[发明专利]植物生长辨识方法及其系统

说明书

本发明有关于一种植物生长辨识方法及其系统,使至少一摄影单元将其拍摄画面传送至一控制单元,以计算每单位像素距离,继使摄影单元进行植物拍摄,以由控制单元辨识拍摄画面中植物的芽、花或果实等特征点,再由控制单元计算每特征点的像素距离及其高度,并统计该数多特征点的数量与面积,以计算出植物的生长速率与产量,且定时更新该植物生长高度、速率及产量等数据,以动态调变灯照单元对植物的光照强度,据此自动化植物生长辨识系统设计,以达到有效节省人力成本、照明耗能及提高植物产量与品质等效果。

技术领域

本发明有关于一种植物生长辨识方法及其系统,尤指一种可自动化进行植物培育,以有效节省人力成本、照明耗能,及提高植物产量与品质的方法及其系统。

背景技术

按,植物的培育会受到温度、阳光及水等自然环境与气候等因素影响,故容易发生植物生长欠收等问题,为减少自然环境与气候等对植物生长的影响,温室栽培与室内栽培方式渐受到重视。

由于光照量影响植物生长的重大因素之一,因此,一般温室栽培与室内栽培多会使用人造光源,以仿照阳光照射效果,以利植物行光合作用,而人造光源与植物间的距离会直接影响到植物的光合作用,若光源与植物的距离过大,则光照强度不足,会降低植物的光合作用,反之若光源与植物距离过小,则光照强度变大,同样会影响植物造成生长逆境。而现有对人造光源其光照强度与照射时间的调整仍仰赖人工经验判断,除无法精准控制、易造成能源不当损耗外,每天定时到温室看顾照料每株植物,以调变适合其生长的光照条件,也须耗费许多人力与时间,而造成人力成本与工时浪费。另现有对植物的采收时间与产量仅能通过人工经验估算,故容易发生采收估算不准确的问题,当采收估算不准确会影响品质与产量,造成经济价值下降或市场价格不当波动,影响农民收益及市场经济的发展。

缘是,本发明人有鉴于现有植物培育仰赖人力与个人经验所造成的诸多缺失,乃藉其多年于相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐,并经多方巧思,研创出本发明。

发明内容

本发明有关于一种植物生长辨识方法及其系统,其主要目的为利用深度摄影结合人工智能学习辨识植物特征,以提高对植物生长速率与产量估算的准确性；其次要目的为提高灯源照射于植物的频谱与光照强度的精准度,以节省照明耗能及提高植物产量与品质。

为了达到上述实施目的,本发明人乃研拟如下植物生长辨识系统,包含:

至少一固定单元,使该固定单元架设于一植物栽种区域；

至少一摄影单元,乃使该摄影单元组设于该固定单元上；

至少一控制单元,使该控制单元与该摄影单元以有线或无线信号连接,并于该控制单元内载有一植物生长辨识人工智能程序,该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,以由该控制单元连接该植物生长辨识人工智能程序其各模块运作。

如上所述的植物生长辨识系统,其中,该植物生长辨识系统进一步包含有至少一灯照单元,该灯照单元组设于该固定单元上,并使该控制单元与该灯照单元以有线或无线信号连接,另使该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,以使该控制单元经由该动态光照调变模块与该灯照单元互动连接。

本发明人进一步研拟如下植物生长辨识方法,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:该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,以由该控制单元计算该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:该摄影单元拍摄位于其下方的植物,再将该摄影画面传送至该控制单元,以由该控制单元辨识该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该特征点位置及其面积大小；