KR20210067794A - 롤트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리 및 이를 이용한 이미지 수집 방법 - Google Patents

롤트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리 및 이를 이용한 이미지 수집 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 끈끈이(25)를 개방부(23)로 공급하는 공급부(21); 및 상기 개방부(23)에서 외부로 노출된 상기 끈끈이(25)를 회수하는 회수부(22)를 포함하는 롤트랩(20)에 사용되는 이미지 센서 어셈블리(100)에 있어서, 상기 이미지 센서 어셈블리(100)는, 상기 개방부(23)와 상기 회수부(22) 사이에 위치하는 하우징(101); 상기 하우징(101)의 마주보는 두 면에 형성된 통로용 개구(103a, 103b); 상기 통로용 개구(103a, 103b)를 이은 면을 마주하는 일면에 소정의 간격으로 위치하는 다수의 촬영부(110); 상기 촬영부(110) 각각의 둘레를 따라 형성되는 다수의 조명부(120); 및 상기 통로용 개구(103a, 103b)로 유입된 상기 끈끈이(25)와 상기 조명부(120)의 간격을 소정의 간격으로 유지시키며 상기 이미지 센서 어셈블리(100)에서 상기 회수부(22)로 상기 끈끈이(25)를 가이드하는 가이드 롤러(130)를 포함하는 이미지 센서 어셈블리를 제공한다.

Description

롤트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리 및 이를 이용한 이미지 수집 방법{Image sensor assembly of roll trap device and image acquisition method using the same}
본 발명은 해충 트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리에 관한 것으로서, 구체적으로, 해충 예찰을 위한 롤트랩 장치에 특화된 이미지 센서 어셈블리 및 이를 이용한 이미지 수집 방법을 제공하는 것이다.
농가에서는 일반적으로 해충 예찰을 위해 현장 채집이나 주광성의 해충을 등불을 이용하여 구제하는 장치인 예찰용 트랩을 활용한다.
예찰을 위한 대상 해충의 종류에 따라 다양한 종류의 트랩이 사용되고 있는데, 농가에서는 예찰 외에도 방제용으로 농가에서 활용되기도 하였다.
예찰과 방제용으로 사용되는 트랩은 총채벌레, 진딧물, 가루이 등 미소곤충을 대상으로 하는 평판 또는 롤형 끈끈이 트랩과 특정 해충을 유인할 수 있는 유인제를 활용한 트랩(펀넬형, 윙형, 기타 포획형 등)을 사용하는 것이 일반적이다.
농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 만들어진 지능화된 농장, 즉, 스마트 팜에 대한 관심이 높아지며, 예찰과 방제용으로 사용되는 트랩도 스마트팜에 적용하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는 실정이다.
연구를 통해 개발된 예찰용 트랩은 다음과 같은 문제점이 있어 개선이 필요했다.
총채벌레, 진딧물, 가루이 등 미소곤충(1~5mm)은 농업에 중요한 해충이나 이들을 자동 예찰할 수 있는 장치가 없는 실정이었다.
현재 기술 개발중인 장치들의 경우 해충 동정 공정에 활용하는데 정확도가 떨어져 한계가 있었다.
관련 특허 공보를 살펴본다.
한국등록특허공보인 제10-0659585호는 비래 해충 포획 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 자외선 등과 끈끈이가 감겨 있는 끈끈이 카트리지와 끈끈이를 감는 수단과 끈끈이의 겉면의 명암을 인식하여 해충이 많이 붙어 있는 영역과 적게 붙어있는 영역을 비교할 수 있는 센서를 포함하는 비래 해충 포획 및 모니터링 시스템을 제공한다.
감겨있는 끈끈이 카트리지를 센싱할 수 있는 센서가 개시되나, 개시되는 센서는 끈끈이의 겉면의 명암을 인식하여 해충이 많이 붙어있는 영역을 비교하여, 단지 겉면의 교체를 위한 센싱 결과를 제공하는 것이어서, 미소곤충을 포함하는 대상해충을 구분하여 예찰하기 어려웠다.
JP 3796526 B2 KR 10-0659585 B1 JP 1997-504178 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 종래의 카메라를 활용 이미지를 수집하는 장치를 적용한 장치들의 초점거리상의 문제로 트랩장치의 부피가 커서 설치 장소에 제약을 받았던 문제를 해결하고자 한다.
또한, 예찰용 트랩이 사용된 후에 포획곤충들이 혼재되거나 손상되어 표본 확보나 수집기록을 재검토하는 과정을 수행할 수 없었던 문제를 해결하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 끈끈이(25)를 개방부(23)로 공급하는 공급부(21); 및 상기 개방부(23)에서 외부로 노출된 상기 끈끈이(25)를 회수하는 회수부(22)를 포함하는 롤트랩(20)에 사용되는 이미지 센서 어셈블리(100)에 있어서, 상기 이미지 센서 어셈블리(100)는, 상기 개방부(23)와 상기 회수부(22) 사이에 위치하는 하우징(101); 상기 하우징(101)의 마주보는 두 면에 형성된 통로용 개구(103a, 103b); 상기 통로용 개구(103a, 103b)를 이은 면을 마주하는 일면에 소정의 간격으로 위치하는 다수의 촬영부(110); 상기 촬영부(110) 각각의 둘레를 따라 형성되는 다수의 조명부(120); 및 상기 통로용 개구(103a, 103b)로 유입된 상기 끈끈이(25)와 상기 조명부(120)의 간격을 소정의 간격으로 유지시키며 상기 이미지 센서 어셈블리(100)에서 상기 회수부(22)로 상기 끈끈이(25)를 가이드하는 가이드 롤러(130)를 포함하는 이미지 센서 어셈블리를 제공한다.
또한, 상기 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 상기 끈끈이(25)는 상기 개방부(23)에 의해 노출되었다가 회수되는 끈끈이인 것이 바람직하다.
또한, 상기 이미지 센서 어셈블리(100)는 상기 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 상기 끈끈이(25)를 스캔하여 이미지화하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이미지 센서 어셈블리(100)는 암실인 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명부(120)는 led 조명을 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 실시예에 따른 이미지 센서 어셈블리를 이용한 이미지 정보 획득 방법에 있어서, (a) 제어부가 상기 촬영부(110)의 개수와 상기 소정의 간격을 고려하여 상기 촬영부(110) 별 상기 이미지 센서 어셈블리(100)로 유입되는 상기 끈끈이(25)의 촬영 구역을 결정하는 단계; (b) 상기 회수부(22)에 의해 기설정된 구간만큼 상기 끈끈이(25)가 유입되는 단계; (c) 상기 촬영부(110)가 결정된 상기 촬영 구역을 촬영하고, 상기 제어부가 상기 촬영부(110)가 촬영한 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계 내지 상기 (c) 단계가 반복되는 단계;를 포함하는 이미지 센서 어셈블리를 이용한 이미지 정보 획득 방법을 제공한다.
첫째, 본 발명에 따른 롤트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리는 스캐닝에 의한 것이어서 초점거리 확보가 필요없으며, 1~5mm 미소곤충도 예찰할 수 있다. 초점거리 확보가 필요없기 때문에 이미지 센서 어셈블리가 롤트랩 장치 내에서 차지하는 부피가 적어져 소형화된 롤트랩 장치를 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 롤트랩 장치의 개방부에 의해 노출되었던 끈끈이가 회수될 때 이미지 센서 어셈블리가 회수되는 끈끈이를 스캔하는 것이어서, 포획된 이후에 발생할 수 있는 끈끈이 내에서의 혼재 등의 문제가 방지된다.
셋째, 본 발명에 따른 롤트랩 장치는 대상 해충이 포획된 끈끈이가 순차적으로 회수되어 회수부에 수집되는 것이어서, 포획 해충들이 혼재되거나 손상되는 문제가 방지되고, 수집기록을 재검토하는 과정도 수행할 수 있다.
넷째, 수 mm 크기인 미소해충(진딧물, 총채벌레 등)을 동정할 수 있을 정도의 고해상도 이미지 획득할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리가 포함되는 롤트랩 장치의 사시도이며, 내측 구성은 투시되어 도시된다.
도 2는, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리의 투시도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리를 설명하기 위한 절단면도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리를 포함하는 롤트랩 장치의 실사용예이다.
도 5는, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리를 포함하는 롤트랩 장치를 이용한 이미지 수집 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 롤트랩 장치의 이미지 센서 어셈블리를 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다.
1) 롤트랩 장치의 구성 설명
도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)가 설치되는 롤트랩 장치(20)를 설명한다.
본 발명에 따른 롤트랩 장치(20)는 공급부(21), 회수부(22), 개방부(23), 및 끈끈이(25)를 포함한다.
공급부(21)는 끈끈이(25)를 제공할 수 있는 구성으로, 일 실시예에서, 외측을 향하도록 말려 제작된 끈끈이(25)를 포함하는 롤러로 개시된다.
공급부(21)는 개방부(23)로 끈끈이(25)를 공급한다.
회수부(22)로 개방부(23)에서 기설정된 시간 외부로 노출된 끈끈이(25)가 회수된다.
개방부(23)는 해충을 포집하기 위해 외부로 노출되는 부분으로, 롤트랩(20)의 유인부이자 개방부이며, 공급부(21)에서 공급된 끈끈이(25)가 개방부(23)에 의해 외부로 노출된다. 노출된 개방부(23)에서 해충이 포집되는 것이다(도 4 참조).
끈끈이(25)는 롤타입으로 공급부(21)에 해충을 포집하지 않은, 즉, 개방부(23)에 의해 외부로 노출되지 않은 미사용 상태로 포함되며, 개방부(23)에 의해 외부로 노출된 후에는 회수부(22)에 사용 상태 즉, 해충을 포집한 상태로 회수된 채 포함된다.
2) 이미지 센서 어셈블리(100)의 설명
도 2 및 도 3을 참조하여 이미지 센서 어셈블리(100)를 설명한다.
먼저, 이미지 센서 어셈블리(100)의 구성을 설명한다.
이미지 센서 어셈블리(100)는 하우징(101), 통로용 개구(103a, 103b), 촬영부(110), 조명부(120) 및 가이드 롤러(130)를 포함한다.
하우징(101)은 개방부(23)와 회수부(22) 사이에 위치한다.
통로용 개구(103a, 103b)를 이은 면은 하우징(101)을 관통하여 형성된다. 통로용 개구(103a, 103b)에 개방부(23)에 의해 노출되어 해충이 포집된 끈끈이(25)가 순차적으로 통과하는 것이다.
다수의 촬영부(110)는 통로용 개구(103a, 103b)를 이은 면을 마주하는 일면에 소정의 간격으로 위치한다.
조명부(120)는 촬영부(110) 각각의 둘레를 따라 다수 개로 형성된다.
일 실시예에서, 조명부(120)는 led 조명을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
가이드 롤러(130)는 상기 통로용 개구(103a, 103b)로 유입된 끈끈이(25)와 조명부(120)의 간격을 소정의 간격으로 유지시키며 이미지 센서 어셈블리(100)에서 회수부(22)로 끈끈이(25)를 가이드한다. 구체적으로, 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 끈끈이(25)는 개방부(23)에 의해 노출되었다가 회수되는 끈끈이(25)인 것이 바람직하다.
이미지 센서 어셈블리(100)는 스캔하며 이미지 정보를 저장하는 센서로, 가이드 롤러(130)에 의해 끈끈이(25)가 이송되면, 이송되는 끈끈이 부분의 이미지를 연속 스캔하여 기 설정된 방법을 이용해 이미지 정보로 저장한다.
가이드 롤러(130)가 정지되어 끈끈이(25)의 움직임이 멈추면 연속 스캔된 이미지 정보가 저장되고 이미지 센서 어셈블리(100)의 전력이 차단된다.
이미지 센서 어셈블리(100)는 암실로 형성된다. 주변 환경의 영향을 최소화하여 획득되는 이미지 정보의 신뢰성을 높이기 위함이다.
여기서, 공급부(21), 회수부(22) 및 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 끈끈이(25)는 롤트랩 장치(20) 하우징의 개방부(23)에 의해 노출되었다가 회수되는 끈끈이로, 대상 해충(P)이 포획된 상태의 끈끈이(25)이다(도 4 참조).
연속 수집된 이미지는 별도의 제어부에 저장되어, 저장공간과 전기적으로 연결되는 외부의 장치에 USB와 같은 저장 장치를 연결함으로써 작업자가 수집할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)는 기존 초점거리 확보가 필요한 카메라형 이미지 수집장치와 달리 근접으로 이미지를 수집할 수 있기 때문에, 총채벌레, 진딧물, 가루이 등의 미소곤충(1~5mm)까지 스캔할 수 있다.
일반적으로 스캐닝 방식의 이미지 수집방법은 스캐너를 이동시켜 이미지를 수집해야 한다. 그러나, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)의 경우 가이드 롤러(130)를 회전시켜 끈끈이(25)를 회수하는 것이어서 이미지 센서 어셈블리(100)를 이동시킬 필요가 없이 이미지 정보를 수집할 수 있다. 이 때, 가이드 롤러(130)에 의해 촬영부(110)와 끈끈이(25)와의 최적의 거리를 간격을 유지하여 초점거리 확보가 필요 없으며, 정확한 스캔 결과물 즉, 이미지 정보를 획득할 수 있는 것이다. 회수되는 즉시 이미지 센서 어셈블리(100)에 의해 센싱되는 것이어서, 회수된 이후 대상 해충이 혼재되거나 손상되는 문제가 대한 피해가 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)는 초점거리 확보가 필요 없기 때문에 소형화되어 이를 포함하는 롤트랩 장치(20)도 소형화될 수 있다.
한편, 도면에 도시되진 않으나, 제어부는 본 발명에 따른 공급부(21), 회수부(22), 이미지 센서 어셈블리(100)와 전기적으로 연결되며, 별도의 전력 공급 장치를 통해 전력을 공급받는다.
작업자가 제어부를 통해 회수부(21)의 회수 시간 또는 교체 주기를 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 롤트랩 장치(20)가 스마트팜에 활용되는 경우, 제어부는 통신망에 의해 제어 센터와 연결될 수 있다.
이 경우는, 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)를 포함하는 롤트랩 장치가 다수의 농가에 보급되어 사용되는 경우로, 근거리 통신(블루투스 등)과 유선으로 다수의 농가에 보급되어 사용되는 트랩별 해충 포획정보를 수집하여 데이터베이스화하거나, 각각의 롤트랩 장치를 사용하는 각각의 작업자들에게 농가별 해충의 포획정보를 공유할 수 있다.
3) 이미지 센서 어셈블리(100)를 이용한 이미지 정보 획득 방법
도 5를 참조하여 본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)를 이용한 이미지 정보 획득 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 이미지 센서 어셈블리(100)를 이용한 이미지 정보 획득 방법은 (a) 제어부가 촬영부(110)의 개수와 소정의 간격을 고려하여 촬영부(110) 별 이미지 센서 어셈블리(100)로 유입되는 끈끈이(25)의 촬영 구역을 결정하는 단계; (b) 회수부(22)에 의해 기설정된 구간만큼 끈끈이(25)가 유입되는 단계; (c) 촬영부(110)가 결정된 촬영 구역을 촬영하고, 제어부가 촬영부(110)가 촬영한 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계; 및 (d) (b) 단계 내지 (c) 단계가 반복되는 단계;를 포함한다.
먼저, (a) 제어부가 촬영부(110)의 개수와 소정의 간격을 고려하여 촬영부(110) 별 이미지 센서 어셈블리(100)로 유입되는 끈끈이(25)의 촬영 구역을 결정하는 단계가 수행된다.
일 실시예의 경우, 4개의 촬영부(110)가 이미지 센서 어셈블리(100)로 유입되는 끈끈이(25)를 v1 내지 v4의 구역으로 구획화할 것이다. 제어부에 의해 4개의 촬영부(110)와 촬영부(110)가 이미지 센서 어셈블리(100) 내에서 설치된 간격을 고려하여 v1 내지 v4의 촬영 구역으로 결정된 것이다.
다음으로, (b) 회수부(22)에 의해 기설정된 구간만큼 끈끈이(25)가 유입되는 단계가 수행된다.
일 실시예의 경우, 회수부(22)에 의해 기설정된 구간(H1)만큼 끈끈이(25)가 유입될 것이다.
다음으로, (c) 촬영부(110)가 결정된 촬영 구역을 촬영하고, 제어부가 촬영부(110)가 촬영한 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계가 수행된다.
일 실시예의 경우, 제어부가 4개의 촬영부(110)가 각각 촬영한 촬영 구역의 이미지 정보, 즉, v1 내지 v4의 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계가 수행될 것이다.
다음으로, (d) (b) 단계 내지 (c) 단계가 반복되는 단계, 즉, 기설정된 구간(H1)만큼의 끈끈이가 순차적으로 유입되며 반복되는 것으로, 회수부(22)에 의해 기설정된 구간(H1)만큼 이미지 센서 어셈블리(100) 내로 끈끈이(25)가 유입되면 촬영부(110)가 각 지정된 촬영 구역(v1 내지 v4)을 촬영하고, 제어부가 촬영부(110)가 촬영한 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계가 반복되어 수행된다.
상기 (d) 단계는 롤트랩 장치(20)에 전력이 공급되지 않을 때까지 수행될 것이다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
20: 롤트랩 장치
21: 공급부
22: 회수부
23: 개방부
25: 끈끈이
100: 이미지 센서 어셈블리
101: 하우징
103a, 103b: 통로용 개구
110: 촬영부
120: 조명부
130: 가이드 롤러
P: 대상 해충

Claims (6)

  1. 끈끈이(25)를 개방부(23)로 공급하는 공급부(21); 및
    상기 개방부(23)에서 외부로 노출된 상기 끈끈이(25)를 회수하는 회수부(22)를 포함하는 롤트랩(20)에 사용되는 이미지 센서 어셈블리(100)에 있어서,
    상기 이미지 센서 어셈블리(100)는,
    상기 개방부(23)와 상기 회수부(22) 사이에 위치하는 하우징(101);
    상기 하우징(101)의 마주보는 두 면에 형성된 통로용 개구(103a, 103b);
    상기 통로용 개구(103a, 103b)를 이은 면을 마주하는 일면에 소정의 간격으로 위치하는 다수의 촬영부(110);
    상기 촬영부(110) 각각의 둘레를 따라 형성되는 다수의 조명부(120); 및
    상기 통로용 개구(103a, 103b)로 유입된 상기 끈끈이(25)와 상기 조명부(120)의 간격을 소정의 간격으로 유지시키며 상기 이미지 센서 어셈블리(100)에서 상기 회수부(22)로 상기 끈끈이(25)를 가이드하는 가이드 롤러(130)를 포함하는,
    이미지 센서 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서.
    상기 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 상기 끈끈이(25)는 상기 개방부(23)에 의해 노출되었다가 회수되는 끈끈이인,
    이미지 센서 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지 센서 어셈블리(100)는 상기 가이드 롤러(130)에 의해 이송되는 상기 끈끈이(25)를 스캔하여 이미지화하는,
    이미지 센서 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지 센서 어셈블리(100)는 암실인,
    이미지 센서 어셈블리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명부(120)는 led 조명을 포함하는,
    이미지 센서 어셈블리.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 이미지 센서 어셈블리를 이용한 이미지 정보 획득 방법에 있어서,
    (a) 제어부가 상기 촬영부(110)의 개수와 상기 소정의 간격을 고려하여 상기 촬영부(110) 별 상기 이미지 센서 어셈블리(100)로 유입되는 상기 끈끈이(25)의 촬영 구역을 결정하는 단계;
    (b) 상기 회수부(22)에 의해 기설정된 구간만큼 상기 끈끈이(25)가 유입되는 단계;
    (c) 상기 촬영부(110)가 결정된 상기 촬영 구역을 촬영하고, 상기 제어부가 상기 촬영부(110)가 촬영한 이미지 정보를 결합하여 저장부에 저장하는 단계; 및
    (d) 상기 (b) 단계 내지 상기 (c) 단계가 반복되는 단계;를 포함하는,
    이미지 센서 어셈블리를 이용한 이미지 정보 획득 방법.
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