KR20020024688A - 영상처리 체중측정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 젖소의 체중을 측정하는 영상처리 체중측정장치에 관한 것으로서, 상기 영상처리 체중측정장치는 젖소가 이동하는 일정한 장소에 설치되며 양 측면에 상기 젖소가 출입할 수 있도록 출입구가 구비된 게이트와; 상기 게이트의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 젖소의 적어도 어느 한 면을 촬상하는 카메라부와; 상기 카메라부와 연결되며 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에서 처리된 디지털신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 하는 모니터와; 상기 카메라부와 연결되며 전체시스템을 통제하고 제어하며 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 부피 및 흉위를 산출하는 무게산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 젖소의 체중계측에 따른 노동력의 최소화 및 기존의 노동집약적인 축산업을 자동화된 기술 집약적인 사업으로 발전시킬 수 있는 계기를 만들 수 있는 이점이 있으며, 현장에서의 축산물 생체등급 판정을 포함한 생체정보 계측의 기초자료로 활용이 가능하고, 컴퓨터 영상처리를 통한 가축의 생체정보 계측기술의 확립 및 측정시스템의 개발이 축산기자재의 외국산 비율을 감소시키며, 국산화 율을 높이는데 일조 할 수 있는 영상처리 체중계측장치가 제공된다.

Description

영상처리 체중측정장치 및 그 방법{Body Weight measurement Device of video processing and method thereof}

본 발명은, 젖소를 영상처리 하여 체중을 측정하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우사 현장에서 젖소의 체중을 영상처리 및 계측제어기술을 이용하여 측정함으로써 체중측정을 위해 소요되는 노동력의 절감 및 측정시간의 단축과 아울러 젖소에게 가해지는 스트레스를 감소시킬 수 있도록 한 영상처리 체중측정장치에 관한 것이다.

컴퓨터 영상처리기술은 최근에 공장자동화 등을 중심으로 많은 연구와 실용화가 이루어지고 있다. 아직까지는 규격화된 영역에서만 실용성을 인정받고 있지만 앞으로는 규격화되지 않은 많은 분야에서도 실용화가 이루어질 것으로 전망된다.

컴퓨터영상처리기술을 이용한 젖소 체중측정에 대한 연구는 국내외적으로 아직 보고된바 없으나 연구가 한창 진행중인 신기술로서 카메라를 통해 받은 젖소의 영상을 컴퓨터에 입력, 저장한 후 그 이미지 데이터를 분석하는 과정을 거친다.

현장에서 이용되는 다중 레버식 체중측정장치의 오차 및 이용의 어려움을 줄이기 위해 최근에는 영상처리기술을 응용한 비접촉 체중시스템을 개발하여 축산현장에 접목하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

그리고, 소의 체중을 측정하기 위해 일반적으로 우형기를 이용하고 있지만 작업의 불편함 때문에 일부 목장을 제외하고는 우형기 설치 농가가 거의 없는 실정이다. 따라서, 젖소의 체중에 따른 균형 있는 영양공급이 이루어지지 않고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 젖소의 체중측정을 현장에서 영상처리 및 제어계측기술을 이용한 간단한 메커니즘으로 해결할 수 있는 영상처리 체중측정장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 젖소가 정해진 통로를 하루에 일정한 횟수로통과하는 동안에 젖소의 외형을 카메라부를 통하여 입력한 후 그 이미지 데이터를 영상처리기법을 이용하여 면적 또는 부피를 계산하고, 젖소의 부피 및 흉위를 계측하여 체중으로 환산함으로써 간이체중을 측정하는 영상처리 체중측정방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 게이트의 개략적 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 체중측정장치 11 : 게이트

12 : 구름바퀴 13 : 디딤판

15 : 제 1카메라 15a : 제 2카메라

15b : 제 3카메라 17 : 모니터

19 : 영상처리부 20 : 무게산출부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 젖소의 체중을 측정하는 영상처리 체중측정장치에 있어서, 상기 영상처리 체중측정장치는 젖소가 이동하는 일정한 장소에 설치되며 양 측면에 상기 젖소가 출입할 수 있도록 출입구가 구비된 게이트와; 상기 게이트의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 젖소의 적어도 어느 한 면을 촬상하는 카메라부와; 상기 카메라부와 연결되며 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상 처리하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에서 처리된 디지털신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 하는 모니터와; 상기 카메라부와 연결되며 전체시스템을 통제하고 제어하며 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 부피 및 흉위를 산출하는 무게산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리 체중측정장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 카메라부는 상기 게이트의 상측에 설치되어 상기 젖소의 상부면을 촬상하는 제 1카메라와; 상기 게이트의 양측면 중 어느 일 측에 설치되어 상기 젖소의 적어도 어느 일 측면을 촬상하는 제 2카메라와; 상기 게이트의 전/후면 중 어느 하나의 면에 설치되어 상기 젖소의 전/후면 중 어느 하나의 면을 촬상하는 제 3카메라인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 의하면, 영상처리 체중측정 방법에 있어서, 상기 영상처리 체중측정방법은 상기 젖소의 출입을 안내하며 상기 젖소의 적어도 어느 한 부위를 촬상하는 적어도 하나의 카메라가 설치된 게이트를 상기 젖소가 이동하는 일정한 장소에 적어도 하나 이상 설치하는 단계와; 상기 카메라에 의해 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상처리부에서 영상 처리하는 단계와; 상기 영상처리부에서 처리된 디지털신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 모니터에 디스플레이 하는 단계와; 상기 카메라와 연결되는 무게산출부에 의해 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 부피 및 흉위를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리 체중측정방법에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 게이트의 개략적 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 흐름도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 영상처리 체중측정장치는, 젖소가 이동하는 일정한 장소에 설치되는 게이트(11)와, 게이트의 소정 위치에 각각 카메라(15)(15a)(15b)를 설치하고 있으며, 카메라와 연결된 모니터(17), 영상처리부(19) 그리고 무게산출부(20)를 구비하고 있다.

게이트(11)는, 저면부 각 모서리에 게이트(11)를 이동 및 고정할 수 있는 구름바퀴(12)가 설치되어 있으며 젖소가 출입하는 출입구 측에는 경사진 디딤판(13)을 설치하여 젖소 이동을 편리하게 하고 있다.

제 1카메라(15)는 젖소의 상측에 설치되어 젖소의 상부면을 촬상하고 제 2카메라(15a)는 젖소의 양 측면 중 어느 일 측면을 촬상하며, 제 3카메라(15b)는 상기 게이트(11)의 전/후면 중 어느 하나의 면에 설치되어 상기 젖소의 전/후면 중 어느 하나의 면을 촬상한다.

여기서, 본 발명에 따르면 상기 제 1,2,3카메라(15)(15a)(15b)중 어느 하나의 카메라는 45°위치에서 젖소를 촬상 할 수 있도록 설치하는 것도 체중측정을 위해 바람직하다.

영상처리부(19)는, 제 1,2,3,카메라(15)(15a)(15b)에서 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상처리하고 특히, 아날로그의 영상신호를 디지털의 영상신호로 변환하면서 각각이 픽셀의 데이터를 추출하여 무게산출부(20)에게 제 1,2,3,카메라(15)(15a)(15b)에서 촬상된 각각에 대한 비디오 비트스트림 신호로 출력한다.

이 때, 모니터(17)는 영상처리부(19)에서 처리된 디지털의 영상신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 한다.

한편, 무게산출부(20)는 전체시스템을 통제하고 제어하며, 영상처리부(19)에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 체적 및 부피를 산출한다. 즉, 상기 비트스트림의 신호로부터 픽셀을 젖소의 실체영역과 주변영역으로 나누어 실체영역의 픽셀을 입체적으로 산출하여 각 부위의 부피(체적)를 산출한다.

젖소의 부피가 산출되면, 각 부위별로 부피를 분류하여 그에 따른 무게를 산출하고 이들을 합산하여 젖소의 총 무게를 산출한다. 여기서, 젖소의 부위별 무게는 문헌조사를 통하여 얻은 동물의 체위와 체중간의 상관관계를 회귀분석방법을 이용하여 간접적으로 구하는 것으로 픽셀 수를 계산하여 각 부위의 단면과 부피를 환산하여 이를 실체중과의 소정의 상관관계식을 이용하여 체중을 계측할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 동작은, 도 3에 도시된 바와 같이, 영상처리부(19)에서 제 1,2,3,카메라(15)(15a)(15b)의 영상신호로부터 픽셀을 산출하고 소정의 스레쉬홀드(Thresholding)를 기준으로 실체영역과 주변영역에 따른 픽셀을 분류하고, 이들의 신호로부터 잡음성분을 제거하여 픽셀 수를 계산하여 각 부위의 단면과 부피를 환산한다. 여기서, 스레쉬홀드는 젖소부분을 나타내는 실체영역과 젖소 부분이외의 주변영역으로 나눌 수 있는 픽셀의 색감 임계값을 나타내는 것이다.

이렇게 환산된 각 부위의 부피를 실체중과의 소정의 상관관계식을 이용하여 체중을 계측하고 이들을 합산하여 중량을 계산하여 모니터(17)에 시각적으로 디스플레이 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 젖소의 체중계측에 따른 노동력의 최소화 및 기존의 노동집약적인 축산업을 자동화된 기술 집약적인 사업으로 발전시킬 수 있는 계기를 만들 수 있는 이점이 있으며, 현장에서의 축산물 생체등급 판정을 포함한 생체정보 계측의 기초자료로 활용이 가능하고, 컴퓨터 영상처리를통한 가축의 생체정보 계측기술의 확립 및 측정시스템의 개발이 축산기자재의 외국산 비율을 감소시키며, 국산화 율을 높이는데 일조 할 수 있는 영상처리 체중계측장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 젖소의 체중을 측정하는 영상처리 체중측정장치에 있어서,

   상기 영상처리 체중측정장치는

   젖소가 이동하는 일정한 장소에 설치되며 양 측면에 상기 젖소가 출입할 수 있도록 출입구가 구비된 게이트와;

   상기 게이트의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 젖소의 적어도 어느 한 면을 촬상하는 카메라부와;

   상기 카메라부와 연결되며 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상 처리하는 영상처리부와;

   상기 영상처리부에서 처리된 디지털신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 하는 모니터와;

   상기 카메라부와 연결되며 전체시스템을 통제하고 제어하며 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 부피 및 흉위를 산출하는 무게산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리 체중측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 카메라부는

   상기 게이트의 상측에 설치되어 상기 젖소의 상부면을 촬상하는 제 1카메라와;

   상기 게이트의 양 측면 중 어느 일 측에 설치되어 상기 젖소의 적어도 어느 일 측면을 촬상하는 제 2카메라와;

   상기 게이트의 전/후면 중 어느 하나의 면에 설치되어 상기 젖소의 전/후면 중 어느 하나의 면을 촬상하는 제 3카메라인 것을 특징으로 하는 영상처리 체중측정장치.
3. 영상처리 체중측정 방법에 있어서,

   상기 영상처리 체중측정방법은

   상기 젖소의 출입을 안내하며 상기 젖소의 적어도 어느 한 부위를 촬상하는 적어도 하나의 카메라가 설치된 게이트를 상기 젖소가 이동하는 일정한 장소에 적어도 하나 이상 설치하는 단계와;

   상기 카메라에 의해 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상처리부에서 영상 처리하는 단계와;

   상기 영상처리부에서 처리된 디지털신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 모니터에 디스플레이 하는 단계와;

   상기 카메라와 연결되는 무게산출부에 의해 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오 비트스트림 신호를 받아 젖소의 부피 및 흉위를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리 체중측정방법.