KR20220144938A - System and method for mapping mating calls of animals using aerial sound capturing device and computer program for the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예들은 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실시예들은 드론 등의 공중 음향 포집 장치를 이용하여 무미양서류와 같은 표적 생물의 번식음(mating calls)을 탐지하고, 탐지된 번식음을 위치 정보와 맵핑하여 자연생태 조사 결과를 공간 정보화하는 기술에 대한 것이다. The embodiments relate to a biological breeding sound mapping system and method and a computer program therefor. More specifically, the embodiments detect mating calls of a target organism, such as amphibians, using an aerial acoustic capture device such as a drone, and map the detected breeding sound with location information to obtain the results of a natural ecology survey. It is about spatial information technology.
생물 다양성 보전에 대한 인식이 증대됨에 따라, 멸종위기생물 등의 서식지 보전을 위한 다양한 법적 제도장치가 마련되고 있다. 멸종위기생물의 서식지를 보호하기 위해서는 해당 생물의 서식지 탐색이 선행되어야 하는데, 식물, 포유류, 조류 등의 서식지를 탐색하는 경우에는 육안으로 개체를 식별하여 서식지의 범위를 선정하거나, 서식 흔적을 통해 서식지의 범위를 선정할 수 있다. As awareness of biodiversity conservation increases, various legal and institutional arrangements are being prepared for the conservation of habitats such as endangered species. In order to protect the habitats of endangered species, it is necessary to search for the habitats of the species in advance. range can be selected.
반면 맹꽁이, 금개구리 등의 무미양서류는 택지, 산업단지, 도로 등 국가주도 개발 행위에서 자주 등장하는데, 무미양서류의 경우에는 주로 야간에 발견이 가능한 생태적 특성상 육안으로 서식 여부를 확인하기 어렵다. 이에 무미양서류의 경우에는 주로 번식기에 번식음(mating calls)을 통하여 개체 서식을 확인하고 있으나, 소리에 의해 개체의 서식 유무가 확인되더라도 번식 활동이 이루어지는 공간을 특정할 수 없는 한계가 있다.On the other hand, tasteless amphibians such as frogfish and golden frogs frequently appear in state-led development activities such as residential land, industrial complexes, and roads. Accordingly, in the case of amphibians, the habitat of the individual is mainly checked through mating calls during the breeding season, but there is a limitation in that the space where the breeding activity takes place cannot be specified even if the presence or absence of the habitat is confirmed by the sound.
이러한 한계로 인하여, 무미양서류와 같이 소리에 의존하여 생물 개체의 서식 유무를 확인할 수 밖에 없는 생물의 경우에는, 관련 전문가에 의해 서식지 조사가 시행되더라도 번식음이 발생하는 지역의 대략적인 위치를 선정하는 것이 가능할 뿐, 정확한 서식지를 공간적으로 특정할 수 있는 방법이 없는 실정이다. Due to this limitation, in the case of organisms that rely on sound to check whether or not the living organism is inhabited by sound, such as amphibians, it is difficult to select the approximate location of the area where the breeding sound is generated even if the habitat survey is conducted by a related expert. It is possible, but there is no way to spatially specify the exact habitat.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 무미양서류와 같은 표적 생물의 번식음(mating calls)을 드론 등의 공중 음향 포집 장치를 이용하여 측정하고 이를 지도화함으로써, 표적 생물의 서식지를 공간적으로 특정할 수 있는 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템 및 방법과, 이를 위한 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention for solving the problems of the prior art, by measuring and mapping the mating calls of a target organism such as a microamphibious using an aerial sound capture device such as a drone, the target It is possible to provide a biological breeding sound mapping system and method capable of spatially specifying a habitat of an organism, and a computer program for the same.
본 발명의 일 측면에 따른 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템은, 표적 생물의 번식음을 녹음하기 위한 집음 장치 및 위치 탐지부를 포함하며, 상기 표적 생물이 분포된 대상 지역 위를 비행 가능한 공중 음향 포집 장치; 및 상기 집음 장치에 의해 녹음된 음향 정보와, 상기 위치 탐지부에 의해 측정된 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 상기 공중 음향 포집 장치로부터 수신하고, 상기 음향 정보에 포함된 상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하도록 구성된 제어 장치를 포함한다.A biological breeding sound mapping system according to an aspect of the present invention includes a sound collecting device and a location detection unit for recording breeding sounds of a target organism, and aerial sound collection capable of flying over a target area in which the target organism is distributed Device; and receiving the sound information recorded by the sound collecting device and the location information of the aerial sound collecting device measured by the location detection unit from the aerial sound collecting device, and the reproduction sound of the target organism included in the sound information and a control device configured to generate a breed tone map by mapping the .
일 실시예에서, 상기 공중 음향 포집 장치는, 상기 집음 장치를 상승 또는 하강시키도록 구성된 구동부를 포함한다.In one embodiment, the aerial sound harvesting device includes a driving unit configured to raise or lower the sound collecting device.
일 실시예에서, 상기 제어 장치는, 상기 음향 정보로부터, 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지함으로써 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 더 구성된다.In an embodiment, the control device is further configured to extract, from the sound information, a breeding sound of the target organism by detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range.
일 실시예에서, 상기 제어 장치는, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화함으로써 상기 번식음 지도를 생성하도록 더 구성된다.In an embodiment, the control device is further configured to generate the breeding sound map by synchronizing the intensity of the breeding sound of the target organism with the location information based on time information.
일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템은, 상기 공중 음향 포집 장치와 통신함으로써 상기 표적 생물이 분포된 대상 지역의 경로 정보를 상기 공중 음향 포집 장치에 전송하도록 구성된 조종 장치를 더 포함한다.The biological breeding sound mapping system according to an embodiment further includes a control device configured to transmit route information of a target area in which the target organism is distributed to the aerial acoustic sampling device by communicating with the aerial acoustic sampling device.
본 발명의 일 측면에 따른 생물 번식음 맵핑을 위한 제어 장치는, 표적 생물이 분포된 대상 지역 위를 비행 가능한 공중 음향 포집 장치로부터, 상기 공중 음향 포집 장치에 의해 녹음된 음향 정보를 수신하도록 구성된 제1 수신부; 상기 공중 음향 포집 장치로부터 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 수신하도록 구성된 제2 수신부; 상기 음향 정보에 포함된 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 구성된 음향 처리부; 및 상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하도록 구성된 지도 생성부를 포함한다.A control device for biological reproduction sound mapping according to an aspect of the present invention includes a first device configured to receive sound information recorded by the aerial acoustic sampling device from an aerial acoustic sampling device capable of flying over a target area in which a target organism is distributed. 1 receiver; a second receiver configured to receive location information of the aerial acoustic sampling device from the aerial acoustic sampling device; a sound processing unit configured to extract a breeding sound of the target organism included in the sound information; and a map generator configured to generate a breeding sound map by mapping the breeding sounds of the target organism with the location information.
일 실시예에서, 상기 음향 처리부는, 상기 음향 정보로부터 미리 설정된 잡음 신호를 제거하도록 구성된 잡음 제거부; 및 상기 잡음 신호가 제거된 상기 음향 정보로부터, 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지함으로써 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 구성된 탐지부를 포함한다.In an embodiment, the sound processing unit may include: a noise removing unit configured to remove a preset noise signal from the sound information; and a detector configured to extract the breeding sound of the target organism by detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range from the acoustic information from which the noise signal is removed.
일 실시예에서, 상기 지도 생성부는, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화한 열지도(heatmap) 형태로 상기 번식음 지도를 생성하도록 더 구성된다.In an embodiment, the map generator is further configured to generate the breeding sound map in the form of a heatmap in which the intensity of the breeding sound of the target organism is synchronized with the location information based on time information.
일 실시예에서, 상기 지도 생성부는, 상기 대상 지역에 상응하는 2차원 평면 상의 각 위치에 투영된 상기 번식음의 세기를 선형보간하여 상기 열지도를 생성하도록 더 구성된다. In an embodiment, the map generator is further configured to generate the heat map by linearly interpolating the intensity of the propagation sound projected to each position on a two-dimensional plane corresponding to the target area.
본 발명의 일 측면에 따른 생물 번식음 맵핑 방법은, 제어 장치가, 표적 생물이 분포된 대상 지역 위를 비행하는 공중 음향 포집 장치로부터, 상기 공중 음향 포집 장치에 의해 녹음된 음향 정보를 수신하는 단계; 상기 제어 장치가, 상기 공중 음향 포집 장치로부터, 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 제어 장치가, 상기 음향 정보로부터 상기 표적 생물의 번식음을 추출하는 단계; 및 상기 제어 장치가, 상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하는 단계를 포함한다.A biological breeding sound mapping method according to an aspect of the present invention comprises: receiving, by a control device, acoustic information recorded by the aerial acoustic sampling device from an aerial acoustic sampling device flying over a target area in which a target organism is distributed ; receiving, by the control device, location information of the aerial acoustic sampling device from the aerial acoustic sampling device; extracting, by the control device, a breeding sound of the target organism from the sound information; and generating, by the control device, a breeding sound map by mapping the breeding sounds of the target organism with the location information.
일 실시예에서, 상기 표적 생물의 번식음을 추출하는 단계는, 상기 제어 장치가, 상기 음향 정보로부터 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the extracting of the breeding sound of the target organism includes, by the control device, detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range from the acoustic information. .
일 실시예에서, 상기 번식음 지도를 생성하는 단계는, 상기 제어 장치가, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화한 열지도를 생성하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the generating of the breeding sound map includes generating, by the control device, a heat map in which the intensity of the breeding sound of the target organism is synchronized with the location information based on time information.
일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어와 결합되어 전술한 실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 방법을 실행하기 위한 것으로서 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 것일 수 있다. The computer program according to an embodiment is for executing the biological reproduction sound mapping method according to the above-described embodiments in combination with hardware, and may be stored in a computer-readable recording medium.
본 발명의 일 측면에 따른 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템 및 방법에 의하면, 소리에 의존하여 생물 개체의 서식 유무를 확인할 수 밖에 없는 무미양서류와 같은 표적 생물의 행동권 및 서식지를 드론 등 공중 음향 포집 장치를 이용하여 지도화함으로써, 자연생태 조사 결과를 객관화하고 공간 정보화하는 것이 가능한 이점이 있다. According to the biological breeding sound mapping system and method according to an aspect of the present invention, aerial sound capture such as drones, etc. for the behavioral rights and habitats of target organisms such as amphibians, which have no choice but to check the presence or absence of living organisms depending on sound By mapping using a device, there is an advantage in that it is possible to objectify and spatialize the results of natural ecology surveys.
상기 번식음 매핑 시스템 및 방법을 이용하면, 표적 생물의 서식지를 공간적으로 특정할 수 있으므로, 각종 개발 행위에서 발생하는 환경 분쟁에 대한 데이터 근거 중심의 의사 결정 도구를 제공할 수 있고, 종래의 불확실성에 의존한 생태 조사를 구체화 및 객관화할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 상기 번식음 매핑 시스템 및 방법을 토지 이용 계획 및 설계 등에 반영하여 생물 서식지 보전을 위한 도시 개발, 생태 복원 등 보전생물학적 설계에 활용할 수 있다. By using the breeding sound mapping system and method, the habitat of the target organism can be spatially specified, so it is possible to provide a data-based decision-making tool for environmental disputes that occur in various development activities, and to overcome the conventional uncertainty. It has the advantage of being able to materialize and objectify the ecological survey it depends on. Therefore, the breeding sound mapping system and method can be reflected in land use planning and design, etc., and can be utilized for conservation biological design such as urban development and ecological restoration for the conservation of biological habitats.
도 1은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템의 공중 음향 포집 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법의 각 단계를 나타내는 순서도이다.
도 4a 내지 4i는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의하여 측정되는 번식음을 나타내는 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의한 음향 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의하여 생성된 예시적인 번식음 지도를 나타내는 이미지이다. 1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a biological breeding sound mapping system according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of an aerial sound collection device of a biological breeding sound mapping system according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating each step of a method for mapping biological breed sounds according to an embodiment.
4A to 4I are graphs illustrating breeding sounds measured by a biological breeding sound mapping method according to an exemplary embodiment.
5 is a conceptual diagram for explaining a sound processing process by a biological reproduction sound mapping method according to an embodiment.
6 is an image illustrating an exemplary breeding sound map generated by the biological breeding sound mapping method according to an embodiment.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑(mapping) 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a biological breeding sound mapping system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템은 공중 음향 포집 장치(1) 및 제어 장치(3)를 포함한다. 공중 음향 포집 장치(1)는 드론 등과 같이 공중을 비행할 수 있는 소형 무인 비행 장치로서, 대상 지역(100) 위를 비행하면서 표적 생물의 번식음(mating calls)을 포함하는 음향을 녹음하도록 구성된다. 음향 녹음을 위하여, 공중 음향 포집 장치(1)는 극지향성 마이크와 같이 소리를 녹음할 수 있는 집음 장치(10)를 포함한다. 또한, 공중 음향 포집 장치(1)는 이에 탑재된 GPS 모듈 등을 이용하여 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the biological breeding sound mapping system according to the present embodiment includes an aerial
도 1에서 공중 음향 포집 장치(1)는 쿼드콥터(quadcopter)의 형태로 도시되었으나, 공중 음향 포집 장치(1)의 장치 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 공중 음향 포집 장치(1)는 설정된 경로를 따라 비행하면서 지표면 부근에서 발생되는 소리를 집음 장치(10)로 녹음할 수 있는 임의의 장치 형태를 가질 수 있다. Although the aerial
본 명세서에서 표적 생물은 번식음 소리를 이용하여 서식 지역을 확인할 필요가 있는 대상 생명체를 지칭하는 것으로, 예를 들어, 맹꽁이, 금개구리 등의 무미양서류일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 대상 지역(100)은 표적 생물이 서식하는지 여부 및/또는 표적 생물의 서식 위치를 확인하고자 하는 대상이 되는 공간적인 범위를 지칭한다. In the present specification, a target organism refers to a target organism that needs to identify a habitation region using a breeding sound, and may be, for example, a tasteless amphibian such as a ferret and a gold frog, but is not limited thereto. In addition, in the present specification, the
제어 장치(3)는 공중 음향 포집 장치(1)에 의해 녹음된 음향 정보와 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 수신하고, 수신된 음향 정보와 위치 정보를 이용하여 표적 생물의 번식음을 지도상에 공간 정보화할 수 있다. 이를 위하여, 제어 장치(3)는 공중 음향 포집 장치(1)로부터 음향 정보 및 위치 정보를 유선 연결 또는 기록매체를 통하여 수신할 수 있다. 또는, 제어 장치(3)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통한 통신 방식으로 공중 음향 포집 장치(1)로부터 음향 정보 및 위치 정보 중 하나 이상을 수신할 수도 있다. The
일 실시예에서, 생물 번식음 맵핑 시스템은 조종 장치(2)를 더 포함한다. 조종 장치(2)는 공중 음향 포집 장치(1)의 비행을 포함한 동작을 사용자가 원격으로 조작하기 위한 장치이다. 이를 위하여, 조종 장치(2)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 공중 음향 포집 장치(1)와 통신 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조종 장치(2)는 표적 생물이 분포된 대상 지역(100)의 경로 정보를 공중 음향 포집 장치(1)에 전송할 수 있다. In one embodiment, the bioreproductive sound mapping system further comprises a steering device (2). The
일 실시예에서, 경로 정보에는, 대상 지역(100)의 위치 및/또는 항공 사진 등이 포함될 수 있다. 이를 위하여, 조종 장치(2)는 외부의 지도 데이터 서버(4)로부터 대상 지역(100)의 항공 사진을 수신하고 이를 공중 음향 포집 장치(1)에 전송할 수 있다. 또는, 대상 지역(100)의 항공 사진은 제어 장치(3)에 의하여 지도 데이터 서버(4)로부터 수신된 후 공중 음향 포집 장치(1) 및/또는 조종 장치(2)에 전송될 수도 있다. In an embodiment, the route information may include a location and/or an aerial photograph of the
실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템에서 공중 음향 포집 장치(1), 조종 장치(2), 제어 장치(3) 및 지도 데이터 서버(4) 사이의 통신 방법은 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다. A communication method between the aerial
예를 들어, 공중 음향 포집 장치(1), 조종 장치(2), 제어 장치(3) 및 지도 데이터 서버(4) 사이의 유선 및/또는 무선 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, a wired and/or wireless network between the aerial
일 실시예에서, 제어 장치(3)는 제1 수신부(31), 제2 수신부(32), 음향 처리부(35) 및 지도 생성부(36)를 포함한다. 또한 일 실시예에서, 제어 장치(3)는 전송부(33)를 더 포함할 수 있다. 나아가 일 실시예에서, 제어 장치(3)는 저장부(34)를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the
실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템의 제어 장치(3)에 포함된 각 부(unit)는, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 제어 장치(3)에 포함된 각 부(31-36)는 특정 형식 및 내용의 데이터를 처리하거나 또는/또한 전자통신 방식으로 주고받기 위한 하드웨어 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈", "장치", "단말기", "서버" 또는 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.Each unit included in the
또한, 생물 번식음 맵핑 시스템의 제어 장치(3)를 구성하는 각각의 요소는 반드시 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 즉, 도 1의 제1 수신부(31), 제2 수신부(32), 전송부(33), 저장부(34), 음향 처리부(35) 및 제도 생성부(36) 등은 제어 장치(3)를 구성하는 하드웨어를 해당 하드웨어에 의해 수행되는 동작에 따라 기능적으로 구분한 것일 뿐, 반드시 각각의 부가 서로 독립적으로 구비되어야 하는 것이 아니다. 물론, 실시예에 따라서는 전술한 각 부 중 하나 이상이 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현되는 것도 가능하다. In addition, each element constituting the
제1 수신부(31)는 공중 음향 포집 장치(31)에 의해 녹음된 음향 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제2 수신부(32)는 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 제1 수신부(31) 및 제2 수신부(32)의 구분은 제어 장치(3)가 수행하는 기능을 설명하기 위한 것이며, 각각의 부(31, 32)가 반드시 서로 구분되는 별개의 장치인 것은 아니다. 제1 수신부(31) 및 제2 수신부(32)는 공중 음향 포집 장치(1)와 유선 연결되거나 또는 공중 음향 포집 장치(1)가 기록한 정보를 포함하는 기록매체를 읽어들임으로써 음향 정보 및 위치 정보를 수신할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 제1 수신부(31) 및/또는 제2 수신부(32)는 네트워크를 통한 통신 방식으로 공중 음향 포집 장치(1)로부터 정보를 수신할 수도 잇다. The
일 실시예에서, 제어 장치(3)는 지도 데이터 서버(4)로부터 대상 지역(100)의 적어도 일부 영역의 항공 사진과 같은 지도 정보를 수신하고, 이를 저장부(34)에 저장할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 제어 장치(3)의 전송부(33)는 전술한 지도 정보를 공중 음향 포집 장치(1) 및/또는 조종 장치(2)에 전송함으로써, 지도 정보를 기반으로 공중 음향 포집 장치(1)의 경로를 정의하도록 할 수도 있다. In an embodiment, the
음향 처리부(35)는 제1 수신부(31)에 수신된 음향 정보로부터 무미양서류와 같은 표적 생물의 번식음을 추출할 수 있다. 이를 위하여, 일 실시예에서 음향 처리부(35)는 잡음 제거부(351) 및 탐지부(352)를 포함할 수 있다. 잡음 제거부(351)는, 공중 음향 포집 장치(1)의 집음 장치(10)에 의해 녹음된 음향 정보에서 배경 소음이나 공중 음향 포집 장치(1)의 로터(rotor) 소리 등 비행 소음을 제거할 수 있다. 탐지부(352)는, 잡음 제거부(351)에 의하여 잡음이 제거된 음향 정보로부터, 미리 설정된 범위의 주파수를 갖는 소리가 미리 설정된 주기마다 반복되는 음향 패턴을 탐지함으로써 표적 생물의 번식음을 추출할 수 있다. The
지도 생성부(36)는, 음향 처리부(35)에 의해 추출된 표적 생물의 번식음과, 제2 수신부(32)에 수신된 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 서로 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성할 수 있다. 예를 들어, 번식음 지도는 시간 정보를 기준으로 표적 생물의 번식음의 세기를 위치 정보와 동기화한 열지도(heatmap)일 수 있다. 또한, 지도 생성부(36)는 동기화된 위치 정보를 토대로 대상 지역(100)에 상응하는 2차원 평면 상에 번식음 세기를 투영하되 번식음과 매칭되지 않는 위치에 대해서는 번식음과 매칭된 인접 위치의 번식음 세기를 이용한 선형보간(interpolation)을 통하여 열지도를 생성할 수도 있다. 그러나, 지도 생성부(36)에 의해 생성 가능한 번식음 지도의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. The
도 2는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 시스템의 공중 음향 포집 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of an aerial sound collection device of a biological breeding sound mapping system according to an exemplary embodiment.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공중 음향 포집 장치(1)는 집음 장치(10) 및 위치 탐지부(14)를 포함할 수 있다. 집음 장치(10)는 지표면 방향으로 설치된 극지향성 마이크와 같이 비행 중인 공중 음향 포집 장치(1)에서 지표면 부근의 표적 생물의 번식음을 녹음하기 위한 장치이다. 집음 장치(10)에 의해 녹음된 음향 정보는 공중 음향 포집 장치(1)에 저장되거나, 또는/또한 제어 장치에 전송될 수 있다. 1 and 2 , the aerial
위치 탐지부(14)는 GPS 모듈과 같이 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 획득하기 위한 부분이다. 예를 들어, 위치 탐지부(14)는 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 미리 설정된 주기(예컨대, 0.1초) 마다 획득하고 이를 공중 음향 포집 장치(1)에 저장하거나 또는/또한 제어 장치에 전송할 수 있다. The
일 실시예에서, 공중 음향 포집 장치(1)는 통신부(15)를 더 포함할 수 있다. 통신부(15)는 무선 및/또는 유선 네트워크를 통하여 조종 장치(2)로부터 공중 음향 포집 장치(1)의 비행을 위한 조작 정보를 수신할 수 있다. 이때, 공중 음향 포집 장치(1)는 사용자가 공중 음향 포잡 장치(1)의 주변을 보면서 무선으로 비행 조작을 행할 수 있도록 공중 음향 포집 장치(1) 주변의 영상 정보를 촬영하기 위한 촬영부(13)를 더 포함할 수 있다. 또한, 통신부(15)는 촬영부(13)에 의해 촬영된 영상 정보를 조종 장치(2)에 전송할 수 있다. In an embodiment, the aerial
일 실시예에서 통신부(15)는 조종 장치(2) 또는 제어 장치(3)로부터 공중 음향 포집 장치(1)의 비행 대상 지역(100)을 정의하기 위한 경로 정보를 수신할 수 있다. 이때, 경로 정보에는 대상 지역(100)의 위치 및/또는 항공 사진이 포함될 수도 있다. In an embodiment, the
일 실시예에서, 공중 음향 포집 장치(1)는 비행 제어부(12)를 더 포함할 수 있다. 비행 제어부(12)는 통신부(15)를 통해 수신된 경로 정보에 따라 공중 음향 포집 장치(1)의 비행을 자동으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 통신부(15)를 통해 대상 지역(100)을 정의하는 경로 정보가 수신되면, 비행 제어부(12)는 대상 지역(100) 내의 각 포인트 위를 공중 음향 포집 장치(1)가 통과하도록 격자 형태 등으로 동선을 정의하여 공중 음향 포집 장치(1)의 비행을 자동 제어할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 다른 실시예에서는 대상 지역(100)이 아닌 공중 음향 포집 장치(1)의 동선 자체를 구체적으로 정의하도록 경로 정보가 구성될 수도 있다. In one embodiment, the aerial
일 실시예에서, 공중 음향 포집 장치(1)는 집음 장치(10)를 선택적으로 상승 또는 하강시키도록 구성된 구동부(11)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동부(11)는 와이어 로프를 감거나 풀면서 와이어 로프의 끝에 결합된 집음 장치(10)의 높이를 조절할 수 있는 메커니즘을 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 다른 실시예에서 구동부(11)는 본 명세서에 기재되지 않은 다른 상이한 메커니즘을 통하여 집음 장치(10)를 상승 또는 하강시키도록 구성된 장치일 수도 있다. In one embodiment, the aerial
일 실시예에서, 구동부(11)에 의하여 집음 장치(10)를 상승 또는 하강시키는 것이 가능할 경우 집음 장치(10)의 구동은 공중 음향 포집 장치(1)의 비행 제어와 복합적으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 평시에는 집음 장치(10)를 공중 음향 포집 장치(1)의 몸체 쪽으로 최대한 상승시킨 상태에서 비행하다가, 음향을 녹음하여야 하는 대상 지역(100)에 도달하면 구동부(11)에 의해 집음 장치(10)를 공중 음향 포집 장치(1)의 아래 방향으로 하강시킴으로써 집음 장치(10)를 이용하여 대상 지역(100)에서 발생하는 표적 생물의 번식음을 녹음하도록 할 수 있다. In an embodiment, when it is possible to raise or lower the
또한 일 실시예에서, 구동부(11)에 의한 집음 장치(10)의 구동은 집음 장치(10)에 의하여 녹음된 음향에 대한 분석을 기반으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 공중 음향 포집 장치(1)가 대상 지역(100) 내를 비행 중인 평시 상태에서는 우선 집음 장치(10)를 공중 음향 포집 장치(1)의 몸체 쪽으로 최대한 상승시킨 상태 또는 집음 장치(10)를 일부만 하강시킨 상태에서 음향을 녹음하되, 이 상태에서 집음 장치(10)에 녹음된 음향에서 미리 설정된 주파수 범위(즉, 번식음 주파수)의 음향 신호의 세기가 미리 설정된 문턱값 이상일 경우 문턱값 이상의 세기로 해당 음향 신호가 측정된 영역을 관심 영역(200)으로 결정할 수 있다. Also, in an embodiment, the driving of the
다음으로, 공중 음향 포집 장치(1)의 비행 제어부(12)를 통하여, 공중 음향 포집 장치(1)가 대상 지역(100) 위를 비행한 후 재차 관심 영역(200) 부분만을 반복하여 비행하거나 또는/또한 관심 영역(200)에 대해 정밀 비행을 수행하도록 공중 음향 포집 장치(1)의 비행을 제어할 수 있다. 정밀 비행이란, 관심 영역(200)이 아닌 대상 지역(100)의 다른 영역을 비행할 때에 비해 더 낮은 고도 및/또는 더 낮은 속도로 공중 음향 포집 장치(1)가 비행하도록 하는 것을 의미한다. 이때, 구동부(11)는 공중 음향 포집 장치(1)가 관심 영역(200) 위를 정밀 비행하는 경우 집음 장치(10)가 평시 상태에 비해 더 지표면에 가까운 높이에서 소리를 녹음하도록 집음 장치(10)를 하강시킬 수 있다. Next, through the
도 3은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법의 각 단계를 나타내는 순서도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 대하여 설명한다. 3 is a flowchart illustrating each step of a method for mapping biological breed sounds according to an embodiment. Hereinafter, for convenience of explanation, a method for mapping biological breeding sounds according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3 .
먼저, 사용자는 공중 음향 포집 장치(1)에 대상 생물의 번식음을 탐지하기 위한 대상 지역(100)에 관련된 경로 정보를 전송할 수 있다(S1). 예를 들어, 사용자는 공중 음향 포집 장치(1)를 원격 조종하기 위한 조종 장치(2)를 이용하여 공중 음향 포집 장치(1)에 경로 정보를 전송할 수 있다. 이때 경로 정보는 대상 지역(100)의 위치를 정의하거나 또는 대상 지역(100) 내에서 공중 음향 포집 장치(1)가 비행할 영역 또는 동선을 정의하는 정보를 지칭한다. 일 실시예에서, 경로 정보는 대상 지역(100)의 적어도 일 부분의 항공 사진을 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 항공 사진은 지도 데이터 서버(4)로부터 수신되어 공중 음향 포집 장치(1)에 전송될 수도 있다. First, the user may transmit route information related to the
공중 음향 포집 장치(1)는 수신한 경로 정보에 따라 자동으로 비행하면서, 집음 장치(10)를 이용하여 지표면에서 발생하는 소리를 녹음할 수 있다. 또한, 공중 음향 포집 장치(1)는 GPS 모듈과 같은 위치 탐지부를 이용하여 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 주기적으로 획득할 수 있다. 예를 들어, GPS 모듈을 통하여 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 0.1초 주기로 수집할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The aerial
다음으로, 제어 장치(3)는 공중 음향 포집 장치(1)가 집음 장치(10)를 이용하여 녹음한 음향 정보를 공중 음향 포집 장치(1)로부터 수신할 수 있다(S2). 또한, 제어 장치(3)는 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보를 수신할 수 있다(S3). 음향 정보와 위치 정보의 전송은, 공중 음향 포집 장치(1)가 비행을 마친 상태에서 공중 음향 포집 장치(1)와 제어 장치(3)를 유선 연결하거나 또는 공중 음향 포집 장치(1)에서 사용한 기록매체(예컨대, USB 디스크 등)를 제어 장치(3)에 연결하는 등 유선 연결을 통하여 이루어질 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 다른 실시예에서 제어 장치(3)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통한 통신을 이용하여 실시간으로 또는 주기적으로 공중 음향 포집 장치(1)로부터 음향 정보와 위치 정보를 수신할 수도 있다. Next, the
다음으로, 제어 장치(3)는 수신된 음향 정보를 처리하여, 음향 정보로부터 무미양서류와 같은 표적 생물의 번식음을 추출할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(3)는 음향 정보로부터 배경 소음이나 공중 음향 포집 장치(1)의 로터 소리 등 비행 소음과 같은 잡음 신호를 제거할 수 있다(S4). 잡음 신호의 제거는 미리 설정된 특정 주파수 범위의 신호를 제거하는 등 공지된 또는 향후 개발될 잡음 필터링 기술을 기반으로 수행될 수 있고, 특정 방법에 의한 것으로 한정되지 않는다. Next, the
다음으로, 제어 장치(3)는 잡음이 제거된 음향 정보로부터 표적 생물의 번식음에 해당하는 음향 패턴을 탐지함으로써 표적 생물의 번식음을 추출할 수 있다(S5). 이때, 표적 생물의 번식음에 해당하는 음향 패턴은 미리 설정된 주파수 범위와 미리 설정된 반복 주기의 조합을 통하여 정의되는 음향 신호를 의미할 수 있다. Next, the
도 4a 내지 4i는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의하여 측정되는 번식음을 나타내는 그래프로서, 각각 맹꽁이, 청개구리, 두꺼비, 참개구리, 북방산개구리, 수원청개구리, 금개구리, 한국산개구리 및 황소개구리의 번식음을 시간 대비 주파수 그래프에 나타낸 것이다. 4A to 4I are graphs showing the breeding sounds measured by the biological breeding sound mapping method according to an embodiment, respectively, a frog, a tree frog, a toad, a true frog, a northern mountain frog, a Suwon tree frog, a gold frog, a Korean frog, and a bull. The frog's breeding sound is shown in a time-vs-frequency graph.
도 4a를 참조하면, 맹꽁이의 번식음은 0 내지 약 4 kHz 정도의 주파수 범위(f1)를 갖는 소리가 약 0.2 내지 0.3초(s) 정도의 주기(t1)로 반복되는 형태를 갖는다. 반면, 도 4b를 참조하면, 청개구리의 번식음은 약 0 내지 12 kHz 정도의 주파수 범위(f2)를 갖는 소리가 약 0.3 내지 0.4 초(s) 정도의 주기(t2)로 반복되는 형태를 갖는다. 이와 같이 표적 생물의 번식음은 특정 주파수 범위의 소리가 특정 주기로 반복되는 특징을 가지고 있어, 주파수 범위와 반복 주기의 조합을 통하여 번식음의 음향 패턴을 정의할 수 있다. 또한, 도 4a 내지 4i에 도시된 것과 같이 번식음의 음향 패턴은 생물 종별로 상이하다는 점을 알 수 있다. Referring to FIG. 4A , the breeding sound of a ferret has a form in which a sound having a frequency range (f 1 ) of about 0 to about 4 kHz is repeated with a period (t 1 ) of about 0.2 to 0.3 seconds (s). On the other hand, referring to Figure 4b, the breeding sound of a tree frog is a sound having a frequency range (f 2 ) of about 0 to 12 kHz is repeated with a period (t 2 ) of about 0.3 to 0.4 seconds (s). have As described above, the breeding sound of the target organism has a characteristic in which a sound in a specific frequency range is repeated at a specific period, and thus the sound pattern of the breeding sound can be defined through a combination of the frequency range and the repetition period. Also, as shown in FIGS. 4A to 4I , it can be seen that the acoustic pattern of the breeding sound is different for each species.
본 발명의 실시예들에서는, 포집된 음향 정보에서 미리 설정된 주파수 범위와 미리 설정된 반복 주기의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지함으로써 표적 생물의 번식음을 추출하도록 구성된다. Embodiments of the present invention are configured to extract the breeding sound of a target organism by detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset frequency range and a preset repetition period in the collected acoustic information.
도면에는 도시하지 않았으나, 표적 생물의 번식음의 음향 패턴에서 각 신호 사이의 반복 주기는 반드시 일정하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 번식음의 음향 패턴은 첫 번째 소리와 두 번째 소리 사이의 간격 t1, 두 번째 소리와 세 번째 소리 사이의 간격 t2 등과 같은 방식으로, 총 n 개의 소리 및 이들 사이의 n-1 개의 시간 간격 (t1, t2, ... tn-1)에 의하여 정의되는 것일 수도 있다(n은 임의의 자연수). Although not shown in the drawings, the repetition period between each signal in the acoustic pattern of the breeding sound of the target organism may not necessarily be constant. For example, the acoustic pattern of a breeding sound is such that the interval t 1 between the first and second sounds, the interval t 2 between the second and third sounds, etc., for a total of n sounds and n- between them It may be defined by one time interval (t 1 , t 2 , ... t n-1 ) (n is an arbitrary natural number).
다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 제어 장치(3)는 이상과 같이 추출된 표적 생물의 번식음을 공중 음향 포집 장치(1)의 위치 정보와 동기화할 수 있다(S6). 이때 번식음을 위치 정보와 동기화한다는 것은, 시간 정보를 기준으로 동일한 시각에 측정된 번식음을 동일한 시각에 획득된 공중 음향 포집 장치의 위치 정보와 매칭(matching)시킴으로써, 각 번식음이 어느 위치에서 탐지된 것인지를 특정하는 과정을 의미할 수 있다. Referring back to FIGS. 1 and 3 , the
도 5는 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의한 음향 처리 과정을 설명하기 위한 개념도이다. 5 is a conceptual diagram for explaining a sound processing process by a biological reproduction sound mapping method according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 공중 음향 포집 장치에서 GPS 모듈 등을 이용하여 획득한 위치 정보(51)는 경도 및 위도를 포함하여, 이러한 위치 정보(51)는 해당 위치 정보가 획득된 날짜, 시각 등 시간 정보와 매칭되어 있다. 제어 장치는 공중 음향 포집 장치에서 녹음한 음향 정보의 원본 데이터(52)로부터 배경 소음 등 잡음을 제거하고, 잡음이 제거된 음향 정보(53)를 시간 정보를 기준으로 위치 정보(51)와 동기화할 수 있다. 동기화된 음향 정보와 위치 정보를 포함하는 데이터 프레임(54)은, 경도, 위도 등 위치 정보와 함께 시간 정보를 기준으로 위치 정보에 동기화된 음향 데이터(535)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
도 5에 도시된 실시예에서 위치 정보와 동기화된 음향 데이터(535)는 데시벨(dB)로 표현된 번식음의 세기 형태를 가지나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 다른 상이한 형태의 수치로 추출 또는 가공된 음향 데이터를 이용하는 것도 가능하다. In the embodiment shown in Fig. 5, the
다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 제어 장치(3)는 위치 정보와 동기화된 표적 생물의 번식음을 이용하여 표적 생물의 번식음 지도를 생성할 수 있다(S7). 예를 들어, 번식음 지도는 대상 지역(100)의 각 위치마다 해당 위치에서 측정된 번식음의 세기를 표시한 열지도일 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 3 , the
도 6은 일 실시예에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의하여 생성된 예시적인 번식음 지도를 나타내는 이미지이다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의하여 생성되는 번식음 지도는 대상 지역 내에서 표적 생물의 번식음이 탐지된 위치에 해당 지역에서 탐지된 번식음의 세기를 표시한 열지도의 형태를 가질 수 있다. 6 is an image illustrating an exemplary breeding sound map generated by the biological breeding sound mapping method according to an embodiment. As shown in FIG. 6 , the breeding sound map generated by the biological breeding sound mapping method according to the embodiments indicates the strength of the breeding sound detected in the corresponding region at the position where the breeding sound of the target organism is detected in the target region. It may have the form of a displayed heat map.
일 실시예에서, 생물 번식음 맵핑 장치의 제어 장치는 번식음 지도를 생성함에 있어서 번식음이 탐지된 각 위치와 각 위치에서 탐지된 번식음 세기를 이용한 선형보간 방식으로 열지도를 생성할 수도 있다. 공중 음향 포집 장치에 의하여 획득되는 위치 정보는 완전히 연속적이지 않으며 위치 정보는 미리 설정된 주기(예컨대, 0.1초)마다 측정된 단속적인 정보일 수 있다. 이 경우 각 위치 정보를 시간을 기준으로 번식음과 매칭시키면 번식음 또한 공간상에서 불연속적일 수 있다. In an embodiment, the control device of the biological breeding sound mapping device may generate a heat map using a linear interpolation method using each position at which a breeding sound is detected and the intensity of a breeding sound detected at each position in generating the breeding sound map. . The location information obtained by the aerial acoustic capture device is not completely continuous, and the location information may be intermittent information measured at a preset period (eg, 0.1 second). In this case, if each location information is matched with a breeding sound based on time, the breeding sounds may also be discontinuous in space.
따라서, 일 실시예에서 제어 장치는 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 대상 지역에 상응하는 2차원 평면상에 투영하되, 2차원 평면에 투영된 각 위치의 번식음 세기를 선형보간하여 단속적인 각 위치 정보 사이의 포인트에 해당하는 인접 지역의 번식음 값을 결정하는 방식으로 번식음을 지도화할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에 제어 장치는 전술한 선형보간 과정 없이 측정값 만으로 번식음 지도를 생성하는 것도 가능하다. Accordingly, in one embodiment, the control device projects the location information of the aerial sound collection device on a two-dimensional plane corresponding to the target area, but intermittently interpolates the intensity of the propagation sound of each location projected on the two-dimensional plane to each intermittent location. Breeding tones can be mapped in such a way that the values of breeding sounds in adjacent areas corresponding to points between information are determined. However, this is an example, and in another embodiment, the control device may generate a propagation sound map only from the measured values without the aforementioned linear interpolation process.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의한 동작은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 생물 번식음 맵핑 방법에 의한 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.The operation by the biological reproduction sound mapping method according to the embodiments described above may be at least partially implemented as a computer program and recorded in a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium in which a program for implementing an operation by the biological reproduction sound mapping method according to the embodiments is recorded and includes all types of recording devices in which computer-readable data is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in network-connected computer systems, and the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily understood by those skilled in the art to which the present embodiment belongs.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention as described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it will be understood that these are merely exemplary, and that various modifications and variations of the embodiments are possible therefrom by those of ordinary skill in the art. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (13)
상기 집음 장치에 의해 녹음된 음향 정보와, 상기 위치 탐지부에 의해 측정된 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 상기 공중 음향 포집 장치로부터 수신하고, 상기 음향 정보에 포함된 상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하도록 구성된 제어 장치를 포함하는 생물 번식음 맵핑 시스템.
an aerial sound collection device comprising a sound collecting device and a location detector for recording the breeding sound of a target organism, and capable of flying over a target area in which the target organism is distributed; and
The sound information recorded by the sound collecting device and the location information of the aerial sound collecting device measured by the location detector are received from the aerial sound collecting device, and the reproduction sound of the target organism included in the sound information is received. and a control device configured to generate a breeding sound map by mapping with the location information.
상기 공중 음향 포집 장치는, 상기 집음 장치를 상승 또는 하강시키도록 구성된 구동부를 포함하는 생물 번식음 맵핑 시스템.
According to claim 1,
and the aerial sound collecting device includes a driving unit configured to raise or lower the sound collecting device.
상기 제어 장치는, 상기 음향 정보로부터, 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지함으로써 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 더 구성된 생물 번식음 맵핑 시스템.
According to claim 1,
The control device is further configured to extract the breeding sound of the target organism by detecting, from the acoustic information, an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range.
상기 제어 장치는, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화함으로써 상기 번식음 지도를 생성하도록 더 구성된 생물 번식음 맵핑 시스템.
According to claim 1,
The control device is further configured to generate the breeding sound map by synchronizing the intensity of the breeding sound of the target organism with the location information based on time information.
상기 공중 음향 포집 장치와 통신함으로써 상기 표적 생물이 분포된 대상 지역의 경로 정보를 상기 공중 음향 포집 장치에 전송하도록 구성된 조종 장치를 더 포함하는 생물 번식음 맵핑 시스템.
According to claim 1,
and a control device configured to transmit route information of a target area in which the target organism is distributed to the aerial acoustic sampling device by communicating with the aerial acoustic sampling device.
상기 공중 음향 포집 장치로부터 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 수신하도록 구성된 제2 수신부;
상기 음향 정보에 포함된 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 구성된 음향 처리부; 및
상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하도록 구성된 지도 생성부를 포함하는 생물 번식음 맵핑을 위한 제어 장치.
a first receiving unit configured to receive sound information recorded by the aerial acoustic sampling device from an aerial acoustic sampling device capable of flying over a target area in which a target organism is distributed;
a second receiver configured to receive location information of the aerial acoustic sampling device from the aerial acoustic sampling device;
a sound processing unit configured to extract a breeding sound of the target organism included in the sound information; and
and a map generator configured to generate a breeding sound map by mapping the breeding sounds of the target organism with the location information.
상기 음향 처리부는,
상기 음향 정보로부터 미리 설정된 잡음 신호를 제거하도록 구성된 잡음 제거부; 및
상기 잡음 신호가 제거된 상기 음향 정보로부터, 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지함으로써 상기 표적 생물의 번식음을 추출하도록 구성된 탐지부를 포함하는 생물 번식음 맵핑을 위한 제어 장치.
7. The method of claim 6,
The sound processing unit,
a noise removing unit configured to remove a preset noise signal from the sound information; and
and a detection unit configured to extract the breeding sound of the target organism by detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range from the acoustic information from which the noise signal has been removed. control device for
상기 지도 생성부는, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화한 열지도 형태로 상기 번식음 지도를 생성하도록 더 구성된 생물 번식음 맵핑을 위한 제어 장치.
7. The method of claim 6,
The map generator is further configured to generate the breeding sound map in the form of a heat map in which the intensity of the breeding sound of the target organism is synchronized with the location information based on time information.
상기 지도 생성부는, 상기 대상 지역에 상응하는 2차원 평면 상의 각 위치에 투영된 상기 번식음의 세기를 선형보간하여 상기 열지도를 생성하도록 더 구성된 생물 번식음 맵핑을 위한 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The map generator is further configured to generate the heat map by linearly interpolating the intensity of the propagation sound projected to each position on the two-dimensional plane corresponding to the target area.
상기 제어 장치가, 상기 공중 음향 포집 장치로부터, 상기 공중 음향 포집 장치의 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 제어 장치가, 상기 음향 정보로부터 상기 표적 생물의 번식음을 추출하는 단계; 및
상기 제어 장치가, 상기 표적 생물의 번식음을 상기 위치 정보와 맵핑함으로써 번식음 지도를 생성하는 단계를 포함하는 생물 번식음 맵핑 방법.
receiving, by a control device, acoustic information recorded by the aerial acoustic sampling device from an aerial acoustic sampling device flying over a target area in which a target organism is distributed;
receiving, by the control device, location information of the aerial acoustic sampling device from the aerial acoustic sampling device;
extracting, by the control device, a breeding sound of the target organism from the sound information; and
and generating, by the control device, a breeding sound map by mapping the breeding sounds of the target organism with the location information.
상기 표적 생물의 번식음을 추출하는 단계는, 상기 제어 장치가, 상기 음향 정보로부터 미리 설정된 반복 주기 및 미리 설정된 주파수 범위의 조합에 의하여 정의되는 음향 신호를 탐지하는 단계를 포함하는 생물 번식음 맵핑 방법.
11. The method of claim 10,
The step of extracting the breeding sound of the target organism includes, by the control device, detecting an acoustic signal defined by a combination of a preset repetition period and a preset frequency range from the acoustic information. .
상기 번식음 지도를 생성하는 단계는, 상기 제어 장치가, 시간 정보를 기준으로 상기 표적 생물의 번식음의 세기를 상기 위치 정보와 동기화한 열지도를 생성하는 단계를 포함하는 생물 번식음 맵핑 방법.
11. The method of claim 10,
The generating of the breeding sound map includes generating, by the control device, a heat map in which the intensity of the breeding sound of the target organism is synchronized with the location information based on time information.
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