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무인기 기반 RGB 영상 활용 U-Net을 이용한 수수 재배지 분할
Sorghum Field Segmentation with U-Net from UAV RGB 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.39 no.5/1, 2023년, pp.521 - 535  

박기수 (경상국립대학교 농업생명과학대학 바이오시스템공학과) ,  유찬석 (경상국립대학교 농업생명과학대학 생물산업기계공학과) ,  강예성 (경상국립대학교 농업생명과학대학 바이오시스템공학과) ,  김은리 (경상국립대학교 농업생명과학대학 바이오시스템공학과) ,  정종찬 (경상국립대학교 농업생명과학대학 바이오시스템공학과) ,  박진기 (국립식량과학원 남부작물부)

초록
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논·밭 전환 시 수수(sorghum bicolor L. Moench)는 뛰어난 내습성으로 콩과 함께 안정적인 생산이 가능하여 국내 식량작물의 자급률 향상과 쌀 수급 불균형 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되는 작물이다. 그러나 수량 추정을 위한 재배면적과 같은 기본적인 통계조사는 많은 인력을 투입하여도 오래 걸리는 전통적인 조사 방식으로 인해 잘 이루어 지지 않고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 무인기 기반 RGB 영상에 U-Net을 적용하여 수수 재배지 비파괴적 분할가능성을 확인하였다. 2022년에 7월 28일, 8월 13일, 8월 25일에 각각 영상이 취득되었다. 각 영상취득 날짜에서 512 × 512 영상크기로 훈련데이터셋 6,000장과 검증데이터셋 1,000장으로 나누어 학습을 진행하였으며 수수 농경지(sorghum), 벼와 콩 농경지(others)와 비 농경지(background)로 구성된 세 개 클래스와 수수 농경지와 배경(others+background)으로 구성된 두 개 클래스 기반으로 분류모델을 개발하였다. 모든 취득 날짜에서 세 개 클래스 기반 모델에서는 수수 재배지 분류 정확도가 0.91 이상으로 나타났지만 8월 데이터셋의 others 클래스에서 학습 혼동이 일어났다. 대조적으로 두 개 클래스 기반 모델에서는 8월 데이터셋의 안정적인 학습과 함께 모든 클래스에서 0.95 이상의 정확도를 나타내었다. 결과적으로 8월에 두개클래스 기반 모델을 현장에 재현하는 것이 수수 재배지 분류를 통한 재배면적 산출에 유리할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

When converting rice fields into fields,sorghum (sorghum bicolor L. Moench) has excellent moisture resistance, enabling stable production along with soybeans. Therefore, it is a crop that is expected to improve the self-sufficiency rate of domestic food crops and solve the rice supply-demand imbalan...

주제어

표/그림 (19)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 선행된 연구에 관련하여 특정 작물인 수수를 대상으로 연구를 수행하였으며, 수수의 주산지에서 취득한 무인기 기반 RGB 영상에 U-Net을 적용하여 국내에서 전통적인 방식으로 수량 조사가 어려운 수수의 수량성을 비파괴적으로 추정하기 위해 수수의 재배지 분할 가능성을 검토하였다.
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