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Capstone Design
for the Better World

영상처리와 인공지능을 이용한 반려견 행동분석 시스템

  • 고규희 [ 인천대학교 ]
  • 조회수515 리뷰수0 좋아요0
  • 작품번호 : 미입력
  • 공개여부 : 공개
  • 카테고리 : 웹/앱, 정보
  • 등록일 : 2021-06-18
  • 팀원(공동개발자) : 김민지, 문예진, 박찬호
  • 출품작 : 2021년-1학기 산학 캡스톤디자인 경진대회(학생팀 & 멘토 모집)

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수행 목적

2018년 이후 1인 가구 확대, 저출산 및 고령화 등에 따라 반려동물을 보유한 가구가 증가하면서 국내 반려동물 산업이 성장세 높은 산업으로 부각하고 있다.

펫 비즈니스의 주요 트랜드는 “펫 테크”로 펫테크는 반려인과 반려동물의 행복한 삶을 지원하고 편의를 제공하기 위해 사물인터넷, 인공지능 등 첨단 ICT 기술이 펫 제품에 접목되는 비즈니스를 말한다.
반려인들은 집에 혼자 있는 반려견의 상태를 확인하거나 반려견의 이상 행동이나 건강을 확인하는데 어려움을 겪는다. 그렇기 때문에 반려견 전문가를 비용을 많이 지불하고 섭외하거나 동물병원 방문을 통해 해결함으로써 부담이 발생한다.
이러한 부담은 반려견의 유기로 이어지는 등의 사회문제를 야기할 수 있어 반려견의 행동을 분석하여 기본적인 정보를 제공할 수 있는 플랫폼 및 시스템이 필요하다.

따라서 본 과제에서는 반려견의 상태, 행동, 건강 정보 인식 및 처리를 통해 국내 반려동물산업에 기여하고자 한다.
1) 반려견의 움직임을 영상으로 수집하고 분석하여 이상징후 발견시 반려인에게 알람 서비스
2) 반려견의 배변 활동 자세, 물/사료 섭취 자세를 파악하고 분석, 기록하여 향후 발생할 수 있는 관절, 골격 관련 질병을 예측하고 교정 정보를 제공
3) 반려견 생활 패턴을 분석하여 필요한 정보 제공

상세설명

1. 수행배경

  • - 2018년 이후 펫코노미 시대의 도래

    1인 가구 확대, 저출산 및 고령화 등에 따라 반려동물을 보유한 가구가 증가하면서 펫코노미(Petconomy)’가 부상하였다. 펫코노미란 반려동물을 뜻하는 펫과, 이코노미의 합성어로 반려동물과 연관된 생산 또는 소비를 의미한다.

    국내 반려동물 산업은 201519,000억원 규모에서 201723,300억원으로 22.6% 확대될 것으로 예상되며, 2027년에는 6조원 규모까지 확대될 것으로 전망되는 성장세 높은 산업으로 부각하고 있다.

     

    - 펫 비즈니스의 주요 트랜드 펫 테크

    펫테크는 반려인과 반려동물의 행복한 삶을 지원하고 편의를 제공하기 위해 사물인터넷, 인공지능 등 첨단 ICT 기술이 펫 제품에 접목되는 비즈니스를 말한다.

    반려인들은 집에 혼자 있는 반려견의 상태를 확인하거나 반려견의 이상 행동이나 건강을 확인하는데 어려움을 겪는다. 그렇기 때문에 반려견 전문가를 비용을 많이 지불하고 섭외하거나 동물병원 방문을 통해 해결함으로써 부담이 발생할 수 있다.

    이러한 부담은 반려견의 유기로 이어지는 등의 사회문제를 야기할 수 있어 반려견의 행동을 분석하여 기본적인 정보를 제공할 수 있는 플랫폼 및 시스템이 필요하다.


2. 수행기간

  •  

    추진 일정

    추진 내용

    51

    벤치마킹

    기존 사업과 기존 기술 조사

    52

    자세 분석 tool 조사 & 영상 분석

    동물의 자세를 분석할 tool을 조사하고 그 결과로 DeepLabCut 선정

    DeepLabCut gui를 이용한 영상 분석

    53

    하드웨어 개발환경 구축

    라즈베리파이 os, opencv 등 설치

    이더넷 연결 등을 통한 환경 구축

    카메라와 라즈베리파이를 연결한 후, 카메라 조정 및 설정

    54

    개발환경 구축 및 카메라를 이용하여 영상 획득

    VNC 서버 이용하여 실시간으로 영상 확인

    라즈베리파이에 연결된 카메라로 영상 획득

    61

    딥러닝

    반려견 영상을 이용하여 딥러닝 구현

    62

    클라우드 서버와 연계

    딥러닝을 컴퓨터가 아닌 클라우드 서버에서 실시

    딥러닝 결과로 관절에 마킹된 반려견 영상 획득

    63

    결과 분석 & 분류

    도출된 결과를 이용하여 자세 분류

     


3. 개발작품 설명 

  •   소개

    - 반려견의 움직임을 영상으로 수집하고 분석하여 이상징후 발견 시 반려인에게 알람 서비스

    - 반려견의 배변 활동 자세, /사료 섭취 자세를 파악하고 분석, 기록하여 향후 발생할 수 있는 관절, 골격 관련 질병을 예측하고 교정 정보를 제공

    - 반려견 생활 패턴을 분석하여 필요한 정보 제공

     

     

     

    구분

    기능

    설명

    S/W

    반려견 자세 인식

    DeepLabCut을 이용하여 반려견의 자세를 인식하여 분류한다.

    S/W

    어플리케이션 연동

    특정 행동 시 어플리케이션과 연동하여 보호자에게 알린다.

    H/W

    센서 정보 처리 보드

    이미지/영상 정보수집, 분석, 전송

    H/W

    반려견 정보 센싱

    소형 카메라, 자이로센서, Wifi/블루투스

4. 활용방안

  •   활용성

    - 반려견의 건강을 확인하고 기록하는 데 활용할 수 있다.

    - 반려견이 특정 행동을 수행하면 보상을 지급하여 훈련에 활용할 수 있다.

    - 반려견이 이동한 거리를 기록하여 반려견의 운동 시간을 측정할 수 있다.


소개 슬라이드

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  • 임 O O [일반회원]2021-10-07 14:01:54

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