KR20210070061A - A growth information measuring device using optical fiber and measuring method using the same - Google Patents

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KR20210070061A
KR20210070061A KR1020190160080A KR20190160080A KR20210070061A KR 20210070061 A KR20210070061 A KR 20210070061A KR 1020190160080 A KR1020190160080 A KR 1020190160080A KR 20190160080 A KR20190160080 A KR 20190160080A KR 20210070061 A KR20210070061 A KR 20210070061A
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방지웅
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Abstract

The present invention relates to a device and a method for measuring crop growth information using a crop inducing line made of optical fibers. The present invention provides the device and method for measuring crop growth information, wherein the device comprises: an optical fiber wound on a crop stem to be installed; a photographing unit photographing an image of the optical fiber; and an analysis unit analyzing the image photographed by the photographing unit. The analysis unit measures the length of a crop based on lengths of visible and invisible parts of the optical fiber in the image photographed by the photographing unit.

Description

광섬유를 이용한 작물 생육 정보 측정장치 및 측정방법{A growth information measuring device using optical fiber and measuring method using the same}Crop growth information measuring device using optical fiber and measuring method {A growth information measuring device using optical fiber and measuring method using the same}

본 발명은 광섬유로 이루어진 작물 유인줄을 이용한 작물의 측정 장치 및 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring crops using a crop attracting line made of optical fibers.

농가에서 재배하는 다양한 작물 중에서도 토마토, 파프리카, 오이 등의 일부 작물은 다른 작물과 비교하여 상대적으로 키가 크게 자라는 특성을 갖는다. Among the various crops cultivated by farms, some crops such as tomatoes, paprika, and cucumbers have the characteristic of growing relatively tall compared to other crops.

이와 같이, 다른 작물과 비교하여 키가 상대적으로 크게 자라는 작물의 생육과정에서는 생장에 따른 작물의 길이가 정상적으로 늘어나는지가 중요하다.As such, in the growth process of crops that are relatively tall compared to other crops, it is important whether the length of the crop is normally increased according to the growth.

왜냐하면, 작물의 개화, 결실 등이 대체적으로 그 생장 길이에 따라서 진행되기 때문에, 작물이 일정기간에 정상적인 길이로 생장하는지 여부가 중요하며, 따라서 재배자가 일정 간격으로 작물의 생육 정보를 직접 육안으로 확인하고 이를 기록한다.Because the flowering and fruiting of crops generally proceed according to their growth length, it is important whether or not the crop grows to a normal length in a certain period of time. Therefore, the grower directly visually checks the growth information of the crop at regular intervals. and record it

이와 관련하여, 최근 유인줄을 이용하여 작물의 생육량을 측정하기 위하여, 작물에 감겨 설치되는 유인줄 및 작물의 영상이미지를 영상장치를 이용하여 수집하고, 이를 작물의 길이나 두께인 생육 정보로 변환하는 영상처리기술들이 개발되고 있다.In this regard, recently, in order to measure the growth of crops using an inducer line, an image image of an inducer line wound on a crop and a crop image are collected using an imaging device, and this is converted into growth information that is the length or thickness of the crop. Image processing technologies are being developed.

그러나, 유인줄이 작물에 설치되어 있는 실제 영상의 경우, 날씨나 밝기 등 주변 환경의 영향에 의해 영상으로부터 작물과 유인줄의 식별이 어려워 생육 정보가 제대로 측정되지 않는 경우가 있다.However, in the case of an actual image in which the bait line is installed on a crop, growth information may not be measured properly because it is difficult to identify the crop and the bait line from the image due to the influence of the surrounding environment such as weather or brightness.

특허문헌 1에는 식별이 어려운 유인줄이 아닌 작물의 열영상으로부터 직접 생육 정보를 측정하는 장치가 개시된다. Patent Document 1 discloses an apparatus for measuring growth information directly from thermal images of crops, not by attracting lines, which are difficult to identify.

그러나, 이는 고가의 열영상 촬영장비가 필요하여, 현실적으로 영세 농가 등에서 사용하기 어려우며, 기존의 측정장치가 주변의 밝기나 날씨 등에 영향을 받는다면, 특허문헌 1의 장치는 주변 온도에 따라 측정 결과에 영향을 받을 수밖에 없다. However, since it requires expensive thermal imaging equipment, it is practically difficult to use in small farms, etc., and if the existing measuring device is affected by the surrounding brightness or weather, the device of Patent Document 1 can change the measurement result according to the ambient temperature. are bound to be affected

특허문헌 2에는, 길이를 나타내기 위한 색좌표 코드가 인쇄된 유인줄을 작물에 감아 설치하고 이를 촬영하여 인식함으로써 작물의 생육 정보를 측정하는 장치가 개시된다.Patent Document 2 discloses an apparatus for measuring the growth information of a crop by winding and installing an inducer line printed with a color coordinate code for indicating a length, photographing and recognizing it.

그러나, 작물이 성장함에 따라 측정 대상 작물 자체의 잎, 가지, 열매 등으로 인해 줄기가 가려지거나, 측정 대상 작물에 이웃한 작물의 잎이나 가지로 인해 측정 대상 작물 또는 색좌표 코드가 가려져서 영상이미지 식별이 어렵다는 단점이 있다.However, as the crop grows, the stem is covered by the leaves, branches, and fruits of the target crop itself, or the target crop or color coordinate code is blocked by the leaves or branches of the crops adjacent to the measurement target crop, so image image identification is difficult. The downside is that it is difficult.

한국공개특허 제2016-0137727호 공보Korean Patent Laid-Open No. 2016-0137727 한국등록특허 제10-1959728호 공보Korean Patent No. 10-1959728 Publication

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 작물의 생육 정보를 측정하기 위한 영상을 주변 환경의 영향을 최소화 하고 명확하게 촬영되도록 하여 측정 신뢰도를 높일 수 있는 작물 생육 정보 측정 장치 및 측정방법을 제공하고자 한다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a crop growth information measuring device capable of increasing measurement reliability by minimizing the influence of the surrounding environment and clearly capturing an image for measuring crop growth information, and We want to provide a measurement method.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작물 줄기에 감겨 설치될 수 있는 광섬유; 상기 광섬유의 영상을 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상을 분석하는 분석부;를 포함하며, 상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분과 비가시부분의 길이에 기초하여 상기 작물의 길이를 측정하는 작물 생육 정보 측정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber that can be wound on a crop stem and installed; a photographing unit for photographing the image of the optical fiber; and an analysis unit that analyzes the image captured by the photographing unit, wherein the analysis unit is the length of the crop based on the lengths of the visible and invisible portions of the optical fiber in the image photographed by the photographing unit It provides a device for measuring crop growth information that measures

상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시 부분의 각 단부를 잇는 직선 길이의 합으로부터 상기 작물의 길이를 측정하는 것이 바람직하다.Preferably, the analysis unit measures the length of the crop from the sum of the lengths of straight lines connecting each end of the visible portion of the optical fiber in the image captured by the photographing unit.

상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시 부분의 양측 단부를 잇는 직선의 연장선과, 상기 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부의 거리로부터 상기 작물의 두께를 측정하는 것이 바람직하다.In the image taken by the photographing unit, the analysis unit, the thickness of the crop from the distance between the extension of a straight line connecting both ends of the visible portion of the optical fiber and one end of the visible portion and one end of the other visible portion adjacent to the image It is preferable to measure

상기 광섬유는 다수개가 구비되며, 상기 광섬유의 점멸을 제어하는 조명 제어부; 및 상기 촬영부의 동작을 제어하는 촬영 제어부;를 더 포함하며, 상기 조명 제어부는 상기 다수의 광섬유가 교대로 점등되도록 제어하고, 상기 촬영부는 상기 조명 제어부에 의해 점등된 광섬유의 영상을 촬영하도록 상기 촬영부를 제어하는 것이 바람직하다.The optical fiber is provided in plurality, the lighting control unit for controlling the blinking of the optical fiber; and a photographing control unit for controlling the operation of the photographing unit; wherein the lighting control unit controls the plurality of optical fibers to be turned on alternately, and the photographing unit captures the image of the optical fiber lit by the lighting control unit. It is desirable to control wealth.

상기 작물의 상부에 배치되는 설치 라인; 및 상기 광섬유가 권취되며, 상기 설치 라인을 따라 이동 가능하게 배치되는 타래를 더 포함하는 것이 바람직하다.an installation line disposed on the top of the crop; and a skein on which the optical fiber is wound and movably disposed along the installation line.

또한, 상기 작물 생육 정보 측정장치를 이용한 작물 생육 정보 측정방법으로서, (a) 상기 광섬유가 작물에 설치된 상태에서 발광이 개시되는 단계; (b) 상기 광섬유가 발광하는 영상이 상기 촬영부에 의해 촬영되는 단계; (c) 상기 촬영부에서 촬영된 영상에서 상기 광섬유의 가시부분 및 비가시부분의 길이에 기초하여 상기 작물의 생육정보가 상기 분석부에 의해 측정되는 단계;를 포함하는 작물 생육 정보 측정방법을 제공한다.In addition, there is provided a method for measuring crop growth information using the crop growth information measuring device, comprising the steps of: (a) starting light emission while the optical fiber is installed on a crop; (b) capturing the image emitted by the optical fiber by the photographing unit; (c) measuring the growth information of the crop by the analysis unit based on the lengths of the visible and invisible parts of the optical fiber in the image taken by the photographing unit; providing a method for measuring crop growth information comprising a; do.

상기 (c) 단계는, 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분의 각 단부를 잇는 직선 길이의 합으로부터 상기 작물의 길이가 측정되는 단계인 것이 바람직하다.The step (c) is preferably a step of measuring the length of the crop from the sum of the lengths of straight lines connecting each end of the visible portion of the optical fiber in the image captured by the photographing unit.

상기 (c) 단계는, 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분의 양측 단부를 잇는 직선의 연장선과, 상기 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부의 거리로부터 상기 작물의 두께가 측정되는 단계인 것이 바람직하다.In the step (c), in the image captured by the photographing unit, from the distance between a straight line extending from both ends of the visible portion of the optical fiber and one end of the visible portion and one end of the neighboring visible portion It is preferable that the thickness of the crop is measured.

상기와 같이 본 발명에 따른 작물 생육 정보 측정장치 및 측정방법에 의하면, 빛을 발하는 광섬유를 작물의 줄기에 설치하여, 촬영된 영상 내의 측정 부분의 구분을 명확히 할 수 있다.As described above, according to the apparatus and method for measuring crop growth information according to the present invention, an optical fiber emitting light is installed in the stem of a crop, so that it is possible to clearly distinguish a measurement part in a photographed image.

또한, 작물의 잎, 가지, 열매 등의 간섭으로 인한 영상 촬영 방해를 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the disturbance of image capturing due to interference of leaves, branches, fruits, etc. of crops.

그리고, 측정 시 해당 작물에만 조명을 켜고 측정할 수 있어, 이웃하는 작물과 구분된 영상의 촬영이 가능하다.In addition, when measuring, lighting can be turned on only for the corresponding crop and measurement can be performed, so it is possible to take an image separated from neighboring crops.

결과적으로, 상기와 같이 촬영된 영상을 통하여 얻어진 측정결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As a result, the reliability of the measurement result obtained through the image taken as described above can be improved.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는, 광섬유가 작물에 감겨 설치된 모습을 주간에 원거리(a) 및 근거리(b)에서 각각 촬영한 영상이다.
도 3은, 광섬유가 작물에 감겨 설치된 모습을 야간에 원거리(a) 및 근거리(b)에서 각각 촬영한 영상이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정방법의 순서도이다
도 5는, 도 3에 나타낸 광섬유의 발광 영상의 일부를 모식화한 도면으로서, 작물 길이를 측정하는 방법을 설명한다.
도 5은, 도 3에 나타낸 광섬유의 발광 영상의 일부를 모식화한 도면으로서, 작물 두께를 측정하는 방법을 설명한다.
1 schematically shows the overall configuration of an apparatus for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention.
2 is an image of an optical fiber wound and installed on a crop during the daytime at a distance (a) and a short distance (b) respectively.
FIG. 3 is an image of an optical fiber wound and installed on a crop at night at a distance (a) and a short distance (b) respectively.
4 is a flowchart of a method for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a part of the light emission image of the optical fiber shown in FIG. 3 , and describes a method of measuring the length of a crop.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a part of the light emission image of the optical fiber shown in FIG. 3 , and describes a method of measuring the thickness of a crop.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be described based on the content throughout this specification.

또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.In addition, the described embodiments are provided by way of example for the description of the invention, and do not limit the technical scope of the present invention.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정장치의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the apparatus for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 attached thereto.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내고, 도 2는 광섬유가 작물에 감겨 설치된 모습을 주간에 원거리 및 근거리에서 각각 촬영한 영상이다. 도 3은 광섬유가 작물에 감겨 설치된 모습을 야간에 원거리 및 근거리에서 각각 촬영한 영상이다.1 schematically shows the overall configuration of an apparatus for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an image taken at a distance and a short distance during the day, respectively, of a state in which an optical fiber is wound and installed on a crop. 3 is an image of an optical fiber wound and installed on a crop at night and at a distance and a short distance, respectively.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정장치는, 광섬유(100), 촬영부(300), 분석부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the apparatus for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention includes an optical fiber 100 , a photographing unit 300 , an analysis unit 400 , and a control unit 500 .

광섬유(100)는 유리섬유로 제작된 가는 관 형태로의 섬유로서 일측으로 입사된 빛이 내부에서 전반사하면서 손실없이 타측으로 전달되는 섬유이며, 광섬유(100)의 일측에는 발광부가 구비되어, 발광부에서 입사된 빛이 타측으로 전달되면서 광섬유(100) 외부로도 발광이 이루어지게 된다. The optical fiber 100 is a fiber in the form of a thin tube made of glass fiber, in which light incident on one side is transmitted to the other side without loss while being totally reflected inside, and a light emitting part is provided on one side of the optical fiber 100, a light emitting part As the incident light is transmitted to the other side, light is emitted to the outside of the optical fiber 100 as well.

도 2에 나타낸 바와 같이, 광섬유(100)는 생육 정보를 측정할 대상 작물의 줄기에 감겨질 수 있도록 위치한다.As shown in FIG. 2 , the optical fiber 100 is positioned so as to be wound around the stem of the target crop for which growth information is to be measured.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광섬유(100)가 작물에 감겨 설치된 상태로 발광함으로써 광섬유(100)와 작물이 명확하게 구분될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the optical fiber 100 can be clearly distinguished from the crop by emitting light in a state in which the optical fiber 100 is wound and installed on the crop.

작물 상부에는 작물이 심어진 방향을 따라 설치 라인(120)이 설치될 수 있다.The installation line 120 may be installed on the top of the crop along the direction in which the crop is planted.

설치 라인(120)에는 그 길이방향을 따라 움직일 수 있는 타래(130)가 위치하여, 광섬유(100)가 타래(130)에 권취됨으로써 작물 상부에 배치된다.The installation line 120 has a skein 130 movable along its longitudinal direction, and the optical fiber 100 is wound around the skein 130 to be disposed above the crop.

타래(130)는 설치 라인(120)에 다수개가 구비되어, 다수의 작물에 광섬유(100)를 감아 생육 정보가 측정될 수 있다.A plurality of skeins 130 are provided on the installation line 120 , so that growth information can be measured by winding the optical fiber 100 around a plurality of crops.

또한, 상기와 같이, 타래(130)가 설치 라인(120)을 따라 이동 가능함에 따라, 타래(130)를 원하는 대상 작물로 이동시키고, 권취된 광섬유(100)를 작물에 감아서 생육 정보를 측정할 수 있다.In addition, as described above, as the skein 130 is movable along the installation line 120, the skein 130 is moved to a desired target crop, and the wound optical fiber 100 is wound around the crop to measure growth information. can do.

한편, 광섬유(100)는 생육 정보를 측정하는 이외에도, 작물에 생육 중에 작물에 감겨 설치됨으로써, 작물의 생장 방향을 유도하는 유인줄의 역할을 한다.On the other hand, in addition to measuring the growth information, the optical fiber 100 serves as an inducer line for inducing the growth direction of the crop by being wound around the crop while the crop is growing.

전원 공급부(200)는 광섬유(100)의 발광부에 연결되어, 발광부에 전원을 인가하며, 조명 제어부(520)에 의해 제어될 수 있다.The power supply 200 may be connected to the light emitting unit of the optical fiber 100 to apply power to the light emitting unit, and may be controlled by the lighting control unit 520 .

촬영부(300)는 생육 정보 측정 대상 작물의 일측에 위치한다. 촬영부(300)는 광섬유(100)가 작물에 감긴 상태에서 발광하는 모습을 촬영한다.The photographing unit 300 is located at one side of the growth information measurement target crop. The photographing unit 300 captures a state in which the optical fiber 100 emits light while being wound around the crop.

촬영부(300)의 구성은 광섬유(100)의 발광상태를 촬영 가능한 구성으로서, 특히 한정되지 않으며, 공지된 디지털 카메라, CCTV 카메라, 또는 스마트폰 단말에 구비되는 카메라 등, 정지화면이나 동영상 등을 촬영 가능한 구성이면 된다.The configuration of the photographing unit 300 is a configuration capable of photographing the light emitting state of the optical fiber 100, and is not particularly limited, and a known digital camera, a CCTV camera, or a camera provided in a smart phone terminal, such as a still image or a moving picture, etc. Any configuration that can be photographed is sufficient.

촬영부(300)는 광섬유(100)가 작물에 감겨 설치되어 발광하는 모습이 촬영된 영상을 분석부(400)로 전송한다. 여기서, 영상이라 함은 동영상에 한정되지 않고 정지사진 또는 화면을 포함함은 물론이다.The photographing unit 300 transmits an image captured by the optical fiber 100 being wound around the crop and emitting light to the analyzing unit 400 . Here, the image is not limited to a moving picture and includes a still picture or a screen.

분석부(400)는 촬영부(300)에서 촬영된 영상을 분석하여, 해당 영상에 촬영된 작물의 생육정보를 측정한다.The analysis unit 400 analyzes the image photographed by the photographing unit 300 and measures the growth information of the crop photographed in the corresponding image.

분석부(400)는 광섬유(100)가 작물에 감긴 상태로 촬영된 영상에 기초하여 작물의 길이 및 두께를 측정하며, 상세히는 후술한다.The analysis unit 400 measures the length and thickness of the crop based on the image captured while the optical fiber 100 is wound around the crop, which will be described later in detail.

분석부(400)에서 측정된 생육 정보는 분석부(400)와 연결된, 모니터, 프린터 또는 상기 스마트폰 화면 등의 출력부(410)로 전송되어 출력되거나, 분석부(400)와 연결된 데이터 베이스(미도시)에 저장될 수 있다.The growth information measured by the analysis unit 400 is transmitted and output to the output unit 410 such as a monitor, printer or the smartphone screen connected to the analysis unit 400, or a database connected to the analysis unit 400 ( not shown) may be stored.

제어부(500)는 조명 제어부(520) 및 촬영 제어부(510)를 포함한다.The control unit 500 includes a lighting control unit 520 and a photographing control unit 510 .

조명 제어부(520)는 전원 공급부(200)로부터 광섬유(100)의 발광부로 인가되는 전원을 제어하여, 광섬유(100)의 점멸을 제어한다. The lighting control unit 520 controls the power applied from the power supply unit 200 to the light emitting unit of the optical fiber 100 to control the blinking of the optical fiber 100 .

예를 들면, 조명 제어부(520)는 다수의 작물에 감겨 설치되는 각 광섬유(100)가 교번적으로 점멸되도록 전원 공급부(200)의 전원 인가를 제어할 수 있다.For example, the lighting control unit 520 may control the application of power to the power supply unit 200 so that each optical fiber 100 wound and installed on a plurality of crops blinks alternately.

촬영 제어부(510)는 촬영부(300)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 다수의 광섬유(100) 중 발광이 이루어지는 광섬유(100)를 지향하여 줌인(Zoom-in) 하여 촬영이 개시되도록 제어될 수 있다.The photographing controller 510 controls the operation of the photographing unit 300 . Specifically, it can be controlled to start shooting by zooming in toward the optical fiber 100 that emits light among the plurality of optical fibers 100 .

또한, 상기 제어부(500)에는 타이머(530)가 구비되어, 정해진 시간에 광섬유(100)의 발광 및 촬영부(300)에서의 촬영이 개시되도록 제어될 수 있다. In addition, the controller 500 may be provided with a timer 530 , and may be controlled to emit light of the optical fiber 100 and start photographing by the photographing unit 300 at a predetermined time.

바람직하게는, 타이머(530) 및 제어부(500)에 의하여 광섬유(100)의 발광상태의 촬영이 용이한 일몰 이후의 야간에 촬영이 이루어지도록 제어될 수 있을 것이다.Preferably, the timer 530 and the control unit 500 may control the shooting of the light emitting state of the optical fiber 100 to be easily performed at night after sunset.

다음, 도 4 내지 도 6을 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정장치에 의한 작물 생육 정보 측정방법을 상세히 설명한다.Next, a method for measuring crop growth information by the apparatus for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with further reference to FIGS. 4 to 6 .

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 생육 정보 측정방법의 순서도이고, 도 5 및 도 6은, 도 3에 나타낸 광섬유(100)의 발광 영상의 일부를 확대하여 모식화한 도면이다. 4 is a flowchart of a method for measuring crop growth information according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are views schematically magnifying a part of the light emission image of the optical fiber 100 shown in FIG. 3 .

먼저, 광섬유(100)가 작물에 설치된 상태에서 발광이 개시된다(S10).First, light emission is started while the optical fiber 100 is installed on the crop (S10).

조명 제어부(520)는 전원 공급부(200)를 제어하여 광섬유(100)의 발광부에 전원을 인가하고, 이에 따라 광섬유(100)가 작물에 감긴 상태에서 발광이 이루어진다.The lighting control unit 520 controls the power supply unit 200 to apply power to the light emitting part of the optical fiber 100 , and accordingly, light is emitted while the optical fiber 100 is wound around the crop.

다음, 촬영부(300)에 의해 작물에 감겨 설치된 광섬유(100)가 발광하는 영상이 촬영된다(S20).Next, an image in which the optical fiber 100 wound and installed on the crop emits light is captured by the photographing unit 300 (S20).

촬영 제어부(510)는 촬영부(300)를 동작시켜, 광섬유(100)가 작물에 감겨 발광하는 영상을 촬영하고, 이를 분석부(400)로 전송한다.The photographing control unit 510 operates the photographing unit 300 to photograph an image in which the optical fiber 100 is wound around a crop and emits light, and transmits it to the analysis unit 400 .

도 3에 나타낸 바와 같이, 촬영부(300)에서 촬영된 영상에는 광섬유(100)가 발광하는 모습이 촬영된다.As shown in FIG. 3 , a state in which the optical fiber 100 emits light is photographed in the image photographed by the photographing unit 300 .

다만, 광섬유(100)는 작물에 감겨 설치된 상태이고, 촬영부(300)에서의 촬영은 작물의 일측에서 이루어지므로, 촬영되는 영상에는 광섬유(100)가 발광하는 부분이 촬영되는(보이는) 부분인 가시부분과, 광섬유(100)가 작물의 줄기에 가려져서 발광하는 부분이 촬영되지 않는(보이지 않는) 부분인 비가시부분이 존재하게 된다.However, since the optical fiber 100 is installed wrapped around the crop, and the photographing in the photographing unit 300 is performed on one side of the crop, the portion in which the optical fiber 100 emits light is photographed (visible) in the photographed image. A visible portion and an invisible portion that is a portion where the optical fiber 100 is not photographed (invisible) is present because the light-emitting portion is covered by the stem of the crop.

다음, 분석부(400)는 촬영부(300)에서 촬영된 영상에 기초하여 작물의 생육정보를 측정한다(S30).Next, the analysis unit 400 measures the growth information of the crop based on the image captured by the photographing unit 300 (S30).

분석부(400)는 촬영부(300)에서 촬영되는 영상에서 상기 가시부분 및 비가시부분의 길이에 기초하여 작물의 생육정보를 측정하며, 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다. The analysis unit 400 measures the growth information of a crop based on the lengths of the visible and invisible portions in the image captured by the photographing unit 300 , which will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 3에 나타낸 바와 같이, 섬유 형태의 광섬유(100)가 작물의 줄기에 감겨진 상태로 촬영되므로, 촬영된 영상에는 광섬유(100)의 가시부분과 비가시부분이 작물의 줄기를 따라 다수 위치하게 된다.As shown in FIG. 3 , since the optical fiber 100 in the form of a fiber is photographed in a state wound around the stem of the crop, in the photographed image, a plurality of visible and invisible parts of the optical fiber 100 are located along the stem of the crop. do.

도 5 및 도 6에는, 각 가시부분의 양단부 즉, 각각의 가시부분의 시작단과 종료단을 A, B, C, D점으로 표시하였다.5 and 6, both ends of each visible portion, that is, the start and end ends of each visible portion are indicated by points A, B, C, and D.

또한, 도시된 바와 같이, 각 가시부분의 양단부는, 각 비가시부분의 양단부라 할 수 있고, 각 가시부분과 비가시부분의 경계점이라 할 수 있다.Also, as shown, both ends of each visible portion may be both ends of each invisible portion, and may be referred to as a boundary point between each visible portion and the invisible portion.

도 5를 참조하여 작물의 길이 측정에 대하여 설명한다.The length measurement of crops will be described with reference to FIG. 5 .

분석부(400)는 촬영된 영상에서 광섬유(100)의 가시부분의 각 단부(비가시부분의 양단부 또는 가시부분과 비가시부분의 경계점)를 잇는 각 직선 길이를 합산함으로써 작물의 길이를 측정한다.The analysis unit 400 measures the length of the crop by summing the lengths of each straight line connecting each end of the visible part of the optical fiber 100 (both ends of the invisible part or the boundary point between the visible part and the invisible part) in the captured image. .

즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, A, B, C, D점 사이를 잇는 직선 길이의 합으로부터 작물의 길이를 측정한다. 물론, 예시된 설명에서 측정되는 길이는 점 A와 D사이의 길이이다. That is, as shown in FIG. 5, the length of the crop is measured from the sum of the lengths of straight lines connecting points A, B, C, and D. Of course, the length measured in the illustrated description is the length between points A and D.

그러나, 상기 기재로부터 작물의 전체에 위치하는 모든 가시부분의 각 단부를 잇는 모든 직선 길이를 합하여 작물 전체 길이를 측정할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.However, it will be understood that the total length of the crop can be measured by adding up all straight lengths connecting the respective ends of all the visible parts located throughout the crop from the above description.

다음, 도 6을 참조하여 작물의 두께 측정에 대하여 설명한다.Next, the thickness measurement of crops will be described with reference to FIG. 6 .

분석부(400)는 촬영된 상기 영상에서, 광섬유(100)의 각 가시부분의 양단부를 잇는 직선의 연장선과, 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부의 길이부터 작물의 두께를 측정한다.The analysis unit 400 determines the thickness of the crop from the length of a straight line connecting both ends of each visible part of the optical fiber 100 and one end of the visible part and one end of the other visible part adjacent to it in the captured image. measure

예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가시부분의 양단부인 점 B와 C를 잇는 직선을 상부로 연장한 직선과, 가시부분의 일측 단부인 B와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부인 A점이 수직을 이루는 선의 길이 X를 측정한다.For example, as shown in FIG. 6 , a straight line extending upward from the straight line connecting the points B and C, which is both ends of the visible portion, and point A, which is one end of the other visible portion adjacent to B, which is one end of the visible portion. Measure the length X of the vertical line.

즉, 가시부분의 양단부를 잇는 직선은 작물 줄기의 비가시부분의 일측면을 따라 형성되게 되고, 상기 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부는 작물 줄기의 타측에 위치하게 되므로, 그 사이의 직선 길이인 X는 작물의 두께(직경)가 된다.That is, a straight line connecting both ends of the visible portion is formed along one side of the invisible portion of the crop stem, and one end of the other visible portion adjacent to one end of the visible portion is located on the other side of the crop stem, The length of the straight line between them, X, is the thickness (diameter) of the crop.

또한, 분석부(400)에는 실제 길이에 대응하는 좌표평면이 저장됨으로써, 저장된 좌표평면을 촬영된 영상의 상기 각 점 및 이를 잇는 직선에 대입하여 그 길이를 측정할 수 있다.In addition, since the coordinate plane corresponding to the actual length is stored in the analysis unit 400 , the stored coordinate plane may be substituted for each point of the photographed image and a straight line connecting the same to measure the length.

도 6에는 일부분만 도시되나, 직선 X는 광섬유(100)의 가시부분과 비가시부분이 다수개로 위치하므로 작물 줄기를 따라서 다수개가 형성되며, 따라서, 작물의 높이별 두께를 측정할 수 있다는 장점이 있다.Although only a part is shown in FIG. 6 , the straight line X has a plurality of visible and invisible portions of the optical fiber 100 , so a plurality is formed along the crop stem, and thus, the advantage of being able to measure the thickness by height of the crop. have.

이후, 분석부(400)는 상기와 같이 측정된 작물의 길이 및 두께를 출력부(410)에 출력하거나, 데이터 베이스에 저장할 수 있다. Thereafter, the analysis unit 400 may output the length and thickness of the crop measured as described above to the output unit 410 or store it in a database.

상기와 같이 본 발명에 따른 작물 생육 정보 측정장치 및 측정방법에 의하면, 빛을 발하는 광섬유를 작물의 줄기에 설치하여, 촬영된 영상 내의 측정 부분의 구분을 명확히 할 수 있다.As described above, according to the apparatus and method for measuring crop growth information according to the present invention, an optical fiber emitting light is installed in the stem of a crop, so that it is possible to clearly distinguish a measurement part in a photographed image.

또한, 작물의 잎, 가지, 열매 등의 간섭으로 인한 영상 촬영 방해를 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the disturbance of image capturing due to interference of leaves, branches, fruits, etc. of crops.

그리고, 측정 시 해당 작물에만 조명을 켜고 측정할 수 있어, 이웃하는 작물과 구분된 영상의 촬영이 가능하다.In addition, when measuring, lighting can be turned on only for the corresponding crop and measurement can be performed, so it is possible to take an image separated from neighboring crops.

이로써, 상기와 같이 촬영된 영상을 통하여 얻어진 측정결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the reliability of the measurement result obtained through the image taken as described above can be improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. That is, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make numerous changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications are possible. Equivalents are to be considered as falling within the scope of the present invention.

100: 광섬유
120: 설치 라인
130: 타래
200: 전원 공급부
300: 촬영부
400: 분석부
410: 출력부
500: 제어부
510: 촬영 제어부
520: 조명 제어부
530: 타이머100: optical fiber
120: installation line
130: skein
200: power supply
300: shooting department
400: analysis unit
410: output unit
500: control
510: shooting control
520: lighting control
530: timer

Claims (8)

작물 줄기에 감겨 설치될 수 있는 광섬유;
상기 광섬유의 영상을 촬영하는 촬영부; 및
상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상을 분석하는 분석부;를 포함하며,
상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분과 비가시부분의 길이에 기초하여 상기 작물의 길이를 측정하는,
작물 생육 정보 측정장치.
optical fibers that can be wound and installed on crop stems;
a photographing unit for photographing the image of the optical fiber; and
and an analysis unit that analyzes the image captured by the photographing unit;
The analysis unit measures the length of the crop based on the length of the visible part and the invisible part of the optical fiber in the image taken by the photographing unit,
Crop growth information measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시 부분의 각 단부를 잇는 직선 길이의 합으로부터 상기 작물의 길이를 측정하는,
작물 생육 정보 측정장치.
The method of claim 1,
The analysis unit measures the length of the crop from the sum of the lengths of straight lines connecting each end of the visible portion of the optical fiber in the image taken by the photographing unit,
Crop growth information measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 분석부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시 부분의 양측 단부를 잇는 직선의 연장선과, 상기 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부의 거리로부터 상기 작물의 두께를 측정하는,
작물 생육 정보 측정장치.
The method of claim 1,
In the image taken by the photographing unit, the analysis unit, the thickness of the crop from the distance between the extension of a straight line connecting both ends of the visible portion of the optical fiber and one end of the visible portion and one end of the other visible portion adjacent to the image to measure,
Crop growth information measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 광섬유는 다수개가 구비되며,
상기 광섬유의 점멸을 제어하는 조명 제어부; 및
상기 촬영부의 동작을 제어하는 촬영 제어부;를 더 포함하며,
상기 조명 제어부는 상기 다수의 광섬유가 교대로 점등되도록 제어하고,
상기 촬영부는 상기 조명 제어부에 의해 점등된 광섬유의 영상을 촬영하도록 상기 촬영부를 제어하는,
작물 생육 정보 측정장치.
The method of claim 1,
The optical fiber is provided in plurality,
a lighting control unit controlling the flickering of the optical fiber; and
It further includes; a photographing control unit for controlling the operation of the photographing unit,
The lighting control unit controls the plurality of optical fibers to be turned on alternately,
The photographing unit controls the photographing unit to photograph the image of the optical fiber lit by the lighting control unit,
Crop growth information measuring device.
 제 1 항에 있어서,
상기 작물의 상부에 배치되는 설치 라인; 및
상기 광섬유가 권취되며, 상기 설치 라인을 따라 이동 가능하게 배치되는 타래를 더 포함하는,
작물 생육 정보 측정장치.
The method of claim 1,
an installation line disposed on the top of the crop; and
The optical fiber is wound, further comprising a skein disposed movably along the installation line,
Crop growth information measuring device.
 제 1 항에 따른 작물 생육 정보 측정장치를 이용한 작물 생육 정보 측정방법으로서,
(a) 상기 광섬유가 작물에 설치된 상태에서 발광이 개시되는 단계;
(b) 상기 광섬유가 발광하는 영상이 상기 촬영부에 의해 촬영되는 단계;
(c) 상기 촬영부에서 촬영된 영상에서 상기 광섬유의 가시부분 및 비가시부분의 길이에 기초하여 상기 작물의 생육정보가 상기 분석부에 의해 측정되는 단계;를 포함하는,
작물 생육 정보 측정방법.
As a crop growth information measuring method using the crop growth information measuring device according to claim 1,
(a) starting light emission while the optical fiber is installed on the crop;
(b) capturing the image emitted by the optical fiber by the photographing unit;
(c) measuring the growth information of the crop by the analysis unit based on the lengths of the visible and invisible portions of the optical fiber in the image captured by the photographing unit;
A method of measuring crop growth information.
 제 5 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분의 각 단부를 잇는 직선 길이의 합으로부터 상기 작물의 길이가 측정되는 단계인,
작물 생육 정보 측정방법.
6. The method of claim 5,
The step (c) is,
In the image taken by the photographing unit, the length of the crop is measured from the sum of the lengths of straight lines connecting each end of the visible part of the optical fiber,
A method of measuring crop growth information.
 제 5 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 촬영부에서 촬영된 상기 영상에서, 상기 광섬유의 가시부분의 양측 단부를 잇는 직선의 연장선과, 상기 가시부분의 일측 단부와 이웃하는 다른 가시부분의 일측 단부의 거리로부터 상기 작물의 두께가 측정되는 단계인,
작물 생육 정보 측정방법.6. The method of claim 5,
The step (c) is,
In the image taken by the photographing unit, the thickness of the crop is measured from the distance between the extension of a straight line connecting both ends of the visible portion of the optical fiber and one end of the visible portion and one end of the other visible portion adjacent to the optical fiber step,
A method of measuring crop growth information.
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