OpenCV 활용 병잠 움직임 모니터링

서영욱 ( Youngwook Seo ),박회만 ( Hoi-man Park ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

ilkworms are the larvae of the silk moth (Bombyx mori) and are the main source of silk fibers in the cocoon. Previous studies have shown that fifth-instar silkworms reshape dramatically with over 400% change in weight after 10 days. The fifth instar silkworm larva require intensive care, but it is a labor-intensive task and requires long-term experience. Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus (BmNPV) is one of the most susceptible viruses to silkworm larvae, causing significant economic losses. In this study, we monitored the movement of virus-infected larvae in two cages using IP cameras and analyzed the recorded data using image processing methods. In general, the fifth instar silkworm larvae stay in a few specific places, swallow mulberry leaves, fill their stomachs, and sleep for 16 ~ 24 hours. However, virus-infected larvae may move around in cages for a long time, so observation with the naked eye is limited. In this study, two IP cameras and an automatic recording system used to save the monitored files in AVI format every 10 minutes. To measure the movements of virus-infected larvae, rectangular bounding boxes or dots were manually selected and x-y movements were saved as CSV files and used for data analysis. Tracking of larval movements is measured using optical flow algorithm, including the Shi-Tomasi algorithm, the Lucas-Kanade algorithm, and the Euclidean distance method. We also improved larval selection result using the CIELAB (L*a*b*, Lightness, red-green, blue-yellow) color space and threshold selection methods. CIELAB color space showed 12% better image segmentation than HSV (Hue, Saturation, Value) color space. In this study, the movement of virus-infected larvae was measured for the first time using OpenCV and IP cameras based on an optical flow algorithm. Machine vision technology has shown promise in developing automated silkworm larvae monitoring and breeding systems.

기여도 해석을 이용한 저주파 스퀼 저감을 위한 연구

서영욱(Youngwook Seo),손민혁(Minhyuk Son),이재원(Jayone Lee),이성범(Seongbeom Lee),김흥섭(Heungseob Kim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2010 No.5

There are various noises generated by friction. Expecially, reducing the disc brake squeal noise is an important technical issue in the automotive industry. Eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passenger comfort. Recent studies on brake squeal caused by a self-excited vibration phenomenon in brake systems forcused on reducing the squeal occurrence by changing the dynamic characteristics of brake components. In this study, CPF(Component Participation Factor) is used to quantify the influence of each component modes on the unstable mode. The least modification was proposed from the sensitivities to reduce the low frequency squeal noise. To verify this proposal, a reasonable finite element model was generated by correlating component and assembly modal tests. In processing correlation with component modal test, MAC(Modal Assurance Criteria) was used as a reference value for mode shape correlation. The experiment focused on squeal noise from vehicle tests on the noise dynamometer.

농식품 공정 최적화 시뮬레이션: 시뮬레이션 소프트웨어 적용 리뷰

서영욱(Youngwook Seo),박종률(Jong-Ryul Park),김기영(Giyoung Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12

중소규모의 농식품 제조업체의 가공 및 유통 공정은 과학적이고 체계적인 기술이 도입되지 않아 제품 생산 효율이 낮은 경우가 많다. 이미 자동차, 금융, 항공, 생명공학 등 다양한 분야에서 공정 최적화, 생산성 향상을 위해 적용되어 온 시뮬레이션 기술은 최근 식품 제조공장의 생산효율을 높이기 위한 공정 최적화 연구에도 적용되기 시작하였다. 농식품 가공 및 유통 공정에 시뮬레이션 기술을 적용하면 다양한 시나리오를 가상 공간에서 시연하면서 생산 비용과 시간을 줄일 수 있는 최적의 공정을 예측할 수 있게 도와준다. 농식품 제조업체의 가공 및 유통 공정에 시뮬레이션 기술을 적용하는 연구들은 대부분 중소규모의 농식품 생산업체가 많은 개발도상국을 중심으로 수행되었으며, 곡물 저장, 제빵, 식용오일 생산 및 농산물 유통 등 다양한 분야를 대상으로 수행하였다. 이들 연구에서는 많은 경우 ARENA 등의 상용 제품을 시뮬레이션 모델 개발 및 예측 도구로 활용하였으며, CPN (colored petri net) 등의 오픈소스 기반의 소프트웨어도 다양하게 사용되고 있는 추세이다. 또한, 예측한 결과를 최적화하기 위해 마코프 결정 과정, Delmia Quest, 반응표면법을 적용하기도 했다. 농식품 제조공정에 대한 시뮬레이션 기술 적용은 추후 사물인터넷, 빅데이터 등의 정보기술을 활용하여 표준 공정 개발 및 유통 공정 최적화를 이룰 수 있을 것으로 기대된다. Small and medium-sized agri-food producers may start their business without any help from advanced technology to optimize product processing or distribution. So, they are prone to have relatively low production efficiencies. However, automobile production, banking system, the aviation industry, and biotechnology companies have already adopted simulation technology for a long time. Along these lines, the agri-food industry has also begun applying simulation technology to increase production efficiency and optimize processing. Particularly, this study introduced the research on processing optimization and proposed alternative suggestions for the agri-food processing and distribution industry, using the discrete event simulation method. Several underdeveloped countries have small and medium-sized agri-food production and processing companies that have reported the results of research on crop storage, bakery, edible oil production, and supply chain using simulation techniques. This study used commercial software such as ARENA to develop and predict an optimized procedure and advance the related research. Also, recently, open-source software such as colored Petri net (CPN) has been used as an alternative tool for modeling and optimization. This study also used the Markov decision process, Delmia Quest, and response surface method (RSM) to optimize the developed and predicted results. Finally, we note that the discrete event simulation can collaborate with information technology, the internet of things (IoT), big data, and artificial intelligence (AI) to perform a standard processing and supply chain optimization.

스펙트럼 및 영상분석을 이용한 축산물 표피 분비물 검출 연구

서영욱 ( Youngwook Seo ),김기영 ( Giyoung Kim ),이아영 ( Ahyeoung Lee ),권경도 ( Kyung-do Kwon ),조병관 ( Byung-kwan Cho ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

축산물 가공공정에서 식품유해요소를 검출하고 식품안전성을 평가할 수 있는 기술개발이 중요하다. 축산물 가공공정에서 내부 장기 적출 후 세척 과정을 통과한 축산물 표면에 남아있는 분비물 검출을 위한 식품안전성 평가기술 연구가 활발히 진행중이다. 전문가의 경험과 판단으로 안전성 검사를 수행하는 데에는 시간과 비용이 수반되는데 안전성 및 품질평가사의 의사결정을 돕기 위한 자동화기술의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 도축한 조류의 표면에 내장 분비물 (위, 대장, 소장, 십이지장)을 네 점으로 칠한 것을 스펙트럼 및 영상분석을 통하여 판별이 가능한지 살펴보았다. 먼저 RGB영상분석을 통하여 판별가능성을 살펴보았고, 초분광형광데이터를 이용하여 스펙트럼 분석을 수행하였다. RGB영상의 결과 Shanbhag 알고리즘으로 최적의 문턱치를 확인하였으며, 판별결과 true positive 판별결과는 95%이상의 판별성능을 보였다. 스펙트럼의 노이즈 제거를 위하여 다양한 전처리방법을 적용하였으며 그 결과를 비교하였다. 다변량분석법을 이용한 스펙트럼 분석결과 대표적인 선형판별분석법인 PLS-DA로 97%이상의 판별성능을 보였다. 이상의 결과로써 영상 및 스펙트럼 분석을 통하여 축산물의 안전성평가 기술의 가능성을 확인할 수 있었다.

누에 움직임 모니터링에 관한 기초 연구

서영욱 ( Youngwook Seo ),박회만 ( Hoiman Park ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1

Silkworms are the larvae or caterpillar of the silk moth (Bombyx mori). It is an economically import insect that can produce the origin fabric of silk. Domestic silk moths are wholly rely on human care for reproduction due to a result of selective breeding for a long period of time. Silkworms have a length of 37.2±2.6mm in 5th instar one day and the shape change dramatically in 5 days likewise 59.5±5.9mm based on our previous study. During the five days, special care is important, but it is labor intensive and requires long-term experience. Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus (BmNPV) is one of the most susceptible viruses for silkworm larvae, causing significant economic losses. In this study, a monitoring technique proposed based on CCD camera and image analysis. The movement of silkworms were recorded with a CCD camera for 5 days. They move slowly and swallow mulberry leaves then sleep for a day with a full belly. Open source software such as OpenCV(opencv.org) and Python(www.python.org) were used for image processing and movement monitoring. To measure larval movement on a recorded AVI file, a rectangular bounding box was manually selected and x-y movement were saved. The x and y movement coordinates were saved as a CSV file and used for data analysis. Tracking of larvae movements is measured using the multiple instance learing (MIL) algorithm. Moreover, YUV color space and Otsu algorithm were used to improve larval selection. Target selection was perfect in the YUV color space, but the Lucas-Kanade methods was obtained 28% ignorance of target larvae. Measurement of x and y movement for a larva was conducted using MIL algorithm and plotted and saved real-time movement. MIL algorithm make the detection and monitoring possible with supervision.

국산 밀 품종별 물성 측정

서영욱 ( Youngwook Seo ),정보미 ( Bomi Jeong ),박종률 ( Jongryul Park ),김기영 ( Giyoung Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1

Wheat is an important food ingredient in Korea. In Korea, personal consumption quantity has exceeded 30 kg since 1975. Most of the wheat is imported from USA, Canada and Australia. Recently, the domestic wheat self-sufficiency rate is set at 5% by 2025, and facilities and technologies are needed to establish a purchasing system for local wheat farmers. This study aimed to develop post-harvest quality evaluation technology for Korean wheat (7 species) varieties. In this study, several physical properties (weight, length, hardness, and color) were measured and analyzed by variety. To measure the wheat grain, used a digital scale for weight, a vernier scale for length and width, a universal test machine for hardness, and a colorimeter for color. To avoid researcher’s intention, the samples used were randomly selected from each breed and three different samples were measured. There are three grades of hardness: 88±8.0N (Arijinheuk, AJH), 105~119±19N (Yeonbaik, YB; Goso, GS; Geumgang, GG; Baikjung, BJ), and 131~139±15N (Hwanggeumal, HGA; Ariheuk, AH). Among seven varieties, the longest one is Hwanggeumal (HGA) 6.94±0.26mm (L), 3.46±0.21mm (W), and 3.03±0.20mm (D). On the other hand, the shortest one is Arijinheuk (AJH) 6.00±0.26mm (L), 3.14±0.15mm (W), and 2.63±0.17mm (D). HGA has an average weight of 0.05 g of a single kernel and an AJH of 0.03 g. And they have different chroma depends on the CIELAB color space. HGA’s L* is 47.83 ± 1.56, a* is 7.56 ± 0.50, and b* is 24.79 ± 1.08. AJH’s L* is 31.82 ± 1.14, a* is 8.31 ± 1.29, and b* is 16.75 ± 1.38. According to the measurements, further study will be conducted to develop a rapid and non-destructive wheat quality evaluation system.

기여도 해석을 이용한 스퀼소음 저감을 위한 실험적 연구

서영욱(Youngwook Seo),손민혁(Minhyuk Son),이성범(Seongbeom Lee),김흥섭(Heungseob Kim) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11

There are various noises generated by friction. Expecially, reducing the disc brake squeal noise is an important technical issue in the automotive industry. Eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passenger comfort. Recent studies on brake squeal caused by a self-excited vibration phenomenon in brake systems forcused on reducing the squeal occurrence by changing the dynamic characteristics of brake components. In this study, CPF(Component Participation Factor) is used to quantify the influence of each component modes on the unstable mode. The least modification was proposed from the sensitivities to reduce the squeal noise. To verify this proposal, a reasonable finite element model was generated by correlating component and assembly modal tests. In processing correlation with component modal test, MAC(Modal Assurance Criteria) was used as a reference value for mode shape correlation. The experiment focused on squeal noise from vehicle tests on the noise dynamometer.

토크멤버의 형상변경시 발생하는 스퀼소음에 관한 실험적 연구

서영욱(Youngwook Seo),손민혁(Minhyuk Son),김진훈(Jinhoon Kim),부광석(kwangsuck Boo),김흥섭(Heungseob Kim) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.- No.-

There are various noises generated by friction. Especially, reducing the disc brake squeal noise is an important technical issue in the automotive industry. Eliminating squeal noise generated during braking is an important task for the improvement of vehicle passenger comfort. Recent studies on brake squeal caused by a self-excited vibration phenomenon in brake systems focused on reducing the squeal occurrence by changing the dynamic characteristics of brake components. In this study, the reduction of brake squeal noise generated is analyzed to change the structure of torque member experimentally. So, we carried out modal analysis of the each brake parts and modified torque member in 2.3㎑ and 7.8㎑ band. The experiment focused on interrelation of each break pressure and squeal noise from vehicle tests on the noise dynamometer.

중소기업 구성원의 지능, 학습이 지식의 활용 및 탐색을 통해 창의성에 미치는 영향

변종수(JongSoo Byeon),서영욱(YoungWook Seo) 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.4

본 연구는 중소기업 구성원의 인적 특성 중 지능과 학습활동, 지식관리 및 개인창의성 간의 관계를 검증하는 것을 목적으로 한다. 조사대상은 전국에 있는 상시근로자수 300명 미만의 중소기업 임직원이며, 171건의 설문조사 자료를 확보하여 분석하였다. 본 연구의 주요결과를 보면 다음과 같다. 첫째, 감성지능이 높을수록 지식의 탐색에는 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났으나 지식활용에는 유의한 영향을 주지 않았다. 둘째, 구성원의 사회지능은 지식의 탐색 및 활용을 지지하였다. 셋째, 학습관성은 지식의 탐색과 활용에 부정적 영향을 미쳤으며, 넷째, 학습관성은 폐기학습에도 부정적 영향을 미쳤다. 끝으로 지식의 탐색 및 활용은 개인 창의성에 유의한 영향을 미쳤다. 본 연구를 통해 개인 창의성을 위해서는 지식의 탐색 및 활용을 활성화시켜야 하며, 이를 위해서는 사회지능을 고양하는 노력이 필요하다. 또한 학습관성을 줄이고 폐기학습을 권장하는 조직운영방안을 모색하여야 함을 알 수 있었다. 이로써 중소기업의 경쟁력을 위해 구성원의 창의성을 함양하는데 시사점을 제공하였다. This study aims to examine the relationships among the factors, such as intelligence, learning activities, knowledge management, and individual creativity, which are the main components of the personal characteristics of SME(Small and Medium-Sized Enterprises) members. The data are based on a survey of 171 SME employees over the nation in which respondents’ company size is basically below 300 workers. First, the empirical test results show that while the emotional intelligence has the more positive impact on the exploration of knowledge, it does not have a significant impact on the exploitation of knowledge. Second, however, the social intelligence of the members affect positively both exploration and exploitation of knowledge. Third, the learning inertia (KI), a concept in knowledge management, has not only a negative impact on the both exploration and exploitation of knowledge, but also on the unlearning. Finally, we find that the two key mediating variables in our empirical model, exploration and exploitation of knowledge, positively and significantly affect the individual creativity. Moreover, our findings provide an important implication that the exploration and exploitation of knowledge play a significant role in the individual creativity. To understand the key solution behind the scene, there requires to enhance the social intelligence. Also, there need organizational management schemes that reduce learning inertia and encourage unlearning for augmenting the competitiveness of SMEs and vitalizing their members creativity.

동애등에 부착수 및 이물질 제거 시험

박회만 ( Park Hoeman ),서영욱 ( Seo Youngwook ),이현동 ( Lee Hyundong ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

동애등에는 사료용 곤충으로 동물 단백질 사료의 대체제로서 수요가 증가되고 있다. 사육은 음식물 쓰레기를 가공한 사료를 급이 하여 14일 정도 생육기간을 거처 수확한다. 동애등에 유충은 많은 환경적 문제를 안고 있는 음식물 쓰레기 사료를 80%까지 분해할 수 있어 친환경적 처리가 가능하다. 많은 지역에서 동애등에를 사육하고 있으나 수확시 동애등에와 분변토의 깨끗한 분리가 곤란하여 효율적인 분리 기술이 요구 되고 있다. 따라서 이 연구는 동애등에의 수침 정선후 표면 부착수 탈수 시험과 진동체 정선을 위한 체망 선정 시험을 하였고 그 결과를 정리 하였다. 표면 부착 세척탈수 효율 시험장치는 스펀지 롤러, 공기분사 에어나이프, 링브로워, 송풍팬, 이송벨트, 모터, 컨트롤박스 등으로 구성하였다. 작동은 부착 세척수는 2개가 1쌍으로 마주하여 회전하는 스펀지 롤러 사이에 동애등에가 통과하면서 부착수를 1차 제거하고, 상하 메시벨트에 의해 이송 중 벨트 상부와 하부에 설치한 에어 나이프로부터 분사하는 공기(165cmm)에 의해 2차 제거하며, 시르코팬에 의해 3차 제거한다. 정선(이물질 분리 제거) 체망 선정 시험은 표준체망 6.35mm, 4.00mm, 3.35mm, 2.28mm, 2.00mm을 체눈 크기순(가장 아래 2.00mm)으로 쌓아 체가름기를 사용하였으며, 체 가름기 작동은 30초 진동 후 10초 정지, 다시 30초 진동 후 10초 정지, 30초 후 멈춤으로 하였다. 조사내용은 6.35mm는 동애등에 보다 큰 이물질은 미통과 (제거)하고 동애등에는 통과하는 용도이며, 4.00mm 이하는 동애등에는 미통과하고 이물질은 통과하는 용도로 하여, 6.35mm는 동애등에가 통과 하는지 여부를, 4.00mm 이하는 동애등에의 잔류량 및 통과량, 이물질 잔류량 및 통과량으로 하였다. 탈수율은 3반복 시험을 하고 처리마다 작업단계별(세척전, 세척후, 탈수후) 무게를 측정하여 조사한 결과 70.2%가 제거 되었다, 동애등에의 외형이 울퉁불퉁 굴곡되어 있어 100% 제거는 곤란할 것으로 판단되었다. 정선(이물질 분리 제거) 체 선정 시험 결과 작업정도는 6.35mm 표준체망은 동애등에 100% 통과하여 동애등에보다 큰 이물질 제거에 적합한 것으로 나타났으며, 동애등에와 이물질을 동시에 분리하는 체눈 크기는 2.28mm가 동애등에 85.8%, 이물질 98.7%를 분리하였고, 체눈 크기 2.0mm은 동애등에 100%, 이물질 60.5%(미분리 39.5%)를 분리하여 2.28mm가 적합한 크기로 판단되었다.