KR20030070207A - measurement system of body parameters by using image processing - Google Patents

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한정대
이덕수
권응기
이대원
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Abstract

PURPOSE: A physical standard measuring system of cattle by processing image is provided to save manpower and working hours, and to reduce stress applied to cattle by measuring the physical condition of cattle quickly and conveniently. CONSTITUTION: A physical standard measuring system of cattle is composed of a gate forming the gateway for a herd of cattle moving in a line; camera units(15,15a) installed in the gate to photograph the side of cattle; an image processing unit(19) connecting to the camera units and processing the image signal for monitoring; a monitor(17) displaying the digital image signal from the image processing unit visually; and a size calculating unit(20) controlling the camera units, the monitor and the image processing unit, and outputting the size of cattle by receiving video bit stream signals according to each angle.

Description

이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템{measurement system of body parameters by using image processing}Measurement system of body parameters by using image processing

본 발명은 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가축의 체위를 보다 정확하게 측정하기 위하여 이미지기법을 이용한 체위측정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning system for livestock using an image technique, and more particularly to a positioning system using an imaging technique to more accurately measure the position of the livestock.

일반적으로, 가축의 체위측정은 축사 관리자 및 작업자가 가축을 한마리씩 일일이 가축의 체고(키), 체장(몸통길이), 흉폭(엉덩이간의 거리), 흉심(가슴깊이) 등은 물론이거니와 십자부고(땅바닥에서 십자부(요각과 천골이 만나는 곳)까지의 수직거리), 요각폭(좌우 요각 돌출부위 사이의 수평거리), 관폭(좌우 고관절 돌출부위 사이의 수평거리), 좌골폭(좌우 좌골 돌출주위 사이의 수평거리) 등을 수치화시키는 것이다.In general, livestock posi- tion is measured by the livestock manager and the worker individually, as well as by their height, height (body length), chest width (distance between hips) and chest (chest depth). Vertical distance from the ground to the cruciate (where the reel and sacrum meet) The horizontal distance between them).

이와 같은 체위측정방법은 움직이는 가축을 상대로 하여 측정하기 때문에 측정에 시간이 많이 걸릴 뿐만이 아니라 그 정확성 면에서 신빙성이 다소 떨어지고, 가측에게 스트레스를 주게되는 문제점이 있다.This position measurement method is not only takes a lot of time to measure because it is measured against a moving livestock, there is a problem that the reliability is somewhat reduced in terms of accuracy, stressing the side.

그리고, 측정을 위하여 가축이 움직이지 않도록 여러 사람의 도움을 받아야 하고, 이를 위하여 여러 작업자가 필요하기 때문에 전통적인 노동집약적인 축산산업에서 벗어나지 못하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the livestock does not move for measurement, and the help of several people is required, and for this, several workers are required to escape the traditional labor-intensive livestock industry.

상술한 바와 같은 단점과 문제점들로 인하여 거의 체위측정을 실시하고 있지 않는 실정이다.Due to the disadvantages and problems described above, the situation is rarely performed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 가축의 체위를 간편하고 신속하게 측정함은 물론 그 측정의 신빙성을 향상시키기 위한 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a livestock positioning system using an image technique to easily and quickly measure the position of the livestock as well as to improve the reliability of the measurement, the object There is this.

도 1은 본 발명에 따른 게이트를 개략적으로 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view schematically showing a gate according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템을 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a system for measuring the position of livestock using the image technique according to the present invention.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

10 ; 프레임11 ; 게이트10; Frame 11; gate

12 ; 구름바퀴13 ; 디딤판12; Rolling wheel 13; step

15 ; 제1카메라부`15a ; 제2카메라부15; First camera section 15a; Second camera part

17 ; 모니터19 ; 영상처리부17; Monitor19; Image processor

20 ; 사이즈산출부20; Size calculation department

상기 목적은, 본 발명에 따라, 가축이 일렬로 이동하는 일정한 장소에 위치하며 상기 가축이 출입하는 출입구가 형성된 게이트와, 상기 게이트의 소정위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 가축의 적어도 어느 한 면 이상을 촬상하는 카메라부와, 상기 카메라부와 연결되며 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상처리하는 영상처리부와, 상기 영상처리부에서 처리된 디지탈영상신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이하는 모니터와, 상기 카메라부와 상기 모니터와 상기 영상처리부를 통제하고, 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오비트스트림신호를 받아 가축의 각각 특징적인 사이즈를 산출하는 사이즈산출부를 포함하는 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템에 의해 달성된다.According to the present invention, at least one or more sides of the livestock is installed at a predetermined position where the livestock moves in a line, the gate having the entrance and exit through which the livestock enters, and at least one predetermined position of the gate. A camera unit for capturing an image, an image processor connected to the camera unit to enable monitoring of each image signal captured by the camera unit, and a digital image signal processed by the image processor to visually display the operator. An image technique including a monitor, a size calculation unit for controlling the camera unit, the monitor and the image processing unit, and receiving a video bitstream signal corresponding to each angle output from the image processing unit and calculating a characteristic size of the livestock. Achieved by the system of positioning of livestock used

여기서, 상기 카메라부는 상기 게이트의 상측에 설치되어 상기 가축의 상부면을 촬상하는 제1카메라와, 상기 게이트의 양측면 중 어느 일측에 설치되어 상기 가축의 적어도 어느 일측면을 촬상하는 제2카메라를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the camera unit includes a first camera installed on the upper side of the gate to capture the upper surface of the livestock, and a second camera provided on either side of both sides of the gate to capture at least one side of the livestock. It is desirable to.

또한, 상기 사이즈산출부는 상기 카메라부에서 촬상된 비디오비트스트림신호 중 복수의 특정점에 해당하는 픽셀포인트 간의 거리를 환산하여 산출하는 것이 바람직하다.The size calculating unit preferably calculates the distance between pixel points corresponding to a plurality of specific points among the video bitstream signals captured by the camera unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 게이트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템을 나타낸 블록도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the position measurement system of livestock using the image technique according to the present invention. 1 is a perspective view schematically showing a gate according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a position measurement system of livestock using the image technique according to the present invention.

본 체위측정시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 많은 수의 가축이 수용된 장소에서 다른 장소로 이동하기 위한 통로 즉 가축이 일렬로 이동하는 일정한 장소에 위치하며 상기 가축이 출입하는 출입구가 형성된 게이트(11)와, 상기 게이트(11)의 소정위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 가축의 적어도 어느 한 면 이상을 촬상하는 카메라부(15,15a)를 가지고 있다. 여기서 상기 카메라부는 가축의 상부에서 등줄기에 해당하는 영역부위(앵글)의 이미지를 촬상하는 제1카메라부(15)와, 가축의 양측면에서 가축의 정면에 해당하는 영역부위(앵글)의 이미지를 촬상하는 제2카메라부(15a)가 적당한 위치에 각각 설치되어 있다. 이 때, 상기 제2카메라부(15a)는 양측 중 어느 일측만의 이미지를 촬상하도록 설치되어 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the position measuring system is a passage for moving from a place where a large number of livestock is housed to another place, that is, at a certain place where the livestock moves in a line, The gate 11 is provided, and at least one or more cameras 15 and 15a are provided at a predetermined position of the gate 11 to capture at least one surface of the livestock. Here, the camera unit captures an image of a first camera unit 15 for capturing an image of an area (angle) corresponding to a stem at the top of the livestock, and an image of an area (angle) corresponding to the front of the livestock on both sides of the livestock. 2nd camera part 15a to be provided is each provided in a suitable position. At this time, the second camera unit 15a is provided to capture an image of only one side of both sides.

상기 게이트(11)는, 이동통로를 구성하고 있는 프레임(10)에 설치되어 있으며, 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.The gate 11 is installed in the frame 10 constituting the movement passage, and the rolling wheels 12 for moving and fixing the gate 11 are installed at each corner of the bottom portion, and the cows enter and exit. An inclined stepping plate 13 is installed on the entrance side to facilitate cow movement.

상기 카메라부(15,15a)에는 촬상된 각 앵글의 영상신호를 디지탈비디오신호로 변환하고 모니터링이 가능하게 영상처리하는 영상처리부(19)가 연결되며, 상기 영상처리부(19)에는 상기 디지탈영상신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이하는 모니터(17)가 연결되어 있다.The camera unit 15, 15a is connected to an image processing unit 19 for converting the image signal of each angle photographed into a digital video signal and image processing for monitoring, and the image processing unit 19 is connected to the digital image signal. Is connected to a monitor 17 for displaying the user visually.

상기 모니터(17)와 상기 영상처리부(19) 사이에는 상기 카메라부(15,15a)와 상기 모니터(17)와 상기 영상처리부(19)를 직접적으로 통제하고, 상기 영상처리부(19)에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오비트스트림신호를 받아 가축의 각각 특징적인 체위의 사이즈를 산출하기 위한 체위산출알고리즘이 내장되어 있는 사이즈산출부(20)가 마련되어 있다. 여기서 상기 사이즈산출부(20)는 상기 체위산출알고리즘에 의해 상기 카메라부(15,15a)에서 촬상된 각각의 영상을 모니터(17)에서 관찰할 수 있도록 하고, 상기 영상신호에 대한 비디오비트스트림신호 중 복수의 특정점에 해당하는 픽셀포인트 간의 거리를 환산하여 각 체위의 값을 산출하고, 이들 체위값을 상기 모니터(17)로 디스플레이시킨다. 여기서 상기 픽셀포인트의 위치값은 그 픽셀에 해당하는 위치데이타를 촬상영상의 크기와 실제크기에 대한 실척비에 적용시켜 원하는 포인트의 거리를 산출할 수 있다.Between the monitor 17 and the image processing unit 19, the camera unit 15, 15a, the monitor 17 and the image processing unit 19 are directly controlled, and are output from the image processing unit 19. A size calculating section 20 is provided which has a position calculating algorithm for calculating the size of each characteristic position of the livestock by receiving the video bitstream signal according to each angle. Here, the size calculation unit 20 allows the monitor 17 to observe each image captured by the camera unit 15, 15a by the position calculation algorithm, and the video bitstream signal for the video signal. The value of each position is calculated by converting the distance between pixel points corresponding to a plurality of specific points among the positions, and the position values are displayed on the monitor 17. Here, the position value of the pixel point may calculate the distance of the desired point by applying the position data corresponding to the pixel to the actual size ratio with respect to the size and the actual size of the captured image.

예를들어, 십자부고, 요각폭, 관폭, 좌골폭 등을 상부에서 촬상된 제1영상과 측면에서 촬상된 제2영상의 특정점 간의 거리(길이) 또는 크기를 산출한다.For example, the cross ridge height, the yaw width, the tube width, the sciatic width, and the like are calculated for the distance (length) or size between the first image captured from the upper side and the specific point of the second image captured from the side.

상술한 바와 같은 본 발명의 동작은, 먼저 카메라부(15,15a)에서 제1영상과 제2영상을 받으면 영상처리부(19)에서 디지탈영상신호로 변환한다.In the operation of the present invention as described above, when the first and second images are first received by the camera units 15 and 15a, the image processor 19 converts the digital image signals.

그러면, 사이즈산출부(20)는 상기 영상처리부(19)의 각 디지탈영상신호를 관찰자가 시각적으로 볼 수 있도록 모니터(17)에 디스플레이시키고, 상기 디지탈영상신호로부터 가축에 해당하는 픽셀들을 스레쉬홀드판별법으로 구별하여 가축의 윤곽부분을 파악한다. 여기서, 스레쉬홀드판별법은 가축의 실체영역과 주변영역을 구분할 수 있는 기준이 되는 임계전하값으로 가축의 윤곽을 판별할 수 있는 것이다.Then, the size calculation unit 20 displays each digital image signal of the image processing unit 19 on the monitor 17 so that an observer can visually see, and thresholds pixels corresponding to the livestock from the digital image signal. Identify the contours of the livestock by distinguishing them by discrimination. Here, the threshold determination method can determine the outline of the livestock with a threshold charge value which is a standard for distinguishing between the real and surrounding areas of the livestock.

그리고, 상기 사이즈산출부(20)에서는 상기 판별법에 따라 윤곽부위의 체위를 윤곽부위의 끝부분에 해당하는 픽셀포인트 간의 거리 및 길이, 크기를 실제적인 실척으로 대비하여 산출한다.The size calculating unit 20 calculates the position of the contour portion by comparing the distance, the length, and the size between the pixel points corresponding to the end portions of the contour portion in actual scale according to the discrimination method.

이와 같이 산출된 값들은 상기 모니터(17)를 통하여 관리자에게 시각적으로 디스플레이하고, 필요할 경우에는 데이타베이스에 저장하여 가축의 개량을 위한 자료로 사용할 수 있다.The calculated values are visually displayed to the administrator through the monitor 17, and stored in a database if necessary, and used as data for improving livestock.

본 고안은 가축의 체위를 간편하고 신속하게 측정하기 때문에 측정을 위한 노동력과 시간을 절약할 수 있으며, 가축에게 가해지는 스트레스를 감소시키는 효과가 있다.The present invention can easily and quickly measure the position of the livestock, saving labor and time for the measurement, and has the effect of reducing the stress on the livestock.

또한 그 측정의 신빙성을 향상시키기 때문에 가축의 성장발육에 대한 각종 자료로 사용할 수 있으므로 유전자기법으로 보다 더 향상된 가축의 종을 발굴하는 효과가 있다.In addition, since the reliability of the measurement can be improved, it can be used as a variety of data on the growth and development of livestock, which is effective in discovering more improved species of livestock by genetic techniques.

Claims (3)

가축이 일렬로 이동하는 일정한 장소에 위치하며 상기 가축이 출입하는 출입구가 형성된 게이트와;A gate located at a predetermined place where the livestock moves in a line and having an entrance to and exit from the livestock; 상기 게이트의 소정위치에 적어도 하나 이상 설치되어 상기 가축의 적어도 어느 한 면 이상을 촬상하는 카메라부와;A camera unit installed at least one predetermined position of the gate to capture at least one surface of the livestock; 상기 카메라부와 연결되며 촬상된 각각의 영상신호를 모니터링이 가능하게 영상처리하는 영상처리부와;An image processing unit connected to the camera unit and configured to image-process each of the captured image signals to be monitored; 상기 영상처리부에서 처리된 디지탈영상신호를 작업자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이하는 모니터와;A monitor configured to display a digital image signal processed by the image processor so that an operator can visually view the digital image signal; 상기 카메라부와 상기 모니터와 상기 영상처리부를 통제하고, 상기 영상처리부에서 출력된 각 앵글에 따른 비디오비트스트림신호를 받아 가축의 각각 특징적인 사이즈를 산출하는 사이즈산출부를 포함하는 것을 특징으로 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템.And a size calculating unit which controls the camera unit, the monitor and the image processing unit, and receives a video bitstream signal corresponding to each angle output from the image processing unit and calculates a characteristic size of the livestock. Positioning system of used livestock. 제1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 카메라부는,The camera unit, 상기 게이트의 상측에 설치되어 상기 가축의 상부면을 촬상하는 제1카메라와;A first camera installed above the gate to capture an upper surface of the livestock; 상기 게이트의 양측면 중 어느 일측에 설치되어 상기 가축의 적어도 어느 일측면을 촬상하는 제2카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템.And a second camera installed on either side of both sides of the gate to capture at least one side of the livestock. 제1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 사이즈산출부는 상기 카메라부에서 촬상된 비디오비트스트림신호 중 복수의 특정점에 해당하는 픽셀포인트 간의 거리를 환산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 이미지기법을 이용한 가축의 체위측정시스템.And the size calculating unit calculates a distance between pixel points corresponding to a plurality of specific points among the video bitstream signals captured by the camera unit to calculate the distance.
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