KR102202511B1 - Tmr 사료배합기의 ict 제어 및 모니터링 방법 - Google Patents

Abstract

TMR 사료배합기의 ICT 제어 방법이 개시된다. 상기 ICT 제어 방법은 복수의 비전 인식수단, 비전 영상처리부, IoT송수신부 및 배합기 제어부를 이용하여, 원격지에서 TMR 사료배합기의 상태를 모니터링할 수 있고, 필요에 따라 TMR 사료배합기의 동작을 제어하는 기능을 제공할 수 있고, 결과적으로 오프라인 작업자의 TMR 사료배합기의 투입시간을 줄여 생산성을 높이고, TMR 사료배합시 이물질의 투입을 자동으로 막을 수 있다는 장점이 있다.

Description

TMR 사료배합기의 ICT 제어 및 모니터링 방법{ICT Control and Monitoring Method Of TMR Feed Blender}

본 발명은 TMR 사료배합기의 ICT(Information and Communications Technologies) 제어 및 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비전 인식 수단과 IoT 제어기를 결합하여 원격 모니터링 및 원격 제어 기능을 제공하며, 특히 비전 인식 수단을 통해 TMR 사료배합기의 주변 환경의 위해 요소(harm factor) 들을 스마트하게 인식하여 대응하도록 하는 것이다.

축산업의 산업화, 무인화에 따라 TMR(Total Mixed Ratio, 완전혼합) 사료배합기의 사용이 점차 늘고 있다. TMR 사료배합기는 배합기 내부에 사료를 혼합하는 장치인 오거스크류(Auger Screw) 2개가 한 세트로 장착되어 호퍼 측에서 투입되는 조사료(예를 들어 볏짚 등)를 절단하고 혼합하여 가축에게 공급하는 장치이다. TMR 사료배합기의 오거스크류는 테두리에 사료 절단용 칼날이 원주방향으로 설치되어 절단 기능을 제공한다.

상술한 바와 같이 축산업 등 농업인구의 감소 및 고령화 추세 속에서 농업 생산성은 정체되고 있어, 기계화 자동화 정밀 농업 등 기술로서 노동력을 보완할 필요성이 증대되고, ICT 기술에 친숙한 젊고 선도적인 귀농 귀촌 인력 유입이 늘고 있으므로, 단순히 자동화된 사료배합기 기능에서 ICT 기술을 접목한 사료배합기의 모니터링 및 제어의 필요성이 증대되고 있다.

또한 사료는 가축들이 섭취하는 주된 에너지원이며, 이러한 사료에 이물질이 들어가서 섞인 채 배합되는 경우, 이러한 이물질을 사후적으로 분리시키기는 거의 불가능하고, 이러한 이물질을 섭취한 가축들이 질병에 걸리는 경우, 축산농가에 큰 경제적 피해를 줄 수 있는 문제점이 있다.

결과적으로, 사료에 이물질이 섞여서 들어가는 것을 방지할 수 있는 제어기능을 추가적으로 갖출 필요성 또한 증대되고 있다.

등록번호 제10-1658913호, 사료 배합기 및 배합사료 제조-운반차량 공개번호 제10-2016-0050561호, 양돈용 TMR 사료의 제조 시스템 및 그 제조 방법

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, TMR 사료배합기용 ICT 제어 및 모니터링 방법을 제공하는데 있다.

구체적으로, 본 발명에서는 TMR 사료배합기의 상태를 모니터링하고 제어할 수 있도록 ICT 기술이 접목된 시스템 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 TMR 사료배합기에 ICT 기술을 접목하여 사료에 이물질이 들어가는 것을 비전 인식을 통해 효과적으로 구분하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 TMR 사료배합기에 ICT 기술을 접목하여 상술했던 여러 문제 상황 등에 대응하여 원격으로 관리할 수 있는 시스템 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 사료를 배합하고 혼합하여 제공하는 TMR 사료배합기의 ICT 제어 방법은 상기 TMR 사료배합기와 주변 환경에 대한 비전 정보를 수집하는 비전 처리 단계(S100)와 상기 수집된 비전 정보에 근거하여 상기 TMR 사료배합기를 모니터링하거나 제어하는 IoT 제어 단계(S200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 비전 처리 단계(S100)는 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 수신된 비전 정보를 전송하는 단계(S110)와 비전 영상처리부(300)에서 상기 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 입력된 비전 정보를 실시간으로 저장하여 분석하는 단계(S120)를 더 포함한다.

또한, IoT 제어 단계(S200)는 IoT송수신부(400)가 상기 비전 영상처리부(300)의 영상결과를 수신하는 단계(S210), 사용자에게 사료배합기의 상태를 송신하는 단계(S220), 사용자 제어 어플리케이션부(600)로부터 사용자의 명령을 수신하는 단계(S230)를 선택적으로 포함하며, 배합기 제어부(500)에서 상기 IoT송수신부(400)의 수신결과에 따라 상기 TMR 사료배합기를 제어하는 사료배합기 제어단계(S240)를 더 포함한다.

또한, 비전 정보의 분석 단계(S120)에서는 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 비전 정보에 이미지 처리 방식을 적용하여, 사료에 들어가는 이물질 투입여부를 판단할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 ICT 제어기능이 추가된 TMR 사료배합기를 를 이용할 경우에는 TMR 사료배합기의 사용자가 원격에서 TMR 사료배합기의 상태를 모니터링하고, 사료배합기의 동작을 원격에서 제어할 수 있어 유지보수 비용, 작업자의 투입 노동시간이나 추가로 필요한 노동자의 관리비용 등을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 시스템이 적용된 TMR 사료배합기를 이용할 경우에는 무인화된 사료배합기의 사용이 가능하므로 작업자가 스크류 커터에 부상을 입을 수 있는 위험성을 획기적으로 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 시스템에서는 복수의 비전 인식 수단을 이용해 사료배합시 이물질이 사료에 섞이는 사고를 막아, 가축들의 건강 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다.

도 1은 TMR 사료배합기의 구성도이다.
도 2는 ICT 기능이 접목된 TMR 사료배합기의 논리적 구성도이다.
도 3은 ICT 기능이 접목된 TMR 사료배합기 제어 방법을 논리적으로 도시한 것이다.
도 4는 이물질이 사료에 배합되는 것을 인식하여 방지하는 방법에 대한 개념도이다.
도 5는 사용자 제어 어플리케이션부(600)의 구현 예시도이다.

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, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 TMR 사료배합기의 구성을 도시한 것이다. TMR 사료배합기는 사료를 수납하는 버켓, 사료를 운반하는 컨베이어, 사료를 혼합하는 믹서, 버켓을 형성하는 좌문과 우문으로 구성되어 있다. 또한 이러한 TMR 사료배합기의 경우, 배합기의 외부에서 배합기의 운전과 정지 등을 조절하기 위한 배합기 운전제어모듈과 이러한 운전제어모듈의 기능을 외부로 제공하기 위한 PLC(Programmable Logic Control)모듈이 추가적으로 더 제공될 수 있다.

도 2는 본 발명의 ICT 기능을 접목하여 배합기의 상태를 모니터링하고 동작을 원격에서 제어할 수 있는 TMR 사료배합기를 도시한 것이며, 도 3은 이러한 시스템을 블록 다이어그램으로 도식화한 것이다.

이하 도면 2에 개시된 본 발명의 ICT 제어시스템에 대해 설명한다.

상기 TMR 사료배합기의 ICT 제어시스템(100)은 상기 TMR 사료배합기와 주변 환경에 대한 비전 정보를 제공하는 비전 처리 모듈부(700) 및 상기 TMR 사료배합기의 제어 및 원격 모니터링 기능을 제공하는 IoT 제어부(800)를 포함한다.

상기 버전 처리 모듈부(700)는 복수의 비전 인식수단(200)을 포함하고, 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 입력되는 비전 정보를 실시간으로 저장하여 분석하며, 필요에 따라 외부로 송신할 수 있는 비전 영상처리부(300)를 포함한다.

또한 상기 IoT제어부(800)는 상술한 비전 영상처리부(300)의 영상결과를 수신하며, 사용자에게 사료배합기의 상태를 송신하며, 사용자의 원격 명령을 수신할 수 있는 IoT송수신부(400)와, 상기 IoT송수신부의 수신결과에 따라 상기 TMR 사료배합기를 제어하는 배합기 제어부(500)를 포함한다.

도 2에 도시된 것과 같이, 보다 구체적으로 복수의 비전 인식수단(200)은 CCTV의 형태로 제공될 수 있으며, 영상처리부(300)는 복수의 영상을 저장하고 분석하며 외부로 전송할 수 있는 멀티채널 DVR(Digital Video Recorder)의 형태일 수 있다.

복수의 비전 인식수단(200)은 사료배합기의 종류 등에 따라 설치 위치나 개수 등이 변경될 수 있는데, 도 2에서는 4개의 비전 인식수단(200)이 위치한 것을 도시하였다.

비전 인식수단(200)은 촬상 영역 등을 고려하여 별도의 길이조절 수단과 결착되어 사료배합기에 결합되는 형태로 구현될 수도 있고, 비전 인식수단(200)을 사료배합기와 근접한 별도의 구조물에 설치하는 형태로 구현될 수도 있다.

영상처리부(300)에 대한 다른 실시예로는 영상처리부(300)가 DVR과 같은 별도의 하드웨어가 아니라, 비전 인식수단(200)으로부터 전송 받은 영상을 처리할 수 있는 소프트웨어가 탑재된 원격지의 서버 등의 형태일 수 있다.

또한 비전 인식수단(200)과 영상처리부(300)의 데이터 전송방식 또한 유선의 형태일 수도 있고, 각 구성이 무선통신 기능을 구비하여 무선의 형태로 통신하는 방식일 수 있다. 구체적으로 무선의 형태인 경우는 후술하는 IoT 송수신부의 무선 통신방식을 그대로 사용할 수 있다.

구체적으로 배합기 제어부(500)는 사료배합기에서 오프라인으로 사용되는 컨트롤 패널로부터 각종 제어기능을 유선으로 연장 가능한 PLC의 형태로 제공될 수 있다. 배합기 제어부(500)의 경우에도, 반드시 PLC의 형태로만 한정할 필요는 없으며, 사료배합기가 무선 제어 방식 등을 지원하는 경우에는 해당 방식으로 구현될 수도 있다.

상술한 TMR 사료배합기의 ICT 제어시스템(100)의 동작 방식을 간략히 살펴보면 다음과 같다. 먼저 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 비전 영상을 복수의 채널을 통해 영상처리부(300)으로 전송하고, 영상처리부(300)는 해당 영상을 IoT 송수신부(400)로 전송한다. 이 때 해당 영상은 반드시 IoT 송수신부(400)로 전송되는 것이 아니라 필요에 따라 특정 관제 서버나 클라우드 서비스를 통해 사용자의 제어 어플리케이션부(600)로 전송될 수도 있다.

또한 IoT 송수신부(400)는 TMR 사료배합기의 컨트롤 패널의 데이터/명령 등을 배합기 제어부(500)를 통해 수신하여 이를 사용자, 관제 서버, 클라우드 서비스 등으로 송신하고, 사용자의 원격 명령이나 영상처리부(300)의 영상 정보들을 필요에 따라 수신하는 동작을 하게 된다.

이 때 IoT 송수신부(400)가 사용하는 세부적인 무선 통신방식은 와이파이, BLE, ZigBee, NBIOT, LORA, LTE-M 등이 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같이 비전 인식수단(200)이나, 영상처리부(300)의 통신/전송 방식 등에도 그대로 적용될 수 있다.

도 3은 ICT 기능이 접목된 TMR 사료배합기 제어 방법을 논리적으로 도시한 것이다.

상술한 ICT 제어 방법은 상기 TMR 사료배합기와 주변 환경에 대한 비전 정보를 수집하는 비전 처리 단계(S100), 이후 상기 수집된 비전 정보에 근거하여 상기 TMR 사료배합기를 모니터링하거나 제어하는 IoT 제어 단계(S200)를 포함한다.

상술한 비전 처리 단계(S100)는 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 수신된 비전 정보를 전송하는 단계(S110)와 비전 영상처리부(300)에서 상기 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 입력된 비전 정보를 실시간으로 저장하여 분석하는 단계(S120)로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 IoT제어 단계(S200)은 IoT송수신부(400)가 상기 비전 영상처리부(300)의 영상결과를 수신하는 단계(S210), 사용자에게 사료배합기의 상태를 송신하는 단계(S220), 사용자 제어 어플리케이션부(600)로부터 사용자의 명령을 수신하는 단계(S230)를 선택적으로 포함할 수 있다. 이후 배합기 제어부(500)에서 상기 IoT송수신부(400)의 수신결과에 따라 상기 TMR 사료배합기를 제어하는 사료배합기 제어단계(S240)를 수행할 수 있다.

또한, 상기 분석하는 단계(S120)에서는 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 비전 정보에 이미지 처리 방식을 적용하여, 사료에 들어가는 이물질 투입여부를 판단할 수 있도록 한다.

또한 상기 이물질 투입여부를 판단하여 이물질이라고 판단되면, 상기 IoT제어 단계(S200)를 통해 사료배합기의 동작을 정지시키도록 동작할 수 있다.

이후 도면 4에 도시된 것과 같이, 이물질 투입여부의 비전 인식 판단 단계에 대해서 구체적으로 설명하면, 아래와 같이 여러 가지 분석 방식들을 사용할 수 있다.

첫번째로, 이물질의 종류가 몇 가지 특이한 형태와 색상을 가진 물체로 한정되는 경우에는 해당 형태와 색상에 대한 특징(예를 들어 특정 품종의 나뭇가지, 특정 플라스틱 제품 등)을 RGB 형태와 면적 등으로 분류하여 해당 객체의 정보들을 비전 영상처리부(300)의 저장영역에 데이터베이스화하여 저장하여 둔다.

이후 비전 인식수단(200)으로부터 촬상되어 전송된 이미지를 비전 영상처리부(300)에서 OpenCV 등의 컴퓨터 비전인식을 위한 라이브러리를 활용하여 분석할 수 있다. 이때 촬상 영역과 RGB 색상으로 이미지를 분석하여, 기저장된 데이터베이스에서 매칭되는 객체가 발견되는 경우, 이를 영상처리부(300)에서 이물질의 투입으로 판단하게 할 수 있다. 이러한 방식은 후술하는 다른 방식에 비해 비교적 컴퓨팅 연산이 적고 이물질의 종류가 한정적인 경우에는 매우 효과적일 수 있으나, 이물질의 종류가 예측 불가능하거나 추후 계속 변형될 수 있는 경우에 대해서는 그 효과가 제한적일 수 있다.

더불어, 상술한 첫번째 방식은 이물질의 색상 등이 종래 사료배합물질의 색상과 RGB 영역에서 크게 다른 경우 특히 효과적일 수 있다.

또한, 다른 이물질의 투입을 인식하는 두번째 실시예로는 후술하는 다른 이미지 분석 방식을 사용할 수 있다.

먼저, 사용자는 사료 배합이 정상적으로 된 경우(정상 케이스)와 사료에 이물질이 혼입된 경우(비정상 케이스)에 대한 이미지 세트를 확보한다. 이때 이미지 세트는 트레이닝에 사용될 데이터와 평가(evaluation)에 사용될 데이터로 각각 분리한다. 평가에 사용될 데이터는 사용자가 이미 정상과 비정상 케이스에 대한 판단이 끝난 데이터 셋이라고 볼 수 있다.

이후 해당 이미지 세트를 머신 러닝 학습 기법 중 하나인 바이너리 클래시피케이션(Binary Classification)을 적용하여 트레이닝시키고, 이를 통해 모델을 획득한다. 이후 학습된 모델의 정확도(accuracy)를 평가 데이터셋과 비교하여 확인한다. 이미지 세트가 늘어나고 이를 리트레이닝 시키는 횟수가 증대할수록 학습 모델의 판단 정확도는 점점 높아지게 된다.

결과적으로 목표로 하는 정확도(예를 들어 95%)를 달성한 모델링을 영상처리부(300)에서 실행시키게 되면, 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 사료이미지를 입력데이터로 활용하여, 이물질 혼입에 대한 예측도를 판별할 수 있게 된다.

이 때, 사용되는 머신 러닝 방식은 인공지능 분야에서 활용되고 있는 심층 신경망(DNN)을 사용하거나 합성곱신경망(CNN) 또는 순환신경망(RNN) 방식을 사용할 수 있다. 특히 좀더 구체적으로는 이미지 분석에 뛰어난 CNN 모델링 방식이 본 발명에 적합하다고 할 수 있다.

이러한 방식은 초기에는 학습된 모델의 정확도가 높지 않아 적용이 상대적으로 어려울 수 있고, 상술했던 첫번째 방식에 비해 컴퓨팅 파워가 많이 필요로 하는 단점이 있다. 반면, 이러한 방식은 이미지 세트가 계속 확보되고 트레이닝 수가 늘어날수록 점차 정확도가 높아지며, 이물질의 종류나 형태에 대해서도 사용자나 작업자가 정의할 필요 없이 머신 러닝의 모델링 내에서 새로운 이물질 형태에 대해서도 적응적으로 적용될 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 학습을 시키는 서버를 굳이 영상처리부(300)로 한정할 필요가 없다는 점도 장점이 될 수 있다.

더 나아가, 이러한 머신 러닝 방식의 비전 인식 수단은 이물질에 대한 인식뿐만 아니라, 사람이나 소 등의 객체에도 적용하여 학습시킴으로써, 사료배합기의 동작 중에 소가 근접한다던가, 사람이 근접하는 경우도 자동으로 인식하여 사용자 등에게 알리고, 사료배합기의 동작을 일시 정지 시키는 등의 제어가 가능하게 한다.

이후 이러한 결과는 영상처리부(300)에서 IoT 송수신부(400), 사용자 제어 어플리케이션부(600)를 통해 사용자에게 이물질의 투입여부를 알려주고, 또한 사용자가 사용자 제어 어플리케이션부(600)의 적절한 명령 입력을 통해 사료배합기의 동작을 멈추도록 할 수 있다.

또한, 이러한 사료배합기의 멈춤 동작을 사용자의 명령을 기다리지 않고, 이물질의 투입이라고 판단되는 순가, 배합기의 커터 동작을 멈추게 하고, 이후 사용자에게 멈춤 상황에 대한 적절한 이벤트를 알려주어 후속 처리를 하게 구현할 수도 있다.

도 5에서 제시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 사용자 제어 어플리케이션부(600)를 통해서 일부 방법이 수행될 수도 있다. 사용자 제어 어플리케이션부(600)는 사용자의 스마트폰에 설치되는 어플리케이션의 형태일 수도 있고, 또는 특정 모바일 웹 페이지의 형태로 제작되어 적절한 인증수단을 거쳐 접속할 수 있는 웹 기반 페이지의 형태일 수 있다.

기본적으로 사용자 제어 어플리케이션부(600)는 상기 TMR 사료배합기의 IoT송수신부(400)로부터 TMR 사료배합기의 상태 정보를 수신하여 표시할 수 있고, 제어 어플리케이션부(600)에서 TMR 사료배합기의 동작 명령을 IoT송수신부(400)로 송신할 수도 있다. 또한, 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 송출된 영상을 비전영상처리부(300)로부터 수신받아, 사용자 제어 어플리케이션부(400)에서 보여줄 수도 있다.

또한, 사용자 제어 어플리케이션부(600)에서 처리할 수 있는 원격 명령어의 경우, '전진, 정지, 후진, 믹서 역가동, 믹서 가동, 믹서 정지, 버켓 열림, 버켓 닫힘, 좌문/우문 열림, 좌문/우문 정지, 좌문/우문 닫힘, 컨베어 가동, 컨베어 정지' 등으로 정의될 수 있으며, 이는 필요에 따라 조정될 수 있다. 또한 각 명령어 버튼의 색상을 달리하여, 현재 TMR 사료배합기의 상태에 해당하는 명령의 배경색을 달리 하여, 사용자가 쉽게 현재 명령 상태를 확인할 수 있도록 한다.

또한, 사용자 제어 어플리케이션부(600)에서는 복수의 비전 인식수단(200)의 영상을 디스플레이할 수 있는데, 여기서는 4개의 비전 인식수단(200)을 사용하는 경우를 예시로 든 것으로, 각 비전 인식수단(200)은 각각 TMR 사료배합기의 전면, 후면, 배합기의 내부와 좌문, 배합기의 내부와 우문을 디스플레이하게 된다.

결과적으로, 작업자는 사용자 제어 어플리케이션부(600)를 통해, TMR 사료배합기의 현재 상태를 원격지에서도 쉽게 모니터링할 수 있고, 각종 명령어를 지시함으로써 원격에서도 쉽게 TMR 사료배합기를 제어할 수 있다.

또한 도면에서는 도시되지 않았지만, 다른 구성요소(예를 들어 비전 영상처리부)에서 온 특정 이벤트(특정 객체의 근접 이벤트)를 사용자에게 화면이나 소리 등을 통해 알려주는 기능 또한 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 ICT 제어 시스템의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 ICT 제어 시스템의 동작 방법의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 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, SSD(Solid State Drive) 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.

또한 본 발명에서 사용되는 컴퓨터 또는 컴퓨터 프로그램과 같은 구성은 이동통신 단말기의 형태가 스마트폰과 같이 변형되며, 컴퓨팅 파워가 획기적으로 커짐에 따라, 스마트폰 또는 스마트폰에서 실행되는 어플리케이션과 같은 의미로도 사용될 수 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.

100: TMR 사료배합기용 ICT 제어시스템
200: 복수의 비전인식수단
300: 비전 영상처리부
400: IoT송수신부
500: 배합기 제어부
600: 사용자 제어 어플리케이션부
700: 비전 처리 모듈부
800: IoT 제어부

Claims (6)

1. 사료를 배합하고 혼합하여 제공하는 TMR 사료배합기의 ICT 제어 방법에 있어서,
   상기 ICT 제어 방법은
   상기 TMR 사료배합기와 주변 환경에 대한 비전 정보를 수집하는 비전 처리 단계(S100);
   상기 수집된 비전 정보에 근거하여 상기 TMR 사료배합기를 모니터링하거나 제어하는 IoT 제어 단계(S200)를 포함하며,
   상기 비전 처리 단계(S100)는
   복수의 비전 인식수단(200)으로부터 수신된 비전 정보를 전송하는 단계(S110);
   비전 영상처리부(300)에서 상기 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 입력된 비전 정보를 실시간으로 저장하여 분석하는 단계(S120)를 더 포함하며,
   상기 분석하는 단계(S120)에서는 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 비전 정보에 이미지 처리 방식을 적용하여, 사료에 들어가는 이물질 투입 여부를 판단할 수 있도록 하되,
   이물질의 종류가 특이한 형태와 색상을 가진 물체로 한정되는 경우에는 해당 형태와 색상에 대한 특징을 RGB 형태와 면적으로 분류하여 해당 객체의 정보들을 상기 비전 영상처리부(300)의 저장영역에 데이터베이스화하여 저장하고, 상기 비전 인식수단(200)으로부터 촬상되어 전송된 이미지를 상기 비전 영상처리부(300)에서 OpenCV의 컴퓨터 비전인식을 위한 라이브러리를 활용하여 촬상 영역과 RGB 색상으로 이미지를 분석하여, 기저장된 데이터베이스에서 매칭되는 객체가 발견되는 경우, 이물질 투입으로 판단하거나,
   사료 배합이 정상적으로 된 경우(정상 케이스)와 사료에 이물질이 혼입된 경우(비정상 케이스)에 대한 이미지 세트를 생성하고, 상기 이미지 세트는 트레이닝에 사용될 데이터와 정상과 비정상 케이스에 대한 판단이 끝난 데이터 셋 평가(evaluation)에 사용될 데이터로 각각 분리하며, 바이너리 클래시피케이션(Binary Classification)을 적용하여 트레이닝시켜 모델을 획득하며, 학습된 모델의 정확도(accuracy)를 데이터 셋 평가(evaluation)에 사용될 데이터와 비교하여 확인함으로써, 복수의 비전 인식수단(200)으로부터 촬상된 사료이미지를 입력데이터로 활용하여, 이물질 혼입에 대한 예측도로 이물질 투입을 판단할 수 있으며,
   상기 이물질 투입여부를 판단하여, 이물질 투입이라고 판단되면, 상기 IoT제어 단계(S200)를 통해 사료배합기의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 TMR 사료배합기의 ICT 제어방법.
   
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3. 제1항에 있어서,
   상기 IoT 제어 단계(S200)는 IoT송수신부(400)가 상기 비전 영상처리부(300)의 영상결과를 수신하는 단계(S210), 사용자에게 사료배합기의 상태를 송신하는 단계(S220), 사용자 제어 어플리케이션부(600)로부터 사용자의 명령을 수신하는 단계(S230)를 선택적으로 포함하며,
   배합기 제어부(500)에서 상기 IoT송수신부(400)의 수신결과에 따라 상기 TMR 사료배합기를 제어하는 사료배합기 제어단계(S240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TMR 사료배합기의 ICT 제어방법.
   
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6. 제1항 또는 제3항의 ICT 제어방법을 수행하며, 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 저장하는 컴퓨터 프로그램.

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