[发明专利]园艺系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于感测园艺空间（115）中的植物相关参数的方法，其中（i）无线电发射机（151）和无线电接收机（152）被布置成使得无线电发射机（151）和无线电接收机（152）之间的无线电路径（153）穿过园艺空间（115）的至少一部分，以及（ii）无线电接收机（152）被配置成与无线电发射机（151）成无线电信号接收关系，其中该方法包括感测阶段，该感测阶段包括：用无线电发射机（151）发射无线电信号；用无线电接收机（152）检测无线电信号并提供相关的接收机信号；以及基于接收机信号确定植物相关参数。

技术领域

本发明涉及一种用于感测植物相关参数的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品。本发明还涉及一种园艺系统。

背景技术

用于感测植物相关参数的方法在本领域中是已知的。例如，WO2015006675A2描述了一种用于植物参数检测的系统，包括：植物形态学传感器，其具有第一视场并被配置为记录植物部分和植物附近的周围环境的形态学测量结果；植物生理学传感器，其具有第二视场并被配置为记录植物部分和植物附近的周围环境的植物生理学参数测量结果，其中第二视场与第一视场重叠；将植物形态学传感器静态耦合到生理学传感器的支撑物；以及计算系统，被配置为：基于形态学测量结果标识生理学测量结果内的植物像素集合，确定植物像素集合中的每个像素的生理学值，以及基于生理学值提取生长参数。

发明内容

园艺是农业的分支，其涉及种植植物的艺术、科学、技术和商业。它可能包括药用植物、水果、蔬菜、坚果、种子、草本植物、豆芽、蘑菇、藻类、海藻和非食用植物（诸如草、观赏树木和花卉）的栽培。

植物通过光合作用将光、CO₂和H₂O转化为碳水化合物（糖）。这些糖被用来为新陈代谢过程提供燃料以及用于生物量的形成。这种生物量的形成可以包括茎伸长、叶面积增加、开花、果实形成等。

可用于粮食生产的空间可能越来越少。因此，可能需要生产方法的创新，以从更小的占用面积中交付更高的产量，同时变得更可持续（最少使用能源和水）。在诸如植物农场的封闭环境中生产食物是满足这些需求的一种方法。在植物农场（也称为植物工厂、垂直农场或城市农场）中，食物可以多层种植，与室外生长或温室中生长相比，可以更好地利用可用空间。这意味着在植物农场中，自然阳光将不能够到达所有的植物，并且相当大比例的光可能需要来自人工照明。在植物农场中，期望提供一种适合于（特别是定制成用于）植物栽培的受控环境。

特别地，可能期望监控植物农场中的植物生长，并采取生长相关动作以改善关于例如生长速率、分化、或疾病/害虫预防的生长结果，尤其是取决于确定的植物相关参数。

对植物质量的甚至近似的估计（诸如植物的总叶质量）可能已经为种植者提供了有价值的见解。例如，叶质量估计可以用于检测植物生长期的缺陷以及预测收获时的产量。例如，与预期的叶子外观、植物质量和生长行为的偏差可能引发种植者检查园艺系统的某个区域的疾病或异常环境条件，或者调整某些控制参数（例如灌溉或养分施用）。

目前可以主要通过人工和/或借助相机来观察园艺系统中的植物。人工观察可能是麻烦且耗时的，而相机观察可能局限于正面视图。

此外，当前最先进的植物监控解决方案可能利用机器人，这可能干扰植物；例如，众所周知，园艺AI感测机器人在叶冠内物理移动相机时会损坏茎和叶。

因此，以非侵入性的方式可靠地评估园艺植物的生长的需求没有得到满足。此外，基于相机的图像处理只可以提供植物尺寸和植物外形的指示。因此，在收获之前测量植物叶冠的体积或重量对于现有技术来说可能是具有挑战性的；例如，多光谱图像处理可能提供不充分的体积信息，因为它可能依赖于2D或立体相机图像。为了利用现有技术获得立体观察，种植者可能例如需要在整个室内农业空间中近距离安装大量的相机，这可能既破坏园艺过程，又可能在经济上是不允许的。