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피측정 가축의 3D 영상정보를 촬영하여 체중 산출에 필요한 유효 데이터를 추출하고 피측정 가축의 흉위 및 유효 체장을 예측하여 체중을 산출하며 산출된 체중 정보를 디스플레이하거나 3D 영상정보를 가축무게측정 관리서버(200)로 전송하는 휴대용 스마트 체중계(100); 및상기 휴대용 스마트 체중계(100)에서 촬영 및 전송되는 피측정 가축의 3D 영상정보를 수집하여 피측정 가축의 사료량 공급량의 적정성과 영양상태 및 출하시기에 관한 정보를 제공하고 상기 휴대용 스마트 체중계(100)의 체중 산출에 관련된 회귀 분석 알고리즘을 정기적으로 개량하여 정확도를 갱신하는 가축무게측정 관리서버(200);를 포함하여 구성되며,상기 휴대용 스마트 체중계(100)는,센서를 통해 피측정 가축의 3차원 영상정보를 촬영하여 피측정 가축의 깊이정보를 디스플레이부(120) 및 체중 산출부(130)에 전달하는 3D 스캐너부(110);상기 3D 스캐너부(110)에서 촬영되는 3차원 영상정보 또는 체중 산출부(130)에서 산출된 피측정 가축의 체중정보를 표시하는 디스플레이부(120); 및상기 3D 스캐너부(110)에서 전송되는 피측정 가축의 3D 영상정보를 3D 점운 처리하여 피측정 가축의 유효 데이터를 추출하고 흉위 및 유효 체장을 예측하여 체중을 산출하며 산출된 체중 정보를 상기 디스플레이부(120)에 전달하거나 3D 영상정보를 가축무게측정 관리서버(200)로 전송하는 체중 산출부(130);를 일체형으로 구비하여 구성되고, 상기 체중 산출부(130)는,상기 3D 스캐너부(110)로부터 전달되는 데이터들의 점운(point cloud) 처리를 통해 평면적 특성을 나타내는 점운들을 제거하여 피측정 가축의 표면 점운들을 추출하는 3D 점운 처리부(131);상기 3D 점운 처리부(131)에서 추출된 피측정 가축의 표면 점운들로부터 피측정 가축 이외의 점운들을 제거하여 피측정 가축의 순수 표면 점운들만을 추출하는 3D 가축 추출부(132);상기 3D 가축 추출부(132)에서 추출된 피측정 가축의 순수 표면 점운들로부터 앞다리의 뒷쪽 위에 있는 몸통의 둘레 길이로 정의하여 피측정 가축의 흉위 G를 측정하는 흉위 측정부(133);상기 흉위를 측정한 부분의 맨 위 상단에 분포하는 점 A와 꼬리부분의 맨위 상단에 분포하는 점 C 사이의 절대 거리를 산출하여 피측정 가축의 척추부의 유효체장 를 측정하는 유효체장 측정부(134); 및상기 흉위 측정부(133)와 유효체장 측정부(134)에서 각각 측정된 피측정 가축의 흉위 G와 유효체장 를 반영하여 주어진 G 와 에 따른 해당 피측정 가축의 실체중을 계산하고 상기 계산된 피측정 가축의 실체중정보를 디스플레이부(120)에 전달하는 회귀 분석부(135);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제2항에 있어서, 상기 3D 스캐너부(110)는,피측정 가축의 깊이정보를 점운(point cloud)의 형태로 체중 산출부(130)에 전송하는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제2항에 있어서, 상기 회귀 분석부(135)는,상기 가축무게측정 관리서버(200)가 제공하는 프로그램 패치에 의해 정기적으로 업데이트되는 회귀 분석 알고리즘을 탑재하는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제2항에 있어서, 상기 3D 가축 추출부(132)는,상기 3D 점운 처리부(131)에서 추출된 피측정 가축의 표면 점운들에 대해 밀도기반의 군집 알고리즘(Density-based spatial clustering) 처리과정(a)을 수행하여 피측정 가축 이외의 점운들이 제거된 피측정 가축의 순수 표며 점운들만을 추출하는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제6항에 있어서, 상기 밀도기반의 군집알고리즘 처리과정(a)은,(a1) 상기 3D 점운 처리부(131)에서 추출된 피측정 가축의 표면 점운들에 포함된 모든 점에 대하여, 한 점이 미리 설정된 반경문턱값(ε) 이내에 이웃하는 이웃점의 개수가 미리 설정된 최소점 n 이상 일 때, 그 점을 핵점(core point)라고 정의하는 제1단계;(a2) 상기 제1단계에서 정의된 핵점에 대하여 모든 이웃점들을 검색하여 반경문턱값 이내에 존재하는 점들을 찾아 한 군집에 포함시키는 제2단계; 및(a3) 상기 제1단계 및 제2단계의 순차적인 반복을 통해 상기 3D 점운 처리부(131)에서 추출된 피측정 가축의 표면 점운들에 포함된 모든 점들을 군집에 포함시키거나 잡음군에 포함시키는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제2항에 있어서, 상기 흉위 측정부(133)는,상기 3D 가축 추출부(132)에서 추출된 피측정 가축의 순수 표면 점운들에 대해 점운의 방향을 머리와 꼬리방향으로 일직선상에 정렬시키는 점운 정렬 처리과정(b)을 수행하여 점운의 방향성을 명확히 하고, 피측정 가축의 앞다리 뒷부분에서 흉위 위치를 정의하여 피측정 가축의 흉위를 측정하는 흉위 측정과정(c)을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제8항에 있어서, 상기 점운 정렬 처리과정(b)은,(b1) 점운들의 공분산행렬과 상관행렬로부터 고유벡터(Eigen vector)와 고유치(Eigen value)를 구하는 단계;(b2) 고유치를 내림 정렬하고, K가 새로운 특징값 부분 공간으로 K ≤ d(단, 여기서 K는 점운의 특징값을 결정하는 임의의 차수, d는 차원임)를 만족할 때, K개의 상응하는 고유벡터를 결정하는 단계;(b3) 선별된 K 고유벡터에서 투사 행렬 W를 구성하는 단계;(b4) K-차원의 특징값 공간을 구하기 위하여 입력된 점운들에 투사행렬 W를 적용하는 단계; 및(b5) 상기 (b1) 내지 (b4) 단계를 거쳐서 구해진 고유벡터를 U1, U2, U3라 가정하고,(단, R1,R2는 각각 점운의 촬영 좌표계와 점운이 정렬되는 변환좌표계, (gamma)들은 변환을 위해 채용되는 상수들)위 방정식 R2를 풀어 변환행렬을 구한 후 이 행렬을 적용하여 머리와 꼬리 방향으로 정렬시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제8항에 있어서, 상기 흉위 측정과정(c)은,(c1) 전체 촬영된 피측정 가축의 중앙 부근에서부터 머리쪽으로 Y축의 길이의 변화를 관찰하며 휩쓸어 나가다가 앞다리 부근에 도착하여 Y축의 길이가 급속하게 증가하는 부분에서 흉위의 위치를 결정하는 위치 결정단계;(c2) 상기 결정된 흉위의 위치에서 X축에 정렬된 점운을 XY 평면에 대하여 대칭복사를 처리하여 우측면을 복원하고 전체적인 흉위의 길이를 예측하는 길이 예측단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제10항에 있어서, 상기 흉위 길이 예측단계(c2)는,상기 위치결정단계(c1)에서 결정된 흉위의 위치에서 구배율의 내간해석에 의하여 추정되는 두 점(척추선을 지나는 점 A와 그에 상응하는 배쪽에 위치하는 점 B) 사이에 분포하는 표면에서 수집된 n 개의 모든 점 ~ 에 대하여, 인접한 점과의 직선거리를 구하여 B점에 도달할 때까지의 거리를 합산하여 피측정 가축의 흉위 G를 산출하며,상기 피측정 가축의 흉위 G는,에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제11항에 있어서, 상기 유효체장 측정부(134)는,상기 흉위 측정부(133)에서 측정한 위치의 맨 위 상단에 분포하는 점 A에 가장 가까운 점과 꼬리부분의 맨위 상단에 분포하는 점 C에 가장 가까운 점 간의 절대 거리로 피측정 가축의 유효체장 를 산출하며,상기 피측정 가축의 유효체장 는,에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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제2항에 있어서, 상기 가축무게 측정 관리서버(200)는,상기 휴대용 스마트 체중계(100)에서 전송되는 가축의 3D 영상정보를 지속적으로 수집하여 체중 산출부의 회귀 분석 알고리즘을 개량하여 정기적으로 정확도를 갱신하는 데이터 마이닝부(210);상기 피측정 가축의 3D 영상정보로부터 피측정 가축의 사료량 공급량의 적정성과 영양상태 및 출하시기를 판단하고, 사료 섭취량이 기설정된 기준치에 미치지 못하는 피측정 가축이나 출하시기가 가까워지는 피측정 가축에 관한 정보를 전송하는 메시지 전송부(220);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 영상을 이용한 휴대형 가축 무게 측정시스템
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