KR20160109020A - 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템 - Google Patents

카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템은, 소의 승가시 높이에 준하는 높이에 LED 점 조명이나 반사판으로 구성된 승가 높이 감지선: 승가 높이 감지선을 승가하는 소가 가리는 것을 감지하는 승가 감지 카메라; 카메라의 영상을 분석하는 영상처리서버; 영상처리 서버의 결과를 통해 승가하는 상황을 저장하고 관리자에게 통신망을 통해 전송하는 축사관리 서버 포함한다. 또한, 정확성을 높이기 위해 승가 상황을 보다 정밀하게 촬영하기 위한 추적카메라; 소의 구별의 정확성을 위한 무늬가 있는 소뿔 보호대를 포함한다.

Description

카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템 {Intelligent Image processing system for mounting of cow}
본 발명은 암소가 배란시기에는 암소의 등을 타는 승가라는 행위를 하거나 당하게 되는데 이를 효과적으로 무인 관찰하는 방법에 관한 것으로, 적외선 LED 조명 소자를 암소의 평상시의 키보다 높은 위치에 일정한 간격으로 수평으로 배열하는 조명이나 조명에 반사되는 반사판으로 구성된 소 승가 높이 감지선을 설치하는 단계; 암소가 승가 행위시 적외선 LED 조명을 가리면 이를 카메라로 인식하는 단계; 카메라로 가려진 위치를 통해 승가하는 암소와 승가 당하는 암소의 위치를 파악하는 단계; 승가 하는 암소와 승가 당하는 암소를 구별하고 해당 암소의 영상을 저장하고 표출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면 암소의 키보다 높은 위치에 일정한 간격으로 설치된 LED 조명 소자나 카메라의 LED에 반응하는 반사판 등을 통해 암소가 승가를 하면 자연스럽게 조명이나 반사판을 가리게 되고, 이는 관찰하는 카메라가 영상처리 알고리즘 수행을 통해 쉽게 승가 하는 암소의 위치를 영상처리를 통해 정확하게 파악할 수 있다. 상기의 방법으로 찾은 승가 하는 소와 승가 당하는 소의 영상을 저장하고 소에게 식별 부호를 붙여서 영상처리로 분별하여 배란시기를 추정하면 암소의 인공수정을 적기에 할 수 있는 효과가 있다. 특히 식별 부호를 붙이는 데 있어서 여러 가지 방법이 있지만 본 발명에서는 암소의 뿔에 다양한 무늬의 패턴을 그려서 쉽게 분별할 수 있도록 한다.
번식관리는 낙농가의 핵심경영사항이다. 낙농가의 수입원은 원유 판매, 송아지 판매, 늙은 소 판매 수익금이다. 따라서, 수태(임신)는 낙농가의 중요한 과제임을 알 수 있다. 소의 발정 주기는 21일이며 발정을 발견하지 못하면 공태기가 길어져서 1마리당 하루에 1~2만원, 최소 40만원 이상의 경비손실이 발생한다. 따라서, 번식관리의 핵심인 소의 발정 상태를 빠짐없이 체크할 수 있는 시스템의 개발이 낙동가의 소득 보전에 기여할 수 있다.
기존에는 자동화된 시스템의 부재로 CCTV로 녹화하여 확인하거나 발정 체크기를 이용하여 일일이 확인하거나 크레파스를 이용하여 크레파스 자국이 지워졌는지 확인하는 등 수동적인 방식을 사용하기 때문에 발정 확인율이 농업진흥청 자료에 의하면 50%이하이다. 24시간 사람이 관찰하게 되면 매우 높은 발정 확인율을 확보할 수 있지만, 사실상 인력으로 24시간 매일 확인한다는 것은 비용측면이나 현실적으로 어려움이 많으므로 농가에서는 발정상태를 확인하기 위한 자동화된 시스템을 요구하고 있는 실정이다.
소는 발정 상태가 되면 발정행동을 보이는데 외음부 냄새 맡기, 턱 비빔,승가행위, 및 승가허용행위 등을 보인다. 그 중에 승가행위와 승가허용행위가 가장 확실한 발정 징후이며 실제로 현장에서도 승가행위를 통하여 발정여부를 확인한다. 발정 상태의 소가 근처 소의 등에 올라타는 형태의 동작을 승가라고 하며 발정 상태가 되면 승가를 하기도 하고 승가를 허용하기도 하는 등의 행동을 보인다.
목장주는 승가 행위를 목격하여 발정여부를 확인하고 해당 소를 인공 수정한다. 기존에 승가를 확인하는 방법으로 뒷 발목에 가해지는 충격을 카운트하여 승가여부를 확인하는 방식, 소의 등에 크레파스 칠하고 지워졌는지를 확인하는 방식, 24시간 CCTV 녹화 영상을 수작업으로 확인하는 방식 등이 이용되고 있다. 하지만, 이러한 방법들은 정확도가 떨어지거나 고가의 비용소모 등 현실적으로 농가에 보편적으로 보급되기 어려운상황이다.
유비쿼터스 기술을 활용해 소의 발목이나 목에 센서를 착용하는 방식 등도 있으나 실제 축사에서 사용되는 경우는 드물다.
이는 비용 상승과 배터리 문제, 오염문제, 전자기기 파손 문제 등 현실과 맞질 않는 부분이 많기 때문이다.
이에, 보다 간편하면서도 보다 정확하게 가축의 승가 행위를 검출해 낼 수 있는 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 축사 내에 소가 승가 현상을 일으킬 때의 높이보다 조금 낮은 위치에 눈에 보이지 않는 적외선 LED 점 조명을 일렬로 나열한 수평 배열된 점 조명이나 반사판을 이용해 승가 높이 감지선을 만들고, 같은 높이에 카메라를 설치한다. 소가 승가 현상을 하면 적외선 LED 점조명을 가리게 되고 이를 카메라의 영상을 분석하여 소의 위치를 파악하고, 소 뿔에는 소마다 다른 독특한 패턴을 새기며, 카메라가 영상 분석을 통해 찾은 위치에 있는 소 뿔의 패턴을 분석하여 승가하는 소와 승가당하는 소를 분별하여 관리자에게 이를 통보함으로써 관리자가 원격에서도 가축의 승가 행위를 보다 정확하게 실시간으로 인지할 수 있도록 하는 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템은, 축사 내부에 소의 키보다는 높고 승가하는 최고점 높이보다는 조금 낮은 위치에 수평으로 일직선으로 가늘게 배열한 적외선 LED 점 조명 혹은 야간 촬영을 위해 카메라 자체에 내장한 조명에 반응하는 수평으로 배열한 반사판으로 구성된 승가 높이 표시부: 승가 높이 표시부와 같은 높이에 설치된 카메라부; 승가 높이 표시부를 소가 승가를 하여 가렸을 경우 이를 인식하여 승가한 소의 위치를 파악하는 카메라 영상 처리부; 카메라 자체 조명에 반응하는 물질로 스티커 혹은 페인트 등으로 소 뿔에 유일한 패턴으로 도포된 소뿔 패턴부; 상기 승가한 소의 위치에 있는 승가한 소와 승가 당하는 소의 뿔의 패턴을 카메라가 인식하여 소를 판독하고 관리자에게 원격으로 알리고 승가 상황을 관리자가 재생해서 볼 수 있도록 하는 녹화 관리하는 축사 관리 서버를 포함한다.
본 발명의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템에 따르면, 축사 관리자가 축사 내에 위치하지 않더라도 언제 어디서나 보다 간편하면서 정확한 축사 내 가축의 승가행위에 대한 정보를 인지할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템에 따르면, 카메라 영상 분석을 통해 승가행위를 시도하는 가축에 대한 정보뿐만 아니라 동시에 승가허용행위를 시도하는 가축에 대한 정보를 검출할 수 있고 저장된 승가현상을 다시 보기를 할 수 있으며, 보다 정확한 가축의 승가정보를 관리자가 획득할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템의 전체 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템 중 소를 분별할 때보다 쉽고 정확하게 판별하기 위해 소 불에 보호대를 씌운 모습을 도시한 개념도 이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별 하는 시스템의 전체 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 가축의 승가정보 제공 시스템은 하나 이상의 승가 높이 감지선(140), 승가 높이 감지선(140)에 수평으로 설치된 카메라(150), 카메라 영상을 전송받아 분석하여 승가하는 소(110)와 승가당하는 소(120)을 분별해 내는 영상처리서버(160), 영상처리 서버(160)가 처리한 결과를 저장하고 검색하며 통신망(170)을 통해 관리자단말기(180)에 전송하는 축사관리 서버(161)를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템은 하나 이상의 승가 높이 감지선(140), 영상감지선에 수평으로 설치된 카메라(150), 카메라 영상을 전송받아 분석하여 승가하는 소(110)와 승가당하는 소(120)의 위치를 찾아내고 분별해 내는 영상처리서버(160), 영상처리서버(160)에서 찾은 승가하는 소(110)와 승가당하는 소(120)를 보다 정밀하게 촬영하기 위한 추적 카메라(151), 영상처리 서버(160)가 처리한 결과를 저장하고 검색하며 통신망(170)을 통해 관리자단말기(180)에 전송하는 축사관리 서버(161)를 포함한다.
승가 높이 감지선(140)은 소의 평균 키높이(141) 보다는 높고 승가하는 소의 높이(142)보다는 낮은 위치에 승가 감지선 높이(143)를 설정하여 승가 높이 감지선(140)을 설치한다. 승가 감지 카메라(150)와 영상처리서버(160)가 승가 높이 감지선(140)을 영상 분석하여 승가하는 소(110)와 승가 당하는 소(120)를 쉽게 찾도록 할 수 있다. 발정기의 소는 승가 하기도 하지만 승가 당하는 경우가 더 많기 때문에 승가하는 소(110)와 승가당하 소(120)를 모두 찾아야 한다.
승가 높이 감지선(140)은 카메라가 잘 인식할 수 있도록 적외선 LED 점 조명을 일정 간격으로 설치하거나 반사판으로 구성하여 밝게 보이도록 하여 영상 처리를 보다 쉽게 할 수 있다.
승가 높이 감지선(140)에 수평으로 같은 높이에 설치된 승가 감지 카메라(150)는 승가 높이 감지선(140)이 가려지는 것을 감시한다.
영상처리 서버(160)는 승가 높이 감지선(140)에 수평으로 설치된 승가 검지 카메라(150)에서 보내온 영상을 분석하여 승가 높이 감지선(140)선이 소의 승가현상으로 감춰지면 그 위치를 정확 하게 파악 할 수 있다. 상기의 방법으로 위치를 찾은 후 승가 현상을 영상 파일로 만들어 그 정보를 통신망(170)을 통해 관리자 단말기(180)에 전송하여 준다. 보다 정확한 영상 정보를 얻기 위해서는 영상감지선에 수평으로 설치된 승가 감지 카메라(150)보다 높은 위치에 상하, 좌우, 확대 축소가 가능한 추적 카메라(151)를 설치하여 영상처리 서버에서 나온 위치 정보에 있는 소의 영상을 보다 정밀하게 촬영할 수 있다.
소뿔 보호대(200)는 소의 뿔에 착용하는 둥근 모양의 다양한 패턴을 가지는 보호대로 민무늬 소뿔보호대(200), 1 띠 소뿔보호대(201), 2띠 소뿔보호대(202), 반대 색을 가지는 반전 2띠 소뿔 보호대(203)등과 같이 다양한 패턴을 넣어서 영상처리 서버(160)서버에서 쉽게 분별할 수 있도록 하고 사람도 쉽게 인식할 수 있도록 한다.
소뿔 보호대(200)는 승가 하는 소(110)와 승가당하는 소(120)를 분별하는 데 있어서 신뢰성 높고 신속하게 영상처리서버(160)에서 소를 구별할 수 있도록 띠와 같은 일정 패턴을 그린다. 상기의 일정 패턴은 패턴, 반사판, QR 코드등 다양한 방법을 사용할 수 있으며 원형 띠에 한정 하지는 않는다.
소뿔 보호대(200)는 영상 인식의 신뢰성과 정확도를 높일 뿐 아니라 가축 관리자가 소를 쉽게 분별할 수 있도록 도와 주고 둥근 모양의 소뿔 보호대(200)는 소뿔로 인해 소 상호간에 상처를 추는 것을 막을 수 있다. 소 뿔 보호대(200)는 소 안전을 위해 소 뿔을 제거하는 업무 또한 줄여 줄 수 있을 것이다.
110 : 승가하는 소
120 : 승가당하는 소
130 : 평상시의 소
140 : 승가 높이 감지선
141 : 소의 평균 키 높이
142: 승가하는 소의 높이
143 : 승가 감지선 높이
150 : 승가 감지 카메라
151 : 추적 카메라
160 : 영상 처리 서버
170 : 통신망
180 : 관리자 단말기
200 : 소뿔 보호대
201 : 1 띠 소뿔 보호대
202 : 2 띠 소뿔 보호대
203 : 반전 2 띠 소뿔 보호대

Claims (3)

  1. 축사 내부에 승가 감지선 높이에 수평으로 LED 점 조명, 반사판 등으로 만들어진 승가 높이 감지선; 승가 높이 감지선에 수평으로 설치된 카메라; 카메라의 영상을 분석하여 위치를 찾아 내는 영상처리 서버; 판별된 위치의 영상을 통신망을 통해 관리자 단말기에 전송하고 영상을 저장하고 관리하는 축사관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템
  2. 제 1항에 있어서,
    영상처리 서버에서 판별된 위치의 영상을 정밀하게 촬영하기 위한 움직이는 카메라를 이용한 추적 카메라를 특징으로 하는 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템
  3. 제 1항에 있어서,
    판별된 위치의 소를 보다 쉽게 구별하기 위해 무늬가 있는 소뿔 보호대를 이용하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템


KR1020150032628A 2015-03-09 2015-03-09 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템 KR20160109020A (ko)

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