KR102278418B1 - Augmented reality device for outdoor garden, outdoor garden monitoring system and method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일실시예는 노지 텃밭용 증강현실 디바이스, 그리고 이를 이용한 노지 텃밭 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to an augmented reality device for an outdoor garden, and a system and method for monitoring an outdoor garden using the same.
최근 주말농장 및 텃밭을 이용하려는 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 지자체나 민간 토지를 보유한 사업자는 텃밭을 구역별 나누어 분양자를 모집하여 임대하는 대형 서비스 사례가 늘고 있다.Recently, the demand to use weekend farms and vegetable gardens is continuously increasing, and accordingly, the number of large-scale service cases in which local governments or business owners of private land divide their gardens by district and recruit and lease them is increasing.
노지 텃밭의 관리자는 임대 구역별 텃밭의 기본 관리 의무가 있으며, 특히 식물 생육의 필수요소(수분, 질소, 인산, 칼륨)의 토양상태 관리가 중요하지만, 대형화된 전체 텃밭에 대해 사람의 경험에 의지한 시비관리로 인해 토양상태가 균일하지 못하고, 실제 현장의 토양상태 파악이 불가능하여 구역별 토양상태의 편차가 발생하며 적절한 조치를 취할 기준 데이터가 없는 상황이다. The manager of the open-air garden has the basic management duty of the garden for each rental area, and although it is important to manage the soil condition of essential elements for plant growth (moisture, nitrogen, phosphoric acid, potassium) in particular, he relies on human experience for the entire large-scale garden. Due to one fertilization management, the soil condition is not uniform, and it is impossible to grasp the actual soil condition at the site, so the soil condition varies by area, and there is no reference data for taking appropriate measures.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 현장에서 직관적으로 텃밭의 토양상태를 평가하고 시비가 필요한 구역과 시비의 종류 및 양을 특정할 수 있는 정보를 제공하도록 구현된 노지 텃밭용 증강현실 디바이스, 그리고 이를 이용한 노지 텃밭 감시 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.The technical task to be achieved by the present invention is an augmented reality device for an open-air garden that is implemented to intuitively evaluate the soil condition of the vegetable garden in the field and provide information that can specify the area requiring fertilization and the type and amount of fertilization, and using the same An object of the present invention is to provide an outdoor garden monitoring system and method.
실시예에 따르면, 기기의 위치정보를 산출하는 위치좌표 산출부; 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 통신부; 상기 기기에 마련되어 주변을 촬영하는 카메라; 상기 위치정보를 이용하여 상기 카메라에서 촬영한 현장 이미지와 상기 통신부에서 수신한 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 이미지 합성부; 및 상기 이미지 합성부에서 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 디스플레이부를 포함하는 노지 텃밭용 증강현실 디바이스를 제공한다.According to an embodiment, a location coordinate calculator for calculating location information of a device; a communication unit for receiving plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated location information of the device; a camera provided in the device to photograph the surroundings; an image synthesizing unit for generating a composite image by synthesizing the field image captured by the camera and the plant growth factor information received from the communication unit using the location information; And it provides an augmented reality device for an outdoor garden including a display unit for outputting the synthesized image synthesized by the image synthesis unit to the outside.
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보를 포함할 수 있다.The plant growth factor information may include content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid, and potassium.
적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include a control unit that overlaps and displays a warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range.
상기 이미지 합성부는 각각의 토양센서로부터 수신한 식물 생육 요소 정보를대응되는 토양센서의 이미지에 오버랩하여 상기 디스플레이부에 제공허ㅏㄹ 수 있다.The image synthesizing unit may overlap the plant growth factor information received from each soil sensor on the image of the corresponding soil sensor and provide it to the display unit.
실시예에 따르면, 노지 텃밭의 지면에 마련되어 식물 생육 요소를 측정하는 토양센서; 및 기기의 위치정보를 산출하는 위치좌표 산출부; 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 통신부; 상기 기기에 마련되어 주변을 촬영하는 카메라; 상기 위치정보를 이용하여 상기 카메라에서 촬영한 현장 이미지와 상기 통신부에서 수신한 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 이미지 합성부; 및 상기 이미지 합성부에서 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 디스플레이부를 포함하는 증강현실 디바이스를 포함하는 노지 텃밭 감시 시스템을 제공한다.According to an embodiment, a soil sensor for measuring plant growth factors provided on the ground of an open-air vegetable garden; and a location coordinate calculator for calculating location information of the device. a communication unit for receiving plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated location information of the device; a camera provided in the device to photograph the surroundings; an image synthesizing unit for generating a composite image by synthesizing the field image captured by the camera and the plant growth factor information received from the communication unit using the location information; And it provides an outdoor garden monitoring system comprising an augmented reality device comprising a display unit for outputting the synthesized image synthesized by the image synthesis unit to the outside.
상기 토양센서는 상기 노지 텃밭의 지면에 삽입되는 센서부; 상기 노지 텃밭의 지면 위로 노출되는 태양전지부; 및 상기 증강현실 디바이스와 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함할 수 있다.The soil sensor is a sensor unit inserted into the ground of the outdoor vegetable garden; a solar cell unit exposed above the ground of the open-air vegetable garden; and a communication unit configured to perform data communication with the augmented reality device.
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보를 포함할 수 있다.The plant growth factor information may include content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid, and potassium.
상기 증강현실 디바이스는 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The augmented reality device may further include a control unit that overlaps and displays a warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range.
상기 이미지 합성부는 각각의 토양센서로부터 수신한 식물 생육 요소 정보를대응되는 토양센서의 이미지에 오버랩하여 상기 디스플레이부에 제공할 수 있다.The image synthesizing unit may overlap the plant growth factor information received from each soil sensor on the image of the corresponding soil sensor and provide it to the display unit.
실시예에 따르면, 노지 텃밭의 지면에 마련된 토양센서가 식물 생육 요소를 측정하는 단계; 증강현실 디바이스가 기기의 위치정보를 산출하는 단계; 상기 증강현실 디바이스가 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 단계; 상기 증강현실 디바이스가 주변을 촬영하는 단계; 상기 증강현실 디바이스가 상기 위치정보를 이용하여 촬영한 현장 이미지와 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 증강현실 디바이스가 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 단계를 포함하는 노지 텃밭 감시 방법을 제공한다.According to an embodiment, the soil sensor provided on the ground of the open-field vegetable garden measures the plant growth factor; Computing, by the augmented reality device, location information of the device; receiving, by the augmented reality device, plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated device location information; The augmented reality device capturing the surroundings; generating, by the augmented reality device, a composite image by synthesizing the field image captured using the location information and plant growth factor information; And it provides an outdoor garden monitoring method comprising the step of outputting the composite image synthesized by the augmented reality device to the outside.
상기 증강현실 디바이스가 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include, by the augmented reality device, overlapping and displaying a warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range.
실시예에 따르면, 전술한 노지 텃밭 감시 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 제공한다.According to the embodiment, it provides a computer-readable recording medium in which a program for executing the above-described open-field monitoring method on a computer is recorded.
본 발명인 노지 텃밭용 증강현실 디바이스, 그리고 이를 이용한 노지 텃밭 감시 시스템 및 방법은 현장에서 직관적으로 텃밭의 토양상태를 평가하고 시비가 필요한 구역과 시비의 종류 및 양을 특정할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.The present invention's augmented reality device for an outdoor vegetable garden, and an outdoor garden monitoring system and method using the same, can provide information to intuitively evaluate the soil condition of the vegetable garden in the field and to specify the area requiring fertilization and the type and amount of fertilization. have.
도1은 실시예에 따른 노지 텃밭 감시 시스템의 개념도이다.
도2는 실시예에 따른 토양센서의 개념도이다.
도3은 실시에예 따른 증강현실 디바이스의 구성 블록도이다.
도4는 실시예예 따른 증강현실 디바이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 실시에에 따른 노지 텃밭 감시 방법의 순서도이다.1 is a conceptual diagram of an outdoor vegetable garden monitoring system according to an embodiment.
2 is a conceptual diagram of a soil sensor according to an embodiment.
3 is a configuration block diagram of an augmented reality device according to an embodiment.
4 is a view for explaining the operation of the augmented reality device according to the embodiment.
5 is a flowchart of a method for monitoring an open-field vegetable garden according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be used by combining and substituted.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도1은 실시예에 따른 노지 텃밭 감시 시스템의 개념도이고, 도2는 실시예에 따른 토양센서의 개념도이고, 도3은 실시에예 따른 증강현실 디바이스의 구성 블록도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of an outdoor garden monitoring system according to an embodiment, Figure 2 is a conceptual diagram of a soil sensor according to the embodiment, Figure 3 is a block diagram of the augmented reality device according to the embodiment.
도1 내지 도3을 참조하면, 실시예에 따른 노지 텃밭 감시 시스템은 주말 농장, 도심 인근 공원, 운휴지등에 구역을 나누어 제공되는 텃밭에 구현될 수 있다.1 to 3, the outdoor vegetable garden monitoring system according to the embodiment may be implemented in a garden provided by dividing a zone in a weekend farm, a park near the city center, a non-stop area, and the like.
실시예에 따른 노지 텃밭 감시 시스템(1)은 토양 센서(10) 및 증강현실 디바이스(20)를 포함할 수 있다.The outdoor garden monitoring system 1 according to the embodiment may include a
토양센서(10)는 노지 텃밭의 지면에 마련되어 식물 생육 요소를 측정할 수 있다.The
토양센서(10)는 노지 텃밭의 지면에 삽입되는 센서부(11), 노지 텃밭의 지면 위로 노출되는 태양전지부(12) 및 증강현실 디바이스(20)와 데이터 통신을 수행하는 통신부(13)를 포함할 수 있다.The
센서부(11)는 지면에 삽입되어 함유된 성분에 따라 변화하는 저항값을 이용하여 토양 성분의 함유량을 제공할 수 있다. 실시예에서, 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보를 포함할 수 있다.The
태양전지부(12)는 PN 접합면을 가지는 반도체 접합 영역에 금지 대역폭보다 큰 에너지의 빛이 조사될 경우, 전자와 양공이 발생하여 접합영역에 형성된 내부전기장이 전자는 N형 반도체로, 양공은 P형 반도체로 이동시킴으로써 기전력이 발생한다. 이를 통하여, N형 반도체, P형 반도체 각각 부착된 전극이 부극과 정극이 되어 직류전류를 획득할 수 있다. 태양전지부(12)는 실리콘, 갈륨비소, 카드뮴텔루르, 황화카드뮴 및 인듐인 중 적어도 하나의 재료의 조합으로 구성될 수 있다. 태양전지부(12)는 노지 텃밭의 최적의 일일 경사일사량을 만족하는 각도로 설치되어 생산되는 재생에너지를 충전할 수 있다.In the
통신부(13)는 블루투스, RFID(RadioFrequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비, 인접 자장 통신(NFC) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는, USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등의 근거리 통신 기술을 사용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.The
통신부(13)는 근거리 통신 기술을 사용하여 증강현실 디바이스(20)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.The
실시예에서 증강현실 디바이스(20)는 스마트폰, 테블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 기기에 어플리케이션 형태로 제공되어 실행될 수 있다. 그러나 이와는 별도의 웨어러블 디바이스로 제작될 수도 있다. 본 발명의 일실시예에서는 별도의 웨어러블 디바이스 형태의 증강현실 디바이스(20)를 일예로 설명하기로 한다.In an embodiment, the augmented
증강현실 디바이스(20)는 위치좌표 산출부(21), 통신부(22), 촬영부(23), 이미지 합성부(24), 디스플레이부(25), 유저 인터페이스부(26), 제어부(27) 및 데이터 베이스(28)를 포함할 수 있다.The augmented
위치좌표 산출부(21)는 기기의 위치정보를 산출할 수 있다. 위치좌표 산출부(21)는 장착된 기기의 위치좌표를 산출할 수 있으며, 스마트폰의 경우 내장되어 있는 GPS(Global Positioning System)모듈로부터 위치좌표를 독출하여 위치정보를 산출할 수 있다.The
위치좌표 산출부(21)는 외부의 VRS(Virtual Reference Stations) 서버(미도시)로부터 위치보정 신호를 수신하며, 위치 좌표와 위치보정 신호를 이용하여 고정밀 좌표를 산출할 수 있다. VRS서버는 국토지리정보원에서 운영 중인 GPS위치 정보 시스템으로, 위치좌표 산출부(21)는 VRS서버와 4G, LTE통신 방식으로 위치보정 신호를 실시간으로 수신한다. 위치좌표 산출부(21)는 정밀 위치 좌표와 위치 보정 신호를 디지털라이징(digitalizing)하고, 디지털라이징 된 정밀 위치 좌표와 위치 보정 신호를 이용하여 고정밀 위치 좌표를 산출한다. 토양센서의 경우 매우 조밀한 간격으로 설치되어 있는 경우가 있기 때문에 GPS모듈에서 산출된 위치 좌표를 이용할 경우 정확한 전력설비의 위치 정보가 산출되지 않을 수 있다. 그러할 경우 잘못된 위치에 정보가 합성되어 표시되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 실시예에 따른 위치좌표 산출부(21)는 VRS서버로부터 정보를 수집하여 토양센서의 설치 간격보다 더 작은 오차의 고정밀 좌표를 산출하여 활용할 수 있게 한다.The
통신부(22)는 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신할 수 있다. 통신부(22)는 위치좌표 산출부(21)에서 산출한 위치정보를 중심으로 기 설정 범위내의 토양센서에 정보를 요청하여 수집할 수 있다. 기 설정 범위는 유저 인터페이스부(26)를 통하여 유저가 직접 설정할 수 있으며, 특정 좌표를 중심으로 소정의 반경으로 설정되거나 또는 특정 좌표와의 거리에 따라 설정될 수 있다.The
예를 들면, 통신부(22)는 무선랜(WirelESS LAN: WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(WirelESS Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave AccESS: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet AccESS), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), 광대역 무선 이동 통신 서비스(WirelESS(12) Mobile Broadband Service: WMBS) 등의 원거리 통신 기술을 사용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.For example, the
또는 통신부(22)는 블루투스, RFID(RadioFrequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비, 인접 자장 통신(NFC) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는, USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등의 근거리 통신 기술을 사용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.Alternatively, the
예를 들면, 통신부(22)는 근거리 통신 기술을 사용하여 토양센서와 데이터 통신을 수행하고, 원거리 통신 기술을 사용하여 VRS서버로와 데이터 통신을 수행할 수 있다, 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 제반 사항 등을 고려하여 다양한 통신 기술이 사용될 수 있다.For example, the
촬영부(23)는 기기에 마련되어 주변을 촬영할 수 있다. 촬영부(23)는 COMS(complementary metal-oxide semiconductor) 모듈 또는 CCD(charge coupled device) 모듈 등을 이용하여 피사체를 촬영하는 이미지 센서일 수 있다. 이때, 입력되는 영상 프레임은 렌즈를 통해 촬영부(23) 내의 COMS 모듈 또는 CCD 모듈로 제공되고, COMS 모듈 또는 CCD 모듈은 렌즈를 통과한 피사체의 광신호를 전기적 신호(영상 데이터)로 변환하여 출력한다. The photographing
촬영부(23)는 시야각이 넓은 어안렌즈 또는 광각렌즈를 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 촬영부(23)가 노지 텃밭의 넓은 공간을 촬영하는 것이 가능하다. The photographing
또한, 촬영부(23)는 깊이 카메라일 수 있다. 촬영부(23)는 다양한 깊이 인식 방식 중 어느 하나의 방식으로 구동될 수 있으며, 촬영부(23)를 통하여 촬영된 영상에는 깊이 정보가 포함될 수 있다. 촬영부(23)는 예를 들어, 키넥트 센서일 수 있다. 키넥트 센서는 구조광 투영 방식의 깊이 카메라로서, 프로젝터나 레이저를 이용하여 정의된 패턴 영상을 투영시키고 촬영부(23)를 통하여 패턴이 투영된 영상을 획득함으로써 장면의 삼차원 정보를 획득할 수 있다. 이러한 키넥트 센서는 적외선 레이저를 이용해 패턴을 조사하는 적외선 방사체, 및 적외선 영상을 촬영하는 적외선 카메라를 포함하며, 일반적인 웹캠과 같은 기능을 하는 RGB 카메라가 적외선 방사체와 적외선 카메라 사이에 배치되어 있다. 이 외에도, 키넥트 센서에는 마이크 배열과 촬영부(23)의 각도를 조절하는 팬틸트부가 더 구성될 수 있다.Also, the photographing
키넥트 센서의 기본적인 원리는, 적외선 방사체에서 조사된 레이저 패턴이 물체에 투영되어 반사되면, 반사 지점에서의 패턴의 위치 및 크기를 이용해 물체 표면까지의 거리를 구하게 된다. 이러한 원리에 따라, 촬영부(23)는 노지 텃밭으로 레이저 패턴을 조사하고, 개체에서 반사된 레이저 패턴을 센싱하여 개체별 깊이 정보를 포함하는 영상 데이터를 생성할 수 있다.The basic principle of the Kinect sensor is that when a laser pattern irradiated from an infrared emitter is projected onto an object and reflected, the distance to the surface of the object is obtained using the position and size of the pattern at the reflection point. According to this principle, the photographing
이미지 합성부(24)는 위치정보를 이용하여 촬영부(23)에서 촬영한 현장 이미지와 통신부(22)에서 수신한 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성할 수 있다.The
이미지 합성부(24)는 각각의 토양센서로부터 수신한 식물 생육 요소 정보를 대응되는 토양센서의 이미지에 오버랩하여 디스플레이부(25)에 제공할 수 있다.The
이미지 합성부(24)는 위치좌표 산출부(21)에서 산출한 고정밀 좌표를 이용하여 마커리스(markerless)방식으로 현장 이미지상에 식물 생육 정보를 오버랩하여 표시할 수 있다. The
이미지 합성부(24)는 식물 생육 정보를 이용하여 각각의 토양 센서에 대응되는 이미지를 현장 이미지의 토양 센서상에 오버랩하여 디스플레이부(25)에 제공할 수 있다. 이미지 합성부(24)는 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보와 토양 센서의 아이디 정보를 대응되는 토양 센서의 이미지상에 오버랩하여 표시할 수 있다. 도4에서 각 식물 생육 정보의 임계 범위는 90 내지 110%로 설정될 수 있다. 즉, 정상적인 토지 환경에서의 수분, 질소, 인산, 칼륨 함유량의 90 내지 110%를 정상 토양 환경으로 설정하고, 이를 벗어난 경우를 이상 토양 환경으로 판단할 수 있다. 도4에서 아이디가 51인 토양센서는 기 설정된 임계 범위와 비교하여 수분이 60%, 질소가 30%, 인산이 50%, 칼륨이 50%로 측정되어 색상이 강조된 경고 이미지로 표시되어 있다. 또한, 아이디가 52인 토양센서는 임계 범위와 비교하여 수분, 질소, 인산, 칼륨이 90%로 측정되어 정상적인 합성 이미지로 표시되어 있다.The
디스플레이부(25)는 이미지 합성부(24)에서 합성한 합성 이미지를 외부로 출력할 수 있다. 즉, 이미지 합성부(24)는 촬영부(23)를 통하여 촬영되는 현장 이미지에 식물 생육 정보를 오버랩한 합성 이미지를 실시간으로 생성하여 디스플레이부(25)에 전달하고, 디스플레이부(25)는 합성 이미지를 외부로 표시할 수 있다. The
또한, 디스플레이부(25)는 다양한 사용자 인터페이스 또는 그래픽 사용자 인터페이스를 화면에 출력할 수 있다.Also, the
디스플레이부(25)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
유저 인터페이스부(26)는 디스플레이부(25)상에서 토양 센서를 선택하는 기능을 제공하거나 또는 식물 생육 정보에 대한 임계 범위 값을 설정하는 기능을 제공할 수 있다. The
유저 인터페이스부(26)는 증강현실 디바이스(20)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 유저 인터페이스부(26)는 키 패드, 돔 스위치, 터치 패드, 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 디스플레이부(25)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(25)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. The
유저 인터페이스부(26)는 증강현실 디바이스(20)의 동작을 위한 다양한 명령을 입력받을 수 있다.The
제어부(27)는 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를벗어난 경우 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 디스플레이부(25)에 표시할 수 있다. 이 때, 경고 이미지의 표시는 기호, 문자, 숫자, 도형 등을 포함한 이미지의 표시 또는 명암, 색상, 채도 등의 변경을 통하여 수행될 수 있다.When the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range, the
또한, 제어부(27)는 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위를 비교하여 그 차이값을 합성 이미지상에 오버랩하여 표시할 수 있다. 이 때, 차이값은 그램 단위 또는 퍼센티지 단위로 표시될 수 있다. 이를 통하여 텃밭 관리자는 임계 범위에 모자라는 식물 생육 요소를 특정하고, 차이값만큼의 양을 조절하여 토양에 시비(施肥) 할 수 있다. 이 때, 제어부(27)는 부족한 식물 생육 요소가 임계 범위에 도달하기 위하여 필요한 양을 그램 단위로 변환하여 합성 이미지에 오버랩하여 표시할 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(27)는 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위를 비교하여 그 차이값을 실시간으로 업데이트하여 합성 이미지상에 표시할 수 있다. 실시예에서 측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위 미만인 경우에, 차이값은 임계 범위의 하한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값을 의미할 수 있다. 또한, 측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 초과하는 경우에, 차이값은 임계 범위의 상한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값을 의미할 수 있다. 이를 통하여 텃밭 관리자는 시비를 통하여 식물 생육 요소 정보가 임계 범위에 맞추어 가는지를 실시간으로 파악할 수 있으며, 적절한 양의 식물 생육 요소만을 토양에 시비할 수 있다.Also, the
데이터 베이스(28)는, 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random AccESS(12) Memory: RAM), SRAM(Static Random AccESS(12) Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 인터넷(internet) 상에서 데이터 베이스(28)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.The
데이터 베이스(28)는 촬영부(23)에서 촬영한 영상 데이터를 저장할 수 있으며, 과거 일정 기간 동안의 영상 데이터를 저장할 수 있다.The
또한, 데이터 베이스(28)는, 시스템이 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다.In addition, the
도5는 실시예에 따른 노지 텃밭 감시 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a method for monitoring an outdoor vegetable garden according to an embodiment.
도5를 참조하면, 먼저, 노지 텃밭의 지면에 마련된 토양센서가 식물 생육 요소를 측정한다. 토양센서는 노지 텃밭의 지면 위로 노출된 태양전지에 충전되는 전력으로 동작한다(S501). Referring to FIG. 5 , first, a soil sensor provided on the ground of an outdoor vegetable garden measures plant growth factors. The soil sensor operates with electric power charged to the solar cell exposed above the ground of the outdoor vegetable garden (S501).
다음으로, 증강현실 디바이스가 기기의 위치정보를 산출한다(S502).Next, the augmented reality device calculates the location information of the device (S502).
다음으로, 증강현실 디바이스가 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신한다(S503).Next, the augmented reality device receives plant growth factor information from the soil sensor located within a preset range based on the calculated location information of the device (S503).
다음으로, 증강현실 디바이스가 주변을 촬영한다(S504).Next, the augmented reality device captures the surroundings (S504).
다음으로, 증강현실 디바이스가 위치정보를 이용하여 촬영한 현장 이미지와 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성한다(S505).Next, the augmented reality device generates a composite image by synthesizing the field image captured using the location information and plant growth factor information (S505).
다음으로, 증강현실 디바이스가 합성한 합성 이미지를 외부로 출력한다(S506).Next, the composite image synthesized by the augmented reality device is output to the outside (S506).
다음으로, 증강현실 디바이스가 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시한다. 이 때, 증강현실 디바이스는 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위를 비교하여 그 차이값을 합성 이미지상에 오버랩하여 표시한다(S507~508).Next, the augmented reality device overlaps and displays a warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range. At this time, the augmented reality device compares the plant growth factor information with a preset threshold range and displays the difference value overlaid on the composite image (S507~508).
다음으로, 증강현실 디바이스는 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위를 비교하여 그 차이값을 실시간으로 업데이트하여 합성 이미지상에 표시한다. 증강현실 디바이스는 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위와 지속적으로 비교하고, 모든 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 초과하면 합성 이미지상에 경고 이미지를 제거한다.Next, the augmented reality device compares the plant growth factor information with a preset threshold range, updates the difference value in real time, and displays it on the composite image. The augmented reality device continuously compares plant growth factor information with a preset threshold range, and when all plant growth factor information exceeds a preset threshold range, removes a warning image from the composite image.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. In this case, the medium may continue to store a program executable by a computer, or may be temporarily stored for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording means or storage means in the form of a single or several hardware combined, it is not limited to a medium directly connected to any computer system, and may exist distributed on a network. Examples of the medium include a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk, and those configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, and the like. In addition, examples of other media include an app store that distributes applications, a site that supplies or distributes various other software, and a storage medium or a storage medium managed by a server.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~ unit' used in this embodiment means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '-part' is not limited to software or hardware. The '~ unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Thus, as an example, '~' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'. In addition, components and '~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
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. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
1: 노지 텃밭 감시 시스템
10: 토양 센서
20: 증강현실 디바이스1: Outdoor garden monitoring system
10: soil sensor
20: augmented reality device
Claims (12)
기기의 위치정보를 산출하는 위치좌표 산출부;
산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 통신부;
상기 기기에 마련되어 주변을 촬영하는 카메라;
상기 위치정보를 이용하여 상기 카메라에서 촬영한 현장 이미지와 상기 통신부에서 수신한 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 이미지 합성부; 및
상기 이미지 합성부에서 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 디스플레이부를 포함하며,
상기 토양센서는 노지 텃밭의 지면에 삽입되는 센서부, 노지 텃밭의 지면 위로 노출되는 태양전지부 및 증강현실 디바이스와 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함하며,
상기 센서부는 상기 노지 텃밭의 지면에 삽입되어 함유된 성분에 따라 변화하는 저항값을 이용하여 토양 성분의 함유량을 측정하고,
상기 태양전지부는 상기 노지 텃밭에 조사되는 빛을 이용하여 생산되는 재생에너지를 충전하며,
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산 및 칼륨의 함유량 정보를 포함하고,
상기 제어부는 수분, 질소, 인산 및 칼륨의 함유량 정보와 상기 토양센서의 아이디 정보를 대응되는 토양센서의 이미지상에 오버랩하여 표시하되, 상기 식물 생육 요소 정보 각각의 임계 범위를 정상적인 토지 환경에서의 수분, 질소, 인산 및 칼륨 함유량의 90 내지 110%로 설정하고, 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 각각의 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지 및 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위간의 차이값을 상기 합성 이미지상에 오버랩하여 표시하도록 제어하며,
상기 차이값은 그램 단위 또는 퍼센티지 단위로 표시되며,
측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위 미만인 경우 상기 차이값은 임계 범위의 하한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값이고, 측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 초과하는 경우 상기 차이값은 임계 범위의 상한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값인 노지 텃밭용 증강현실 디바이스.
control unit;
a location coordinate calculator for calculating location information of the device;
a communication unit for receiving plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated location information of the device;
a camera provided in the device to photograph the surroundings;
an image synthesizing unit for generating a composite image by synthesizing the field image captured by the camera using the location information and the plant growth factor information received from the communication unit; and
and a display unit for outputting the synthesized image synthesized by the image synthesis unit to the outside,
The soil sensor includes a sensor unit inserted into the ground of the open field vegetable garden, a solar cell unit exposed over the ground of the open field vegetable garden, and a communication unit performing data communication with an augmented reality device,
The sensor unit is inserted into the ground of the outdoor vegetable garden and measures the content of the soil component using a resistance value that varies according to the component contained,
The solar cell unit charges the renewable energy produced by using the light irradiated to the open-air vegetable garden,
The plant growth factor information includes content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid and potassium,
The control unit overlaps the content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid and potassium and the ID information of the soil sensor on the image of the corresponding soil sensor, and sets the critical range of each of the plant growth factor information to moisture in a normal land environment. , set to 90 to 110% of nitrogen, phosphoric acid and potassium content, and when at least one plant growth factor information is out of each preset threshold range, a warning image and plant growth factor information and a preset threshold range on the composite image Controls to overlap and display the difference value between the composite images,
The difference value is expressed in grams or percentages,
When the measured plant growth factor information is less than a preset threshold range, the difference value is a difference value between the lower limit of the threshold range and the plant growth factor information, and when the measured plant growth factor information exceeds a preset threshold range, the difference value is Augmented reality device for outdoor gardening, which is the difference between the upper limit of the critical range and information on plant growth factors.
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보를 포함하는 노지 텃밭용 증강현실 디바이스.
According to claim 1,
The plant growth factor information is an augmented reality device for an outdoor garden including moisture, nitrogen, phosphoric acid, and potassium content information.
적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 제어부를 더 포함하는 노지 텃밭용 증강현실 디바이스.
3. The method of claim 2,
Augmented reality device for outdoor gardening further comprising a control unit for overlapping the warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range.
상기 이미지 합성부는 각각의 토양센서로부터 수신한 식물 생육 요소 정보를대응되는 토양센서의 이미지에 오버랩하여 상기 디스플레이부에 제공하는 노지 텃밭용 증강현실 디바이스.
3. The method of claim 2,
The image synthesizing unit is an augmented reality device for outdoor gardening that provides the information on plant growth factors received from each soil sensor to the display unit by overlapping the image of the corresponding soil sensor.
제어부, 기기의 위치정보를 산출하는 위치좌표 산출부; 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 통신부; 상기 기기에 마련되어 주변을 촬영하는 카메라; 상기 위치정보를 이용하여 상기 카메라에서 촬영한 현장 이미지와 상기 통신부에서 수신한 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 이미지 합성부; 및 상기 이미지 합성부에서 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 디스플레이부를 포함하는 증강현실 디바이스를 포함하며,
상기 토양센서는 노지 텃밭의 지면에 삽입되는 센서부, 노지 텃밭의 지면 위로 노출되는 태양전지부 및 증강현실 디바이스와 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함하며,
상기 센서부는 상기 노지 텃밭의 지면에 삽입되어 함유된 성분에 따라 변화하는 저항값을 이용하여 토양 성분의 함유량을 측정하고,
상기 태양전지부는 상기 노지 텃밭에 조사되는 빛을 이용하여 생산되는 재생에너지를 충전하며,
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산 및 칼륨의 함유량 정보를 포함하고,
상기 제어부는 수분, 질소, 인산 및 칼륨의 함유량 정보와 상기 토양센서의 아이디 정보를 대응되는 토양센서의 이미지상에 오버랩하여 표시하되, 상기 식물 생육 요소 정보 각각의 임계 범위를 정상적인 토지 환경에서의 수분, 질소, 인산 및 칼륨 함유량의 90 내지 110%로 설정하고, 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 각각의 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지 및 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위간의 차이값을 상기 합성 이미지상에 오버랩하여 표시하도록 제어하며,
상기 차이값은 그램 단위 또는 퍼센티지 단위로 표시되며,
측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위 미만인 경우 상기 차이값은 임계 범위의 하한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값이고, 측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 초과하는 경우 상기 차이값은 임계 범위의 상한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값인 노지 텃밭 감시 시스템.
a soil sensor provided on the ground of the open-air garden to measure plant growth factors; and
a control unit, a location coordinate calculation unit for calculating location information of the device; a communication unit for receiving plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated location information of the device; a camera provided in the device to photograph the surroundings; an image synthesizing unit for generating a composite image by synthesizing the field image captured by the camera using the location information and the plant growth factor information received from the communication unit; and an augmented reality device including a display unit for outputting the synthesized image synthesized by the image synthesis unit to the outside,
The soil sensor includes a sensor unit inserted into the ground of the open field vegetable garden, a solar cell unit exposed over the ground of the open field vegetable garden, and a communication unit performing data communication with an augmented reality device,
The sensor unit is inserted into the ground of the outdoor vegetable garden and measures the content of the soil component using a resistance value that varies according to the component contained,
The solar cell unit charges the renewable energy produced by using the light irradiated to the open-air vegetable garden,
The plant growth factor information includes content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid and potassium,
The control unit overlaps the content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid and potassium and the ID information of the soil sensor on the image of the corresponding soil sensor, and sets the critical range of each of the plant growth factor information to moisture in a normal land environment. , set to 90 to 110% of nitrogen, phosphoric acid and potassium content, and when at least one plant growth factor information is out of each preset threshold range, a warning image and plant growth factor information and a preset threshold range on the composite image Controls to overlap and display the difference value between the composite images,
The difference value is expressed in grams or percentages,
When the measured plant growth factor information is less than a preset threshold range, the difference value is a difference value between the lower limit of the threshold range and the plant growth factor information, and when the measured plant growth factor information exceeds a preset threshold range, the difference value is An outdoor garden monitoring system that is the difference between the upper limit of the critical range and information on plant growth factors.
상기 식물 생육 요소 정보는 수분, 질소, 인산, 칼륨의 함유량 정보를 포함하는 노지 텃밭 감시 시스템.
6. The method of claim 5,
The plant growth factor information is an open-field garden monitoring system including moisture, nitrogen, phosphoric acid, and potassium content information.
상기 증강현실 디바이스는 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 제어부를 더 포함하는 노지 텃밭 감시 시스템.
8. The method of claim 7,
The augmented reality device further comprises a control unit to overlap and display a warning image on the composite image when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range.
상기 이미지 합성부는 각각의 토양센서로부터 수신한 식물 생육 요소 정보를대응되는 토양센서의 이미지에 오버랩하여 상기 디스플레이부에 제공하는 노지 텃밭 감시 시스템.
8. The method of claim 7,
The image synthesis unit overlaps the plant growth element information received from each soil sensor on the image of the corresponding soil sensor and provides the display unit to the outdoor garden monitoring system.
증강현실 디바이스가 기기의 위치정보를 산출하는 단계;
상기 증강현실 디바이스가 산출된 기기의 위치정보를 중심으로 기 설정된 범위내에 위치한 토양센서로부터 식물 생육 요소 정보를 수신하는 단계;
상기 증강현실 디바이스가 주변을 촬영하는 단계;
상기 증강현실 디바이스가 상기 위치정보를 이용하여 촬영한 현장 이미지와 식물 생육 요소 정보를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 증강현실 디바이스가 합성한 합성 이미지를 외부로 출력하는 단계를 포함하며,
상기 토양센서는 노지 텃밭의 지면에 삽입되는 센서부, 노지 텃밭의 지면 위로 노출되는 태양전지부 및 증강현실 디바이스와 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함하며,
상기 센서부는 상기 노지 텃밭의 지면에 삽입되어 함유된 성분에 따라 변화하는 저항값을 이용하여 토양 성분의 함유량을 측정하고,
상기 태양전지부는 상기 노지 텃밭에 조사되는 빛을 이용하여 생산되는 재생에너지를 충전하며,
상기 합성 이미지를 생성하는 단계는,
제어부가 수분, 질소, 인산 및 칼륨의 함유량 정보와 상기 토양센서의 아이디 정보를 대응되는 토양센서의 이미지상에 오버랩하여 표시하되, 상기 식물 생육 요소 정보 각각의 임계 범위를 정상적인 토지 환경에서의 수분, 질소, 인산 및 칼륨 함유량의 90 내지 110%로 설정하고, 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 각각의 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지 및 식물 생육 요소 정보와 기 설정된 임계 범위간의 차이값을 상기 합성 이미지상에 오버랩하여 표시하도록 제어하는 단계를 포함하며,
상기 차이값은 그램 단위 또는 퍼센티지 단위로 표시되며,
측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위 미만인 경우 상기 차이값은 임계 범위의 하한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값이고, 측정된 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 초과하는 경우 상기 차이값은 임계 범위의 상한값과 식물 생육 요소 정보의 차이값인 노지 텃밭 감시 방법.
Measuring a plant growth factor by a soil sensor provided on the ground of an open-air vegetable garden;
Computing, by the augmented reality device, location information of the device;
receiving, by the augmented reality device, plant growth factor information from a soil sensor located within a preset range based on the calculated device location information;
The augmented reality device capturing the surroundings;
generating, by the augmented reality device, a composite image by synthesizing the field image captured using the location information and plant growth factor information; and
Comprising the step of outputting the composite image synthesized by the augmented reality device to the outside,
The soil sensor includes a sensor unit inserted into the ground of the open field vegetable garden, a solar cell unit exposed over the ground of the open field vegetable garden, and a communication unit performing data communication with an augmented reality device,
The sensor unit is inserted into the ground of the outdoor vegetable garden and measures the content of the soil component using a resistance value that varies according to the component contained,
The solar cell unit charges the renewable energy produced by using the light irradiated to the open-air vegetable garden,
The step of generating the composite image comprises:
The control unit overlaps the content information of moisture, nitrogen, phosphoric acid and potassium and the ID information of the soil sensor on the image of the corresponding soil sensor, and sets the critical range of each of the plant growth factor information to moisture in a normal land environment; It is set to 90 to 110% of nitrogen, phosphoric acid and potassium content, and when at least one plant growth factor information is out of each preset threshold range, between the warning image and plant growth factor information on the composite image and the preset threshold range Controlling the difference value to overlap and display on the composite image,
The difference value is expressed in grams or percentages,
When the measured plant growth factor information is less than a preset threshold range, the difference value is a difference value between the lower limit of the threshold range and the plant growth factor information, and when the measured plant growth factor information exceeds a preset threshold range, the difference value is A method for monitoring an open-field garden, which is the difference between the upper limit of the critical range and information on plant growth factors.
상기 증강현실 디바이스가 적어도 하나의 식물 생육 요소 정보가 기 설정된 임계 범위를 벗어난 경우 상기 합성 이미지상에 경고 이미지를 오버랩하여 표시하는 단계를 더 포함하는 노지 텃밭 감시 방법.
11. The method of claim 10,
The augmented reality device, when the information on at least one plant growth factor is out of a preset threshold range, overlapping the warning image on the composite image to display the overlapped outdoor garden monitoring method further comprising.
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KR1020200062295A KR102278418B1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Augmented reality device for outdoor garden, outdoor garden monitoring system and method using the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230108449A (en) | 2022-01-11 | 2023-07-18 | 김준환 | A vegetable garden management system using metaverse and its mehod |
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2020
- 2020-05-25 KR KR1020200062295A patent/KR102278418B1/en active IP Right Grant
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