Performance Test for the Long Distance Sprayer by an Image Processing

영상처리를 이용한 광역방제기 팬의 성능실험

This research was carried out to test and analyze capacity of the long distance sprayer fan in large livestock farmhouses. Long distance sprayer was manufactured to be able to spray a lot of water, which was a solvent for agricultural chemicals and black dye with the maximum spraying distance of 140 m and the effective spraying distance of 100 m. The spraying quantity and the distance were measured the intensity values of images within A4 papers, which absorbed the agricultural chemicals by spraying by binary image processing. These A4 papers were fixed upon the height of 1 m from soil ground at regular 10 m interval. After the A4 papers were collected and analyzed the intensity values of gray level. Gray level was ranged from 0 to 255, where 0 was black and 255 was white. A4 paper was fallen down from the stick at 10 m distance, because there were too large amount of sprayed water with black dye. Also, the paper showed low gray level at distance 30 m because of dropping lots of black water. The intensity value of gray level was showed almost less than 200 on the A4 papers between the distance 20 m and 100 m, which meant equality of spraying quantity. Additionally, it was possible to spay agricultural chemicals of until 180 m. Throughout this research, long distance sprayer could apply for preventing hoof-and-mouth disease in large livestock farmhouses.

본 연구의 목적은 현재 일본 마루야마에서 재발된 방제기의 최대 살포 거리가 120 m 이기 때문에 140 m 이상 살포할 수 있는 방제기를 개발하는 것이다. 넓은 지역에 살포가 가능한 광역방제기 팬의 성능에 대하여 현장실험을 하여 얻은 데이터를 영상처리하여 분석한 후 현장에 보급하는 것이다. 살포된 색소의 분포도는 육안에 의한 분석을 할 수도 있지만 정확하고 신뢰도를 높이기 위해 영상처리를 이용하여 이치화 하였다. 연구에 사용된 방제기 팬은 최고 살포거리가 140 m이고 유효 살포거리가 100 m가 되도록 설계 및 제작되었다. 실험은 10 m 간격으로 지상에서 1 m 위치에 A4 용지를 부착한 후 용지에 흡착한 용액을 2치화 영상처리를 하여 살포량 및 살포거리를 측정하였다. 용지를 수거하여 영상처리를 이용하여 이치화 하였다. 그레이레벨은 0에서 255로 나타냈다. 흑색은 0, 백색은 255로 이치화 하였다. 10 m의 경우는 용지에 방제액의 살포량이 많아서 떨어졌고, 30 m 부분은 색소가 흘러내려 흑색이 적게 나타난 것으로 판단된다. $20{\sim}100m$까지 그레이레벨이 200 이하로 방제가 균등하게 이루어졌으며, 180 m까지 살포가 가능한 것으로 나타났다. 실험을 통하여 축산농가의 구제역 등 방제작업에 이용이 가능할 것으로 판단된다.