KR20210069987A - Crop growth diagnosis system and method using image - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 작물의 성장 단계를 진단할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 영상 이미지를 이용하여 작물의 생장을 진단하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for diagnosing the growth stage of a crop, and more particularly, to a system and method for diagnosing the growth of a crop using an image image.
농업은 고도의 산업화가 이루어지는 과정에서 농촌인구의 감소와 고령화로 인해 생산효율을 높이기 힘든 어려움이 있었다. 그러나 최근 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing), 빅데이터(Big Data) 등 최첨단 정보통신기술(ICT)이 발전하면서 농촌과 농업에까지 영향에 미치고 있다. In the process of highly industrialization, agriculture had difficulties in increasing production efficiency due to the decrease of the rural population and the aging of the population. However, recent advances in information and communication technologies (ICT) such as artificial intelligence (AI), Internet of Things (IoT), cloud computing, and big data are affecting rural areas and agriculture.
스마트 팜 기술은 기존의 농산업에 ICT 기술을 융합하여 원격·자동으로 작물과 가축의 생육환경을 적정하게 유지·관리할 수 있는 지능화된 농장을 의미한다. 스마트 팜은 작물의 생육정보와 환경정보에 대한 데이터를 기반으로 최적 생육환경을 조성하여, 노동력·에너지·양분 등을 종전보다 덜 투입하고도 농산물의 생산성과 품질을 제고할 수 있다. 또한 스마트 팜은 생산에서부터 유통, 판매에 이르기까지 농산업의 전 과정에 적용될 수 있어 생산성·효율성·품질을 향상시키는 반면 인건비는 감소시킬 수 있어 고부가 가치를 창출할 수 있는 기술이다. 따라서, 스마트팜 기술은 농업 생산성 증대 및 경쟁력 확보를 위한 중요한 수단이며, 현재 스마트팜 기술을 이용하여 농작물의 생산과 유통 및 농업 경영 등 농업 전 분야에 걸쳐 다양한 사업이 추진되고 있다. Smart farm technology refers to an intelligent farm that can properly maintain and manage the growing environment of crops and livestock remotely and automatically by integrating ICT technology with the existing agricultural industry. The smart farm creates an optimal growth environment based on data on crop growth information and environmental information, and can improve the productivity and quality of agricultural products with less labor, energy, and nutrients than before. In addition, smart farm can be applied to the entire process of the agricultural industry from production to distribution and sales, improving productivity, efficiency, and quality, while reducing labor costs, which is a technology that can create high added value. Therefore, smart farm technology is an important means for increasing agricultural productivity and securing competitiveness, and various projects are being promoted in all fields of agriculture, such as production and distribution of crops and agricultural management, using smart farm technology.
스마트 팜은 농작물의 성장 환경을 원격으로 확인 및 제어하므로 농작물을 모니터링하는 기술, 농작물의 생육 변화량을 측정하고 성장 과정을 관찰하여 농작물의 상태를 분석하는 기술 등이 요구된다. 특히, 농작물의 실질적인 생산성 향상을 위해서는 각 농가의 시설 채소가 파종에서부터 출하단계까지의 전 생애 주기와 관련된 생체 정보를 효과적으로 수집하고 이를 분석·관리할 수 있는 자동화된 시스템이 요구된다. Since smart farms remotely check and control the growing environment of crops, technology for monitoring crops, measuring changes in the growth of crops, and observing the growth process to analyze the status of crops are required. In particular, in order to improve the actual productivity of crops, an automated system that can effectively collect, analyze and manage biometric information related to the entire life cycle of each farmhouse's vegetables from planting to shipment is required.
하지만, 기존의 농작물 이미지 처리 기술은 국내외적으로 초보단계이며, 현재 측정된 작물 데이터를 수집하여, 작물의 생육 변화량을 예측하거나 작물 상태를 진단할 수 있는 시스템이 부재한 상황이다.However, the existing crop image processing technology is at a rudimentary stage at home and abroad, and there is currently no system capable of predicting crop growth changes or diagnosing crop conditions by collecting measured crop data.
이에 본 출원인은, 작물의 전 생애 주기에 따른 생체 정보를 수집하여 분석·관리함으로써 실제 농업 현장에 적용하였을 때, 해당 작물의 생산성을 증대시킬 수 있는 시스템을 고안하게 되었다. Accordingly, the present applicant has devised a system that can increase the productivity of a crop when applied to an actual agricultural field by collecting, analyzing, and managing biometric information according to the entire life cycle of a crop.
본 발명은 영상 이미지를 이용한 작물 성장 진단 시스템 및 방법으로서, 작물을 촬영한 영상 이미지만으로 작물의 크기 정보를 추출할 수 있고, 크기 정보를 통해 무게 정보를 파악할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a system and method for diagnosing crop growth using an image image, in which size information of a crop can be extracted only from an image image taken of a crop, and weight information can be grasped through the size information.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상 이미지를 이용한 작물 성장 진단 시스템에 있어서, 상기 작물이 촬영된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 영상 처리부; 상기 크기 정보 및 상기 작물의 무게 정보를 저장하는 데이터 베이스부; 및 상기 크기 정보와 상기 무게 정보의 관계를 분석하여 관계 모델을 산출하는 관계 모델 생성부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a crop growth diagnosis system using an image image, comprising: an image processing unit for calculating size information of the crop from the image image of the crop; a database unit for storing the size information and the weight information of the crop; and a relationship model generator configured to calculate a relationship model by analyzing the relationship between the size information and the weight information.
바람직하게, 상기 영상 이미지는, 상기 작물의 크기 정보 산출의 기준이 되는 길이측정 수단을 포함하며, 상기 길이측정 수단은 상기 작물과 함께 촬영될 수 있다. Preferably, the video image includes a length measuring means as a reference for calculating the size information of the crop, and the length measuring means may be photographed together with the crop.
바람직하게, 상기 크기 정보는 상기 작물의 가로 및 세로 길이를 포함하고, 상기 관계 모델 생성부는, 상기 크기 정보를 독립 변수로 설정하고, 상기 무게 정보를 종속 변수로 설정하여 다중회귀분석을 수행함으로써 다중회귀 모델을 산출할 수 있다.Preferably, the size information includes the horizontal and vertical lengths of the crop, and the relationship model generator sets the size information as an independent variable and sets the weight information as a dependent variable to perform multiple regression analysis. A regression model can be calculated.
바람직하게, 상기 영상 처리부는, 상기 영상 이미지의 노이즈를 제거하는 전처리 모듈; 노이즈가 제거된 상기 영상 이미지를 푸리에 변환하는 변환 모듈; 및 변환된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 크기산출 모듈을 포함할 수 있다. Preferably, the image processing unit includes: a preprocessing module for removing noise from the image image; a transform module for Fourier transforming the video image from which noise has been removed; And it may include a size calculation module for calculating the size information of the crop from the converted image image.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상 이미지를 이용한 작물 성장 진단 방법에 있어서, (a)복수개 작물의 크기 및 무게 데이터를 저장하며, 기 저장된 데이터로 작물의 크기와 무게의 관계를 다중회귀 분석하여 다중회귀 모델을 산출하는 관계 모델 생성단계; (b)조사대상 작물을 촬영하여 영상 이미지를 생성하는 촬영 단계; (c)상기 영상 이미지를 전처리하고 푸리에 변환하는 이미지 처리 단계; (d)변환된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 산출 단계; (e)상기 크기 정보를 상기 다중회귀 모델에 입력하여 상기 조사대상 작물의 크기 정보에 대한 무게 정보를 산출하는 출력 단계;를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for diagnosing crop growth using an image image, (a) storing size and weight data of a plurality of crops, and multiplying the relationship between size and weight of crops with pre-stored data Regression analysis to generate a relationship model to calculate a multiple regression model; (b) a photographing step of photographing a crop to be irradiated to generate a video image; (c) an image processing step of pre-processing the video image and performing a Fourier transform; (d) a calculation step of calculating the size information of the crop from the converted video image; (e) an output step of inputting the size information into the multiple regression model to calculate weight information for the size information of the research target crop;
본 발명에 따르면, 일반적인 카메라를 이용하여 작물을 촬영하여 영상 이미지를 획득하므로 촬영 및 이미지 획득이 용이하고, 기 설계된 모델 및 시스템에 영상 이미지를 입력하는 것만으로 해당 작물의 크기 및 무게에 관한 정보를 파악할 수 있어 작물의 성장 단계에 따른 정보를 쉽고 정확하게 예측가능하다. 또한, 작물의 크기와 무게의 관계를 분석하여 산출된 관계 모델을 통해 촬영된 해당 작물의 현재 성장 단계를 진단 및 예측할 수 있고, 이러한 정보를 작물의 성장 환경을 제어하는 지표로 이용하여 고 품질의 작물을 생산할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.According to the present invention, since the image image is obtained by photographing a crop using a general camera, shooting and image acquisition are easy, and information on the size and weight of the crop is obtained only by inputting the image image into a pre-designed model and system. It is possible to easily and accurately predict information according to the growth stage of crops. In addition, it is possible to diagnose and predict the current growth stage of the crop taken through the relationship model calculated by analyzing the relationship between the size and weight of the crop. It has the advantage of being able to produce crops.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 작물 성장 진단 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실험 예로서, 딸기의 크기와 중량을 통계분석하여 산출한 관계 모델에 대한 반응 곡면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작물 성장 진단 방법이 이루어지는 과정을 나타낸다.1 shows a configuration diagram of a crop growth diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
2 is an experimental example of the present invention, showing a response surface for a relationship model calculated by statistical analysis of the size and weight of strawberries.
3 shows a process in which a method for diagnosing crop growth according to an embodiment of the present invention is performed.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals provided in the respective drawings indicate members that perform substantially the same functions.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or made clearer by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 작물 성장 진단 시스템(1)의 구성도를 나타낸다.1 shows a configuration diagram of a crop
작물 성장 진단 시스템(1)은 작물을 촬영한 영상 이미지를 이용하여 작물의 크기를 산출할 수 있고, 산출된 작물의 크기 정보와 무게 정보를 통계 분석함으로써 양 정보의 관계에 관한 분석 모델을 생성할 수 있다. 분석 모델을 통해 해당 작물의 이미지만으로 크기 및 무게 정보를 추출하여 성장 단계에 따른 상태를 진단할 수 있는 시스템이다. 작물 성장 진단 시스템(1)의 대상이 될 수 있는 작물은 종류를 한정하지 않으므로 크기 및 무게를 측정할 수 있는 경우라면 어떠한 종류의 농작물도 대상이 될 수 있다. The crop
본 발명의 실시예에서는 딸기를 진단 대상으로 선정하였고, 가장 인기가 높은 딸기과수를 대상으로 실험을 진행하였다.In an embodiment of the present invention, strawberry was selected as a diagnostic target, and the experiment was conducted on the most popular strawberry fruit tree.
작물 성장 진단 시스템(1)은 영상 처리부(11), 데이터 베이스부(13), 관계 모델 생성부(15)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다. 또한, 작물의 성장을 진단하기 위해 촬영 수단(3), 길이측정 수단(5), 출력부(17)를 포함할 수 있다.The crop
촬영 수단(3)은 진단 대상인 작물의 영상 이미지 획득을 위한 구성이며, 작물의 크기를 측정할 수 있는 이미지를 획득할 수 있다면 종류를 한정하지 않는다. 촬영 수단(3)은 길이측정 수단(5)과 작물을 함께 촬영하여 양 구성이 포함된 영상 이미지를 생성할 수 있다. The photographing means 3 is a configuration for acquiring an image image of a crop to be diagnosed, and the type is not limited as long as an image capable of measuring the size of the crop can be acquired. The photographing means 3 may photograph the length measuring means 5 and the crop together to generate a video image including both components.
길이측정 수단(5)은 작물의 크기 정보를 산출하는 기준이 되는 수단으로서, 단위 길이는 사용자가 설정할 수 있다. 길이측정 수단(5)은 작물의 크기 측정을 위한 비교 대상의 역할을 가지므로 하나의 단위 길이를 갖는 특정 도구뿐만 아니라 해당 단위 길이의 눈금이 복수개 연속하여 구비된 도구일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단위 길이를 1cm로 설정하여, 1cm 간격의 모눈 눈금이 구비된 가로 6cm, 세로 6cm인 마스크를 길이측정 수단(5)으로 설정하여 실험을 진행하였다.The length measuring means 5 is a standard for calculating crop size information, and the unit length can be set by the user. Since the length measuring means 5 has a role of a comparison target for measuring the size of a crop, it may be a specific tool having one unit length as well as a tool having a plurality of consecutive scales of the corresponding unit length. In the embodiment of the present invention, the unit length was set to 1 cm, and a mask having a width of 6 cm and a length of 6 cm provided with grid scales at intervals of 1 cm was set as the length measuring means (5) and an experiment was conducted.
또한, 길이측정 수단(5)은 영상 이미지에 촬영 대상인 작물과 함께 촬영될 수 있으며, 작물의 주변 또는 작물과 바닥면 사이에서 작물을 받치는 위치에 구비될 수 있다. 작물의 이미지상 크기는 이하 설명할 영상 이미지 처리단계에서 이미지를 변형함으로써 초기 이미지와 달라질 수 있다. 그러나, 사용자가 길이측정 수단(5)을 이용하여 단위 길이를 설정하고 작물과 함께 측정하면 이후 변형된 이미지에서도 작물의 크기를 산출할 수 있다. 즉, 초기에 설정된 길이측정 수단(5)의 단위 길이와 변형된 이미지에서의 단위 길이의 비교함으로써 작물 이미지의 크기 변형률을 파악하여 이를 작물의 크기 산출에 이용할 수 있는 것이다.In addition, the length measuring means 5 may be photographed together with the crop to be photographed in the video image, and may be provided at a position supporting the crop in the vicinity of the crop or between the crop and the bottom surface. The image size of the crop may be different from the initial image by modifying the image in the image image processing step to be described below. However, if the user sets the unit length by using the length measuring means 5 and measures it together with the crop, the size of the crop can be calculated from the modified image thereafter. That is, by comparing the unit length of the initially set length measuring means 5 and the unit length in the deformed image, the size change rate of the crop image can be grasped and this can be used to calculate the size of the crop.
영상 처리부(11)는 작물이 촬영된 영상 이미지로부터 작물의 크기 정보를 산출할 수 있다. 작물의 영상 이미지로부터 크기 정보를 산출하기 위해서 인치당 화소의 수(Dots Per Inch; DPI)를 계산해야 한다. DPI를 산출함에 있어 길이측정 수단(5)의 단위 길이 정보가 이용될 수 있다. 영상 처리부(11)는 단위 길이가 격자 형태로 구비된 길이측정 수단(5) 위에 위치한 작물을 촬영한 영상 이미지에 대해서 격자판의 각 정사각형의 격자에 해당되는 픽셀 수를 자동으로 카운트할 수 있고, 작물이 위치하는 가로와 세로에 해당하는 격자 수를 세어 작물의 크기 정보를 산출할 수 있다.The
영상 처리부(11)는 전처리 모듈(111), 변환 모듈(113), 크기산출 모듈(115)을 포함할 수 있다.The
전처리 모듈(111)은 영상 이미지의 노이즈를 제거할 수 있다. 작물 성장 진단 시스템(1)에서의 측정 및 진단 대상은 작물의 몸체이므로 몸체 이외의 줄기 또는 잎 등의 몸체 이외 부분을 노이즈로 판단하여 이를 배경으로부터 분리하여 제거한다. The
변환 모듈(113)은 노이즈가 제거된 영상 이미지를 푸리에 변환할 수 있다. 길이측정 수단(5)을 일정한 길이의 눈금이 연속적으로 구비된 측정 도구로 하여 실험을 진행할 경우, 작물이 촬영되는 상태 또는 조건에 따라 길이측정 수단(5)의 모눈 눈금을 검출하기가 어려운 문제가 있다. 따라서 2차원 DFT(Discrete Fourier Transform)를 적용하여 영상을 변환할 수 있다.The
크기산출 모듈(115)은 변환된 영상 이미지로부터 작물의 크기 정보를 산출할 수 있다. 작물의 크기 정보는 해당 작물의 가로 길이(과폭)와 세로 길이(과고)를 포함할 수 있다. The
본 실험의 실시예에서는 단위 길이가 1cm인 모눈 눈금의 크기를 다음의 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다. I(x,y)는 에지의 크기를 나타낸다.In the embodiment of the present experiment, the size of a grid having a unit length of 1 cm can be calculated using
[수학식 1][Equation 1]
데이터 베이스부(13)는 영상 처리부(11)에서 산출된 복수개 작물의 크기 정보 및 작물의 무게 정보를 저장할 수 있다. The
관계 모델 생성부(15)는 성장 단계에 따른 크기 정보와 무게 정보의 관계를 분석하여 작물의 크기-무게 관계 모델을 산출할 수 있다. 관계 모델 생성부(15)는 작물의 크기 정보를 독립 변수로 설정하고, 무게 정보를 종속 변수로 설정하여 크기와 무게의 관계를 통계분석할 수 있다. 이때, 크기 정보는 가로 길이와 세로 길이를 포함하여 독립 변수가 2개 이상이 되므로, 다중회귀분석을 수행할 수 있다. 관계 모델 생성부(15)는 다중회귀분석을 통해 다중회귀 모델을 산출할 수 있다. 다중회귀식은 다음의 수학식 2와 같다.The
[수학식 2][Equation 2]
x는 독립 변수, y는 종속 변수, 는 y절편, 는 회귀 계수를 의미한다.x is the independent variable, y is the dependent variable, is the y-intercept, is the regression coefficient.
본 발명의 실시예에서 입력변량들은 딸기의 과고와 과폭 그리고 두 가지 교호작용으로 주어지고 출력변량은 딸기의 무게를 사용하였다. 그리고 다중회귀모델의 회귀계수를 추정하기 위해서 다음의 수학식 3의 오차의 제곱합을 최소로 하는 방법을 사용하였다.In the embodiment of the present invention, the input variables are given by the over-height and over-width and two interactions of the strawberry, and the weight of the strawberry is used as the output variable. And in order to estimate the regression coefficient of the multiple regression model, the method of minimizing the sum of squares of the error of Equation 3 was used.
[수학식 3][Equation 3]
출력부(17)는 영상 처리부(11)에서 산출된 크기 정보를 다중회귀모델에 입력하여 조사대상 작물의 크기에 대한 종속 변수로서 무게 정보를 산출할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 실험 예로서, 딸기의 크기와 중량을 통계분석하여 산출한 다중회귀 모델에 대한 반응 곡면을 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 딸기의 과고와 과폭 그리고 교호작용을 사용하여 다음의 수학식 4와 같이 중량을 예측할 수 있는 다중회귀모델을 산출하였다.2 shows a response surface for a multiple regression model calculated by statistical analysis of the size and weight of strawberries as an experimental example of the present invention. In an embodiment of the present invention, a multiple regression model capable of predicting weight was calculated as in Equation 4 below using the overheight, overwidth, and interaction of strawberries.
[수학식 4][Equation 4]
산출된 수학식 4의 다중회귀모델의 결정계수 값을 검정했을 때 R2은 0.98771로 일반적인 기준값(0.65)보다 매우 높다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 다중회귀모델이 반응값을 잘 적합시킴을 확인할 수 있다. When the calculated coefficient of determination of the multiple regression model of Equation 4 is tested, R 2 is 0.98771, which is much higher than the general reference value (0.65). Therefore, it can be confirmed that the multiple regression model according to the embodiment of the present invention fits the response values well.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작물 성장 진단 방법이 이루어지는 과정을 나타낸다. 관계 모델을 생성하는 (a)단계, 영상 이미지를 촬영하는 (b)단계, 이미지 처리하는 (c)단계, 크기 정보를 산출하는 (d)단계, 무게 정보를 산출하는 (e)단계를 포함할 수 있다.3 shows a process in which a method for diagnosing crop growth according to an embodiment of the present invention is performed. (a) of generating a relational model, (b) of taking a video image, (c) of image processing, (d) of calculating size information, (e) of calculating weight information. can
(a)단계는 복수개 작물의 크기 및 무게 데이터를 저장하며, 기 저장된 작물의 크기와 무게의 관계를 다중회귀 분석하여 다중회귀 모델을 산출하는 단계를 의미한다. (b)단계는 조사대상 작물을 촬영하여 영상 이미지를 생성하는 단계를 의미한다. (c)단계는 영상 이미지를 전처리하고 푸리에 변환하는 이미지 처리 단계를 의미한다. (d)단계는 변환된 영상 이미지로부터 작물의 크기 정보를 산출하는 단계를 의미한다. (e)단계는 크기 정보를 다중회귀모델에 입력하여 조사대상 작물의 크기 정보에 대한 무게 정보를 산출하는 단계를 의미한다. (a) 내지 (e)단계는 전술한 작물 성장 진단 시스템(1)의 실시예에서 수행되는 과정을 나타낸 것으로 각 단계의 의미와 의의를 전술한 바, 중복 설명은 생략한다.Step (a) refers to a step of storing the size and weight data of a plurality of crops, and calculating a multiple regression model by multiple regression analysis of the relationship between the size and weight of previously stored crops. Step (b) refers to a step of generating a video image by photographing a crop to be investigated. Step (c) refers to an image processing step of pre-processing the video image and performing a Fourier transform. Step (d) refers to a step of calculating crop size information from the converted video image. Step (e) refers to the step of inputting size information into the multiple regression model and calculating weight information for the size information of the research target crop. Steps (a) to (e) show the process performed in the embodiment of the crop
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible within the limits without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts as well as the claims to be described later.
1 : 작물 성장 진단 시스템
3 : 촬영 수단
5 : 길이측정 수단
11 : 영상 처리부
111 : 전처리 모듈
113 : 변환 모듈
115 : 크기산출 모듈
13 : 데이터 베이스부
15 : 관계 모델 생성부
17 : 출력부1: Crop Growth Diagnostic System
3: means of shooting
5: Length measuring means
11: image processing unit
111: preprocessing module
113: conversion module
115: size calculation module
13: database part
15: Relational model generation unit
17: output unit
Claims (5)
상기 작물이 촬영된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 영상 처리부;
상기 크기 정보 및 상기 작물의 무게 정보를 저장하는 데이터 베이스부; 및
상기 크기 정보와 상기 무게 정보의 관계를 분석하여 관계 모델을 산출하는 관계 모델 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 성장 진단 시스템.
In the crop growth diagnosis system using an image image,
an image processing unit for calculating size information of the crop from the image image of the crop;
a database unit for storing the size information and the weight information of the crop; and
and a relationship model generator for calculating a relationship model by analyzing the relationship between the size information and the weight information.
상기 영상 이미지는,
상기 작물의 크기 정보 산출의 기준이 되는 길이측정 수단을 포함하며,
상기 길이측정 수단은 상기 작물과 함께 촬영되는 것을 특징으로 하는 작물 성장 진단 시스템.
The method of claim 1,
The video image is
It includes a length measurement means as a reference for calculating the size information of the crop,
The length measuring means is a crop growth diagnosis system, characterized in that photographed together with the crop.
상기 크기 정보는
상기 작물의 가로 및 세로 길이를 포함하고,
상기 관계 모델 생성부는,
상기 크기 정보를 독립 변수로 설정하고, 상기 무게 정보를 종속 변수로 설정하여 다중회귀분석을 수행함으로써 다중회귀 모델을 산출하는 것을 특징으로 하는 작물 성장 진단 시스템.
The method of claim 1,
The size information is
Including the horizontal and vertical length of the crop,
The relationship model generation unit,
Crop growth diagnosis system, characterized in that the multiple regression model is calculated by setting the size information as an independent variable and performing multiple regression analysis by setting the weight information as a dependent variable.
상기 영상 처리부는,
상기 영상 이미지의 노이즈를 제거하는 전처리 모듈;
노이즈가 제거된 상기 영상 이미지를 푸리에 변환하는 변환 모듈; 및
변환된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 크기산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 성장 진단 시스템.
The method of claim 1,
The image processing unit,
a pre-processing module for removing noise from the video image;
a transform module for Fourier transforming the video image from which noise has been removed; and
Crop growth diagnosis system, characterized in that it comprises a size calculation module for calculating the size information of the crop from the converted image image.
(a)복수개 작물의 크기 및 무게 데이터를 저장하며, 기 저장된 데이터로 작물의 크기와 무게의 관계를 다중회귀 분석하여 다중회귀 모델을 산출하는 관계 모델 생성단계;
(b)조사대상 작물을 촬영하여 영상 이미지를 생성하는 촬영 단계;
(c)상기 영상 이미지를 전처리하고 푸리에 변환하는 이미지 처리 단계;
(d)변환된 상기 영상 이미지로부터 상기 작물의 크기 정보를 산출하는 산출 단계;
(e)상기 크기 정보를 상기 다중회귀 모델에 입력하여 상기 조사대상 작물의 크기 정보에 대한 무게 정보를 산출하는 출력 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 작물 성장 진단 방법.In the method for diagnosing crop growth using an image image,
(a) a relationship model generation step of storing the size and weight data of a plurality of crops, and calculating a multiple regression model by multiple regression analysis of the relationship between the size and weight of crops with the previously stored data;
(b) a photographing step of generating a video image by photographing a crop to be investigated;
(c) an image processing step of pre-processing the video image and performing a Fourier transform;
(d) a calculation step of calculating the size information of the crop from the converted video image;
(e) an output step of inputting the size information into the multiple regression model to calculate weight information for the size information of the research target crop;
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---|---|---|---|
KR1020190159920A KR20210069987A (en) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | Crop growth diagnosis system and method using image |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023121317A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 파이프트리스마트팜 주식회사 | Poultry data processing method and apparatus |
-
2019
- 2019-12-04 KR KR1020190159920A patent/KR20210069987A/en not_active Application Discontinuation
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