[发明专利]植物生长辨识方法及其系统

权利要求书

1.一种植物生长辨识系统,其特征在于,包含:

至少一固定单元,使所述固定单元架设于一植物栽种区域；

至少一摄影单元,乃使所述摄影单元组设于所述固定单元上；

至少一控制单元,使所述控制单元与所述摄影单元以有线或无线信号连接,并于所述控制单元内载有一植物生长辨识人工智能程序,所述植物生长辨识人工智能程序包含有一单位像素距离运算模块、一特征点学习辨识模块、一特征点像素距离运算模块、一特征点高度运算模块、一特征点面积运算模块、一特征点统计模块及一植物生长速率暨产量运算模块,以由所述控制单元连接所述植物生长辨识人工智能程序其各模块运作。

2.根据权利要求1所述的植物生长辨识系统,其特征在于,所述植物生长辨识系统进一步包含有至少一灯照单元,所述灯照单元组设于所述固定单元上,并使所述控制单元与所述灯照单元以有线或无线信号连接,另使所述植物生长辨识人工智能程序进一步包含有一动态光照调变模块,以使所述控制单元经由所述动态光照调变模块与所述灯照单元互动连接。

3.一种植物生长辨识方法,其特征在于,其实施步骤包含:

A.摄影单元定位:将至少一摄影单元的镜头朝下,且保持水平以与地面垂直,并固定其高度位置；

B.单位像素距离计算:所述摄影单元将拍摄到的画面传送至与其相连接的一控制单元,以由所述控制单元计算所述摄影单元其摄影画面中每单位像素代表的实际距离；

C.撷取特征点:所述摄影单元拍摄位于其下方的植物,再将所述摄影画面传送至所述控制单元,以由所述控制单元辨识所述摄影画面中植物其芽、花或果实的特征点,并分别以一方框标示所述特征点位置及其面积大小；

D.特征点像素距离计算:所述控制单元将所撷取的各个特征点方框的像素距离乘以B步骤求得的每单位像素距离,以计算获得每个特征点像素的实际距离；

E.特征点高度计算:所述控制单元将D步骤获得的每个特征点像素距离配合三角计算,以获得各特征点高度；

F.特征点面积计算:所述控制单元将D步骤获得的每个特征点像素的长宽距离相乘,以获得各特征点投影面积,再将各特征点投影面积配合E步骤获得的各特征点高度进行面积的比例换算,以获得各特征点的实际面积；

G.统计特征点数量与面积:所述控制单元进行所述摄影单元所拍摄到的植物其数个特征点数量的加总统计,及其数个特征点面积的加总统计；

H.生长速率及产量计算:所述控制单元利用面积与产量回归式,计算出所述摄影单元所拍摄的植物其各特征点的产量,另利用生长速率公式计算出所述摄影单元所拍摄的植物其各特征点的生长速率。

4.根据权利要求3所述的植物生长辨识方法,其特征在于,所述植物生长辨识方法于所述生长速率及产量计算的步骤后接续有一植物生长数据定时更新的步骤,所述控制单元驱使所述摄影单元于固定时间上传拍摄画面至所述控制单元,以使所述控制单元计算各固定时间中所述摄影单元所拍摄植物的生长高度、生长速率与产量。

5.根据权利要求4所述的植物生长辨识方法,其特征在于,所述植物生长辨识方法于所述植物生长数据定时更新的步骤后接续有一动态调变光照强度,使所述控制单元根据各固定时间获得的植物生长高度、生长速率及产量数据,动态调变与其相连接的灯照单元对其下方植物的频谱与光照强度。

6.根据权利要求3所述的植物生长辨识方法,其特征在于,所述单位像素距离计算的步骤中使所述摄影单元拍摄地面的一被摄物,再将所述被摄物的摄影画面传送至所述控制单元,以由所述控制单元利用其内载的x＝(a×z)/f及y＝(b×z)/f的公式,计算所述被摄物的长宽,其中,x为被摄物的长度、y为被摄物的宽度、a为摄影单元其内设的一感光元件的长度、b为摄影单元其内设的所述感光元件的宽度、f为摄影单元的焦距、z为摄影单元至地面垂直距离,所述摄影单元至地面的垂直距离(z)由所述摄影单元量测获得,另由所述控制单元撷取所述摄影单元其感光元件的长(a)宽(b)与焦距(f)的参数,再代入所述x＝(a×z)/f及y＝(b×z)/f的公式,以计算出所述被摄物的长与宽,而后将所述被摄物的长与宽分别除以所述摄影单元的像素解析度,以获得所述摄影单元其摄影画面中每单位像素代表的实际距离。