• The Plant Pathology Journal
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• 제39권4호
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• pp.319-334
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• 2023

Plant disease is an important factor affecting crop yield. With various types and complex conditions, plant diseases cause serious economic losses, as well as modern agriculture constraints. Hence, rapid, accurate, and early identification of crop diseases is of great significance. Recent developments in deep learning, especially convolutional neural network (CNN), have shown impressive performance in plant disease classification. However, most of the existing datasets for plant disease classification are a single background environment rather than a real field environment. In addition, the classification can only obtain the category of a single disease and fail to obtain the location of multiple different diseases, which limits the practical application. Therefore, the object detection method based on CNN can overcome these shortcomings and has broad application prospects. In this study, an annotated apple leaf disease dataset in a real field environment was first constructed to compensate for the lack of existing datasets. Moreover, the Faster R-CNN and YOLOv3 architectures were trained to detect apple leaf diseases in our dataset. Finally, comparative experiments were conducted and a variety of evaluation indicators were analyzed. The experimental results demonstrate that deep learning algorithms represented by YOLOv3 and Faster R-CNN are feasible for plant disease detection and have their own strong points and weaknesses.

• 한국측량학회지
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• 제5권2호
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• pp.24-33
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• 1987

본 논문은 원격탐사 Data를 이용한 분야에서 보다 효과적인 좌상처리 기법 및 보다 정확한 분류화상을 얻는 것을 목적으로 하고 있다. 이의 실행을 위해 여름 좌상과 겨울 화상을 합성한 토지이용 분류결과와 여름 화상만의 분류결과를 비교분석 하였다. 위의 분석결과로부터 Bitemporal Classification 기법과 $tan^{-1}$변환이 유효함을 알아내었다. 특히 Bitemporal Classification 기법을 적용함으로써 농경지를 논과 밭으로 구별하여 분류하는 것이 보다 가능하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_2호
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• pp.689-698
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• 2017

이 논문에서는 비접근 지역의 작물 분류를 목적으로 준감독 학습에 인접 화소의 공간 유사성 정보를 결합하는 분류 방법론을 제안하였다. 적은 수의 훈련 자료를 이용한 초기 분류 결과로부터 신뢰성 높은 훈련 자료의 추출을 위해 준감독 학습 기반의 반복 분류를 적용하였으며, 새롭게 훈련 자료 추출시 인접한 화소의 분류 항목을 고려함으로써 불확실성이 낮은 훈련 자료를 추출하고자 하였다. 북한 대홍단에서 수집된 다중시기 Landsat-8 OLI 영상을 이용한 밭작물 구분의 사례 연구를 통해 제안된 분류 방법론의 적용 가능성을 검토하였다. 사례 연구 결과, 초기 분류 결과에서 나타난 작물과 산림의 오분류와 고립된 화소가 제안 분류 방법론에서 완화되었다. 또한 인접 화소의 분류 결과를 고려한 훈련 자료 추출을 통해 이러한 오분류 완화 효과가 더욱 두드러지게 나타났으며, 초기 분류 결과와 기존 준감독 학습에 비해 고립된 화소도 감소되었다. 따라서 비접근 지역으로 인해 훈련 자료의 확보가 어려울 경우 이 연구에서 제안된 방법론이 작물 분류에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.351-360
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• 2015

Human influence on soil formation has dramatically increased with human civilization and industry development. Increase of anthropogenic soils induced researches on the anthropogenic soils; classification, chemical and physical characteristics of anthropogenic soils and plant growth from anthropogenic soils. However there have been no comprehensive analyses on soil pore or physical properties of anthropogenic soils from 3 dimensional images in Korea. The objectives of this study were to characterize physical properties of anthropogenic paddy field soils by depth and to find differences between natural and anthropogenic paddy field soils. Soil samples were taken from two anthropogenic and natural paddy field soils; anthropogenic (A_c) and natural (N_c) paddy soils with topsoil of coarse texture and anthropogenic (A_f) and natural (N_f) paddy soils with topsoil of fine texture. The anthropogenic paddy fields were reestablished during the Arable Land Remodeling Project from 2011 to 2012 and continued rice farming after the project. Natural paddy fields had no artificial changes or disturbance in soil layers up to 1m depth. Samples were taken at three different depths and analyzed for routine physical properties (texture, bulk density, etc.) and pore properties with computer tomography (CT) scans. The CT scan provided 3 dimensional images at resolution of 0.01 mm to calculate pore radius size, length, and tortuosity of soil pores. Fractal and configuration entropy analyses were applied to quantify pore structure and analyze spatial distribution of pores within soil images. The results of measured physical properties showed no clear trend or significant differences across depths or sites from all samples, except the properties from topsoils. The results of pore morphology and spatial distribution analyses provided detailed information of pores affected by human influences. Pore length and size showed significant decrease in anthropogenic soils. Especially, pores of A_c had great decrease in length compared to N_c. Fractal and entropy analyses showed clear changes of pore distributions across sites. The topsoil layer of A_c showed more degradation of pore structure than that of N_c, while pores of A_f topsoil did not show significant degradation compared with those of N_f. These results concluded that anthropogenic soils with coarse texture may have more effects on pore properties than ones with fine texture. The reestablished paddy fields may need more fundamental remediation to improve physical conditions.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.97-102
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• 2017

최근 고해상도 원격탐사 자료의 분류방안으로 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Networks)을 비롯한 딥 러닝 기법들이 소개되고 있다. 본 논문에서는 드론으로 촬영된 농경지 영상의 작물 분류를 위해 컨볼루션 신경망을 적용하여 가능성을 검토하였다. 농경지를 논, 고구마, 고추, 옥수수, 깻잎, 과수, 비닐하우스로 총 7가지 클래스로 나누고 수동으로 라벨링 작업을 완료했다. 컨볼루션 신경망 적용을 위해 영상 전처리와 정규화 작업을 수행하였으며 영상분류 결과 98%이상 높은 정확도를 확인할 수 있었다. 본 논문을 통해 기존 영상분류 방법들에서 딥 러닝 기반 영상분류 방법으로의 전환이 빠르게 진행될 것으로 예상되며, 그 성공 가능성을 확신할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권3호
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• pp.21-28
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• 2017

The main goal of this paper is to assess application of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) remote sensing and GIS based images in detection and measuring of rice field drought area in South Korea. Drought is recurring feature of the climatic events, which often hit South Korea, bringing significant water shortages, local economic losses and adverse social consequences. This paper describes the assesment of the near-realtime drought damage monitoring and reporting system for the agricultural drought region. The system is being developed using drought-related vegetation characteristics, which are derived from UAV remote sensing data. The study area is $3.07km^2$ of Wonbuk-myeon, Taean-gun, Chungnam in South Korea. UAV images were acquired three times from July 4 to October 29, 2015. Three images of the same test site have been analysed by object-based image classification technique. Drought damaged paddy rices reached $754,362m^2$, which is 47.1 %. The NongHyeop Agricultural Damage Insurance accepted agricultural land of 4.6 % ($34,932m^2$). For paddy rices by UAV investigation, the drought monitoring and crop productivity was effective in improving drought assessment method.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.337-345
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• 2023

벼의 출수기를 추정하는 것은 농업생산성과 관련된 중요한 과정 중 하나이지만 세계적인 이상기후의 증가로 벼의 출수기를 추정하는 것이 어려워지고 있다. 본 연구에서는 CNN 분류모델을 사용하여 다양한 영상데이터에서 벼의 출수기를 추정하려고 시도하였다. 드론과 타워형 영상관측장치 그리고 일반 RGB 카메라로 촬영된 직하방과 경사각 영상을 수집하였다. 수집한 영상은 CNN 모델의 입력데이터로 사용하기 위해서 전처리를 진행하였고, 사용된 CNN 아키텍처는 이미지 분류 모델에서 일반적으로 사용되는 ResNet50, InceptionV3 그리고 VGG19 를 사용하였다. 각각의 아키텍처는 모델의 종류, 영상의 유형과 관계없이 0.98 이상의 정확도를 나타내었다. 또한 CNN 분류 모델이 영상의 어떤 특징을 보고 분류하였는지 시각적으로 확인하기 위해서 Grad-CAM 을 사용하였다. Grad-CAM 결과 CNN 분류 모델은 벼의 출수를 이삭의 형태에 높은 가중치를 두어 분류 하는 것을 확인하였다. 다음으로 작성된 모델이 실제 논 포장 모니터링 이미지에서 벼의 출수기를 정확하게 추정하는지 확인하였다. 각각 다른 지역 4 개의 벼 포장에서 벼의 출수기를 약 하루정도의 차이로 추정하는 것을 확인하였다. 이 방법을 통해서 다양한 논 포장의 모니터링 이미지를 활용하여 자동적이고 정량적으로 벼의 출수기를 추정 할 수 있다고 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1007-1014
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• 2022

차세대중형위성(Compact Advanced Satellite 500, CAS500)은 식생, 산림, 농업 등의 분야를 포함한 다양한 목적을 위하여 사용될 수 있으며, 다양한 영역에 대한 빠른 위성영상의 취득이 가능할 것으로 기대되고 있다. 차세대중형위성을 통하여 취득된 위성영상을 농업분야에서 활용하기 위해서는 위성영상 기반 작물재배지역 추출 기법에 대한 개발이 필요하다. 특히, 최근 들어 딥러닝 분야에 대한 연구가 활발해짐에 따라서, 작물재배지역 추출을 위한 딥러닝 모델의 개발 및 훈련자료 생성에 관한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 PlanetScope 위성영상과 팜맵을 이용하여 합천군 지역의 양파 및 마늘 재배지역을 분류하고자 하였다. 특히, 효과적인 모델의 학습을 위하여 작물재배지역의 비율에 따른 모델 성능을 분석하고자 하였다. 실험에 사용한 딥러닝 모델은 Fully Convolutional Densely Connected Convolutional Network (FC-DenseNet)을 작물재배지역 분류의 목적에 맞도록 재구성하여 활용하였다. 실험결과, 훈련자료 내 작물재배지역의 비율이 딥러닝 모델의 성능에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2002년도 춘계 학술대회지
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• pp.53-57
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• 2002

Quality evaluation must be more developed in order to offer the sufficient information for producer, distribution centers buyer, consumer. There are many parameters which influence the rice quality and cooked rice. It is difficult to evaluate the quality of rice and cooked rice by only some parameters. In the case of rice quality evaluation in Korea, physicochemical inspection is performed by examining the minimum and maximum limits of brown rice recovery, moisture content, damaged kernel, and colored kernel as inspection standard. Marketing standard of rice defines the limits of perfect, white core and belly, colored, damaged kernels, and broken rice, classifying into special, excellent, and normal grades. As a research direction for the development of rice quality evaluation, establishment as parts of technical field, must be further developed as follows : more detailed measure of characters, search of unknown taste-related components, creation and grade classification of quality evaluation factors at each management stages of treatment after harvesting, evaluation as food material as well as cooking rice, method development for simple evaluation and establishment of equation for palatability. In the side of policy, the following concerns must be conducted: price discrimination in conformity to rice cultivar and grade under the basis of qualify evaluation method developed, fixation of head rice branding, and introduction of low temperature circulation.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.618-620
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• 2004

This paper explores the use of IKONOS imagery of 1 m resolution panchromatic (PAN) band and 4 m resolution multi-spectral (MS) band in the development of agriculture­related data inventories. Three images (May 25, 2001, December 25, 2001, October 23, 2003) were used to obtain temporal distributions in crop cover characteristics such as rice, pear, grape, red pepper, corn, barley, garlic and surface water cover of reservoir with field investigations. The availability and cost problems are expected to solve by KOMPSAT-2 that is scheduled to launch in 2005. The capability of KOMPSAT-2 image for crop and rural water resources management will increase by accumulating temporal data inventories as a database.