 경우, 사육장(10) 내에는 병든 가축이 있는 것으로 예측될 수 있다. 다른 예로, 병든 가축, 예를 들어 조류 독감에 걸린 닭은 기침을 할 수 있다. 이에 따라, 소리센서(144)가 기침 소리를 센싱할 경우, 사육장(10) 내에 병든 가축이 있는 것으로 예측될 수 있다. 또 다른 예로, 병든 가축은 체온이 높아질 수 있다. 이에 따라, 열센서(146)가 열을 센싱할 경우, 사육장(10) 내에는 병든 가축이 있는 것으로 예측될 수 있다.
이와 같이, 사육장 관리 장치가 센서부(140)를 더 포함할 경우, 소모전력이 큰 촬영부(110)가 연속적으로 동작할 필요가 없으며, 평소에는 비활성 상태로 있다가 센서부(140)에 의하여 이상징후가 센싱된 경우에만 활성 상태로 동작할 수도 있다.
한편, 조명 제어부(150)는 사육장(10) 내의 조도를 센싱하거나, 조도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 밤 시간동안 가축이 잠을 잘 수 있도록, 사육장(10) 내의 조도가 낮게 설정되거나, 조명이 꺼질 수 있다. 사육장(10) 내부의 조도가 일정 수준 이상으로 유지되지 않는 경우, 촬영부(110)는 행동패턴을 비교하기 위한 유효한 영상을 획득하기 어려운 문제가 있다. 한편, 병든 가축은 밤 시간동안 기침이 심해지거나, 체온이 높아질 수 있다. 이에 따라, 밤 시간동안 조도를 낮게 설정하거나 조명을 꺼 두되, 소리센서(142) 등이 이상징후를 센싱한 경우 조도를 높이거나 조명을 켜고, 촬영부(110)를 활성화시킬 수 있다.
한편, 경고음 출력부(160)는 이상징후가 검출된 경우, 경고음을 출력한다. 이에 따라, 관리자가 관리자 단말(200)을 미처 확인하지 못할 경우에도, 경고음을 듣고 이상징후에 신속하게 대처하는 것이 가능하다.
여기서, 촬영부(110), 제어부(120), 통신부(130), 센서부(140), 조명 제어부(150) 및 경고음 출력부(160)는 하나의 통합 모듈로 구현될 수 있다. 또는, 촬영부(110) 중 일부 촬영 유닛 및 센서부(140) 중 일부 센싱 유닛을 제외한 나머지 구성이 하나의 통합 모듈로 구현되며, 통합 모듈 외부에 설치된 촬영 유닛 및 센싱 유닛은 통합 모듈과 통신하도록 구현될 수도 있다.
이하, 흐름도를 참조하며 본 발명의 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포함하는 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 흐름도이다. 촬영부는 평소에는 비활성 상태인 것을 예로 들어 설명한다.
도 6을 참조하면, 센서부(140)는 사육장(10) 내의 이상징후를 센싱한다(S600). 예를 들어, 냄새센서(142)가 병든 가축으로부터 나온 배설물의 냄새를 센싱하거나, 소리센서(144)가 병든 가축의 기침소리를 센싱하거나, 열센서(146)가 병든 가축의 높은 체온을 센싱할 수 있다.
센서부(140)가 센싱한 이상징후를 제어부(120)에게 알리면(S602), 제어부(120)는 촬영부(110)를 활성화시킨다(S604). 이때, 제어부(120)는 센서부(140)가 이상징후를 센싱하였음을 통신부(130)를 통하여 관리자 단말(200)에게 미리 알릴 수도 있다.
이후, 촬영부(110)는 사육장(10) 내부를 촬영한다(S606). 상부 촬영 유닛(112) 및 측부 촬영 유닛(114)은 사육장(10)의 상부 및 측부에서 각각 사육장(10) 내부를 촬영할 수 있다.
촬영부(110)가 사육장(10) 내부를 촬영한 영상을 제어부(120)로 전송하면(S608), 제어부(120)는 촬영 영상 내 행동패턴과 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여, 이상징후를 검출(또는 포착)한다(S610). 이상징후를 검출하는 방법은 도 3 내지 4에서 설명한 방법과 유사할 수 있다.
제어부(120)가 이상징후를 검출한 경우, 제어부(120)는 통신부(130)로 알람메시지를 전송하고(S612), 통신부(130)는 이를 관리자 단말(200)에게 전달한다(S614). 이와 함께, 제어부(120)는 경고음 출력부(160)로 알람메시지를 전송하고(S616), 경고음 출력부(160)는 경고음을 출력할 수 있다(S618).
이후, 이상징후를 검출한 후 관심영역으로부터 이상영역을 추출하는 방법은 도 4에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 방법을 나타내는 흐름도이다. 야간에 촬영부가 비활성화되어 있으며, 조명이 꺼져 있는 것을 가정한다.
도 7을 참조하면, 소리센서(144)는 사육장(10) 내의 이상징후를 센싱한다(S700). 예를 들어, 소리센서(144)가 병든 가축의 기침소리를 센싱할 수 있다.
소리센서(144)가 센싱한 이상징후를 제어부(120)에게 알리면(S702), 제어부(120)는 촬영부(110)를 활성화시키고(S704), 조명 제어부(150)를 활성화시킨다(S706). 이때, 제어부(120)는 소리센서(144)가 이상징후를 센싱하였음을 통신부(130)를 통하여 관리자 단말(200)에게 미리 알릴 수도 있다.
이후, 조명 제어부(150)는 조명을 켜고(S708), 촬영부(110)는 사육장(10) 내부를 촬영한다(S710). 상부 촬영 유닛(112) 및 측부 촬영 유닛(114)은 사육장(10)의 상부 및 측부에서 각각 사육장(10) 내부를 촬영할 수 있다.
촬영부(110)가 사육장(10) 내부를 촬영한 영상을 제어부(120)로 전송하면(S712), 제어부(120)는 촬영 영상 내 행동패턴과 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여, 이상징후를 검출한다(S714). 이상징후를 검출하는 방법, 관심영역 및 이상영역을 추출하는 방법 등은 도 3 내지 4에서 설명한 방법과 유사할 수 있다.
도 7의 실시예에 따른 흐름도는 소리센서뿐만 아니라, 냄새센서 및 열센서에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 야간에 촬영부가 비활성화되어 있고, 조명이 꺼져 있는 상태에서 냄새센서 또는 열센서가 이상징후를 센싱하는 경우, 조명이 켜지고, 촬영부(110)가 활성화되어 영상을 촬영할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사육장 관리 장치의 사육장 관리 방법을 나타내는 흐름도이다. 여기서, 복수의 냄새센서가 사육장(10) 내에서 서로 이격되도록 배치되고, 각 냄새 센서의 위치는 제어부(120) 내에 저장되는 것을 가정한다. 예를 들어, 사육장(10) 바닥의 각 모서리에 냄새센서가 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 냄새센서 및 제2 냄새센서 중 제1 냄새센서가 사육장(10) 내의 이상징후를 센싱한 경우(S800), 제1 냄새센서가 센싱한 이상징후를 제어부(120)에게 알리면(S802), 제어부(120)는 촬영부(110)가 제1 냄새센서 주변으로 촬영각도 및 배율을 조절하도록 지시한다(S804). 이에 따라, 촬영부(110)는 촬영각도 및 배율을 조절한 후(S806), 사육장(10) 내부를 촬영한다(S808).
촬영부(110)가 사육장(10) 내부를 촬영한 영상을 제어부(120)로 전송하면(S810), 제어부(120)는 촬영 영상 내 행동패턴과 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여, 이상징후를 검출한다(S812). 이상징후를 검출하는 방법, 관심영역 및 이상영역을 추출하는 방법 등은 도 3 내지 4에서 설명한 방법과 유사할 수 있다.
이와 같이, 센서부를 이용하여 이상징후를 미리 센싱한 후 영상 촬영을 하면, 촬영부를 상시 가동할 필요가 없으므로 소모 전력을 줄일 수 있다.
도 5 내지 8에서는 센서부(140), 예를 들어 냄새센서(142), 소리센서(144), 열센서(146) 등이 이상징후를 센싱한 후, 센싱한 이상징후를 제어부(120)에게 알리는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예가 이로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 센서부(140)는 사육장(10) 내 환경을 센싱하여 제어부(120)로 전달하기만 하고, 센서부(140)에 의하여 센싱된 사육장(10) 내 환경이 이상징후인지 여부는 제어부(120)가 판단할 수도 있다. 예를 들어, 냄새센서(142)는 사육장(10) 내의 냄새를 센싱하고, 이를 제어부(120)로 전달하며, 제어부(120)는 냄새센서(142)로부터 수신한 정보와 미리 입력되어 있는 정상 상태에서의 냄새 정보를 비교하여 이상징후를 판단할 수도 있다. 또는, 소리센서(144)는 사육장(10) 내의 소리를 센싱하고, 이를 제어부(120)로 전달하며, 제어부(120)는 소리센서(144)로부터 수신한 정보와 미리 입력되어 있는 정상 상태에서의 소리정보를 비교하여 이상징후를 판단할 수도 있다. 또는, 열센서(146)는 사육장(10) 내의 열분포를 센싱하고, 이를 제어부(120)로 전달하며, 제어부(120)는 열센서(146)로부터 수신한 정보와 미리 입력되어 있는 정상 상태에서의 열분포정보를 비교하여 이상징후를 판단할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 사육장을 촬영하는 촬영부,
    상기 촬영부에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 미리 학습된 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장 내 이상징후를 검출하는 제어부, 그리고
    상기 이상징후를 송신하는 통신부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 촬영된 영상으로부터 상기 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하고, 상기 관심영역에 관한 좌표 정보를 상기 촬영부로 전송하며, 상기 촬영부로부터 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하고, 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴을 미리 학습된 정상 영상 내 행동 패턴과 비교하여 상기 관심영역보다 좁은 제1 이상영역을 추출하고, 상기 제1 이상영역에 관한 좌표 정보를 상기 촬영부로 전송하며, 상기 촬영부로부터 상기 제1 이상 영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하고, 상기 제1 이상 영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동 패턴을 미리 학습된 정상 영상 내 행동 패턴과 비교하여 상기 제1 이상 영역보다 좁은 제2 이상 영역을 추출하는 사육장 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 관심영역을 촬영하기 위하여 상기 관심영역에 관한 좌표 정보를 이용하여 상기 촬영부의 촬영 각도 및 배율을 조절하는 사육장 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 촬영부는 상기 센서부에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면 활성화되는 사육장 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사육장 내의 조도를 조절하는 조명 제어부를 더 포함하며,
    상기 센서부는 상기 사육장 내의 소리를 센싱하는 소리 센서를 포함하고,
    상기 소리 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이고, 상기 촬영부가 활성화되는 사육장 관리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사육장 내의 조도를 조절하는 조명 제어부를 더 포함하며,
    상기 센서부는 상기 사육장 내의 냄새를 센싱하는 냄새 센서를 포함하고,
    상기 냄새 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이고, 상기 촬영부가 활성화되는 사육장 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냄새 센서는 상기 사육장 내에서 서로 이격되도록 복수 개가 설치되고,
    상기 복수 개의 냄새 센서의 각각의 위치는 상기 제어부 내에 저장되며,
    상기 복수 개의 냄새 센서 중 하나의 냄새 센서에 의하여 상기 이상징후가 센싱되면, 상기 제어부는 상기 촬영부가 상기 하나의 냄새 센서 주변으로 촬영 각도 및 배율을 조절하도록 제어하는 사육장 관리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 사육장의 상부에 배치된 상부 촬영 유닛 및 상기 사육장의 측부에 배치된 적어도 하나의 측부 촬영 유닛을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 상부 촬영 유닛 및 상기 적어도 하나의 측부 촬영 유닛으로부터 촬영된 영상을 실시간으로 동기화하는 사육장 관리 장치.
  8. 촬영부가 사육장을 촬영하는 촬영하는 단계,
    제어부가 상기 촬영부에 의하여 촬영된 영상 내 행동패턴 및 미리 학습된 정상 영상 내 행동패턴을 비교하여 사육장 내 이상징후를 검출하는 단계,
    통신부가 상기 이상징후를 관리자 단말에게 송신하는 단계,
    상기 제어부가 상기 촬영된 영상으로부터 상기 이상징후를 포함하는 관심영역을 추출하는 단계,
    상기 제어부가 상기 관심영역에 관한 좌표 정보를 상기 촬영부로 전송하는 단계,
    상기 제어부가 상기 촬영부로부터 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하는 단계,
    상기 제어부가 상기 관심영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴을 미리 학습된 정상 영상 내 행동 패턴과 비교하여 상기 관심영역보다 좁은 제1 이상영역을 추출하는 단계,
    상기 제어부가 상기 제1 이상영역에 관한 좌표 정보를 상기 촬영부로 전송하는 단계,
    상기 제어부가 상기 촬영부로부터 상기 제1 이상영역에 대하여 촬영한 영상을 수신하는 단계, 그리고
    상기 제어부가 상기 제1 이상영역에 대하여 촬영한 영상 내 행동패턴을 미리 학습된 정상 영상 내 행동 패턴과 비교하여 상기 제1 이상영역보다 좁은 제2 이상영역을 추출하는 단계
    를 포함하는 사육장 관리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 관심영역을 촬영하기 위하여 상기 관심영역에 관한 좌표 정보를 이용하여 상기 촬영부의 촬영 각도 및 배율을 조절하는 사육장 관리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    센서부가 상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하는 단계, 그리고
    상기 촬영부가 활성화되는 단계
    를 더 포함하는 사육장 관리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센싱하는 단계 후에, 조명 제어부가 상기 사육장 내의 조도를 높이는 단계
    를 더 포함하는 사육장 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 사육장 내에서 서로 이격되도록 설치된 복수의 냄새센서를 포함하며,
    상기 센싱하는 단계에서 상기 복수의 냄새센서 중 하나의 냄새센서가 상기 사육장 내의 이상징후를 센싱하면, 상기 제어부는 상기 촬영부가 상기 하나의 냄새센서 주변으로 촬영 각도 및 배율을 조절하도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는 사육장 관리 방법.
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