KR20240045700A - Livestock shed target management system through the AI analysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축 각 객체의 생체정보를 확인하기 위한 생체정보부, 축사의 영상을 촬영하기 위한 영상부, 및 상기 영상부와 각 생체정보부의 신호를 수신하여 AI분석을 통해 특정행위를 감지하기 위한 제어부,를 포함하고, 상기 제어부는, 수신된 상기 영상부의 영상에서 기설정된 객체의 특정행위를 감지하는 영상감지부, 상기 영상감지부에서 감지된 영상의 해당 객체에 대한 생체정보부의 신호를 분석하는 생체정보확인부, 상기 생체정보확인부에서 해당 객체의 특정행위가 확인될 경우, 특정행위가 매칭되는 클립 동영상을 추출하여 업로드하는 로딩부, 상기 로딩부에 의해 업로드되는 영상을 출력하는 출력부, 상기 출력부에 해당 객체를 표시하는 표적표시부, 및 상기 로딩부에 의해 해당 영상이 업로드된 경우, 기설정된 단말기로 알람을 송신하는 알람부,를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 가축의 생체정보를 실시간 확인하고, 기설정된 특정행위가 감지될 경우, 해당 영상을 저장하여 알림에 따라, 근거리통신 또는 원거리통신을 통해 연결된 단말기를 통해 해당 개체가 실제 특정행위를 하고 있는 등을 확인할 수 있어 신뢰성과 관리효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a livestock target management system through AI analysis, and more specifically, to a biometric information unit for checking the biometric information of each livestock object, an imaging unit for taking images of the livestock house, and the imaging unit and each biometric information unit. A control unit for receiving a signal and detecting a specific action through AI analysis, wherein the control unit includes an image detection unit for detecting a specific action of a preset object in the received image of the image unit, the image detection unit A biometric information verification unit that analyzes the signal of the biometric information unit for the object in the detected image, and a loading unit that extracts and uploads a clip video matching the specific activity when the biometric information verification unit confirms a specific action of the object. , an output unit that outputs the image uploaded by the loading unit, a target display unit that displays the corresponding object on the output unit, and an alarm unit that transmits an alarm to a preset terminal when the corresponding image is uploaded by the loading unit. , includes.
According to the present invention as described above, the biometric information of livestock is checked in real time, and when a preset specific action is detected, the corresponding image is stored and a notification is sent, and the subject is actually displayed through a terminal connected through short-distance communication or long-distance communication. By being able to confirm whether a specific action is being performed, reliability and management efficiency can be improved.
Description
본 특허 출원은 "농림축산식품부 및 과학기술정보통신부, 농촌진흥청의 재원으로 농림식품기술기획평가원과 재단법인 스마트팜연구개발사업단의 "스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발사업(과제고유번호 421000-00)"의 스마트팜다부처패키지혁신기술개발사업의 연구비 지원으로 수행되었습니다.This patent application is for the "Smart Farm Multi-Ministry Package Innovation Technology Development Project (Project No. 421000-00)" of the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, the Ministry of Science, ICT and Future Planning, and the Korea Institute of Agriculture, Food and Rural Development, and the Smart Farm Research and Development Foundation, funded by the Rural Development Administration. It was carried out with research funding support from the Smart Farm Multi-Ministry Package Innovation Technology Development Project.
본 발명은 가축 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축의 생체정보를 실시간 확인하고, 기설정된 특정행위가 감지될 경우, 해당 영상을 저장하여 알림에 따라, 근거리통신 또는 원거리통신을 통해 연결된 단말기를 통해 해당 개체가 실제 특정행위를 하고 있는 등을 확인할 수 있어 신뢰성과 관리효율을 향상시킬 수 있는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a livestock management system, and more specifically, to a terminal connected through short-distance communication or long-distance communication to check the biometric information of livestock in real time and, when a preset specific action is detected, to store the video and receive a notification. It is about a livestock target management system through AI analysis that can improve reliability and management efficiency by confirming whether the entity is actually performing a specific action.
일반적으로, 모든 소 사육 농가, 특히 젖소를 사육하는 농가에서는 송아지를 낳은 암소가 생산하는 우유 또는 생산된 송아지가 주 소득원이므로 수태를 하지 못하는 불임 소는 판매 처분하게 되며, 이로 인하여 농장 경영에 나쁜 영향을 미치게 된다.In general, for all cattle farms, especially farms raising dairy cattle, the milk produced by cows that have given birth to calves or the calves produced are the main source of income, so infertile cows that are unable to conceive are sold, which has a negative impact on farm management. It goes crazy.
따라서 암소가 우유 생산성을 유지하기 위해 발정기 배란 적기에 인공수정을 실시함으로써 암소가 수태를 할 수 있도록 하며, 송아지를 낳은 후에는 우유를 생산함으로써 농장의 소득을 발생시킨다.Therefore, in order to maintain milk productivity, artificial insemination is performed at the right time when the cow ovulates during the estrus period to enable the cow to become pregnant, and after giving birth to a calf, milk is produced to generate income for the farm.
따라서 암소의 정상적인 발정이 유도되고, 그에 적당한 인공수정을 함으로써 수태율을 높이는 것이 농장의 소득과 연관된 가장 중요하고도 친환경적인 번식관리이다.Therefore, inducing normal estrus in cows and increasing the conception rate through appropriate artificial insemination is the most important and eco-friendly breeding management related to farm income.
현재, 소의 발정 상태 여부를 인지하는 징후로는 거동 불안정, 냄새 맡기, 걸음걸이 횟수의 증가, 발성음 변화, 승가행위, 승가허용행위 등에 의한 관찰이다.Currently, the signs to recognize whether a cow is in estrus include observation of unstable movement, sniffing, increased number of steps, changes in vocalization, monk behavior, and monk acceptance behavior.
발정징후 중에서 육안으로 확인하기에 가장 좋은 방법은 승가행위, 승가허용, 거동 불안정 등인데 이는 사람이 24시간 동안 관찰해야 하는 많은 어려움이 있어 축산 농가에 서는 발정발견에 어려움을 호소하고 있다.Among the signs of estrus, the best way to check them with the naked eye is estrus behavior, allowing estrus, and unstable behavior, but these are difficult to observe for 24 hours by a person, so livestock farms are complaining of difficulties in detecting estrus.
특히 CCTV 카메라를 설치하여 녹화 후, 지속적으로 녹화된 화면을 관찰하는 농가도 있지만 번거롭고, 시간이 많이 소요되어 발정 징후를 관찰할 수 있는 기기의 개발을 기다리고 있는 실정이다.In particular, some farms install CCTV cameras to continuously observe the recorded images after recording, but this is cumbersome and time-consuming, so the development of a device that can observe signs of estrus is still awaited.
현재 해외에서 개발된 활동량, 보행수, 질 점액의 전기 전도도, 체온 변화 등을 이용한 발정관찰 보조기와 시스템이 개발되어 있지만 소규모 농장에서는 정확도가 낮은 고가의 장비를 구입하기는 어려운 실정이다.Currently, estrus observation aids and systems using activity level, number of steps, electrical conductivity of vaginal mucus, and body temperature changes have been developed overseas, but it is difficult for small farms to purchase expensive equipment with low accuracy.
종래 기술로는 영상 인식을 이용한 발정 탐지 시스템인 한국공개특허공보 제2010-0012614호가 있다.Conventional technology includes Korean Patent Publication No. 2010-0012614, which is a estrus detection system using image recognition.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 가축 각 객체의 생체정보를 확인하기 위한 생체정보부, 축사의 영상을 촬영하기 위한 영상부, 및 상기 영상부와 각 생체정보부의 신호를 수신하여 AI분석을 통해 특정행위를 감지하기 위한 제어부,를 포함하고, 상기 제어부는, 수신된 상기 영상부의 영상에서 기설정된 객체의 특정행위를 감지하는 영상감지부, 상기 영상감지부에서 감지된 영상의 해당 객체에 대한 생체정보부의 신호를 분석하는 생체정보확인부, 상기 생체정보확인부에서 해당 객체의 특정행위가 확인될 경우, 특정행위가 매칭되는 클립 동영상을 추출하여 업로드하는 로딩부, 상기 로딩부에 의해 업로드되는 영상을 출력하는 출력부, 상기 출력부에 해당 객체를 표시하는 표적표시부, 및 상기 로딩부에 의해 해당 영상이 업로드된 경우, 기설정된 단말기로 알람을 송신하는 알람부,를 포함하여 가축의 생체정보를 실시간 확인하고, 기설정된 특정행위가 감지될 경우, 해당 영상을 저장하여 알림에 따라, 근거리통신 또는 원거리통신을 통해 연결된 단말기를 통해 해당 개체가 실제 특정행위를 하고 있는 등을 확인할 수 있어 신뢰성과 관리효율을 향상시킬 수 있는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템을 제공하는 것이 목적이다.Accordingly, the present invention was created to solve the above problems, and includes a biometric information unit for checking the biometric information of each livestock object, an imaging unit for taking images of the livestock house, and signals from the imaging unit and each biometric information unit. It includes a control unit for receiving and detecting a specific action through AI analysis, wherein the control unit includes an image detection unit for detecting a specific action of a preset object in the received image of the image unit, A biometric information verification unit that analyzes the signal of the biometric information unit for the corresponding object in the video, a loading unit that extracts and uploads a clip video matching the specific activity when the biometric information verification unit confirms a specific action of the object, the above An output unit that outputs the image uploaded by the loading unit, a target display unit that displays the corresponding object on the output unit, and an alarm unit that sends an alarm to a preset terminal when the corresponding image is uploaded by the loading unit. Including real-time verification of livestock's biometric information, and when a preset specific action is detected, the video is saved and a notification is sent to indicate that the individual is actually performing a specific action through a terminal connected through short-distance communication or long-distance communication. The purpose is to provide a livestock target management system through AI analysis that can confirm and improve reliability and management efficiency.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 가축 각 객체의 생체정보를 확인하기 위한 생체정보부, 축사의 영상을 촬영하기 위한 영상부, 및 상기 영상부와 각 생체정보부의 신호를 수신하여 AI분석을 통해 특정행위를 감지하기 위한 제어부,를 포함한다.The present invention to achieve the above object includes a biometric information unit for checking the biometric information of each livestock object, an imaging unit for taking images of the livestock house, and a specific device through AI analysis by receiving signals from the imaging unit and each biometric information unit. Includes a control unit for detecting behavior.
바람직하게, 상기 제어부는, 수신된 상기 영상부의 영상에서 기설정된 객체의 특정행위를 감지하는 영상감지부, 상기 영상감지부에서 감지된 영상의 해당 객체에 대한 생체정보부의 신호를 분석하는 생체정보확인부, 상기 생체정보확인부에서 해당 객체의 특정행위가 확인될 경우, 특정행위가 매칭되는 클립 동영상을 추출하여 업로드하는 로딩부, 상기 로딩부에 의해 업로드되는 영상을 출력하는 출력부, 상기 출력부에 해당 객체를 표시하는 표적표시부, 및 상기 로딩부에 의해 해당 영상이 업로드된 경우, 기설정된 단말기로 알람을 송신하는 알람부,를 포함한다.Preferably, the control unit includes an image detection unit that detects a specific action of a preset object in the received image of the image unit, and a biometric information confirmation unit that analyzes a signal of the biometric information unit for the corresponding object in the image detected by the image detection unit. A loading unit that extracts and uploads a clip video matching the specific activity when a specific action of the object is confirmed in the biometric information verification unit, an output unit that outputs the video uploaded by the loading unit, the output unit It includes a target display unit that displays the corresponding object, and an alarm unit that transmits an alarm to a preset terminal when the corresponding image is uploaded by the loading unit.
그리고 상기 영상감지부는, 수신된 상기 영상부의 영상을 일정 시간 단위로 구획하여 특정행위를 감지하되, 일정 간격으로 이격되도록 듬성듬성한 키프레임 학습을 하는 슬로우감지부, 및 상기 슬로우감지부보다 간격이 좁은 촘촘한 키프레임 학습을 하는 패스트감지부,를 더 포함하고, 상기 슬로우감지부와 패스트감지부를 병행하여 병합한다.And the video detection unit detects a specific action by dividing the received video of the video unit into a certain time unit, and a slow detection unit that learns sparse key frames so that they are spaced at regular intervals, and the interval is smaller than the slow detection unit. It further includes a fast detection unit that performs narrow keyframe learning, and the slow detection unit and the fast detection unit are merged in parallel.
또한, 상기 슬로우감지부는 영상의 컬러, 텍스처, 밝기의 구조를 범주화하고, 상기 패스트감지부는 빠르게 변화하는 모션 정보를 인지한다.Additionally, the slow detection unit categorizes the color, texture, and brightness structure of the image, and the fast detection unit recognizes rapidly changing motion information.
그리고 상기 특정행위는, 누움, 일어섬, 사료섭취, 승가행위 중 어느 하나 이상이다.And the above-mentioned specific action is one or more of lying down, standing up, eating food, and performing a monk's prayer.
또한, 상기 영상부의 영상과 로딩부에 의해 업로드된 영상을 저장하기 위한 영상저장부,를 더 포함한다.In addition, it further includes a video storage unit for storing the video of the video unit and the video uploaded by the loading unit.
또한, 상기 생체정보부는, 내부에 일측으로 개방된 수납공간부를 갖는 하우징몸체, 상기 수납공간부를 폐쇄시키기 위한 하우징덮개, 상기 하우징덮개를 하우징몸체에 체결시키기 위한 체결부, 상기 수납공간부에 충진되어 체결부를 응고시켜 하우징덮개를 고정시키기 위한 응고부, 및 상기 수납공간부에 수납되어 해당 객체의 생체정보를 측정하기 위한 센서부,를 포함한다.In addition, the biometric information unit is filled with a housing body having a storage space portion open on one side inside, a housing cover for closing the storage space portion, a fastening portion for fastening the housing cover to the housing body, and the storage space portion. It includes a solidification unit for fixing the housing cover by solidifying the fastening unit, and a sensor unit stored in the storage space unit to measure biometric information of the object.
그리고 상기 하우징몸체의 타단부는 반구형상으로 형성되고, 상기 하우징덮개의 일단부는 반구형상으로 형성된다.And the other end of the housing body is formed in a hemispherical shape, and one end of the housing cover is formed in a hemispherical shape.
또한, 상기 하우징몸체는, 상기 수납공간부에 수납되는 센서부의 변동을 방지하기 위한 안착부,를 더 포함한다.In addition, the housing body further includes a seating portion for preventing fluctuation of the sensor portion stored in the storage space portion.
그리고 상기 안착부는, 상기 수납공간부의 내측면에 돌출형성되는 가이드턱,을 포함한다.And the seating portion includes a guide jaw protruding from the inner surface of the storage space portion.
또한, 상기 하우징덮개는, 상기 수납공간부와 연통되도록 내부에 타측으로 개방되는 덮개공간부를 갖고, 충진된 응고부가 응고되어 고정력을 향상시키기 위해 상기 덮개공간부의 내면을 따라 복수 형성되는 덮개리브,를 포함한다.In addition, the housing cover has a cover space part that is open to the other side inside so as to communicate with the storage space part, and a plurality of cover ribs formed along the inner surface of the cover space part to solidify the filled solidification portion and improve the fixing force. Includes.
그리고 상기 체결부는, 상기 하우징몸체의 수납공간부에 삽입되도록 상기 하우징덮개의 타단부에 연장형성되는 체결몸체, 상기 수납공간부의 내주면에 억지끼움되도록 상기 체결몸체의 타단부 외주면을 따라 돌출형성되는 제1체결턱, 상기 수납공간부의 내주면에 억지끼움되도록 상기 체결몸체의 중간부 외주면을 따라 돌출형성되는 제2체결턱, 및 상기 수납공간부에 충진된 응고부가 유입되도록 형성되는 응고홈부,를 포함한다.And the fastening part includes a fastening body extending from the other end of the housing cover so as to be inserted into the storage space of the housing body, and a third protruding body along the outer peripheral surface of the other end of the fastening body to be pressed into the inner peripheral surface of the storage space. It includes a first fastening jaw, a second fastening jaw protruding along the outer peripheral surface of the middle portion of the fastening body so as to fit tightly into the inner peripheral surface of the storage space portion, and a solidification groove portion formed to allow the solidified portion filled in the storage space portion to flow in. .
또한, 상기 응고홈부는, 상기 체결몸체의 외주면에 형성되는 응고메인홈, 및 상기 응고메인홈으로 상기 응고부가 유입되도록 상기 체결몸체의 타단부 외주면에 형성되는 응고유입홈,을 포함한다.In addition, the solidification groove portion includes a solidification main groove formed on the outer peripheral surface of the fastening body, and a solidification inlet groove formed on the outer peripheral surface of the other end of the fastening body to allow the solidification to flow into the solidification main groove.
그리고 상기 응고메인홈의 좌우폭은 상기 응고유입홈의 좌우폭보다 크게 형성되어 유입된 응고부가 응고될 경우, 응고유입홈으로 이탈되는 것을 방지한다.In addition, the left and right widths of the solidification main groove are formed to be larger than the left and right widths of the solidification inlet groove to prevent the inflowed solidification from escaping into the solidification inlet groove when solidified.
또한, 상기 하우징덮개와 응고부의 결합력을 향상시키기 위한 제2체결부,를 더 포함한다.In addition, it further includes a second fastening part for improving the coupling force between the housing cover and the solidified part.
그리고 상기 제2체결부는, 일정 두께를 갖고, 상기 하우징덮개의 덮개공간부에 타측으로 돌출되도록 형성되는 제2체결몸체, 및 상기 응고부가 관통된 상태로 응고되도록 상기 제2체결몸체에 형성되는 제2체결공,을 포함한다.And the second fastening part is a second fastening body that has a certain thickness and is formed to protrude to the other side of the cover space of the housing cover, and a second fastening body formed in the second fastening body to solidify in a state where the solidification part penetrates. Includes 2 fastening holes.
또한, 상기 응고부는, 에폭시로 용융상태로 충진된다.Additionally, the solidified portion is filled with epoxy in a molten state.
그리고 상기 센서부는, 온도센서, 위치센서, 자이로센서 중 어느 하나 이상이다.And the sensor unit is one or more of a temperature sensor, a position sensor, and a gyro sensor.
본 발명에 의한 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템에 의하면, 가축의 생체정보를 실시간 확인하고, 기설정된 특정행위가 감지될 경우, 해당 영상을 저장하여 알림에 따라, 근거리통신 또는 원거리통신을 통해 연결된 단말기를 통해 해당 개체가 실제 특정행위를 하고 있는 등을 확인할 수 있어 신뢰성과 관리효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.According to the livestock target management system through AI analysis according to the present invention, the biometric information of livestock is checked in real time, and when a preset specific action is detected, the video is stored and connected through short-distance communication or long-distance communication according to the notification. It is a very useful and effective invention that can improve reliability and management efficiency by confirming whether the relevant entity is actually performing a specific action through the terminal.
도 1은 본 발명에 따른 가축 표적 관리시스템을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 제어부를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 생체정보부를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 응고홈부를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 제2체결부를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a livestock target management system according to the present invention,
Figure 2 is a diagram showing a control unit according to the present invention,
Figure 3 is a diagram showing a biometric information unit according to the present invention;
Figure 4 is a diagram showing the solidification groove according to the present invention,
Figure 5 is a diagram showing a second fastening part according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. The following detailed description includes specific details to provide a thorough understanding of the invention. However, those skilled in the art will recognize that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.In some cases, in order to avoid ambiguity of the concept of the present invention, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form focusing on the core functions of each structure and device.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to “comprise or include” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. do. Additionally, the term “… unit” used in the specification refers to a unit that processes at least one function or operation. In addition, the terms "a or an", "one", "the", and similar related terms are used in the context of describing the invention (particularly in the context of the claims below) as used herein. It may be used in both singular and plural terms, unless indicated otherwise or clearly contradicted by context.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명에 따른 가축 표적 관리시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 제어부를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 생체정보부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 응고홈부를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 제2체결부를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a livestock target management system according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing a control unit according to the present invention, Figure 3 is a diagram showing a biometric information unit according to the present invention, and Figure 4 is a diagram showing the present invention. It is a drawing showing a solidification groove according to the invention, and Figure 5 is a drawing showing a second fastening part according to the present invention.
도면에서 도시한 바와 같이, AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템은 생체정보부(10)와 영상부(20) 및 제어부(30)를 포함한다.As shown in the drawing, the livestock target management system through AI analysis includes a
생체정보부(10)는 가축 각 객체의 생체정보를 확인하기 위해 각 객체에 설치하는 것으로, 먹이거나 걸거나 고정시킨다.The
이 생체정보부(10)는 각각의 고유 식별번호가 포함됨에 따라, 각 객체의 식별이 가능하다.Since this
그리고 영상부(20)는 축사의 영상을 촬영하기 위해 구비된다.And the imaging unit 20 is provided to capture images of the livestock house.
제어부(30)는 영상부(20)와 각 생체정보부(10)의 신호를 수신하여 AI분석을 통해 특정행위를 감지하기 위해 구비된다.The
이러한 AI분석을 통한 가축 관리시스템에 의하면, 생체정보부(10)에 의해 각 객체의 생체정보를 실시간 확인 가능하고, 영상부(20)에 의해 축사의 상황을 실시간 확인하되, 기설정된 특정행위가 감지될 경우, 해당 객체의 생체정보와 영상이 저장됨과 동시에 기설정된 단말기로 알람이 발송된다.According to this livestock management system through AI analysis, the biometric information of each object can be checked in real time by the
이에, 실제 특정행위가 발생되었는지를 신속하게 확인할 수 있어 신속한 상황판단을 유도함은 물론, 종래 작업자가 밤새 육안으로 확인하는 것과 영상 전체를 확인하는 등의 문제점을 해소할 수 있어 관리효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to quickly confirm whether a specific action has actually occurred, which not only leads to a quick situational judgment, but also improves management efficiency by solving the problems of conventional workers checking with the naked eye and checking the entire video overnight. there is.
이를 위한, 제어부(30)는 영상감지부(32)와 생체정보확인부(33), 로딩부(34), 출력부(35), 표적표시부(36) 및 알람부(37)를 포함한다.For this purpose, the
영상감지부(32)는 수신된 영상부(20)의 영상에서 기설정된 객체의 특정행위를 감지한다.The
그리고 생체정보확인부(33)는 영상감지부(32)에서 감지된 영상의 해당 객체에 대한 생체정보부(10)의 신호를 분석한다.And the biometric
로딩부(34)는 생체정보확인부(33)에서 해당 객체의 특정행위가 확인될 경우, 특정행위가 매칭되는 클립 동영상을 추출하여 업로드한다.When the biometric
또한 출력부(35)는 로딩부(34)에 의해 업로드되는 영상을 출력하기 위해 구비되는 것으로, 일 실시 예로, 모니터를 사용한다.Additionally, the
표적표시부(36)는 출력부(35)에 해당 객체를 표시하기 위해 구비되는 것으로, 특정행위를 하는 객체와 그 대상이 되는 객체를 각각 표시하되, 색상을 다르게 하여 구분함이 바람직하다.The
이는, 해당 객체들이 이동함에 따라, 작업자가 현장에 도착하는 시점에서의 위치를 용이하게 확인할 수 있게 하여 신속한 대응을 유도할 수 있다.As the objects move, the worker can easily check their location upon arrival at the site, leading to a quick response.
특히, 생체정보부(10)의 고유 식별번호와 연계하여 더욱 신속한 대응을 유도할 수 있다.In particular, a more rapid response can be induced by linking with the unique identification number of the
그리고 알람부(37)는 로딩부(34)에 의해 해당 영상이 업로드된 경우, 기설정된 단말기로 알람을 송신한다.And when the corresponding video is uploaded by the
물론, 기설정된 단말기는 어플리케이션을 통해 제어부(30)의 정보에 접속할 수 있다.Of course, the preset terminal can access the information of the
여기서, 영상감지부(32)에서는 각 생체정보부(10)의 센서부(600)의 신호를 수신하여 분석 및 판독하되, 베이스라인은 이동평균, 표준편차, k-means에 기반한 행위 분석이다.Here, the
이 베이스라인은 yolo5를 전이 학습하기 위해 단일 객체에 대해 소의 행위를 서브클래스로 나누어 학습데이터를 구축한다.This baseline constructs learning data by dividing cow behavior into subclasses for a single object in order to transfer learn yolo5.
이때, 서브클래스는 특정행위로 누움, 일어섬, 사료섭취, 승가행위 등을 포함한다.At this time, the subclass includes specific actions such as lying down, standing up, eating food, and performing monastic activities.
그리고 특정행위의 징후는 빈번하게 일어나는 메인 클러스터 분포들과 동떨어져 있는 점을 고려한 DBSCAN분석에 의해 이루어진다.And the signs of specific actions are performed through DBSCAN analysis, taking into account the fact that they are far from the frequently occurring main cluster distributions.
또한 최근 연구가 활발하게 이루어지고 있는 GAN을 이용한 특정행위 징후 분석도 함께 이루어져 오차를 최소화시킴이 바람직하다.In addition, it is desirable to minimize errors by analyzing specific behavior signs using GAN, which has been actively researched recently.
여기서, 특정행위는 거동 불안정, 냄새 맡기, 걸음걸이 횟수의 증가, 발성음 변화, 승가행위, 승가허용행위, 누움, 일어섬, 사료섭취 중 어느 하나 이상으로, 암컷과 수컷을 각각 격리하여도 번식기가 되면 특정행위가 발생되며, 이 특정행위에 의해 축사 전체의 개체에게 스트레스를 발생시키는 문제점이 있어 신속한 대응이 요구되는 것이다.Here, the specific behavior is one or more of the following: instability of movement, sniffing, increased number of steps, change in vocalization, behavior of monks, behavior of allowing monks, lying down, standing up, and food intake. Even if females and males are separated separately, the breeding season is prolonged. When this happens, a specific action occurs, and this specific action causes stress to all individuals in the livestock farm, so a prompt response is required.
그리고 영상감지부(32)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 수신된 영상부(20)의 영상을 일정 시간 단위로 구획하여 특정행위를 감지하되, 영상을 두 가지 방식으로 병행하여 최적화한다.And, as shown in FIG. 2, the
이 영상감지부(32)는 슬로우감지부(32a)와 패스트감지부(32b)를 더 포함한다.This
다시 말해, 슬로우/패스트(slow/fast) 이론을 적용한 일정 간격으로 이격되도록 듬성듬성한 키프레임 학습과 이 듬성듬성한 키프레임 학습보다 간격이 좁은 촘촘한 키프레임 학습을 병행하여 최적화하는 모델 학습을 추가한다.In other words, model learning that is optimized by simultaneously learning sparse keyframes spaced at regular intervals using the slow/fast theory and learning dense keyframes with narrower intervals than sparse keyframe learning is added. do.
이 듬성듬성한 키프레임 학습인 슬로우감지부(32a)는 영상의 컬러, 텍스처, 밝기 등의 구조를 범주화하며 정보량과 연산량을 높게 구성한다.The slow detection unit 32a, which learns sparse keyframes, categorizes the structure of the image, such as color, texture, and brightness, and configures the amount of information and calculation to be high.
그리고 촘촘한 키프레임 학습인 패스트감지부(32b)는 빠르게 변화하는 모션 정보를 인지한다.And the fast detection unit 32b, which performs detailed keyframe learning, recognizes rapidly changing motion information.
이를 더욱 자세히 살펴보면, 각 행위 전후 총 10초 사이의 키프레임과 옵티컬 플로우를 이용한 학습을 추가하는 것으로, 듬성듬성한 키프레임 학습인 슬로우 영역의 작업과 촘촘한 키프레임 학습인 패스트 영역의 작업을 병행하여 결합하여 특정행위를 정밀하게 판독할 수 있다.Looking at this in more detail, by adding learning using keyframes and optical flow for a total of 10 seconds before and after each action, the work of the slow area, which is sparse keyframe learning, and the work of the fast area, which is dense keyframe learning, are performed in parallel. By combining them, specific actions can be read precisely.
그리고 생체정보부(10)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 하우징몸체(100)와 하우징덮개(200), 체결부(300), 응고부(400) 및 센서부(600)를 포함한다.And, as shown in FIG. 3, the
하우징몸체(100)는 내부에 일측으로 개방된 수납공간부가 형성된다.The
그리고 하우징덮개(200)는 하우징몸체(100)의 수납공간부를 폐쇄시키기 위해 구비된다.And the
체결부(300)는 하우징덮개(200)를 하우징몸체(100)에 체결시키기 위해 구비된다.The
또한 응고부(400)는 하우징몸체(100)의 수납공간부에 충진되어 체결부(300)를 응고시켜 하우징덮개(200)를 고정시키기 위해 구비된다.In addition, the
센서부(600)는 하우징몸체(100)의 수납공간부에 수납되어 해당 객체의 생체정보를 측정하기 위해 구비된다.The sensor unit 600 is stored in the storage space of the
여기서 센서부(600)는 식별ID를 갖고, 온도센서, 운동량센서, 온습도센서, 자이로센서 중 어느 하나 이상이다.Here, the sensor unit 600 has an identification ID and is one or more of a temperature sensor, a momentum sensor, a temperature and humidity sensor, and a gyro sensor.
이에, 가축의 체온, 위치변화에 따른 운동량, 행위 등을 실시간 확인할 수 있다.Accordingly, it is possible to check the livestock's body temperature, momentum due to location changes, and behavior in real time.
그리고 하우징몸체(100)의 타단부는 반구형상으로 형성되고, 하우징덮개(200)의 일단부는 반구형상으로 형성된다.And the other end of the
이러한 생체정보부(10)는 와이어나 벨트 등에 의해 가축의 목에 걸어서 사용됨이 바람직하다.This
물론, 하우징덮개(200)가 하우징몸체(100)에 체결된 형상은 사람이 복용하는 캡슐형상으로 형성될 수 있어 가축이 복용할 수도 있다.Of course, the shape in which the
그리고 하우징몸체(100)는 수납공간부에 수납되는 수납체의 변동을 방지하기 위한 안착부(110)를 더 포함한다.And the
이 안착부(110)는 수납공간부의 내측면에 돌출형성되는 가이드턱(112)을 포함한다.This
이에, 수납체를 수납공간부로 기울어짐 없이 가이드할 수 있으며, 정확한 위치로 유도할 수 있다.Accordingly, the storage body can be guided to the storage space without tilting and guided to an accurate position.
그리고 하우징덮개(200)는 수납공간부와 연통되도록 내부에 타측으로 개방되는 덮개공간부를 갖고, 충진된 응고부(400)가 응고되어 고정력을 향상시키기 위해 덮개공간부의 내면을 따라 복수 형성되는 덮개리브(210)를 포함한다.And the
물론, 하우징몸체(100) 수납공간부를 따라 복수의 몸체리브(110)가 형성될 수 있다.Of course, a plurality of
이 덮개리브(210)에 의해 형상을 유지함은 물론, 충진되는 응고부(400)와의 결합력을 향상시킬 수 있다.The
또한 체결부(300)는 체결몸체(310)와 제1체결턱(320), 제2체결턱(330) 및 응고홈부(340)를 포함한다.Additionally, the
체결몸체(310)는 하우징몸체(100)의 수납공간부에 삽입되도록 하우징덮개(200)의 타단부에 연장형성된다.The
그리고 제1체결턱(320)은 수납공간부의 내주면에 억지끼움되도록 체결몸체(310)의 타단부 외주면을 따라 돌출형성된다.And the
제2체결턱(330)은 수납공간부의 내주면에 억지끼움되도록 체결몸체(310)의 중간부 외주면을 따라 돌출형성된다.The
또한 응고홈부(340)은 수납공간부에 충진된 응고부(400)가 유입되도록 형성된다.In addition, the
응고홈부(340)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 응고메인홈(342)과 응고유입홈(344)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the
응고메인홈(342)은 체결몸체(310)의 외주면에 형성된다.The solidification
그리고 응고유입홈(344)은 응고메인홈(342)으로 응고부(400)가 유입되도록 체결몸체(310)의 타단부 외주면에 형성된다.And the
여기서, 응고메인홈(342)의 좌우폭은 응고유입홈(344)의 좌우폭보다 크게 형성되어 유입된 응고부(400)가 응고될 경우, 응고메인홈(342)보다 작은 폭의 응고유입홈(344)에 걸쳐 이탈되는 것을 방지함에 따라, 결합력을 유지시킬 수 있다.Here, the left and right widths of the solidification
한편, 응고메인홈(342)의 저면에는 복수의 관통공(346)이 더 형성된다.Meanwhile, a plurality of through
이 각 관통공(346)은 응고메인홈(342)과 수납공간부, 덮개공간부와 연통되어 충진된 응고부(400)가 규입될 경우, 응고메인홈(342)과 응고유입홈(344)의 공기를 용이하게 배출시켜 완전한 충진을 유도한다.Each of these through-
이러한 각 관통공(346)은 내측으로 갈수록 단면적이 점진적으로 감소되도록 형성되어 응고메인홈(342)의 공기를 수납공간부, 덮개공간부로 배출시키고, 역류되는 것을 방지 및 최소화시킨다.Each of these through
그리고 도 5에서 도시한 바와 같이, 하우징덮개(200)와 응고부(400)의 결합력을 향상시키기 위한 제2체결부(500)를 더 포함한다.And as shown in FIG. 5, it further includes a
이 제2체결부(500)는 제2체결몸체(510)와 제2체결공(520)을 포함한다.This
제2체결몸체(510)는 일정 두께를 갖고, 하우징덮개(200)의 덮개공간부에 타측으로 돌출되도록 형성된다.The
그리고 제2체결공(520)은 응고부(400)가 관통된 상태로 응고되도록 제2체결몸체(510)에 형성된다.And the
이에, 하우징덮개(200)와 응고부(400)의 결합력을 향상 및 유지시킬 수 있어 하우징몸체(100)와의 결합력을 향상 및 유지시킬 수 있다.Accordingly, the coupling strength between the
여기서, 응고부(400)는 에폭시로 용융상태로 충진된다.Here, the solidified
물론, 에폭시와 유사한 물질이면 사용 가능함이 당연하다.Of course, it is natural that any material similar to epoxy can be used.
이러한 용융상태의 응고부(400)의 충진 시, 제2체결부(500)의 제2체결공(520)에 관통된 상태로 응고되고, 체결부(300)의 응고홈부(340)로 유입되어 응고됨에 따라, 하우징몸체(100)와 하우징덮개(200)의 결합력을 향상시킬 수 있다.When filling the solidified
10 : 생체정보부
20 : 영상부
30 : 제어부
32 : 영상감지부
34 : 생체정보확인부
36 : 로딩부
38 : 알람부
10: Biometric information unit 20: Imaging unit
30: control unit 32: image detection unit
34: Biometric information confirmation unit 36: Loading unit
38: Alarm unit
Claims (6)
축사의 영상을 촬영하기 위한 영상부; 및
상기 영상부와 각 생체정보부의 신호를 수신하여 AI분석을 통해 특정행위를 감지하기 위한 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
수신된 상기 영상부의 영상에서 기설정된 객체의 특정행위를 감지하는 영상감지부;
상기 영상감지부에서 감지된 영상의 해당 객체에 대한 생체정보부의 신호를 분석하는 생체정보확인부;
상기 생체정보확인부에서 해당 객체의 특정행위가 확인될 경우, 특정행위가 매칭되는 클립 동영상을 추출하여 업로드하는 로딩부;
상기 로딩부에 의해 업로드되는 영상을 출력하는 출력부;
상기 출력부에 해당 객체를 표시하는 표적표시부; 및
상기 로딩부에 의해 해당 영상이 업로드된 경우, 기설정된 단말기로 알람을 송신하는 알람부;를 포함하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.A biometric information unit to check the biometric information of each livestock object;
An imaging unit for taking images of the barn; and
It includes a control unit for receiving signals from the imaging unit and each biometric information unit and detecting specific actions through AI analysis,
The control unit,
An image detection unit that detects a specific action of a preset object in the received image of the image unit;
a biometric information confirmation unit that analyzes signals from the biometric information unit for the corresponding object in the image detected by the image detection unit;
A loading unit that extracts and uploads a clip video matching the specific activity when the biometric information verification unit confirms a specific activity of the object;
an output unit that outputs the video uploaded by the loading unit;
a target display unit that displays the corresponding object on the output unit; and
A livestock target management system through AI analysis that includes an alarm unit that transmits an alarm to a preset terminal when the video is uploaded by the loading unit.
수신된 상기 영상부의 영상을 일정 시간 단위로 구획하여 특정행위를 감지하되, 일정 간격으로 이격되도록 듬성듬성한 키프레임 학습을 하는 슬로우감지부; 및
상기 슬로우감지부보다 간격이 좁은 촘촘한 키프레임 학습을 하는 패스트감지부;를 더 포함하고,
상기 슬로우감지부와 패스트감지부를 병행하여 병합하는 것을 특징으로 하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.The method of claim 1, wherein the image detection unit,
A slow detection unit that detects a specific action by dividing the received video of the video unit into certain time units and performs sparse keyframe learning so that they are spaced at regular intervals; and
It further includes a fast detection unit that learns tight keyframes with narrower intervals than the slow detection unit,
A livestock target management system through AI analysis, characterized in that the slow detection unit and the fast detection unit are combined in parallel.
상기 슬로우감지부는 영상의 컬러, 텍스처, 밝기의 구조를 범주화하고,
상기 패스트감지부는 빠르게 변화하는 모션 정보를 인지하는 것을 특징으로 하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.According to paragraph 2,
The slow detection unit categorizes the color, texture, and brightness structure of the image,
The fast detection unit is a livestock target management system through AI analysis, characterized in that it recognizes rapidly changing motion information.
누움, 일어섬, 사료섭취, 승가행위 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.According to claim 1, the specific act is,
Livestock target management system through AI analysis characterized by one or more of the following: lying down, standing up, feeding, and monking.
상기 영상부의 영상과 로딩부에 의해 업로드된 영상을 저장하기 위한 영상저장부;를 더 포함하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.According to paragraph 1,
A livestock target management system through AI analysis further comprising a video storage unit for storing the video of the video unit and the video uploaded by the loading unit.
내부에 일측으로 개방된 수납공간부를 갖는 하우징몸체;
상기 수납공간부를 폐쇄시키기 위한 하우징덮개;
상기 하우징덮개를 하우징몸체에 체결시키기 위한 체결부;
상기 수납공간부에 충진되어 체결부를 응고시켜 하우징덮개를 고정시키기 위한 응고부; 및
상기 수납공간부에 수납되어 해당 객체의 생체정보를 측정하기 위한 센서부;를 포함하는 AI분석을 통한 가축 표적 관리시스템.The method of claim 1, wherein the biometric information unit,
A housing body having a storage space portion open on one side therein;
a housing cover to close the storage space;
A fastening part for fastening the housing cover to the housing body;
A solidification portion filled in the storage space and solidifying the fastening portion to secure the housing cover; and
A livestock target management system through AI analysis that includes a sensor unit stored in the storage space and measuring biometric information of the object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220125327A KR20240045700A (en) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | Livestock shed target management system through the AI analysis |
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KR20240045700A true KR20240045700A (en) | 2024-04-08 |
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KR (1) | KR20240045700A (en) |
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2022
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