KR102434210B1 - Smart farm growth management system and method for various objects by panoramic image - Google Patents

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Abstract

파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법은, 스마트 팜에서 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하는 단계; 촬영된 상기 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 단계; 상기 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정하는 단계; 상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계; 상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계; 추출된 상기 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계; 및 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. A smart farm growth management system and method of various objects by panoramic images are presented. According to an embodiment, a method for managing the growth of various entities in a smart farm by using a panoramic image includes: taking a video in a smart farm using a camera; generating a panoramic image representing an entire image by using the captured video; designating a part of a crop to be managed by a user in the panoramic image as a region of interest (ROI); analyzing characteristic information of a portion designated as the region of interest (ROI); extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information; accumulating feature information on the extracted part; And it may be made including the step of confirming the change during the growth period through the analysis of the accumulated data.

Figure R1020200082305
Figure R1020200082305

Description

파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법{SMART FARM GROWTH MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR VARIOUS OBJECTS BY PANORAMIC IMAGE}SMART FARM GROWTH MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR VARIOUS OBJECTS BY PANORRAMIC IMAGE

아래의 실시예들은 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상을 통한 파노라마 영상 생성과 관심 영역에 대한 특징 정보 분석을 통한 생육 상태를 확인하는 과정에 관한 것이다. The following embodiments relate to a smart farm growth management system and method of various objects by a panoramic image, and more specifically, in the process of generating a panoramic image through a video and checking the growth status through analysis of characteristic information for an area of interest it's about

스마트 팜은 IoT(Internet of Things), 데이터 기반 관리 등의 기술이 적용됨에 따라 생산되는 농산물뿐만 아니라 자라는 동안에 생육 정보에 대한 정보를 얻기 위해 많은 기술이 적용되고 있다. 이러한 농산물에 대한 정보를 얻기 위하여 다양한 기술을 활용하고 있다. 특히, 카메라의 영상에는 많은 정보가 내재되어 있으며 저장할 수 있다. 그러나 영상으로부터 정보를 얻기 위해서는 영상 처리에 대한 기술이 요구된다. 일반적인 영상처리 기술은 많이 보급되어 왔지만 스마트 팜에 대한 관심이 깊어짐에 따라 정보를 처리하고 공유하는 더 안정된 기술들이 보급되고 있으며, 그에 맞는 영상처리 기술이 필요하다.In the smart farm, many technologies are applied to obtain information on growth information during growth as well as agricultural products produced as technologies such as IoT (Internet of Things) and data-based management are applied. Various technologies are used to obtain information on these agricultural products. In particular, a lot of information is inherent in the image of the camera and can be stored. However, in order to obtain information from an image, image processing technology is required. Although general image processing technology has been widely distributed, as interest in smart farms deepens, more stable technologies for processing and sharing information are being distributed, and appropriate image processing technology is needed.

스마트 팜에서 농산물에 대한 정보는 일정한 영역이나 고정된 위치의 카메라를 이용하여 매시, 매일 반복적인 촬영으로 얻고 저장할 수 있다. 많은 양의 정보가 얻어지게 되고, 이를 위한 정보처리에 많은 시간이 소요되며, 발전된 최신 기술들이 사용되고 있다. 원하는 영역이나 물체를 특징을 이용하여 여러 개의 사진으로부터 혹은 동영상에서 얻는 방법은 컴퓨터 비전 기술과 영상처리 기술들을 기반으로 얻어져 왔다. 그 특징에는 색상, 질감, 에지(edge) 등이 있고, 특히 에지(edge)의 경우 색상과 결합하여 영역과 물체를 얻는 방법들이 제안되었다. 하지만 아직 자연적인 환경에서 카메라로부터 수집된 영상은 그에 맞는 처리가 힘들다. 최근에는 딥러닝을 이용한 RCNN 네트워크(network) 등의 발전된 형태들이 제안됨에 따라, 영상에서의 에지(edge) 추출과 물체의 윤곽을 얻는 분야에 적용되고 있지만 아직 객체 탐지(object detection)를 위한 방법은 계속 연구되고 있다. In the smart farm, information on agricultural products can be obtained and stored by repeatedly shooting every hour and every day using a camera in a certain area or a fixed location. A large amount of information is obtained, and it takes a lot of time to process the information for this purpose, and the latest advanced technologies are used. A method of obtaining a desired area or object from several photos or videos using features has been obtained based on computer vision technology and image processing technology. Its features include color, texture, and edge, and in particular, in the case of an edge, methods for obtaining a region and an object by combining it with color have been proposed. However, it is still difficult to process images collected from cameras in a natural environment. Recently, as advanced forms such as RCNN networks using deep learning have been proposed, they are applied to the field of extracting edges from images and obtaining the contours of objects, but methods for object detection are still not available. continues to be studied.

이와 같이, 기존의 방법은 작물의 인식을 위해서 특정 포인트에 카메라를 위치하여 넓은 구역에 대한 관리를 할 수 없고, 자동화를 위한 인식 방법들은 특정한 환경하에서만 이루어지고 미리 쌓아놓은 데이터베이스들이 필요하다.As such, the existing method cannot manage a large area by locating a camera at a specific point for the recognition of crops, and the recognition methods for automation are performed only under a specific environment and require pre-accumulated databases.

한국공개특허 10-2020-0045219호는 이러한 카메라 영상 및 데이터의 동시 통신을 위한 스마트 제어보드를 이용한 원격지 제어 시스템이 적용된 스마트 팜에 관한 기술을 기재하고 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0045219 describes a technology related to a smart farm to which a remote control system using a smart control board for simultaneous communication of camera images and data is applied.

한국공개특허 10-2020-0045219호Korean Patent Publication No. 10-2020-0045219

실시예들은 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 영상을 통한 파노라마 영상 생성과 관심 영역에 대한 특징 정보 분석을 통한 생육 상태를 확인하는 기술을 제공한다. The embodiments describe a smart farm growth management system and method of various entities by a panoramic image, and more specifically, provide a technology for generating a panoramic image through an image and confirming the growth status through analysis of characteristic information on an area of interest. .

실시예들은 일정한 경로로 이동하는 카메라를 이용하여 동영상을 주기적으로 촬영하고, 촬영된 동영상을 이용하여 파노라마 영상을 구축한 후, 파노라마 영상 처리를 이용하여 스마트 팜의 작물 재배 관리의 효율성을 위한 데이터베이스를 구축하고 관심 있는 부분 별로 데이터를 추출하여, 추출된 영역의 크기, 색상 등에 의한 상태를 누적하여 생육 전 과정을 효율적으로 관리할 수 있는, 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. In the embodiments, a video is periodically taken using a camera moving in a certain path, a panoramic image is constructed using the captured video, and then a database for the efficiency of crop cultivation management of a smart farm is created using panoramic image processing. A smart farm growth management system and method for various objects by panoramic images that can be built and extracted data for each part of interest, and accumulated the state by the size and color of the extracted area, so that the entire growth process can be efficiently managed. is to provide

일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법은, 스마트 팜에서 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하는 단계; 촬영된 상기 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 단계; 상기 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정하는 단계; 상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계; 상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계; 추출된 상기 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계; 및 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. According to an embodiment, a method for managing the growth of various entities in a smart farm by using a panoramic image includes: taking a video in a smart farm using a camera; generating a panoramic image representing an entire image by using the captured video; designating a part of a crop to be managed by a user in the panoramic image as a region of interest (ROI); analyzing characteristic information of a portion designated as the region of interest (ROI); extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information; accumulating feature information on the extracted part; And it may be made including the step of confirming the change during the growth period through the analysis of the accumulated data.

상기 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 단계는, 상기 동영상에서 프레임 단위로 이미지를 나누고, SIFT 연산을 통해 획득한 특징점을 기준으로 나누어진 상기 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성할 수 있다. In the step of generating a panoramic image representing the entire image by using the moving image, the image is divided in frame units in the moving image, and matching parts of the image divided based on the feature points obtained through the SIFT operation are connected to create a panoramic image. can be completed.

상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석할 수 있다. The analyzing of the characteristic information of the portion designated as the region of interest (ROI) may include analyzing characteristic information of at least any one of color, texture, and shape in the selected region of interest (ROI).

상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는, 상기 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 상기 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록할 수 있다. In the step of extracting the portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image using the feature information, the feature coincides with the region of interest (ROI) in the entire panoramic image as the region of interest is selected from the panoramic image. A portion having information may be selected, and the selected portion may be registered as a new region of interest (ROI).

상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출할 수 있다. The step of extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information may include selecting at least any one or more of feature information among color, texture, and shape from the selected region of interest (ROI). A portion matching the region of interest (ROI) may be extracted from the panoramic image.

상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, RGB 색상 공간에서의 분석 결과와 HSV 공간에서의 분석 결과를 통해 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes selecting feature information about a color from the selected region of interest (ROI) and selecting the feature information for the color in the panoramic image. ROI), and the matching parts can be obtained and displayed through the analysis result in the RGB color space and the analysis result in the HSV space.

상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 질감에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, Color-LBP를 이용하여 상기 관심 영역(ROI)에서 획득되는 질감 특징을 분석하여 분석 결과와 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image using the feature information includes selecting feature information about a texture in the selected region of interest (ROI) and selecting the feature information on the texture from the panoramic image. ROI), and by analyzing the texture characteristics obtained in the region of interest (ROI) using Color-LBP, the portions matching the analysis result may be obtained and displayed.

상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 모양에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, 상기 관심 영역(ROI)에서 윤곽선을 찾은 다음 모양 매칭(shape matching)을 위한 TCDS를 사용하여 상기 관심 영역(ROI)의 모양과 일치하는 부분을 찾을 수 있다. The step of extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes selecting feature information about a shape in the selected region of interest (ROI) and selecting the feature information on the shape from the panoramic image. ROI) is extracted, an outline is found in the region of interest (ROI), and then a portion matching the shape of the region of interest (ROI) can be found using TCDS for shape matching.

상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계를 더 포함하고, 상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계는, 상기 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제할 수 있다. The method may further include managing the region of interest (ROI), wherein the managing of the region of interest (ROI) may include adding or deleting the region of interest (ROI).

상기 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계는, 추출된 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분들을 상기 파노라마 영상이 생육 기간에 따라 계속적으로 바뀌어도 그 위치에 대한 특징 정보나 값들을 계속적으로 누적시킬 수 있다. The step of accumulating the feature information on the extracted portion includes continuously accumulating feature information or values for the location of the extracted portions coincident with the region of interest (ROI) even if the panoramic image continuously changes according to the growth period. can do it

상기 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계는, 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)에 대한 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 저장하여 생육 기간 동안의 데이터베이스를 구축할 수 있다. In the step of accumulating the feature information on the extracted part, it is possible to build a database for the growth period by storing at least any one or more feature information of color, texture, and shape for the region of interest (ROI) in the panoramic image. have.

다른 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템은, 스마트 팜에서 촬영된 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부; 상기 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정함에 따라 상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 ROI 선택부; 상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 ROI 매칭부; 추출된 상기 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 데이터 저장부; 및 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 데이터 분석부를 포함하여 이루어질 수 있다. A smart farm growth management system of various entities by a panoramic image according to another embodiment includes: a panoramic image generator for generating a panoramic image representing an entire image by using a video captured in a smart farm; an ROI selection unit that analyzes characteristic information of a portion designated as a region of interest (ROI) in response to designating a portion of a crop that a user wants to manage in the panoramic image as a region of interest (ROI); an ROI matching unit that extracts a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information; a data storage unit for accumulating the extracted feature information on the part; and a data analysis unit for confirming changes during the growth period through analysis of accumulated data.

상기 ROI 선택부는, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석할 수 있다. The ROI selector may analyze characteristic information of at least any one of a color, a texture, and a shape in the selected region of interest (ROI).

상기 ROI 매칭부는, 상기 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 상기 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록할 수 있다. The ROI matching unit selects a portion having characteristic information matching the region of interest (ROI) in the entire panoramic image as the region of interest is selected in the panoramic image, and registers the selected portion as a new region of interest (ROI). can do.

상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 ROI 관리부를 더 포함하고, 상기 ROI 관리부는, 상기 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제할 수 있다. It further includes an ROI manager for managing the region of interest (ROI), wherein the ROI manager may add or delete the region of interest (ROI).

실시예들에 따르면 일정한 경로로 이동하는 카메라를 이용하여 동영상을 주기적으로 촬영하고, 촬영된 동영상을 이용하여 파노라마 영상을 구축한 후, 파노라마 영상 처리를 이용하여 스마트 팜의 작물 재배 관리의 효율성을 위한 데이터베이스를 구축하고 관심 있는 부분 별로 데이터를 추출하여, 추출된 영역의 크기, 색상 등에 의한 상태를 누적하여 생육 전 과정을 효율적으로 관리할 수 있는, 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.According to embodiments, a video is periodically shot using a camera moving in a certain path, a panoramic image is constructed using the captured video, and then a panoramic image processing is used to improve the efficiency of crop cultivation management in a smart farm. A smart farm growth management system for various objects by panoramic images that builds a database, extracts data for each part of interest, and accumulates the state by size and color of the extracted area to efficiently manage the entire growth process; and method can be provided.

실시예들에 따르면 파노라마 영상을 이용함에 따라 중복되거나 동일 영역에 대한 반복적인 정보를 파악할 수 있고, 정보 처리가 용이할 뿐만 아니라, 동영상 촬영을 통해 넓은 구역에 대한 영상 관리가 필요할 경우에 요구되었던 많은 수의 고정형 카메라를 설치할 필요가 없어지고, 관리에 요구되는 소유 비용도 현저하게 줄일 수 있는, 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.According to embodiments, by using a panoramic image, overlapping or repetitive information on the same area can be identified, information processing is easy, and a lot of information required when image management for a large area is required through video recording. It is possible to provide a smart farm growth management system and method of various objects by panoramic images, which eliminates the need to install a number of fixed cameras and significantly reduces the cost of ownership required for management.

도 1은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 동영상으로부터 파노라마 영상을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 ROI 특징 정보의 분석 결과의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템의 화면의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 색상 윤곽을 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 부분 윤곽을 위한 패턴화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 부분 매칭을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 색상에 따른 윤곽선 비교를 나타내는 도면이다.
1 is a view for explaining a smart farm growth management method of various entities by a panoramic image according to an embodiment.
2 is a view for explaining a smart farm growth management system of various entities by a panoramic image according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a smart farm growth management method of various entities using a panoramic image according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating a smart farm growth management system of various entities using a panoramic image according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining a method of extracting a panoramic image from a moving picture according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram illustrating an example of an analysis result of ROI characteristic information according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating an example of a screen of a smart farm growth management system of various objects by a panoramic image according to an embodiment.
8 is a diagram for describing a method of obtaining a color outline according to an exemplary embodiment.
9 is a view for explaining patterning for a partial outline according to an exemplary embodiment.
10 is a diagram for describing partial matching according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating a comparison of outlines according to colors according to an exemplary embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the described embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

아래의 실시예들은 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 스마트 팜(smart farm)에서 일정한 경로로 이동하는 카메라를 이용하여 동영상을 주기적으로 촬영하고, 촬영된 동영상을 이용하여 파노라마 영상을 구축한 후, 파노라마 영상 처리를 이용하여 스마트 팜의 작물 재배 관리의 효율성을 위한 데이터베이스를 구축하고 관심 있는 부분 별로 데이터를 추출하여, 추출된 영역의 크기, 색상 등에 의한 상태를 누적하여 생육 전 과정을 효율적으로 관리할 수 있다. The following embodiments relate to a smart farm growth management system and method of various objects by a panoramic image, and periodically shoot a video using a camera moving in a certain path in a smart farm, and record the captured video. After constructing a panoramic image using panoramic image processing, a database is built for the efficiency of crop cultivation management in smart farms using panoramic image processing, and data is extracted for each part of interest, and the state by size, color, etc. of the extracted area is accumulated. Thus, the entire growth process can be efficiently managed.

도 1은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a smart farm growth management method of various entities by a panoramic image according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 생육 상태를 분석할 구역에 일정한 위치에 카메라를 놓고 관리가 필요한 부분을 카메라가 이동하여 동영상(110)을 획득할 수 있다. 획득한 동영상(110)을 통해 파노라마 영상(120)을 생성하고 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정하게 되면 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 획득하고, 획득한 특징 정보를 이용하여 전체적인 사진인 파노라마 영상(120)에서 관심 영역(ROI)와 비슷한 부분을 찾아내어 위치를 기억할 수 있다. 영상이 일차에 따라 흘러감에 따라 관심 영역(ROI)와 찍힌 위치의 색상, 질감 및 모양 등의 특징 정보를 계속하여 누적하고 생육 기간 동안의 정보를 누적할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a video 110 may be acquired by placing a camera at a predetermined position in a region to be analyzed for growth and moving the camera to a part that needs to be managed. When a panoramic image 120 is generated through the acquired video 110 and a part of a crop that the user wants to manage is designated as a region of interest (ROI), the characteristic information of the part designated as the region of interest (ROI) is displayed. The location may be memorized by finding a portion similar to the region of interest (ROI) in the panoramic image 120 that is the overall picture using the acquired feature information. As the image flows according to the primary, characteristic information such as color, texture, and shape of the region of interest (ROI) and the photographed location may be continuously accumulated, and information during the growth period may be accumulated.

여기서, 스마트 팜 생육 관리에 대한 데이터 수집의 편리성을 위해 동영상(110)으로 촬영할 수 있다. 동영상의 경우 관리는 편리하지만 사람이 눈으로 확인하거나 자동화하기가 힘들고, 촬영된 동영상이 중복되거나 동일 영역에 대한 반복적인 정보를 파악하기가 힘들다. 이에 따라 실시예들은 한눈으로 정보를 파악할 수 있는 파노라마 영상(120)을 이용할 수 있다. Here, for the convenience of data collection for smart farm growth management, it can be taken as a video 110 . In the case of video, management is convenient, but it is difficult for humans to visually check or automate, and it is difficult to duplicate recorded videos or to understand repetitive information about the same area. Accordingly, the embodiments may use the panoramic image 120 that can grasp information with one glance.

이와 같이, 실시예들은 스마트 팜 생육 관리를 위해 동영상(110)으로 촬영 후 파노라마 영상(120)을 생성함으로써, 동영상(110)의 장점과 파노라마 영상(120)의 장점을 가질 수 있다. 다시 말하면, 실시예들은 동영상 촬영을 통해 넓은 구역에 대한 영상 관리가 필요할 경우에 요구되었던 많은 수의 고정형 카메라를 설치할 필요가 없어지고, 관리에 요구되는 소유 비용도 현저하게 줄일 수 있다. 또한, 일정한 경로가 있으면 항상 동일한 환경으로 동영상을 얻을 수 있다. 실시예들은 파노라마 영상(120)을 이용함에 따라 중복되거나 동일 영역에 대한 반복적인 정보를 파악할 수 있고, 정보 처리가 용이하다.As such, embodiments may have the advantages of the moving image 110 and the panoramic image 120 by generating the panoramic image 120 after shooting with the moving image 110 for smart farm growth management. In other words, the embodiments eliminate the need to install a large number of fixed cameras, which was required when image management for a large area is required through video recording, and can significantly reduce the cost of ownership required for management. In addition, if there is a certain path, you can always get a video in the same environment. In the embodiments, overlapping or repetitive information on the same area can be identified by using the panoramic image 120 , and information processing is easy.

도 2는 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a smart farm growth management system of various entities by a panoramic image according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템(200)은 파노라마 영상 생성부(미도시), ROI 선택부(210), ROI 매칭부(220), 데이터 저장부(240) 및 데이터 분석부(250)를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템은 ROI 관리부(230)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the smart farm growth management system 200 of various entities using a panoramic image according to an embodiment includes a panoramic image generator (not shown), an ROI selector 210 , an ROI matching unit 220 , It may include a data storage unit 240 and a data analysis unit 250 . According to an embodiment, the smart farm growth management system of various entities using a panoramic image may further include an ROI management unit 230 .

파노라마 영상 생성부는 스마트 팜에서 촬영된 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성할 수 있다. The panoramic image generator may generate a panoramic image representing the entire image by using the video captured in the smart farm.

보다 구체적으로, 파노라마 영상 생성부는 카메라를 통해 획득한 동영상을 파노라마 영상으로 변환할 수 있으며, 파노라마 영상 변환은 동영상에서 프레임 단위로 나눈 이미지를 통해 이루어질 수 있다. 이 때, SIFT 연산을 통해 얻어낸 특징점을 기준으로 나뉜 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성할 수 있다.More specifically, the panoramic image generator may convert a video acquired through a camera into a panoramic image, and the panoramic image conversion may be performed through an image divided by frames in the video. In this case, the panoramic image can be completed by connecting the matching parts of the divided images based on the feature points obtained through the SIFT operation.

ROI 선택부(210)는 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정함에 따라 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석할 수 있다. ROI 선택부(210)는 선택한 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석할 수 있다. The ROI selector 210 may analyze characteristic information of a portion designated as a region of interest (ROI) by designating a portion of a crop to be managed by the user as a region of interest (ROI) in the panoramic image. The ROI selector 210 may analyze characteristic information of at least any one of a color, a texture, and a shape in the selected region of interest (ROI).

ROI 매칭부(220)는 특징 정보를 이용하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출할 수 있다. 즉, ROI 매칭부(220)는 관심 영역에 대한 관심 영역(ROI)을 지정하면 관심 영역(ROI)에 대한 색상, 질감 및 모양 정보를 추출하고 파노라마 영상에서 일치하는 부분을 추출할 수 있다. The ROI matching unit 220 may extract a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information. That is, when a region of interest (ROI) for the region of interest is specified, the ROI matching unit 220 may extract color, texture, and shape information for the region of interest (ROI) and extract a matching portion from the panoramic image.

ROI 매칭부(220)는 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록할 수 있다. 이와 같이 관심 영역(ROI)에 대한 정보는 파노라마 영상에 직접 비교함에 따라 기존에 요구되었던 작물의 사전 정보가 필요하지 않게 되고, 관심 영역(ROI)의 특징 정보인 색상, 질감 및 모양을 통해 일치하는 부분을 동시에 얻을 수 있어 원하는 부분을 전체적으로 추출할 수 있다.The ROI matching unit 220 selects a portion having characteristic information matching the region of interest (ROI) in the entire panoramic image as the region of interest is selected in the panoramic image, and registers the selected portion as a new region of interest (ROI). can In this way, as the information on the region of interest (ROI) is directly compared to the panoramic image, the prior information of the crop, which was previously required, is not required, and the information about the region of interest (ROI) is matched through color, texture, and shape, which are characteristic information of the region of interest (ROI). You can get the parts at the same time, so you can extract the part you want as a whole.

또한, ROI 관리부(230)는 관심 영역(ROI)을 관리하는 것으로, 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제할 수 있다. 이와 같이 ROI 관리부(230)는 생육 기간 동안 관심 영역(ROI)에 대한 수정, 삭제 등의 편집을 수행하여 관리 시스템의 유용성을 높일 수 있다. Also, the ROI manager 230 manages the ROI, and may add or delete the ROI. As described above, the ROI management unit 230 may improve the usefulness of the management system by performing editing such as correction and deletion of the region of interest (ROI) during the growth period.

데이터 저장부(240)는 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적할 수 있다. The data storage unit 240 may accumulate feature information on the extracted part.

그리고, 데이터 분석부(250)는 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인할 수 있다. 생육 기간 동안의 관심 영역(ROI)에 대한 정보를 누적하여 저장하고, 이를 분석함으로써 사용자가 지정한 작물의 변화를 확인할 수 있다. 즉, 생육하는 동안 데이터를 누적하여 생육 정보를 관리할 수 있다. 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분들의 정보를 계속적으로 얻어내어 각 부분들의 색상, 질감 및 모양 정보가 어떻게 변하는지 확인할 수 있고, 통계적인 데이터와 변화가 심한 부분과 변화가 적은 부분을 확인할 수 있다.And, the data analysis unit 250 may check the change during the growth period through the analysis of the accumulated data. By accumulating and storing information on the region of interest (ROI) during the growth period and analyzing it, it is possible to confirm the change of the crop designated by the user. That is, growth information can be managed by accumulating data during growth. By continuously obtaining information on parts that match the region of interest (ROI) from the panoramic image, you can check how the color, texture, and shape information of each part changes, and statistical data and parts with large changes and parts with small changes can be identified. can be checked

실시예들에 따르면 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 통해 기존 방법들이 넓은 구역을 관리하기 위해서 필요로 하였던 카메라 개수에 따른 소유 비용 절감과 특정한 환경과 포인트, 그리고 쌓아놓은 데이터베이스가 있어야만 이루어지던 인식 방법에 대한 문제를 해결할 수 있다. According to the embodiments, through the smart farm growth management system of various objects by panoramic images, the cost of ownership according to the number of cameras required by the existing methods to manage a large area, a specific environment and points, and a database must be accumulated. It can solve the problem of the recognition method.

도 3은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a smart farm growth management method of various entities using a panoramic image according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법은, 스마트 팜에서 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하는 단계(310), 촬영된 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 단계(320), 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정하는 단계(330), 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계(340), 특징 정보를 이용하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계(350), 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계(360), 및 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 단계(370)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 3 , in the smart farm growth management method of various objects by a panoramic image according to an embodiment, a step 310 of shooting a video using a camera in the smart farm, the entire image using the captured video Step 320 of generating a panoramic image representing a step 320 of designating the part of the crop that the user wants to manage in the panoramic image as a Region of Interest (ROI), the step 330 , the characteristic of the portion designated as the region of interest (ROI) The step of analyzing the information (340), the step of extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image using the characteristic information (350), the step of accumulating the characteristic information on the extracted portion (360), and A step 370 of confirming the change during the growth period through the analysis of the accumulated data may be included.

또한, 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include managing a region of interest (ROI).

아래에서 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법의 각 단계를 설명한다. Hereinafter, each step of the smart farm growth management method of various entities by a panoramic image according to an embodiment will be described.

일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 방법은 도 2에서 설명한 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 예를 들어 보다 상세히 설명할 수 있다. 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템은 파노라마 영상 생성부, ROI 선택부, ROI 매칭부, 데이터 저장부 및 데이터 분석부를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템은 ROI 관리부를 더 포함할 수 있다. The smart farm growth management method of various entities using a panoramic image according to an embodiment may be described in more detail with an example of the smart farm growth management system of various entities using a panoramic image according to the embodiment described with reference to FIG. 2 . The smart farm growth management system of various entities using a panoramic image according to an embodiment may include a panoramic image generating unit, an ROI selecting unit, an ROI matching unit, a data storage unit, and a data analyzing unit. According to an embodiment, the smart farm growth management system of various objects by the panoramic image may further include an ROI management unit.

단계(310)에서, 스마트 팜에서 카메라를 이용하여 동영상을 촬영할 수 있다.In step 310 , a video may be captured using a camera in the smart farm.

단계(320)에서, 파노라마 영상 생성부는 촬영된 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 파노라마 영상 생성부는 동영상에서 프레임 단위로 이미지를 나누고, SIFT 연산을 통해 획득한 특징점을 기준으로 나누어진 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성할 수 있다. In operation 320 , the panoramic image generator may generate a panoramic image representing the entire image by using the captured video. The panoramic image generator may divide the image in frame units in the moving picture, and may complete the panoramic image by connecting matching parts of the divided images based on the feature points obtained through the SIFT operation.

단계(330)에서, ROI 선택부는 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(ROI)으로 지정할 수 있다. In step 330 , the ROI selector may designate a part of a crop to be managed by the user in the panoramic image as a region of interest (ROI).

단계(340)에서, ROI 선택부는 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석할 수 있다. ROI 선택부는 선택한 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석할 수 있다.In operation 340 , the ROI selector may analyze characteristic information of a portion designated as a region of interest (ROI). The ROI selector may analyze characteristic information of at least any one of color, texture, and shape in the selected region of interest (ROI).

단계(350)에서, ROI 매칭부는 특징 정보를 이용하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출할 수 있다. ROI 매칭부는 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록할 수 있다. In operation 350 , the ROI matching unit may extract a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information. As the ROI is selected from the panoramic image, the ROI matching unit may select a portion having characteristic information matching the ROI from the entire panoramic image, and may register the selected portion as a new ROI.

이러한 ROI 매칭부는 선택한 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 선택하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출할 수 있다. The ROI matching unit may extract a portion matching the ROI from the panoramic image by selecting at least one or more characteristic information of color, texture, and shape from the selected region of interest (ROI).

일례로, ROI 매칭부는 선택한 관심 영역(ROI)에서 색상에 대한 특징 정보를 선택하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, RGB 색상 공간에서의 분석 결과와 HSV 공간에서의 분석 결과를 통해 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. As an example, the ROI matching unit selects color feature information from the selected region of interest (ROI), extracts a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image, and analyzes the analysis result in the RGB color space and the HSV space. Through the result, matching parts can be obtained and displayed.

다른 예로, ROI 매칭부는 선택한 관심 영역(ROI)에서 질감에 대한 특징 정보를 선택하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, Color-LBP를 이용하여 관심 영역(ROI)에서 획득되는 질감 특징을 분석하여 분석 결과와 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. As another example, the ROI matching unit selects feature information about the texture from the selected region of interest (ROI), extracts a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image, and acquires it from the region of interest (ROI) using Color-LBP By analyzing the texture characteristics, it is possible to obtain and display parts that match the analysis result.

또 다른 예로, ROI 매칭부는 선택한 관심 영역(ROI)에서 모양에 대한 특징 정보를 선택하여 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, 관심 영역(ROI)에서 윤곽선을 찾은 다음 모양 매칭(shape matching)을 위한 TCDS를 사용하여 관심 영역(ROI)의 모양과 일치하는 부분을 찾을 수 있다. As another example, the ROI matching unit selects feature information about the shape from the selected region of interest (ROI), extracts a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image, finds the contour in the region of interest (ROI), and then matches the shape TCDS for shape matching can be used to find parts that match the shape of the region of interest (ROI).

또한 색상, 질감 및 모양에 대해서 필요한 경우 조합하여 관심 영역(ROI)와 일치하는 부분을 찾아낼 수 있다.In addition, color, texture, and shape can be combined if necessary to find a part that matches the region of interest (ROI).

한편, 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다. ROI 관리부는 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제할 수 있는 것으로, 생육 기간 동안 관심 영역(ROI)에 대한 수정, 삭제 등의 편집을 수행하여 관리 시스템의 유용성을 높일 수 있다.Meanwhile, the method may further include managing a region of interest (ROI). The ROI manager can add or delete a region of interest (ROI), and it is possible to increase the usefulness of the management system by performing editing such as correction and deletion of the region of interest (ROI) during the growth period.

단계(360)에서, 데이터 저장부는 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적할 수 있다. 데이터 저장부는 추출된 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분들을 파노라마 영상이 생육 기간에 따라 계속적으로 바뀌어도 그 위치에 대한 특징 정보나 값들을 계속적으로 누적시킬 수 있다. In operation 360 , the data storage unit may accumulate feature information on the extracted part. The data storage unit may continuously accumulate feature information or values for positions corresponding to the extracted region of interest (ROI) even if the panoramic image continuously changes according to the growth period.

또한, 데이터 저장부는 파노라마 영상에서 관심 영역(ROI)에 대한 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 저장하여 생육 기간 동안의 데이터베이스를 구축할 수 있다. In addition, the data storage unit may build a database during the growth period by storing characteristic information of at least any one of a color, a texture, and a shape of a region of interest (ROI) in the panoramic image.

단계(370)에서, 데이터 분석부는 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인할 수 있다. In step 370 , the data analyzer may check the change during the growth period through the analysis of the accumulated data.

도 4는 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a smart farm growth management system of various entities using a panoramic image according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템(420)은 카메라를 통해 촬영된 동영상(410)을 전달 받아 효율적으로 생육 관리를 할 수 있다. 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템(420)은 분석부(430) 및 관리부(440)를 포함할 수 있다. 여기서, 분석부(430)는 도 2에서 설명한 ROI 선택부 및 ROI 매칭부를 포함할 수 있고, 관리부(440)는 도 2에서 설명한 ROI 관리부, 데이터 저장부 및 데이터 분석부를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the smart farm growth management system 420 of various entities using a panoramic image according to an embodiment may efficiently manage the growth by receiving a video 410 captured by a camera. The smart farm growth management system 420 of various entities using a panoramic image according to an embodiment may include an analysis unit 430 and a management unit 440 . Here, the analysis unit 430 may include the ROI selection unit and the ROI matching unit described with reference to FIG. 2 , and the management unit 440 may include the ROI management unit, the data storage unit, and the data analysis unit described with reference to FIG. 2 .

분석부(430)는 이미지 분석 영역(431), 색상, 질감 및 모양 수집 영역(432), 그리고 특징 값에 따른 매칭 영역(433)을 포함할 수 있다. 이미지 분석 영역(431)에서 파노라마 영상에서 선택된 ROI의 특징 정보를 분석할 수 있고, 색상, 질감 및 모양 수집 영역(432)에서 ROI의 특징 정보를 분석하여 색상, 질감 및 모양 정보를 수집할 수 있다. 또한 특징 값에 따른 매칭 영역(433)에서 분석된 ROI의 특징 정보와 동일한 특징 정보를 갖는 영역을 찾을 수 있다. The analysis unit 430 may include an image analysis area 431 , a color, texture, and shape collection area 432 , and a matching area 433 according to feature values. In the image analysis area 431 , the characteristic information of the ROI selected from the panoramic image can be analyzed, and the color, texture, and shape information can be collected by analyzing the characteristic information of the ROI in the color, texture and shape collection area 432 . . Also, it is possible to find a region having the same characteristic information as the characteristic information of the analyzed ROI in the matching region 433 according to the characteristic value.

관리부(440)는 ROI 관리 영역(441), 생육 기간 동안의 변화 확인 영역(442), 그리고 ROI간의 색상, 질감 및 모양 확인 영역(443)을 포함할 수 있다. 추출된 ROI와 일치하는 부분들은 파노라마 영상이 생육 기간에 따라 계속적으로 바뀌어도 그 위치에 대한 특징이나 값들을 계속적으로 누적시킬 수 있다. 생육 기간 동안의 데이터베이스는 색상, 질감 및 모양 특징을 저장하여 구축할 수 있다. 값의 저장은 시간, 날짜 별로 ROI 관리 영역(441)을 통해 이루어질 수 있다. ROI 관리 영역(441)은 ROI 계열별 일치하는 부분들의 위치 값들을 저장함으로써 데이터베이스 구축을 원활하게 한다. The manager 440 may include an ROI management area 441 , a change checking area 442 during the growth period, and a color, texture, and shape checking area 443 between ROIs. The parts matching the extracted ROI can continuously accumulate features or values for the location even if the panoramic image continuously changes according to the growth period. A database during the growing season can be built by storing color, texture and shape characteristics. The value may be stored through the ROI management area 441 for each time and date. The ROI management area 441 facilitates database construction by storing position values of matching parts for each ROI series.

저장된 데이터베이스는 ROI 관리 영역(441)과 생육 기간 동안의 변화 확인 영역(442)을 통해 확인할 수 있다. ROI 관리 영역(441)은 ROI 계열 간의 비교와 ROI와 일치하는 부분들 간의 비교를 하게 해준다. ROI 계열 간의 비교는 지정한 날짜와 시간에서의 특징 값들의 차이를 확인할 수 있고 색상, 질감 및 모양 중 선택하여 생육 기간 동안의 차이를 비교할 수 있다. The stored database can be checked through the ROI management area 441 and the change confirmation area 442 during the growth period. The ROI management area 441 allows for comparison between ROI series and between matching portions of the ROI. Comparison between ROI series can confirm the difference in feature values at a specified date and time, and compare the difference during the growth period by selecting color, texture, and shape.

도 5는 일 실시예에 따른 동영상으로부터 파노라마 영상을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a method of extracting a panoramic image from a moving picture according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 카메라를 통해 획득한 동영상을 파노라마 영상으로 변환할 수 있으며, 파노라마 영상 변환은 동영상에서 프레임 단위로 나눈 이미지를 통해 이루어질 수 있다. 이 때, SIFT 연산을 통해 얻어낸 특징점을 기준으로 나뉜 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성할 수 있다.Referring to FIG. 5 , a moving picture acquired through a camera may be converted into a panoramic image, and the panoramic image conversion may be performed through an image divided into frames in a moving image. In this case, the panoramic image can be completed by connecting the matching parts of the divided images based on the feature points obtained through the SIFT operation.

사용자가 원하는 관심 영역(ROI)을 파노라마 영상에서 선택할 수 있다. 하나의 영상에서 관심 영역으로 선택되면 전체 파노라마 영상에서 이와 동일한 특징을 갖는 영역이 선정되며, 선정된 영역은 새로운 관심 영역으로 등록된다. 이 때 ROI를 추가, 삭제도 가능하다.A user can select a desired region of interest (ROI) from the panoramic image. When a region of interest is selected in one image, a region having the same characteristics is selected in the entire panoramic image, and the selected region is registered as a new region of interest. In this case, it is possible to add or delete ROI.

도 6은 일 실시예에 따른 ROI 특징 정보의 분석 결과의 예를 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating an example of an analysis result of ROI characteristic information according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 선택한 ROI에서 특징 정보 3가지 색상, 질감 및 모양을 선택하여 ROI와 일치하는 부분을 찾을 수 있다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 색상은 RGB 색상 공간에서의 분석 결과와 HSV 공간에서의 분석 결과를 통해 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 질감의 경우 Color-LBP를 이용하여 ROI 부분에서 얻어지는 질감 특징을 분석하여 분석 결과와 일치하는 부분들을 획득하여 표시할 수 있다. 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 모양의 경우 ROI에서 윤곽선을 찾은 다음 모양 매칭(shape matching)을 위한 TCDs를 사용하여 ROI 모양과 일치하는 부분을 찾아낼 수 있다. 또한 색상, 질감 및 모양에 대해서 필요한 경우 조합하여 ROI와 일치하는 부분을 찾아낼 수 있다.Referring to FIG. 6 , a part matching the ROI can be found by selecting three types of color, texture, and shape of characteristic information from the selected ROI. As shown in (a) of FIG. 6 , the color may be displayed by obtaining matching parts through the analysis result in the RGB color space and the analysis result in the HSV space. As shown in (b) of FIG. 6 , in the case of texture, the texture characteristics obtained from the ROI part are analyzed using Color-LBP, and parts consistent with the analysis result can be obtained and displayed. As shown in (c) of FIG. 6 , in the case of a shape, it is possible to find a part that matches the shape of the ROI by using TCDs for shape matching after finding a contour in the ROI. In addition, color, texture, and shape can be combined if necessary to find a part that matches the ROI.

도 7은 일 실시예에 따른 파노라마 영상에 의한 다양한 개체의 스마트 팜 생육 관리 시스템의 화면의 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of a screen of a smart farm growth management system of various entities by a panoramic image according to an embodiment.

도 7을 참조하면, ROI와 일치하는 부분들 간의 비교는 생육 기간 동안의 색상, 질감 및 모양에 대한 변화를 전체적으로 확인할 수 있고, 원할 경우 특정한 기간 동안의 변화 추이를 파노라마 영상과 함께 확인할 수 있다. 색상, 질감 및 모양 값들의 저장은 각각이 가지는 기준을 통해 이루어지고 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the comparison between parts matching the ROI can confirm the overall change in color, texture, and shape during the growth period, and, if desired, the change trend during a specific period can be confirmed together with the panoramic image. The storage of color, texture, and shape values can be confirmed and made through the standards each has.

일례로, 특징 값 중 색상 부분은 생육 기간 동안의 변화를 그래프로 확인할 수 있으며 각 색상 공간이 가지는 최대 비율 값을 기준으로 나타낼 수 있고, 색상 공간이 가지는 평균 값을 기준으로 나타낼 수 있다. 또한, ROI에 대한 색상 변화를 눈으로 확인해보기 위한 이미지 모음을 할 수 있다. As an example, the color part of the feature values may be expressed based on the maximum ratio value of each color space, and may be expressed based on the average value of the color space. In addition, it is possible to collect images to visually check the color change for the ROI.

다른 예로, 특징 값 중 질감 부분은 생육 기간 동안의 변화를 각 수치에 따라 그래프와 그림 등을 통해 확인할 수 있다. 또한 원할 경우 ROI 전체 부분에서 질감을 나타내는 각 수치의 비율 값의 변화를 확인할 수 있다. As another example, in the texture part of the feature value, the change during the growth period can be confirmed through graphs and drawings according to each numerical value. Also, if desired, you can check the change in the ratio value of each numerical value representing the texture in the entire ROI.

또 다른 예로, 특징 값 중 모양 부분은 ROI에서 나타난 윤곽 부분의 변화를 그림으로 확인 할 수 있으며 수치화한 값을 통해 모양의 변화를 그래프로 확인할 수 있다. 또한 ROI에서 나타난 윤곽선에 대해 생육 기간 동안의 상대적인 크기 변화를 확인할 수 있다.As another example, for the shape part of the feature values, the change of the contour part shown in the ROI can be checked as a picture, and the shape change can be confirmed with a graph through the numerical value. In addition, the relative size change during the growth period can be confirmed for the contours shown in the ROI.

ROI가 하나 이상이 선택될 경우 ROI간의 특징 값들의 차이를 확인할 수 있다. 이것은 생육 기간 동안의 결과를 날짜에 따라 각각의 값들을 확인할 수 있으며 ROI와 파노라마 영상에서 일치하는 부분들 사이에서도 확인할 수 있다.When one or more ROIs are selected, the difference in feature values between the ROIs can be checked. It is possible to check each value according to the date of the growth period, and it can also be confirmed between the matching parts in the ROI and the panoramic image.

아래에서는 파노라마 영상에서 부분 색상 윤곽(partial color contour)을 이용하여 객체(object)을 찾는 방법의 예를 설명한다. 일반적인 자연 환경에서 영상의 객체는 뚜렷한 하나의 윤곽으로 나타나기 보다는 여러 형태의 부분 윤곽들로 나타나게 된다. 아래에서는 이러한 영상에서 나타난 부분 윤곽들을 객체의 부분 윤곽과 패턴(pattern)에 따라 매칭(matching)하는 방법을 제안한다. 색상에 따라 달라질 수 있는 부분 윤곽을 고려하고 부분 매칭에는 TCDs 방법을, 패턴 매칭에는 부분의 조합과 빈도를 이용하였다. 따라서 부분 윤곽들로부터 색상과 모양 매칭(shape matching)을 통해 조합된 객체를 찾는 방법을 보여준다.Hereinafter, an example of a method of finding an object using a partial color contour in a panoramic image will be described. In the general natural environment, the object of the image appears as several types of partial contours rather than as one distinct contour. Below, we propose a method of matching the partial contours shown in these images according to the partial contours and patterns of the object. Partial contours that may vary depending on color were considered, and the TCDs method was used for partial matching, and the combination and frequency of parts were used for pattern matching. Therefore, we show how to find a combined object through color and shape matching from partial contours.

자연적인 빛 또는 외부적인 환경으로 인하여 비슷한 색상이 나타나는 경우 색상 값을 기준으로 나뉘어진 윤곽이 뚜렷하게 나타나지 않게 되고 영상에서 하나의 관심 영역에 대한 에지(edge) 특징을 정확하게 얻기 힘들다. 이를 위해 영상에 다양한 필터(filter)를 이용한 전처리 기술들을 적용하고, 이것들을 큰 색상공간에 따라 나누어 각각 처리함에 따라 관심 영역에 대한 에지(edge) 특징을 얻기 위한 방법들이 제안되어 왔다. 윤곽 매칭 기법은 영상에서 얻어낸 에지(edge)의 같은 색이나 강도를 가지는 연속된 점들을 윤곽으로 지정하고 여러 개의 윤곽간의 차이점을 이용하여 매칭하는 방법이다. 이런 윤곽 매칭 분야는 모양 매칭에 속하게 되어 각각의 물체가 가지는 모양에 대한 특징 정보를 찾아내고 분류하기 위해 사용된다.When a similar color appears due to natural light or an external environment, the outline divided based on the color value does not appear clearly, and it is difficult to accurately obtain an edge feature for one region of interest in the image. To this end, methods have been proposed to obtain edge features of a region of interest by applying pre-processing techniques using various filters to an image, dividing them according to a large color space, and processing each. The contour matching technique is a method of designating consecutive points having the same color or intensity of an edge obtained from an image as the contour and matching using the difference between several contours. This contour matching field belongs to shape matching and is used to find and classify characteristic information about the shape of each object.

기존의 객체 탐지는 에지(edge) 탐지기를 이용하여 이미지에서 생산물의 윤곽선을 얻고 모양 특징을 얻기 위해 윤곽 매칭을 하였다. 부분 윤곽 탐지는 윤곽 탐지 분야에서 가려진 물체와 부분적으로 매칭되는 부분을 얻기 위해서 계속적으로 연구되는 내용이다. 부분 윤곽 매칭은 두 부분 윤곽의 일치하는 부분을 식별하거나 닫힌 윤곽의 일부와 열린 윤곽 사이의 가장 일치하는 부분을 찾아내는 것을 목표로 한다. TCDs는 ‘A novel method for 2D nonrigid partial shape matching(2018)’에서 제안된 partial shape matching을 위한 방법으로 triangle-centroid-distance를 이용한 모양 매칭을 위한 방법으로 triangle-centroid-distance를 이용한 모양 특징을 추출할 수 있다. Existing object detection uses an edge detector to obtain the contour of a product from an image and performs contour matching to obtain shape features. Partial contour detection is a subject that is continuously studied in the field of contour detection to obtain a part that partially matches an obscured object. Partial contour matching aims to identify the matching part of two partial contours or to find the best match between a part of a closed contour and an open contour. TCDs are a method for partial shape matching proposed in 'A novel method for 2D nonrigid partial shape matching (2018)' and extract shape features using triangle-centroid-distance as a method for shape matching using triangle-centroid-distance. can do.

도 8은 일 실시예에 따른 색상 윤곽을 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a diagram for describing a method of obtaining a color outline according to an exemplary embodiment.

도 8을 참조하면, 이미지를 색상에 따라 분리하고 Sobel을 적용한 결과를 보여준다. 이미지가 가지는 색에 따른 윤곽들을 R,G,B에 따라 각각 얻기 위해 이미지를 R,G,B 공간으로 분리할 수 있다. 이 1차원 이미지에 소벨 필터(sobel filter)를 적용하여 얻을 수 있는 부분 윤곽을 최대한 많이 획득할 수 있다. Referring to FIG. 8 , the image is separated according to color and the result of applying Sobel is shown. The image can be divided into R, G, and B spaces to obtain contours according to the color of the image according to R, G, and B, respectively. By applying a Sobel filter to this one-dimensional image, it is possible to obtain as many partial contours as possible.

도 9는 일 실시예에 따른 부분 윤곽을 위한 패턴화를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining patterning for a partial outline according to an exemplary embodiment.

도 9를 참조하면, 이미지에서 획득한 부분 윤곽들로부터 객체를 특정하기 위해 객체가 가지는 모양 특징을 패턴화할 수 있다. 기준이 되는 객체를 결정하기 위해 영역을 정하고 영역 안에서 얻어진 윤곽을 4개로 분리하여 TCDs를 통해 값을 획득할 수 있다. 이 값들은 객체가 가지는 모양 특징에 대한 패턴 값이 된다. 패턴의 4가지 분류는 sample point로 정한 128개에서 4분의 1만큼을 시작점에 따라 분류할 수 있다.Referring to FIG. 9 , shape features of an object may be patterned to specify an object from partial contours obtained from an image. In order to determine a reference object, an area is defined, and the contour obtained within the area is divided into four, and values can be obtained through TCDs. These values become the pattern values for the shape characteristics of the object. Four classifications of patterns can be classified according to the starting point from 128 to a quarter of the sample points.

도 10은 일 실시예에 따른 부분 매칭을 설명하기 위한 도면이다. 10 is a diagram for describing partial matching according to an embodiment.

도 10을 참조하면, Local TCDs의 값들이 Length ratio로 인해 바뀌었을 때의 부분 point를 나타낸다. 객체 탐지의 전 단계로써 패턴 각각의 값과 이미지의 부분 간의 매칭할 수 있다. 부분 매칭을 위해 이미지가 가지는 윤곽의 TCDs 값과 패턴 TCDs 값들을 비교할 수 있다. Local TCDs 값들이 이미지 윤곽과 비교될 때 length ratio를 Local TCDs의 길이 값과 이미지 윤곽의 길이 값을 통해 얻고 5단계로 나누어 각 비율만큼 곱해 부분이 sample point에 의해 달라질 수 있는 경우를 고려하였다. Referring to FIG. 10 , it shows a partial point when the values of Local TCDs are changed due to the length ratio. As a pre-step of object detection, it is possible to match the values of each pattern and parts of the image. For partial matching, it is possible to compare the TCDs values of the contour of the image and the TCDs values of the pattern. When the local TCDs values are compared with the image contour, the length ratio is obtained through the length value of the local TCDs and the length value of the image contour, divided into 5 steps and multiplied by each ratio to consider the case where the part can be changed by the sample point.

도 11은 일 실시예에 따른 색상에 따른 윤곽선 비교를 나타내는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a comparison of outlines according to colors according to an exemplary embodiment.

도 11에 도시된 바와 같이, 자연환경에서 물체를 감지하기 위해서 각 물체가 가질 수 있는 주요 색을 기준으로 처리를 한 뒤에 윤곽선을 찾아내는 과정이 성능 향상에 도움이 되는 것을 알 수 있다. 이에 스마트 팜 환경에서의 과일과 작물의 윤곽선이 주요 색상을 통해 다르게 표현되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있다. As shown in FIG. 11 , it can be seen that the process of finding an outline after processing based on the main color that each object can have in order to detect an object in a natural environment helps to improve performance. Therefore, it can be confirmed through experiments that the outlines of fruits and crops in the smart farm environment are expressed differently through the main colors.

실시예들에 따르면 자연적인 환경에서 부분 윤곽을 이용하여 객체 탐지를 하는 방법을 제공한다. 빛과 환경에 따라 달라질 수 있는 윤곽을 고려하여 R,G,B 공간의 부분 윤곽을 찾아내고 스마트 팜 환경에서 농산물이 가지는 지역적인 특징을 부분 윤곽에서 Local TCDs로 표현할 수 있다. Local TCDs를 정의함으로써 객체가 가질 수 있는 모양 특징을 부분의 위치와 연결시킬 수 있다. 정의된 Local TCDs를 기반으로 한 라벨링(labeling)은 부분 매칭의 결과로 일치되는 부분 중 객체 모양 특징을 지역적으로 가진 부분을 찾아낼 수 있다. According to embodiments, there is provided a method for object detection using a partial contour in a natural environment. It is possible to find the partial contours of the R, G, and B spaces by considering the contours that can vary depending on the light and environment, and to express the local characteristics of agricultural products in the smart farm environment from the partial contours to Local TCDs. By defining Local TCDs, it is possible to associate the shape characteristics of an object with the location of the part. Labeling based on defined Local TCDs can find a part having object shape characteristics locally among matching parts as a result of partial matching.

이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the above, when it is mentioned that a component is "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be understood that there is On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit” and “…module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.In addition, the components of the embodiment described with reference to each drawing are not limitedly applied only to the embodiment, and may be implemented to be included in other embodiments within the scope of maintaining the technical spirit of the present invention, and also Even if the description is omitted, it is natural that a plurality of embodiments may be re-implemented as a single integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 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 regardless of the reference numerals are given the same or related 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.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (15)

스마트 팜 생육 관리 시스템을 이용한 스마트 팜 생육 관리 방법에 있어서,
상기 스마트 팜 생육 관리 시스템의 파노라마 영상 생성부가 스마트 팜에서 카메라를 이용하여 동영상을 촬영하는 단계;
상기 파노라마 영상 생성부가 촬영된 상기 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상(panoramic image)을 생성하는 단계;
ROI 선택부가 상기 파노라마 영상에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정하는 단계;
상기 ROI 선택부가 상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계;
ROI 매칭부가 상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계;
데이터 저장부가 추출된 상기 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계; 및
데이터 분석부가 누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 단계
를 포함하고,
상기 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 단계는,
상기 동영상에서 프레임 단위로 이미지를 나누고, SIFT 연산을 통해 획득한 특징점을 기준으로 나누어진 상기 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성하며,
상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는,
상기 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 상기 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록하되, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
In the smart farm growth management method using the smart farm growth management system,
capturing a video by the panoramic image generator of the smart farm growth management system using a camera in the smart farm;
generating a panoramic image representing an entire image by using the video captured by the panoramic image generator;
designating, by an ROI selector, a portion of a crop to be managed by a user in the panoramic image as a Region of Interest (ROI);
analyzing, by the ROI selector, characteristic information of a portion designated as the region of interest (ROI);
extracting, by an ROI matching unit, a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information;
accumulating, by a data storage unit, feature information about the extracted part; and
A step of confirming the change during the growth period through the analysis of the accumulated data by the data analysis unit
including,
The step of generating a panoramic image representing the entire image by using the video includes:
Divides the image in frame units in the video, and completes the panoramic image by connecting the matching parts of the divided image based on the feature points obtained through the SIFT operation,
The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes:
As a region of interest is selected in the panoramic image, a portion having characteristic information matching the region of interest (ROI) is selected from the entire panoramic image, and the selected portion is registered as a new region of interest (ROI), but the selected region of interest Selecting at least any one or more characteristic information of color, texture, and shape from the region (ROI) and extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image
characterized in that, a smart farm growth management method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 단계는,
선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of analyzing the characteristic information of the portion designated as the region of interest (ROI) comprises:
Analyze the characteristic information of at least any one of color, texture, and shape in the selected region of interest (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management method.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는,
선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, RGB 색상 공간에서의 분석 결과와 HSV 공간에서의 분석 결과를 통해 일치하는 부분들을 획득하여 표시하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes:
Select the color feature information from the selected region of interest (ROI) to extract the part that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image, and through the analysis result in the RGB color space and the analysis result in the HSV space Obtaining and displaying matching parts
characterized in that, a smart farm growth management method.
제1항에 있어서,
상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는,
선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 질감에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, Color-LBP를 이용하여 상기 관심 영역(ROI)에서 획득되는 질감 특징을 분석하여 분석 결과와 일치하는 부분들을 획득하여 표시하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes:
A texture obtained from the region of interest (ROI) using Color-LBP is extracted from the panoramic image by selecting feature information about a texture in the selected region of interest (ROI). Obtaining and displaying parts that are consistent with the analysis result by analyzing the characteristics
characterized in that, a smart farm growth management method.
제1항에 있어서,
상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 단계는,
선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 모양에 대한 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하며, 상기 관심 영역(ROI)에서 윤곽선을 찾은 다음 모양 매칭(shape matching)을 통해 상기 관심 영역(ROI)의 모양과 일치하는 부분을 찾는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of extracting a portion that matches the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information includes:
A portion matching the ROI is extracted from the panoramic image by selecting feature information on a shape from the selected region of interest (ROI), and an outline is found in the region of interest (ROI) and then shape matching ) to find a part that matches the shape of the region of interest (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management method.
제1항에 있어서,
ROI 관리부가 상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계
를 더 포함하고,
상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 단계는,
상기 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
ROI manager managing the region of interest (ROI)
further comprising,
Managing the region of interest (ROI) includes:
adding or deleting the region of interest (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management method.
제1항에 있어서,
상기 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계는,
추출된 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분들을 상기 파노라마 영상이 생육 기간에 따라 계속적으로 바뀌어도 그 위치에 대한 특징 정보나 값들을 계속적으로 누적시키는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of accumulating the feature information on the extracted part is,
Continuously accumulating feature information or values about the location of the extracted portions coincident with the region of interest (ROI) even if the panoramic image is continuously changed according to the growth period.
characterized in that, a smart farm growth management method.
제1항에 있어서,
상기 추출된 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 단계는,
상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)에 대한 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 저장하여 생육 기간 동안의 데이터베이스를 구축하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 방법.
According to claim 1,
The step of accumulating the feature information on the extracted part is,
To build a database during the growth period by storing at least any one or more characteristic information of color, texture, and shape of the region of interest (ROI) in the panoramic image
characterized in that, a smart farm growth management method.
스마트 팜에서 촬영된 동영상을 이용하여 전체 이미지를 나타내는 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부;
상기 파노라마 영상(panoramic image)에서 사용자가 관리하고자 하는 작물의 부분을 관심 영역(Region of Interest, ROI)으로 지정함에 따라 상기 관심 영역(ROI)으로 지정한 부분의 특징 정보를 분석하는 ROI 선택부;
상기 특징 정보를 이용하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 ROI 매칭부;
추출된 상기 부분에 대한 특징 정보를 누적하는 데이터 저장부; 및
누적된 데이터의 분석을 통한 생육 기간 동안의 변화를 확인하는 데이터 분석부
를 포함하고,
상기 파노라마 영상 생성부는,
상기 동영상에서 프레임 단위로 이미지를 나누고, SIFT 연산을 통해 획득한 특징점을 기준으로 나누어진 상기 이미지의 일치하는 부분을 이어주어 파노라마 영상을 완성하며,
상기 ROI 매칭부는,
상기 파노라마 영상에서 관심 영역이 선택됨에 따라 전체 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 특징 정보를 갖는 부분을 선정하며, 선정된 상기 부분을 새로운 관심 영역(ROI)으로 등록하되, 선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 선택하여 상기 파노라마 영상에서 상기 관심 영역(ROI)과 일치하는 부분을 추출하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 시스템.
a panoramic image generating unit for generating a panoramic image representing the entire image by using the video captured in the smart farm;
an ROI selection unit that analyzes characteristic information of a portion designated as a region of interest (ROI) in response to designating a portion of a crop that a user wants to manage in the panoramic image as a region of interest (ROI);
an ROI matching unit that extracts a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by using the feature information;
a data storage unit for accumulating the extracted feature information on the part; and
Data analysis unit to check changes during the growth period through analysis of accumulated data
including,
The panoramic image generating unit,
Divides the image in frame units in the video, and completes the panoramic image by connecting the matching parts of the divided image based on the feature points obtained through the SIFT operation,
The ROI matching unit,
As a region of interest is selected in the panoramic image, a portion having characteristic information matching the region of interest (ROI) is selected from the entire panoramic image, and the selected portion is registered as a new region of interest (ROI), but the selected region of interest Extracting a portion matching the region of interest (ROI) from the panoramic image by selecting at least one or more characteristic information of color, texture, and shape in the region (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management system.
제12항에 있어서,
상기 ROI 선택부는,
선택한 상기 관심 영역(ROI)에서 색상, 질감 및 모양 중 적어도 어느 하나 이상의 특징 정보를 분석하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 시스템.
13. The method of claim 12,
The ROI selection unit,
Analyze the characteristic information of at least any one of color, texture, and shape in the selected region of interest (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management system.
삭제delete 제12항에 있어서,
상기 관심 영역(ROI)을 관리하는 ROI 관리부
를 더 포함하고,
상기 ROI 관리부는,
상기 관심 영역(ROI)을 추가 또는 삭제하는 것
을 특징으로 하는, 스마트 팜 생육 관리 시스템.
13. The method of claim 12,
ROI management unit for managing the region of interest (ROI)
further comprising,
The ROI management unit,
adding or deleting the region of interest (ROI)
characterized in that, a smart farm growth management system.
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