KR20230067326A - Detecting system for forest disease using unmanned aerial vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle.
최근, 지구온난화에 따른 고온현상, 가뭄 등 기후 변화의 영향으로 산림병해충이 급격히 증가하였다. 이러한 산림병해충 중 하나인 소나무재선충에 의해 발생하는 소나무재선충병은 솔수염하늘소의 몸에 기생하는 재선충이 소나무의 잎을 갉아먹을 때 소나무에 침입하여 소나무가 말라죽는 병으로서, 여름철 이상고온 및 가뭄으로 매개충인 솔수염하늘소의 개체수와 활동이 급격히 증가하여, 피해가 확산되고 있다.Recently, forest diseases and pests have rapidly increased due to the effects of climate change such as high temperatures and droughts caused by global warming. Pine wilt nematode disease caused by the pine wilt nematode, one of these forest pests, is a disease in which the pine nematode parasitic on the body of Monochamus alternatus invades the pine tree when it gnaws on the leaves of the pine tree, and the pine tree dies. The number and activity of Monochamus alternatus, an insect vector, is rapidly increasing, and the damage is spreading.
이에, 산림청에서는 소나무재선충병의 확산을 방지하고자, 무인항공기를 이용한 예찰·방제 체계를 도입하고 있다. 그러나, 소나무재선충병의 예찰을 위한 무인항공기의 비행은 주로 조종자의 가시범위 내에서 수동으로 이루어지고 있으며, 촬영된 이미지 또는 영상이 외부에 별도로 마련되는 서버에 전송되어 분석되는 바, 소나무재선충병의 실시간 탐지가 불가능하다는 단점이 있다.Accordingly, the Korea Forest Service is introducing a surveillance and control system using unmanned aerial vehicles to prevent the spread of pinewood nematode disease. However, the flight of the unmanned aerial vehicle for surveillance of pinewood nematode disease is mainly performed manually within the operator's visual range, and the captured image or video is transmitted to a server separately provided outside and analyzed. The disadvantage is that real-time detection is not possible.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인항공기 기체에서 실시간으로 감염의심목이 탐지될 수 있는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템을 제공하고자 한다.According to one embodiment of the present invention, it is intended to provide a forest disease and pest detection system using an unmanned aerial vehicle capable of detecting suspected infection in real time from an unmanned aerial vehicle.
또한, 무인항공기 기체에서 감염의심목의 탐지에 따라 무인항공기의 비행을 자동적으로 제어할 수 있는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템을 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle that can automatically control the flight of the unmanned aerial vehicle according to the detection of a suspicious item in the unmanned aerial vehicle.
본 발명의 일측면에 따르면, 무인항공기를 이용하여 산림병해충을 검출하는 시스템에 있어서, 상기 무인항공기는, 산림에 대한 영상 데이터를 수집하는 수집부; 및 수집된 상기 영상 데이터를 분석하여 의심목을 검출하는 의심목 검출부를 포함하는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, in a system for detecting forest diseases and pests using an unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle includes: a collection unit for collecting image data of a forest; and a suspicious tree detection unit for detecting a suspicious tree by analyzing the collected image data. A system for detecting forest pests using an unmanned aerial vehicle may be provided.
또한, 상기 수집부는 제1 고도에서의 산림에 대한 제1 영상 데이터를 수집하고, 상기 의심목 검출부는 상기 제1 영상 데이터를 분석하여 의심목을 검출하며, 상기 수집부는 의심목 검출부에 의해 의심목이 검출되면 제2 고도에서의 검출된 상기 의심목에 대한 제2 영상 데이터를 수집하는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.The collection unit collects first image data of a forest at a first altitude, the suspicious tree detector analyzes the first image data to detect a suspicious tree, and the collection unit detects a suspicious tree by the suspicious tree detector. When detected, a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle that collects second image data for the suspicious tree detected at a second altitude may be provided.
또한, 상기 제2 고도는 상기 제1 고도보다 낮은 높이의 고도인 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle may be provided where the second altitude is an altitude lower than the first altitude.
또한, 상기 제1 고도는 지면으로부터 기 설정된 높이의 고도이고, 상기 제2 고도는 상기 의심목의 꼭대기로부터 기 설정된 수직 거리만큼 이격된 높이의 고도인 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, the first altitude is an altitude of a predetermined height from the ground, and the second altitude is an altitude of a height spaced apart from the top of the suspect tree by a predetermined vertical distance A forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle can be provided there is.
또한, 상기 수집부는 의심목 검출부에 의해 의심목이 검출되면 제3 고도에서의 검출된 상기 의심목에 대한 제3 영상 데이터를 추가적으로 수집하는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle may be provided in which the collection unit additionally collects third image data for the suspicious tree detected at a third altitude when a suspicious tree is detected by the suspicious tree detector.
또한, 상기 제3 고도는 상기 제2 고도보다 낮은 높이의 고도인 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle may be provided where the third altitude is an altitude lower than the second altitude.
또한, 상기 제3 고도는 상기 의심목의 꼭대기보다 낮은 높이의 고도인 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, the third altitude is an altitude lower than the top of the suspicious tree, and a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle may be provided.
또한, 상기 무인항공기는 무인항공기의 위치를 제어하는 FC 제어부를 더 포함하는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle may be provided, wherein the unmanned aerial vehicle further includes an FC controller for controlling the position of the unmanned aerial vehicle.
또한, 상기 의심목 검출부에 의한 의심목 검출 알고리즘을 기계 학습시키는 서버를 더 포함하는 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템이 제공될 수 있다.In addition, a system for detecting forest diseases and pests using an unmanned aerial vehicle may further include a server for machine learning a suspicious item detection algorithm by the suspicious item detector.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템은 무인항공기 기체에서 실시간으로 감염의심목을 실시간으로 탐지할 수 있다는 장점이 있다.The system for detecting forest pests using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to detect suspected infection in real time from the unmanned aerial vehicle.
또한, 감염의심목 탐지에 따라 기체의 비행을 자동적으로 제어할 수 있다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the flight of the aircraft can be automatically controlled according to the detection of a suspected infection.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 무인항공기의 하위 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 서버의 하위 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing sub-configurations of the unmanned aerial vehicle of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating sub-configurations of the server of FIG. 1 .
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)은 산림을 촬영한 영상 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 산림병해충에 감염된 나무를 검출하는 시스템으로서 이해될 수 있다. 본 실시예에서는, 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)을 통해 소나무에 대한 영상 데이터가 수집되고, 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)에 의해 검출되는 산림병해충이 소나무재선충인 것을 예로서 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다.The forest
이하에서는 소나무재선충을 비롯한 산림병해충에 감염된 소나무를 "감염목"이라고 통칭하고, 감염목으로 검출될 수 있는 여지가 있는 소나무를 "의심목"이라 칭한다.Hereinafter, pine trees infected with forest pests, including pine wilt nematodes, are collectively referred to as "infected trees", and pine trees that can be detected as infected trees are referred to as "suspect trees".
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a forest pest detection system using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)은 소나무재선충 의심지역을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 의심목 및 감염목을 검출하는 무인항공기(10)와, 의심목 및 감염목을 검출하기 위해 무인항공기(10)에 저장되는 프로그램을 기계 학습시키는 서버(20) 및 무인항공기(10)와 서버(20)의 상호 통신을 가능하게 하는 네트워크(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the forest
본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)은 무인항공기(10)에서 영상 수집 및 분석이 이루어지고, 분석된 결과에 따라 무인항공기(10)의 운행이 자체적으로 제어된다는 장점이 있다.In the forest
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)을 구성하는 구성요소들은 네트워크(30)를 통해 연결되어 상호 간에 데이터를 주고받거나 일방에서 타방으로 데이터를 전송할 수 있도록 제공될 수 있다. 여기서, 네트워크(30)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 모두 포함하는 것으로서, 데이터를 전달할 수 있는 것이면 그 종류에 제한되지 않는다.Components constituting the forest disease and
무인항공기(10)는 자율적으로 비행하며, 소나무재선충 의심지역을 촬영한 영상 데이터를 수집하고, 수집된 영상 데이터를 분석하여, 의심목 및 감염목을 검출할 수 있다. 여기서, 무인항공기(10)는 조종사가 탑승하지 않는 상태에서 지정됨 임무를 수행할 수 있도록 제작된 비행체로서, 공기역학적 힘에 의해 부양되어 자율적으로 비행할 수 있다.The unmanned
이하에서는 도 2를 참조하여, 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)의 무인항공기(10)의 구성에 대해 살펴본다.Hereinafter, the configuration of the unmanned
도 2는 도 1의 무인항공기의 하위 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram schematically showing sub-configurations of the unmanned aerial vehicle of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 무인항공기(10)는 수집부(110), 메모리(120), 프로세서(130) 및 통신부(140)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 2에 도시된 구성 요소 모두가 무인항공기(10)의 필수 구성 요소인 것은 아니며, 보다 많은 구성 요소에 의해 무인항공기(10)가 구현될 수도 있고, 보다 적은 구성 요소에 의해 무인항공기(10)가 구현될 수도 있다.Referring to FIG. 2 , the unmanned
무인항공기(10)의 수집부(110)는 데이터를 수집하는 수단으로서, 소나무재선충 의심지역의 소나무들에 대한 영상 데이터를 수집하는 카메라(111)와, 무인항공기(10)의 각속도의 변화를 센싱하는 자이로 센서(112)와, 무인항공기(10)의 고도를 측정하는 높이 센서(113)를 포함할 수 있다.The
카메라(111)는 소나무들에 대한 영상을 촬영하여, 영상 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 카메라(111)는 적외선 카메라일 수 있으나, 카메라(111)의 종류는 이에 한정되지 않는다. 수집된 영상 데이터는 프로세서(130)로 전송되어 프로세서(130)에 의해 분석될 수 있다.The
프로세서(130)에 의한 제어에 의해, 카메라(111)는 제1 고도에서 1차 영상 데이터를 수집할 수 있고, 제2 고도에서 2차 영상 데이터를 수집할 수 있으며, 제3 고도에서 제3 영상 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 제1 고도는 지면으로부터 기 설정된 높이의 고도일 수 있고, 제2 고도는 제1 고도보다 낮되 의심목의 꼭대기로부터 기 설정된 수직 거리만큼 이격된 높이의 고도일 수 있다. 또한, 제3 고도는 제2 고도보다 낮되 의심목의 꼭대기보다 낮은 높이의 고도일 수 있다. 이때, 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터는 소나무의 길이 방향에 대해 수평 방향으로 촬영된 정사영상일 수 있고, 제3 영상 데이터는 의심목이 측면 방향에서 촬영된 측면영상일 수 있다. 즉, 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터는 의심목을 포함한 소나무가 상측에서 촬영된 영상일 수 있고, 즉, 제1 영상 데이터는 제2 영상 데이터가 수집되는 제2 고도보다 높은 고도의 제1 고도에서 수집되는 바, 제2 영상 데이터보다 많은 수량의 소나무를 포함할 수 있다.Under the control of the
제1 영상 데이터는 데이터 내에 포함된 소나무 중 의심목을 검출하기 위해 사용될 수 있고, 제2 영상 데이터 및 제3 영상 데이터는 검출된 의심목 중 감염목을 검출하기 위해 사용될 수 있다.The first image data may be used to detect a suspicious tree among the pine trees included in the data, and the second image data and the third image data may be used to detect an infected tree among the detected suspicious trees.
자이로 센서(112)는 무인항공기(10)의 요(Yaw), 피치(Pitch), 롤(Roll) 값을 센싱할 수 있고, 높이 센서(113)는 지면으로부터 무인항공기(10)까지의 높이 및 특정 산림의 가장 높은 위치인 최정점으로부터 무인항공기(10)까지의 상대 높이를 센싱할 수 있다.The
자이로 센서(112) 및 높이 센서(113)로부터 센싱되어 수집된 센서 데이터들은 프로세서(130)에 전달되어 무인항공기(10)의 FC(Flight Controller) 제어에 활용될 수 있다.Sensor data sensed and collected from the
메모리(120)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(Random Access Memory)과 같은 소멸성 기록장치와, ROM(Rean Only Memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
메모리(120)에는 데이터를 가공하거나, 데이터를 기초로 본 실시예의 소나무재선충 검출에 관한 알고리즘을 연산할 수 있는 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 즉, 메모리(120)는 프로세서(130)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 프로그램 코드를 로딩하여 기 설정된 알고리즘이 구현되도록 할 수 있다. 본 실시예에서는, 이러한 프로그램 코드가 서버(20)로부터 전달되어 메모리(120)에 저장되는 것을 예로서 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 프로그램 코드는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체(예를 들어, DVD, 메모리 카드 등)로부터 로딩될 수도 있다.At least one program code capable of processing data or calculating an algorithm for detecting pine wilt nematodes according to the present embodiment may be stored in the
메모리(120)는 물리적으로 복수 개가 제공될 수도 있고, 프로세서(130)와 통합된 물리적 장치로 제공될 수도 있다. 또한, 메모리(120)는 물리적 또는 논리적으로 독립된 장치로서 제공되고, 프로세서(130)가 장착되어 있는 장치에 연결됨으로써 전체적으로 하나의 장치를 구성할 수도 있다.The
메모리(120)에는 상기와 같은 다양한 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있는 데이터베이스(121)가 제공될 수 있다. 즉, 메모리(120)는 데이터베이스(121)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 데이터베이스(121)는 소프트웨어적으로 독립적으로 구축된 데이터베이스뿐만 아니라, 데이터를 저장할 수 있는 임의의 형태의 저장소일 수 있다.A
프로세서(130)는 기본적인 산술, 로직 및 연산을 수행함으로써 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 프로세서(130)는 데이터의 입출력, 데이터의 처리, 데이터의 관리, 네트워크(30)를 통한 통신 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 영상 데이터 전처리부(131), 의심목 검출부(132), FC 제어부(133), 감염 이력 관리부(135)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 영상 데이터 전처리부(131), 의심목 검출부(132), FC 제어부(133), 감염 이력 관리부(135)를 포함할 수 있다.The
영상 데이터 전처리부(131)는 수집된 영상 데이터에서 소나무재선충의 검출과 무관한 특징들을 제거하고, 분석 대상이 되는 소나무를 이미지 처리하여 영상 데이터를 전처리할 수 있다. 영상 데이터 전처리부(131)에 의해 전처리되는 영상 데이터는 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터 및 제3 영상 데이터 중 하나 이상일 수 있다.The image
의심목 검출부(132)는 전처리된 제1 영상 데이터를 분석하여, 소나무재선충에 감염되었다고 판단될 수 있는 여지가 있는 의심목을 검출할 수 있다. 또한, 의심목 검출부(132)는 검출된 의심목의 위치와 의심도를 결과로써 도출할 수 있다. 의심목 검출부(132)는 도출된 의심도가 기준값 이상인 경우, 해당 소나무를 의심목으로 판단할 수 있다.The suspicious
FC 제어부(133)는 무인항공기(10)의 드론의 위치, 속도 등을 제어하는 구성으로서, 자이로 센서(112) 및 높이 센서(113)에 의해 수집된 센서 데이터들과 의심목 검출부(132)에 의해 도출된 의심목의 위치 및 의심도를 바탕으로 무인항공기(10)위 비행을 제어할 수 있다.The
구체적으로, FC 제어부(133)는 의심목 검출부(132)에 의해 특정 소나무가 의심목으로 판단되는 경우, FC 제어부(133)는 의심목 검출부(132)에 의해 도출된 의심목의 위치를 전달 받아, 무인항공기(10)를 해당 의심목에 대한 제2 고도에 대응되는 위치 및 제3 고도에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. FC 제어부(133)에 의해 위치가 이동된 무인항공기(10)는 수집부(110)를 통해 제2 고도에 대응되는 위치에서 제2 영상 데이터를 수집할 수 있고, 제3 고도에 대응되는 위치에서 제3 영상 데이터를 수집할 수 있다. 또한, FC 제어부(133)는 다른 위치에 위치된 소나무들의 제1 영상 데이터를 수집하기 위한 위치로 무인항공기(10)의 위치를 이동시킬 수 있다.Specifically, when a specific pine tree is determined as a suspicious tree by the suspicious
감염목 검출부(134)는 상기와 같은 과정에 의해 수집되어 전처리된 제2 영상 데이터 및 제3 영상 데이터를 분석하여, 소나무재선충에 감염된 감염목을 검출할 수 있다. 이때, 검출된 감염목의 위치는 검출 시기와 함께 메모리(120)에 저장될 수 있다. 검출 시기는 계절, 날짜, 시간 등을 포함하는 정보일 수 있다.The infected
감염 이력 관리부(135)는 감염목 검출부(134)에 의해 검출되어 메모리(120)에 저장된 각각의 감염목의 감염 이력을 관리할 수 있다. 또한, 이를 통해 감염목이 위치된 위험 지역의 감염목의 개수 및 감염 빈도를 계산할 수 있다. 또한, 감염 빈도가 높은 위험 지역에 대한 영상 데이터 수집 및 분석이 상대적으로 더 짧은 주기로 이루어지도록 할 수 있다.The infection
한편, 의심목 검출부(132) 및 감염목 검출부(134)는 소나무재선충 검출을 위한 영상 특징이 기계 학습된 기계 학습 알고리즘을 통해 수행될 수 있다. 기계 학습 알고리즘은 저장된 의심목 및 감염목 검출의 누적정보를 통해 의심목 및 감염목을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 기계 학습 알고리즘은 영상 데이터의 컬러를 추출하여 비교하기 위한 알고리즘으로서 제공될 수 있고, 소나무재선충 감염에 의해 변색된 소나무를 검출할 수 있도록 제공될 수 있다.Meanwhile, the suspicious
기계 학습 알고리즘은 서버(20)로부터 무인항공기(10)를 통해 전달될 수 있다.The machine learning algorithm may be transmitted from the
무인항공기(10)의 통신부(140)는 무인항공기(10)가 서버(20)와 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다. 통신부(140)는 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신 통신부 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 통신부(140)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 서버(20)를 포함한 다른 장치와 통신을 가능하게 하는 구성이면, 그 종류에 제한되지 않는다.The
이하에서는 도 3을 참조하여, 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)의 서버(20)의 구성에 대해 살펴본다.Hereinafter, the configuration of the
도 3은 도 1의 서버의 하위 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating sub-configurations of the server of FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 서버(20)는 메모리(220), 프로세서(230) 및 통신부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
우선, 서버(20)의 통신부(240)는 네트워크(30)를 통한 무인항공기(10)와의 통신을 가능하게 하는 구성으로서, 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신 통신부 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 통신부(240)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 무인항공기(10)를 포함한 다른 장치와 통신을 가능하게 하는 구성이면, 그 종류에 제한되지 않는다.First of all, the
무인항공기(10) 및 서버(20)는 각각의 통신부(140, 240)를 통해 데이터를 주고 받을 수 있다. 구체적으로, 무인항공기(10)는 서버(20)로부터 기계 학습 알고리즘에 대한 정보를 전달 받을 수 있고, 서버(20)는 이러한 기계 학습 알고리즘을 학습시키기 위한 학습 데이터가 되는 영상 데이터를 무인항공기(10)로부터 전달 받을 수 있다.The unmanned
메모리(220)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(Random Access Memory)과 같은 소멸성 기록장치와, ROM(Rean Only Memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
메모리(220)에는 데이터를 가공하거나, 데이터를 기초로 본 실시예의 소나무재선충의 검출에 대한 알고리즘을 기계 학습시킬 수 있는 적어도 하나의 프로그램 코드가 제공될 수 있다. 즉, 메모리(220)는 프로세서(230)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있다.The
메모리(220)에는 상기와 같은 프로그램을 저장할 수 있는 데이터베이스(221)가 제공될 수 있다. 즉, 메모리(220)는 데이터베이스(221)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 데이터베이스(221)는 소프트웨어적으로 독립적으로 구축된 데이터베이스뿐만 아니라, 데이터를 저장할 수 있는 임의의 형태의 저장소일 수 있다.A
또한, 메모리(220)에는 통신부(240)를 통해 무인항공기(10)로부터 전달 받은 영상 데이터들이 저장될 수 있다. 이러한 영상 데이터들은 기계 학습 알고리즘의 기계 학습을 위한 학습 데이터로서 활용될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 무인항공기(10)로부터 전달 받은 영상 데이터를 '학습 데이터'로 칭하겠다. 이때, 학습 데이터는 무인항공기(10)로부터 수집된 제1 영상 데이터, 제2 영상 데이터 및 제3 영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.Also, image data received from the unmanned
프로세서(130)는 학습 데이터 전처리부(232), 기계 학습부(233) 및 경량화부(234)를 포함할 수 있다.The
학습 데이터 전처리부(232)는 무인항공기(10)로부터 전달 받은 학습 데이터에서 소나무재선충의 검출과 무관한 특징들을 제거하고, 분석 대상이 되는 소나무를 이미지 처리하여 학습 데이터를 전처리할 수 있다.The learning
기계 학습부(233)는 전처리된 학습 데이터를 분석하여, 감염목을 검출하며, 감염목을 검출하는 기계 학습 알고리즘을 기계 학습시킬 수 있다.The
경량화부(234)는 기계 학습부(233)에 의해 기계 학습된 기계 학습 알고리즘을 경량화시킬 수 있다.The lightweight unit 234 may lighten the machine learning algorithm machine-learned by the
경량화된 기계 학습 알고리즘은 통신부(240)를 통해 무인항공기(10)로 전달되어 무인항공기(10)의 메모리(120)에 저장될 수 있다. 이에 의해, 무인항공기(10)는 메모리(120)에 저장된 기계 학습 알고리즘을 통해 의심목 및 감염목을 검출하고, 검출된 결과를 토대로 FC 제어부(133)를 통해 무인항공기(10)의 비행을 자체적으로 제어할 수 있다.The lightweight machine learning algorithm may be transmitted to the unmanned
이상 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템(1)을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the forest
1: 무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템
10: 무인항공기
110: 수집부
111: 카메라
112: 자이로 센서
113: 높이 센서
120: 메모리
121: 데이터베이스
130: 프로세서
131: 영상 데이터 전처리부
132: 의심목 검출부
133: FC 제어부
134: 감염목 검출부
135: 감염 이력 관리부
140: 통신부
20: 서버
220: 메모리
221: 데이터베이스
230: 프로세서
232: 학습 데이터 전처리부
233: 기계 학습부
234: 경량화부
240: 통신부
30: 네트워크1: Forest pest detection system using unmanned aerial vehicles
10: drone
110: collection unit
111: camera
112: gyro sensor
113: height sensor
120: memory
121: database
130: processor
131: image data pre-processing unit
132: suspicious item detection unit
133: FC control unit
134: infection tree detection unit
135: infection history management department
140: communication department
20: server
220: memory
221: database
230: processor
232: training data pre-processing unit
233: machine learning unit
234: lightweight unit
240: communication department
30: network
Claims (9)
상기 무인항공기는,
산림에 대한 영상 데이터를 수집하는 수집부; 및
수집된 상기 영상 데이터를 분석하여 의심목을 검출하는 의심목 검출부를 포함하는
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.In the system for detecting forest pests using unmanned aerial vehicles,
The unmanned aerial vehicle,
a collection unit that collects image data about the forest; and
A suspicious item detection unit configured to analyze the collected image data and detect a suspicious item.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 수집부는 제1 고도에서의 산림에 대한 제1 영상 데이터를 수집하고,
상기 의심목 검출부는 상기 제1 영상 데이터를 분석하여 의심목을 검출하며,
상기 수집부는 의심목 검출부에 의해 의심목이 검출되면 제2 고도에서의 검출된 상기 의심목에 대한 제2 영상 데이터를 수집하는
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 1,
The collection unit collects first image data for a forest at a first altitude,
The suspicious item detector detects a suspicious item by analyzing the first image data;
The collection unit collects second image data for the suspicious tree detected at a second altitude when a suspicious tree is detected by the suspicious tree detector.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 제2 고도는 상기 제1 고도보다 낮은 높이의 고도인
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 2,
The second altitude is an altitude lower than the first altitude.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 제1 고도는 지면으로부터 기 설정된 높이의 고도이고,
상기 제2 고도는 상기 의심목의 꼭대기로부터 기 설정된 수직 거리만큼 이격된 높이의 고도인
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 3,
The first altitude is an altitude of a predetermined height from the ground,
The second altitude is an altitude of a height spaced apart from the top of the suspect tree by a preset vertical distance.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 수집부는 의심목 검출부에 의해 의심목이 검출되면 제3 고도에서의 검출된 상기 의심목에 대한 제3 영상 데이터를 추가적으로 수집하는
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 2,
The collection unit additionally collects third image data for the suspicious tree detected at a third altitude when a suspicious tree is detected by the suspicious tree detector.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 제3 고도는 상기 제2 고도보다 낮은 높이의 고도인
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 5,
The third altitude is an altitude lower than the second altitude.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 제3 고도는 상기 의심목의 꼭대기보다 낮은 높이의 고도인
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 6,
The third altitude is an altitude lower than the top of the suspect tree.
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 무인항공기는 무인항공기의 위치를 제어하는 FC 제어부를 더 포함하는
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 1,
The unmanned aerial vehicle further comprises an FC control unit for controlling the position of the unmanned aerial vehicle
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
상기 의심목 검출부에 의한 의심목 검출 알고리즘을 기계 학습시키는 서버를 더 포함하는
무인항공기를 이용한 산림병해충 검출 시스템.According to claim 1,
Further comprising a server for machine learning a suspicious item detection algorithm by the suspicious item detector
A forest pest detection system using unmanned aerial vehicles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210153312A KR20230067326A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Detecting system for forest disease using unmanned aerial vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210153312A KR20230067326A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Detecting system for forest disease using unmanned aerial vehicle |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020210153312A KR20230067326A (en) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | Detecting system for forest disease using unmanned aerial vehicle |
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KR (1) | KR20230067326A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102098259B1 (en) | 2017-12-28 | 2020-05-26 | 이호동 | Forest pest suspect tree selection system using unmanned aircraft |
-
2021
- 2021-11-09 KR KR1020210153312A patent/KR20230067326A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102098259B1 (en) | 2017-12-28 | 2020-05-26 | 이호동 | Forest pest suspect tree selection system using unmanned aircraft |
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