KR102429555B1 - Scale rod for measuring water level and system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 농경지의 수위를 측정하기 위한 눈금막대와, 카메라로 눈금막대를 촬영함으로써 농경지의 수위를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a scale bar for measuring the water level in farmland, and a system for accurately grasping the water level in farmland in real time by photographing the scale bar with a camera.
농업용수는 작물의 생산을 목적으로 논과 밭 등의 농경지에 인공적으로 공급되는 관개용수를 말한다. 농업용수는 우리나라 수자원 전체 이용량 중 약 41%를 차지하고 있으며, 우리나라는 UN(United Nations)이 지정한 물 부족 국가로서 농업용수의 체계적인 관리가 필수적으로 요구되고 있다.Agricultural water refers to water for irrigation artificially supplied to agricultural land such as paddy fields and fields for the purpose of producing crops. Agricultural water accounts for about 41% of the total water use in Korea, and as a country with a water shortage designated by the United Nations (UN), systematic management of agricultural water is essential.
농업용수의 관리 목적은 농경지에 필요한 용수의 공급시기와 관개수량을 정확히 산정하고 적정 관개계획(Irrigation Scheduling)을 수립함으로써 한정된 수자원을 효율적으로 사용하고 작물의 생산성을 향상시키기 위함이다.The purpose of the management of agricultural water is to efficiently use limited water resources and to improve crop productivity by accurately calculating the supply time and amount of irrigation required for agricultural land and establishing an appropriate irrigation scheduling.
이러한 관개계획을 수립하기 위해 고려되어야 할 중요한 요소 중 하나는 바로 각 농경지의 수위(water level)이다.One of the important factors to be considered in establishing such an irrigation plan is the water level of each farmland.
용수는 저수지로부터 연결된 수로관을 따라 흐르므로, 저수지와 가까운 농경지부터 순차적으로 공급된다. 이에 따라, 상대적으로 저수지와의 거리가 먼 농경지에는 용수 공급이 지연되거나 충분한 용수가 공급되지 않아 수위가 낮은 문제가 발생하고 있다.Since water flows along the waterway pipe connected from the reservoir, it is supplied sequentially from the farmland close to the reservoir. Accordingly, the water level is low due to delayed water supply or insufficient water supply to agricultural land that is relatively far from the reservoir.
이러한 수위 불균형 문제를 해결하기 위하여, 정부부처의 공무원들은 각 농경지에 파견되어 직접 수위를 측정하거나, 지주로부터 의견을 수렴하여 수위를 간접적으로 측정하고 있다.In order to solve this water level imbalance problem, government officials are dispatched to each farmland to measure water level directly or indirectly measure water level by collecting opinions from landlords.
그러나 이와 같은 해결 방법은 특정 시점의 수위를 파악하는 데 그치므로 시계열적으로 변화하는 수위를 파악할 수가 없다는 문제가 있다. 또한, 기존의 수위 측정 방법은 정규화된 기준 없이, 농경지에 물이 넘치는지, 적당한지, 농경지가 가물었는지와 같이 눈대중으로 수위를 평가하기 때문에 수위 측정이 부정확하다는 문제가 있다.However, since such a solution only grasps the water level at a specific point in time, there is a problem in that the water level that changes in time series cannot be grasped. In addition, the existing water level measurement method has a problem in that the water level measurement is inaccurate because the water level is evaluated by eye, such as whether the agricultural land is overflowing, adequate, or dry without a standardized standard.
한편, 향후 관개계획에 인공지능(Artificial Intelligence; AI)을 적용하는 경우, 농업용수의 공급량 제어를 위한 인공지능 신경망(neural network)을 구축할 때 해당 신경망의 학습을 위해 방대하고 정확한 데이터 셋(data set)이 요구된다.On the other hand, when artificial intelligence (AI) is applied to future irrigation plans, a large and accurate data set (data set) is required.
이에, 기존의 농경지 수위 측정 방법의 문제점을 해결함과 동시에 미래 관개계획을 위한 인공지능 시스템을 구축하기 위하여 수위를 실시간으로 정확하게 파악하는 기술이 요구된다.Accordingly, a technology for accurately grasping the water level in real time is required in order to solve the problems of the existing method for measuring water level in agricultural land and to build an artificial intelligence system for future irrigation planning.
본 발명은 물과 접촉 시 색변화가 발생하는 물반응 염료를 눈금 주변에 칠한 눈금막대를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a scale bar in which a water-reactive dye that changes color when it comes into contact with water is painted around the scale.
또한, 본 발명은 색변화가 발생한 지점을 카메라로 촬영하고, 해당 지점에 대응하는 수위를 식별하는 수위측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a water level measurement system for photographing a point where a color change occurs with a camera and identifying a water level corresponding to the point.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 눈금막대는 지면에 삽입되는 첨단부, 상기 첨단부의 삽입에 따라 상기 지면에 맞닿는 지지부 및 상기 지지부로부터 수직 방향으로 연장되는 막대부를 포함하되, 상기 막대부는 길이 방향에 따라 표시된 눈금 및 상기 길이 방향에 따라 칠해진 물반응 염료를 포함하는 것을 특징으로 한다.The scale bar according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a tip part inserted into the ground, a support part in contact with the ground according to the insertion of the tip part, and a bar part extending in a vertical direction from the support part, The bar portion is characterized in that it comprises a scale marked along the longitudinal direction and a water-reactive dye painted along the longitudinal direction.
일 실시예에서, 첨단부는 상기 지지부가 상기 지면에 맞닿을 때까지 삽입되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the tip portion is characterized in that the insertion is until the support portion abuts against the ground.
일 실시예에서, 상기 첨단부의 외주면에는 나사선이 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the outer peripheral surface of the tip is characterized in that the thread is formed.
일 실시예에서, 상기 지지부의 단면적은 상기 첨단부의 단면적보다 큰 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the cross-sectional area of the support is larger than the cross-sectional area of the tip.
일 실시예에서, 상기 눈금은 상기 지지부로부터의 높이를 나타내는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the scale is characterized in that it indicates the height from the support.
일 실시예에서, 상기 눈금과 상기 물반응 염료는 중첩되지 않은 영역에 나란히 형성되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the scale and the water-reactive dye are formed side by side in a non-overlapping area.
일 실시예에서, 상기 눈금이 표시된 영역에 상기 물반응 염료가 칠해진 것을 특징으로 한다.In one embodiment, it is characterized in that the water-reactive dye is painted in the area marked with the scale.
일 실시예에서, 상기 물반응 염료는 물과 접촉하면 변색되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the water-reactive dye is characterized in that the color changes when in contact with water.
일 실시예에서, 상기 물반응 염료는 물과 접촉하면 용해되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the water-reactive dye is characterized in that it is dissolved when in contact with water.
일 실시예에서, 상기 물반응 염료는 UV(ultraviolet ray)를 흡수하여 발광하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the water-reactive dye is characterized in that it absorbs UV (ultraviolet ray) and emits light.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정 시스템은, 지면에 삽입되는 첨단부, 상기 첨단부의 삽입에 따라 상기 지면에 맞닿는 지지부, 상기 지지부로부터 수직 방향로 연장되고 길이 방향에 따라 표시된 눈금 및 상기 길이 방향에 따라 칠해진 물반응 염료를 포함하는 막대부로 구성되는 수위측정용 눈금막대와, 상기 물반응 염료의 변색지점을 촬영하는 카메라 및 상기 변색지점에 대응하는 수위를 식별하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water level measurement system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a tip part inserted into the ground, a support part in contact with the ground according to the insertion of the tip part, a length extending in a vertical direction from the support part A scale bar for water level measurement consisting of a scale displayed along the direction and a rod including a water-reactive dye painted along the longitudinal direction, a camera for photographing the discoloration point of the water-reactive dye, and the water level corresponding to the discoloration point It is characterized in that it includes a processor.
일 실시예에서, 상기 물반응 염료는 UV를 흡수하여 발광하는 수용성 염료이고, 상기 카메라는 UV 조명을 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the water-reactive dye is a water-soluble dye that absorbs UV and emits light, and the camera includes UV illumination.
일 실시예에서, 상기 카메라는 상기 눈금막대를 기준으로 미리 설정된 위치에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the camera is characterized in that it is fixedly installed at a preset position based on the scale bar.
일 실시예에서, 수위측정 시스템은 일단이 상기 눈금막대의 상단에 연결되고 타단이 수평 방향으로 연장되어 상기 카메라를 지지하는 연결봉을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the water level measurement system further comprises a connecting rod having one end connected to the upper end of the scale bar and the other end extending in the horizontal direction to support the camera.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 변색지점을 검출하고, 상기 변색지점의 좌표에 대응하는 수위를 식별하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the processor detects the discoloration point and identifies a water level corresponding to the coordinates of the discoloration point.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지의 미리 설정된 영역 외에서 상기 눈금막대의 일부 또는 전부가 식별되면 알림 메시지를 생성하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the processor generates a notification message when a part or all of the scale bar is identified outside of a preset area of the image captured by the camera.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 알림 메시지를 사용자 단말로 송신하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the processor transmits the notification message to the user terminal.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 변색지점에 위치한 눈금을 식별하고, 상기 눈금에 포함된 이미지 코드를 판독하여 수위를 식별하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the processor identifies a scale located at the discoloration point, and reads an image code included in the scale to identify the water level.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 변색지점에 대응하는 눈금에 기재된 문자를 판독하여 수위를 식별하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the processor identifies the water level by reading the characters written on the scale corresponding to the discoloration point.
본 발명에 의하면, 눈금이 표시된 막대를 통해 수위를 확인함에 있어서, 물반응 염료의 색변화를 눈금 주변에 나타냄으로써 사용자가 수위를 빠르고 정확하게 식별하도록 할 수 있다.According to the present invention, when the water level is checked through the bar on which the scale is displayed, the color change of the water-reactive dye is indicated around the scale so that the user can quickly and accurately identify the water level.
또한, 본 발명에 의하면, 색변화가 발생한 지점을 카메라로 촬영하고, 해당 지점에 대응하는 수위를 식별함으로써, 수위 확인을 위해 농경지에 사람이 파견되지 않더라도 실시간으로 변화하는 수위를 파악할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by photographing the point where the color change occurs with a camera and identifying the water level corresponding to the point, it is possible to grasp the changing water level in real time even if no person is dispatched to the farmland to check the water level. have.
또한, 본 발명에 의하면 물반응 염료의 색변화를 눈금 주변에 나타냄으로써 카메라를 통해 촬영된 이미지에서 수위를 나타내는 눈금을 빠르게 식별할 수 있을뿐만 아니라 식별 정확도 역시 향상시킬 수 있어 정확한 수위측정이 가능한 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by indicating the color change of the water-reactive dye around the scale, it is possible to quickly identify the scale indicating the water level in the image taken through the camera, as well as improve the identification accuracy, so that accurate water level measurement is possible. There is this.
또한, 본 발명에 의하면 사용자는 농경지 수위 변화에 대한 정확한 데이터 셋을 확보할 수 있고, 향후 관개계획에 인공지능을 적용할 때 해당 데이터 셋을 신경망의 학습에 이용할 수 있으므로 강건한 신경망을 구축할 수 있다는 기대효과가 있다. In addition, according to the present invention, the user can secure an accurate data set on changes in the water level in agricultural land, and when applying artificial intelligence to future irrigation plans, the data set can be used for learning the neural network, so that a robust neural network can be built. There is an expected effect.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면.
도 3은 수위측정용 눈금막대가 물이 차있는 지면에 설치된 모습을 도시한 도면.
도 4는 도 1에 도시된 수위측정용 눈금막대에 칠해진 물반응 염료가 변색된 모습을 도시한 도면
도 5는 도 2에 도시된 수위측정용 눈금막대에 칠해진 물반응 염료가 변색된 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정 시스템을 도시한 도면.
도 7은 수위측정용 눈금막대와 카메라가 연결봉에 의해 연결된 모습을 도시한 도면.
도 8은 카메라에 의해 촬영된 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면.
도 9는 변색지점에 대응하는 수위를 식별하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 10은 카메라에 의해 촬영된 이미지 내 미리 설정된 영역을 설명하기 위한 도면.
도 11은 변색지점에 대응하는 눈금에 포함된 이미지 코드를 판독하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 12는 변색지점에 대응하는 눈금에 기재된 문자를 판독하는 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view showing a scale bar for measuring the water level according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing a scale bar for measuring the water level according to another embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the water level measurement scale bar is installed on the ground filled with water.
4 is a view showing a discolored state of the water-reactive dye painted on the scale bar for water level measurement shown in FIG. 1;
5 is a view showing a discolored state of the water-reactive dye painted on the scale bar for measuring the water level shown in FIG. 2 .
6 is a view showing a water level measurement system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a state in which a water level measurement scale bar and a camera are connected by a connecting rod;
8 is a view showing a scale bar for water level measurement taken by a camera.
9 is a view for explaining a method of identifying a water level corresponding to a discoloration point.
10 is a view for explaining a preset area in an image captured by a camera;
11 is a view for explaining a method of reading an image code included in a scale corresponding to a discoloration point;
12 is a view for explaining a method of reading a character written on a scale corresponding to a discoloration point;
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
본 명세서에서 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the present specification, that any component is disposed on the “upper (or lower)” or “top (or lower)” of a component means that any component is disposed in contact with the top (or bottom) surface of the component, as well as , may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be formed between each component. It is to be understood that elements may be “interposed,” or each element may be “connected,” “coupled,” or “connected to,” through another element.
또한, 본 명세서에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다In addition, in this specification, when "A and / or B", unless otherwise specified, means A, B or A and B, and when "C to D", it is Unless otherwise specified, it means C or more and D or less
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, as used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
먼저 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 수위측정용 눈금막대를 구체적으로 설명하도록 한다.First, the scale bar for measuring the water level of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 수위측정용 눈금막대가 물이 차있는 지면에 설치된 모습을 도시한 도면이다.1 is a view showing a scale bar for measuring a water level according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a scale bar for measuring a water level according to another embodiment of the present invention. In addition, FIG. 3 is a view showing a state in which the scale bar for measuring the water level is installed on the ground filled with water.
도 4는 도 1에 도시된 수위측정용 눈금막대에 칠해진 물반응 염료가 변색된 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 수위측정용 눈금막대에 칠해진 물반응 염료가 변색된 모습을 도시한 도면이다.4 is a view showing a discolored state of the water-reactive dye painted on the scale bar for water level measurement shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a discolored state of the water-reactive dye painted on the water level measurement scale bar shown in FIG. is a diagram showing
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 수위측정용 눈금막대(이하, 눈금막대, 1)는 지면에 삽입되어 지면에 차오른 수위를 측정할 수 있고, 이를 위해 첨단부(10), 지지부(20) 및 막대부(30)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 눈금막대(1)는 예시적인 것이고, 그 구성요소들이 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.1 and 2, the scale bar (hereinafter, scale bar, 1) for measuring the water level of the present invention can be inserted into the ground to measure the water level rising to the ground, and for this purpose, the
첨단부(10), 지지부(20) 및 막대부(30)는 일체로 형성되어 눈금막대(1)를 구성할 수도 있고, 각각의 구성요소가 조립되어 눈금막대(1)를 구성할 수도 있다. 이하, 눈금막대(1)의 각 구성요소를 구체적으로 설명하도록 한다.The
첨단부(10)는 수직 방향으로 뾰족하게 형성되어 지면에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 첨단부(10)의 일단은 뾰족하게 형성되고, 뾰족하게 형성된 일단은 지면을 파고들면서 삽입될 수 있다. 첨단부(10)는 도 1에 도시된 것과 같이 다각뿔의 구조를 가질 수 있고, 도 2에 도시된 것과 같이 원뿔의 구조를 가질 수도 있다.The
한편, 첨단부(10)가 삽입되는 지면은 임의의 땅바닥을 의미할 수 있으나 이하에서는 설명의 편의를 위해 농경지의 바닥면을 지칭하는 것으로 한다.On the other hand, the ground into which the
지지부(20)는 첨단부(10)의 삽입에 따라 지면에 맞닿을 수 있다.The
도 3을 참조하면, 눈금막대(1)의 하단부에 형성된 첨단부(10)는 지지부(20)가 지면에 맞닿을 때까지 지면에 삽입될 수 있다. 지지부(20)는 수평 방향으로 넓게 형성될 수 있고, 구체적으로는 지지부(20)의 단면적이 첨단부(10)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지부(20)는 지면과 넓은 면적으로 접촉할 수 있고, 첨단부(10)가 더 깊게 지면에 삽입되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
한편, 첨단부(10)가 지면을 보다 용이하게 파고들게 하기 위하여, 첨단부(10)의 외주면에는 나사선(11)이 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 첨단부(10)가 아래로 뽀죡하게 형성된 원뿔 구조를 갖는 경우, 첨단부(10)의 외주면에는 나사선(11)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 첨단부(10)는 원주 방향으로 회전하면서 지면에 보다 용이하게 삽입될 수 있다.Meanwhile, in order for the
막대부(30)는 지지부(20)의 상부에 형성되고 지지부(20)로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다.The
막대부(30)는 지면에 물이 차올랐을 때 수위를 측정할 수 있도록 충분한 높이를 가질 수 있고, 예컨대 눈금막대(1)가 농경지에 설치되는 경우 막대부(30)는 약 1.5[m]의 높이를 가질 수 있다.The
이와 같은 막대부(30)는 길이 방향에 따라 표시된 눈금(31) 및 길이 방향에 따라 칠해진 물반응 염료(32)를 포함할 수 있다. 여기서 길이 방향은 막대부(30)가 연장되는 방향을 말할 수 있다.Such a
눈금(31)은 지지부(20)로부터의 높이를 나타낼 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 첨단부(10)는 지지부(20)가 지면에 맞닿을 때까지 삽입될 수 있고, 첨단부(10)가 완전히 삽입되었을 때 지지부(20)의 높이는 지면의 높이와 같을 수 있다.The
이에 따라, 지지부(20)로부터의 높이는 지면으로부터의 높이와 같을 수 있고, 지지부(20)로부터의 높이를 나타내는 눈금(31)은 지면 상에 차오른 물의 높이(수위)를 나타낼 수 있다.Accordingly, the height from the
눈금(31)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 막대부(30)의 일측면에만 표시될 수도 있고, 막대부(30)의 외면 전체를 감싸도록 표시될 수도 있다.The
한편, 물반응 염료(32)는 물과 접촉 시 반응하는 임의의 염료로서, 막대부(30)의 길이 방향으로 물이 차오르는 것을 고려하여 막대부(30)의 길이 방향에 따라 칠해질 수 있다.On the other hand, the water-
도 1에 도시된 바와 같이 물반응 염료(32)는 눈금(31)과 중첩되지 않은 영역에 나란히 형성될 수 있다. 물반응 염료(32)와 눈금(31)을 중첩되지 않은 영역에 각각 형성하는 경우 상대적으로 가격이 높은 물반응 염료(32)의 양을 적게 사용하면서 수위를 측정할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the water-
이와 달리, 도 2에 도시된 바와 같이 물반응 염료(32)는 눈금(31)이 표시된 영역에 칠해질 수 있다. 눈금(31) 자체에 물반응 염료(32)를 칠하는 경우 후술하는 바와 같이 물반응 염료(32)가 물과 반응하였을 때 변색영역에 대응하는 눈금(31)을 직관적으로 파악할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 2 , the water-
일 예에서, 물반응 염료(32)는 물과 접촉하면 변색되는 염료일 수 있다.In one example, the water-
도 3과 도 3의 A 영역을 확대 도시한 도 4를 함께 참조하면, 막대부(30)의 일부가 물에 잠겼을 때, 막대부(30)에서 물반응 염료(32)가 칠해진 영역은 물에 잠긴 침수영역(32a)과 물 밖의 비침수영역(32b)으로 구분될 수 있다. 이 때, 침수영역(32a)의 물반응 염료(32)는 변색되어 비침수영역(32b)의 물반응 염료(32)와 다른 색을 표현할 수 있다.Referring to FIG. 3 and FIG. 4 which is an enlarged view of area A of FIG. 3 , when a part of the
침수되어 변색된 물반응 염료(32)는 수위 하강으로 인해 공기중에 노출되면 다시 원래 색으로 복원될 수 있다. 구체적으로, 도 4에서 침수영역(32a)의 상부는 수위가 낮아짐에 따라 비침수영역(32b)으로 전환될 수 있고, 해당 위치에 칠해진 물반응 염료(32)는 공기에 노출됨에 따라 본연의 색으로 복원될 수 있다.The water-
다른 예에서, 물반응 염료(32)는 물과 접촉하면 용해되는 유색 염료일 수 있다.In another example, the water-
도 3의 A 영역을 확대 도시하되 눈금막대(1)를 도 2에 도시된 것으로 치환한 도 5를 참조하면, 막대부(30)의 일부가 물에 잠겼을 때, 침수영역(32a)의 물반응 염료(32)는 물에 용해될 수 있다. 다시 말해, 침수영역(32a)에 칠해져 있던 물반응 염료(32)는 물에 녹아 사라질 수 있다. 이에 따라, 침수영역(32a)의 색은 막대부(30) 본연의 색일 수 있고, 비침수영역(32b)의 물반응 염료(32)만 염료 본연의 색을 표현할 수 있다.Referring to FIG. 5 in which the
물반응 염료(32)가 용해된 후에는 수위 하강으로 인해 침수영역(32a)이었던 부분이 공기중에 노출되더라도 물반응 염료(32)가 복원되지 않으므로, 물에 용해되는 물반응 염료(32)는 최대수위를 측정하기 위해 이용될 수 있다.After the water-
한편, 물반응 염료(32)의 색변화를 확인할 수 없는 환경, 예컨대 가시광이 충분히 반사되지 않는 환경(야간, 새벽)에서도 사용자가 수위를 식별할 수 있도록, 물반응 염료(32)로 UV(ultraviolet ray)를 흡수하여 발광하는 수용성 염료를 사용할 수 있다. 이 예시에서 물반응 염료(32)는 전술한 예들과는 달리 투명할 수도 있다.On the other hand, in an environment in which the color change of the water-
도 5를 예로 들어 설명하면, 침수영역(32a)에 칠해진 수용성 물반응 염료(32)는 물에 용해되고 비침수영역(32b)에 칠해진 물반응 염료(32)만 잔존할 수 있다. 이 때, 사용자는 수위 확인을 위해 눈금막대(1)에 UV를 조사할 수 있고, 비침수영역(32b)의 물반응 염료(32)는 UV에 의해 여기되어 형광을 발할 수 있다.Referring to FIG. 5 as an example, the water-soluble water-
이와 같이 물반응 염료(32)가 형광을 발하는 경우 사용자는 물반응 염료(32) 근처의 눈금(31)에까지도 시야를 확보할 수 있어, 가시광이 반사되지 않는 환경에서도 눈금(31)을 눈으로 식별할 수 있다.In this way, when the water-
전술한 본 발명에 의하면, 눈금(31)이 표시된 막대를 통해 수위를 확인함에 있어서, 물반응 염료(32) 본연의 색 또는 물반응 염료(32)의 색변화를 눈금(31) 주변에 나타냄으로써 사용자가 수위를 빠르고 정확하게 식별하도록 할 수 있다.According to the present invention described above, in confirming the water level through the bar marked with the
다음으로는 도 6 내지 도 11를 더 참조하여 본 발명의 수위측정 시스템을 구체적으로 설명하도록 한다.Next, the water level measurement system of the present invention will be described in detail with further reference to FIGS. 6 to 11 .
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 7은 수위측정용 눈금막대와 카메라가 연결봉에 의해 연결된 모습을 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a water level measurement system according to an embodiment of the present invention. 7 is a diagram illustrating a state in which a water level measurement scale bar and a camera are connected by a connecting rod.
도 8은 카메라에 의해 촬영된 수위측정용 눈금막대를 도시한 도면이고, 도 9는 변색지점에 대응하는 수위를 식별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 10은 카메라에 의해 촬영된 이미지 내 미리 설정된 영역을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram illustrating a water level measurement scale bar photographed by a camera, and FIG. 9 is a diagram for explaining a method of identifying a water level corresponding to a discoloration point. Also, FIG. 10 is a diagram for explaining a preset area in an image captured by a camera.
도 11은 변색지점에 대응하는 눈금에 포함된 이미지 코드를 판독하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 변색지점에 대응하는 눈금에 기재된 문자를 판독하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a method of reading an image code included in a scale corresponding to a discoloration point, and FIG. 12 is a diagram for explaining a method of reading a character written on a scale corresponding to a discoloration point.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수위측정 시스템(1)은 수위측정용 눈금막대(이하, 눈금막대, 1), 카메라(2), 프로세서(3) 및 프로세서(3)의 동작을 위한 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 수위측정 시스템(1)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 6에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the water
수위측정 시스템(1)을 구성하는 눈금막대(1)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 동일하므로 이하에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.Since the
카메라(2)는 눈금막대(1)에 칠해진 물반응 염료(32)의 변색지점을 촬영할 수 있고, 프로세서(3)는 변색지점에 대응하는 수위를 식별할 수 있다. 여기서 프로세서(3)는 카메라(2) 내부에 포함되어 식별 동작을 수행할 수도 있고, 카메라(2) 외부에서 카메라(2)와 유/무선 통신을 통해 식별 동작을 수행할 수도 있다.The
한편, 변색지점은 물반응 염료(32)의 색이 변화된 지점을 의미할 수 있다. 구체적으로, 물반응 염료(32)가 물에 접촉하여 변색된 경우, 변색지점은 물반응 염료(32)의 색이 달라지는 경계를 의미할 수 있다. 도 4 및 도 5를 예로 들면, 변색지점은 침수영역(32a)과 비침수영역(32b)의 경계를 의미할 수 있다.Meanwhile, the discoloration point may mean a point at which the color of the water-
카메라(2)는 가시광을 감지함으로써 변색지점을 촬영할 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이 물반응 염료(32)가 UV를 흡수하여 발광하는 수용성 염료인 경우, 카메라(2)는 물반응 염료(32)에 UV를 조사하기 위한 UV 조명을 더 포함할 수 있다.The
이 경우, UV 조명으로부터 조사된 UV는 물반응 염료(32)를 여기시켜 물반응 염료(32)가 가시광 영역에서 발광하도록 할 수 있고, 카메라(2)는 해당 발광을 감지함으로써 변색지점을 촬영할 수 있다.In this case, the UV irradiated from the UV light may excite the water-
카메라(2)는 눈금막대(1)에 대해 고정형으로 설치될 수도 있고, 비고정형으로 설치될 수도 있다. 먼저 고정형 카메라(2)에 대해 설명하도록 한다.The
카메라(2)는 눈금막대(1)를 기준으로 미리 설정된 위치에 고정 설치될 수 있다.The
다시 도 6을 참조하면, 눈금막대(1)의 중심 좌표는 (xr, yr, zr)일 수 있고 카메라(2)의 중심 좌표는 (xc, yc, zc)일 수 있다. 이 때, 카메라(2)의 중심 좌표와 눈금막대(1)의 중심 좌표 간의 벡터는 일정할 수 있다. 다시 말해, xr-xc, yr-yc, zr-zc 각각은 항상 일정한 값을 가질 수 있다.Referring back to FIG. 6 , the center coordinates of the
눈금막대(1)와 카메라(2) 간의 상대적인 위치를 구조적으로 고정하기 위하여, 본 발명의 수위측정 시스템(1)은 일단이 눈금막대(1)의 상단에 연결되고 타단이 수평 방향으로 연장되어 카메라(2)를 지지하는 연결봉(4)을 더 포함할 수 있다.In order to structurally fix the relative position between the
도 7을 참조하면, 연결봉(4)은 'ㄱ'자 형태로 형성되고, 양단이 눈금막대(1)와 카메라(2)에 각각 연결될 수 있다. 연결봉(4)과 눈금막대(1)는 일체로 형성될 수도 있고, 서로 조립될 수도 있다. 다만, 카메라(2)와 눈금막대(1)의 상대적인 위치를 정확히 고정하기 위해 연결봉(4)과 눈금막대(1)는 일체로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the connecting
눈금막대(1)의 중심 좌표(xr, yr, zr)와 카메라(2)의 중심 좌표(xc, yc, zc)의 상대적인 위치가 고정되는 것에 더하여 카메라(2)의 촬영 범위 또한 고정될 수 있다.In addition to fixing the relative positions of the center coordinates (x r , y r , z r ) of the
다시 도 7을 참조하면, 카메라(2)의 화각()과 화각의 중앙에서 촬영되는 중앙 눈금(center scale)은 고정될 수 있다. 즉, 중앙 눈금은 항상 특정 값일 수 있다. 이러한 고정 설치를 통해, 카메라(2)의 촬영 범위는 고정될 수 있고, 카메라(2)는 항상 고정된 위치의 눈금막대(1)를 촬영할 수 있다.Referring back to FIG. 7 , the angle of view of the camera 2 ( ) and the center scale photographed at the center of the angle of view may be fixed. That is, the center scale may always be a specific value. Through this fixed installation, the shooting range of the
도 8을 참조하면, 전술한 고정형 카메라(2)는 고정 영역 이미지(fixed region image)를 촬영할 수 있다. 해당 이미지 상에서 눈금막대(1)의 위치는 고정되므로 고정 영역 이미지에서는 수위만이 달리 촬영될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the above-described
이 때, 프로세서(3)는 변색지점을 검출하고, 변색지점의 좌표에 대응하는 수위를 식별할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(3)는 다양한 이미지 프로세싱 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 프로세서(3)는 HSV(Hue, Saturation, Value) 알고리즘을 이용하여 변색지점을 검출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(3)는 고정 영역 이미지 내 RGB 색상을 HSV 색상으로 변환하고, 변환된 HSV 색상 중 원하는 색상을 추출하는 방법으로 변색 지점을 검출할 수 있다.In this case, the
도 8의 B 영역을 확대 도시한 도 9를 참조하면, 프로세서(3)는 침수영역(32a)과 비침수영역(32b)의 경계로서, 물반응 염료(32)가 변색된 지점을 검출할 수 있다. 이어서, 프로세서(3)는 변색지점의 좌표를 식별할 수 있고, 해당 좌표에 대응하는 수위를 식별할 수 있다.Referring to FIG. 9, which is an enlarged view of area B of FIG. 8, the
보다 구체적으로, 카메라(2)는 고정된 위치의 눈금막대(1)를 촬영하므로 눈금막대(1)에 표시된 각 눈금(31)의 길이 방향 좌표, 다시 말해, y축 좌표는 미리 설정될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 각 눈금(31)의 y축 좌표는 y1 에서부터 y9까지 미리 설정될 수 있고, 프로세서(3)는 변색지점의 좌표를 y5로 식별할 수 있다. 프로세서(3)는 각 눈금(31)에 설정된 좌표와 그에 대응하는 수위가 저장된 메모리를 참조하여 y5 좌표에 대응하는 수위를 식별할 수 있다.More specifically, the
한편, 외부 요인으로 인해 카메라(2)와 눈금막대(1)의 상대적 위치가 어긋나거나 카메라(2)의 촬영 범위가 어긋나는 경우, 고정 영역 이미지를 이용한 수위 식별 방법에는 오류가 발생할 수 있다.On the other hand, when the relative position of the
이러한 오류를 방지하기 위하여, 프로세서(3)는 카메라(2)에 의해 촬영된 이미지의 미리 설정된 영역 외에서 눈금막대(1)의 일부 또는 전부가 식별되면 알림 메시지를 생성할 수 있다.In order to prevent such an error, the
앞서 설명한 바와 같이 카메라(2)는 항상 고정된 위치의 눈금막대(1)를 촬영하므로 눈금막대(1)는 고정 영역 이미지 내 미리 설정된 영역(preset region) 내에 위치할 수 있다. 메모리에는 미리 설정된 영역에 대한 정보가 저장될 수 있고, 프로세서(3)는 메모리를 참조하여 미리 설정된 영역을 식별할 수 있다.As described above, since the
도 10을 참조하면, 고정 영역 이미지의 미리 설정된 영역 내에는 눈금막대(1)가 위치할 수 있다. 수위측정 시스템(1)이 구축된 농경지에 폭풍우, 강풍, 낙뢰, 우박 등의 자연재해가 발생하여 카메라(2)와 눈금막대(1) 간의 상대적 위치가 어긋나거나 카메라(2)의 촬영 범위가 어긋나는 경우, 눈금막대(1)가 미리 설정된 영역 외에서 촬영될 수 있다.Referring to FIG. 10 , a
프로세서(3)는 객체 추출(object detection) 알고리즘을 이용하여 고정 영역 이미지에서 눈금막대(1)의 위치를 특정하고, 눈금막대(1)의 위치와 미리 설정된 영역의 바운더리(boundary)를 비교함으로써 눈금막대(1)가 미리 설정된 영역 내에 위치하는지 판단할 수 있다.The
눈금막대(1)의 일부 또는 전부가 미리 설정된 영역 밖에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 프로세서(3)는 알림 메시지를 생성할 수 있다. 이어서, 프로세서(3)는 알림 메시지를 카메라(2) 송신함으로써, 카메라(2)가 자체 인터페이스를 통해 경고 표시 및/또는 경고 알람를 출력하도록 제어하거나 카메라(2)가 촬영을 중지하도록 제어할 수 있다.When it is determined that part or all of the
또한, 프로세서(3)는 알림 메시지를 사용자 단말로 송신할 수 있다. 여기서 사용자 단말은 수위측정 시스템(1)을 운영하는 사용자 또는 농경지 주인의 단말로서, 휴대폰, PC, 노트북, 태블릿 등의 데이터 통신이 가능한 모든 단말을 포함할 수 있다.Also, the
이와 같이, 사용자에게 알림 메시지를 송신함으로써 시스템 운영자 및/또는 지주는 수위측정 방식에 오류가 발생하였음을 감지할 수 있고, 이를 정상화 시키기 위한 후속조치를 시행할 수 있다.In this way, by sending a notification message to the user, the system operator and/or the landlord can detect that an error has occurred in the water level measurement method, and can implement follow-up measures to normalize it.
다음으로 비고정형 카메라(2)에 대하여 설명하도록 하되, 후술하는 수위 검출 방식은 전술한 고정형 카메라(2)에도 적용될 수 있다.Next, the
비고정형 카메라(2)는 도 6 및 도 7에서 설명한 것과는 달리 눈금막대(1)와의 상대적 위치가 고정되지 않은 카메라(2)를 의미할 수 있다. 비고정형 카메라(2)는 눈금막대(1)를 촬영할 수 있는 임의의 위치에 설치될 수 있다.The
프로세서(3)는 카메라(2)에 의해 촬영된 이미지에서 변색지점에 위치한 눈금(31)을 식별하고, 해당 눈금(31)에 포함된 이미지 코드를 판독하여 수위를 식별할 수 있다. 이 때, 눈금막대(1)는 촬영된 이미지 내에서 고정된 영역에 위치하지 않으므로, 프로세서(3)는 변색지점의 검출을 위해, 객체 추출 알고리즘, HSV 알고리즘 등의 다양한 방법을 이용할 수 있다.The
변색지점이 검출되면 프로세서(3)는 변색지점에 위치한 눈금(31), 더욱 상세하게는 변색지점과 가장 가까운 눈금(31)을 식별할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(3)는 이미지 내 관심영역(Region of Interest; ROI)을 확대할 수도 있고, 임의의 특징점 추출(feature extraction) 알고리즘을 이용할 수도 있다.When the discoloration point is detected, the
이어서, 프로세서(3)는 식별된 눈금(31)에 포함된 이미지 코드를 판독하여 수위를 식별할 수 있다. 눈금(31)은 임의의 이미지 코드를 포함할 수 있고, 나아가 눈금(31) 자체가 이미지 코드로 구성될 수도 있다. 여기서 이미지 코드는 이미지 형태로 정보를 전달하는 1차원 또는 2차원 코드로서, 바코드, QR 코드 등일 수 있다.Then, the
도 11을 참조하면, 눈금(31)은 이미지 코드로 구성될 수 있다. 이미지 코드에 포함된 정보는 각 눈금(31)에 대응하는 수위를 나타낼 수 있다. 프로세서(3)는 당해 기술분야에서 이용되는 임의의 방법을 통해 이미지 코드를 판독할 수 있고, 판독된 정보에 기초하여 수위를 식별할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
또한, 프로세서(3)는 변색지점을 검출한 뒤, 변색지점에 위치한 눈금(31), 더욱 상세하게는 변색지점과 가장 가까운 눈금(31)을 식별하고, 식별된 눈금(31)에 기재된 문자를 판독하여 수위를 식별할 수도 있다. 여기서 문자는 각 눈금(31)에 대응하는 수위를 나타낼 수 있다.In addition, after detecting the discoloration point, the
도 12를 참조하면, 각 눈금(31)에는 숫자가 기재될 수 있다. 프로세서(3)는 변색지점에 위치한 눈금(31)을 식별하고 해당 눈금(31)에 기재된 숫자 '50'을 판독할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(3)는 관심영역(ROI)으로서 해당 숫자가 기재된 영역(number region)을 부분적으로 확대하고, 확대된 이미지에 OCR(Optical Character Recognition) 방식을 적용하여 숫자 '50'을 판독할 수 있다.Referring to FIG. 12 , numbers may be written on each
한편, 농경지의 한 마지기 내에서도 용수가 공급되는 수로에 가장 가까운 부분의 수위가 먼저 상승할 수 있고, 수로에서 가장 먼 부분의 수위가 마지막으로 상승할 수 있다. 이 때, 한 마지기에서 발생하는 수위 변화까지도 식별하기 위하여 사용자는 해당 마지기의 꼭지점 부근에 각각 눈금막대(1)와 카메라(2)를 설치할 수 있다.On the other hand, even within one last period of agricultural land, the water level of a part closest to the water channel to which water is supplied may rise first, and the water level of a part furthest from the water channel may rise last. At this time, in order to identify even a water level change occurring at one end, the user may install the
이 경우, 마지기의 각 구획별로 수위를 식별할 수 있고, 나아가 각 마지기의 일별, 월별 최소수위, 최대수위, 평균수위를 각각 식별할 수도 있다. 만약, 토양의 상태가 건조하거나 작물의 물 흡수도가 큰 경우 최대수위와 평균수위 간의 차이가 클 수 있다. 반면에, 토양의 상태가 습하거나 작물의 물 흡수도가 낮은 경우에는 최대수위와 평균수위 간의 차이가 적을 수 있다. 이를 통해 토양의 상태나 작물의 물 흡수도를 추정할 수 있다.In this case, the water level can be identified for each section of the final water level, and further, the daily and monthly minimum water level, the maximum water level, and the average water level of each last water level can be identified, respectively. If the soil is dry or the crops have high water absorption, the difference between the maximum water level and the average water level may be large. On the other hand, the difference between the maximum water level and the average water level may be small when the soil condition is moist or the water absorption of crops is low. Through this, it is possible to estimate the condition of the soil or the water absorption of crops.
이러한 데이터들은 개별 농경지의 토양 적합도 및 작물의 상태를 분석하는데 이용될 수 있고, 소규모 관개계획을 수립하는데 중요한 파라미터로 활용될 수도 있다.These data can be used to analyze the soil suitability of individual farmland and the condition of crops, and can be used as an important parameter in establishing a small-scale irrigation plan.
전술한 본 발명에 의하면, 수위 확인을 위해 농경지에 사람이 파견되지 않더라도 카메라(2)를 통해 실시간으로 변화하는 수위를 파악할 수 있고, 물반응 염료(32) 본연의 색 또는 물반응 염료(32)의 색변화를 눈금(31) 주변에 나타냄으로써 카메라(2)를 통해 촬영된 이미지에서 수위를 나타내는 눈금(31)을 빠르게 식별할 수 있을뿐만 아니라, 식별 정확도 역시 향상시킬 수 있어 정확한 수위측정이 가능한 장점이 있다.According to the present invention described above, even if a person is not dispatched to the farmland to check the water level, it is possible to grasp the water level changing in real time through the
이에 더하여, 본 발명이 농경지에 적용되는 경우 카메라(2)는 눈금막대 외에도 주변 농작물의 생육 환경을 촬영할 수 있고, 프로세서(3)는 눈금막대의 길이에 대비하여 농작물의 크기를 식별할 수 있으며, 농작물의 색깔에 기초하여 농작물의 익은 정도를 식별할 수도 있다. 이와 같이 식별된 데이터는 수위에 따른 생육 환경을 분석하는 데 이용될 수 있고, 관개계획을 수립하는데 중요한 파라미터로 활용될 수 있다.In addition, when the present invention is applied to agricultural land, the
이러한 장점을 통해 본 발명의 사용자는 농경지 수위 변화 및 생육 환경 변화에 대한 정확한 데이터 셋을 확보할 수 있고, 향후 관개계획에 인공지능을 적용할 때 해당 데이터 셋을 신경망의 학습에 이용할 수 있으므로, 강건하고(robustness), 효율적인 신경망을 구축할 수 있다는 기대효과가 있다.Through these advantages, the user of the present invention can secure an accurate data set on changes in the level of agricultural land and changes in the growth environment, and when applying artificial intelligence to future irrigation plans, the data set can be used for learning the neural network, so robustness It has the expected effect of building robustness and efficient neural networks.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
Claims (19)
상기 물반응 염료의 변색지점을 촬영하는 카메라;
'ㄱ'자 형태로 형성되고, 상기 카메라와 상기 눈금막대의 상대적인 위치가 고정되도록 일단이 상기 눈금막대의 상단에 연결되고 타단이 상기 카메라를 지지하는 연결봉; 및
상기 변색지점에 대응하는 수위를 식별하고, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지의 미리 설정된 영역 외에서 상기 눈금막대의 일부 또는 전부가 식별되면 알림 메시지를 생성하는 프로세서를 포함하는
수위측정 시스템.
It consists of a tip part inserted into the ground, a support part that abuts against the ground as the tip part is inserted, and a rod part extending in a vertical direction from the support part and containing a scale marked along the length direction and a water-reactive dye painted along the length direction. scale bar for water level measurement;
a camera for photographing a discoloration point of the water-reactive dye;
a connecting rod formed in a 'L' shape, having one end connected to the upper end of the scale bar and the other end supporting the camera so that the relative positions of the camera and the scale bar are fixed; and
A processor for identifying a water level corresponding to the discoloration point and generating a notification message when a part or all of the scale bar is identified outside a preset area of the image taken by the camera
water level measurement system.
상기 물반응 염료는 UV를 흡수하여 발광하는 수용성 염료이고,
상기 카메라는 UV 조명을 포함하는 수위측정 시스템.
12. The method of claim 11,
The water-reactive dye is a water-soluble dye that absorbs UV and emits light,
The camera is a water level measurement system comprising a UV light.
상기 프로세서는 상기 변색지점을 검출하고, 상기 변색지점의 좌표에 대응하는 수위를 식별하는 수위측정 시스템.
12. The method of claim 11,
The processor detects the discoloration point and identifies a water level corresponding to the coordinates of the discoloration point.
상기 프로세서는 상기 알림 메시지를 사용자 단말로 송신하는 수위측정 시스템.
12. The method of claim 11,
The processor is a water level measurement system for transmitting the notification message to the user terminal.
상기 프로세서는 상기 변색지점에 위치한 눈금을 식별하고, 상기 눈금에 포함된 이미지 코드를 판독하여 수위를 식별하는 수위측정 시스템.
12. The method of claim 11,
The processor identifies a scale located at the discoloration point, and reads an image code included in the scale to identify the water level.
상기 프로세서는 상기 변색지점에 대응하는 눈금에 기재된 문자를 판독하여 수위를 식별하는 수위측정 시스템.12. The method of claim 11,
The processor reads the characters written on the scale corresponding to the discoloration point to identify the water level.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5048334A (en) * | 1990-08-22 | 1991-09-17 | The Board Of Trustees Of Western Michigan University | Method and apparatus for subterranean liquid level measurement |
JP2548573Y2 (en) * | 1991-02-21 | 1997-09-24 | 清 後藤 | Water level measurement ruler |
KR100661487B1 (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-27 | 제아정보통신(주) | Apparatus for measuring liquid level using fixed camera and method thereof |
CN101586976A (en) * | 2009-07-03 | 2009-11-25 | 夏耀民 | The level measurement mechanism of ultralow temperature liquid and level measuring method thereof |
KR20100000129U (en) * | 2008-06-26 | 2010-01-06 | (주) 씨앤앤 | A luminous watermark |
JP2017116305A (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社プロドローン | Water level measuring system and water level control system, and water level measuring method and water level control method using the same |
KR20180131192A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-10 | 강원대학교산학협력단 | Measuring device for water level fixing at the bottom of river |
-
2021
- 2021-07-22 KR KR1020210096569A patent/KR102429555B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5048334A (en) * | 1990-08-22 | 1991-09-17 | The Board Of Trustees Of Western Michigan University | Method and apparatus for subterranean liquid level measurement |
JP2548573Y2 (en) * | 1991-02-21 | 1997-09-24 | 清 後藤 | Water level measurement ruler |
KR100661487B1 (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-27 | 제아정보통신(주) | Apparatus for measuring liquid level using fixed camera and method thereof |
KR20100000129U (en) * | 2008-06-26 | 2010-01-06 | (주) 씨앤앤 | A luminous watermark |
CN101586976A (en) * | 2009-07-03 | 2009-11-25 | 夏耀民 | The level measurement mechanism of ultralow temperature liquid and level measuring method thereof |
JP2017116305A (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 株式会社プロドローン | Water level measuring system and water level control system, and water level measuring method and water level control method using the same |
KR20180131192A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-10 | 강원대학교산학협력단 | Measuring device for water level fixing at the bottom of river |
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