컴퓨터 비전에 기반한 어류 행동 패턴의 모니터링 = Monitoring of Fish Behavioral Pattern based on Computer Vision

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 유해 물질에 인간보다 더욱 민감하게 반응하는 어류의 움직임을 분석하여 수질의 상태를 감시하는 시스템에 대하여 기술한다. 자동수질감시 시스템 (Water Quality Inspection System, WQIS) 은 CCD 카메라를 이용하여 컬러 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 어류들의 영역을 분할한 다음, 몇 개의 이전 프레임과 현재 프레임에서 얻어진 각각의 어류들의 행동 패턴을 분석하여 수질의 오염을 판단한다.
본 논문에서는 어류 행동 패턴을 반영하는 다섯 가지 유형의 특징을 정의하였다: 부유성(floatness), 회피성(fledness), 확산성(scatterness), 이동성(mobility). 이와 같은 어류의 행동 패턴을 반영하는 특징들을 이용하여 퍼지 추론을 수행하고 그 결과에 따라서 현재 유해물질이 유입되고 있는지 여부를 판단한다. 본 논문에 기술되는 WQIS은 호수 관리, 폐수 관리, 하천 관리 등과 같은 분야에 적용되어 오염물질의 유입과 같은 환경사고를 사전에 예방하는데 사용될 수 있으리라 본다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper describes a monitoring system that examines water quality by analyzing behavioral patterns of fishes. The water quality inspection system (WQIS) captures color images of fishes with a CCD camera, extracts out fish regions from the images, and determines water quality by analysizing motion characteristics of fishes in consecutive frames.
We define four types of measures that reflect behavioral patterns of fishes: floatness, fledness, scatterness and mobility. These measures are utilized when the system performs fuzzy inference to induce the conclusion about water quality. We believe that the proposed system can be a solution for securing clean water.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 영역 추출
• 3. 어류의 행동패턴의 척도
• 4. 오염도 산정
• 5. 실험 결과 및 결론
• 참고문헌
• 저자소개