KR102297317B1 - Livestock weighing device and method through 3D image processing - Google Patents

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KR102297317B1
KR102297317B1 KR1020210042074A KR20210042074A KR102297317B1 KR 102297317 B1 KR102297317 B1 KR 102297317B1 KR 1020210042074 A KR1020210042074 A KR 1020210042074A KR 20210042074 A KR20210042074 A KR 20210042074A KR 102297317 B1 KR102297317 B1 KR 102297317B1
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livestock
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KR1020210042074A
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원형필
전현일
오재현
정성훈
곽태환
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주식회사 일루베이션
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Abstract

The present invention relates to a device and a method for measuring the weight of livestock through three-dimensional (3D) image processing, thereby enhancing measuring precision. In accordance with the present invention, the device for measuring the weight of livestock through 3D image processing comprises: a photographing unit for obtaining a 3D image of livestock; and a measuring module for processing the 3D image to measure the weight, wherein the measuring module includes: a pre-processing unit for extracting a central point and a central distance from the 3D image to remove a background and an outlier; a normalization unit for extracting and then removing a bottom plane from the pre-processed 3D image, grouping objects in accordance with density of points to extract a group of the livestock, and using a plane equation to correct a slope; a factor analysis unit for extracting a factor for one or more of length, height, circumference, an area, and a volume from the normalized 3D image; and a weight calculation unit using the extracted factor to calculate the weight.

Description

3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치 및 방법{Livestock weighing device and method through 3D image processing}Livestock weighing device and method through 3D image processing

본 발명은 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 촬영부를 통해 획득한 3D 이미지를 처리한 후, 중량 산출에 필요한 요인을 분석하여 가축의 중량을 측정함으로써, 측정 정확도가 보다 향상된 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring livestock weight through 3D image processing, and more particularly, by measuring the weight of livestock by processing a 3D image obtained through a photographing unit, and then analyzing a factor necessary for weight calculation, thereby measuring accuracy relates to an apparatus and method for weighing livestock through improved 3D image processing.

축산업의 경우, 사육 동물의 개체별 사양관리를 위해서는 정기적인 체중관리가 필요하다. In the case of the livestock industry, regular weight management is required for individual feeding of domesticated animals.

특히, 양돈농가의 경우 출하 시 규격기준이 매우 중요하며, 규격기준 내에 맞는 돼지의 출하여부에 따라 농장의 소득에 매우 큰 차이를 가져온다. 돼지는 체중과 지방 두께에 따른 양적기준과 돼지고기의 지방분포와 고기의 육색에 따른 질적기준에 따라 돼지의 등급이 결정되는데, 통상적으로 115kg에서 120kg까지의 돼지를 규격돈이라고 한다. In particular, in the case of pig farms, the standard for shipping is very important, and depending on the shipment of pigs that meet the standard, there is a very big difference in the income of the farm. Pigs are graded according to the quantitative criteria according to the weight and fat thickness and the qualitative criteria according to the fat distribution and meat color of pork. Generally, pigs weighing from 115 kg to 120 kg are called standard pigs.

규격돈의 체중을 만족시킬 경우 상위등급을 받을 수 있기 때문에 체중을 정확히 측정하여 출하돼지를 선별하는 것이 매우 중요하다. It is very important to measure the weight accurately and select the pigs for shipment, because if the weight of the standard pig is satisfied, a higher grade can be obtained.

이를 위해 주기적인 체중측정 또는 모니터링의 필요성이 현장에서 요구되고 있다.To this end, the need for periodic weight measurement or monitoring is required in the field.

현재 돼지의 체중은 흉의측위법 및 돈형기에 의하여 측정되고 있다.Currently, the weight of pigs is measured by the chest measurement method and the pig breeding method.

흉위측위법은 돈의 흉위를 줄자로 측정하여 얻은 값을 체중 산출식에 적용하여 체중을 환산하는 것으로, 특별한 시설을 설치할 필요가 없다는 장점으로 사용되고 있으나 측정치의 오차가 매우 큰 문제점이 있다.The chest position measurement method is used to convert the weight by applying the value obtained by measuring the chest position of the money to the weight calculation formula.

또한, 돈형기는 돼지의 체중을 측정하는 저울에 부대장치를 설비한 후 밀폐된 공간에서 양돈의 무게를 직접 측정하는 것으로, 양돈의 체중을 계측하기 위해서는 모든 돼지들을 돈형기로 유도한 후, 돈형기내에 일정시간을 정체시켜야 하는 번거로움이 따르며 이 과정에서 1마리의 체중을 측정하기 위해 1인 작업자 기준으로 약 10분 이상의 상당 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 돼지의 분뇨로 인해 전자저울의 잦은 고장과 유지 보수에 어려움이 있었다.In addition, the pig weighing machine directly measures the weight of pigs in an enclosed space after installing an accessory device on a scale that measures the weight of pigs. There is a problem of having to stop for a certain period of time within the sentence, and in this process, it takes about 10 minutes or more based on one worker to measure the weight of one animal. There were breakdowns and difficulties in maintenance.

또한, 농가인구의 감소 및 고령화로 인해 인력이 부족하여 이에 대한 대비책이 필요하다.In addition, there is a shortage of manpower due to a decrease in the farm household population and an aging population, so countermeasures are needed.

따라서, 간편하고 정확하게 돼지의 무게를 측정하여 돼지의 지속적인 체중관리를 하고 농가의 노동력을 절감시킬 수 있으며, 이를 통해 출하시점에 돼지의 체중을 정확하게 예측하기 위한 기술이 필요한 실정이다. 종래의 기술로 한국등록특허 제10-2031200호(가축 무게 측정 방법 및 시스템)이 공개되어 있다.Therefore, it is possible to measure the weight of a pig simply and accurately to continuously manage the weight of the pig and reduce the labor force of the farmer, and there is a need for a technology for accurately predicting the weight of the pig at the time of shipment. As a prior art, Korean Patent No. 10-2031200 (Method and System for Measuring Livestock Weight) has been published.

최근 가축을 촬영하여 이미지를 통해 가축의 부피, 무게 등을 예측하는 시스템 또는 방법이 개발되고 있으나, 배경, 바닥 등의 외부 환경에 의한 노이즈가 이미지에 포함되어 있어 측정 정확도가 저하되는 문제가 있었다.Recently, a system or method for estimating the volume, weight, etc. of livestock through images by photographing livestock has been developed, but there is a problem in that measurement accuracy is deteriorated because noise due to the external environment such as background and floor is included in the image.

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 촬영부를 통해 획득한 3D 이미지를 처리한 후, 중량 산출에 필요한 요인을 분석하여 가축의 중량을 측정함으로써, 측정 정확도가 보다 향상된 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention processes the 3D image obtained through the photographing unit, and then measures the weight of the livestock by analyzing the factors necessary for calculating the weight, thereby improving the measurement accuracy of the livestock through 3D image processing. An object of the present invention is to provide a measuring device and method.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치는 가축의 3D 이미지를 획득하는 촬영부 및 상기 3D 이미지를 처리하여 중량을 측정하는 측정모듈을 포함하는 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치에 있어서, 상기 측정모듈은 상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리부; 전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화부; 규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석부 및 추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출부를 포함하는 가축 중량 측정 장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the apparatus for measuring the weight of livestock through 3D image processing according to an embodiment of the present invention includes a photographing unit for acquiring a 3D image of livestock and a measuring module for measuring the weight by processing the 3D image An apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing, the measurement module comprising: a preprocessing unit for removing a background and an outlier by extracting a center point and a center distance from the 3D image; a standardization unit that extracts and removes the floor plane from the preprocessed 3D image, classifies it into groups according to the density of points, extracts a group corresponding to livestock, and corrects the slope using a plane equation; It is possible to provide a livestock weight measurement device comprising a factor analysis unit for extracting factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and a weight calculation unit for calculating weight using the extracted factors have.

또한 상기 전처리부는, 상기 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환하는 데이터변환부; 상기 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출하는 중심추출부 및 상기 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거하는 점제거부를 포함할 수 있다.In addition, the pre-processing unit, a data conversion unit for converting the reverse image and scale of the 3D image; In the 3D image, a central point is extracted assuming that the livestock is at the center, and a central extraction unit that extracts a central distance through the extracted central point, and a point that removes a point considered as a background or an outlier using the central point and the central distance It may include a removal unit.

또한 상기 규격화부는, 전처리된 3D 이미지에서 상기 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출하고 제거하며, 상기 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 바닥제거부; 상기 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류하고, 가축에 해당하는 그룹을 추출하는 객체검출부 및 상기 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정하는 기울기보정부를 포함할 수 있다.In addition, the normalization unit extracts and removes the floor plane through a plane equation using points located below the center point in the pre-processed 3D image, and is located within a certain distance from the floor plane, but the number of adjacent points is insufficient. a floor removal unit to remove; An object detection unit for classifying points in the 3D image into groups according to density, extracting a group corresponding to livestock, and a tilt correction unit for correcting the slope of the 3D image from which the group corresponding to the livestock is extracted using a plane equation can do.

또한 상기 바닥제거부는, 추출된 바닥 평면이 상기 촬영부의 촬영방향과 이루는 각의 크기가 일정각도 이상일 경우 바닥이 아니라고 판단하여, 바닥 평면을 다시 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the floor removal unit, when the size of the angle between the extracted floor plane and the photographing direction of the photographing unit is greater than a certain angle, it is determined that it is not the floor, and the floor plane is extracted again.

또한 상기 규격화부는, 추출된 그룹의 점 개수가 일정 개수 이상일 경우 벽 평면을 추출하고, 추출된 벽 평면이 상기 중심점과 일정 거리 이상일 경우 제거하며, 상기 벽 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 벽제거부를 더 포함할 수 있다.In addition, the normalization unit extracts the wall plane when the number of points in the extracted group is greater than or equal to a certain number, and removes the extracted wall plane when the extracted wall plane is at least a certain distance from the center point, and is located within a certain distance from the wall plane, but the number of adjacent points It may further include a wall removal unit for removing the insufficient point.

또한 상기 기울기보정부는, 추출된 바닥 평면의 x절편과 z절편을 통해 기울어진 x 각도와 z 각도를 구하고, 상기 x 각도와 z 각도에 따라 상기 3D 이미지의 x축과 y축에 대한 기울기를 보정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inclination correction unit obtains the tilted x-angle and z-angle through the extracted x-intercept and z-intercept of the floor plane, and corrects the inclination for the x-axis and y-axis of the 3D image according to the x-angle and z-angle characterized in that

또한 상기 기울기보정부는, 평면방정식을 이용하여 가장 많은 점을 포함하는 임의 평면을 추출하고, 원점을 기준으로 세 점의 좌표를 획득하고, 상기 세 점의 좌표를 이용하여 기울어진 y 각도를 구하며, 상기 y 각도에 따라 상기 3D 이미지의 y축에 대한 기울기를 보정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tilt correction unit extracts an arbitrary plane containing the most points using a plane equation, obtains coordinates of three points based on the origin, and obtains a tilted y angle using the coordinates of the three points, It is characterized in that the inclination of the 3D image with respect to the y-axis is corrected according to the y angle.

또한 상기 요인분석부는, 요소로 등길이, 높이(키), 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이, 대각선의 길이, 흉위 둘레, 중위 둘레, 후위 둘레, 대각선의 둘레, 몸통 면적, 배 면적, 중앙배 면적, 몸통 부피, 배 부피 및 중앙배 부피 중 하나 이상을 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the factor analysis unit, as elements, back length, height (height), chest height, median height, posterior height, diagonal length, chest circumference, median circumference, posterior circumference, diagonal circumference, torso area, belly area, median belly It is characterized in that at least one of an area, a body volume, a belly volume, and a median belly volume is extracted.

또한 상기 요인분석부는, 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득하는 사전설정부; 상기 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 키포인트측정부; 높이와 등길이를 측정하는 길이측정부; 상기 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 각각 함수로 변환하여 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구하는 둘레측정부; 흉위 함수를 이용하여 몸통을 추출하고, 몸통 면적 및 부피를 구하는 몸통측정부 및 흉위 함수 및 후위 함수를 이용하여 배를 추출하고, 배 면적 및 부피를 구하는 배측정부를 포함할 수 있다.In addition, the factor analysis unit may include: a presetting unit that extracts points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and obtains forelimb points and hindlimb points by applying a quaternary function with the extracted points; a key point measurement unit for generating point groups of the chest, middle, and back points based on the forelimb points and hind limb points; Length measuring unit for measuring height and back length; a perimeter measuring unit that converts the chest, middle, and posterior point groups into functions, respectively, to obtain perimeters for the chest, middle and posterior; It may include a torso measurement unit that extracts the torso using the chest function and obtains the area and volume of the body, and a belly measurement unit that extracts the belly by using the chest function and the back function, and obtains the area and volume of the abdomen.

또한 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법은 촬영부가 가축으로부터 3D 이미지를 획득하는 촬영단계; 측정모듈이 상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리단계; 전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화단계; 규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석단계 및 추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출단계를 포함하는 가축 중량 측정 방법을 제공할 수 있다.In addition, the method for measuring the weight of livestock through 3D image processing according to an embodiment of the present invention includes a photographing step in which a photographing unit acquires a 3D image from the livestock; a pre-processing step in which a measurement module extracts a center point and a center distance from the 3D image to remove a background and an outlier; a standardization step of extracting and removing the floor plane from the preprocessed 3D image, classifying it into groups according to the density of points, extracting a group corresponding to livestock, and correcting the slope using a plane equation; To provide a livestock weight measurement method comprising a factor analysis step of extracting factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and a weight calculation step of calculating weight using the extracted factors can

여기서 상기 전처리단계는, 상기 측정모듈이 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환하는 데이터변환단계; 상기 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출하는 중심추출단계 및 상기 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거하는 점제거단계를 포함할 수 있다.Here, the pre-processing step may include: a data conversion step in which the measurement module converts the reverse image and scale of the 3D image; A center point extraction step of extracting a center point assuming that the livestock is at the center from the 3D image, extracting a center distance through the extracted center point, and a point of removing a point considered as a background or an outlier using the center point and the center distance It may include a removal step.

또한 상기 규격화단계는, 상기 측정모듈이 전처리된 3D 이미지에서 상기 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출하고 제거하며, 상기 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 바닥제거단계; 상기 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류하고, 가축에 해당하는 그룹을 추출하는 객체검출단계 및 상기 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정하는 기울기보정단계를 포함할 수 있다.In addition, in the normalization step, the measurement module extracts and removes a floor plane through a plane equation using points located below the center point in the preprocessed 3D image, and is located within a certain distance from the floor plane, but of adjacent points A floor removal step of removing the insufficient number of points; An object detection step of classifying points in the 3D image into groups according to density, extracting a group corresponding to livestock, and a tilt correction step of correcting the slope of the 3D image from which the group corresponding to the livestock is extracted using a plane equation may include.

또한 상기 요인분석단계는, 상기 측정모듈이 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득하는 사전설정단계; 상기 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 키포인트측정단계; 높이와 등길이를 측정하는 길이측정단계; 상기 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 각각 함수로 변환하여 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구하는 둘레측정단계; 흉위 함수를 이용하여 몸통을 추출하고, 몸통 면적 및 부피를 구하는 몸통측정단계 및 흉위 함수 및 후위 함수를 이용하여 배를 추출하고, 배 면적 및 부피를 구하는 배측정단계를 포함할 수 있다.In addition, the factor analysis step may include: a preset step in which the measurement module extracts points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and applies a quaternary function with the extracted points to obtain a forelimb point and a hindlimb point; a key point measurement step of generating a point group of the chest, middle, and back points based on the forelimb points and hind limb points; Length measuring step of measuring the height and back length; a perimeter measurement step of converting the chest, median, and posterior point groups into functions, respectively, to obtain perimeters for the chest, median and posterior; The method may include extracting the torso using the chest function and measuring the torso to obtain the area and volume of the body, and extracting the belly by using the chest function and the back function, and measuring the belly to obtain the area and volume of the abdomen.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치는 촬영부를 통해 획득한 3D 이미지를 처리한 후, 중량 산출에 필요한 요인을 분석하여 가축의 중량을 측정함으로써, 측정 정확도가 보다 향상될 수 있다.The apparatus for measuring the weight of livestock through 3D image processing according to the embodiment of the present invention as described above processes the 3D image obtained through the photographing unit, and then analyzes the factors necessary for weight calculation to measure the weight of the livestock, so that the measurement accuracy is improved can be further improved.

이에 가축의 중량을 측정하기 위해 별도의 부대설비가 필요하지 않고 가축의 지속적인 중량관리를 통한 사료 조절을 통해 사육비용을 절감할 수 있고 출하시점을 정확히 예측할 수 있어 농가의 수익을 증대시킬 수 있다.Therefore, there is no need for additional equipment to measure the weight of livestock, and it is possible to reduce the cost of breeding through feed control through continuous weight management of livestock, and it is possible to accurately predict the time of shipment, thereby increasing the profits of the farmer.

또한, 중량을 측정하기 위해 가축을 유도하여 일정시간 정체시켜야 하는 번거로움이 없어, 농가의 인력 부족, 인력 고령화 및 규모 대형화에 따른 문제를 해소할 수 있다.In addition, there is no hassle of inducing livestock to stop for a certain period of time to measure the weight, so it is possible to solve problems caused by shortage of manpower in farms, aging of manpower, and enlargement of scale.

또한, 돼지뿐만 아니라 닭, 소 등 다양한 가축에 적용될 수 있어 활용성이 확대될 것으로 기대된다.In addition, as it can be applied not only to pigs but also to various livestock such as chickens and cattle, its utility is expected to expand.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치를 나타낸 제작예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 측정모듈의 구성을 도시한 블록도.
도 4는 도 3의 전처리부 구성을 도시한 블록도.
도 5는 도 3의 규격화부 구성을 도시한 블록도.
도 6은 도 5의 바닥제거부에서 추출된 바닥 평면이 바닥이 맞는지 판단하는 과정에 대하여 나타낸 개념도.
도 7은 도 5의 객체검출부에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류한 모습을 나타낸 예시도.
도 8은 도 5의 기울기보정부에서 y축에 대한 기울기를 보정하기 위해 y각도를 구하는 과정을 나타낸 개념도.
도 9는 도 3의 요인분석부 구성을 도시한 블록도.
도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 사전설정부에서 앞다리 점과 뒷다리 점을 추출하고 머리 위치를 일반화한 모습을 나타낸 예시도.
도 11은 도 9의 키포인트측정부에서 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 모습을 나타낸 예시도.
도 12는 도 9의 몸통측정부에서 추출된 몸통을 나타낸 예시도.
도 13은 도 9의 배측정부에서 추출된 배를 나타낸 예시도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 15는 도 14의 S2 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 16은 도 14의 S3 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 17은 도 14의 S4 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도.
1 is a manufacturing example diagram showing an apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a livestock weight measurement device through 3D image processing according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of the measurement module of FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the preprocessor of FIG. 3 .
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of a normalization unit of FIG. 3;
6 is a conceptual diagram illustrating a process of determining whether the floor plane extracted from the floor removal unit of FIG. 5 is the floor.
FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a state in which points are classified into groups according to density in the object detection unit of FIG. 5;
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a process of obtaining a y-angle in order to correct the inclination with respect to the y-axis in the inclination correction unit of FIG. 5;
9 is a block diagram showing the configuration of the factor analysis unit of FIG.
10 (a) and (b) are exemplary views showing a state in which the forelimb point and the hind leg point are extracted from the preset unit of FIG. 9 and the head position is generalized.
11 is an exemplary view showing a state in which the chest, middle, and posterior point groups are generated based on the forelimb point and the hind leg point in the key point measurement unit of FIG. 9 .
12 is an exemplary view showing the torso extracted from the torso measurement unit of FIG. 9;
13 is an exemplary view showing a pear extracted from the pear measuring unit of FIG.
14 is a flowchart schematically illustrating a method for measuring livestock weight through 3D image processing according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart sequentially illustrating steps S2 of FIG. 14;
16 is a flowchart sequentially illustrating steps S3 of FIG. 14;
17 is a flowchart schematically illustrating step S4 of FIG. 14 .

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.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to specific embodiments, and various modifications may be made and various embodiments may be provided. In addition, it should be understood that the contents described below include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as first and second are terms used to describe various components, meanings are not limited thereto, and are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numbers used throughout this specification refer to like elements.

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.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprises", "comprising" or "have" described below are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It should be construed as not precluding the possibility of addition or existence of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

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.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서 측정모듈은 애플리케이션으로서 무선통신망을 통해 통신하는 스마트 폰을 포함하는 이동통신 단말에서 제공됨이 바람직하나, 유선통신망을 통해 통신하는 컴퓨터 환경에서도 제공될 수 있다. 이하에서는 이동통신 단말을 중심으로 설명하기로 한다.In the present invention, the measurement module is preferably provided in a mobile communication terminal including a smart phone communicating through a wireless communication network as an application, but may also be provided in a computer environment communicating through a wired communication network. Hereinafter, the mobile communication terminal will be mainly described.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 17을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 17.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치를 나타낸 제작예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 측정모듈의 구성을 도시한 블록도이고, 도 4는 도 3의 전처리부 구성을 도시한 블록도이고, 도 5는 도 3의 규격화부 구성을 도시한 블록도이고, 도 6은 도 5의 바닥제거부에서 추출된 바닥 평면이 바닥이 맞는지 판단하는 과정에 대하여 나타낸 개념도이고, 도 7은 도 5의 객체검출부에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류한 모습을 나타낸 예시도이고, 도 8은 도 5의 기울기보정부에서 y축에 대한 기울기를 보정하기 위해 y각도를 구하는 과정을 나타낸 개념도이고, 도 9는 도 3의 요인분석부 구성을 도시한 블록도이고, 도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 사전설정부에서 앞다리 점과 뒷다리 점을 추출하고 머리 위치를 일반화한 모습을 나타낸 예시도이고, 도 11은 도 9의 키포인트측정부에서 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 모습을 나타낸 예시도이고, 도 12는 도 9의 몸통측정부에서 추출된 몸통을 나타낸 예시도이며, 도 13은 도 9의 배측정부에서 추출된 배를 나타낸 예시도이다.1 is a manufacturing example diagram showing an apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block showing the configuration of an apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing according to an embodiment of the present invention 3 is a block diagram showing the configuration of the measurement module of FIG. 2 , FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the preprocessor of FIG. 3 , and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the normalization unit of FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a process of determining whether the floor plane extracted by the floor removal unit of FIG. 5 is the floor, and FIG. 7 is an example showing a state in which the points are classified into groups according to the density in the object detection unit of FIG. 5 FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a process of obtaining a y-angle to correct the inclination on the y-axis in the inclination correction unit of FIG. 5, and FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the factor analysis unit of FIG. 10 (a) and (b) are exemplary views showing a state in which the forelimb points and hind leg points are extracted from the preset unit of FIG. 9 and the head position is generalized, and FIG. 11 is a forelimb point and It is an exemplary view showing the generation of chest, middle, and rear point groups based on the hind leg points, FIG. 12 is an exemplary view showing the torso extracted from the torso measurement unit of FIG. 9, and FIG. 13 is the belly measurement unit of FIG. It is an exemplary diagram showing a pear extracted from .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치(1, 이하 '가축 중량 측정 장치'라 함)는 모바일 단말기 형태로 구현되어, 이동성 및 편의성이 용이함에 따라 사용자가 쉽게 가축의 중량을 측정할 수 있도록 한다.1 and 2, the livestock weight measurement device (1, hereinafter referred to as 'livestock weight measurement device') through 3D image processing according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of a mobile terminal, so that mobility and convenience are improved It allows the user to easily measure the weight of the livestock according to its ease.

또한 가축 중량 측정 장치(1)는 촬영부(10), 측정모듈(20) 및 디스플레이(30)를 포함할 수 있다.In addition, the livestock weight measurement apparatus 1 may include a photographing unit 10 , a measurement module 20 , and a display 30 .

촬영부(10)는 가축을 촬영하여 3D 이미지를 획득할 수 있는 것으로, 3D 이미지를 얻을 수 있는 온도 기반 라이다 등 다양한 센서로 구현될 수 있다.The photographing unit 10 is capable of acquiring a 3D image by photographing livestock, and may be implemented with various sensors such as a temperature-based lidar capable of acquiring a 3D image.

이러한 촬영부(10)는 가축 중량 측정 장치(1)가 작동됨에 따라 촬영을 시작하여 가축을 탐지할 수 있으며, 디스플레이(30)에 촬영되는 가축의 영상이 제공되도록 할 수 있다. 또한 가축의 탐지가 이루어짐에 따라 디스플레이(30)에 촬영버튼이 활성화되도록 할 수 있다. The photographing unit 10 may start photographing as the livestock weight measurement device 1 operates to detect livestock, and may provide an image of the livestock photographed on the display 30 . In addition, as the livestock is detected, the photographing button may be activated on the display 30 .

이에 사용자로부터 촬영버튼이 눌러짐에 따라 디스플레이(30)로부터 촬영신호를 수신받아 캡쳐를 진행하여 3D 이미지를 획득할 수 있다.Accordingly, as the photographing button is pressed by the user, a photographing signal may be received from the display 30 and the capture process may be performed to obtain a 3D image.

즉, 사용자가 촬영 버튼을 눌러 촬영신호가 입력되면, 촬영버튼을 디스플레이(30)에서 비활성화시키고 캡쳐를 통해 하나 이상의 3D 이미지를 획득할 수 있다.That is, when the user presses the photographing button and a photographing signal is input, the photographing button may be deactivated on the display 30 and one or more 3D images may be acquired through capture.

캡쳐는 연속캡쳐로 이루어져 다수의 3D 이미지를 추출할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 연속캡쳐 횟수값에 따라 연속캡쳐가 이루어질 수 있다. 연속캡쳐 횟수값은 10 내지 12일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.It is preferable that the capture consists of continuous capture so that a plurality of 3D images can be extracted, and continuous capture can be performed according to the value of the number of consecutive captures. The continuous capture count value may be 10 to 12, but is not limited thereto.

여기서 획득한 3D 이미지는 2차원 정보와 깊이정보를 포함할 수 있으며, 온도정보를 더 포함할 수 있다.The 3D image obtained here may include two-dimensional information and depth information, and may further include temperature information.

이와 같이 캡쳐를 통해 3D 이미지를 추출함으로써, 성능저하를 최소화할 수 있다.By extracting the 3D image through capture in this way, performance degradation can be minimized.

측정모듈(20)은 소프트웨어적인 것으로, 애플리케이션(또는 모바일 앱)일 수 있으며, 여기서 애플리케이션은 안드로이드, iOS 기반의 일반 애플리케이션을 의미한다.The measurement module 20 is a software type, and may be an application (or mobile app), where the application refers to a general application based on Android and iOS.

이러한 측정모듈(20)은 3D 이미지를 처리하여 가축의 중량을 측정할 수 있다.This measurement module 20 may measure the weight of livestock by processing the 3D image.

도 3을 참조하면, 측정모듈(20)은 데이터베이스(21), 전처리부(22), 규격화부(23), 요인분석부(24) 및 중량산출부(25)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the measurement module 20 may include a database 21 , a preprocessor 22 , a standardization unit 23 , a factor analysis unit 24 , and a weight calculation unit 25 .

데이터베이스(21)는 수집된 3D 이미지, 측정된 가축의 중량 등을 저장할 수 있으며, 가축 중량을 측정하는데 있어 생성된 모든 정보들을 저장할 수 있다.The database 21 may store the collected 3D image, the measured weight of livestock, and the like, and may store all information generated in measuring the livestock weight.

전처리부(22)는 획득한 3D 이미지를 처리하기에 적합한 형태로 변경하며 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거할 수 있다.The pre-processing unit 22 may change the obtained 3D image into a form suitable for processing, extract the center point and the center distance, and remove the background and outliers.

도 4를 참조하면, 전처리부(22)는 데이터변환부(220), 중심추출부(221) 및 점제거부(222)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the preprocessor 22 may include a data conversion unit 220 , a center extraction unit 221 , and a point removal unit 222 .

데이터변환부(220)는 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환할 수 있는데, 변환 매트릭스(transform matrix)를 이용하여 변환할 수 있다. 변환 매트릭스(transform matrix)를 통해 변환할 축의 방향을 음수로 바꾸어 역상을 변환할 수 있다. 이때 촬영부(10) 타입에 따라 점 개수와 변환 매트릭스(transform matrix)를 다르게 하여 3D 이미지를 변환하여 보정한다.The data conversion unit 220 may convert an inverse image and a scale of the 3D image, and may convert it using a transform matrix. The reverse phase can be transformed by changing the direction of the axis to be transformed to a negative number through a transform matrix. At this time, the 3D image is converted and corrected by changing the number of points and a transform matrix according to the type of the photographing unit 10 .

또한 데이터변환부(220)는 3D 이미지의 스케일을 읽어 점을 추출하는 것으로 3차원 좌표 데이터 형태로 3D 이미지를 변환할 수 있다.In addition, the data conversion unit 220 may convert the 3D image into a 3D coordinate data form by reading the scale of the 3D image and extracting points.

중심추출부(221)는 3D 이미지에서 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출할 수 있다.The center extraction unit 221 may extract a center point from the 3D image and extract a center distance through the extracted center point.

여기서 중심점은 3D 이미지의 중심이 되는 점을 말하며, 중심거리는 가축 중량 측정 장치(1), 즉 촬영부(10)와 가축간의 거리일 수 있다.Here, the center point refers to a point that becomes the center of the 3D image, and the center distance may be the distance between the livestock weight measurement device 1 , that is, the photographing unit 10 and the livestock.

중심추출부(221)는 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출할 수 있으며, 중심거리는 촬영부(10)와 가축간의 거리이므로 중심점과의 촬영부(10)의 중심점에 해당하는 원점(o)과의 거리로 판단하여 중심점의 z좌표 값을 중심거리로 설정할 수 있다.The center extraction unit 221 may extract a center point on the assumption that the livestock is at the center of the 3D image, and since the center distance is the distance between the photographing unit 10 and the livestock, the origin corresponding to the center point of the photographing unit 10 with the center point Judging by the distance from (o), the z-coordinate value of the center point can be set as the center distance.

중심점 추출에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 중심추출부(221)는 x 좌표와 y좌표의 0값부터 최대값까지 범위를 조금씩 증가시키면서 첫 번째로 인식되는 좌표를 중심점으로 추출할 수 있다. 이는 좌표 (0,0,z)가 중심점이 되도록 즉 촬영 시 가축의 중앙에 맞춰 촬영하는 것이 불가능하기 때문에, (0,0,z)에 점이 존재하지 않을 수 있기 때문에 상기와 같은 방법으로 가정하여 중심점을 추출하도록 한 것이다.To describe the extraction of the center point in more detail, the center extraction unit 221 may extract the first recognized coordinate as the center point while gradually increasing the range from 0 to the maximum value of the x-coordinate and y-coordinate. This is because the coordinates (0,0,z) become the central point, that is, since it is impossible to shoot in line with the center of the livestock when shooting, since the point may not exist at (0,0,z), it is assumed in the same way as above. to extract the central point.

점제거부(222)는 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거할 수 있다.The point removing unit 222 may remove a point regarded as a background or an outlier by using the center point and the center distance.

먼저, 점제거부(222)는 중심점을 기준으로 중심거리 밖에 위치하는 점들을 배경으로 간주하여 제거할 수 있다.First, the point removing unit 222 may remove points located outside the center distance from the center point as a background.

또한 점제거부(222)는 중심점을 기준으로 일정거리 내 위치하는 점들 중 인접 점의 개수가 설정된 인접점 개수보다 부족한 점을 아웃라이어(이상점)로 간주하여 제거할 수 있다. 여기서 인접 점은 해당 점과 일정간격 이내로 인접하고 있는 점을 의미한다.In addition, the point removal unit 222 may remove a point in which the number of adjacent points is less than the set number of adjacent points among points located within a predetermined distance from the center point as an outlier (outlier point). Here, the adjacent point means a point adjacent to the corresponding point within a predetermined interval.

규격화부(23)는 전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정할 수 있다.The normalization unit 23 may extract and remove the floor plane from the preprocessed 3D image, classify it into groups according to the density of points, extract a group corresponding to livestock, and correct the inclination using a plane equation.

도 5를 참조하면, 규격화부(23)는 바닥제거부(230), 객체검출부(231), 벽제거부(232) 및 기울기보정부(233)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the standardization unit 23 may include a floor removal unit 230 , an object detection unit 231 , a wall removal unit 232 , and a tilt correction unit 233 .

바닥제거부(230)는 전처리된 3D 이미지에서 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출할 수 있다. 여기서 RANSAC 알고리즘을 이용하여 바닥에 해당하는 평면방정식을 구할 수 있다.The floor removal unit 230 may extract the floor plane through a plane equation using points located below the center point in the pre-processed 3D image. Here, the plane equation corresponding to the floor can be obtained using the RANSAC algorithm.

보다 구체적으로, 바닥제거부(230)는 점 중에서 제일 작은 y좌표 값에 임의의 값을 더하여, 그 값을 기준으로 점을 선정하여 바닥 평면을 추출할 수 있다. 즉, 그 값보다 작은 y좌표 값을 가지는 점들을 추출하여, 추출된 점들을 가지고 바닥 평면을 추출할 수 있는 것이다. More specifically, the floor removal unit 230 may add an arbitrary value to the smallest y-coordinate value among the points, select a point based on the value, and extract the floor plane. That is, by extracting points having a y-coordinate value smaller than that value, the floor plane can be extracted from the extracted points.

이때, 추출되는 바닥 평면이 바닥이 아닐 수도 있기 때문에, 바닥제거부(230)는 도 6에 도시된 바와 같이, 추출된 바닥 평면이 촬영부(10)의 촬영방향과 이루는 각(θ)의 크기를 구하고, 이루는 각(θ)이 일정각도 이상일 경우 바닥이 아니라고 판단하여, 바닥 평면을 다시 추출할 수 있다.At this time, since the extracted floor plane may not be the floor, the floor removal unit 230 determines the size of the angle θ between the extracted floor plane and the photographing direction of the photographing unit 10 as shown in FIG. 6 . If the angle (θ) formed is equal to or greater than a certain angle, it is determined that it is not a floor, and the floor plane can be extracted again.

여기서 일정각도는 50°가 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.Here, the predetermined angle is preferably 50°, but is not limited thereto.

이에 바닥제거부(230)는 촬영부(10)의 촬영방향과 이루는 각(θ)의 크기가 일정각도 미만인 바닥 평면이 구해지면, 바닥 평면에 해당하는 점을 제거할 수 있다.Accordingly, the floor removal unit 230 may remove a point corresponding to the floor plane when a floor plane in which the angle θ formed with the photographing direction of the photographing unit 10 is less than a predetermined angle is obtained.

또한 바닥제거부(230)는 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되, 인접 점의 개수가 설정된 인접점개수 보다 부족한 점을 이상점으로 판단하여 제거할 수 있다.In addition, the floor removal unit 230 is located within a predetermined distance from the floor plane, the number of adjacent points is less than the set number of adjacent points is determined as an abnormal point can be removed.

객체검출부(231)는 도 7과 같이 DBSCAN 알고리즘을 이용하여 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류할 수 있다. DBSCAN 알고리즘은 주변거리와 최소 이웃 데이터 점을 가지고 밀도를 계산하여 인접한 점들끼리 묶어 다수의 그룹을 생성할 수 있다. The object detector 231 may classify points in a 3D image into groups according to densities by using the DBSCAN algorithm as shown in FIG. 7 . The DBSCAN algorithm can create multiple groups by tying adjacent points together by calculating the density with the surrounding distance and the minimum neighbor data points.

이후 객체검출부(231)는 중앙점이 포함되어 있는 그룹을 가축에 해당하는 그룹으로 추출할 수 있다. 즉, 중앙점과 같은 레벨의 점들을 가축에 해당하는 점들로 추출하는 것이다.Thereafter, the object detection unit 231 may extract the group including the central point as a group corresponding to the livestock. That is, points on the same level as the center point are extracted as points corresponding to livestock.

이때, 가축이 벽과 붙어 있을 경우, 벽에 해당하는 점도 같이 하나의 그룹으로 추출될 수 있어, 벽제거부(232)를 통해 벽을 추가적으로 제거할 수 있다.At this time, when the livestock is attached to the wall, the viscosity corresponding to the wall may be extracted as a group, and the wall may be additionally removed through the wall removal unit 232 .

벽제거부(232)는 객체검출부(231)에서 추출된 그룹의 점 개수가 일정 개수 이상일 경우, RANSAC 알고리즘을 사용하여 벽에 해당하는 평면방적식을 구하는 것으로 벽 평면을 추출할 수 있다. 여기서 점 개수가 100개 이상일 경우 벽 제거가 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.When the number of points in the group extracted by the object detection unit 231 is greater than or equal to a certain number, the wall removal unit 232 may extract the wall plane by using the RANSAC algorithm to obtain a planar equation corresponding to the wall. Here, when the number of points is 100 or more, the wall may be removed, but the present invention is not limited thereto.

이때, 벽제거부(232)는 중심점을 기준으로 일정 기준 범위 밖에 위치하는 점들을 이용하여 벽 평면을 추출할 수 있다.In this case, the wall removal unit 232 may extract the wall plane using points located outside a predetermined reference range with respect to the central point.

또한 벽제거부(232)는 추출된 벽 평면과 중심점의 거리를 구하여, 구해진 거리가 일정거리 이상일 경우에 벽 평면을 제거할 수 있다.Also, the wall removal unit 232 may obtain a distance between the extracted wall plane and the center point, and remove the wall plane when the obtained distance is greater than or equal to a predetermined distance.

또한 벽제거부(232)는 추출된 벽 평면과 일정 거리 내에 위치하되, 인접 점의 개수가 부족한 점을 이상점으로 판단하여 제거할 수 있다.In addition, the wall removal unit 232 may be located within a predetermined distance from the extracted wall plane, and may be removed by determining that the number of adjacent points is insufficient as an abnormal point.

기울기보정부(233)는 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정할 수 있다. 바닥 평면과 임의 평면을 이용하여 바닥과 측면의 기울기를 보정할 수 있는데, 보다 구체적으로 하기에서 설명하기로 한다.The tilt correction unit 233 may correct the tilt of the 3D image from which the group corresponding to the livestock is extracted using a plane equation. The inclination of the floor and the side can be corrected using the floor plane and any plane, which will be described in more detail below.

먼저, 기울기보정부(233)는 바닥 기울기를 보정하기 위하여, 추출된 바닥 평면의 x절편과 z절편을 통해 기울어진 x 각도와 z 각도를 구하고, x 각도와 z 각도에 따라 3D 이미지의 x축과 y축에 대한 기울기를 보정할 수 있다.First, the inclination correction unit 233 obtains the tilted x-angle and z-angle through the extracted x-intercept and z-intercept of the floor plane in order to correct the floor inclination, and the x-axis of the 3D image according to the x-angle and z-angle and the inclination of the y-axis can be corrected.

기울어진 x 각도와 z 각도를 라디안 각도로 변경한 뒤 변환 매트릭스 "R(회전)"을 만들어 3D 이미지에 회전 처리하여 바닥에 대한 기울기를 보정할 수 있다.After changing the tilted x-angle and z-angle to radian degrees, you can create a transformation matrix "R (rotation)" and rotate the 3D image to correct the tilt for the floor.

또한 기울기보정부(233)는 측면 기울기를 보정하기 위하여, 평면방정식을 이용하여 가장 많은 점을 포함하는 임의 평면을 추출하고, 원점(o)을 기준으로 세 점의 좌표를 획득하고, 세 점의 좌표를 이용하여 기울어진 y 각도를 구할 수 있다.In addition, the inclination correction unit 233 extracts an arbitrary plane including the most points by using a plane equation to correct the side inclination, obtains coordinates of three points based on the origin (o), and You can use the coordinates to find the tilted y-angle.

예를 들어 도 8과 같이, 추출된 임의 평면에서 원점(o)과 원점(o)을 x 방향으로 일정간격 이격시킨 점(o')에 대응되는 점(P1, P2)을 각각 구하고, P1, P2에서 연장되어 수직되게 만나는 점(o")을 구할 수 있다. 그 다음 직각삼각형을 이루는 P1, P2, o"을 이용하여 코사인(cos)으로 y 각도(α)를 구할 수 있다.For example, as shown in Fig. 8, the origin (o) and the origin (o) in the extracted arbitrary plane are obtained, respectively, and the points (P 1 , P 2 ) corresponding to the points (o') spaced apart in the x direction are obtained, The point (o") extending from P 1 , P 2 and meeting vertically can be obtained. Then , using P 1 , P 2 , o" forming a right triangle, the y angle (α) can be obtained with the cosine (cos). can

이를 통해 구해진 y 각도를 라디안 각도로 변경한 뒤 변환 매트릭스 "R(회전)"을 만들어 3D 이미지에 회전 처리하여 측면에 대한 기울기를 보정할 수 있다.After changing the y angle obtained through this to radian angles, a transformation matrix "R (rotation)" is created and the 3D image is rotated to correct the inclination to the side.

요인분석부(24)는 규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출할 수 있다.The factor analysis unit 24 may extract factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from the standardized 3D image.

보다 구체적으로, 요인분석부(24)는 요소로 등길이, 높이(키), 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이, 대각선의 길이, 흉위 둘레, 중위 둘레, 후위 둘레, 대각선의 둘레, 몸통 면적, 배 면적, 중앙배 면적, 몸통 부피, 배 부피 및 중앙배 부피 중 하나 이상을 추출하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the factor analysis unit 24 includes elements such as back length, height (height), chest height, median height, back height, diagonal length, chest circumference, median circumference, back circumference, diagonal circumference, torso area, It is characterized in that at least one of the belly area, the median belly area, the body volume, the belly volume, and the median belly volume is extracted.

도 9를 참조하면, 요인분석부(24)는 사전설정부(240), 키포인트측정부(241), 길이측정부(242), 둘레측정부(243), 몸통측정부(244) 및 배측정부(245)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the factor analysis unit 24 includes a preset unit 240 , a key point measurement unit 241 , a length measurement unit 242 , a circumference measurement unit 243 , a body measurement unit 244 , and a belly measurement unit. (245).

사전설정부(240)는 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득할 수 있다. 이에 대하여 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 하기에서 설명하도록 한다.The preset unit 240 may extract points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and apply a quaternary function with the extracted points to obtain a forelimb point and a hindlimb point. This will be described in more detail below with reference to FIG. 10 .

그 전에 앞서 사전설정부(240)는 잔여 이상점이 남아 있을 수 있어 3D 이미지에 RANSAC 알고리즘을 적용하여 한번 더 점을 제거할 수 있다.Prior to that, since the residual outliers may remain, the presetting unit 240 may remove the points once more by applying the RANSAC algorithm to the 3D image.

이때, 사전설정부(240)는 RANSAC 알고리즘을 통해 임의 평면의 평면방정식을 구할 수 있으며, 해당 평면방정식을 이용하여 임의 평면의 x축, y축, z축으로 회전된 회전각도를 구할 수 있다. 이에 구해진 회전각도가 임의의 수치를 넘지않을 경우 평면에 포함되는 점들을 적합점(가축에 해당하는 점)으로 간주하고, 여기에 상반되는 점을 이상점으로 간주하여 삭제할 수 있다. 이와 같은 과정이 지정된 반복횟수에 따라 반복하여 이루어질 수 있다.In this case, the preset unit 240 may obtain a plane equation of an arbitrary plane through the RANSAC algorithm, and may obtain a rotation angle rotated by the x-axis, y-axis, and z-axis of an arbitrary plane by using the plane equation. If the obtained rotation angle does not exceed an arbitrary value, points included in the plane are regarded as fitting points (points corresponding to livestock), and points opposite to this are regarded as outliers and deleted. Such a process may be repeated according to a specified number of repetitions.

그 다음 사전설정부(240)는 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용할 수 있다. 이에 4차 함수에서 y 값이 최소의 값을 가지는 두 좌표를 추출할 수 있다. 이에 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 두 좌표의 x값과 y값을 이용하여 점(PR, PL)을 추출할 수 있다. 이때 오른쪽에 위치하는 점을 오른쪽 점(PR), 왼쪽에 위치하는 점을 왼쪽 점(PL)이라고 한다.Then, the preset unit 240 may extract points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and apply a quaternary function with the extracted points. Accordingly, two coordinates having the minimum y value can be extracted from the quaternary function. Accordingly, as shown in (a) of FIG. 10 , points P R and P L may be extracted using the x and y values of the two coordinates. In this case, the point on the right is called the right point (P R ), and the point on the left is called the left point (P L ).

그 다음 사전설정부(240)는 3D 이미지에서 머리의 위치가 왼쪽 또는 오른쪽으로 통일되도록 머리의 위치를 일반화시킬 수 있는데, 도면에서는 왼쪽으로 일반화시키는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.Then, the preset unit 240 may generalize the position of the head so that the position of the head is unified to the left or the right in the 3D image.

이와 같이 사전설정부(240)는 머리의 위치를 일반화시키기 위하여, 오른쪽 점(PR)과 왼쪽 점(PL)을 이용할 수 있는데, 3D 이미지에서 좌우 양끝에 위치하는 점과 각각 왼쪽 점(PL), 오른쪽 점(PR)간의 x방향에 따른 거리 차를 구하여 거리 차가 큰 쪽을 머리 방향으로 판단할 수 있다. As such, the preset unit 240 may use a right point (P R ) and a left point (P L ) in order to generalize the position of the head. L ) and the right point (P R ) can be determined as the head direction by calculating the distance difference along the x direction.

예를 들어, 사전설정부(240)는 3D 이미지에서 좌우 양끝에 위치하는 점과 각각 왼쪽 점(PL), 오른쪽 점(PR)간의 x방향에 따른 거리 차를 구하여, 오른쪽 점(PR)과 우측끝에 위치하는 점의 거리가 더 크다고 판단되면, 도 10의 (b)와 같이, 머리의 위치가 왼쪽이 되도록 3D 이미지의 방향을 변환시켜줄 수 있다.For example, the pre-set unit 240, obtain the distance difference along the x direction between the left point which is located on right and left both ends in the 3D image and each point (P L), right point (P R), right point (P R ) and the point located at the right end is determined to be greater, the direction of the 3D image may be changed so that the position of the head is to the left, as shown in FIG.

이때, 왼쪽 점(PL)과 오른쪽 점(PR)을 최종적으로 뒷다리 점(PH)과 앞다리 점(PF)으로 추출할 수 있다.At this time, the left point (P L) and the right point (P R) and finally it is possible to extract the hind point (P H) and the front legs point (P F).

키포인트측정부(241)는 추출된 앞다리 점(PF)과 뒷다리 점(PH)을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성할 수 있다.The key point measurement unit 241 may generate a chest, middle, and rear point group based on the extracted forelimb point P F and hind leg point P H .

도 11을 참조하면, 키포인트측정부(241)는 앞다리 점(PF)과 뒷다리 점(PH)을 이용하여 앞다리 최소점과 최대점(PF, PF'), 뒷다리 최소점과 최대점(PH, PH')을 구할 수 있다. 여기서 뒷다리 최소점과 최대점(PH, PH')은 후위 점 그룹으로 생성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the key point measurement unit 241 uses the forelimb points (P F ) and the hind leg points (P H ) to the forelimb minimum and maximum points ( PF, P F '), the hind limb minimum and maximum points (P H , P H ') can be obtained. Here, the hindlimb minimum and maximum points (P H , P H ') may be generated as a post-point group.

또한 키포인트측정부(241)는 앞다리 최대점(PF')에서 등 기울기에 따른 등 기울기선을 가상으로 구하고, 앞다리 최소점(PF)과 등 기울기선이 수직으로 만나는 점을 어깨 점(PS)으로 추출할 수 있다. 이에 앞다리 최소점(PF)과 어깨 점(PS)을 흉위 점 그룹으로 생성할 수 있다.In addition, the key point measurement unit 241 virtually obtains the back inclination line according to the back inclination from the forelimb maximum point (P F '), and the point where the forelimb minimum point (P F ) and the back inclination line meet perpendicularly to the shoulder point (P) S ) can be extracted. The front legs of the minimum point (P F) and the shoulder point (P S) can be generated as a chest circumference point group.

이는 흉위의 기울기를 보정하기 위한 구성으로, 흉위 둘레와 흉위 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 한다.This is a configuration to correct the inclination of the chest, so that the circumference of the chest and the height of the chest can be measured more accurately.

또한 키포인트측정부(241)는 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최소점(PH)의 x좌표 값 차를 구하여 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최소점(PH)의 중간에 위치하는 배 최소점(PM)을 추출할 수 있다. 또한 어깨 점(PS)과 뒷다리 최대점(PH')을 이용하여 상기와 같은 가정을 통해 배 최대점(PM')을 추출할 수 있다.Also located in the middle of the key point measuring section 241 is the front legs minimum point (P F) and the rear legs minimum point (P H) x-coordinate value difference to obtain the front legs minimum point (P F) and the rear legs minimum point (P H) of The fold minimum (P M ) can be extracted. In addition, it is possible to extract a shoulder point (P S) and the rear legs up point (P H ') (the times up to point P M) via the home, such as the use.

이에 배 최소점(PM)과 배 최대점(PM')을 중위 점 그룹으로 생성할 수 있다.Accordingly, the double minimum point (P M ) and the double maximum point (P M ') can be created as a median point group.

길이측정부(242)는 높이와 등길이를 측정할 수 있다.The length measurement unit 242 may measure the height and the back length.

먼저, 길이측정부(242)는 높이(키), 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이를 측정할 수 있다. 높이(키)는 점들에서 y값의 최대값과 최소값의 차이를 통해 구할 수 있다.First, the length measurement unit 242 may measure a height (height), a chest height, a median height, and a back height. The height (height) can be obtained from the difference between the maximum and minimum values of y at the points.

또한 길이측정부(242)는 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이를 3D 이미지에서 y값의 최소값과 어깨 점(PS), 배 최대점(PM'), 뒷다리 최대점(PH')의 y값 차이를 구하는 것으로 각각 구할 수 있다.In addition, the length measurement unit 242 measures the chest height, median height, and posterior height in the 3D image of the minimum value of the y value and the shoulder point (P S ), the belly maximum point (P M '), and the hind leg maximum point (P H '). Each can be obtained by finding the y-value difference.

또한 길이측정부(242)는 어깨 점(PS)의 x값에서 뒷다리 최대점(PH')의 x값까지를 점 측정 범위로 지정하여, 점 측정 범위에 포함되는 x값과 그에 상응하는 y값 중에서 가장 큰 y값에 해당하는 좌표를 생성하여, 생성된 좌표에 포함되는 점을 등 점으로 추출할 수 있다.In addition, the length measuring unit 242 by specifying to the x value of the shoulder point (P S) the rear legs up point (P H ') from the value of x in that the measuring range, and the value of x, which is included in the point measurement range corresponding A coordinate corresponding to the largest y value among y values may be generated, and points included in the generated coordinates may be extracted as equal points.

이에 길이측정부(242)는 추출된 점을 이용하여 3차 함수를 만들고, 만들어진 3차 함수의 다항식을 이용하여 등 길이를 구할 수 있다.Accordingly, the length measuring unit 242 may create a cubic function using the extracted points, and obtain the equal length using the polynomial of the created cubic function.

또한 길이측정부(242)는 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최대점(PH')을 이용하여 대각선의 길이(diagonal_length)도 구할 수 있는데, 가축의 표면적과 상관없이 직선에 대한 길이를 구하는 것으로, 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최대점(PH')간의 직선 길이를 구할 수 있다.In addition, the length measuring unit 242 is the front legs minimum point (P F) and the rear legs up point by using the (P H '), there is also available a length (diagonal_length) of the diagonals, to obtain the length of the straight line, regardless of the surface area of cattle As a result, the length of a straight line between the minimum point of the forelimbs (P F ) and the maximum point of the hind legs (P H ') can be obtained.

둘레측정부(243)는 흉위 점 그룹, 중위 점 그룹, 후위 점 그룹을 각각 함수로 만들고, 만들어진 흉위 함수, 중위 함수, 후위 함수의 다항식을 통해 각각 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구할 수 있다. The perimeter measurement unit 243 makes the chest point group, the midpoint group, and the back point group into functions, respectively, and obtains the circumferences for the bust, median, and back respectively through the polynomials of the chest function, median function, and post function. .

1차 함수일 경우 두 점 간의 거리를 구하여 둘레를 구할 수 있으며, n차 함수일 경우, 두 점 사이에 이웃한 점간의 거리를 구하여 합하는 것으로 둘레를 구할 수 있다. 즉, n차 함수일 경우, 다항식을 이용하여 둘레를 구할 수 있다. 여기서 n은 2이상일 수 있다.In the case of a linear function, the perimeter can be obtained by finding the distance between two points, and in the case of an nth-order function, the perimeter can be obtained by calculating the distance between two points and summing them. That is, in the case of an nth-order function, the perimeter can be obtained using a polynomial. Here, n may be 2 or more.

또한 둘레측정부(243)는 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최대점(PH')을 이용하여 대각선의 둘레(diagonal_girth)도 구할 수 있는데, 가축의 표면적을 고려하여 곡선부분에 대한 길이를 구하는 것으로, 앞다리 최소점(PF)과 뒷다리 최대점(PH')에 따른 함수를 도출하여, 도출된 함수의 다항식을 통해 대각선의 둘레를 구할 수 있다.Also circumference measurement unit 243 there is also available circumference (diagonal_girth) of the diagonal with the front legs minimum point (P F) and the rear legs up point (P H '), taking into account the surface area of the cattle the length of the curved portion to obtain, by deriving a function in accordance with the front legs minimum point (P F) and the rear legs up point (P H '), can be obtained through the periphery of the diagonal of the derived polynomial function.

몸통측정부(244)는 흉위 함수를 이용하여 도 12와 같이 몸통을 추출할 수 있다. 이때, 흉위 함수의 기울기가 양수이면 흉위 함수 기준 우측에 위치하는 점들만 추출되도록 하며, 기울기가 음수이면 좌측에 위치하는 점들만 추출되도록 한다.The torso measurement unit 244 may extract the torso as shown in FIG. 12 using the chest function. At this time, if the slope of the chest function is positive, only points located on the right side of the chest function reference are extracted, and if the slope is negative, only points located on the left side are extracted.

또한 몸통측정부(244)는 추출된 몸통을 이용하여 몸통 면적 및 몸통 부피를 구할 수 있는데, ball_pivoting 알고리즘을 통해 주어진 반경 내에서 세 점을 이어 트라이앵글 메쉬 형태로 변환할 수 있다. 이는 점으로 이루어진 데이터를 삼각형 형태의 면으로 이루어진 데이터로 변환하는 것이다.In addition, the body measuring unit 244 can obtain the body area and body volume using the extracted body, and can be converted into a triangle mesh form by connecting three points within a given radius through the ball_pivoting algorithm. This is to transform data made up of points into data made up of triangular faces.

이때 몸통측정부(244)는 스무스 심플을 통해 형성된 면을 보다 단순화시킬 수 있다. 이는 면의 개수를 줄이기 위한 것이다.In this case, the body measuring unit 244 may further simplify the surface formed through the smooth simple. This is to reduce the number of faces.

이에 따라 몸통측정부(244)는 삼각형 면적의 총 합으로 몸통 면적을 구할 수 있다.Accordingly, the body measuring unit 244 may obtain the body area by the sum of the triangular areas.

또한 몸통측정부(244)는 추출된 몸통을 이용하여 몸통 부피를 구할 수 있는데, convex hull 알고리즘을 통해 구할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 이 경우에도 ball_pivoting 알고리즘과 스무스 심플을 적용한 후에 부피를 구할 수 있다.In addition, the torso measurement unit 244 may obtain the body volume using the extracted torso, but may be obtained through a convex hull algorithm, but is not limited thereto. Meanwhile, even in this case, the volume can be obtained after applying the ball_pivoting algorithm and smooth simple.

배측정부(245)는 흉위 함수와 후위 함수를 이용하여 도 13과 같이 배를 추출할 수 있다.The belly measurement unit 245 may extract the belly as shown in FIG. 13 using the chest function and the back function.

배측정부(245)도 마찬가지로 배 면적과 배 부피를 구하기 전에 ball_pivoting 알고리즘과 스무스 심플을 적용한 후, 몸통측정부(244)와 동일한 방법으로 면적과 부피를 구할 수 있다.Similarly, the belly measurement unit 245 may calculate the area and volume in the same way as the body measurement unit 244 after applying the ball_pivoting algorithm and the smooth simple before calculating the belly area and the belly volume.

또한 배측정부(245)는 추출된 배에서 중앙 부분만을 추가로 분리하여 중앙배를 추출할 수 있다. 이때 중위 함수를 기준으로 일정 범위에 포함되는 부분만을 중앙배로 추출할 수 있다.In addition, the belly measurement unit 245 may additionally separate only the central portion from the extracted belly to extract the central belly. In this case, only a portion included in a certain range based on the median function may be extracted as a median fold.

또한 배측정부(245)는 이와 같이 추출된 중앙배의 면적과 부피도, 배와 동일한 방법으로 구해질 수 있다.In addition, the belly measurement unit 245 can be obtained in the same way as the area and volume of the central vessel extracted as described above.

중량산출부(25)는 상기와 같이 추출된 요인을 이용하여 중량을 산출할 수 있다. 이때 중량은 상기 요인을 이용하여 회귀분석을 통해 추출된 공식을 이용하여 중량이 산출될 수 있다. 또한 산출된 중량을 디스플레이(30)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.The weight calculation unit 25 may calculate the weight by using the factors extracted as described above. In this case, the weight may be calculated using a formula extracted through regression analysis using the above factors. In addition, the calculated weight may be provided to the user through the display 30 .

디스플레이(30)는 촬영부(10)로부터 촬영되는 가축의 영상을 출력할 수 있으며, 촬영부(10)에서 가축이 탐지되면 촬영버튼이 활성화될 수 있다. 또한 캡쳐된 3D 이미지, 측정된 중량 등을 사용자에게 제공할 수 있다.The display 30 may output an image of livestock photographed from the photographing unit 10 , and when the photographing unit 10 detects the livestock, a photographing button may be activated. In addition, a captured 3D image, a measured weight, etc. may be provided to the user.

상기와 같은 가축 중량 측정 장치를 통해 이루어지는 가축 중량 측정 방법에 대하여 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for measuring the weight of a livestock made through the apparatus for measuring the weight of a livestock as described above will be described in detail.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 15는 도 14의 S2 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도이고, 도 16은 도 14의 S3 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도이며, 도 17은 도 14의 S4 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.14 is a flowchart schematically illustrating a method for measuring livestock weight through 3D image processing according to an embodiment of the present invention, FIG. 15 is a flowchart sequentially illustrating step S2 of FIG. 14, and FIG. 16 is step S3 of FIG. It is a flowchart sequentially shown, and FIG. 17 is a flowchart schematically illustrating step S4 of FIG. 14 .

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법은 촬영단계(S1), 전처리단계(S2), 규격화단계(S3), 요인분석단계(S4) 및 중량산출단계(S5)를 포함할 수 있다.14 , the livestock weight measurement method through 3D image processing according to an embodiment of the present invention includes a photographing step (S1), a pre-processing step (S2), a standardization step (S3), a factor analysis step (S4), and a weight calculation It may include step S5.

먼저, 촬영단계(S1)는 가축 중량 측정 장치(1)의 촬영부(10)가 가축으로부터 3D 이미지를 획득할 수 있다. 가축 중량 측정 장치(1)가 실행됨에 따라 촬영부(10)가 가축을 촬영하고 촬영신호에 따라 캡쳐하여 하나 이상의 3D 이미지를 획득할 수 있다.First, in the photographing step (S1), the photographing unit 10 of the livestock weight measurement device 1 may acquire a 3D image from the livestock. As the livestock weight measurement device 1 is executed, the photographing unit 10 may photograph the livestock and capture it according to a photographing signal to obtain one or more 3D images.

전처리단계(S2)는 가축 중량 측정 장치(1)의 측정모듈이 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거할 수 있다.In the pre-processing step (S2), the measurement module of the livestock weight measurement device 1 extracts the center point and the center distance from the 3D image to remove the background and outliers.

도 15를 참조하면, 전처리단계(S2)는 측정모듈(20)이 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환하는 데이터변환단계(S20), 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출하는 중심추출단계(S21) 및 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거하는 점제거단계(S22)를 포함할 수 있다. 이에 대한 설명은 상기 장치에서 자세하게 설명하였으므로 생략하기로 한다.15, the pre-processing step (S2) is a data conversion step (S20) in which the measurement module 20 converts the reverse image and scale of the 3D image, assuming that the livestock is in the center of the 3D image, extracting the central point, and extracting It may include a center extraction step (S21) of extracting a center distance through the center point and a point removal step (S22) of removing a point regarded as a background or an outlier using the center point and the center distance. A description thereof will be omitted since it has been described in detail in the above device.

규격화단계(S3)는 S2 단계에서 전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하며, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정할 수 있다.The standardization step (S3) extracts and removes the floor plane from the 3D image preprocessed in step S2, classifies it into groups according to the density of points, extracts the group corresponding to the livestock, and uses the plane equation to correct the slope. have.

도 16을 참조하면, S3 단계는 바닥제거단계(S30), 객체검출단계(S31), 벽제거단계(S32) 및 기울기보정단계(S33)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , step S3 may include a floor removal step S30 , an object detection step S31 , a wall removal step S32 , and a tilt correction step S33 .

바닥제거단계(S30)는 측정모듈(20)이 전처리된 3D 이미지에서 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출하고 제거하며, 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거할 수 있다.In the floor removal step (S30), the measurement module 20 extracts and removes the floor plane through a planar equation using points located below the center point in the pre-processed 3D image, and is located within a certain distance from the floor plane but adjacent points It is possible to eliminate the lack of the number of .

객체검출단계(S31)는 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류하고, 가축에 해당하는 그룹을 추출할 수 있다.In the object detection step S31, points in the 3D image may be classified into groups according to density, and a group corresponding to livestock may be extracted.

벽제거단계(S32)는 추출된 그룹의 점 개수가 일정 개수 이상일 경우에만 진행되는 단계로, 추출된 그룹의 점 개수가 일정 개수 이상일 경우 벽 평면을 추출하고, 추출된 벽 평면이 중심점과 일정 거리 이상일 경우 제거하며, 벽 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거할 수 있다.The wall removal step (S32) is performed only when the number of points in the extracted group is greater than or equal to a certain number, and when the number of points in the extracted group is greater than or equal to a certain number, a wall plane is extracted, and the extracted wall plane is a certain distance from the center point If it is abnormal, it is removed, and it is possible to remove a point located within a certain distance from the wall plane but lacking the number of adjacent points.

기울기보정단계(S33)는 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정할 수 있다.The inclination correction step (S33) may correct the inclination of the 3D image from which the group corresponding to the livestock is extracted using a plane equation.

이에 대한 보다 구체적인 설명은 상기 장치에서 자세하게 설명하였으므로, 생략하기로 한다.Since a more detailed description of this has been described in detail in the above device, it will be omitted.

요인분석단계(S4)는 규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출할 수 있다.The factor analysis step S4 may extract factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from the standardized 3D image.

도 17을 참조하면, S4 단계는 사전설정단계(S40), 키포인트측정단계(S41), 길이측정단계(S42), 둘레측정단계(S43), 몸통측정단계(S44) 및 배측정단계(S45)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 17, step S4 is a preset step (S40), a key point measurement step (S41), a length measurement step (S42), a circumference measurement step (S43), a body measurement step (S44), and a belly measurement step (S45) may include.

사전설정단계(S40)는 측정모듈(20)이 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득할 수 있다.In the preset step (S40), the measurement module 20 extracts points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and applies a quaternary function with the extracted points to obtain a forelimb point and a hindlimb point.

키포인트측정단계(S41)는 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성할 수 있다.In the key point measurement step (S41), the chest, middle, and rear point groups may be generated based on the forelimb point and the hind leg point.

길이측정단계(S42)는 높이와 등길이를 측정할 수 있다.In the length measurement step (S42), the height and the back length may be measured.

둘레측정단계(S43)는 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 각각 함수로 변환하여 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구할 수 있다.In the perimeter measurement step (S43), the perimeter for the chest, median, and posterior can be obtained by converting the chest, median, and posterior point groups into functions, respectively.

몸통측정단계(S44)는 흉위 함수를 이용하여 몸통을 추출하고, 몸통 면적 및 부피를 구할 수 있다.In the torso measurement step ( S44 ), the torso is extracted using the chest function, and the torso area and volume can be obtained.

배측정단계(S45)는 흉위 함수 및 후위 함수를 이용하여 배를 추출하고, 배 면적 및 부피를 구할 수 있다.In the belly measurement step ( S45 ), the belly may be extracted using the chest function and the back function, and the area and volume of the belly may be obtained.

이에 대한 보다 구체적인 설명은 상기 장치에서 자세하게 설명하였으므로, 생략하기로 한다.Since a more detailed description of this has been described in detail in the above device, it will be omitted.

중량산출단계(S5)는 S4 단계에서 추출된 요인을 이용하여 중량을 산출할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the weight calculation step (S5), the weight may be calculated using the factors extracted in the step S4. A detailed description thereof will be omitted.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치는 촬영부를 통해 획득한 3D 이미지를 처리한 후, 중량 산출에 필요한 요인을 분석하여 가축의 중량을 측정함으로써, 측정 정확도가 보다 향상될 수 있다.As described above, the livestock weight measurement apparatus through 3D image processing according to an embodiment of the present invention processes the 3D image acquired through the photographing unit, and then analyzes the factors necessary for weight calculation to measure the weight of the livestock, Measurement accuracy can be further improved.

이에 가축의 중량을 측정하기 위해 별도의 부대설비가 필요하지 않고 가축의 지속적인 중량관리를 통한 사료 조절을 통해 사육비용을 절감할 수 있고 출하시점을 정확히 예측할 수 있어 농가의 수익을 증대시킬 수 있다.Therefore, there is no need for additional equipment to measure the weight of livestock, and it is possible to reduce the cost of breeding through feed control through continuous weight management of livestock, and it is possible to accurately predict the time of shipment, thereby increasing the profits of the farmer.

또한, 중량을 측정하기 위해 가축을 유도하여 일정시간 정체시켜야 하는 번거로움이 없어, 농가의 인력 부족, 인력 고령화 및 규모 대형화에 따른 문제를 해소할 수 있다.In addition, there is no hassle of inducing livestock to stop for a certain period of time to measure the weight, so it is possible to solve problems caused by shortage of manpower in farms, aging of manpower, and enlargement of scale.

또한, 돼지뿐만 아니라 닭, 소 등 다양한 가축에 적용될 수 있어 활용성이 확대될 것으로 기대된다.In addition, as it can be applied not only to pigs but also to various livestock such as chickens and cattle, its utility is expected to expand.

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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.

1: 가축 중량 측정 장치
10: 촬영부
20: 측정모듈
21: 데이터베이스
22: 전처리부
220: 데이터변환부
221: 중심추출부
222: 점제거부
23: 규격화부
230: 바닥제거부
231: 객체검출부
232: 벽제거부
233: 기울기보정부
24: 요인분석부
240: 사전설정부
241: 키포인트측정부
242: 길이측정부
243: 둘레측정부
244: 몸통측정부
245: 배측정부
25: 중량산출부
30: 디스플레이
1: Livestock Weighing Device
10: Cinematography
20: measurement module
21: Database
22: preprocessor
220: data conversion unit
221: center extraction unit
222: point removal unit
23: standardization unit
230: floor removal unit
231: object detection unit
232: wall removal unit
233: tilt correction unit
24: Factor Analysis Department
240: preset unit
241: key point measurement unit
242: length measurement unit
243: circumference measurement unit
244: body measurement unit
245: stomach measurement unit
25: weight calculation unit
30: display

Claims (13)

가축의 3D 이미지를 획득하는 촬영부 및 상기 3D 이미지를 처리하여 중량을 측정하는 측정모듈을 포함하는 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치에 있어서,
상기 측정모듈은,
상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리부;
전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화부;
규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석부 및
추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출부를 포함하고,
상기 규격화부는,
전처리된 3D 이미지에서 상기 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출하고 제거하며, 상기 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 바닥제거부;
상기 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류하고, 가축에 해당하는 그룹을 추출하는 객체검출부 및
상기 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정하는 기울기보정부를 포함하는 가축 중량 측정 장치.
In an apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing, comprising: a photographing unit for acquiring a 3D image of livestock; and a measuring module for measuring the weight by processing the 3D image,
The measurement module is
a preprocessor for removing a background and an outlier by extracting a center point and a center distance from the 3D image;
a standardization unit that extracts and removes the floor plane from the preprocessed 3D image, classifies it into groups according to the density of points, extracts a group corresponding to livestock, and corrects the slope using a plane equation;
A factor analysis unit that extracts factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and
It includes a weight calculation unit that calculates the weight using the extracted factors,
The standardization unit,
a floor removal unit that extracts and removes a floor plane through a plane equation using points located below the center point in the pre-processed 3D image, and removes points located within a certain distance from the floor plane but lacking the number of adjacent points;
an object detection unit for classifying points in the 3D image into groups according to density and extracting a group corresponding to livestock; and
Livestock weight measuring device including a tilt correction unit for correcting the tilt of the 3D image extracted from the group corresponding to the livestock using a plane equation.
제1항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환하는 데이터변환부;
상기 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출하는 중심추출부 및
상기 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거하는 점제거부를 포함하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The preprocessor is
a data conversion unit for converting an inverse image and a scale of the 3D image;
A center extraction unit for extracting a center point assuming that the livestock is at the center from the 3D image, and extracting a center distance through the extracted center point; and
Livestock weight measuring device including a point removing unit for removing a point considered as a background or outlier using the center point and the center distance.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 바닥제거부는,
추출된 바닥 평면이 상기 촬영부의 촬영방향과 이루는 각의 크기가 일정각도 이상일 경우 바닥이 아니라고 판단하여, 바닥 평면을 다시 추출하는 것을 특징으로 하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The floor removal unit,
When the angle between the extracted floor plane and the photographing direction of the photographing unit is equal to or greater than a certain angle, it is determined that it is not the floor, and the floor plane is extracted again.
제1항에 있어서,
상기 규격화부는,
추출된 그룹의 점 개수가 일정 개수 이상일 경우 벽 평면을 추출하고, 추출된 벽 평면이 상기 중심점과 일정 거리 이상일 경우 제거하며, 상기 벽 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 벽제거부를 더 포함하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The standardization unit,
When the number of points in the extracted group is more than a certain number, the wall plane is extracted, and when the extracted wall plane is more than a certain distance from the center point, it is removed, and a point located within a certain distance from the wall plane but lacking the number of adjacent points is removed Livestock weight measurement device further comprising a wall removal unit.
제1항에 있어서,
상기 기울기보정부는,
추출된 바닥 평면의 x절편과 z절편을 통해 기울어진 x 각도와 z 각도를 구하고, 상기 x 각도와 z 각도에 따라 상기 3D 이미지의 x축과 y축에 대한 기울기를 보정하는 것을 특징으로 하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The tilt correction unit,
Livestock, characterized in that the inclination of the x-axis and the y-axis of the 3D image is corrected according to the x-angle and the z-angle obtained through the extracted x-intercept and the z-intercept of the floor plane weighing device.
제1항에 있어서,
상기 기울기보정부는,
평면방정식을 이용하여 가장 많은 점을 포함하는 임의 평면을 추출하고, 원점을 기준으로 세 점의 좌표를 획득하고, 상기 세 점의 좌표를 이용하여 기울어진 y 각도를 구하며, 상기 y 각도에 따라 상기 3D 이미지의 y축에 대한 기울기를 보정하는 것을 특징으로 하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The tilt correction unit,
Extracting an arbitrary plane containing the most points using the plane equation, obtaining the coordinates of three points based on the origin, obtaining the inclined y angle using the coordinates of the three points, Livestock weighing device, characterized in that for correcting the inclination on the y-axis of the 3D image.
제1항에 있어서,
상기 요인분석부는,
요소로 등길이, 높이(키), 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이, 대각선의 길이, 흉위 둘레, 중위 둘레, 후위 둘레, 대각선의 둘레, 몸통 면적, 배 면적, 중앙배 면적, 몸통 부피, 배 부피 및 중앙배 부피 중 하나 이상을 추출하는 것을 특징으로 하는 가축 중량 측정 장치.
According to claim 1,
The factor analysis unit,
Factors such as back length, height (height), chest height, median height, posterior height, diagonal length, chest girth, median girth, posterior girth, diagonal girth, torso area, belly area, mid-belly area, torso volume, belly Livestock weighing device, characterized in that for extracting at least one of the volume and the median belly volume.
가축의 3D 이미지를 획득하는 촬영부 및 상기 3D 이미지를 처리하여 중량을 측정하는 측정모듈을 포함하는 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 장치에 있어서,
상기 측정모듈은,
상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리부;
전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화부;
규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석부 및
추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출부를 포함하고,
상기 요인분석부는,
요소로 등길이, 높이(키), 흉위 높이, 중위 높이, 후위 높이, 대각선의 길이, 흉위 둘레, 중위 둘레, 후위 둘레, 대각선의 둘레, 몸통 면적, 배 면적, 중앙배 면적, 몸통 부피, 배 부피 및 중앙배 부피 중 하나 이상을 추출하되,
규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득하는 사전설정부;
상기 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 키포인트측정부;
높이와 등길이를 측정하는 길이측정부;
상기 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 각각 함수로 변환하여 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구하는 둘레측정부;
흉위 함수를 이용하여 몸통을 추출하고, 몸통 면적 및 부피를 구하는 몸통측정부 및
흉위 함수 및 후위 함수를 이용하여 배를 추출하고, 배 면적 및 부피를 구하는 배측정부를 포함하는 가축 중량 측정 장치.
In an apparatus for measuring livestock weight through 3D image processing, comprising: a photographing unit for acquiring a 3D image of livestock; and a measuring module for measuring the weight by processing the 3D image,
The measurement module is
a preprocessor for removing a background and an outlier by extracting a center point and a center distance from the 3D image;
a standardization unit that extracts and removes the floor plane from the preprocessed 3D image, classifies it into groups according to the density of points, extracts a group corresponding to livestock, and corrects the slope using a plane equation;
A factor analysis unit that extracts factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and
It includes a weight calculation unit that calculates the weight using the extracted factors,
The factor analysis unit,
Factors such as back length, height (height), chest height, median height, posterior height, diagonal length, chest girth, median girth, posterior girth, diagonal girth, torso area, belly area, mid-belly area, torso volume, belly extracting at least one of volume and median volume,
a presetting unit that extracts points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and obtains forelimb points and hindlimb points by applying a quaternary function with the extracted points;
a key point measurement unit for generating point groups of the chest, middle, and back points based on the forelimb points and hind limb points;
Length measuring unit for measuring height and back length;
a perimeter measuring unit that converts the chest, middle, and posterior point groups into functions, respectively, to obtain perimeters for the chest, middle and posterior;
A torso measurement unit that extracts the body using the chest function and calculates the area and volume of the body;
A livestock weight measuring device including a belly measurement unit for extracting a belly using a chest function and a back function, and calculating a belly area and volume.
3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법에 있어서,
촬영부가 가축으로부터 3D 이미지를 획득하는 촬영단계;
측정모듈이 상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리단계;
전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화단계;
규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석단계 및
추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출단계를 포함하고,
상기 규격화단계는,
상기 측정모듈이 전처리된 3D 이미지에서 상기 중심점보다 아래에 위치하는 점들을 이용하여 평면방정식을 통해 바닥 평면을 추출하고 제거하며, 상기 바닥 평면과 일정 거리 내에 위치하되 인접 점의 개수가 부족한 점을 제거하는 바닥제거단계;
상기 3D 이미지에서 점들을 밀도에 따라 그룹으로 분류하고, 가축에 해당하는 그룹을 추출하는 객체검출단계 및
상기 가축에 해당하는 그룹이 추출된 3D 이미지의 기울기를 평면방정식을 이용하여 보정하는 기울기보정단계를 포함하는 가축 중량 측정 방법.
In a livestock weight measurement method through 3D image processing,
A photographing step in which the photographing unit acquires a 3D image from the livestock;
a pre-processing step in which a measurement module extracts a center point and a center distance from the 3D image to remove a background and an outlier;
a standardization step of extracting and removing the floor plane from the preprocessed 3D image, classifying it into groups according to the density of points, extracting a group corresponding to livestock, and correcting the slope using a plane equation;
A factor analysis step of extracting factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and
including a weight calculation step of calculating the weight using the extracted factors,
The standardization step is
The measurement module extracts and removes a floor plane through a plane equation using points located below the center point in the preprocessed 3D image, and removes a point located within a certain distance from the floor plane but lacking the number of adjacent points a floor removal step;
An object detection step of classifying points in the 3D image into groups according to density, and extracting a group corresponding to livestock; and
and a tilt correction step of correcting the tilt of the 3D image from which the group corresponding to the livestock is extracted using a plane equation.
제10항에 있어서,
상기 전처리단계는,
상기 측정모듈이 3D 이미지의 역상과 스케일을 변환하는 데이터변환단계;
상기 3D 이미지에서 가축이 중심에 있다고 가정하여 중심점을 추출하고, 추출된 중심점을 통해 중심거리를 추출하는 중심추출단계 및
상기 중심점과 중심거리를 이용하여 배경 또는 아웃라이어로 간주되는 점을 제거하는 점제거단계를 포함하는 가축 중량 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The pre-processing step is
a data conversion step in which the measurement module converts the reverse image and scale of the 3D image;
A center extraction step of extracting a center point assuming that the livestock is in the center from the 3D image, and extracting a center distance through the extracted center point; and
and a point removing step of removing a point regarded as a background or an outlier using the center point and the center distance.
삭제delete 3D 이미지 처리를 통한 가축 중량 측정 방법에 있어서,
촬영부가 가축으로부터 3D 이미지를 획득하는 촬영단계;
측정모듈이 상기 3D 이미지에서 중심점과 중심거리를 추출하여 배경 및 아웃라이어를 제거하는 전처리단계;
전처리된 3D 이미지에서 바닥 평면을 추출하여 제거하고, 점들의 밀도에 따라 그룹으로 분류하여 가축에 해당하는 그룹을 추출하고, 평면방정식을 이용하여 기울기를 보정하는 규격화단계;
규격화된 3D 이미지에서 길이, 높이, 둘레, 면적 및 부피 중 하나 이상에 대한 요인을 추출하는 요인분석단계 및
추출된 요인을 이용하여 중량을 산출하는 중량산출단계를 포함하고,
상기 요인분석단계는,
상기 측정모듈이 규격화된 3D 이미지에서 아랫배에 해당하는 점들을 추출하고, 추출된 점들을 가지고 4차 함수를 적용하여 앞다리 점 및 뒷다리 점을 획득하는 사전설정단계;
상기 앞다리 점과 뒷다리 점을 기준으로 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 생성하는 키포인트측정단계;
높이와 등길이를 측정하는 길이측정단계;
상기 흉위, 중위 및 후위의 점 그룹을 각각 함수로 변환하여 흉위, 중위 및 후위에 대한 둘레를 구하는 둘레측정단계;
흉위 함수를 이용하여 몸통을 추출하고, 몸통 면적 및 부피를 구하는 몸통측정단계 및
흉위 함수 및 후위 함수를 이용하여 배를 추출하고, 배 면적 및 부피를 구하는 배측정단계를 포함하는 가축 중량 측정 방법.
In a livestock weight measurement method through 3D image processing,
A photographing step in which the photographing unit acquires a 3D image from the livestock;
a pre-processing step in which a measurement module extracts a center point and a center distance from the 3D image to remove a background and an outlier;
a standardization step of extracting and removing the floor plane from the preprocessed 3D image, classifying it into groups according to the density of points, extracting a group corresponding to livestock, and correcting the slope using a plane equation;
A factor analysis step of extracting factors for one or more of length, height, circumference, area, and volume from a standardized 3D image, and
including a weight calculation step of calculating the weight using the extracted factors,
The factor analysis step is
a preset step in which the measurement module extracts points corresponding to the lower abdomen from the standardized 3D image, and applies a quaternary function with the extracted points to obtain a forelimb point and a hindlimb point;
a key point measurement step of generating a point group of the chest, middle, and back points based on the forelimb points and hind limb points;
Length measuring step of measuring the height and back length;
a perimeter measurement step of converting the chest, median, and posterior point groups into functions, respectively, to obtain perimeters for the chest, median and posterior;
The torso measurement step of extracting the torso using the chest function and obtaining the body area and volume; and
A method for measuring the weight of livestock, comprising extracting a belly using a chest function and a back function, and measuring a belly to obtain an area and volume of the belly.
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