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농기계 주행 후 토양 다짐도 평가를 위한 이미지프로세싱 기법의 활용
박재성 ( Jaesung Park ),김동현 ( Donghyun Kim ),비아체슬라브아담척 ( Viacheslav I. Adamchuk ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
농지 내에서 대형 농기계의 반복적인 운행은 토양의 변형을 일으키게 된다. 이로 인해 발생하는 토양의 다짐은 토양 시스템의 주요 구성 요소 중 하나인 공극을 감소시킴으로써 토양 내 필요한 수분 및 원활한 영양분 공급을 저해시키는 결과를 초래한다. 본 연구에서는 농지 내에서 농기계(트랙터) 주행 후 발생하는 토양 변형량을 타이어 자국의 깊이로부터 측정하는 새로운 방법을 제안하였다. 트랙터 주행 후 스마트폰 카메라에서 획득한 타이어 자국 영상으로부터 정지 영상을 추출한 후 SfM(Structure from Motion) 기법을 이용해 3D 모델을 구성하였다. 이때 인접한 두 정지 영상은 약 88%의 중복영역이 되도록 배치하였고, 총 9,000여개의 특징점을 도출하여 포인트클라우드를 생성하였다. 최종적으로 1장의 이미지로 통합된 정사 영상의 해상도는 타이어에 의한 토양 변형의 폭, 깊이를 분석하기에 충분하였으며, 토양의 전단파괴에 의한 균열 발생 영역 분류도 가능한 수준으로 확인되었다. 본 방법을 농기계 주행이 잦은 농지에 적용하면 농지 다짐도 분포 특성을 높은 공간해상도로 얻을 수 있을 것이며, 실제 토양 강도와 비교함으로써 농지 내 토양 강도 특성의 분포도 쉽게 평가할 수 있을 것으로 기대된다.