KR20150057146A - 농업 환경 정보에 대한 시멘틱 영상 정보 생성 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
작물 영상 정보와 농업 환경 정보를 하나의 객체로 통합하여 관리할 수 있는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법 및 장치가 제공된다. 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치는 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 각 센서로부터 제1 농업 환경 정보 수신하는 단계, 제1 농업 환경 정보를 바탕으로 제2 농업 환경 정보를 생성하는 단계, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 영상 정보 및 스틸컷 이미지를 수신하는 단계, 스틸컷 이미지로부터 생육 상태 정보를 추출하는 단계, 그리고 제1 농업 환경 정보, 제2 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보를 영상 정보에 메타 정보로 기록하는 단계를 통해 농업 시멘틱 영상 정보를 생성한다.
Description
본 발명은 작물의 영상 정보와 농업 환경 정보를 융합하여 저장, 처리 및 활용할 수 있는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래 농업의 생산성을 향상하고 노동력을 절감하기 위하여 정보 기술(information technology, IT) 분야의 기술이 농업에 접목되고 있다. 농업에 IT 기술이 접목되면, 폐쇄 회로 카메라(closed circuit TV, CCTV) 또는 네트워크 카메라 등을 이용하여 작물의 생육상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 재배지 주변의 온도, 상대 습도, 광량, 풍속 등의 농업 환경 정보를 기상대, 디지털 센서 및 열전대(Thermocouple) 등을 통해 수집하여 농업 환경을 조절하는데 사용할 수 있다. 이와 같이, 환경 감시 기술, 이미지 처리 기술, DB 쿼리 기술 등의 IT 기술이 농업에 접목될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 환경 감시 기술, 이미지 처리 기술 등의 IT 기술을 농업에 효과적으로 접목할 수 있는 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 방법이 제공된다. 상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법은, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 각 센서로부터 제1 농업 환경 정보 수신하는 단계, 제1 농업 환경 정보를 바탕으로 제2 농업 환경 정보를 생성하는 단계, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 영상 정보 및 스틸컷 이미지를 수신하는 단계, 스틸컷 이미지로부터 생육 상태 정보를 추출하는 단계, 그리고 제1 농업 환경 정보, 제2 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보를 영상 정보에 메타 정보로 기록하는 단계를 포함한다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법에서 제1 농업 환경 정보는, 온도 정보, 습도 정보, CO2 농도 정보, 광량 정보, 풍속 및 풍향 정보, 재배지의 전기전도도 및 산성도 정보를 포함할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법에서 제2 농업 환경 정보를 생성하는 단계는, 제1 농업 환경 정보의 평균값, 최댓값, 최솟값 및 적산값을 미리 설정된 주기 동안 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법에서 기록하는 단계는, 영상 정보를 파싱하는 단계, 파싱된 영상 정보에 제1 농업 환경 정보, 제2 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보를 메타 정보로 기록하는 단계, 그리고 메타 정보가 기록된 영상 정보를 바탕으로 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법에서 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 단계는, 메타 정보가 기록된 영상 정보를 인코딩 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 방법은, 농업 시멘틱 영상 정보를 사용자의 농업 정보 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 장치가 제공된다. 상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치는, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 각 센서로부터 제1 농업 환경 정보 수신하는 센싱 정보 수신부, 제1 농업 환경 정보를 바탕으로 제2 농업 환경 정보를 생성하는 환경 정보 가공부, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 영상 정보를 수신하여 영상 정보를 파싱하는 파일 포맷 파싱부, 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 스틸컷 이미지를 수신하여 스틸컷 이미지로부터 생육 상태 정보를 추출하는 작물 이미지 처리부, 그리고 제1 농업 환경 정보, 제2 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보를 파싱된 영상 정보에 메타 정보로 기록하는 시멘틱 인코더를 포함한다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치에서 제1 농업 환경 정보는, 온도 정보, 습도 정보, CO2 농도 정보, 광량 정보, 풍속 및 풍향 정보, 재배지의 전기전도도 및 산성도 정보를 포함할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치에서 환경 정보 가공부는, 제1 농업 환경 정보의 평균값, 최댓값, 최솟값 및 적산값을 미리 설정된 주기 동안 계산할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치에서 시멘틱 인코더는, 메타 정보가 기록된 영상 정보를 바탕으로 농업 시멘틱 영상 정보를 생성할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치에서 시멘틱 인코더는, 메타 정보가 기록된 영상 정보를 인코딩 하여 농업 시멘틱 영상 정보를 생성할 수 있다.
상기 농업 시멘틱 영상 정보 생성 장치는, 농업 시멘틱 영상 정보를 저장하고, 농업 시멘틱 영상 정보를 사용자의 농업 정보 단말로 전송하는 시멘틱 영상 저장부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 농업 환경 정보에 기반한 시멘틱 기술을 통해서, 별도의 자료로 관리되던 작물 영상 정보와 농업 환경 정보를 하나의 객체에 결합(semantic tagging)할 수 있다. 따라서, 작물 영상 정보 및 농업 환경 정보를 동기화시키지 않아도, 농업 환경 정보가 메타 정보로 기록된 작물 영상 정보를 데이터베이스화 하여 정보 관리의 효율을 높일 수 있다. 또한, 작물 영상 정보에 메타 정보로 기록된 농업 환경 정보를 활용하여 다중 정보 기반 모니터링 서비스, 농업 시멘틱 정보 기반 진단 및 예찰 서비스 등 다양한 응용을 창출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 시멘틱 생성부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 시멘틱 생성부를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응 시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응(adaptation) 시스템(10)은 센싱 정보 송신부(100), 이미지 송신부(200), 시멘틱 생성부(300)를 포함한다.
센싱 정보 송신부(100)는, 각 센서에서 감지된 농업 환경 정보를 시멘틱 생성부(300)로 전달한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 센싱 정보 송신부(100)는, 온도 센서(110), 습도 센서(120), CO2 센서(130), 광량 센서(140), 풍속/풍향 센서(150), 토양 센서(160) 등을 포함할 수 있다.
표 1은 농업 환경 정보를 나타낸 표이다.
속성 | 단위 | 내용 |
실내 온도 | ℃ | 시설 내 온도 |
외부 온도 | ℃ | 외부 기온 |
실내 상대습도 | % | 시설 내 상대습도 |
외부 상대습도 | % | 외부 상대습도 |
실내 CO2농도 | Ppm | 시설 내 CO2농도 |
광량 | W/m2 | 외부 일사량 |
풍속 | m/s | 외부 풍속 |
풍향 | 외부 풍향 | |
전기전도도(E.C) | 재배지(토양 또는 물)의 전기 전도도 | |
산도(ph) | Ph | 재배지(토양 또는 물)의 산성도 |
엽면적 지수 | 작물의 상태 | |
초장길이 | Cm | 작물의 상태 |
이미지 송신부(200)는, CCTV 또는 네트워크 카메라 등의 이미지 촬영 수단을 이용하여 작물의 영상 정보 및 스틸컷(still cut) 이미지 등을 주기적으로 생성하고 시멘틱 생성부(300)로 전달한다.
시멘틱 생성부(300)는 농업 환경 정보를 작물의 영상 정보에 결합하여 농업 시멘틱 영상 정보를 생성한다. 그리고, 시멘틱 생성부(300)는 생성한 농업 시멘틱 영상 정보를 농업 정보 단말(20)과, 진단 및 예측 시스템(30)으로 전달한다. 시멘틱 생성부(300)의 기능은 아래에서 상세하게 알아본다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 시멘틱 생성부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 시멘틱 생성부(300)는, 센싱 정보 수신부(310), 환경 정보 가공부(320), 파일 포맷 파싱부(330), 작물 이미지 처리부(340), 시멘틱 인코더(350), 그리고 시멘틱 영상 저장부(360)를 포함한다.
센싱 정보 수신부(310)는, 센싱 정보 송신부(100)로부터 농업 환경 정보를 수신하여 환경 정보 가공부(320)로 전달한다.
환경 정보 가공부(320)는, 미리 설정된 주기 동안 농업 환경 정보의 평균값, 최댓값, 최솟값 및 적산값 등을 계산하여 2차 농업 환경 정보를 생성하고, 농업 환경 정보 및 2차 농업 환경 정보를 시멘틱 인코더(350)로 전달한다.
파일 포맷 파싱부(330)는, 이미지 송신부로부터 작물의 영상 정보를 수신하여 파싱한다.
작물 이미지 처리부(340)는, 이미지 송신부로부터 수신한 작물의 영상 정보 중 스틸컷 이미지로부터 작물의 생육 상태 정보를 추출한다.
시멘틱 인코더(350)는, 농업 환경 정보, 2차 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보를 파싱된 영상 정보에 메타 정보로 기록하고 인코딩하여, 농업 시멘틱 영상 정보를 생성한다. 이때, 영상 정보가 이미지 송신부(200)에서 주기적으로 전송되기 때문에, 영상 정보에는 농업 환경 정보, 2차 농업 환경 정보 및 생육 상태 정보가 주기적으로 메타 정보로 기록된다. 농업 시멘틱 영상 파일은 시계열적으로 인덱싱 되어 사용자에게 제공되므로, 사용자는 원하는 시간대의 농업 시멘틱 정보를 선택하여 그 시간의 농업 환경 정보를 알 수 있고, 그에 따른 작물의 생육 상태를 입체적으로 분석할 수 있다.
시멘틱 영상 저장부(360)는, 농업 시멘틱 영상 정보를 데이터 베이스에 저장하고 관리한다. 또한, 도 1을 참조하면, 농업 정보 단말(20)과, 농업을 위한 진단 및 예측 서비스를 제공하는 시스템(30)으로 농업 시멘틱 영상 정보를 전달할 수 있다. 진단 및 예측 시스템(30)은 농업 시멘틱 영상 정보를 바탕으로 농업 생산량 예측, 병해충 예찰(forecasting) 등의 서비스를 농업 정보 단말(20)로 제공할 수 있고, 사용자는 농업 정보 단말(20)을 이용하여 농업 시멘틱 영상 정보를 재생하고, 진단 및 예측 시스템(30)의 서비스를 이용할 수 있다.
위와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 농업 환경 정보에 기반한 시멘틱 기술을 통해서, 별도의 자료로 관리되던 작물 영상 정보와 농업 환경 정보를 하나의 객체에 결합(semantic tagging)할 수 있다. 따라서, 작물 영상 정보 및 농업 환경 정보를 동기화시키지 않아도, 농업 환경 정보가 메타 정보로 기록된 작물 영상 정보를 데이터베이스화 하여 정보 관리의 효율을 높일 수 있다. 또한, 작물 영상 정보에 메타 정보로 기록된 농업 환경 정보를 활용하여 다중 정보 기반 모니터링 서비스, 농업 시멘틱 정보 기반 진단 및 예찰 서비스 등 다양한 응용을 창출할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (12)
- 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 방법으로서,
농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 각 센서로부터 제1 농업 환경 정보 수신하는 단계,
상기 제1 농업 환경 정보를 바탕으로 제2 농업 환경 정보를 생성하는 단계,
상기 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 영상 정보 및 스틸컷 이미지를 수신하는 단계,
상기 스틸컷 이미지로부터 생육 상태 정보를 추출하는 단계, 그리고
상기 제1 농업 환경 정보, 상기 제2 농업 환경 정보 및 상기 생육 상태 정보를 상기 영상 정보에 메타 정보로 기록하는 단계
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 제1항에서,
상기 제1 농업 환경 정보는,
온도 정보, 습도 정보, CO2 농도 정보, 광량 정보, 풍속 및 풍향 정보, 재배지의 전기전도도 및 산성도 정보
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 제1항에서,
상기 제2 농업 환경 정보를 생성하는 단계는,
상기 제1 농업 환경 정보의 평균값, 최댓값, 최솟값 및 적산값을 미리 설정된 주기 동안 계산하는 단계
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 제1항에서,
상기 기록하는 단계는,
상기 영상 정보를 파싱하는 단계,
상기 파싱된 영상 정보에 상기 제1 농업 환경 정보, 상기 제2 농업 환경 정보 및 상기 생육 상태 정보를 메타 정보로 기록하는 단계, 그리고
상기 메타 정보가 기록된 영상 정보를 바탕으로 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 제4항에서,
상기 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 단계는,
상기 메타 정보가 기록된 영상 정보를 인코딩 하는 단계
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 제4항에서,
상기 농업 시멘틱 영상 정보를 사용자의 농업 정보 단말로 전송하는 단계
를 더 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 방법. - 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 장치로서,
농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 각 센서로부터 제1 농업 환경 정보 수신하는 센싱 정보 수신부,
상기 제1 농업 환경 정보를 바탕으로 제2 농업 환경 정보를 생성하는 환경 정보 가공부,
상기 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 영상 정보를 수신하여 상기 영상 정보를 파싱하는 파일 포맷 파싱부,
상기 농업 환경 시멘틱 적응 시스템의 이미지 촬영 수단으로부터 스틸컷 이미지를 수신하여 상기 스틸컷 이미지로부터 생육 상태 정보를 추출하는 작물 이미지 처리부, 그리고
상기 제1 농업 환경 정보, 상기 제2 농업 환경 정보 및 상기 생육 상태 정보를 상기 파싱된 영상 정보에 메타 정보로 기록하는 시멘틱 인코더
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치. - 제7항에서,
상기 제1 농업 환경 정보는,
온도 정보, 습도 정보, CO2 농도 정보, 광량 정보, 풍속 및 풍향 정보, 재배지의 전기전도도 및 산성도 정보
를 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치. - 제7항에서,
상기 환경 정보 가공부는,
상기 제1 농업 환경 정보의 평균값, 최댓값, 최솟값 및 적산값을 미리 설정된 주기 동안 계산하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치. - 제7항에서,
상기 시멘틱 인코더는,
상기 메타 정보가 기록된 영상 정보를 바탕으로 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치. - 제10항에서,
상기 시멘틱 인코더는,
상기 메타 정보가 기록된 영상 정보를 인코딩 하여 상기 농업 시멘틱 영상 정보를 생성하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치. - 제10항에서,
상기 농업 시멘틱 영상 정보를 저장하고, 상기 농업 시멘틱 영상 정보를 사용자의 농업 정보 단말로 전송하는 시멘틱 영상 저장부
를 더 포함하는 농업 시멘틱 영상 정보의 생성 장치.
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