양계사 실내 작업자의 위치 추정 알고리즘 및 플랫폼 개발

최영우 ( Young Woo Choi ) , 문병은 ( Byeong Eun Moon ) , 부젤아닐 ( Anil Bhujel ) , 홍석건 ( Seok Gun Hong ) , 송정훈 ( Jeong Hoon Song ) , 김현태 ( Hyeon Tae Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 212(총1페이지)

국내 축산업은 현재 4차 산업혁명 기술 적용으로 더욱 발전하고 있다. 4차 산업혁명 기술은 축산환경의 데이터를 실시간 수집하고, 데이터의 가공을 통해 작업자에게 유동적인 정보 제공이 가능하게 한다. 정밀하고 효과적인 알고리즘과 기술을 도입함으로써 기존의 문제점을 개선하고 보완하여 현재 축산 환경을 발전시키는 것에 의미가 있다. 따라서 본 연구에서는 양계사 내 실내 작업자의 위치를 Beacon 기술을 이용하여 추정하고, Bluetooth 4.0 기술을 통해 오차를 최소화한 후 작업자에게 주변의 환경 정보 및 위험도를 제공하는 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 한다. 개발 사양은 CPU: Intel i5-9600k 4.8ghz, RAM: 32gb이며, 개발환경은 Python 3.8, Android 9.0을 사용하였다. 또한 Beacon은 hm10(Bluetoot...

TAG 양계, 블루투스, 비콘, 사변 측량, 트래킹

스마트 앱을 이용한 밀 품종 판별 기초 연구

정보미 ( Bomi Jeong ) , 서영욱 ( Youngwook Seo ) , 박종률 ( Jongryul Park ) , 김기영 ( Giyoung Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 211(총1페이지)

국내 축산업은 현재 4차 산업혁명 기술 적용으로 더욱 발전하고 있다. 4차 산업혁명 기술은 축산환경의 데이터를 실시간 수집하고, 데이터의 가공을 통해 작업자에게 유동적인 정보 제공이 가능하게 한다. 정밀하고 효과적인 알고리즘과 기술을 도입함으로써 기존의 문제점을 개선하고 보완하여 현재 축산 환경을 발전시키는 것에 의미가 있다. 따라서 본 연구에서는 양계사 내 실내 작업자의 위치를 Beacon 기술을 이용하여 추정하고, Bluetooth 4.0 기술을 통해 오차를 최소화한 후 작업자에게 주변의 환경 정보 및 위험도를 제공하는 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 한다. 개발 사양은 CPU: Intel i5-9600k 4.8ghz, RAM: 32gb이며, 개발환경은 Python 3.8, Android 9.0을 사용하였다. 또한 Beacon은 hm10(Bluetoot...

TAG Feature recognition, Image processing, MIT App Inventor, Wheat grain

소형 임베디드 시스템에 적용하기 위한 우천 및 안개 등에 의한 영상 내 노이즈의 실시간 제거 알고리즘

감동환 ( Kam Dong Hwan ) , 방태원 ( Bang Tae Weon ) , 이봉기 ( Lee Bong Ki )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 210(총1페이지)

우천 및 안개 등의 악천후 상황의 영상의 시인성 향상을 위하여 영상처리기법을 통한 영상개선 방법이 연구되고 있다. 영상개선 방법 중 심층신경망 등의 딥러닝 기술이 사용되고 있다. 딥러닝 기술을 활용한 영상처리 방식은 많은 연산량으로 인하여 고사양의 데스크톱 또는 워크스테이션과 같은 고가의 하드웨어를 필요로 한다. 그러나 도로 및 거리의 CCTV 등과 같이 고가의 하드웨어 장비를 적용하기 어려운 영역에서 상대적으로 적은 연산의 기법을 이용하여 다양한 장비에 맞는 우천 및 안개 등에 의한 노이즈를 제거하기 위한 영상 개선 기술이 필요하다. 소형 임베디드 시스템에 적용하기 위한 우천 및 안개 등에 의한 영상 내 노이즈의 실시간 제거 알고리즘을 개발하고자 하였다. Nvidia사의 Jetson Agx Xavier에 알고리즘을 적용하여 1080p 해상도의 외부 설치용 ...

TAG 노이즈 제거, 영상개선, 영상처리, 인공지능, 임베디드 시스템

무선 멀티 센서 노드 구현을 위한 BLE 5.0 기반 저전력 데이터 전송 기법 연구

전진택 ( Jintack Jeon ) , 주우혁 ( Woohyeok Ju ) , 한광현 ( Gwanghyun Han ) , 이동훈 ( Donghoon Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 209(총1페이지)

무선 센서 네트워크는 환경 데이터 수집을 목적으로 환경 계측 센서와 데이터를 가공을 위한 프로세서, 통신을 위한 무선 송수신기를 갖춘 소형 센서 노드로 구성된 네트워크이다. 배터리 기반의 무선 센서 노드에서 지속적인 계측, 가공 및 통신을 할 경우 소비전력의 증가로 센서 노드를 활용하기 어려운 현실이다. 이에 통신 시 발생하는 소비전력량의 감소를 위해 다른 무선 통신들에 비해 저전력인 BLE(Bluetooth Low Energy)에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 BLE 5.0을 기반으로 하여 무선 센서 노드의 데이터 전송 기법에 따른 저전력 통신 구현 기법에 대해 연구하였다. 연구를 위해 BLE 기능과 딥슬립 모드를 지원하는 Nano33 BLE보드를 사용하였다. 보드에 내장된 블루투스 모듈(B306)은 블루투스 5.0, 802.15.4, A...

TAG 전력력, Low Power, 웨어러블 센서, Wearable Sensor, 물리계층, Physical Layer

딥러닝 컬러 영상분석 기반 씨없는 수박종자 품종 선별

페레즈무카사 ( Perez Mukasa ) , 콜린스와콜리 ( Collins Wakholi ) , 김한기 ( Kim Hangi ) , 조병관 ( Byoung-kwan Cho )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 208(총1페이지)

무선 센서 네트워크는 환경 데이터 수집을 목적으로 환경 계측 센서와 데이터를 가공을 위한 프로세서, 통신을 위한 무선 송수신기를 갖춘 소형 센서 노드로 구성된 네트워크이다. 배터리 기반의 무선 센서 노드에서 지속적인 계측, 가공 및 통신을 할 경우 소비전력의 증가로 센서 노드를 활용하기 어려운 현실이다. 이에 통신 시 발생하는 소비전력량의 감소를 위해 다른 무선 통신들에 비해 저전력인 BLE(Bluetooth Low Energy)에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 BLE 5.0을 기반으로 하여 무선 센서 노드의 데이터 전송 기법에 따른 저전력 통신 구현 기법에 대해 연구하였다. 연구를 위해 BLE 기능과 딥슬립 모드를 지원하는 Nano33 BLE보드를 사용하였다. 보드에 내장된 블루투스 모듈(B306)은 블루투스 5.0, 802.15.4, A...

TAG watermelon, triploid seed, image analysis, deep learning, color image

디지털 필터링을 통한 가속도계 계측 데이터 노이즈 저감 기법 연구

오민희 ( Minhee Oh ) , 이정규 ( Jungkyu Lee ) , 손연규 ( Yeonkyu Son ) , 이동훈 ( Donghoon Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 207(총1페이지)

스마트팜 고도화를 위해 데이터를 분석하고 작물의 최적생육환경 조성 구현을 위해 센서 데이터의 신뢰성은 필수적으로 요구된다. 센서로부터 들어오는 신호는 계측정보와 여러 가지 원인으로 발생하는 노이즈를 포함하고 있다. 신뢰성있는 계측 정보를 얻기 위해 노이즈 저감이 가능한 시스템을 기반으로 데이터 관리가 이루어져야한다. 가속도 센서의 경우 누적 오차에 의한 출력 오류는 없으나, 추가적으로 센서 신호 처리 및 노이즈 필터링이 요구된다. 이에 본 연구에서 디지털 필터링을 이용한 가속도 계측 데이터의 노이즈 저감 기법 연구를 수행했다. 실험에 사용한 IMU 센서는 Nano 33 BLE 보드 내장 칩셋에 ±2/±4/±8/±16 g의 측정 범위의 가속도계를 측정 가능한 LSM9DS1 모델을 사용하였다. 미세한 떨림까지 세밀한 측정을 위해 가속도계는 ±2 g로 측정범위를 지...

TAG 가속도계, Accelerometer, 노이즈, Noise, 필터링, Filtering

다분광 영상을 이용한 배추의 고온스트레스 판별 분석

이훈수 ( Hoonsoo Lee ) , 임승현 ( Seunghyun Lim ) , 위승환 ( Seunghwan Wi )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 206(총1페이지)

환경스트레스에 대한 배추의 피해를 예방하기 위해서는 우선적으로 피해를 조기 진단할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만, 채소작물의 환경스트레스로 인한 작물의 생육상태는 생물ㆍ화학적 방법을 이용하여 작물 내 다양한 물질대사 산물 분석을 통해 진단하지만, 환경스트레스로 인한 주요 채소작물의 피해 기준의 설정과 조기진단을 비파괴적으로 신속 분석할 수 있는 기술이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 다분광 영상을 이용하여 배추의 고온스트레스에 의한 반응을 조기 진단할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 실험에 사용된 배추는 정식 후 40일이 지난 작물을 사용하였고, 3단계의 온도처리(16/20℃, 24/28℃, 32/36℃)가 8일간 처리되었다. 획득된 분광영상정보는 462nm부터 870nm까지 총 38장의 분광영상정보가 획득되었고, NDVI, Red-Edge Ratio,...

TAG chinese cabbage, multispectral imagingm, machine learning, temperature stress

경운 경로 자동 안내를 위한 메타학습 기반 영역검출 기술 개발

강경민 ( Kyeong-min Kang ) , 전현호 ( Hyeon-ho Jeon ) , 김완수 ( Wan-soo Kim ) , 김용주 ( Yong-joo Kim ) , 이대현 ( Dae-hyun Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 205(총1페이지)

농업에서의 딥러닝은 기존 영상처리에 비해 조도 등 환경에 강인한 자동인식 성능을 보여주고 있지만, 여전히 농업의 데이터 부족과 다양한 환경조건은 기술의 현장 적용 및 실용화를 어렵게 만들고 있다. 본 연구에서는 농업의 이러한 문제를 극복하기 위해 적은 샘플로도 학습이 가능하고 다양한 환경으로 확장이 용이한 메타 학습 구조를 자율주행 트랙터의 자동인식에 활용하였으며, 경운 경로 안내를 위한 전방 영역의 자동인식을 수행하였다. 트랙터 작업 시 전방에서 수집되는 영상 내 경운 전, 후 영역의 차이를 학습할 수 있는 분류모델을 설계하였으며, 입력된 영상의 구역별 분류 및 경운 후 영역의 군집화를 통해 경로의 기준을 검출하였다. 제안된 방법은 학습에 사용된 작업 환경의 데이터 뿐만 아니라 새로운 작업 환경에서 취득된 데이터에 대해서도 90% 이상의 높은 분류 정확도...

TAG 메타학습, 딥러닝, 머신비전, 경운, 자율주행

Quaternion 필터를 적용한 지향각 상하 오차 보정 기법 연구

주우혁 ( Woohyeok Ju ) , 임은정 ( Eunjeong Em ) , 손연규 ( Yeonkyu Son ) , 이동훈 ( Donghoon Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 204(총1페이지)

국립농업과학원에서는 토양 및 토양특성 등을 제공하는 흙토람 사이트를 운영하고 있으며 대국민 서비스 기반 구축을 목적으로 토양 조사를 수행하고 있다. 토양 조사는 현지토양조사 및 분류, 대표토양의 시료채취 및 분석 등의 과정을 거쳐 이루어진다. 이러한 체계적인 토양조사는 토양특성에 적합한 작물선택, 비료사용개선 등을 위한 기초자료로 사용되어 진다. 현장에서 운용되는 토양정보 현장기록장치는 다양한 상황에 대응이 가능하고, 방향 및 위치 데이터의 신뢰성을 확보가 요구된다. 한편 토양 조사 현장의 경사, 영상 촬영 각도, 장비의 구조적 특성 등에 의해 지향각의 상하 오차가 발생되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 토양정보 현장 기록장치의 방향 데이터 신뢰성 확보를 위해 오차 보정을 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 보드는 Rasberry Pi(Raspber...

TAG IMU, Inertial measurement unit, 지향각, Azimuth, 오차보정, Error correction

The application of Machine learning to estimate microclimate of a model pig barn

( Elanchezhian Arulmozhi ) , ( Jayanta Kumar Basak ) , ( Thavisack Sihalath ) , ( Byeong Eun Moon ) , ( Hyeon Tae Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 203(총1페이지)

국립농업과학원에서는 토양 및 토양특성 등을 제공하는 흙토람 사이트를 운영하고 있으며 대국민 서비스 기반 구축을 목적으로 토양 조사를 수행하고 있다. 토양 조사는 현지토양조사 및 분류, 대표토양의 시료채취 및 분석 등의 과정을 거쳐 이루어진다. 이러한 체계적인 토양조사는 토양특성에 적합한 작물선택, 비료사용개선 등을 위한 기초자료로 사용되어 진다. 현장에서 운용되는 토양정보 현장기록장치는 다양한 상황에 대응이 가능하고, 방향 및 위치 데이터의 신뢰성을 확보가 요구된다. 한편 토양 조사 현장의 경사, 영상 촬영 각도, 장비의 구조적 특성 등에 의해 지향각의 상하 오차가 발생되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 토양정보 현장 기록장치의 방향 데이터 신뢰성 확보를 위해 오차 보정을 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 보드는 Rasberry Pi(Raspber...

TAG Indoor air temperature, Indoor relative humidity, ML models, Pig barn microclimate, Smart farming

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