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[국가R&D연구보고서] 목재 수종식별을 위한 해부학적 데이터베이스 구축 및 인공지능 기술을 이용한 자동식별 기술 개발
Establishing the image database of anatomical characteristics and development of an automatic wood identification system based on an artificial intelligence 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 서울대학교
Seoul National University
연구책임자 권오경
참여연구자 서정욱
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2023-04
과제시작연도 2022
주관부처 산림청
Korea Forest Service
과제관리전문기관 한국임업진흥원
Korea Forestry Promotion Institute
등록번호 TRKO202300004900
과제고유번호 1405005269
사업명 목재자원의고부가가치첨단화기술개발
DB 구축일자 2023-08-09
키워드 공인재감.목재수종 자동식별.객체검출.식별결과 검증.현미경적 특징.certified wood sample.automated wood identification.object detection.verification of identification results.microscopic features.

초록

연구개발 목표 및 내용 최종 목표
최종 목표
1. 공인재감 확보 및 국제적 재감교환 체계 확립
2. 목재 수종별 표면이미지와 해부학적 현미경 이미지 데이터베이스 구축
3. 목재 수종식별 자동화 기술 개발
4. 목재수종 판별 시간 단축: 목재수종 자동식별 시스템의 현장 적용

전체내용
정확하고 신속한 목재 수종식별은 당면한 국가적 과제가 되었다. 하지만 현재 우리나라에는 자체적으로 보유하고 목재 수종식별을 위한 기본적인 자원(재감, 현미경슬라이드, 목재 해부학/식별 전문가, 연구인력, 목재에

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 요 약 문 ... 3
  • 목차 ... 8
  • 표목차 ... 11
  • 그림목차 ... 12
  • 1. 연구개발과제의 개요 ... 14
  • 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 17
  • 2.1 식별용 기초자료 준비: 공인재감, 현미경슬라이드, 식별특징 코드 목록 ... 17
  • 2.1.1 공인재감(Certified Reference Woods) 및 표준재감(Standard Reference Woods) ... 17
  • 2.1.2 참조 (표준) 목재 식별특징 코드 목록 ... 18
  • 2.1.3 참조용 목재 식별특징 이미지 ... 23
  • 2.1.4 참조용 목재 분광데이터 ... 24
  • 2.1.5 표준 제정 및 관리 체계: 목재수종 식별표준 제정 작업반 ... 24
  • 2.2 목재 재감 및 이미지 데이터베이스 설계 및 구조 ... 25
  • 2.2.1 데이터베이스 개요 ... 25
  • 2.2.2 데이터베이스 시스템 환경 ... 25
  • 2.2.3 데이터베이스 설계 ... 26
  • 2.2.4 데이터베이스 테이블 구성 ... 27
  • 2.2.5 Web Server 디렉토리 구성 ... 31
  • 2.3 웹을 통한 목재 재감 및 이미지 DB 관리 및 정보 검색: 목재 재감 DB 관리 ... 32
  • 2.3.1 웹을 통한 목재 대면적 현미경이미지 조사 ... 32
  • 2.3.2 목재 재감 DB 관리 웹사이트 ... 32
  • 2.4 연구개발 방법 ... 33
  • 2.4.1 실험 방법 및 실험법 개발 ... 33
  • 2.5 연구개발 결과 ... 41
  • 2.5.1 재감 및 현미경슬라이드 제작 현황 ... 41
  • 2.5.2 이미지 획득 ... 43
  • 2.5.3 딥러닝 훈련용 목재블록 표면이미지 및 슬라이드의 현미경 이미지 준비 ... 55
  • 2.5.4 식별 성능 평가 방법 ... 56
  • 2.5.5 참조 (표준) 식별특징 코드 추출 모듈 ... 59
  • 2.5.6 목재수종 자동식별을 위한 핵심 모델 개발 및 시험 ... 64
  • 2.5.7 원산지 판별법 시험 ... 89
  • 2.5.8 현미경 이미지 자동수집을 위한 전동현미경의 제작과 목재수종 자동식별 시험 ... 94
  • 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 103
  • 1) 연구수행 결과 ... 103
  • (1) 정성적 연구개발성과 ... 103
  • (2) 정량적 연구개발성과 ... 103
  • (3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 104
  • (4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 105
  • 2) 목표 달성 수준 ... 105
  • 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 106
  • 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 106
  • 2) 자체 보완활동 ... 106
  • 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 107
  • 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 108
  • 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 108
  • 부록 ... 110
  • 부록 1. 공인재감 제작 및 이미징 현황 ... 111
  • 부록 2. 영구슬라이드 제작 현황 ... 112
  • 부록 3. 표면이미지 확보 재감 목록 ... 115
  • 부록 4. 대면적이미지가 생성된 수종 목록 ... 123
  • 부록 5. 이미지 분류 방식 수종식별 인공지능 훈련에 사용된 이미지세트의 구성 ... 134
  • 부록 6. 평판형 스캐너 이미지(일부만 게재) ... 138
  • 부록 7. 실체현미경 이미지(일부만 게재) ... 148
  • 부록 8. 투과광학현미경 대면적이미지(원본 20x/0.8 렌즈 사용, 일부만 게재) ... 165
  • 부록 9. 침엽수재의 현미경적 식별특징 검출 결과(일부만 게재) ... 182
  • 부록 10. 활엽수재의 현미경적 식별특징 검출 결과(일부만 게재) ... 199
  • 부록 11. 활엽수재 횡단면 상의 관공 검출 결과(일부한 게재) ... 206
  • 부록 12. 이미지분할 기법을 이용한 침엽수재 횡단면 식별특징 분석 ... 211
  • 부록 13. 침엽수재 접선단면 상 방사조직의 이미지분할 ... 216
  • 부록 14. 참나무류 횡단면 상 관공 및 타일로시스의 이미지분할 ... 222
  • 부록 15. 목재의 식별특징 자동검출 프로그램으로 생성된 보고서(일부만 게재) ... 230
  • 끝페이지 ... 250

표/그림 (64)

참고문헌 (25)

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