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CCD 칼라 카메라와 영상처리기술을 이용한 딸기의 중량 예측 모델 개발
임종국 ( Jongguk Lim ),김기영 ( Giyoung Kim ),모창연 ( Changyeun Mo ),유현채 ( Hyeonchae Yoo ),오경민 ( Kyoungmin Oh ),김건섭 ( Geonseob Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
겨울철 대표적인 과채류인 딸기는 9월말부터 이듬해 5월 말까지 약 8개월간 재배되고 있으며 3월과 4월에 연간 반입량의 50% 이상이 집중되어 대부분 생식용으로 소비되고 있다. 딸기는 고유의 맛과 향기를 지니고 있으며 비타민 C, 페놀성 화합물 함량도 풍부한 것으로 알려져 있다. 딸기의 재배면적은 지속적으로 증가되고 있으며 딸기 총 생산액은 원예 산물 중에서 가장 높으아 2015년을 기준으로 1조 2천억원 이상이다. 관행딸기 선별은 대부분 육안에 의한 인력 선별에 의존하고 있으며 기형이거나 짓무름이 심한 딸기는 불량과로 구분하고 있다. 딸기는 개별 중량 측정보다는 포장 용기에 담기는 전체 중량에 맞춰 출하하고 있으며 일부 국내 선별장이나 해외에서는 프리트레이에 딸기를 안착시켜 개별 중량을 측정하여 선별하고 있다. 이러한 딸기 중량 측정은 트레이에 안착된 딸기가 로드 셀이 장착된 벨트식 저울을 통과할 때 측정하는 방식을 이용하고 있다. 본 연구에서는 CCD 칼라 카메라로 획득한 딸기 영상 정보를 이용하여 딸기의 착색도 및 기형과를 선별하기 위한 연구를 수행하였으며 추가적으로 기존 벨트식 저울을 대체하여 딸기의 중량을 측정할 수 있는 영상 처리 기술을 개발하기 위해 수행되었다. 중량 예측식 개발을 위해 사용된 딸기 시료는 매향 77개, 설향 395개, 싼타 101개, 장희 91개의 4개 품종 664개를 사용하였다. 664개 딸기로부터 상·하면에서 획득한 1,328개 영상은 초록색 꼭지 부분을 제거한 과육부분에 대한 픽셀수를 카운트하여 실제 측정한 중량과 일차 함수식을 개발하였다. 전체 664개의 딸기를 대상으로 개발된 일차함수 예측식은 Y=0.0011X-5.8153이었으며 이때 R<sup>2</sup>=0.9143으로 우수한 중량 예측 결과를 보여주었다. CCD 칼라 카메라의 딸기 영상정보를 이용하여 딸기의 중량 측정이 가능하다면 딸기 선별 시설 구축을 위한 벨트식 저울을 제외할 수 있어 시스템이 간소화되고 비용이 감소될 수 있을 것으로 기대된다.
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