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작물의 3차원 이미지 분석을 위한 영상처리 알고리즘
분야 농학 > 농공학
저자 양명균 ( Myongkyoon Yang ) , 최금실 ( Jinshi Cui ) , 손대식 ( Daesik Son ) , 박성민 ( Seongmin Park ) , 정은성 ( Eun Seong Jeong ) , 조성인 ( Seong In Cho )
발행기관 한국농업기계학회
간행물정보 한국농업기계학회 학술발표논문집 2017년, 제22권 제2호, 218(총1쪽)
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국문초록
급변하는 기후 상황에 대응하여 농업 경쟁력을 높이고 안정적인 생산을 위해 융합 기술을 활용한 작물분석 기술 개발이 요구되고 있다. 이러한 분야 중 피노믹스(phenomics)는 작물의 여러 특성에 해당하는 표현형 전체를 관측 및 분석하는 연구 분야로 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 작물의 표현형분석에 있어 형태적인 특성은 작물의 다양한 정보를 담고 있기에 중요한 인자이다. 작물의 형태에 대한 보다 입체적이고 정확한 분석을 위해서는 2차원 이미지 뿐 아니라 3차원 영상에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 3차원 영상 복원(3D Reconstruction)된 이미지를 분석하기 위한 여러 영상처리 과정을 수행하였다. 작은 포트에 담긴 17~25 cm정도의 고추 모종에 대한 3차원 복원 영상 분석이 이루어졌으며, 이를 위해 스마트폰 카메라(IPhone 6 Plus, Apple, USA)와 Kinect v2 (Microsoft, USA)를 활용하였다. 이미지 분석을 위한 알고리즘의 구현 및 적용에는 MATLAB (MATLAB_R2016b, Mathworks, USA)을 이용하였다. 먼저 복원된 고추 모종의 3차원 영상에서 작물 부분만 추출하기 위한 몇 가지 후보 알고리즘 중 최적의 알고리즘을 선정해 준다. 이를 통해 작물 부분만 추출된 3차원 이미지를 얻게 되고 좌표 변환 과정을 거치게 된다. 복원된 3차원 영상의 경우 이미지에 따라 독립적인 좌표계를 갖기 때문에 일정한 분석과 편의를 위해 고추 모종의 주된 줄기를 z축으로 하고 작물의 하단을 원점으로 하는 변환을 수행하였다. 마지막으로 여러 알고리즘을 활용하여 잎과 줄기를 분리하는 이미지 분할(Image Segmentation)을 수행해 보았다. 이러한 과정을 보완해 나간다면 3차원 작물 이미지에 대한 자동화된 분석을 할 수 있을 것으로 기대된다.
 
 
3차원 복원 이미지, 영상처리, 3차원 좌표 변환, 이미지 분할
 
 
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