KR20230052170A - Apparatus and method for monitoring inactive livestock - Google Patents
Apparatus and method for monitoring inactive livestock Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230052170A KR20230052170A KR1020210179946A KR20210179946A KR20230052170A KR 20230052170 A KR20230052170 A KR 20230052170A KR 1020210179946 A KR1020210179946 A KR 1020210179946A KR 20210179946 A KR20210179946 A KR 20210179946A KR 20230052170 A KR20230052170 A KR 20230052170A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- livestock
- inactive
- coordinates
- lighting units
- monitoring
- Prior art date
Links
- 244000144972 livestock Species 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 68
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 33
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 7
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 244000144980 herd Species 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/269—Analysis of motion using gradient-based methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
- A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
- G06T7/66—Analysis of geometric attributes of image moments or centre of gravity
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
- G06V20/53—Recognition of crowd images, e.g. recognition of crowd congestion
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
- G06T2210/12—Bounding box
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Geometry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 축사 내에서 이상 징후를 보이는 비활동성 가축을 모니터링 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for monitoring inactive livestock showing signs of abnormality in a barn.
축사 내의 비활동성 가축(비정상 가축)을 모니터링하는 방법으로 영상 기반의 모니터링 기술이 일반적으로 사용되고 있다. 예를 들면, 축사 내의 천장 또는 측면에 카메라 센서를 설치하고, 축사 관리자는 설치된 카메라 센서에 의해 획득된 가축 영상을 분석하여, 가축의 상태, 움직임 및 자세 등을 모니터링 한다.Video-based monitoring technology is generally used as a method of monitoring inactive livestock (abnormal livestock) in the barn. For example, a camera sensor is installed on the ceiling or side of the barn, and the barn manager analyzes the livestock image acquired by the installed camera sensor to monitor the status, movement and posture of the livestock.
그런데, 고정된 위치에 설치된 카메라 센서를 이용하여 축사 내의 가축, 예를 들면, 군집 형태로 모여 있는 다수의 돼지들을 촬영하는 경우, 카메라 센서는 활동성 돼지(정상 돼지)에 의해 가려지는 비활동성 돼지(비정상 돼지)를 촬영할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 즉, 이상 징후가 포착된 비활동성 돼지를 영상을 통해 모니터링하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.However, in the case of photographing livestock in a barn, for example, a large number of pigs gathered in a herd form using a camera sensor installed at a fixed location, the camera sensor is an inactive pig covered by an active pig (normal pig) ( Abnormal pigs) may not be photographed. That is, there may be cases in which inactive pigs with abnormal signs cannot be monitored through images.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 축사 관리자가 이상징후를 보이는 비활동성 가축의 위치를 직관적으로 인지할 수 있도록 가시화하여, 비활동성 가축을 보다 용이하게 모니터링할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a device and method for more easily monitoring the inactive livestock by visualizing the location of the inactive livestock showing abnormal signs so that the barn manager can intuitively recognize the location of the inactive livestock. is to do
상술한 목적을 달성하기 위해 축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 가시화하기 위한 모니터링 방법은 매프레임 별로 획득한 영상 이미지들로부터 가축 객체들을 추출하는 단계; 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 상기 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계; 및 표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a monitoring method for visualizing the location of inactive livestock in a barn includes extracting livestock objects from video images acquired for each frame; calculating center coordinates representing the location of the inactive livestock based on the coordinates of the extracted livestock objects; and displaying an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen.
또 다른 모니터링 방법은, 영상 분석 장치가, 매프레임 별로 획득한 영상 이미지들로부터 가축 객체들을 추출한 후, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계; 디스플레이 장치가, 표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 단계; 및 축사 구조물에 설치된 복수의 조명 유닛들 중에서 상기 계산된 중심 좌표를 기반으로 선택된 조명 유닛들이 발광하는 단계를 포함한다.In another monitoring method, the video analysis device extracts livestock objects from video images acquired for each frame, and then calculates center coordinates indicating the location of inactive livestock within the barn based on the coordinates of the extracted livestock objects. doing; displaying, by a display device, an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen; and emitting light of light units selected from among a plurality of lighting units installed in the barn structure based on the calculated center coordinates.
축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 가시화하기 위한 모니터링 장치는, 축사 내의 가축을 촬영하여 가축 객체를 포함하는 영상 이미지들을 매프레임 별로 획득하는 영상 카메라 장치; 상기 영상 이미지로부터 가축 객체들을 추출하고, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 영상 분석 장치; 표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 디스플레이 장치; 축사 내의 경계 구조물에 설치되고, 상기 복수의 조명 유닛들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 따라 발광하도록 선택된 조명 유닛들을 포함하는 조명 장치; 및 축사 관리자가 상기 객체 아이콘이 표시되는 상기 표시 영역 및 상기 발광된 조명 유닛들에 의해 직관적으로 인지한 위치에 존재하는 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정하는 검침 장치를 포함한다.A monitoring device for visualizing the location of an inactive livestock in a barn includes: a video camera device that photographs the livestock in the barn and acquires video images including livestock objects for each frame; an image analysis device that extracts livestock objects from the video image and calculates center coordinates representing the location of inactive livestock within the barn based on the coordinates of the extracted livestock objects; a display device displaying an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen; a lighting device installed on a boundary structure within the barn and including lighting units selected from among the plurality of lighting units to emit light according to the calculated center coordinates; and a meter reading device for measuring biometric information of the inactive livestock present in a location intuitively recognized by the livestock farm manager through the display area where the object icon is displayed and the illuminated lighting units.
본 발명에 따르면, 축사 관리자가 축사 내에 설치된 디스플레이 장치와 조명 장치를 통해 이상징후를 보이는 비활동성 가축의 위치를 직관적으로 인지할 수 있고, 검침 장치를 통해 비활동성 가축의 상태를 확인하여, 그 확인 결과를 외부 관리 시스템으로 자동 전송함으로써, 축사 경영을 효율적으로 관리할 수 있다.According to the present invention, a farm manager can intuitively recognize the location of inactive livestock showing abnormal symptoms through a display device and a lighting device installed in the barn, and check the state of the inactive livestock through a meter reading device to confirm the location. By automatically sending the results to an external management system, livestock management can be managed efficiently.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비활동성 돼지를 모니터링하기 위한 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 비활동성 돼지를 모니터링하는 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 도 1에 도시된 검침 장치의 구조와 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이 장치에 의해 표시되는 화면 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 영상 분석 장치의 상세 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시한 군집화 처리부에 의해 수행되는 군집화 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring inactive pigs according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow diagram illustrating a method for monitoring inactive pigs using the device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure and operation of the meter reading device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a screen displayed by the display device shown in FIG. 1 .
5 is a detailed configuration diagram of the video analysis device shown in FIG. 1 .
FIG. 6 is a diagram for explaining a clustering process performed by the clustering processing unit shown in FIG. 5 .
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. In order to facilitate overall understanding in the description of the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring inactive livestock according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치는 축사 내의 비활동성 가축의 위치를 직관적으로 인지할 수 있도록 가시화하여, 비활동성 가축을 보다 용이하게 모니터링할 수 있는 기능을 제공한다. Referring to FIG. 1 , the monitoring device according to an embodiment of the present invention provides a function to more easily monitor the inactive livestock by visualizing the position of the inactive livestock in a barn to intuitively recognize.
본 명세서에서, 축사를 돼지를 사육하는 시설로 한정하여 설명하지만, 이는 모니터링 대상을 돼지로 한정하고자 의도는 아니다. 축사 내부는 돼지들을 수용하는 다수의 구역들로 구획될 수 있으며, 도 1에는 하나의 구역이 도시된다.In the present specification, the barn is described as being limited to a facility for breeding pigs, but this is not intended to limit the monitoring target to pigs. The inside of the barn can be divided into a number of zones for accommodating pigs, one zone is shown in FIG. 1 .
비활동성 돼지를 모니터링하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는 영상 카메라 장치(113), 영상 분석 장치(114), 디스플레이 장치(106), 조명 장치(104) 및 검침 막대 장치(105)를 포함한다. A device according to an embodiment of the present invention for monitoring inactive pigs includes a
영상 카메라 장치(113)는 축사 내의 상부에 설치되고, 각 구역에 수용된 돼지들(109 및 110)을 촬영하여 복수의 돼지 객체들을 포함하는 영상 정보(video information)를 획득한다. The
영상 분석 장치(114)는 영상 카메라 장치(113)로부터 입력된 영상 정보를 분석하여 이상징후를 보이는 비활동성 돼지들(110)의 위치 정보를 포함하는 영상 분석 결과를 생성하고, 이를 디스플레이 장치(106)로 전송한다. 디스플레이 장치(106)는 영상 분석 장치(114)로부터 영상 분석 결과를 수신하기 위해 영상 분석 장치(114)와 유선으로 연결될 수 있다.The
영상 분석 장치(114)는 영상 분석 결과 또는 영상 분석 결과에 포함된 비활동성 돼지(110)의 위치 정보를 외부 관리 시스템으로 전송할 수 있다.The
영상 분석 장치(114)는 영상 카메라 장치(113)로부터의 영상 정보를 분석하기 위해 다양한 영상 처리 알고리즘을 실행하고 처리할 수 있는 적어도 하나의 CPU 및/또는 적어도 하나의 GPU를 포함하는 프로세서, 이러한 프로세서에 의해 처리된 중간 데이터 및 결과 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리 및 통신 모듈을 포함하는 컴퓨터 장치로 구현될 수 있다.The
디스플레이 장치(106)는, 임의의 형상으로 제작된 고정 부재(107)에 의해, 축사 내에 구획된 각 구역을 정의하는 경계 구조물(10)에 설치될 수 있다. 디스플레이 장치(106)는 영상 분석 장치(114)로부터 수신된 영상 분석 결과에 따라 돼지들(109 및 110) 중에서 이상 징후를 보이는 비활동성 돼지들(110)의 위치를 표시한다.The
조명 장치(104)는 상기 경계 구조물(10)에 설치된 복수의 조명 유닛들(104-1 ~ 104-8)을 포함하며, 영상 분석 장치(114)로부터 영상 분석 결과를 수신한다. 조명 장치(104)는 영상 분석 장치(114)로부터의 영상 분석 결과를 수신하기 위해, 영상 분석 장치(114)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.The
복수의 조명 유닛들(104-1 ~ 104-8) 중에서 일부 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)은 영상 분석 결과에 포함된 비활동성 돼지들(110)의 위치 정보에 따라 발광하도록 동작할 수 있다. Some of the lighting units 104-1, 104-2, and 104-3 among the plurality of lighting units 104-1 to 104-8 use location information of the
발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)은 비활동성 돼지들(110)의 위치를 포함하는 가상의 삼각형 영역(virtual triangle area)의 꼭지점 좌표에 위치하는 조명 유닛들일 수 있다.The illuminated light units 104-1, 104-2 and 104-3 may be light units located at vertex coordinates of a virtual triangle area including the positions of the
이처럼 비활동성 돼지들(110)의 위치가 디스플레이 장치(106)와 조명 장치(104)에 의해 시각적으로 표출됨으로써, 축사 관리자(108)는 비활동성 돼지들(110)의 위치를 직관적으로 인지할 수 있다.As the positions of the
한편, 각 조명 유닛은, 예를 들면, 비콘 센서(beacon sensor) 또는 비콘 칩(beacon chip)을 내장한 가시광 무선 통신(Visible Light Communication: VLC) 기반의 LED 조명 유닛일 수 있다. 여기서, 가시광 무선 통신은 눈으로 볼 수 있는 가시광(visible light)을 매개체로 사용하는 통신 기술을 말한다. 본 발명은 가시광 무선 통신에 특징이 있는 것이 아니므로, 이에 대한 설명은 공지 기술로 대신한다.Meanwhile, each lighting unit may be, for example, a visible light wireless communication (VLC) based LED lighting unit having a beacon sensor or a beacon chip embedded therein. Here, visible light wireless communication refers to a communication technology that uses visible light as a medium. Since the present invention is not characterized by visible light wireless communication, the description thereof is replaced with known technology.
검침 장치(105)는 가시광 무선 통신(VLC) 방식에 따라 조명 장치(104)와 VLC 통신 방식에 따라 통신하는 통신 모듈과 비활동성 돼지들(110)의 생체 신호를 측정할 수 있는 센서 모듈을 포함한다. 이러한 검침 장치(105)의 구조 및 동작에 대한 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.The
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 비활동성 돼지를 모니터링하는 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 2 is a flow chart illustrating a method for monitoring inactive pigs using the device shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 비활동성 돼지를 모니터링하는 방법은 크게 촬영 단계(S101), 분석 단계(S102), 알림 단계(S103) 및 확인 단계(S104)로 구분할 수 있으나, 이는 설명의 이해를 돕기 위해, 4개의 단계들로 구분한 것이지 이를 한정하고자 하는 의도는 아니다. 따라서, 각 단계는 아래의 설명으로부터 당업자라면 쉽게 예상할 수 있는 범위 내에 여러 단계들로 세분화되거나 일부 단계들은 하나의 단계들로 통합될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the method for monitoring inactive pigs can be largely divided into a photographing step (S101), an analysis step (S102), a notification step (S103), and a confirmation step (S104). , divided into four stages, but not intended to be limiting. Therefore, each step may be subdivided into several steps within a range easily expected by those skilled in the art from the description below, or some steps may be integrated into one step.
먼저, 촬영 단계(S101)에서는, 영상 카메라(113)가 돼지들에 대한 영상 정보를 획득하기 위해 축사 내의 돼지들을 촬영한다.First, in the photographing step S101, the
이어, 분석 단계(S102)에서는, 영상 분석 장치(114)가 돼지들의 이상 상태를 판단하기 위해 영상 카메라 장치(113)에 의해 획득된 영상 정보를 분석한다. Next, in the analysis step (S102), the
이어, 알림 단계(S103)에서는, 디스플레이 장치(106)가 영상 분석 장치(114)로부터의 영상 분석 결과에 따라 비활동성 돼지들(110)의 위치를 시각적으로 표시한다.Subsequently, in the notification step (S103), the
또한, 알림 단계(S103)에서는, 조명 장치(104: 104-1~104-8)에 포함된 일부 조명 장치들(104-1, 104-2 및 104-3)이 영상 분석 장치(114)로부터의 영상 분석 결과에 따라 발광하도록 동작한다. 이때, 일부 조명 장치들(104-1, 104-2 및 104-3)은 영상 분석 결과에 따라 확인된 비활동성 돼지(110)의 위치를 포함하는 가상 삼각형 영역의 꼭지점에 위치한 조명 유닛들일 수 있다.In addition, in the notification step (S103), some of the lighting devices 104-1, 104-2, and 104-3 included in the lighting device 104 (104-1 to 104-8) are sent from the
이어, 확인 단계(S104)에서는, 축사 관리자(108)가 자신의 사용자 단말(예, 스마트 폰 등) 또는 개인용 컴퓨터를 통해 이상 징후를 보이는 비활동성 돼지의 출현을 알리는 알림 메시지를 영상 분석 장치(114)로부터 수신하는 과정이 수행될 수 있다. 여기서, 축사 관리자(108)의 사용자 단말(예, 스마트 폰 등) 또는 개인용 컴퓨터는 영상 분석 장치(114)로부터 비활동성 돼지의 출현을 알리는 알림 메시지를 수신하기 위해 영상 분석 장치(114)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.Subsequently, in the confirmation step (S104), the
또한 확인 단계(S104)에서는, 축사 관리자(108)가 상기 알림 메시지를 확인하면, 검침 장치(105)를 소지한 후 축사로 이동하고, 디스플레이 장치(106)를 통해 비활동성 돼지들(110)의 위치를 직관적으로 확인하는 과정이 수행된다.In addition, in the confirmation step (S104), when the
또한, 확인 단계(S104)에서는, 축사 관리자(108)가 상기 발광된 조명 유닛들(104-1~104-3)에 의해 형성되는 가상의 삼각형 영역을 통해 비활동성 돼지들(110)의 위치를 직관적으로 확인하는 과정이 수행된다.In addition, in the confirmation step (S104), the
또한, 확인 단계(S104)에서는, 축사 관리자(108)가, 비활동성 돼지들(110)의 활동성(생체 징후)를 확인하기 위해, 디스플레이 장치(106) 및/또는 조명 장치(104)를 통해 직관적으로 인지한 위치에 존재하는 비활동성 돼지(110)의 생체 신호를 검침 장치(105)를 이용하여 측정하는 과정이 수행된다.In addition, in the confirmation step (S104), the
또한, 확인 단계(S104)에서는, 검침 장치(105)가 조명 장치(104)와의 가시광 무선 통신을 통해 획득한 조명 장치(104)의 위치 정보를 검침 장치(105)의 위치 정보로서 구성하고, 검침 장치(105)의 위치 정보를 영상 분석 장치(114)를 경유하여 외부 관리 시스템으로 전송할 수 있다. 여기서, 검침 장치(105)는 검침 장치(105)의 위치 정보를 직접 영상 분석 장치(114)를 경유하지 않고, 외부 관리 시스템으로 직접 전송할 수도 있다. 이 경우, 외부 관리 시스템이 근거리에 위치한 경우, 검침 장치(105)와 외부 관리 시스템은 근거리 무선 통신 방식에 따라 통신할 수 있으며, 외부 관리 시스템이 원거리에 위치한 경우, 검침 장치(105)는 축사 관리자(108)의 사용자 단말을 중간 매개체로 이용하여 외부 관리 시스템과 통신할 수 있다. 이 경우, 검침 장치(105)와 사용자 단말은 근거 무선 통신 방식에 따라 통신하고, 사용자 단말과 외부 관리 시스템은 이동 통신망을 통해 통신할 수 있다.In addition, in the confirmation step S104, the
도 3은 도 1에 도시한 검침 장치의 개략적인 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining the schematic structure and operation of the meter reading device shown in FIG. 1;
도 3을 참조하면, 검침 장치(105)는, 일직선으로 연장되는 막대(stick) 몸체(105-1), 상기 막대 몸체(105-2)의 한쪽 단부에는 설치된 센서 모듈(105-2) 및 상기 막대 몸체(105-1)의 다른쪽 단부에 설치된 통신 모듈(105-3)을 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
축사 관리자(108)는 발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)에 의해 형성되는 가상 삼각 영역(201)을 직관적으로 확인하 후, 상기 막대 몸체(105-2)의 한쪽 단부에는 설치된 센서 모듈(105-2)을 이용하여 상기 가상 삼각 영역(201) 내에 위치한 돼지(110)의 생체 신호(105-4)를 측정한다.The
센서 모듈(105-2)은, 상기 돼지(110)로부터 비활동성을 나타내는 생체 신호를 측정하면, 그 측정된 생체 신호를 처리하여 생체 정보로 가공하고, 그 가공된 생체 정보를 상기 막대 몸체(105-2)의 다른쪽 단부에 설치된 통신 모듈(105-3)로 전송한다. 이때, 상기 통신 모듈(105-3)은 상기 센서 모듈(105-2)과 유선 및/또는 무선으로 연결되어, 상기 센서 모듈(105-2)로부터 상기 생체 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.When the sensor module 105-2 measures a biosignal indicating inactivity from the
또한 상기 통신 모듈(105-3)은, 발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3) 중에서 적어도 하나의 조명 유닛과 가시광 무선 통신(VLC) 방식에 따라 VLC 메시지를 수신한다. 상기 VLC 메시지는 조명 유닛의 위치 정보를 포함한다. In addition, the communication module 105-3 receives a VLC message according to a visible light wireless communication (VLC) method with at least one lighting unit among the light units 104-1, 104-2, and 104-3 that emit light. . The VLC message includes location information of the lighting unit.
또한, 상기 통신 모듈(105-3)은 적어도 하나의 조명 유닛으로부터 수신한 조명 유닛의 위치 정보를 검침 장치(105)의 위치 정보(또는 측정 관리자(108)의 위치 정보)로 구성하고, 상기 구성된 검침 장치(105)의 위치 정보를 상기 생체 정보와 함께 영상 분석 장치(114)로 전송할 수 있다. 영상 분석 장치(114)는 상기 통신 모듈(105-3)로부터 수신한 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 외부 관리 시스템으로 전송할 수 있다.In addition, the communication module 105-3 configures the location information of the lighting unit received from at least one lighting unit as location information of the meter reading device 105 (or location information of the measurement manager 108), Location information of the
상기 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 영상 분석 장치(114)로 전송하기 위해, 상기 통신 모듈(105-3)은 무선 통신 모듈(31), 상기 무선 통신 모듈(32)의 동작을 제어하는 제어부(32)포함한다. 추가로, 상기 통신 모듈(105-3)은, 가시광 무선 통신(VLC)을 지원하는 VLC 모듈(33)를 더 포함할 수 있다.In order to transmit the biometric information of the inactive pig and the location information of the
상기 무선 통신 모듈(31)은 상기 제어부(32)에 제어에 따라 상기 비활동성 돼지의 생체 정보와 상기 검침 장치(105)의 위치 정보를 상기 영상 분석 장치(114)로 전송한다.The
상기 VLC 모듈(33)은 상기 제어부(32)에 제어에 따라 상기 발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)로부터 상기 발광된 조명 유닛의 위치 정보를 포함하는 상기 VLC 메시지를 수신하고, 이러한 VLC 메시지를 통해 검침 장치(105)의 위치, 즉, 축사 관리자(108)의 위치를 파악할 수 있다.The
한편, 상기 검침 장치(105)의 정밀한 위치를 측정하기 위해, 가시광 무선 통신 기반으로 하는 실내 측위 기법이 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(32)가 상기 VLC 모듈(33)을 통해 상기 발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)로부터 각각 수신한 좌표값들과 각 좌표값을 포함하는 VLC 신호의 수신신호세기값(RSSI)을 이용하여 삼각 측량 기법에 따라 상기 검침 장치(105)의 위치를 정밀하게 측정할 수 있다. 참고로 삼각 측량 기법에 따른 상기 검침 장치(105)의 위치 좌표는 각 좌표값을 중심점으로 하고, 수신신호세기값(RSSI)에 따른 거리값(상기 VLC 모듈(33)로부터 각 조명 유닛까지의 거리값)을 반지름으로 하는 3개의 원들을 산출한 후, 산출된 3개의 원들의 교차점을 나타내는 위치 좌표일 수 있다. Meanwhile, in order to measure the precise position of the
이상 설명한 바와 같이, 축사 관리자(108)는 디스플레이 장치(106)에 의해 표시되는 비활동성 돼지의 위치와 발광된 조명 유닛들(104-1, 104-2 및 104-3)에 의해 형성되는 가상 삼각 영역(201)을 통해 이상 징후를 보이는 비활동성 돼지(110)의 위치를 직관적으로 인지할 수 있다.As described above, the
이후, 축사 관리자(108)는 비활동성 돼지(110)의 이상 징후를 실제로 확인하기 위해 검침 장치(105)의 센서 모듈(105-2)을 이상 징후를 보이는 돼지(110)쪽으로 근접시킨 후, 해당 돼지(110)의 생체 신호를 측정하고, 검침 장치(105)의 통신 모듈(105-3)이 그 측정 결과(생체 정보)를 영상 분석 장치(114)로 전송한다. 이후, 영상 분석 장치(114)는 비활동성 돼지(110)의 위치 정보, 검침 장치(105)로부터 수신된 비활동성 돼지의 생체 정보 및 검침 장치(105)의 위치 정보를 외부 관리 시스템으로 전송한다.Thereafter, the
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 표시 화면을 통해 보여지는 비활동성 돼지의 위치를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing the position of an inactive pig shown through the display screen of the display device shown in FIG. 1 .
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 영상 분석 장치(114)는 영상 카메라 장치(113)로부터 전송된 영상 정보를 분석하여, 비활동성 돼지의 위치 정보를 검출하고, 이를 디스플레이 장치(106)로 각각 전송한다.Referring to FIG. 4 , as described above, the
디스플레이 장치(106)는 영상 분석 장치(114)로부터 수신된 비활동성 돼지의 위치 정보를 특정 형상(예, 원 형상 등)의 객체 아이콘으로 표시한다. 디스플레이 장치(106)의 표시화면 상에는 매트릭스 형태로 복수의 표시 영역들이 구획되고, 복수의 표시 영역들 중에서 비활동성 돼지들(41, 42)의 위치에 맵핑되는 표시 영역들(A, B)에 비활동성 돼지들(41, 42)을 나타내는 객체 아이콘(41', 42')이 표시된다. 이때, 시인성을 높이기 위해, 객체 아이콘은 깜빡이는 형태로 표출될 수 있다.The
또한 전술한 바와 같이, 축사 관리자가 조명 장치를 통해 비활동성 돼지의 위치를 직관적으로 인지하도록 복수의 조명 유닛들 중에서 비활동성 돼지의 위치를 포함하는 가상 삼각형 영역의 꼭지점에 위치하는 조명 유닛들이 발광 된다. Also, as described above, lighting units positioned at the vertices of the virtual triangular area including the location of the inactive pig among a plurality of lighting units emit light so that the barn manager can intuitively recognize the location of the inactive pig through the lighting device. .
영상 분석 장치(114)가 영상 정보를 분석하여, 제1 비활동성 돼지(41)의 제1 위치 정보와 제2 비활동성 돼지(42)의 제2 위지 정보를 검출한 경우, 제1 위치 정보에 포함된 위치값을 포함하는 가상 삼각형 영역(201)의 꼭지점에 위치한 조명 유닛들(41A, 41B 및 41C)이 발광하고, 제2 위치 정보에 포함된 위치값을 포함하는 가상 삼각형 영역(202)의 꼭지점에 위치한 조명 유닛들(42A, 42B 및 42C)이 발광함으로써, 축사 관리자는 상기 조명 유닛들(41A, 41B, 41C, 42A, 42B, 42C)의 발광 동작에 의해 비활동성 돼지들(41, 42)의 위치를 직관적으로 인지할 수 있게 된다.When the
한편, 본 실시 예에서는, 축사 관리자가 하나의 비활동성 돼지의 위치를 직관적으로 인지하기 위해, 3개의 조명 유닛들이 발광하는 예를 설명하고 있으나, 본 발명은 2개의 조명 유닛들이 발광하는 경우에도 적용될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, an example in which three lighting units emit light is described so that the barn manager can intuitively recognize the position of one inactive pig, but the present invention can be applied even when two lighting units emit light. can
2개의 조명 유닛들이 발광하는 경우, 축사 관리자는 2개의 조명 유닛들을 연결하는 가상의 선 상에 비활동성 돼지가 위치하는 것으로 예상할 것이다. 가상의 선 상에 복수의 돼지들이 위치하는 경우, 축사 관리자는 어떤 돼지가 비활동성 돼지인지를 직관적으로 인지할 수 없겠지만, 축사 관리자가 디스플레이 장치(106)에 의해 표시되는 비활동성 돼지의 위치를 동시에 참조한다면, 가상의 선 상에 위치하는 복수의 돼지들 중에서 어떤 돼지가 비활동성 돼지인지를 쉽게 인지할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 2개의 조명 유닛들이 발광하는 경우에도 충분히 적용될 수 있다.If the two lighting units are illuminated, the barn manager would expect an inactive pig to be located on an imaginary line connecting the two lighting units. When a plurality of pigs are located on a virtual line, the barn manager may not be able to intuitively recognize which pig is an inactive pig, but the barn manager can simultaneously view the location of the inactive pig displayed by the
도 5는 도 1에 도시된 영상 분석 장치의 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of the video analysis device shown in FIG. 1 .
먼저, 도 5를 참조하면, 영상 분석 장치(114)는 객체 검출부(401), 좌표 변환부(402), 메모리부(403), 군집화 처리부(404), 디스플레이 제어부(405), 조명 제어부(406), 가시광 무선 통신부(407), 무선 통신부(408), 통합 제어부(409) 및 유/무선 통신부(410)를 포함한다.First, referring to FIG. 5 , the
객체 추출부(401)는 영상 카메라 장치(113)에 의해 획득된 영상 정보(영상 이미지)로부터 돼지 객체 정보를 프레임 단위로 추출한다. 여기서, 돼지 객체 정보는 배경이 제거된 돼지 객체 이미지 및 돼지 객체 이미지에 포함된 돼지 객체의 좌표를 포함한다.The
돼지 객체 정보의 추출을 위해, 영상 이미지로부터 배경 이미지를 제거하는 배경 제거 알고리즘, 영상 이미지 내의 객체를 추출하는 객체 추출 알고리즘, 상기 추출된 객체의 움직임을 추적하는 객체 추적 알고리즘 등과 같은 공지의 영상 처리 알고리즘이 이용될 수 있다. Known image processing algorithms, such as a background removal algorithm for removing a background image from a video image, an object extraction algorithm for extracting an object in a video image, an object tracking algorithm for tracking the movement of the extracted object, and the like, for extraction of pig object information. this can be used
좌표 변환부(402)는 공지의 좌표 변환 알고리즘을 이용하여 상기 객체 추출부(401)에 의해 추출된 상기 돼지 객체의 좌표를 디스플레이 장치(106)에서 사용하는 화면 좌표계에서 표현 가능한 좌표로 변환한다. 상기 객체 추출부(401)에서 추출한 상기 돼지 객체의 좌표는 카메라 좌표계에서 표현되는 좌표이므로, 이를 디스플레이 장치(106)의 표시 화면에 맵핑하기 위해서는 상기 돼지 객체의 좌표를 화면 좌표계에서 표현 가능한 좌표로 변환해야 한다. The coordinate
메모리부(403)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함하며, 이러한 메모리부(403)에는 상기 좌표 변환부(402)에 의해 변환된 돼지 개체의 좌표가 프레임 단위로 저장된다.The
군집화 처리부(404)는, 군집화 알고리즘을 이용하여, 메모리부(403)에 매프레임 단위로 저장된 상기 돼지 개체의 좌표들 중에서 비활동성 돼지의 움직임을 나타내는 좌표들을 군집화 하고, 상기 군집화 된 좌표들의 중심 좌표를 계산한다. 여기서, 중심 좌표는, 예를 들면, 상기 군집화된 좌표들의 평균을 나타내는 좌표일 수 있다.The
디스플레이 제어부(405)는 상기 군집화 처리부(404)로부터 입력된 상기 중심 좌표에 따라, 디스플레이 장치(106)의 표시 화면에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역의 표시 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하고, 이를 디스플레이 장치(106)로 전송한다. 여기서, 제어 신호는 상기 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역의 주소를 나타내는 행과 열 주소(row and column addresses) 데이터와 상기 표시 영역에 표시되는 객체 아이콘의 출력 타이밍 데이터를 포함할 수 있다.The
디스플레이 장치(106)는, 상기 제어 신호에 따라, 상기 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 비활동성 돼지를 나타내는 객체 아이콘을 표시한다. 이때, 상기 객체 아이콘의 시인성을 높이기 위해, 상기 표시 영역에 표시되는 상기 객체 아이콘은 정해진 상기 출력 타이밍 데이터에 따라 깜빡이는 형태로 표시된다.The
조명 제어부(406)는 상기 군집화 처리부(404)로부터 입력된 상기 중심 좌표에 따라, 조명 장치(104)에 포함된 복수의 조명 유닛들(104-1~104-8) 중에서 선택된 적어도 3개의 조명 유닛들의 디밍(diming) 동작을 제어하는 디밍 제어 신호를 생성한다. The
상기 적어도 3개의 조명 유닛들을 선택하기 위해, 먼저, 상기 조명 제어부(406)는 경계 구조물(도 1의 10)에 설치된 모든 조명 유닛들의 좌표들 중에서 3개의 좌표들을 선별한 후, 2차원의 평면 좌표계 상에 상기 선별된 3개의 좌표들을 연결하는 삼각형 영역을 생성하고, 상기 생성된 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 지를 판단한다.In order to select the at least three lighting units, first, the
상기 생성된 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 경우, 상기 조명 제어부(406)는 상기 선별된 3개의 좌표들에 대응하는 3개의 조명 유닛들에 대한 디밍 제어 신호를 생성한다.When the center coordinates exist within the generated triangular area, the
만일, 상기 생성된 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하지 않는 경우, 상기 조명 제어부(406)는 선별된 다른 3개의 좌표들을 연결하는 다른 삼각형 영역을 생성한 후, 그 다른 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 지를 판단하고, 이러한 판단 과정은 상기 중심 좌표를 포함하는(둘러싸는) 삼각형 영역이 검출될 때까지 반복된다.If the center coordinates do not exist in the created triangular area, the
한편, 상기 중심 좌표를 포함하는 삼각형 영역의 개수가 복수인 경우, 조명 제어부(406)는 가장 작은 면적을 갖는 삼각형 영역을 선택하고, 그 선택된 삼각형 영역의 꼭지점 좌표에 해당하는 조명 유닛들에 대한 디밍 제어 신호를 생성한다. Meanwhile, when the number of triangular areas including the center coordinates is plural, the
가장 작은 면적을 갖는 삼각형 영역을 선택하는 이유는, 조명 유닛들의 디밍 동작에 형성되는 가상 삼각형 영역을 면적을 작게 함으로써, 축사 관리자가 비활동성 돼지의 위치를 보다 정확하게 직관적으로 인지할 수 있도록 하기 위함이다.The reason for selecting the triangular area with the smallest area is to reduce the area of the virtual triangular area formed in the dimming operation of the lighting units so that the barn manager can more accurately and intuitively recognize the position of the inactive pig. .
가시광 무선 통신부(407)는 조명 제어부(406)로부터 입력된 디밍 제어 신호를 가시광 무선 통신(VLC) 메시지로 구성하고, 상기 구성된 가시광 무선 통신(VLC) 메시지를 가시광 무선 통신 방식에 따라 상기 선별된 3개의 조명 유닛들로 전송한다. The visible light
상기 선별된 3개의 조명 유닛들은 가시광 무선 통신부(407)로부터 수신된 상기 가시광 무선 통신(VLC) 메시지에 따라 발광하고, 축사 관리자는 상기 발광된 3개의 조명 유닛들에 의해 형성된 가상 삼각형 영역을 통해 비활동성 돼지의 위치를 직관적으로 인지할 수 있게 된다.The selected three lighting units emit light according to the visible light wireless communication (VLC) message received from the visible light
무선 통신부(408)는 무선 통신 방식을 이용하여 검침 장치(105)의 통신 모듈(105-3)로부터 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 수신한다. 여기서, 무선 통신 방식은, 예를 들면, 와이파이, 블루투스 통신일 수 있다.The
통합 제어부(409)는 무선 통신부(408)를 통해 수신된 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 유/무선 통신부(410)로 전달한다. 이때, 통합 제어부(409)는 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 필요에 따라 가공하여 유/무선 통신부(410)로 전달할 수 있다.The
유/무선 통신부(410)는 통합 제어부(409)로부터 전달된 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 외부 관리 시스템(500)으로 유선 및/또는 무선 통신 방식으로 전송하고, 외부 관리 시스템(500)은 유/무선 통신부(410)로부터 수신된 비활동성 돼지의 생체 정보와 검침 장치(105)의 위치 정보를 데이터베이스에 저장하여 돼지 축사 운영에 필요한 관리 데이터로 활용한다.The wired/
한편, 통합 제어부(409)는 영상 분석 장치(114)에 포함된 주변 구성들(401~408, 410)의 전반적인 동작을 제어 및 관리하며, 이를 위해, 적어도 하나의 CPU를 포함하도록 제작된 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)일 수 있다.On the other hand, the
도 5에 도시된 구성들(410~410)은 설명의 이해를 돕기 위해, 기능별로 구분한 것에 불과하며, 본 발명의 영상 분석 장치(114)가 도 5에 도시된 구성들(410~410)을 반드시 포함함을 한정하고자 하는 의도는 아니다. 경우에 따라, 일부 구성들은 하나의 구성으로 통합될 수 있다. 예를 들면, 객체 추출부(410), 좌표 변환부(402), 메모리부(403) 및 군집화 처리부(404)는 통합 제어부(409) 내에 임베딩될 수 있고, 통신 기능을 구비한 가시광 무선 통신부(407), 무선 통신부(408) 및 유/무선 통신부(410)는 하나의 통신 모듈로 통합될 수도 있다.The
또한, 도 5에 도시된 구성들(410~410) 중에서 일부 구성들은 영상 분석 장치(114)와 물리적으로 분리된 다른 별도의 장치에 탑재될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 구성들(410~410) 중에서 일부 구성들, 예를 들면, 객체 추출부(410), 좌표 변환부(402), 메모리부(403) 및 군집화 처리부(404)는 적어도 하나의 CPU, 적어도 하나의 GPU, 통합 제어부에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수도 있다.In addition, some of the
도 6은 도 5에 도시한 군집화 처리부에 의해 수행되는 군집화 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining a clustering process performed by the clustering processing unit shown in FIG. 5 .
도 6을 참조하면, 먼저, 이동 경로(R)에 따라 활동성 돼지(109)가 움직이는 것으로 가정한다. N-1번째 프레임의 영상 이미지에서 추출된 활동성 돼지(109)의 중심 좌표(9)는 디스플레이 장치(106)의 표시화면 상에서 9-1에 맵핑되고, N 번째 프레임의 영상 이미지에서 추출된 활동성 돼지(109)의 중심 좌표(9)는 활동성 돼지(109)의 이동에 따라 표시화면 상에서 9-2에 맵핑된다. 그리고, N+1번째 프레임의 영상 이미지에서 추출된 활동성 돼지(109)의 중심 좌표(9)는 활동성 돼지(109)의 이동에 따라 표시화면 상에서 9-3에 맵핑된다. 이처럼 3개의 프레임들에 걸쳐 나타나는 활동성 돼지(109)의 중심 좌표들(9-1~9-3)은 표시화면 상에서 넓게 분포된다. Referring to FIG. 6 , it is assumed that an
이에 반해, 비활동성 돼지의 움직임은 활발하지 않기 때문에, 3개의 프레임들에 걸쳐 나타나는 활동성 돼지(109)의 중심 좌표들(10-1~10-3)은 표시 화면 상에서 밀집된 형태로 분포하기 때문에, 군집화 처리 과정을 따라 비활동성 돼지 객체의 좌표들을 군집화할 수 있다. On the other hand, since the movement of the inactive pig is not active, the center coordinates 10-1 to 10-3 of the
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.
Claims (18)
매프레임 별로 획득한 영상 이미지들로부터 가축 객체들을 추출하는 단계;
상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 상기 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계; 및
표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.As a monitoring method for visualizing the location of inactive livestock in a barn,
Extracting livestock objects from video images obtained for each frame;
calculating center coordinates representing the location of the inactive livestock based on the coordinates of the extracted livestock objects; and
Displaying an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen.
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 단계 이후,
축사 관리자가 상기 객체 아이콘이 표시된 표시 영역을 기반으로 상기 비활동성 가축의 위치를 직관적으로 인지한 후, 상기 축사 관리자에 의해, 검침 장치가 상기 직관적으로 인지된 비활동성 가축의 위치로 이동하는 단계; 및
상기 검침 장치가, 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정한 후, 상기 측정된 생체 정보를 외부 관리 시스템으로 전송하는 단계
를 더 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 1,
After displaying an object icon representing the inactive livestock,
After the livestock farm manager intuitively recognizes the location of the inactive livestock based on the display area where the object icon is displayed, the livestock farm manager moves a meter reading device to the intuitively recognized location of the inactive livestock; and
After the meter reading device measures the biometric information of the inactive livestock, transmitting the measured biometric information to an external management system.
A method for monitoring inactive livestock further comprising a.
상기 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계는,
군집화 알고리즘을 기반으로 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들 중에서 비활동성 가축의 움직임을 나타내는 좌표들을 군집화 하는 단계; 및
상기 군집화된 좌표들의 중심 좌표를 계산하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 1,
The step of calculating the center coordinates representing the location of the inactive livestock,
clustering coordinates indicating movements of inactive livestock among coordinates of the extracted livestock objects based on a clustering algorithm; and
Calculating center coordinates of the clustered coordinates
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 군집화된 좌표들의 중심 좌표를 계산하는 단계는,
상기 군집화된 좌표들의 평균을 나타내는 상기 중심 좌표를 계산하는 단계인 것인 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 3,
Calculating the center coordinates of the clustered coordinates,
The method for monitoring inactive livestock, which is the step of calculating the center coordinates representing the average of the clustered coordinates.
상기 좌표들을 군집화 하는 단계 이전에,
좌표 변환 알고리즘을 기반으로, 카메라 좌표계에서 표현되는 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 화면 좌표계에서 표시 가능한 좌표들로 변환하는 단계를 더 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 3,
Prior to clustering the coordinates,
Based on a coordinate conversion algorithm, the method for monitoring inactive livestock further comprising converting the coordinates of the extracted livestock objects expressed in the camera coordinate system into displayable coordinates in the screen coordinate system.
영상 분석 장치가, 매프레임 별로 획득한 영상 이미지들로부터 가축 객체들을 추출한 후, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계;
디스플레이 장치가, 표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 단계; 및
축사 구조물에 설치된 복수의 조명 유닛들 중에서 상기 계산된 중심 좌표를 기반으로 선택된 조명 유닛들이 발광하는 단계;
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.As a monitoring method for visualizing the location of inactive livestock in a barn,
extracting, by an image analysis device, livestock objects from video images acquired for each frame, and then calculating center coordinates indicating a location of an inactive livestock within the barn based on coordinates of the extracted livestock objects;
displaying, by a display device, an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen; and
emitting light from light units selected from among a plurality of light units installed in the barn structure based on the calculated center coordinates;
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 선택된 조명 유닛들이 발광하는 단계는,
상기 복수의 조명 유닛들 중에서 상기 계산된 중심 좌표를 포함하는 삼각형 영역의 꼭지점 좌표에 위치하는 3개의 조명 유닛들이 발광하는 단계인 것인 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 6,
The step of emitting light of the selected lighting units,
The step of emitting light of three lighting units located at vertex coordinates of the triangular area including the calculated center coordinate among the plurality of lighting units.
상기 선택된 조명 유닛들이 발광하는 단계는,
상기 선택된 조명 유닛들이 상기 영상 분석 장치로부터 디밍 제어 신호를 가시광 무선 통신(Visible Light Communication) 방식에 따라 수신하는 단계; 및
상기 선택된 조명 유닛들이 상기 디밍 제어 신호에 따라 발광하는 단계;
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 6,
The step of emitting light of the selected lighting units,
Receiving, by the selected lighting units, a dimming control signal from the image analysis device according to a visible light wireless communication method; and
emitting light from the selected lighting units according to the dimming control signal;
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 선택된 조명 유닛들이 발광하는 단계는,
상기 영상 분석 장치에 포함된 조명 제어부가, 2차원 평면 좌표계 상에 표현되는 상기 복수의 조명 유닛들의 좌표들 중에서 선별된 3개의 좌표들을 연결하여 삼각형 영역을 생성하는 단계;
상기 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 지를 판단하는 단계;
상기 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 경우, 상기 3개의 좌표들에 대응하는 3개의 조명 유닛들의 발광 동작을 제어하기 위한 디밍 제어 신호를 생성하는 단계;
상기 영상 분석 장치에 포함된 가시광 무선 통신부가, 상기 디밍 제어 신호를 포함하는 가시광 무선 통신 메시지를 생성하여, 상기 선택된 조명 유닛들로 전송하는 단계; 및
상기 선택된 조명 유닛들이 상기 가시광 무선 통신부로부터 전송된 상기 가시광 무선 통신 메시지에 따라 발광하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 6,
The step of emitting light of the selected lighting units,
generating, by a lighting control unit included in the image analysis device, a triangular area by connecting three coordinates selected from coordinates of the plurality of lighting units expressed on a two-dimensional plane coordinate system;
determining whether the center coordinates exist within the triangular area;
generating a dimming control signal for controlling light emitting operations of three lighting units corresponding to the three coordinates when the center coordinates exist within the triangular area;
generating, by a visible light wireless communication unit included in the image analysis device, a visible light wireless communication message including the dimming control signal, and transmitting the message to the selected lighting units; and
Step of the selected lighting units emitting light according to the visible light wireless communication message transmitted from the visible light wireless communication unit
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 조명 유닛들이 발광하는 단계 이후,
축사 관리자가 상기 객체 아이콘이 표시된 표시 영역과 상기 발광된 조명 유닛들에 의해 형성되는 가상 삼각형 영역을 기반으로 상기 비활동성 가축의 위치를 직관적으로 인지하는 단계;
검침 장치가, 상기 축사 관리자에 의해, 상기 직관적으로 인지된 비활동성 가축의 위치로 이동하는 단계; 및
상기 검침 장치가, 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정한 후, 상기 측정된 생체 정보를 외부 관리 시스템으로 전송하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 6,
After the lighting units emit light,
intuitively recognizing the location of the inactive livestock based on a display area where the object icon is displayed and a virtual triangular area formed by the illuminated lighting units;
moving the meter reading device to the intuitively recognized location of the inactive livestock by the barn manager; and
After the meter reading device measures the biometric information of the inactive livestock, transmitting the measured biometric information to an external management system.
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 검침 장치가, 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정한 후, 상기 측정된 생체 정보를 외부 관리 시스템으로 전송하는 단계는,
상기 검침 장치가, 무선 통신 방식에 따라 상기 생체 정보를 상기 영상 분석 장치로 전송하는 단계; 및
상기 영상 분석 장치가, 유선 또는 무선 통신 방식에 따라, 상기 검침 장치로부터 수신된 상기 생체 정보를 외부 관리 시스템으로 전송하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 10,
After the meter reading device measures the biometric information of the inactive livestock, the step of transmitting the measured biometric information to an external management system,
transmitting, by the meter reading device, the biometric information to the image analysis device according to a wireless communication method; and
Transmitting, by the image analysis device, the biometric information received from the meter reading device to an external management system according to a wired or wireless communication method
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 단계는,
군집화 알고리즘을 기반으로 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들 중에서 비활동성 가축의 움직임을 나타내는 좌표들을 군집화 하는 단계; 및
상기 군집화된 좌표들의 중심 좌표를 계산하는 단계
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 방법.In paragraph 6,
The step of calculating the center coordinates representing the location of the inactive livestock,
clustering coordinates indicating movements of inactive livestock among coordinates of the extracted livestock objects based on a clustering algorithm; and
Calculating center coordinates of the clustered coordinates
A method for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 영상 이미지로부터 가축 객체들을 추출하고, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 기반으로 축사 내에서 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표를 계산하는 영상 분석 장치;
표시 화면 상에 정의된 복수의 표시 영역들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 비활동성 가축을 나타내는 객체 아이콘을 표시하는 디스플레이 장치;
축사 내의 경계 구조물에 설치되고, 상기 복수의 조명 유닛들 중에서 상기 계산된 중심 좌표에 따라 발광하도록 선택된 조명 유닛들을 포함하는 조명 장치; 및
축사 관리자가 상기 객체 아이콘이 표시되는 상기 표시 영역 및 상기 발광된 조명 유닛들에 의해 직관적으로 인지한 위치에 존재하는 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정하는 검침 장치
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.A video camera device that acquires video images including livestock objects for each frame by photographing livestock in the barn;
an image analysis device that extracts livestock objects from the video image and calculates center coordinates representing the location of inactive livestock within the barn based on the coordinates of the extracted livestock objects;
a display device displaying an object icon representing the inactive livestock in a display area mapped to the calculated center coordinates among a plurality of display areas defined on a display screen;
a lighting device installed on a boundary structure within the barn and including lighting units selected from among the plurality of lighting units to emit light according to the calculated center coordinates; and
A meter reading device for measuring biometric information of the inactive livestock present in a position intuitively recognized by the livestock farm manager through the display area where the object icon is displayed and the illuminated lighting units.
Device for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 검침 장치는,
일직선으로 연장되는 막대 몸체;
상기 막대 몸체의 일단부에 설치되어, 상기 비활동성 가축의 생체 정보를 측정하는 센서 모듈; 및
상기 막대 몸체의 타단부에 설치되어, 상기 생체 정보를 무선 통신 방식에 따라 상기 영상 분석 장치로 전송하는 통신 모듈
을 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.In paragraph 13,
The meter reading device,
a rod body extending in a straight line;
a sensor module installed at one end of the rod body to measure biometric information of the inactive livestock; and
A communication module installed at the other end of the rod body to transmit the biometric information to the image analysis device according to a wireless communication method.
Device for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 영상 분석 장치는,
객체 추출 알고리즘을 기반으로, 상기 영상 이미지들로부터 가축 객체들을 추출하는 객체 검출부;
군집화 알고리즘을 기반으로, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들 중에서 상기 비활동성 가축의 움직임을 나타내는 좌표들을 군집화하고, 상기 군집화된 좌표들의 중심 좌표를 계산하는 군집화 처리부;
상기 계산된 중심 좌표에 맵핑되는 표시 영역에 상기 객체 아이콘을 표시하도록 상기 디스플레이 장치를 제어하는 디스플레이 제어부;
상기 계산된 중심 좌표에 따라 상기 선택된 조명 유닛들의 디밍 동작을 제어하기 위한 디밍 제어 신호를 생성하는 조명 제어부; 및
가시광 무선 통신 방식에 따라, 상기 디밍 제어 신호를 상기 선택된 조명 유닛들로 전송하는 가시광 무선 통신부
를 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.In paragraph 13,
The video analysis device,
an object detection unit extracting livestock objects from the video images based on an object extraction algorithm;
a clustering processing unit which clusters coordinates indicating movement of the inactive livestock among the coordinates of the extracted livestock objects based on a clustering algorithm, and calculates center coordinates of the clustered coordinates;
a display control unit controlling the display device to display the object icon in a display area mapped to the calculated center coordinates;
a lighting controller configured to generate a dimming control signal for controlling dimming operations of the selected lighting units according to the calculated center coordinates; and
A visible light wireless communication unit transmitting the dimming control signal to the selected lighting units according to a visible light wireless communication method.
Device for monitoring inactive livestock comprising a.
상기 영상 분석 장치는,
좌표 변환 알고리즘을 기반으로, 상기 추출된 가축 객체들의 좌표들을 화면 좌표계에서 표현 가능한 좌표들로 변환하는 좌표 변환부를 더 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.In clause 15,
The video analysis device,
Based on a coordinate conversion algorithm, the device for monitoring inactive livestock further comprising a coordinate conversion unit that converts the coordinates of the extracted livestock objects into coordinates that can be expressed in a screen coordinate system.
상기 영상 분석 장치는,
상기 검침 장치에서 측정한 상기 생체 정보를 무선 통신 방식에 따라 수신하는 제1 통신부;
상기 무선 통신부를 통해 수신된 생체 정보와 상기 비활동성 가축의 위치를 나타내는 중심 좌표와 관련된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 외부 관리 시스템으로 전송하는 제2 통신부; 및
상기 제1 및 제2 통신부의 동작을 제어하는 통합 제어부
를 더 포함하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.In paragraph 15,
The video analysis device,
a first communication unit which receives the biometric information measured by the meter reading device according to a wireless communication method;
a second communication unit that transmits the biometric information received through the wireless communication unit and information related to the central coordinate indicating the location of the inactive livestock to an external management system according to a wired or wireless communication method; and
Integrated controller for controlling the operation of the first and second communication units
A device for monitoring inactive livestock further comprising a.
상기 조명 제어부는,
2차원 평면 좌표계 상에 표현되는 상기 복수의 조명 유닛들의 좌표들 중에서 3개의 좌표들을 선택하여 삼각형 영역을 생성한 후, 상기 삼각형 영역 내에 상기 중심 좌표가 존재하는 경우, 상기 삼각형 영역의 꼭지점 좌표에 해당하는 조명 유닛들의 디밍 동작을 제어하는 비활동성 가축을 모니터링하기 위한 장치.In clause 15,
The lighting control unit,
After creating a triangular area by selecting three coordinates from among the coordinates of the plurality of lighting units expressed on a two-dimensional plane coordinate system, if the center coordinates exist in the triangular area, they correspond to the vertex coordinates of the triangular area. A device for monitoring inactive livestock that controls the dimming operation of the lighting units used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/847,612 US20230115772A1 (en) | 2021-10-12 | 2022-06-23 | Apparatus and method for monitoring inactive livestock |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210135143 | 2021-10-12 | ||
KR20210135143 | 2021-10-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230052170A true KR20230052170A (en) | 2023-04-19 |
Family
ID=86142331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210179946A KR20230052170A (en) | 2021-10-12 | 2021-12-15 | Apparatus and method for monitoring inactive livestock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230052170A (en) |
-
2021
- 2021-12-15 KR KR1020210179946A patent/KR20230052170A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3606410B1 (en) | Anatomical surface assessment methods, devices and systems | |
US8854594B2 (en) | System and method for tracking | |
US8427324B2 (en) | Method and system for detecting a fallen person using a range imaging device | |
CN111685633A (en) | Tumble detection method | |
TWI398160B (en) | Camera calibration system and coordinate data generation system and method thereof | |
US20210153746A1 (en) | Systems and methods for video-based monitoring of a patient | |
JP2017049762A (en) | System and method | |
US10581524B2 (en) | Luminaire positioning system and method thereof | |
US20170287301A1 (en) | Virtual Reality Proximity Sensors | |
MX2010012264A (en) | Interactive input system and illumination assembly therefor. | |
US20190005636A1 (en) | Methods and systems for operating an apparatus through augmented reality | |
CN109691234B (en) | Illumination sensor analysis | |
CN108521296B (en) | Goods information identification system and method | |
US11246205B1 (en) | System and method of monitoring activity in an enclosed environment | |
CN109670438A (en) | Abnormal behaviour monitoring method, device, system and storage medium for intelligent desk lamp | |
KR20230052170A (en) | Apparatus and method for monitoring inactive livestock | |
CN111583595B (en) | Animal monitoring method and device, storage medium, wearable device and monitoring device | |
US20170083671A1 (en) | Apparatus for maintenance support in medical technology devices | |
JP2019124659A (en) | Monitoring device, and monitoring method | |
US20230115772A1 (en) | Apparatus and method for monitoring inactive livestock | |
CN112637453B (en) | Ubiquitous Internet of things-based following type intelligent sensing interaction equipment and method for electric power emergency disposal | |
JP2019132673A (en) | Terminal device and position detection system | |
JP4167447B2 (en) | Object localization system | |
JP2022003183A (en) | Equipment for clothing and method | |
CN208171448U (en) | Power control cabinet infrared imaging inspection apparatus and system |