육계사 내 바닥재 수분 함량 추정을 위한 초분광 영상의 분광특성 분석 = Analysis of Hyperspectral Images for Estimating Moisture Content of Broiler Litter
저자
장동화 ( Dong-hwa Jang ) ; 양가영 ( Ka-young Yang ) ; 권경석 ( Kyeong-seok Kwon ) ; 김종복 ( Jong-bok Kim )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
190-190(1쪽)
제공처
육계 사육 시 적절한 바닥재의 수분관리는 계사 사육환경에 영향을 주어 농가 생산성을 높여준다. 바닥재의 수분함량이 증가하면, 바닥재 부식을 통한 암모니아 농도가 상승하고 각종 세균과 해충의 증식이 용이하여 육계의 발바닥 피부염, 호흡기 질병 등이 발생할 수 있어 개체 품질이 저하될 수 있다. 바닥재의 수분관리를 위해 깔짚을 뿌려 수분함량을 조절할 수 있으나 육안으로 수분 함량이 높은 지점을 탐지하기 어렵고, 깔짚을 뿌리는 작업에 많은 시간과 노동력이 요구된다. 깔짚 살포 작업의 자동화를 위해 깔짚 자동살포기가 보급되고 있으나 깔짚을 계사 전체 면적에 살포하기 때문에 경제적인 측면에서 사용이 제한되고 있다. 계사 전체 면적이 아닌 수분 함량이 높은 영역만을 탐지하여 깔짚을 살포하기 위해서 계사 바닥재의 수분 분포 모니터링기술이 요구되고 있다. 최근 농업 분야에 초분광 영상을 이용한 물체의 수분 함량 추정에 많은 연구가 진행되고 있으나 원예작물에 한정되어있는 실정이다. 따라서 본 연구는 영상을 이용한 계사 내 바닥재의 수분 분포를 추정하기 위한 기초연구로써 계사 내 바닥재 초분광 영상의 분광 특성을 분석하고자 수행되었다. 단계별 수분 함량을 추정하기 위해 계사 내 바닥재를 96시간 오븐 건조한 후 건조된 바닥재를 물과 배합하여 함수비가 0, 10, 20, 30%인 시료를 제작하였다. 초분광 카메라로 배합된 시료를 촬영하였으며, 획득된 초분광 영상은 밝기 보정과 평활화 과정을 통해 데이터 전처리 작업을 진행하였다. 계사 바닥재의 반사율과 수분 함량과의 상관성 분석 결과 1440~1450, 1620~1650nm 대역에서 -0.99의 강한 음의 상관관계를 보였으며, 이는 수분 내 OH기와 깔짚 내 CH기의 영향으로 판단된다. 계사 바닥재 반사율 데이터에서 변수 간 다중 공선성의 문제를 해결하기 위하여 주성분 분석을 진행하였으며, 1 주성분에서 원 데이터의 99% 이상을 보존하는 것으로 나타났다. 향후 주성분회귀분석 및 수분함량과 관련된 지수를 이용한 회귀분석을 통해 육계사 내 바닥재 수분 함량 추정 알고리즘에 관한 연구를 진행할 예정이다.
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