표제지
목차
국문 요약 10
Ⅰ. 서론 12
Ⅱ. 빛의 파장대별 잎의 반사율 및 굴절율 측정 14
Ⅲ. 실험 16
3.1. 사료준비 16
3.2. 조명 선택 16
3.3. 조명출력 ON 16
3.4. 영상획득 17
3.5. LUV 칼러분석 17
3.6. RGB 칼라와 LUV 칼라변환 18
3.7. 영역화(Segmentation) 19
3.8. 선택적 파장대별 반사율 데이터 20
Ⅳ. ICT와 식물공장 22
4.1. 식물공장의 핵심기술과 효과 22
4.1.1. 장소(Place) 23
4.1.2. Light 23
4.1.3. Auto 25
4.1.4. 영양(Nutrient) 26
4.1.5. 온도(temperature) 27
4.2. 식물공장 서비스 모델 28
4.3. 시스템 아키텍쳐 29
4.4. 식물공장 관리 프로세스 31
4.5. 식물공장 모니터링 및 제어 32
Ⅴ. 식물생육측정 35
5.1. 식물의 생육 35
5.2. 식물의 생체리듬 36
5.3. 식물공장의 재배공정 37
① 육모공정 37
② 재배 공정 37
③ 출하 공정 37
5.4. 생육측정 38
Ⅵ. Vision을 활용한 생육측정 41
6.1. 이미지 프로세싱 41
① Point Processing 41
② Area Processing 41
③ Topological Processing 41
④ Frame Processing 41
6.2. 이미지 분석 42
6.3. 스트레오 카메라를 이용한 식물의 3차원 측정 43
6.4. 기계학습 44
① 지도학습 Supervised Learning 44
② 지도학습 Unsupervised Learning 44
③ SVM 44
④ K-means 44
Ⅶ. 결론 45
참고문헌 47
Abstract 49
그림 2-1. 빛의 파장대별 잎의 반사율 14
그림 2-2. 굴절률 측정을 위한 동축 조명 및 카메라 구성도 15
그림 2-3. 파장대별 굴절률 측정 플로우 15
그림 3-1. LUV 칼라공간 18
그림 3-2. 원영상, L을 배제한 UV=(0.174, 0.348)영상, 영역화 결과 영상 19
그림 3-3. 선택적 파장 영상의 병합 20
그림 3-4. 식물 잎의 스트레스에 의한 굴절율 변화 21
그림 4-1. 인공조명에 따른 버섯의 생육변화 24
그림 4-2. LED 조명의 파장 조절로 기능성 성분의 함양 변화 24
그림 4-3. LED 복합파장으로 개화 개수,크기, 개화시점 조절 25
그림 4-4. 자동화 시설 과정 25
그림 4-5. 양액공급시스템 26
그림 4-6. 식물생산시스템 27
그림 4-7. 식물공장 서비스 커뮤니티 모델 28
그림 4-8. EDA의 Publish/Subscribes의 구조 29
그림 4-9. 시스템 아키텍처 구성도 30
그림 4-10. 식물공장 관리 프로세스 31
그림 4-11. 식물공장 생산관 33
그림 4-12. 식물공장 모니터링 및 제어 블록도 34
그림 5-1. 식물의 물질대사 과정도 35
그림 5-2. 적색광과 근적외광에 따른 흡광도 36
그림 5-3. 식물공장 재배공정 37
그림 5-4. 생육측정의 처방 38
그림 5-5. 생육측정센서 39
그림 5-6. 식물의 빛 흡수와 반사효과 40
그림 6-1. 칼라영상의 색상에 따른 UV값과 그에 해당하는 파장 표현 42
그림 6-2. 색상 및 엽록소 형광강도분류 42
그림 6-3. LUV 영역화 43
그림 6-4. 두 이미지를 이용한 깊이 값 측정 43
그림 6-5. 스테레오 카메라에 의한 disparity map 이미지 43