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저자정보
이아영 (국립농업과학원) 김기영 (국립농업과학원) 김성완 (국립농업과학원) 김밝금 (국립농업과학원)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제23권 제9호
발행연도
2022.9
수록면
75 - 80 (6page)
DOI
10.5762/KAIS.2022.23.9.75

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

가시광-근적외선 대역의 초분광 영상 분석을 통한 불량 누에고치 판별 모델 개발
이아영 ,  김기영 ,  김성완 외 1명 한국산학기술학회 논문지 2022.09 학술저널
디지털 영상과 합성곱 신경망 기반의 딥러닝 기술을 이용한 누에고치 불량 판별시스템 개발
이아영 ,  김성완 ,  김밝금 외 1명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2022.05 학술대회자료

초록· 키워드

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최근 위축되고 있는 양잠산업을 부흥시키기 위하여 양잠산물의 부가가치를 향상시키기 위한 노력이 이루어지고 있다. 양잠산물 중에서도 누에고치는 기억력 개선에 효과가 있을 뿐만 아니라 고막패치, 수술용 봉합사 등의 의료용 소재로서 활용도가 높다. 누에고치를 기능성 소재로 활용하기 위해서는 표면에 붙어있는 견면을 모두 제거해야 한다. 이 과정에서 불량 누에고치는 고치 내부의 번데기가 터져 견면채취기와 정상 누에고치를 오염시키므로 견면 채취 전 불량 고치를 선별해주는 작업이 필요하다. 본 연구에서는 현재 인력으로 이루어지고 있는 불량 고치 선별 작업의 자동화 기술을 마련하기 위하여 초분광 영상 분석을 통해 불량 누에고치를 비파괴적으로 판별하고자 하였다. 이를 위해, 가시광-근적외선 대역(403 nm ~ 998 nm)의 초분광 영상 시스템을 이용하여 정상 고치 648개와 불량 고치 65개에 대한 초분광 영상을 획득하였고, 고치 중앙부를 관심영역으로 설정하여 평균 스펙트럼을 추출하였다. 9가지 전처리(MSC, SNV, Smoothing, Baseline offset, Mean/Max/Range normalization, 1D/2D derivatives)를 통해 스펙트럼의 노이즈를 제거하였고, 주성분분석(PCA: Principal Component Analysis)을 통해 불량 누에고치 판별 가능성을 확인하였다. 부분최소제곱 판별분석(PLS-DA: Partial Least Squares regression Discriminant Analysis)을 이용하여 판별 모델을 개발하였으며 모델 검증은 5겹 교차 검증을 통해 이루어졌다. 그 결과, 모든 전처리에 대하여 92 % 이상의 판별 정확도를 보였으며 2차 미분 전처리를 수행한 스펙트럼을 이용한 경우 검증 판별 정확도가 96.25 %로 가장 우수하게 나타났다. 이를 통해 초분광 영상을 이용하여 불량 누에고치를 비파괴적으로 판별할 수 있을 것으로 판단된다.
#Cocoon #Discrimination #Hyperspectral Image Analyses #Partial Least Squares Discriminant Analysis #Principal Component Analysis

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 토의
4. 결론
References

참고문헌 (22)

참고문헌 신청
S.P. Lee, “Historical Background and present status of korean sericulture for production of functional materials”, Journal of Sericultural and Entomological Science , Vol.55, No.1, pp.11-21, Apr. 2019. DOI: https://doi.org/10.7852/jses.2019.55.1.11 Crossref M.H. Kim, “The basic direction of the development of korea’s sericulture”, The Science & Technology , Vol.3, No.3, pp10-13, 1970. google schola H.S. Choi, H.M. Park, S.H. Lee, W.O. Lee, “Development of an Automatic System for Silkworms Rearing”, RDA Journal of Farm Management and Agri-Engineering , Vol.40, No.2, pp.156-163, Dec. 1998. google schola K. P. Kim, S. Y. Heo, “Policy priority analysis of functional sericulture support business”, Journal of Rural Development , Vol.38, No.1, pp.53-73, 2015. Avaiable From: https://library.krei.re.kr/#/search/detail/392600 Korea Sericultural Association, 100th anniversary book: 100 Years of Value and Leap, Korea Sericultural Association, 2020, c2022 [cited 2022 July 07], Avaiable From: http://www.kojamsa.or.kr/reference_history?p=1&b_class=4

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