초록 ▼

연구개요
국내 농업의 경쟁력 향상과 급변하는 기후 변화의 문제를 해결하기 위해 농작물 분석을 위한 피노믹스 연구의 중요성이 대두되었고 이에 대한 독자적인 원천기술 확보가 중요함
IT 기술의 발전으로 여러 처리 기술이 농업에 적용됨에 따라 다양한 분석 시도가 가능해졌고, 가시광, 분광, 열화상에 해당하는 복합영상과 입체적인 정보 획득이 가능한 3차원 영상을 통한 분석 기술 개발이 요구됨
분석을 위하여 딥러닝을 비롯한 머신러닝 알고리즘을 활용하고자 하며 모바일 환경에서 알고리즘의 적용 가능성을 보고자 함

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연구개요
국내 농업의 경쟁력 향상과 급변하는 기후 변화의 문제를 해결하기 위해 농작물 분석을 위한 피노믹스 연구의 중요성이 대두되었고 이에 대한 독자적인 원천기술 확보가 중요함
IT 기술의 발전으로 여러 처리 기술이 농업에 적용됨에 따라 다양한 분석 시도가 가능해졌고, 가시광, 분광, 열화상에 해당하는 복합영상과 입체적인 정보 획득이 가능한 3차원 영상을 통한 분석 기술 개발이 요구됨
분석을 위하여 딥러닝을 비롯한 머신러닝 알고리즘을 활용하고자 하며 모바일 환경에서 알고리즘의 적용 가능성을 보고자 함

연구 목표대비 연구결과
인공지능 알고리즘 구현을 위한 시스템을 구축함. 딥러닝을 비롯한 여러 머신러닝 알고리즘을 통한 분석과 다양한 센서, 추후 확장을 고려한 GPU 기반 컴퓨팅 시스템을 구성하였고 알고리즘을 활용을 위한 프레임워크 선정이 이루어짐
작물의 여러 종류에 해당하는 영상을 획득하기 위해 각각의 필요 조건을 규명하였고 이를 기반으로 가시광, 초분광, 열화상에 해당하는 영상 촬영 시스템을 설계하여 구성하였음. 고해상도 이미지, 실시간 모니터링 시스템과 더불어 촬영을 위한 암실 등을 구축하였으며 실험 대상을 위한 작물 재배 장치도 준비하였음
작물의 3차원 복원을 위하여 시스템을 구성하였으며 복원 알고리즘을 개발을 통한 분석을 진행하였음. 이를 기반으로 분광, 열화상에 대해서도 복원 가능성을 살펴보았음
가시광, 분광, 열화상을 활용하여 작물의 스트레스, 생리장해 분석을 진행함. 기본적인 외형과 수분 등에 대한 반응으로 나타나는 변화에 대해 다양한 인공지능 알고리즘을 활용하여 모델을 개발함
복합영상에 대한 통합 알고리즘에 대한 시도를 고려하였고 모바일 환경의 장비, 모듈의 조사를 통해 구현 가능성을 살펴봄

연구개발결과의 중요성
스마트 농업에 대한 요구가 계속 증가함에 따라 피노믹스를 위한 복합영상의 통합적인 분석과 원천기술은 필수적인 요소임
연구개발에 활용된 시스템, 알고리즘의 부분은 향후 다른 여러 분석에 폭넓게 활용 가능할 것으로 판단됨

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구의 개요 ... 4
• 연구의 필요성 및 중요성 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 인공지능 알고리즘 구현을 위한 시스템 구축 및 알고리즘 학습 ... 5
• 작물 재배 시스템 환경 구성 ... 6
• 영상 획득 및 분석을 위한 시스템 구축 ... 7
• 복합영상 작물 3차원 복원 알고리즘 구현 및 평가 ... 10
• 복합영상 작물 3차원 이미지 분석기술 개발 ... 13
• 작물의 스트레스 진단을 위한 알고리즘 개발 ... 15
• 모바일 디바이스를 통한 알고리즘 활용 ... 18
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 22
• 끝페이지 ... 23