2D 영상을 이용한 수출용 딸기의 중량 예측에 관한 연구

유현채,모창연,김기영,임종국,강정숙,김건섭,오경민,김은미 한국산업식품공학회 2018 학술대회 및 심포지엄 Vol.2018 No.04

세계적으로 소비가 많은 과일 중 하나인 딸기는 안토시아닌, 비타민 및 β-카로틴이 매우 풍부하다고 연구되었다. 현재 국산 딸기는 미국산과 일본산의 딸기에 비해 우수한 당도와 가격경쟁력을 가지고 있어 수출시장이 넓어지고 있다. 수출하는 딸기의 품종은 주로 매향과 설향이며 그 중에서도 상대적으로 경도가 우수한 매향의 비중이 더 크다. 딸기의 상업적 가치를 결정하는 요인에는 모양, 크기, 색상 등이 존재한다. 본 연구는 영상처리기술을 이용하여 딸기 영상으로 중량을 예측하기 위하여 수행되었다. 딸기 RGB 영상은 CCD 칼라 카메라를 이용하여 획득하였고, 획득한 딸기 영상을 분석하기 위하여 매트랩 프로그램이 사용되었다. 배경이 제거된 딸기 영상에서 측정한 픽셀 수와 실측된 딸기의 중량과의 상관관계를 분석하기 위해서 R-프로그램을 사용하였다. 정규성, 독립성, 선형성 및 등분산성을 검증을 통해서 회귀모형의 적절성을 확인하였고, 이를 활용하여 선형 회귀 모델을 개발하였다. 딸기 영상을 이용한 중량 예측모델의 결정계수(R2)가 0.8966으로 딸기 영상의 픽셀 수가 딸기 중량과 높은 상관관계를 보였다. 따라서 딸기의 2차원 영상과 영상처리기술로 딸기의 중량 예측이 가능함을 확인하였다.

3차원 딸기 형상 제작을 위한 모델링 및 매핑 과정에 관한 연구

유현채 ( Hyeonchae Yoo ),임종국 ( Jongguk Lim ),김기영 ( Giyoung Kim ),모창연 ( Changyeun Mo ),남소영 ( Soyoung Nam ),김은미 ( Eunmi Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

겨울철을 대표하는 과채류 중의 하나인 딸기는 독특한 향기와 고유의 신맛과 단맛이 조화로운 특징을 가지고 있다. 최근 딸기는 소비자들에게 인기를 얻고 있으며 재배면적과 총 생산액이 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 딸기 선별은 현재 숙련된 전문 선별사에 의해 수행되고 있으며 이러한 인력에 따른 육안선별은 개개인의 숙련도 차이에 따라 주관적으로 판단이 되고 있다. 본 연구에서는 2차원 레이져 스캔 카메라를 이용하여 3차원 딸기 형상을 획득하고 3D 프린터를 이용하여 딸기 모형을 제작하기 위해 수행되었다. 딸기의 3차원 영상을 획득하기 위해 딸기 전용 트레이 위에 딸기를 올려놓고 딸기의 전면과 후면을 2차원 레이져 스캔 카메라(Gocator 2340)를 이용하여 데이터 포인트를 획득하였다. 획득된 딸기의 데이터 포인트를 매트랩 프로그램을 이용하여 메쉬 형태의 3차원 영상으로 변환하였다. 변환된 딸기의 전면과 후면의 3차원 영상을 3D 형상 구현 프로그램인 메쉬 랩을 통하여 재가공하였고 딸기의 후면 영상의 방향을 일치시키기 위해 다시 X축 방향으로 180° 회전하였다. 각각 획득한 딸기 전면과 후면 영상을 모두 선택하여 하나의 영상으로 합체시킨 뒤에 메쉬 형상을 곡면으로 표현하였다. 3차원으로 매핑된 딸기영상은 곡면 안의 각 점들에 대해 법선 방향과 Octree Depth를 설정하여 3차원 모델을 구축하였다. 구축된 3차원 모델을 3D 프린팅하기 위한 전용 프로그램과 파라미터 값을 적용하여 슬라이싱한 후 상용 3D프린터를 활용하여 딸기의 3차원 모형을 제작하였다. 제작된 딸기 모형은 추후 품종별로 형상 데이터를 구축하고 딸기의 형상 측정시 표준 규격품으로 사용하고자 하였다.

밀 종자 품종 및 물성 분류를 위한 ResNet50 모델 기반의 이미지 분석

유현채(Hyeon-Chae Yoo),서영욱(Young-Wook Seo),김진세(Jin-Se Kim),홍석주(Suk-Ju Hong),이아영(Ah-Yeong Lee) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.9

밀은 대표적인 식량 작물 중 하나이지만 최근 국내 밀 자급률은 1%에 불과하다. 밀의 자급량을 높이기 위해서는 밀 종자의 품종순도를 높여 고품질의 가공물을 얻을 수 있도록 품질 관리를 해야 한다. 본 연구에서는 밀의 품질을 자동으로 판정하는 기술을 마련하기 위하여 딥러닝 알고리즘을 활용하여 밀의 품종과 경질, 연질 여부를 분류하는 모델을 개발하고자 하였다. 우리나라 주요 보급 품종인 금강, 백강, 새금강, 조경, 황금알에 대하여 개발한 이미지 획득 시스템을 이용하여 총 21,256개의 밀 종자 낱알 이미지를 획득하였다. 획득한 이미지에서 낱알의 장축, 단축 길이와 RGB 각각의 평균 색상 값을 계산해 품종, 경도별로 비교하였다. 또한, ResNet50 모델을 이용하여 밀 종자 5품종과 경질, 연질을 분류하는 모델을 개발하였다. 그 결과, 학습, 검증, 테스트 그룹의 분류 정확도는 각각 98.17%, 96.68%, 96.40%를 나타냈다. 테스트 그룹의 혼동행렬을 확인한 결과, 대부분 성공적으로 분류가 이루어졌고 동일 품종에 대해서는 경질, 연질이 100% 정확도로 분류되는 것을 확인하였다. 이를 통해 딥러닝 알고리즘을 이용하여 밀 종자 품종 및 경질, 연질 여부를 판별할 수 있을 것으로 판단된다. Wheat is one of the major food crops, but the domestic self-sufficiency rate is only 1%. To increase self-sufficiency, it is essential to manage the quality of wheat seeds by classifying the seed quality grades. This study used deep learning algorithms to classify wheat varieties and distinguish hard and soft wheat. Five wheat varieties used in the South were employed, and 21,256 images of individual wheat seeds were acquired using an image acquisition system. The length of the axes and the average values in the RGB channels were then calculated. Furthermore, the ResNet50 architecture was used to classify the five wheat varieties and hardness. The results revealed high classification performances for the training, validation, and test groups, with rates of 98.17%, 96.68%, and 96.40%, respectively. The confusion matrix of the test group indicated successful classification, and hardness was classified with 100% accuracy for the same varieties. Deep learning algorithms enable the determination of wheat seed varieties and hardness.

비파괴 밀 품종 판별을 위한 분광분석법 적용

유현채 ( Hyeonchae Yu ),이아영 ( Ahyeong Lee ),김진세 ( Jinse Kim ),서영욱 ( Youngwook Seo ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

밀은 세계적으로 옥수수, 쌀, 콩과 더불어 가장 많이 생산되는 대표 식량 작물 중 하나이다. 하지만, 우리나라 밀 수급 현황을 살펴보면, 1970년대 중반까지 15%의 자급률을 유지하였으나 1984년 밀 수매 중단과 사료용 밀 도입 증가로 인하여 지속적으로 재배면적이 감소해 2021년 0.8%의 자급률을 나타내고 있다. 국산 밀 생산량과 재배면적을 높이기 위해 농림축산식품부에서는 2021년부터 밀산업 육성기본계획을 추진하고 있다. 이를 통해 2022년 밀 재배면적은 8259ha로 전년에 비해 30% 이상 증가하였고 밀 자급률도 1.7% 수준으로 회복할 것으로 기대되고 있다. 안정적인 밀생산 및 보급을 위하여 밀 재배면적 확대도 중요하지만 용도별 품종 개발 및 종자 보급도 중요한 요소 중 하나이다. 밀은 품종마다 용도와 농업적 특성이 다르므로 활용 범위에 맞는 적절한 품종을 선택하여 재배하는 것이 필요하고 품종순도가 높을수록 고품질의 가공물을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 주요 보급 밀 품종인 백강, 새금강, 황금알을 400~1000nm 파장 대역의 반사 스펙트럼을 이용하여 비파괴적으로 구분하고자 하였다. 한 품종당 512개의 종자에 대하여 스펙트럼을 측정하였으며 세 가지 위치(좌측, 가운데, 우측)에서 측정해 평균한 스펙트럼을 분석에 활용하였다. 평균 스펙트럼에 대하여 7가지 전처리(MSC, SNV, Smoothing, Baseline offset, Mean/Max/Range normalization, 1D/2D derivatives)를 수행하였고 판별 모델로는 LDA (Linear Discriminant Analysis), SVM (Support Vector Machine), PLS-DA (Partial Least Squares regression-Discriminant Analysis) 분석을 진행하였다. 그 결과, SVM 모델에서 90% 이상의 판별 성능이 나타났으며 이를 통해 분광분석법을 이용하여 밀 품종을 비파괴적으로 판별할 수 있음을 확인하였다.

Clinical and Biomechanical Effects of Low-Dye Taping and Figure-8 Modification of Low-Dye Taping in Patients With Heel Pad Atrophy

채유현,김주섭,강연,김현영,이태임 대한재활의학회 2018 Annals of Rehabilitation Medicine Vol.42 No.2

Objective To investigate and compare the effect of low-dye taping (LDT) and figure-8 modification of LDT (MLDT) on peak plantar pressure and heel pain in patients with heel pad atrophy. Methods There were reviewed 32 feet of 19 patients who have been diagnosed with heel pad atrophy who were enrolled in this study. The patients were diagnosed with heel pad atrophy with clinical findings, and loaded heel pad thickness measured by ultrasonography. At the first visit, patients were taught how to do LDT and MLDT. They were instructed to do daily living with barefoot, LDT and MLDT at least one time per day. Patients performed pedobarography with barefoot, LDT and MLDT within 2 weeks. The severity of heel pain was also checked with the visual analogue scale (VAS) during daily living with barefoot, LDT and MLDT. Results VAS of hindfoot were significantly decreased after LDT and MLDT (p<0.01). Peak plantar pressure under hindfoot were also decreased after LDT and MLDT (p<0.01). The effect of MLDT in decreasing peak plantar pressure of hindfoot (p<0.01) and pain relief (p=0.001) was better than the effect of LDT. Conclusion The LDT technique is clinically useful for pain management and reducing peak plantar pressure of hindfoot in patients with heel pad atrophy. MLDT is more effective than LDT in reducing peak plantar pressure and heel pain in patients with heel pad atrophy.

소 도체 등급판정을 위한 스마트폰 기반의 영상 획득 장치 개발

유현채(Hyeon-Chae Yoo),임종국(Jong-Guk Lim),이아영(Ah-Yeong Lee),김밝금(Bal-Geum Kim),서영욱(Young-Wook Seo),김성민(Seong-Min Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.11

우리나라에서 도축되는 모든 소는 쇠고기로 가공 전 상태인 소 도체에 대해서 개체별로 등급판정이 의무화되어 등급별로 유통되고 있다. 세계적으로도 소 도체의 품질을 실시간으로 측정하기 위한 시스템 개발을 위해 다양한 선행연구가 수행되고 있다. 특히, 비파괴적인 품질 분석 방법의 하나인 디지털 영상처리 기술은 현장 적용을 위한 장치까지 개발되면서 큰 발전이 있었다. 하지만 국내의 소 도체 등급 판정은 여전히 숙련된 전문가의 육안 평가 방식으로 등급판정이 이루어지고 있으며 이러한 방식은 노동집약적이고 장시간 측정에 따른 피로가 누적되어 객관성이 떨어질 우려가 있다. 현재 상용화된 해외의 소 도체 등급판정 장치는 큰 부피와 무거운 하드웨어로 구성되어 국내 도축장 환경에서의 활용에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 국내 도축장의 환경을 고려하여 소형 및 경량화된 소 도체 등급 판정용 영상 획득 장치를 개발하기 위해 수행되었다. 영상 데이터의 접근 및 호환성이 뛰어난 스마트폰 카메라를 기반으로 하여 좁은 절개 부위에서 영상 획득이 가능하도록 장치의 높이와 무게를 최소화했으며, 근접에서 영상을 획득하기 위해 어안렌즈를 부착하여 제작하였다. 어안렌즈를 이용하여 획득한 영상은 방사 왜곡이 발생하기 때문에 이를 바로잡기 위해 체커보드를 이용한 방사 왜곡에 필요한 매개변수를 구하였다. 왜곡된 영상을 보정하고 소 도체 등급판정에 최적화된 영상을 획득하였으며 앞으로 다양한 도체에 대한 데이터 뱅크를 구축하고 사용자 편의를 위한 스마트폰 애플리케이션을 개발한다면 실시간으로 소 도체 등급판정이 가능할 것으로 기대된다. There have been many prior studies worldwide on the development of a system to measure the quality of beef carcass in real-time. In particular, digital image processing technology, which is one of the non-destructive quality analysis methods, has made great progress with the development of field application devices. However, beef carcass grading in Korea is still carried out visually by an expert. Furthermore, the present-day commercialized beef carcass grading devices are large and have heavy hardware, making it difficult to use them in domestic slaughterhouse environments. Therefore, this study was conducted to develop a compact and lightweight image acquisition device for a domestic slaughterhouse. As part of the design, the device"s height was minimized to enable image acquisition in a narrow area, and a fisheye lens was attached to acquire images in proximity. In addition, the image distortion generated from the fisheye lens was corrected to obtain an optimized image for grading determination.

각도별 쇠고기 영상에 따른 육질 차이 비교

유현채 ( Hyeon-chae Yu ),서영욱 ( Youngwook Seo ),김기영 ( Giyoung Kim ),이아영 ( Ahyeong Lee ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

쇠고기의 등급 판정은 숙련된 전문가의 판단으로 수행되고 있다. 육안 판정의 문제점은 개개인의 기준이 다르고 피로도에 따라 객관성이 떨어질 수 있다는 것이다. 판정사의 의사결정을 도울 수 있는 영상처리기술을 이용한 쇠고기 등급 판정에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 영상처리기술을 이용한 쇠고기 등급 판정에는 CCD 카메라, MRI, 근적외선 카메라 등 다양한 기술들이 활용된다. 이 재료들을 이용하기 위해서는 제한된 시스템에서의 고정된 위치와 일정한 조명이 요구된다. 본 연구는 모바일폰을 이용하여 각도와 조명변화에 따른 쇠고기 영상의 차이점을 확인하기 위해 수행되었다. 각도 5단계(90°, 80°, 70°, 60°, 50°)와 조명을 3단계(2150, 2000, 1500 Lux)의 조건으로 총 15개의 영상을 획득하였다. 쇠고기 등심부위에서 판정영역을 구분하기 위하여 k-means clustering 알고리즘을 이용하였으며, CIE L*a*b* 색 공간을 이용하여 쇠고기의 육질과 지방을 구분하였다. 수직 방향(90°)에서 측정된 영상의 화소치를 기준으로 나머지 4개 단계 각도에서의 평균 오차율은 조명 1단계에서 2.7%, 조명 2단계에서 10.3%, 조명 3단계에서 10.0%이었다. 모바일폰을 이용하여 다양한 각도와 조명에서 쇠고기 품질판정 가능성을 확인하였으며, 기울기센서와 조도센서를 이용하여 정확도를 향상시키는 연구를 수행할 예정이다.

Putative association of RUNX1 polymorphisms with IgE levels in a Korean population

채수천,박병래,박춘식,류하정,양윤식,이수옥,최유현,김은미,우수택,김용훈,김가경,오범석,정헌택,김규찬,신형두 생화학분자생물학회 2006 Experimental and molecular medicine Vol.38 No.5

RUNX1, a member of the runt domain gene family of transcription factors, encodes a heterodimeric transcription factor and regulates the expression of hematopoiesis and myeloid differentiation. RUNX1 has been one of the target genes for research into various autoimmune disea-ses due to its properties as a transcription factor and functional distribution for chromosomal trans-location. In an effort to identify additional gene polymorphisms in which variants have been implicated in asthma, we investigated the genetic polymorphisms in RUNX1 to evaluate it as a potential candidate gene for a host genetic study of asthma and IgE production. We identified 19 sequence variants by direct DNA sequencing in 24 individuals of which four common variants were selected for genotyping in our asthma cohort (1,055 asthmatic patients, 384 normal controls). Using logistic regression analysis for association with the risk of asthma, while controlling for age, gender, and smoking status as of asthma were detected. However, two poly-morphisms in the promoter region (-2084G> C and -1282G>A) showed a marginal association with total IgE levels (0.03 and 0.03 in recessive models, respectively). Our findings suggest that poly-morphisms in RUNX1 might be one of the genetic factors for the regulation of IgE production

중ㆍ고등학생의 가정과 학교에서의 소비자교육 실태

유현정(Hyun Jung Yoo),임혜진(Hye Jin Lim),채신정(Shin Jung Chae) 충북대학교 생활과학연구소 2008 생활과학연구논총 Vol.12 No.1

  The purpose of this study was to explore the actual consumer education conditions at home and school among adolescents. The questionnaire survey method was utilized to collect data, and 294 adolescents and 220 of their parents were selected as a sample. The major findings as follows;<BR>  1. The parents" score of consumer capacity evaluation is higher(m=12.44) than adolescents" (m=9.54). It means that adolescents do not consume desirably and they need more consumer education.<BR>  2. Adolescents thought that their pocket money was not enough but their parents did not. In the same manner, adolescents thought that the frequencies of communication with their parents were small, but their parents thought that was more.<BR>  3. All of adolescents and their parents expected the consumer education at the school would be more practical than present.<BR>  4. The nursing attitudes of parents were composed of 4 factors, such as "permissive", "democratic", "overprotective", and "non-interferential". And there were statistically significant correlation between the nursing attitudes of parents and adolescents consumer capacities.

Investigating the Dose-Related Effects of Video Game Trunk Control Training in Chronic Stroke Patients With Poor Sitting Balance

김현영,문현임,채유현,이태임 대한재활의학회 2018 Annals of Rehabilitation Medicine Vol.42 No.4

Objective To investigate the dose-related effect of trunk control training (TCT) using Trunk Stability Rehabilitation Robot Balance Trainer (TSRRBT) in chronic stroke patients with poor sitting balance. Methods This was a retrospective study of 38 chronic stroke patients with poor sitting balance that underwent TCT with TSRRBT. The participants were assigned either to the low-dose training (LDT) group (n=18) or to the high-dose training (HDT) group (n=20). In addition to the conventional rehabilitation therapy, the LDT group received 5 sessions of TSRRBT intervention per week, whereas the HDT group received 10 sessions of TSRRBT intervention per week. The outcome measures were the scores on the Trunk Impairment Scale (TIS) and its subscales, Berg Balance Scale (BBS), Functional Ambulation Classification (FAC), and the Korean version of Modified Barthel Index (K-MBI). All outcome measures were assessed before the training and at the end of the 4-week training. Results After the 4-week intervention, TIS, BBS, FAC, and K-MBI scores showed improvement in both LDT and HDT groups. Furthermore, the improvements in TIS scores and its subscales were significantly greater in the HDT group than in the LDT group (p<0.05). Conclusion TCT using TSRRBT could be an additional treatment for the conventional rehabilitation therapy of chronic stroke patients with poor sitting balance. HDT may provide more beneficial effects on improving patients’ sitting balance than LDT.