배추 모종 수분 스트레스의 비파괴 판별을 위한 초분광 영상 기술 개발

Abstract

최근 고온, 가뭄, 이상 기후의 영향이 농작물의 생육 장애를 초래하며 품질 저하 및 생산량 감소의원인이 되고 있어, 작물의 환경 스트레스 피해 진단을 위한 비파괴적 평가 기술 개발의 중요성이 높아지고있다. 따라서 본 연구에서는 초분광 단파 적외선 영상(short wave infrared hyperspectral imaing)을 이용하여배추의 수분 스트레스를 평가할 수 있는 모델을 개발하였다. 최적 모델 개발을 위해 부분 최소제곱(partial least squares, PLS)과 최소제곱 서포트 벡터 머신(Least Squares Support Vector Machines, LS-SVM) 기법을다양한 전처리 방법이 사용되었다. 스트레스 판별은 수분 스트레스 환경에서 배추의 형태적 변화가 관찰되는시점의 토양의 용적 수분 함량(volumetric water content, VWC) 측정값을 이용하여 구분되었다. 최종적으로배추의 형태적 변화 시점을 기준으로 정상과 비정상 그룹이 구분되었으며, 판별 결과에서 PLS 모델은 약 89 %, LS-SVM 모델은 약 91 %의 정확도가 도출되었다. 따라서 본 연구에서 개발된 초분광 영상을 이용한 판별모델은 농작물의 수분 스트레스 조기 진단에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.