一种植物智能光照系统及其光照方法与流程

2021-01-06 18:01:49|

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本发明涉及智能花盆技术领域，具体涉及一种植物智能光照系统及其光照方法。

背景技术：

智能花盆一种包含多种传感器、控制器以及操控端的花盆。该花盆能通过传感器探测植物的生长环境状况，并在植物需要时给植物提供养分、水分等。智能花盆的其底部装有水分及温度传感装置，在外部还有光照传感器。智能花盆可以为那些视力不佳或者工作很忙的用户养殖盆栽时提供方便。

现有的用于植物的光照的智能花盆，例如现有技术cn207531418u所公开的一种基于频闪的植物生长照明装置，其主要通过采集植物叶片周围的二氧化碳浓度、湿度信息、温度信息，然后通过分析模块进行分析判断植物是否需要进行增强光照，如若是，则通过控制器启动光照模块，给植物增强光照，以便于其光合作用；反之则不进行任何操作。

这种通过采集二氧化碳浓度、湿度信息、温度信息来分析判定植物是否需要增强光照的方式及其容易存在误判断。例如当植物周围有较大的空气流动时，则流动的空气会带走原本位于各个传感器周围的空气，并将远处的空气带动到传感器周围，即此时各个传感器所采集的信息不是植物周围的信息，这就会导致分析模块误分析、控制模块误操作。即使给控制增加时间上控制，以使数据稳定、持续一定时间后再启动光照模块，但是在初春、夏末等时候，通常会一整天都存在很大的风力，继而导致分析模块分析出的数据稳定但是却是错误的。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供了一种植物智能光照系统及其光照方法，解决了现有的植物智能光照系统中，容易因空气流动产生误判断、误操作的情况，不利于植物生长等上述技术问题。本发明将植物的生长状况分析，基于图像采集模块进行数据采集，这样其不受限于空气流动，从而能快速地且实时地采集出稳定且准确植物生长信息。

本发明采用的技术方案如下：

一种植物智能光照系统，包括花盆以及用于给花盆中种植的植物进行光照的控制系统，所述控制系统包括控制器以及均与控制器信号连接的光照模块、光照度传感器、图像采集模块、图像分析模块以及影像补光模块，其中，

所述光照度传感器采集植物周围的光照强度信息，并将采集到的信息发送给控制器；

所述控制器接收来自光照度传感器信息，并根据此信息控制影像补光模块的工作状态，以使图像采集模块采集信息时的光照强度一致；

所述图像采集模块采集植物的图像信息，并将采集到的信息发送给控制器；

控制器接收来自图像采集模块信息，并将此信息发送给图像分析模块；

所述图像分析模块接收来自控制器发送的信息，并分析图像信息，然后将分析结果发送给控制器；

控制器接收来自图像分析模块的信息，并控制光照模块的工作状态。

还包括与控制器连接的指示灯模块，当图像分析模块分析出的植物状况生长为正常时，控制器启动指示灯模块。

还包括与控制器连接的显示屏模块，所述控制器将接收到的信息通过显示屏显示出来。

还包括通过通信模块与控制器信号连接的移动终端，所述控制器将接收到的信息通过通信模块发送给移动终端。

所述花盆包括底部设置有排水孔的内盆以及套设在内盆上的外盆，所述光照模块、光照度传感器、图像采集模块以及影像补光模块均通过支架安装在内盆上，且光照模块以及影像补光模块通过竖杆安装在内盆正上方，所述控制系统其与部件均封装到一个密封盒中并安装在内盆的一侧，且在密封盒的顶部设置有一个通孔，用于给控制系统供电的接口安装在此通孔中；

在所述内盆的底部和外盆的底部之间设置有十字支撑件，所述十字支撑件的上、下两端分别与内盆的底部和外盆内壁的底部接触。

在所述内盆的底部设置有定位环，在所述外盆内壁的底部设置有十字插槽，所述十字支撑件的底端插入十字插槽中，其顶部位于定位环内侧，并与定位环的内壁接触。

所述接口为usb接口，在其上设置有与其配合的usb插头，在usb插头的顶部设置有提拿端，在密封盒的顶部围着接口设置有环形槽，所述环形槽有两个，分别为围合面较小的内环形槽和围合面较大的外环形槽，在密封盒的顶部且位于两个环形槽之间围着接口嵌设有环形铁片；

在提拿端的侧壁上靠近usb插头的一侧套接有环形的橡胶片，所述环形的橡胶片的底部与密封盒的顶部贴合，且在橡胶片的顶部设置有套设在提拿端上的环形磁铁，所述环形磁铁与环形铁片正对，且其将环形铁片吸附。

一种植物智能光照光照方法，包括如下步骤：

第一部分、初始信息设定：

s1、光照度传感器采集种植在花盆中的植物周围的光照强度信息，并将采集到的信息发送给控制器；

s2、控制器启动图像采集模块，以使图像模块采集初始状态下的植物的图像信息，图像采集模块将采集到的初始状态下的植物图像信息发送给控制器；

s3、控制器将来自图像采集模块所采集的初始状态下的植物图像信息发送给图像分析模块；

s4、图像分析模块接收来自控制器的信息，并识别初始状态下的植物图像信息，以此作为标准值；

第二部分、监控

s5、光照度传感器采集植物周围的光照强度信息，并将采集到的信息发送给控制器；

s6、控制器根据光照度传感器发送的光照强度信息，调整影像补光模块的工作状态，以使植物周围的光照强度与初始信息设定中的启动图像采集模块时的光照强度一致；

s7、当植物周围的光照强度与初始信息设定中的启动图像采集模块时的光照强度一致时，控制器启动图像采集模块，以使图像模块采集当前时刻的植物的图像信息，图像采集模块将采集到的当前时刻的植物图像信息发送给控制器；

s8、控制器将来自图像采集模块所采集的当前时刻的植物图像信息发送给图像分析模块；

s9、图像分析模块接收来自控制器的信息，并分析判定当前时刻的植物图像信息，当判定植物正常生长时，则控制系统进行植物生长监控；反之，则控制器启动光照模块，以给植物增强光照。

在所述内盆的底部和外盆的底部之间设置有十字支撑件，所述十字支撑件的上、下两端分别与内盆的底部和外盆内壁的底部接触。

由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明一种植物智能光照系统及其光照方法，将植物的生长状况分析，基于图像采集模块进行数据采集，其对植物的监控不受空气流动影响，从而能快速地且实时地采集出稳定且准确植物生长信息，不存在误判断、误操作等消极情况；

2.本发明一种植物智能光照系统及其光照方法，十字支撑件拆卸式安装在内盆和外盆之间，便于本发明的拆卸安装，以便于后期的维护、清洗；

3.本发明一种植物智能光照系统及其光照方法，usb插头以给不使用时的接口进行配合，从而将接口堵塞，防止对其有消极影响的物质与之接触；同时，液体如若进入到橡胶片和密封盒之间，其先留存在外环形槽中，而环形磁铁与环形铁片吸附，从而将橡胶片压紧在密封盒上，从而进一步地防止液体向接口流动；同时内环形槽作为最后的保险，防止环形磁铁与环形铁片吸附不稳定时，穿过其之间的液体留存到内环形槽中，从而能有效地防止液体进入接口，保证了接口的质量，提高了其使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是光照系统的原理图；

图2上花盆的结构示意图；

图3是花盆的爆炸图；

图4是内盆的仰视结构示意图；

图5是外盆的俯视图；

图6是usb插头与接口配合的示意图；

图7是十字支撑件的结构示意图；

图8是十字支撑件的俯视图；

图9是usb插头的结构示意图。

附图中标号说明：

1-内盆，2-外盆，3-密封盒，4-排水孔，5-十字支撑件，6-定位环，7-十字插槽，8-接口，9-usb插头，10-提拿端，11-环形槽，12-环形铁片，13-橡胶片，14-环形磁铁，15-竖杆，16-水位显示窗口，17-光照模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合图1至图9对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示，一种植物智能光照系统，包括花盆以及用于给花盆中种植的植物进行光照的控制系统，所述控制系统包括控制器以及均与控制器信号连接的光照模块、光照度传感器、图像采集模块、图像分析模块以及影像补光模块，其中，

所述光照度传感器采集植物周围的光照强度信息，并将采集到的信息发送给控制器；

所述图像采集模块采集植物的图像信息，并将采集到的信息发送给控制器；

所述控制器接收来自光照度传感器信息，并根据此信息控制影像补光模块的工作状态，以使图像采集模块采集信息时的光照强度一致；

同时，控制器接收来自图像采集模块信息，并将此信息发送给图像分析模块；

所述图像分析模块接收来自控制器发送的信息，并分析图像信息，然后将分析结果发送给控制器；

控制器接收来自图像分析模块的信息，并控制光照模块的工作状态。

还包括与控制器连接的指示灯模块，当图像分析模块分析出的植物状况生长为正常时，控制器启动指示灯模块。

还包括与控制器连接的显示屏模块，所述控制器将接收到的信息通过显示屏显示出来。

还包括通过通信模块与控制器信号连接的移动终端，所述控制器将接收到的信息通过通信模块发送给移动终端。

本发明中，上述各个电子器件或者模块均为现有技术。控制器优选地采用单片机，图像分析模块可以采用图像颜色分析器，例如rgb颜色分析器；显示屏模块可以采用数显屏或者led显示屏。控制系统中各个电子器件的电源可以采用蓄电池供电或者接入电网供电。

使用时，本发明先通过图像采集模块采集一张植物正常的图像信息，作为图像分析模块的比对基准；监控时，根据第一张采集的环境光照强度，采集后续各个监控时刻的植物图像信息，以使各个照片中的噪度基本一致，以便于图像分析模块分析。为了进一步防止误判断，可以设定一个阈值，当后续拍摄的图像的颜色较之比对基准的误差超过这个阈值，则启动光照模块，以使其对植物进行光照。

拍照时，光照强度增加，直接开启影像补光模块即可，并根据所需调节其输出功率可获得不同的强度的光照；而减小植物周围的光照则操作比较麻烦，因此在图像采集模块第一次采集图像信息时，优选地采用与晴天正午的光照强度相匹配的光照环境进行拍摄；这样以使其余情况拍摄时，能直接拍摄或者补光拍摄，而无需减少光照强度拍摄。

本发明较之现有技术来说，本发明将植物的生长状况分析，基于图像采集模块进行数据采集，其对植物的监控不受空气流动影响，从而能快速地且实时地采集出稳定且准确植物生长信息，不存在误判断、误操作等消极情况。

光照模块的灯光种类有普光，蓝光、红光，光照模块可以采用白炽灯、led灯、oled灯、节能灯、激光、氙灯、高压钠灯中的一种或多种。

光照模块和影像补光模块可以集成到一起或者共用。

实施例2

关于植物智能光照系统中的花盆如下：

如图2～图8所示，本发明中，所述花盆包括底部设置有排水孔4的内盆1以及套设在内盆1上的外盆2，所述光照模块、光照度传感器、图像采集模块以及影像补光模块均通过支架安装在内盆1上，且光照模块以及影像补光模块通过竖杆15安装在内盆1正上方，所述控制系统其与部件均封装到一个密封盒3中并安装在内盆1的一侧，且在密封盒3的顶部设置有一个通孔，用于给控制系统供电的接口8安装在此通孔中；

在所述内盆1的底部和外盆2的底部之间设置有十字支撑件5，所述十字支撑件5的上、下两端分别与内盆1的底部和外盆2内壁的底部接触。

优选地，在外盆2上设置有水位显示窗口16。使用时，给内盆1浇水，多余的水分流到内盆1底部，并留存在经由十字支撑件6支撑起的空间中；根据水位显示窗口16显示的留存水分的多少，适时适量对内盆1中的植物进行浇水。

在所述内盆1的底部设置有定位环6，在所述外盆2内壁的底部设置有十字插槽7，所述十字支撑件5的底端插入十字插槽7中，其顶部位于定位环6内侧，并与定位环6的内壁接触。

十字支撑件5拆卸式安装在内盆1和外盆2之间，便于本发明的拆卸安装，以便于后期的维护、清洗。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上，对接口8做出说明。

外露的接口8不仅容易积蓄灰尘；且在给内盆1浇水水，容易溅射部分液体到接口8中，不利于接口8的正常使用；特别是给植物进行喷洒杀虫剂、营养液等混合液时，沾染了上述液体的接口8容易锈蚀，不利于电子传输，因此本方案中，通过usb插头9以给不使用时的接口8进行配合，从而将接口8堵塞，防止对其有消极影响的物质与之接触。

具体地，所述接口8为usb接口，在其上设置有与其配合的usb插头9，在usb插头9的顶部设置有提拿端10，在密封盒3的顶部围着接口8设置有环形槽11，所述环形槽11有两个，分别为围合面较小的内环形槽和围合面较大的外环形槽，在密封盒3的顶部且位于两个环形槽11之间围着接口8嵌设有环形铁片12；

在提拿端10的侧壁上靠近usb插头9的一侧套接有环形的橡胶片13，所述环形的橡胶片13的底部与密封盒3的顶部贴合，且在橡胶片13的顶部设置有套设在提拿端10上的环形磁铁14，所述环形磁铁14与环形铁片12正对，且其将环形铁片12吸附。

本方案中，usb插头9以给不使用时的接口8进行配合，从而将接口8堵塞，防止对其有消极影响的物质与之接触；同时，液体如若进入到橡胶片13和密封盒3之间，其先留存在外环形槽中，而环形磁铁14与环形铁片12吸附，从而将橡胶片13压紧在密封盒3上，从而进一步地防止液体向接口8流动；同时内环形槽作为最后的保险，防止环形磁铁14与环形铁片12吸附不稳定时，穿过其之间的液体留存到内环形槽中。

本发明能有效地防止液体进入接口8，保证了接口8的质量，提高了其使用寿命。