본 논문에서는 비전 기반의 작물 형질 분석 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 입력부, 머신비전부, 그리고 출력부로 구성된다. 입력부는 마우스와 키보드를 이용하여 사용자 명령 및 영상 파일을 입력받아 시스템에 전달하는 역할을 하고, 머신비전부는 입력받은 영상파일을 사용자 명령에 따라 가공하여 데이터를 추출하는 역할을 하며, 출력부는 추출된 데이터를 모니터에 출력하고 엑셀 파일과 영상파일으로 저장한다. 시스템 제작 정확도와 효율을 위해서 Python 기반의 OpenCV 라이브러리를 활용하여 구현하였으며, 오픈소스 라이브러리의 한계를 보완하기 위해 시스템 알고리즘의 일부는 직접 구현하였다. 본 논문의 시스템은 종료, 파일 열기, 파일 삭제, 영상/데이터 저장, 영상 이진화, 영상 크기 필터링, 마커 선택, 감지영역 선택, 정렬, 회전, 색상편집, 계측지점 종류 선택, 형질설명 등으로 구성된다. 구성된 기능 들을 조합하여 기존의 수동으로 측정하는 방식과 비교하여 빠르게 작물의 면적, 너비, 높이, 높이1, 높이2, 중앙길이, 중앙두께, 라인길이 8가지 정량적 형질을 측정할 수 있다. 시스템의 성능을 평가한 결과 0.15mm의 계측 정확도와 기존 분석 프로그램 대비 37% 빠른 분석 속도를 얻을 수 있다.
In this paper, a vision-based crop trait analysis system was implemented. The proposed system consists of an input part, a machine vision part, and an output part. The input part receives user commands and image files using the mouse and keyboard and transmits them to the system, the machine vision part processes the input image files according to the user commands to extract data, and the output part outputs the extracted data to the monitor and saves it as an excel file and an image file. For the robustness of system production, it was implemented using the Python-based OpenCV library, and in order to compensate for the limitations of the open source library, some of the system algorithms were directly implemented. The system of this paper consists of quit, open file, delete file, save image/data, image binarization, image size filtering, marker setting, analysis area setting, align, rotation, edit color, measurement point setting, traits description, etc. By combining the configured functions, eight quantitative traits of crop - area, width, height, height 1, height 2, center length, center thickness, and line length - can be measured quickly compared to the existing manual measurement method. As a result of evaluating the performance of the system, measurement accuracy of 0.15mm and analysis speed 37% faster than the existing analysis program can be obtained.