KR102308447B1 - 사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리장치는, 임의 공간에 있는 사육개체의 촬영영상을 수신하는 통신 인터페이스부, 및 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 생성한 각 개체의 행동 패턴 및 제1 시점 이후의 촬영영상에서 분석되는 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 근거로 각 개체의 스트레스를 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법{Apparatus for Breeding Entity Management and Driving Method Thereof}

본 발명은 사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 씨숫소, 모돈, 보존용 개체 등의 사육시 지속적인 스트레스 관리를 통해 우수한 정자 등을 확보할 수 있도록 하는 사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것이다.

최근까지 국내 생명과학 및 바이오산업의 지속적인 발전으로 동물실험 빈도와 실험동물 사용량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 동물실험이란 교육, 시험, 연구 및 생물학적 제제의 생산 등 과학적 목적을 위해 동물을 대상으로 실시하는 실험 또는 그 과학적 절차를 말하며, 이는 새로운 제품이나 치료법의 효능과 안전성을 확인하기 위한 것으로, 비단 의약품뿐만 아니라 농약이나 화장품, 식품 등이 인체에 미치는 영향을 예측하는 데에도 크게 활용된다. 실험동물을 이용한 연구, 교육 또는 실험을 실시하는 사람들은 동물실험 결과에 대한 과학적 정확성을 증진시키기 위하여, 실험동물의 상태를 지속적으로 모니터링할 필요가 있으며, 사육 환경 또한 지속적으로 관리할 필요가 있다.

하지만, 종래에는 실험동물 또는 가축장 내 사육동물의 상태를 사람이 일일이 확인하는 방식으로 관리가 이루어졌기 때문에, 관리해야 할 동물의 수가 많거나 관리대상 동물이 대형동물인 경우 지속적으로 관리하기에 한계가 있었으며, 이에 특정 동물이 이상증상을 나타낸 경우 신속한 발견 및 대처가 불가능한 문제가 있었다. 또한, 동물의 사육 환경(예: 온도, 습도 등) 제어도 대개(usually) 사람에 의해 직접 관리되어지는 경우가 많아 번거로움이 있었다.

이를 개선하기 위하여 종래에는 영상정보를 통해 사육환경을 자동으로 조정하나, 기저장된 특정 객체에 이상 행동과 특정 객체의 이상 행동을 분석하여 판단하는 방법을 제안하고 있다. 하지만 기존의 방식은 기저장된 특정 개체(예: 돼지/소/닭 등)의 이상행동과, 관찰 중인 개체 행동을 비교 분석하는 방식이어서 사육되는 개체 하나하나의 특성에 따른 연속적인 스트레스 관리는 할 수 없을 뿐만 아니라 이상 행동 전 단계에서 발생하는 스트레스성에 기인되는 이상 행동을 사전에 차단할 수 없는 문제가 있다.

보다 상세하게는 사육되는 동물들의 스트레스는 씨숫소, 모돈, 보존용 개체 등에서는 매우 중요한 요소들이다. 하지만 기존에 제안하는 방법은 특정 이상 행동만을 영상에서 판단하여 알려주는 방식으로서, 단편적인 이상 행동에 대한 분석 결과 확인은 가능하지만 연속적이고 장기적인 스트레스 관리를 할 수 없고 이상 행동 전 단계에서의 문제(예: 스트레스)를 찾을 수 없는 단점이 있다.

또한, 각 개체별로 그 성향이 다르기 때문에 이상 행동에 대한 획일적 동작만을 정해 놓고 그 동작을 하면 이상 행동으로 판단하는 방법만으로는 각 개체별 행동 특징에 따른 분석이 불가능하다는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제10-2015-0098024호(2015.08.27) 한국등록특허공보 제10-1931270호(2018.12.14)

본 발명의 실시예는 가령 씨숫소, 모돈, 보존용 개체 등의 사육시 지속적인 스트레스 관리를 통해 우수한 정자 등을 확보할 수 있도록 하는 사육개체관리장치 및 그 장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리장치는, 임의 공간에 있는 사육개체의 촬영영상을 수신하는 통신 인터페이스부, 및 상기 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 상기 생성한 각 개체의 행동 패턴 및 상기 제1 시점 이후의 촬영영상에서 분석되는 상기 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 근거로 각 개체의 스트레스를 측정하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 각 개체의 성장 과정에서 취득되는 시간대별 변화 데이터를 근거로 개체별 행동 특성을 분석하고, 상기 분석한 행동 특성에 대한 평균을 이용하는 방식으로 상기 행동 패턴을 생성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 평균을 벗어나는 정도를 스트레스 지수(index)로 환산하여 일별 스트레스를 평가할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 스트레스 지수가 지정된 임계치를 초과할 때 또는 상기 임계치의 이내에 있지만 지정 기간동안 지속될 때 별도 관리되도록 개체 정보를 관리자의 사용자 단말장치로 통지할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 각 개체의 기립 및 누워있는시간, 좋아하는 자세 및 자세 변경 횟수 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 개체별 사료 섭취량 및 시간, 물 섭취량 및 시간, 잠자는 횟수 및 잠자는 시점과 시간 중 적어도 하나를 더 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리장치의 구동방법은 통신 인터페이스부가, 임의 공간에 있는 사육개체의 촬영영상을 수신하는 단계, 및 제어부가, 상기 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 상기 생성한 각 개체의 행동 패턴 및 상기 제1 시점 이후의 촬영영상에서 분석되는 상기 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 근거로 각 개체의 스트레스를 측정하는 단계를 포함한다.

상기 스트레스를 측정하는 단계는, 상기 각 개체의 성장 과정에서 취득되는 시간대별 변화 데이터를 근거로 개체별 행동 특성을 분석하고, 상기 분석한 행동 특성에 대한 평균을 이용하는 방식으로 상기 행동 패턴을 생성할 수 있다.

상기 스트레스를 측정하는 단계는, 상기 평균을 벗어나는 정도를 스트레스 지수로 환산하여 일별 스트레스를 평가할 수 있다.

상기 스트레스를 측정하는 단계는, 상기 스트레스 지수가 지정된 임계치를 초과할 때 또는 상기 임계치의 이내에 있지만 지정 기간동안 지속될 때 별도 관리되도록 개체 정보를 관리자의 사용자 단말장치로 통지할 수 있다.

상기 스트레스를 측정하는 단계는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 각 개체의 기립 및 누워있는시간, 좋아하는 자세 및 자세 변경 횟수 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

상기 스트레스를 측정하는 단계는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 개체별 사료 섭취량 및 시간, 물 섭취량 및 시간, 잠자는 횟수 및 잠자는 시점과 시간 중 적어도 하나를 더 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 지속적인 스트레스 관리를 통해 씨숫소, 모돈, 보존용 개체들로부터 얻어지는 우수한 정자, 새끼 등을 확보할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 성장 과정에서 취득되는 영상의 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준 행동 패턴을 결정하고, 이때 인공지능(AI) 등의 학습을 수행함으로써 기준 행동 모델을 결정할 때 정확도를 높일 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 사육개체관리장치의 세부구조를 예시한 블록다이어그램,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리과정을 나타내는 도면, 그리고
도 4는 도 1의 사육개체관리장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리시스템(90)은 촬영장치(100), 사용자 단말장치(110), 통신망(120), 사육개체관리장치(130) 및 서드파티장치(140)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 서드파티장치(140)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 사육개체관리시스템(90)이 구성되거나, 사육개체관리장치(130)를 구성하는 구성요소의 일부 또는 전부가 통신망(120)을 구성하는 네트워크장치(예: 무선교환장치 등)에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

촬영장치(100)는 임의 공간(97)을 촬영하는 감시카메라로서 일반 CCTV(Closed Circuit Television) 카메라나 IP(Internet Protocol) 카메라 등을 포함할 수 있으며 고정식 카메라뿐 아니라 팬(Pan), 틸트(Tilt) 및 줌(Zoom) 동작이 가능한 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 카메라를 포함할 수 있다. 촬영장치(100)는 씨숫소, 엄마돼지인 모돈, 보존용 개체들이 사육되는 임의 공간(97)을 촬영하며, 여기서 임의 공간은 우수한 정자나 새끼들을 확보할 수 있는 개체를 사육하는 장소이다.

물론 임의 공간(97)과 촬영장치(100)는 복수 개가 설치될 수 있다. 예를 들어, 임의의 A 공간에서 스트레스의 관리가 필요한 개체가 있는 경우 관리자의 개체 관리에 따라 B 공간으로 이동시켜 관리가 이루어진다. 물론 A 공간이나 B 공간에는 각각 촬영장치(100)가 설치될 수 있으므로, B 공간에서 스트레스 관리에 의해 치유가 완료되면 해당 개체는 다시 A 공간으로 이동될 수 있을 것이다. 이러한 과정은 모두 영상 분석을 통해 분석 결과를 관리자에게 제공함으로써 이루어질 수 있다.

촬영장치(100)는 임의 공간(97)을 촬영하여 촬영 영상을 도 1의 통신망(120)을 경유하여 사육개체관리장치(130)로 전송한다. 물론 촬영장치(100)는 인접하는 장소에 촬영장치(100)의 촬영 영상을 분석하는 에지장치를 더 구비할 수 있다. 통신망(120)에서 처리되는 데이터의 연산처리 부담을 줄이기 위하여 에지장치를 통해 1차적으로 영상 분석 동작을 수행하는 것이다. 예를 들어, 촬영영상에서 각 개체(혹은 객체_를 검출하고 분류하는 동작이 이루어질 수도 있다. 물론 이러한 동작은 시스템 설계자의 의도에 따라 다양하게 이루어질 수 있는 것이므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

사용자 단말장치(110)는 임의 공간(97)에서 사육되는 개체들을 관리하는 사용자 즉 관리자가 소지하는 장치로서, 다양한 장치를 포함할 수 있다. 스마트폰 이외에도 데스크탑컴퓨터, 랩탑컴퓨터, 태블릿PC, 손목에 착용하는 웨어러블장치 등을 포함할 수 있다. 무엇보다 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말장치(110)는 임의 공간(97)에서 사육되는 개체들 중 특정 개체에 대한 스트레스 관리가 필요하다고 판단될 때 해당 개체와 관련한 개체 정보를 사육개체관리장치(130)로부터 수신할 수 있다. 이의 과정에서 특정 개체의 관리번호 등을 함께 수신할 수 있다. 물론 여기서의 관리번호는 개체들의 목이나 귀 등에 부착되어 있는 식별태그의 식별번호를 의미할 수 있다.

물론 사용자 단말장치(110)는 사육개체관리장치(130)의 서비스를 이용하기 위하여 사육 공간에 대한 식별정보를 제공할 수 있으며, 이러한 식별정보는 촬영장치(100)의 장치ID 등이 식별정보로 사용될 수도 있다. 따라서, 사욕개체관리장치(130)는 해당 촬영장치(100)의 식별정보를 근거로 그 공간 내에서 사육되는 개체들의 식별정보를 매칭시켜 관리할 수 있고, 이에 따라 해당 공간을 관리하는 관리자는 자신의 사용자 단말장치(110)로 사육 공간에서의 개체에 스트레스가 발생하여 특별 관리가 필요할 때 관련 정보를 제공할 수 있는 것이다.

통신망(120)은 유무선 통신망을 모두 포함한다. 가령 통신망(120)으로서 유무선 인터넷망이 이용되거나 연동될 수 있다. 여기서, 유선망은 케이블망이나 공중 전화망(PSTN)과 같은 인터넷망을 포함하는 것이고, 무선 통신망은 CDMA, WCDMA, GSM, EPC(Evolved Packet Core), LTE(Long Term Evolution), 와이브로(Wibro) 망 등을 포함하는 의미이다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 통신망(120)은 이에 한정되는 것이 아니며, 가령 클라우드 컴퓨팅 환경하의 클라우드 컴퓨팅망, 5G망 등에 사용될 수 있다. 가령, 통신망(120)이 유선 통신망인 경우 통신망(120) 내의 액세스포인트는 전화국의 교환국 등에 접속할 수 있지만, 무선 통신망인 경우에는 통신사에서 운용하는 SGSN 또는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 접속하여 데이터를 처리하거나, BTS(Base Transmissive Station), NodeB, e-NodeB 등의 다양한 중계기에 접속하여 데이터를 처리할 수 있다.

통신망(120)은 액세스포인트(AP)를 포함할 수 있다. 여기서의 액세스포인트는 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함한다. 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 촬영장치(100)나 사용자 단말장치(110) 등을 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 물론 액세스포인트는 촬영장치(100)나 사용자 단말장치(110) 등과 지그비 및 와이파이 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리 통신모듈을 포함할 수 있다. 액세스포인트는 무선통신을 위하여 TCP/IP 혹은 RTSP(Real-Time Streaming Protocol)를 이용할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스, 지그비, 적외선, UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이에 따라 액세스포인트는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 농작물 모니터링장치(130)로 전달할 수 있다. 액세스포인트는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 예컨대 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함된다.

사육개체관리장치(130)는 임의 공간(97)을 촬영하는 촬영장치(100)로부터 촬영 영상을 수신하여 분석하고, 또는 에지장치로부터 분석 결과를 수신할 수 있으며, 분석 결과를 근거로 각 개체별 행동 패턴의 기준을 정하며, 물론 이의 과정에서 기준이 되는 행동패턴 모델(model)을 생성할 수 있으며, 이러한 행동 패턴의 기준은 성장 과정에서 취득되는 데이터를 근거로 생성될 수 있다. 다시 말해, 사육개체관리장치(130)는 성장이 완료되었다고 판단되는 시점(혹은 제1 시점)을 기준으로 그 이전까지는 촬영영상을 분석하여 행동패턴 모델을 생성하기 위한 데이터로 활용한다. 이를 기준으로 성장 완료 이후의 즉 제1 시점 이후의 개체 상태를 촬영영상으로부터 판단하게 되며, 이를 위하여 기존에 생성한 기준 행동 패턴을 이용한다.

좀더 구체적으로, 사육개체관리장치(130)는 임의 공간(97)의 촬영영상으로부터 개체(혹은 영상에서 그 개체에 해당하는 객체)를 추출하고 개체를 가두는 하나의 우리에 다수의 객체가 있는 경우 얼굴, 신체특성, 인식코드를 통합하여 객체의 정확한 추적을 수행할 수 있다. 이와 같이 각 개체를 검출 및 분류하고, 각 데이터는 도 1의 DB(130a)에 체계적으로 저장되어 관리된다. 여기서, 개체는 오프라인상의 모돈과 같은 동물을 의미하려는 것이라면, 객체는 촬영영상에서의 그 모돈을 지칭하는 것으로 이해해도 좋다. 따라서, 그러한 용어의 의미에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 사육개체관리장치(130)는 위의 방식으로 지속적으로, 더 정확하게는 성장 과정의 데이터를 수집하고, 나아가 성장이 완료되는 시점까지 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 인공지능의 학습 동작 등을 통해 각 개체마다 정형화되는 기준 모델을 생성하게 된다. 즉 행동 패턴 모델을 형성할 수 있다. 여기서, 모델은 특정 개체의 행동 패턴에 대한 비교를 위해 사용되는 개별단위의 프로그램이라 볼 수도 있다. 또한, 해당 모델의 내부 레지스트리 등에는 특정 개체와 관련되는 기준 행동 패턴 데이터를 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 개별 개체마다 사료 섭취량 및 시간, 물 섭취량 및 시간, 행동 패턴으로서는 기립시간 및 누워있는 시간, 좋아하는 자세, 자세 변경 횟수, 잠자는 횟수와 잠자는 시점 및 시간, 그리고 체온 등을 다를 수밖에 없다. 따라서, 각 개체마다 위의 항목들에 대한 기준을 정할 수 있으며, 기준을 정하는 경우에는 평균값을 이용해 결정할 수 있다. 예를 들어, 모든 행동들에 대하여 수치를 합산하고, 이를 다시 행동수로 나누면 평균값이 될 수 있다. 따라서, 그 평균에 해당하는 행동을 기준으로 결정할 수 있다. 물론 그 결정 방식은 다양할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

예를 들어, 사육개체관리장치(130)는 성장 시간대별 변화와 성장이 완료된 후 일일 행동패턴을 분석하여 각 개체별로 행동의 특성을 저장하여 평균치로 환산한 후 그 평균치의 일정 범위를 벗어날 때 그 벗어나는 정도 또는 범위만큼을 스트레스 지수로 환산하여 일별 스트레스를 평가하여 일정 기간 동안 스트레스 지수가 높은 개체는 별도 관리할 수 있도록 하며, 이를 통해 이상행동 전단계에서부터 개체를 관리할 수 있다. 가령 특정 개체의 좋아하는 자세를 결정함에 있어서 해당 개체가 총 100번의 자세를 취하였고, 그 중 비중이 높게 나타나는 자세를 좋아하는 자세의 기준 행동 패턴이라 판단할 수도 있다. 그리고 사육개체관리장치(130)는 해당 기준 행동 패턴을 평균으로 보고, 이후 이와 얼마 정도의 차이를 보이는지에 따라 스트레스 지수를 계산할 수 있다. 예를 들어, 그 정도를 근거로 5단계로 설정하고, 최고 높은 5단계가 나타나거나, 5단계 이하의 단계라 하더라도 일정 기간동안(예: 일주일) 지속될 때 별도 관리가 필요하다고 판단할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 사육개체관리장치(130)는 개체마다 성장 완료 이전의 데이터를 근거로 행동 패턴의 기준 모델을 생성하고, 성장 이후에 수신된 촬영영상의 분석 결과를 기생성한 기준 모델에 적용해 일일 상태를 비교하고, 차이 정도에 따라 일일 스트레스 지수가 계산되어 기록될 수 있는 것이다. 그리고, 일일 스트레스 지수가 일주일 이상 낮게 유지되거나 특정 시점에서 너무 높게 나타날 때는 해당 개체의 특별 관리가 필요하여 해당 개체의 개체 정보를 사용자 단말장치(110)로 통지할 수 있다.

서드파티장치(140)는 사육개체관리장치(130)의 서비스 프로그램을 제작하여 공급하는 프로그램 제작회사의 장치를 포함할 수 있으며, 또는 해당 개체관리 서비스를 운용하는 운용회사의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서드파티장치(140)가 관리자 장치인 경우, 서비스 관리자는 관리자 메뉴 주소(예: admin.xxx.co.kr 등)로 접속하여 서비스 이용에 필요한 다양한 데이터 설정 등의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사육개체관리장치(130)가 서버로서 오픈 플랫폼의 형태로 사용되는 경우 관리자가 관리자 메뉴 주소로 접속하여 공지사항 등을 등록할 수 있다.

상기의 구성 결과, 본 발명의 실시예는 씨숫소, 모돈, 그리고 보존용 개체들의 스트레스를 지속적으로 관리해 줌으로써 우수한 정자나 새끼들을 확보할 수 있을 것이다. 또한, 행동 패턴의 기준 모델 생성시 인공지능의 학습 프로그램을 활용함으로써 그 정확도를 높이고, 이에 의해 결국 스트레스의 관리도 더욱 정확하게 이루어질 수 있을 것이다. 무엇보다 인공지능의 장점은 예측에 있으므로 개체에게 발생할 수 있는 행동을 미리 감지하여 적절한 조치를 취할 수 있을 것이다.

도 2는 도 1의 사육개체관리장치의 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 사육개체관리장치(130)는 통신 인터페이스부(200), 제어부(210), 사육개체관리부(220) 및 저장부(230)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 저장부(230)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 사육개체관리장치(130)가 구성되거나, 사육개체관리부(220)와 같은 구성요소가 제어부(210)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

통신 인터페이스부(200)는 도 1의 통신망(120)을 경유하여 촬영장치(100), 사용자 단말장치(110) 및 서드파티장치(140)와 각각 통신한다. 통신을 수행하는 과정에서 변/복조, 인코딩/디코딩, 먹싱/디먹싱 등의 동작을 수행할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명하므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.

통신 인터페이스부(200)는 촬영장치(100)로부터 촬영영상을 수신하여 제어부(210)로 제공하며, 또한, 제어부(210)의 제어하에 사육개체의 특별 관리를 위한 개체 정보를 사용자 단말장치(110)로 제공할 수 있다.

제어부(210)는 도 1의 사육개체관리장치(130)를 구성하는 도 2의 통신 인터페이스부(200), 사육개체관리부(220) 및 저장부(230)의 전반적인 제어 동작을 담당한다. 예를 들어, 제어부(210)는 수신된 촬영영상을, 더 정확하게는 디코딩된 비디오 프레임의 영상을 저장부(230)에 임시 저장한 후 사육개체관리부(220)로 제공할 수 있다. 무엇보다 영상의 복원은 사육개체관리부(220)에서 이루어질 수도 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한, 제어부(210)는 사육개체관리부(220)를 제어하여 내부에 탑재된 프로그램을 실행시킬 수 있다. 제어부(210)는 해당 프로그램의 실행에 따라 각 개체들의 스트레스 관리 동작을 수행할 수 있으며, 이의 과정에서 사육개체관리부(220)의 요청에 따라 특별 관리가 필요한 개체에 대한 개체 정보를 제공받아 도 1의 사용자 단말장치(110)로 제공되도록 통신 인터페이스부(200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 촬영영상으로부터 개체의 얼굴 인식 등을 통해 특정 개체를 인식할 수는 있지만, 개체의 식별정보(예: 목에 걸린 식별표식 등)를 개체 정보로서 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.

사육개체관리부(220)는 본 발명의 실시예에 따라 씨숫소나 모돈과 같이 우수한 정자나 새끼들을 얻어야 하는 개체들에 한하여 지속적인 스트레스 관리 동작을 수행한다. 물론 그러한 개체들에 특별히 한정하려는 것은 아니다. 사육개체관리부(220)는 이를 위하여 각 개체들과 관련한 행동 패턴의 기준을 정해야 한다. 이를 위하여 성장이 완료되기 전까지의 데이터, 다시 말해 지정된 시점까지의 촬영영상을 분석하여 얻는 분석 데이터를 근거로 기준이 되는 행동 패턴 데이터를 생성한다. 이의 과정에서 패턴 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 모델은 사전적 의미를 보면 시스템과의 관련을 수학적 또는 물리적으로 표현한 것으로 정의하고 있다. 그렇게 정의된 프로그램 단위(혹은 SW 모듈)이라 볼 수 있다. 또한 개체별 행동 패턴으로는 기립시간 및 누워있는 시간, 좋아하는 자세, 자세 변경 횟수 등이 포함될 수 있다. 이외에도 공통적으로는 개체의 사료 섭취량 및 시간, 물 섭취량 및 시간, 잠자는 횟수와 잠자는 시점 및 시간 등을 포함할 수도 있다.

사육개체관리부(220)는 성장이 완료되는 이전까지의 성장 과정에서 취득하는 데이터를 이용해 기준 모델을 구축한 후, 이를 근거로 성장이 완료된 이후의 촬영영상을 분석해 분석 결과로서 일일 행동 패턴을 추출하고 추출한 데이터를 기생성된 모델에 적용함으로써 차이 정도 등에 따라 일일 스트레스 지수를 산출할 수 있다. 물론 기준 모델의 행동 패턴을 결정함에 있어서 앞서서 이미 평균치 혹은 평균 상태를 기준으로 할 수 있음을 언급한 바 있다. 예를 들어, 좋아하는 자세의 기준을 결정함에 있어서 100번을 측정한 결과 50회 이상을 차지하는 자세를 좋아하는 자세로 정할 수도 있다. 평균을 이용하는 방식은 결국 기준을 정하기 위한 방식이라 볼 수 있으며 그 방식이 다양할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 스트레스 지수를 산출하기 위한 기준 행동 패턴이 있다는 정도로 이해될 수 있을 것이다.

나아가, 사육개체관리부(220)는 스트레스 지수를 산출하여 산출한 지수의 값이 임계치를 벗어날 때, 다시 말해 임계치를 벗어나 너무 높게 나타나는 경우에는 신속한 조처가 이루어질 수 있다. 또한, 지수 값이 임계치를 벗어나지 않아도 오랫동안 지속되는 경우에도 별도의 조처를 취할 수 있다. 다시 말해, 해당 조건을 만족하는 경우 사육개체관리부(220)는 해당 개체의 개체 정보를 생성하여 제어부(210)로 제공하고, 이를 사용자 단말장치(110)로 제공하도록 요청할 수 있다.

저장부(230)는 제어부(210)의 제어하에 촬영장치(100)에서 제공되는 촬영영상을 저장할 수 있으며, 저장한 촬영영상을 영상 분석을 위해 사육개체관리부(220)로 제공하기 위해 출력할 수 있다.

상기한 내용 이외에도 도 2의 통신 인터페이스부(200), 제어부(210), 사육개체관리부(220) 및 저장부(230)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 제어부(210)는 CPU 및 메모리를 포함할 수 있으며, 원칩화하여 형성될 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함하며, 메모리는 램을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어동작을, 그리고 연산부는 2진비트 정보의 연산동작을, 그리고 명령어해석부는 인터프리터나 컴파일러 등을 포함하여 고급언어를 기계어로, 또 기계어를 고급언어로 변환하는 동작을 수행할 수 있으며, 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여할 수 있다. 상기의 구성에 따라, 가령 사육개체관리장치(130)의 동작 초기에 사육개체관리부(220)에 저장되어 있는 프로그램을 복사하여 메모리 즉 램(RAM)에 로딩한 후 이를 실행시킴으로써 데이터 연산 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리과정을 나타내는 도면이다.

설명의 편의상 도 3을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 사육개체관리장치(130)는 촬영장치(100)로부터 임의 공간(97)을 촬영한 촬영영상을 수신한다(S300).

사육개체관리장치(130)는 수신된 촬영영상으로부터 각 개체(혹은 객체)를 검출하여 분류한다(S310). 가령, 영상 속 개체의 얼굴, 신체특성, 객체인식 코드를 결합하여 개체를 판단할 수 있다. 객체인식 코드는 개체의 목이나 귀에 매달려있는 식별태그의 코드를 의미할 수 있다. 이와 같이 통합하여 판단하는 것은 개체들이 하나의 우리에 다수의 개체가 있는 경우 영상 내에서의 정확한 객체 추적을 위한 것이라 볼 수 있다.

사육개체관리장치(130)는 시간 변화에 따라 수신되는 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 학습하여 각 객체 즉 개체의 행동 모델을 생성하여 저장한다(S311 ~ S320). 개체는 오프라인상에서의 씨숫소나 모돈을 의미하는 것이라면, 객체는 촬영영상 내의 씨숫소나 모돈을 구별하기 위한 것이라 볼 수 있다. 사육개체관리장치(130)는 본 발명의 실시예에 따라 성장이 완료되기 전까지의 촬영영상의 분석 데이터를 이용하여 행동 패턴의 기준이 되는 모델을 생성할 수 있다.

또한, 사육개체관리장치(130)는 성장 완료 이후에 제공되는 일일 행동을 촬영영상으로부터 검출 및 분류하여 기저장한 행동 모델에 적용함으로써 특정 객체의 일일 스트레스 지수를 평가할 수 있다(S330, S340). 본 발명의 실시예에 따른 행동 패턴 모델은 일일 행동 검출 데이터를 해당 모델에 적용할 때 일일 스트레스 지수 등을 출력할 수도 있을 것이다. 다시 말해 사육개체관리장치(130)는 스트레스 지수 평가를 위해 기저장된 각 객체 행동 모델 패턴을 추출하고, 각 객체 일일 행동 모델 패턴과 비교 평가를 수행할 수 있으며, 차이 정도에 따라 일일 스트레스 지수를 기록 및 저장할 수 있다.

나아가, 사육개체관리장치(130)는 개체별 기간별로 스트레스를 분석하고 평가할 수 있다(S350). 예를 들어, 일일 스트레스 지수가 1주 이상 낮게 유지되는 경우 알람 및 객체의 분리를 요청할 수 있다. 가령 도 1의 사용자 단말장치(110)로 객체 분리를 요청할 수 있을 것이다.

상기한 내용 이외에도 도 1의 사육개체관리장치(130)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

도 4는 도 1의 사육개체관리장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.

설명의 편의상 도 4를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 사육개체관리장치(130)는 임의 공간(97)에 있는 사육개체의 촬영영상을 수신한다(S400).

또한, 사육개체관리장치(130)는 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 생성한 각 개체의 행동 패턴 및 성장이 완료된 이후의 촬영영상에서 분석되는 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 근거로 각 개체의 스트레스를 측정한다(S410).

다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 사육개체관리장치(130)는 개체별로 일정 기간까지의 촬영영상의 분석 결과를 근거로 행동 패턴의 기준을 마련하고, 가령 모델을 생성하고, 이후에는 촬영영상의 분석결과로서 일일 행동 패턴의 데이터를 기생성된 모델에 적용하여 특정 개체의 스트레스 지수를 산출한다. 이러한 일일 스트레스 지수를 근거로 개체의 기간별 스트레스 등을 분석할 수 있다. 가령 특정 시간에 너무 높게 나타나거나 임계치를 넘지 않지만 지속적으로 발생될 때, 해당 개체에 대한 별도의 조처가 이루어질 수 있을 것이다.

상기한 내용 이외에도 도 4의 사육개체관리장치(130)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 촬영장치 110: 사용자 단말장치
120: 통신망 130: 사육개체관리장치
140: 서드파티장치 200: 통신 인터페이스부
210: 제어부 220: 사육개체관리부
230: 저장부

Claims (7)

1. 임의의 A 공간과 임의의 B 공간에 있는 사육개체의 촬영영상을 각각 수신하는 통신 인터페이스부; 및
   상기 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 상기 생성한 각 개체의 행동 패턴과 상기 성장이 완료된 상기 제1 시점의 이후의 촬영영상에서 분석되는 상기 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 비교하여 각 개체의 스트레스를 측정하며, 상기 임의의 A 공간에서 스트레스의 관리가 필요한 개체가 있는 경우 상기 임의의 B 공간으로 이동시켜 관리가 이루어지도록 영상 분석 결과를 관리자에게 통지하고, 상기 임의의 B 공간에서 스트레스 관리에 의해 치유가 완료되면 상기 개체는 다시 상기 임의의 A 공간으로 이동되도록 영상 분석 결과를 관리자에게 제공하는 제어부;를 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 각 개체의 성장 과정에서 취득되는 성장 시간대별 변화 데이터를 근거로 개체별 행동 특성을 분석하고, 상기 분석한 행동 특성에 대한 평균을 이용하는 방식으로 상기 행동 패턴을 생성하며,
   상기 제어부는, 상기 평균을 벗어나는 정도를 스트레스 지수(index)로 환산하여 일별 스트레스를 평가하고,
   상기 제어부는, 상기 스트레스 지수가 지정된 임계치를 초과할 때 또는 상기 임계치의 이내에 있지만 지정 기간동안 지속될 때 별도 관리되도록 개체 정보를 관리자의 사용자 단말장치로 통지하는 사육개체관리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 각 개체의 기립 및 누워있는시간, 좋아하는 자세 및 자세 변경 횟수 중 적어도 하나를 판단하는 사육개체관리장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기준되는 행동 패턴으로서 개체별 사료 섭취량 및 시간, 물 섭취량 및 시간, 잠자는 횟수 및 잠자는 시점과 시간 중 적어도 하나를 더 판하는 사육개체관리장치.
7. 통신 인터페이스부가, 임의의 A 공간과 임의의 B 공간에 있는 사육개체의 촬영영상을 각각 수신하는 단계; 및
   제어부가, 상기 사육개체의 성장이 완료되는 제1 시점까지의 촬영영상을 분석하여 분석 결과를 근거로 각 개체의 기준되는 행동 패턴을 생성하고, 상기 생성한 각 개체의 행동 패턴과 상기 성장이 완료된 상기 제1 시점의 이후의 촬영영상에서 분석되는 상기 각 개체에 대한 일일 행동 패턴을 비교하여 각 개체의 스트레스를 측정하며, 상기 임의의 A 공간에서 스트레스의 관리가 필요한 개체가 있는 경우 상기 임의의 B 공간으로 이동시켜 관리가 이루어지도록 영상 분석 결과를 관리자에게 통지하고, 상기 임의의 B 공간에서 스트레스 관리에 의해 치유가 완료되면 상기 개체는 다시 상기 임의의 A 공간으로 이동되도록 영상 분석 결과를 관리자에게 제공하는 단계;를 포함하되,
   상기 제어부가, 상기 각 개체의 성장 과정에서 취득되는 성장 시간대별 변화 데이터를 근거로 개체별 행동 특성을 분석하고, 상기 분석한 행동 특성에 대한 평균을 이용하는 방식으로 상기 행동 패턴을 생성하는 단계;
   상기 제어부가 상기 평균을 벗어나는 정도를 스트레스 지수로 환산하여 일별 스트레스를 평가하는 단계; 및
   상기 제어부가, 상기 스트레스 지수가 지정된 임계치를 초과할 때 또는 상기 임계치의 이내에 있지만 지정 기간동안 지속될 때 별도 관리되도록 개체 정보를 관리자의 사용자 단말장치로 통지하는 단계;를
   더 포함하는 사육개체관리장치의 구동방법.

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