다중분광 센서를 사용한 콩 수확량 예측 기술 개발
저자
박범진 ( Beomjin Park ) ; 정환조 ( Hwanjo Jeong ) ; 류진환 ( Jinhwan Ryu ) ; 이훈수 ( Hoonsoo Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
279-279(1쪽)
제공처
현재 연구되고 있는 다양한 농업 기술 프로젝트들은 농작물 품질의 유지와 생산성 향상을 위한 중요 목표중 하나인 작물 생육조사 및 수확량 모니터링에 그 초점을 맞추고 있다. 농업 분야에서 작물의 생산성을 파악하는 것은 수익성을 이해하는 데 있어서 중요하지만 수확량에 대한 정확한 추정치를 얻는 것은 어려운 과제이다. 수확량을 추정하기 위해서는 직접적인 조사 데이터를 사용하여 왔으나 상당한 시간과 노동력이 요구되며 이미 농작물의 성장이 완료된 시점이기 때문에 수확과 조사 사이의 시간차이가 존재해 정확한 평가를 할 수가 없다. 이에 일부 연구자들은 농작물이 아직 밭에 있는 기간 동안 수확량 데이터를 수집함으로써 이 문제를 해결 한다 주장하였다. 본 연구는 다중분광 카메라를 사용하여 콩의 식생을 평가하고, 이를 통해 작물의 수확량을 사전에 미리 예측하는 기술을 개발하고 평가하는 것을 목표로 하였다. 실험은 전남 나주시 미래 농업 기술센터에서 실시하였으며 총 2회의 촬영 데이터를 사용하였다. 실험 개체는 콩 1개 품종에 대하여 10개씩 3반복 재식 되었고 3가지의 비료 시비 수준(무/정량/배량)을 두었다. 카메라는 462 nm ~ 871 nm 범위를 가진 12 nm ~ 15 nm 해상도의 멀티스펙트럴 카메라가 사용되었다. 촬영은 작물의 식생이 활발한 시간인 10:00 부터 시작하였고 획득한 영상 데이터는 Vis-NIR 영상프로그램을 사용하여 분광영상으로 데이터를 획득하였다. 기준이 되는 콩의 수확량은 한 개체당 세 개의 표본을 획득하여 초장, 경장, 줄기직경 및 꼬투리수의 생육 정보를 취득하였다. 멀티스펙트럴 카메라로부터 생성된 분광 영상 데이터를 이용하여 콩의 최종적인 수확량의 예측 모델을 부분최소 자승법(PLSR)을 이용하여 개발하였다. 본 연구에 사용된 영상데이터는 지상의 생육 정보를 직접적으로 취득하지 않더라도 콩의 최종적 산물인 꼬투리와 씨앗의 수확량을 각 Stage별로 미리 사전에 파악하기 위한 기초 연구였으며, 구름과 같은 날씨의 변동성과 태양 고도에 따른 작물의 빛 반사 보정 연구가 권장된다.
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