KR102028363B1 - 유해성 말벌 퇴치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유해성 말벌 퇴치 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 말벌이 꿀벌을 사냥할 시 정지 비행을 하는 습성을 역이용하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 있어서, 꿀벌통에 설치되어 상기 꿀벌통 주변을 촬영하고, 말벌을 퇴치하는 말벌 퇴치 모듈 및 상기 말벌 퇴치 모듈로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고 상기 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 상기 말벌 퇴치 모듈을 제어하는 서버를 포함하되, 상기 말벌 퇴치 모듈은 상기 꿀벌통 주변을 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라; 상기 서버로부터 위치 정보에 따라 제어되고 작동되어 말벌을 퇴치하는 퇴치부 및 상기 말벌 퇴치 모듈에 대한 정보를 데이터화 시켜 상기 서버로 전송하는 정보통신부를 포함하는 유해성 말벌 퇴치 시스템을 제공할 수 있다.

Description

유해성 말벌 퇴치 시스템{Hazardous wasp eradication system}

본 발명은 유해성 말벌 퇴치 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 농업, 양봉업에 피해를 주는 유해성 말벌이 꿀벌통 입구에서 정지 비행을 하면서 꿀벌을 사냥하는 습성을 역이용하여 유해성 말벌을 퇴치할 수 있도록, 꿀벌통 입구를 촬영하는 카메라를 통해 얻어진 이미지에서 말벌과 꿀벌을 구분하고 유해성 말벌에 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 관한 것이다.

인간 생태계에서 꿀벌은 하우스시설, 과수 등의 농업에 필요한 꽃가루 수정과 화분, 꿀 등의 양봉에 꼭 필수적인 곤충이나 말벌에 의해 공격을 당하여 잡아 먹히거나 말벌 새끼들의 먹이가 되고 있다.

전 세계의 기후온난화와 무역 증대로 인하여 등검은말벌이라는 외래종이 새로 유입되었는데, 국내에 존재하고 있는 토종 말벌들과의 활동 패턴이 다르고 천적이 없어 빠른 속도로 확대되고 있다.

꿀벌통 주변에 등검은말벌집이 있으면 두세 시간 안에 꿀벌을 전멸시킬 수 있으며 사람을 죽일 수 있을 정도의 독을 가지고 있다.

따라서 양봉인들은 꿀벌을 보호하기 위해 벌통에 접근하는 말벌을 파리채 같은 것으로 쳐서 죽이거나 끈끈이와 같은 부착식, 말벌 접근 방지를 위한 그물망 설치, 유인제를 이용한 유인식 등 다양한 방법으로 피해를 줄이기 위해 많은 노력을 하였다.

한편, 양봉인들이 직접 벌통에 접근하는 등검은말벌을 전기파리채로 쳐서 제거하는 것이 가능한 이유는 등검은말벌은 벌통의 꿀벌을 사냥할 때 벌통 입구에서 정지 비행을 하기 때문이다. 이런 이유로 양봉업자들이 벌통 앞에서 등검은말벌을 제거하는 방법이 다른 끈끈이, 그물망, 유인제를 이용한 포획기의 방법들보다 효율적이다.

하지만 인건비 상승으로 인한 경제적 손실과 등검은말벌 사고로 인한 인명피해의 여파로 벌통 앞에서 등검은말벌을 직접 제거하는 것은 어려운 일일 뿐 아니라, 잠시라도 자리를 비우게 되면 두세 시간 만에 꿀벌통 하나를 전멸시킬 수 있는 속도이기 때문에 피해가 극심하다.

따라서, 수동적으로 이루어지던 말벌 제거 작업이 자동으로 이루어져 인건비를 저감시킬 수 있고, 피해를 줄일 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명의 목적은 농업, 양봉업에 피해를 주는 유해성 말벌이 꿀벌통 입구에서 정지 비행을 하면서 꿀벌을 사냥하는 습성을 역이용하여 유해성 말벌을 퇴치할 수 있도록, 꿀벌통 입구를 촬영하는 카메라를 통해 얻어진 이미지에서 말벌과 꿀벌을 구분하고 유해성 말벌에 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 말벌이 꿀벌을 사냥할 시 정지 비행을 하는 습성을 역이용하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 있어서, 꿀벌통에 설치되어 상기 꿀벌통 주변을 촬영하고, 말벌을 퇴치하는 말벌 퇴치 모듈 및 상기 말벌 퇴치 모듈로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고 상기 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 상기 말벌 퇴치 모듈을 제어하는 서버를 포함하되, 상기 말벌 퇴치 모듈은 상기 꿀벌통 주변을 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라; 상기 서버로부터 위치 정보에 따라 제어되고 작동되어 말벌을 퇴치하는 퇴치부 및 상기 말벌 퇴치 모듈에 대한 정보를 데이터화 시켜 상기 서버로 전송하는 정보통신부를 포함하는 유해성 말벌 퇴치 시스템을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 퇴치부는 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치하는 발사부; 상기 발사부 하측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 X 회전축 및 상기 발사부 일측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 Y 회전축을 포함할 수 있다.

또한, 상기 퇴치부는 발사체를 저장할 수 있는 저장부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 서버는 상기 카메라로부터 실시간으로 이미지를 수신받아 상기 말벌이 존재하는 관심영역을 탐색하는 관심영역탐색부; 상기 관심영역탐색부로부터 탐색된 관심영역에서 객체를 구분하고, 구분된 객체 중 말벌에 해당하는 객체의 좌표값을 계산하여 위치정보를 생성하는 위치분석부; 상기 위치분석부로부터 생성된 위치정보에 따라 상기 퇴치부를 제어하여 조정하는 축제어부 및 상기 축제어부로부터 상기 퇴치부의 조정이 완료되면 상기 퇴치부의 발사부를 작동시키는 발사제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 관심영역탐색부는 수신받은 이미지에 대하여 각각의 객체가 1개의 영역에 할당이 될 수 있도록 색상, 모양, 무늬 및 명암 중 하나 이상을 기반하여 다수의 초기영역을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관심영역탐색부는 생성된 다수의 초기영역을 비슷한 초기영역끼리 통합하여 하나 이상의 관심영역을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치분석부는 수신받은 이미지에 학습모델을 적용하여 최종 특징맵을 추출하고, 상기 관심영역탐색부에서 생성된 관심영역을 최종 특징맵의 가로 및 세로 비율에 맞춰 압축시키는 것으로 관심영역에 해당하는 특징맵을 획득하고, 상기 관심영역에 해당하는 특징맵에 학습모델을 적용하여 관심영역의 객체가 꿀벌인지 말벌인지 구분하며, 객체가 말벌인 관심영역에 해당하는 특징맵에 대한 좌표값을 도출하여 위치정보로 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축제어부는 상기 위치정보에서 객체의 좌표값에 따라 X 회전축 및 Y 회전축을 각각 제어하여 상기 발사부의 중앙이 객체의 좌표값 중심과 일직선상에 위치되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유해성 말벌 퇴치 시스템은 상기 서버로부터 정보를 수신받아 사용자에게 제공하는 사용자 단말을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 유해성 말벌 퇴치 시스템은 상기 꿀벌통의 입구 상측에 설치되어 움직임을 유발하여 말벌을 유인하는 유인부를 더 포함하고, 상기 유인부는 유인하우징; 상기 유인하우징 내측에 설치되는 하나 이상의 고정판; 상기 고정판에 연결되고, 상기 유인하우징을 관통하여 상기 꿀벌통의 입구까지 길이가 형성된 유인라인; 상기 유인하우징 외측에 설치되어 외풍에 의해 회전하는 회전부재; 상기 회전부재의 회전에 의해 회전되는 회전축 및 상기 회전축에 결합되되, 일측으로 편심부를 형성하여 회전 시 고정판에 충격을 가하여 상기 유인라인이 움직이도록 유발하는 캠부재를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 농업, 양봉업에 피해를 주는 유해성 말벌이 꿀벌통 입구에서 정지 비행을 하면서 꿀벌을 사냥하는 습성을 역이용하여 유해성 말벌을 퇴치할 수 있도록, 꿀벌통 입구를 촬영하는 카메라를 통해 얻어진 이미지에서 말벌과 꿀벌을 구분하고 유해성 말벌에 레이저, 접착제 및 그물 등 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치할 수 있다.

이에 기존에 수동으로 이루어지던 말벌 퇴치 작업이 자동으로 이루어져 인건비를 절약시킬 수 있으며, 말벌에 의한 인명피해 등의 발생률을 줄일 수 있다.

또한, 농업, 양봉업에 발생되는 피해를 효과적으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 말벌 퇴치 모듈이 꿀벌통에 설치된 모습을 도시한 예시도.
도 3은 도 2의 말벌 퇴치 모듈을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 서버의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 말벌 퇴치 모듈 외 유인부가 꿀벌통에 더 설치된 모습을 도시한 예시도.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 6의 유인부의 작동 모습을 나타낸 예시도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 말벌 퇴치 모듈이 꿀벌통에 설치된 모습을 도시한 예시도이고, 도 3은 도 2의 말벌 퇴치 모듈을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 유해성 말벌 퇴치 시스템은 농업, 양봉업에 피해를 주는 유행성 말벌 특히, 등검은말벌(이하 '말벌'이라 함)을 퇴치하기 위한 것으로, 꿀벌통 입구에서 정지 비행을 하면서 꿀벌을 사냥하는 습성을 역이용하여, 정지 비행을 하는 순간 레이저, 접착제 및 그물망 등으로 말벌을 퇴치하고자 한다.

이를 위해, 본 발명은 카메라로부터 촬영된 이미지를 통해 꿀벌과 말벌을 구분하고, 말벌에 대한 위치정보를 획득하여 레이저, 접착제 및 그물망 등을 발사하는 것으로 말벌을 퇴치할 수 있다.

이와 같이, 기존에 수동으로 이루어졌던 말벌 제거가 자동으로 이루어지도록 함으로써, 인건비, 노동력을 저감시키고 피해를 효율적으로 제거하는 유해성 말벌 퇴치 시스템을 제공할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 말벌 퇴치 모듈(1), 서버(2) 및 사용자 단말(3)을 포함할 수 있다.

먼저, 말벌 퇴치 모듈(1)은 꿀벌통(H)에 설치되어, 꿀벌통(H) 주변을 촬영하고, 꿀벌을 사냥하기 위해 꿀벌통(H)에 인접해 있는 말벌을 퇴치할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 말벌 퇴치 모듈(1)은 꿀벌통(H)의 상면에 설치되어 꿀벌통(H)의 입구와 근접하도록 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 위치에 설치될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 말벌 퇴치 모듈(1)은 베이스판(10), 카메라(11), 퇴치부(12), 정보통신부(13) 및 전원부(14)를 포함할 수 있다.

베이스판(10)은 판판한 판 형상으로 형성되어, 카메라(11), 퇴치부(12), 정보통신부(13) 등이 형성되어 꿀벌통(H)에 설치될 수 있다. 이때, 형상은 한정되지 않고, 원형, 사각 등 다양하게 형성될 수 있고, 다단으로 형성될 수도 있다.

카메라(11)는 꿀벌통(H) 주변을 촬영하여 이미지를 획득하고, 이미지를 서버(2)로 전송할 수 있다.

이때, 카메라(11)는 꿀벌통(H) 중 꿀벌통(H)이 입구를 촬영함이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 카메라(11)는 꿀벌통(H)에 설치되어 꿀벌통(H)의 주변을 촬영하기에 용이하도록 카메라 받침대에 의해 베이스판(10)에 설치될 수 있다. 여기서, 카메라 받침대는 바 형상으로 길이를 갖도록 형성됨이 바람직하며, 카메라(11)가 회동가능하도록 연결되고 길이 조절이 가능하도록 형성될 수도 있다.

이에 카메라(11)는 꿀벌통(H)의 환경에 맞게 위치 및 방향을 용이하게 조절할 수 있다. 한편, 카메라(11)의 위치 및 방향의 조절이 발생되면, 조절 완료 후, 서버(2)는 수신받은 이미지를 통해 카메라 화각이 달라짐을 인지하여 달라진 카메라 화각에 따라 퇴치부(12)의 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)을 제어할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더 자세하게 설명하기로 한다.

퇴치부(12)는 서버(2)로부터 위치 정보에 따라 조준점이 제어되고, 작동되어 레이저, 접착제 및 그물 중 하나를 발사하는 것으로 말벌을 퇴치할 수 있다.

구체적으로, 퇴치부(12)는 발사부(120), X 회전축(121), Y 회전축(122) 및 저장부(123)를 포함할 수 있다.

발사부(120)는 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치할 수 있다. 여기서, 발사체는 레이저, 접착제 및 그물망 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 말벌을 퇴치할 수 있는 다양한 발사체들이 적용될 수 있다.

이때, 발사부(120)는 레이저, 접착제 및 그물망 중 하나만 발사할 수 있도록 형성될 수 있으나, 모두 구비되어 선택적으로 발사할 수 있도록 구성될 수도 있다.

이와 같은 발사부(120)는 X 회전축(121), Y 회전축(122)이 서버(2)로부터 제어되어 조준점이 맞춰지면, 서버(2)로부터 작동되어 발사체를 발사하여 말벌을 맞춰 퇴치시킬 수 있다.

X 회전축(121)은 발사부(120) 하측에 수직으로 연결되어 발사부(120)를 지면에 대해 수평방향으로 회전시킬 수 있다.

이에 X 회전축(121)은 발사부(120)를 회전시켜 발사부(120)의 조준점의 X 좌표값을 조절할 수 있는데, 서버(2)로부터 위치 정보의 중심 X 좌표값에 따라 회전되어 발사부(120)의 조준점의 X 좌표값을 위치 정보의 중심 X 좌표값에 맞출 수 있다.

Y 회전축(122)은 발사부(120) 일측면에 수직으로 연결되어 발사부(120)를 지면에 대해 수직방향으로 회전시킬 수 있다.

이에 Y 회전축(122)은 발사부(120)를 회전시켜 발사부(120)의 조준점의 Y 좌표값을 조절할 수 있는데, 서버(2)로부터 위치 정보의 중심 Y 좌표값에 따라 회전되어 발사부(120)의 조준점의 Y 좌표값을 위치 정보의 중심 Y 좌표값에 맞출 수 있다

이러한 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)은 모터가 각각 구비되어, 모터에 의해 회전될 수 있고, 서버(2)는 각 모터를 회전시켜 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)을 제어하는 것이다.

즉, 모터가 회전되는 각도인 모터 동작 각도에 따라 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)의 회전 정도가 각각 제어되므로, 서버(2)는 위치 정보에 따라 각 모터의 모터 동작 각도를 제어할 수 있다.

또한, X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)은 카메라(11)의 위치가 조정되면, 서버(2)에 의해 제어될 수 있는데, 카메라 화각과 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)의 모터 동작 각도가 일치되게 제어된다.

이에 서버(2)에 의해 위치 정보에 따라 제어되어 발사부(120)의 조준점이 맞춰질 때, 위치 정보와 X 좌표값과 Y 좌표값이 정확히 일치되게 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)이 회전할 수 있다.

즉, 카메라(11)에서 촬영되는 이미지의 영점과 발사부(120)의 영점이 일치된 상태에서 말벌에 대한 위치 정보가 생성되기 때문에 조준점이 말벌의 위치로 정확히 맞춰질 수 있는 것이다.

저장부(123)는 발사부(120) 일측에 설치되고 발사체를 저장할 수 있는데, 이때, 저장되는 발사체는 접착제 및 그물망 중 하나 이상일 수 있고, 이에 발사부(120)에서 접착제 및 그물망 중 하나를 발사할 수 있도록 한다. 이는 본 발명의 실시예예에 불과하므로 저장되는 발사체의 종류는 한정되지 않도록 한다.

또한, 저장부(123)는 저장물감지부(미도시)를 포함할 수 있다.

저장물감지부(미도시)는 저장부(123) 내에 저장된 접착제 및 그물망 중 하나 이상의 양을 측정할 수 있다. 또한. 측정된 양이 소정 양보다 적을 경우, 서버(2)로 저장물 부족 정보를 전송할 수 있다.

이에 저장부(123) 내에 저장된 접착제 및 그물망 중 하나 이상이 떨어지고 있음을 미리 알려 접착제 또는 그물망 없음으로 인하여 말벌 퇴치가 이루어지지 않는 경우를 방지할 수 있다. 또한, 사용자가 일일이 확인하지 않고 저장부(123)의 상태를 알 수 있어 사용 편의성이 향상될 수 있다.

정보통신부(13)는 말벌 퇴치 모듈(1)에 대한 정보, GPS, 시간, 날씨, 벌통 환경 등을 데이터화시켜 서버(2)로 전송할 수 있다.

여기서, 말벌 퇴치 모듈(1)에 대한 정보는 말벌 감지 횟수, 발사부(120)에서 몇 번의 퇴치가 이루어졌는지 등을 카운터하여 생성한 정보일 수 있으며, 카메라(11), 퇴치부(12), 전원부(14) 등의 작동 정보, 상태 정보도 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않고, 말벌 퇴치 모듈(1)에 대한 다양한 정보들을 포함할 수 있다.

전원부(14)는 카메라(11), 퇴치부(12), 정보통신부(13) 등에 전원을 공급할 수 있는데, 배터리로 구비되어 전원을 공급하거나 외부로부터 전원을 공급받아 전원을 공급하는 등 다양한 방법으로 전원을 공급할 수 있다.

서버(2)는 말벌 퇴치 모듈(1)의 카메라(11)로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고, 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 말벌 퇴치 모듈(1)을 제어할 수 있다.

도 4를 참조하면, 서버(2)는 관심영역탐색부(20), 위치분석부(21), 축제어부(22), 발사제어부(23) 및 데이터베이스(24)를 포함할 수 있다.

관심영역탐색부(20)는 카메라(11)로부터 실시간으로 이미지를 수신받아 말벌이 존재하는 관심영역을 탐색할 수 있다.

구체적으로, 관심영역탐색부(20)는 수신받은 이미지에 대하여 각가의 객체가 1개 의 영역에 할당이 될 수 있도록 색상, 모양, 무늬, 크기 및 명암 중 하나 이상을 기반하여 다수의 초기영역을 생성할 수 있다.

여기서, 객체는 이미지에 찍힌 꿀벌, 말벌일 수 있다.

그 다음, 관심영역탐색부(20)는 생성된 다수의 초기영역을 비슷한 초기영역끼리 통합하여 하나 이상의 관심영역을 생성할 수 있다.

보다 더 구체적으로 설명하자면, 관심영역탐색부(20)는 생성된 다수의 초기영역 중 하나를 기준으로 가장 비슷한 초기영역을 고른 다음, 기준의 초기영역과 고른 초기영역을 통합시켜 하나로 만들 수 있다. 이러한 과정을 비슷한 초기영역이 남지 않을 때까지 반복하여 최종적인 관심영역을 생성할 수 있다.

여기서, 가장 비슷한 초기영역에 대한 선택은 기준이 된 초기영역을 인접한 초기영역들의 유사도를 계산하여 유사도가 높은 것을 선택하는 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 서로 비슷한 초기영역이 남지 않을 않을 때까지 또는 하나의 초기영역만 남아 통합시킬 수 없을 때까지, 상기 과정을 반복하여 다수의 관심영역을 생성할 수 있다.

상기 하나의 초기영역만 남아 통합시킬 수 없을 경우에는, 남은 초기영역을 관심영역으로 지정할 수 있다.

위치분석부(21)는 관심영역탐색부(20)로부터 탐색된 관심영역에서 객체를 꿀벌인지 말벌인지 구분하고, 구분된 객체 중 말벌에 해당하는 객체의 좌표값을 계산하여 위치정보를 생성할 수 있다.

구체적으로, 위치분석부(21)는 수신받은 이미지에 딥러닝 기반의 학습모델(합성곱 신경망)을 적용하여 최종 특징맵을 추출할 수 있다.

그 다음, 위치분석부(21)는 객체 분류(classification)할 수 있도록 관심영역탐색부에서 생성된 관심영역을 최종 특징맵의 가로 및 세로 비율에 맞춰 압축시키는 것으로, 관심영역에 해당하는 특징맵을 획득할 수 있다.

그 다음, 위치분석부(21)는 획득된 관심영역에 해당하는 특징맵에 학습모델을 적용하여 관심영역의 객체가 꿀벌인지 말벌인지 구분할 수 있다.

마지막으로, 위치분석부(21)는 객체가 말벌인 관심영역에 해당하는 특징맵에 대한 좌표값을 도출하여 위치정보로 생성할 수 있다. 이때, 위치정보는 하나 이상일 수 있다.

여기서, 좌표값은 관심영역에 해당하는 특징맵의 각 모서리에 대한 좌표값일 수 있다.

축제어부(22)는 위치분석부로부터 생성된 위치정보에 따라 퇴치부(12)를 제어하여 조정할 수 있다. 즉, 축제어부(22)는 위치정보에서 좌표값에 따라 퇴치부(12)의 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)을 각각 제어하여 발사부(120)의 중앙(조준점)이 객체의 좌표값 중심과 일직선상에 위치되도록 조정할 수 있다.

구체적으로, 축제어부(22)는 위치정보의 중심 좌표값에 따라 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)을 각각 회전시켜, 발사부(120)의 조준점을 위치정보의 중심 좌표값에 맞출 수 있다. 여기서, 중심 좌표값은 관심영역에 해당하는 특징맵의 모서리에 대한 좌표값들의 중심에 해당하는 좌표값일 수 있다.

축제어부(22)는 위치정보의 중심 좌표값의 중심 X 좌표값에 따라 X 회전축(121)을 회전시켜 발사부(120)의 조준점의 X 좌표값이 중심 X 좌표값과 일치하도록 제어하고, 위치정보의 중심 좌표값의 중심 Y 좌표값에 따라 Y 회전축(122)을 회전시켜 발사부(120)의 조준점의 Y 좌표값이 중심 Y 좌표값과 일치하도록 제어할 수 있다.

또한, 축제어부(22)는 카메라(11)의 위치가 조정되어 카메라 화각에 변화가 일어나면, X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)을 제어하여 카메라 화각과 X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)의 모터 동작 각도가 일치되게 제어할 수 있다.

즉, 카메라 화각 내의 X좌표 및 Y좌표와 퇴치부(12)의 발사부(120)의 X좌표 및 Y좌표가 정확히 일치된 상태에서 발사부(120)가 움직이도록 할 수 있는 것이다.

이에 위치 정보에 따라 제어하여 발사부(120)의 조준점을 맞출 때, X 회전축(121) 및 Y 회전축(122)의 회전으로 위치 정보와 X 좌표값과 Y 좌표값이 정확히 일치될 수 있다.

카메라(11)에서 촬영되는 이미지의 영점과 발사부(120)의 영점이 일치된 상태에서 말벌에 대한 위치 정보가 생성되기 때문에 조준점이 말벌의 위치로 정확히 맞춰질 수 있는 것이다. 이에 말벌 조준 정확도가 향상될 수 있다.

발사제어부(23)는 축제어부(22)로부터 퇴치부(12)의 조정이 완료되면, 퇴치부(12)의 발사부(120)를 작동시켜 말벌에 레이저, 접착제 및 그물 중 하나를 발사하도록 할 수 있다.

이러한 축제어부(22)와 발사제어부(23)는 위치정보가 다수일 경우, 상기 과정을 반복 수행하여 말벌을 퇴치할 수 있다.

데이터베이스(24)는 카메라(11)로부터 수신된 이미지, 도출된 위치정보, 정보통신부(13)로부터 수신받은 정보 등을 저장할 수 있고, 사용자 단말(3)로 전송할 수 있다.

또한, 서버(2)는 알림부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

알림부(미도시)는 저장물감지부(미도시)로부터 저장물 부족 정보를 수신받아 사용자 단말(3)로 전송할 수 있다.

사용자 단말(3)은 농업자, 양봉업자 등인 사용자의 단말기일 수 있으며, 모바일 단말 외 PC, 태블릿, PDA(Personal Digital Assistant) 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 사용자 단말(3)은 서버(2)로부터 구현된 어플리케이션을 포함하여, 서버(2)로부터 정보를 수신받아 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 사용자는 실시간으로 꿀벌통 상태, 말벌 퇴치 상태 등을 감지 및 모니터링할 수 있다.

상기 어플리케이션은 안드로이드, iOS 기반의 일반 어플리케이션을 의미하고, 어플리케이션은 모바일 웹 컨텐츠 또는 일반 웹 컨텐츠를 브라우저로 보여주는 웹 서비스 기반의 어플리케이션을 의미한다. 어플리케이션은 사용자 단말(3) 또는 유무선 서비스 형태에 따라 일반 어플리케이션 또는 웹 서비스 기반의 어플리케이션으로 제공될 수 있다. 제공 방법으로는 단말이 서버(2)에 접속하여 다운로드받거나 또는 온라인 어플 마켓(예컨대, 안드로이드 마켓, 애플 스토어, 통신사의 온라인마켓 등)을 통해 다운로드 받아 설치할 수 있다.

또한, 사용자 단말(3)은 카메라 위치 조정 정보를 입력받아, 서버(2)로 전송하고, 서버(2)를 통해 카메라(11)의 위치가 카메라 위치 조정 정보에 따라 조정되도록 할 수 있다.

이와 같이, 사용자가 사용자 단말(3)을 통해 말벌 퇴치 모듈(1)을 제어하고 설정할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템의 말벌 퇴치 모듈 외 유인부가 꿀벌통에 더 설치된 모습을 도시한 예시도.

도 6의 (a) 및 (b)는 도 6의 유인부의 작동 모습을 나타낸 예시도.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 유인부(4)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 유인부(4)를 제외하고 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 상기에서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템과 실질적으로 동일하다.

따라서, 유인부(4)에 대하여만 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 유인부(4)는 꿀벌통(H)의 입구 상측에 설치되어 움직임을 유발하여 말벌을 유인할 수 있다.

유인부(4)는 등검은말벌 등과 같은 일부 말벌이 움직임에 민감한 특성을 이용한 것으로, 가상의 움직임을 생성하여 꿀벌이 움직이는 것과 같이 착각하도록 하여 꿀벌통(H)의 입구측으로 유도할 수 있다.

이러한 유인부(4)는 유인하우징(40), 고정판(41), 유인라인(42), 회전부재(43), 회전축(44) 및 캠부재(45)를 포함할 수 있다.

유인하우징(40)은 꿀벌통(H) 입구 상측 정면에 착탈 가능하게 설치될 수 있고, 내부가 빈 사각 박스 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

고정판(41)은 유인하우징(40) 내측에 하나 이상이 설치될 수 있는데, 두 개 이상일 경우 유인하우징(40)의 좌우방향으로 일정 간격 또는 불규칙 간격으로 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 고정판(41)은 사각 판형상으로 형성되고, 유인하우징(40)에 고정될 수 있으나, 형상은 한정되지 않는다.

유인라인(42)은 일단이 고정판(41)에 연결되고, 타단이 유인하우징(40)을 관통하여 꿀벌통(H)의 입구까지 위치되도록 길이가 형성될 수 있다.

이에 유인라인(42)은 고정판(41)에 충격이 가해질 경우 힘이 전달되어 움직임이 발생할 수 있다.

이와 같이 꿀벌통(H) 입구까지 있는 유인라인(42)에 움직임이 발생하여, 말벌을 꿀벌통(H)의 입구측으로 유인할 수 있는 것이다.

회전부재(43)는 유인하우징(40) 외측에 설치되어 외풍에 의해 회전할 수 있다. 이때, 회전부재(43)는 고정판(41)에 상응되게 형성될 수 있다.

회전축(44)은 회전부재(43)에 연결되어, 회전부재(43)의 회전에 의해 회전될 수 있다.

캠부재(45)는 회전축(44)의 후단에 결합되되, 일측으로 편심부를 형성하여 회전 시 편심부를 통해 고정판(41)에 충격을 가할 수 있다. 이에 유인라인(42)에 움직임이 유발될 수 있다.

이에 자연적으로 말벌을 유인하여 퇴치할 수 있어, 퇴치 효율이 더욱 향상될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템은 농업, 양봉업에 피해를 주는 유해성 말벌이 꿀벌통 입구에서 정지 비행을 하면서 꿀벌을 사냥하는 습성을 역이용하여 유해성 말벌을 퇴치할 수 있도록, 꿀벌통 입구를 촬영하는 카메라를 통해 얻어진 이미지에서 말벌과 꿀벌을 구분하고 유해성 말벌에 발사체를 발사하여 말벌을 퇴치할 수 있다.

이에 기존에 수동으로 이루어지던 말벌 퇴치 작업이 자동으로 이루어져 인건비를 절약시킬 수 있으며, 말벌에 의한 인명피해 등의 발생률을 줄일 수 있다.

또한, 농업, 양봉업에 발생되는 피해를 효과적으로 줄일 수 있다.

상기에서 본 발명의 실시예에 따른 유해성 말벌 퇴치 시스템을 제1 및 제2 실시예로 나누어서 설명하였으나, 이는 설명의 편의성 및 이해가 쉽도록 하기 위해 실시예를 나눠 설명한 것으로, 각 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실시예의 구성은 설계 변경하여 서로 적용될 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

또한, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 말벌 퇴치 모듈
10: 베이스판
11: 카메라
12: 퇴치부
120: 발사부
121: X 회전축
122: Y 회전축
123: 저장부
13: 정보전송부
14: 전원부
2: 서버
20: 관심영역탐색부
21: 위치분석부
22: 축제어부
23: 발사제어부
24: 데이터베이스
3: 사용자 단말
4: 유인부
40: 유인하우징
41: 고정판
42: 유인라인
43: 회전부재
44: 회전축
45: 캠부재
H: 꿀벌통

Claims (10)

1. 말벌이 꿀벌을 사냥할 시 정지 비행을 하는 습성을 역이용하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 있어서,
   꿀벌통에 설치되어 상기 꿀벌통 주변을 촬영하고, 말벌을 퇴치하는 말벌 퇴치 모듈 및
   상기 말벌 퇴치 모듈로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고 상기 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 상기 말벌 퇴치 모듈을 제어하는 서버를 포함하되,
   상기 말벌 퇴치 모듈은,
   상기 꿀벌통 주변을 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라;
   상기 서버로부터 위치 정보에 따라 제어되고 작동되어 말벌을 퇴치하는 퇴치부 및
   상기 말벌 퇴치 모듈에 대한 정보를 데이터화 시켜 상기 서버로 전송하는 정보통신부를 포함하고,
   상기 퇴치부는,
   발사체를 발사하여 말벌을 퇴치하는 발사부;
   상기 발사부 하측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 X 회전축 및
   상기 발사부 일측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 Y 회전축을 포함하고,
   상기 서버는,
   상기 카메라로부터 실시간으로 이미지를 수신받아 상기 말벌이 존재하는 관심영역을 탐색하는 관심영역탐색부;
   상기 관심영역탐색부로부터 탐색된 관심영역에서 객체를 구분하고, 구분된 객체 중 말벌에 해당하는 객체의 좌표값을 계산하여 위치정보를 생성하는 위치분석부;
   상기 위치분석부로부터 생성된 위치정보에 따라 상기 퇴치부를 제어하여 조정하는 축제어부 및
   상기 축제어부로부터 상기 퇴치부의 조정이 완료되면 상기 퇴치부의 발사부를 작동시키는 발사제어부를 포함하며,
   상기 관심영역탐색부는,
   수신받은 이미지에 대하여 각각의 객체가 1개의 영역에 할당이 될 수 있도록 색상, 모양, 무늬 및 명암 중 하나 이상을 기반하여 다수의 초기영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 퇴치부는,
   발사체를 저장할 수 있는 저장부를 더 포함하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 관심영역탐색부는,
   생성된 다수의 초기영역을 비슷한 초기영역끼리 통합하여 하나 이상의 관심영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
7. 말벌이 꿀벌을 사냥할 시 정지 비행을 하는 습성을 역이용하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 있어서,
   꿀벌통에 설치되어 상기 꿀벌통 주변을 촬영하고, 말벌을 퇴치하는 말벌 퇴치 모듈 및
   상기 말벌 퇴치 모듈로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고 상기 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 상기 말벌 퇴치 모듈을 제어하는 서버를 포함하되,
   상기 말벌 퇴치 모듈은,
   상기 꿀벌통 주변을 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라;
   상기 서버로부터 위치 정보에 따라 제어되고 작동되어 말벌을 퇴치하는 퇴치부 및
   상기 말벌 퇴치 모듈에 대한 정보를 데이터화 시켜 상기 서버로 전송하는 정보통신부를 포함하고,
   상기 퇴치부는,
   발사체를 발사하여 말벌을 퇴치하는 발사부;
   상기 발사부 하측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 X 회전축 및
   상기 발사부 일측에 연결되어 상기 발사부를 회전시킬 수 있는 Y 회전축을 포함하고,
   상기 서버는,
   상기 카메라로부터 실시간으로 이미지를 수신받아 상기 말벌이 존재하는 관심영역을 탐색하는 관심영역탐색부;
   상기 관심영역탐색부로부터 탐색된 관심영역에서 객체를 구분하고, 구분된 객체 중 말벌에 해당하는 객체의 좌표값을 계산하여 위치정보를 생성하는 위치분석부;
   상기 위치분석부로부터 생성된 위치정보에 따라 상기 퇴치부를 제어하여 조정하는 축제어부 및
   상기 축제어부로부터 상기 퇴치부의 조정이 완료되면 상기 퇴치부의 발사부를 작동시키는 발사제어부를 포함하며,
   상기 위치분석부는,
   수신받은 이미지에 학습모델을 적용하여 최종 특징맵을 추출하고, 상기 관심영역탐색부에서 생성된 관심영역을 최종 특징맵의 가로 및 세로 비율에 맞춰 압축시키는 것으로 관심영역에 해당하는 특징맵을 획득하고,
   상기 관심영역에 해당하는 특징맵에 학습모델을 적용하여 관심영역의 객체가 꿀벌인지 말벌인지 구분하며,
   객체가 말벌인 관심영역에 해당하는 특징맵에 대한 좌표값을 도출하여 위치정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 축제어부는,
   상기 위치정보에서 객체의 좌표값에 따라 X 회전축 및 Y 회전축을 각각 제어하여 상기 발사부의 중앙이 객체의 좌표값 중심과 일직선상에 위치되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 유해성 말벌 퇴치 시스템은,
   상기 서버로부터 정보를 수신받아 사용자에게 제공하는 사용자 단말을 더 포함하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
   
10. 말벌이 꿀벌을 사냥할 시 정지 비행을 하는 습성을 역이용하여 말벌을 퇴치하는 유해성 말벌 퇴치 시스템에 있어서,
    꿀벌통에 설치되어 상기 꿀벌통 주변을 촬영하고, 말벌을 퇴치하는 말벌 퇴치 모듈 및
    상기 말벌 퇴치 모듈로부터 촬영된 이미지를 수신받아 꿀벌과 말벌을 구분하여 동정하고 상기 말벌에 대한 위치 정보를 생성하여 상기 말벌 퇴치 모듈을 제어하는 서버를 포함하되,
    상기 말벌 퇴치 모듈은,
    상기 꿀벌통 주변을 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라;
    상기 서버로부터 위치 정보에 따라 제어되고 작동되어 말벌을 퇴치하는 퇴치부 및
    상기 말벌 퇴치 모듈에 대한 정보를 데이터화 시켜 상기 서버로 전송하는 정보통신부를 포함하고,
    상기 유해성 말벌 퇴치 시스템은,
    상기 꿀벌통의 입구 상측에 설치되어 움직임을 유발하여 말벌을 유인하는 유인부를 더 포함하고,
    상기 유인부는,
    유인하우징;
    상기 유인하우징 내측에 설치되는 하나 이상의 고정판;
    상기 고정판에 연결되고, 상기 유인하우징을 관통하여 상기 꿀벌통의 입구까지 길이가 형성된 유인라인;
    상기 유인하우징 외측에 설치되어 외풍에 의해 회전하는 회전부재;
    상기 회전부재의 회전에 의해 회전되는 회전축 및
    상기 회전축에 결합되되, 일측으로 편심부를 형성하여 회전 시 고정판에 충격을 가하여 상기 유인라인이 움직이도록 유발하는 캠부재를 포함하는 유해성 말벌 퇴치 시스템.
    

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