Drone-based 3D Mapping and Measurement of Apple Tree Morphology for Phenotyping in Orchard

동슈아 ( Xu-hua Dong ) , 이경환 ( Kyeong-hwan Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 224(총1페이지)

TAG UAV, Camera photogrammetry, 3D reconstruction, Volume estimation

드론 초분광 영상 시스템을 이용한 배추 생육정보 측정

배형진 ( Hyungjin Bae ) , 박은성 ( Eun-sung Park ) , 조병관 ( Byoung-kwan Cho )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 225(총1페이지)

농업 분야에서 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)의 활용도가 점차 높아지고 있다. 특히 농경지 맵핑, 농약살포, 작물 생육 모니터링 등의 분야에 UVA를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 초분광 영상 시스템을 장착한 회전익 드론을 이용하여 배추(Chinese-Cabbage)의 생육 정보를 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 하였다. 강원도 태백의 고랭지 배추 재배지에서 획득된 초분광 영상에서 분광정보(400 - 1000nm)와 필드에서 측정된 생육 정보와의 분석을 통해 배추 생육예측모델을 개발하였다. 초기 실험 및 분석결과 분광정보와 생육 정보와의 유의미한 상관관계가 확인되었다. 본 연구 결과는 드론에 결합된 초분광 영상을 통해 넓은 재배지의 배추 생육 정보 파악이 신속...

TAG 원격탐사, 초분광 영상, 회전익 드론, 배추, 생육 모니터링

드론 활용 말벌집 탐색을 위한 이미지 분석 연구

김경철 ( Kyoung Chul Kim ) , 김동원 ( Dongwon Kim ) , 유승화 ( Seung Hwa Yu ) , 홍영기 ( Young Ki Hong ) , 김현종 ( Hyunjong Kim ) , 김국환 ( Gookhwan Kim ) , 이명훈 ( Meonghun Lee ) , 권경도 ( Kyung-do Kwon ) , 이시영 ( Siyoung Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 226(총1페이지)

말벌은 종족번식을 위한 단백질 공급을 위해 꿀벌을 사냥한다. 최근 급격히 증가하고 있는 말벌의 개체수로 인해 양봉산업에서 말벌 퇴치는 매우 중요한 문제이다. 특히, 양봉장 근처에서 말벌을 퇴치하는 일부 말벌들에게는 효과가 있으나, 근본적인 퇴치에는 한계가 있다. 이에 벌집 제거를 통한 말벌 개체수 감소가 필요한 상황이다. 이에 본 연구는 공학적인 기법을 활용한 실험을 통해 산림 또는 농경지에서 말벌집을 사전에 제거하기 위한 방법을 개발하고자 한다. 최대 1㎞ 까지 비행하는 말벌들의 특성을 고려했을 때 양봉장 중심 반경 1㎞가 탐색이 필요한 면적이다. 이에 본 연구에서는 광범위한 면적에 대한 신속한 탐색을 위해 드론을 활용하여 영상 이미지를 습득하고 이를 분석하여 말벌집을 검출하려 한다. 드론 이용 말벌집 탐색을 위해서 비행경로(방향), 고도, 촬영 각도 ...

TAG 말벌집, 드론, 이미지 분석, 기계학습

딥러닝을 이용한 솔껍질깍지벌레 탐지 알고리즘 개발

윤원섭 ( Wonsub Yun ) , 조병관 ( Byoung-kwan Cho )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 227(총1페이지)

솔껍질깍지벌레(M. matsumuare)는 노린재목의 곤충으로 한국, 일본 및 중국 북동부 지역에 서식한다. 솔껍질깍지벌레는 암수의 생활경과가 달라지기 전인 후약충 시기에 소나무와 곰솔(해송)의 가지에 기생하며 흡즙 가해를 일으킨다. 약충의 피해를 입은 나무는 수관 하부의 잎부터 갈변하게 되는데 피해가 누적될 시 수관 전체가 갈변하여 고사하게 된다. 따라서 솔껍질깍지벌레의 개체수를 모니터링하여 적기에 방제하는 것이 중요한데, 현재 이 벌레의 개체수 파악은 페로몬트랩에 포획된 수컷 성충을 육안으로 개수하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 인력에 의한 동정은 시간 및 노동력 소모가 많고, 장시간 작업 시 피로도가 급증하고 정확성이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 기존의 수작업방식을 개선하기 위해 페로몬트랩에 포획된 솔껍질깍지벌레를 자동으로...

TAG 솔껍질깍지벌레, 딥러닝, 영상분석, 해충방제, 산림방제

딥러닝의 SU-net을 이용한 배 화상병 예찰 연구

김현정 ( H. J. Kim ) , 노현권 ( H. K. Noh ) , 강태환 ( T. H. Kang )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 228(총1페이지)

화상병(火傷病, Fire blight)은 배와 사과 등 장미과 식물에 생기는 세균성 병해의 일종으로 병원균인 Erwinia amylovora에 의해 발생한다. 국내에서는 2015년 5월 경기도 안성과 충남 천안에서 최초로 화상병이 발생하였으며, 2020년 현재까지 새로운 지역으로 전염되고 있다. 강한 전염성으로 인하여 감염시 2일 이내에 확진여부가 판정되고, 판정 직후 발병된 과수를 중심으로 100 m 반경의 과수를 매몰하기 때문에 화상병발병과수의 충분한 영상취득이 매우 어려운 실정이다. 따라서 지속적인 모니터링을 통해 확산·전염에 의한 2차 피해를 줄일 수 있는 화상병 예찰 시스템에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 실제 화상병 발병 과수에서 회전익 드론에 A6300 RGB 카메라를 장착하여 고도 10~12m 상공에...

TAG 화상병, 회전익 드론, 예찰, 기계학습, RGB

모바일 Web 환경 기반 환경계측장치 실시간 보정 기법 연구

전진택 ( Jintack Jeon ) , 상완규 ( Wankyu Sang ) , 이동훈 ( Donghoon Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 229(총1페이지)

최근 5G, AI, IoT 등 차세대 기술의 IT 산업의 백본(Backbone) 역할을 담당할 수 있으며 재원 경감이 가능한 초단말 컴퓨팅 기술 연구가 해외 선도 기업들에 의해 활발하게 진행 중이다. 농업 현장에서 작물생육 모델링을 위한 데이터 취득시 기상조건, Unsupervised dataset의 발생에 따른 입력정보 외란이 발생한다. 사용자가 모바일 환경을 이용하여 실시간으로 평가하고 보정할 수 있다면 실효적인 작물 생육 모델링 활용이 가능할 것이다. 본 연구에서는 작물 및 생육환경 모델링의 효율적인 현장 도입을 위한 모바일 Web 환경 이용 환경계측장치의 보정 방법을 연구하였다. 하드웨어는 WiFi 통신을 지원하는 마이크로 컨트롤러(D1 mini, LOLIN, China)와 전원 공급부, 데이터로거(MicroSD...

TAG 모바일, Mobile, 웹, Web, 보정, Calibration

상태 흐름 방법을 기반으로 실내 환경에서 외발 자전거 형 이동 로봇을 위한 경로 추종 플랫폼 개발

첸티안 ( Tean Chen ) , 유헌종 ( Heonjong Yoo ) , 이경환 ( Kyeonghwan Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 230(총1페이지)

최근 5G, AI, IoT 등 차세대 기술의 IT 산업의 백본(Backbone) 역할을 담당할 수 있으며 재원 경감이 가능한 초단말 컴퓨팅 기술 연구가 해외 선도 기업들에 의해 활발하게 진행 중이다. 농업 현장에서 작물생육 모델링을 위한 데이터 취득시 기상조건, Unsupervised dataset의 발생에 따른 입력정보 외란이 발생한다. 사용자가 모바일 환경을 이용하여 실시간으로 평가하고 보정할 수 있다면 실효적인 작물 생육 모델링 활용이 가능할 것이다. 본 연구에서는 작물 및 생육환경 모델링의 효율적인 현장 도입을 위한 모바일 Web 환경 이용 환경계측장치의 보정 방법을 연구하였다. 하드웨어는 WiFi 통신을 지원하는 마이크로 컨트롤러(D1 mini, LOLIN, China)와 전원 공급부, 데이터로거(MicroSD...

TAG Forward Kinematic, Linear Velocity, Angular Velocity, State flow method

생육환경 역학성 진단을 위한 공간보간법을 이용한 노지토양 환경 센싱에 관한 연구

박수환 ( Soo-hwan Park ) , 오현종 ( Hyun-jong Oh ) , 김민지 ( Min-jee Kim ) , 상완규 ( Wangyu Sang ) , 서명철 ( Myung Chul Seo ) , 백재경 ( Jaekyeong Baek ) , 모창연 ( Changyeun Mo )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 231(총1페이지)

최근 기후 변화에 따른 이상기상 등 농업환경변화로 인해 농작물 생산성 및 품질 저하 등의 문제로 인해 노지 스마트 농업에서 작물의 다양한 생육 및 환경 변수 모니터링을 통한 재배 환경 자동 제어의 필요성이 대두되고 있다. 신뢰성 높은 재배 환경 자동 제어를 위해서는 노지 포장 내의 토양 정보 공간분석이 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 소수의 지점에서 획득된 공간적인 통계특성을 반영한 공간보간법인 크리깅 기법과 역거리가중법(IDW)을 적용하여 노지 시험포장의 토양 수분 분포를 예측하고 최적의 공간보간법을 선정하고자 한다. 본 실험은 전북 완주군 소재 국립식량과학원 노지 재배 시험포장(5 m×5 m)에서 수행하였으며 토양수분 고정센서를 시험포장 중앙 1지점과 시험포장 3 m×3 m 간격의 격자형 4지점에 설치하고, 표토 아래 20 cm 부분의 수분 ...

TAG 노지스마트팜, 토양 특성 예측, 공간보간법, 크리깅기법, 역거리가중법

스마트 온실용 작물 모니터링 로봇 연구

김경철 ( Kyoung Chul Kim ) , 이시영 ( Siyoung Lee ) , 홍영기 ( Young Ki Hong ) , 김현종 ( Hyunjong Kim ) , 김국환 ( Gookhwan Kim ) , 이명훈 ( Meonghun Lee ) , 서다솜 ( Dasom Seo )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 232(총1페이지)

최근 4차 산업혁명 시대를 대비하여 다양한 산업분야에서의 로봇을 활용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 농업분야에서도 스마트 온실에 적용 가능한 로봇에 대한 연구 개발 활발히 이루어지고 있다. 스마트 온실은 생육 환경조절이 가능하기 때문에 연중 생산이 가능하여 로봇의 활용 빈도가 높다. 본 연구에서는 스마트 온실에서 작물 모니터링을 위한 로봇 연구를 위해 토마토 인식 및 수확량 예측 로봇 구현과 로봇의 최소 성능 요구 조건에 대한 연구를 수행하였다. 토마토 인식 및 수확량 예측 로봇은 로봇 구동부, 영상 수집부, 영상 무선 통신부로 구성하였다. 스마트 온실의 작물 사이를 이동하기 위해 온수파이프 위와 콘크리트 노면을 동시에 이동하기 위해 이중바퀴 구도의 로봇 구동 플랫폼을 활용하였으며, 근접센서를 이용하여 온수파이프의 시작부분과 끝부분을 인지하여 자동 주...

TAG 스마트 온실 로봇, 3세대 스마트팜, 농업용 로봇, 작물 모니터링

스마트팜 블랙박스 통신 프로토콜 연동 방안 연구

주우혁 ( Woohyeok Ju ) , 임은정 ( Eunjeong Em ) , 최승욱 ( Seungwook Choi ) , 이동훈 ( Donghoon Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2020] 제25권 제2호, 233(총1페이지)

스마트팜 관련 다양한 연구와 더불어 농림축수산 현장의 변화가 커지고 있다. 스마트팜 보급사업 시행 결과에 따르면 스마트팜 장비의 고장 및 오작동으로 인한 신뢰성 결여 문제가 스마트팜 확산의 장애요인으로 지적되고 있다. 스마트팜 장비의 오류를 사용자가 즉각적으로 확인할 수 없으며 정확한 원인 판단이 어려워 생산성 향상에 저해요소로 작용한다. 스마트팜 시스템 고장 원인 분석 시스템 개발하기 위해 스마트팜 구동기(천창, 측창, 보온커튼, 차광막, 환풍기, 유동팬, 관수펌프, 밸브 등)의 작업 상태를 확인할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 구동기의 작업 상태를 확인할 수 있는 블랙박스와 통신하기 위한 통신 프로토콜 연동 방안을 살펴 보았다. N사의 블랙박스 보드(NR-AG-S03, Naretrends, Korea)는 한 보드에 220 VAC 전원을 사용하는 구동...

TAG 블랙박스, Black box, 통신 프로토콜, Communication protocol, PHM, Prognostics and Health Management

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