스마트 팜을 위한 열화상 카메라 활용 열정보 수집 방법 연구

A study on the method of collecting thermal information using thermal imaging cameras for smart farms

시설농업 기술의 발달로 식물 생육 환경 제어가 가능해졌으며, 그로 인하여 생장에 불리한 환경에서도 다양한 형태의 환경에서도 농작물의 경작이 가능하게 되었다. 작물의 생육상태는 온도, 습도, 광량, 탄산가스 등 다양한 요인에 영향을 받는다. 특히 그 중에서도 온도에 의한 영향이 가장 중요하다. 본 논문에서는 온실 내부의 온도를 조절하기 위해 열정보를 수집하기 위한 방법으로 비접촉 방식인 열화상 카메라와 실화상 카메라를 활용하는 방법을 제안하고자 한다. 열화상 카메라는 접촉식 온도 센서에 비하여 넓은 영역의 온도 측정이 가능하며, 즉시 측정이 가능하다는 장점이 있다. 온실 환경을 제어하는 시스템에 제공하기 위하여 실화상 카메라 입력 이미지에서 관심영역을 지정하고 열화상 카메라 입력 데이터를 활용하여 해당 영역의 온도 정보를 수집 및 가공하는 방법을 제안한다. 이를 통해서 온실 내부를 이동하면서 측정한 온도의 분포를 활용하여 온실내부를 최적의 상태로 유지하여 생산성을 높이는데 기여할 수 있다.

With the development of facility agricultural technology, it became possible to control the environment for plant growth, and as a result, it became possible to cultivate crops in an environment unfavorable for growth and in various types of environments. The growth status of crops is affected by various factors such as temperature, humidity, light quantity, and carbon dioxide gas. In particular, the influence of temperature is the most important among them. In this paper, we propose a method of using a non-contact thermal imaging camera and a real image camera as a method to collect thermal information to control the temperature inside the greenhouse. Compared to the contact-type temperature sensor, thermal imaging cameras have the advantage of being able to measure temperature in a wide area and to measure immediately. In order to provide to a system that controls the greenhouse environment, we propose a method of designating a region of interest from the input image of a real image camera and collecting and processing temperature information of the region using the input data of the thermal image camera. Through this, it is possible to contribute to increase productivity by maintaining the inside of the greenhouse in an optimal state by utilizing the distribution of the temperature measured while moving inside the greenhouse.