本發(fā)明涉及花卉種植，尤其涉及一種基于太陽能供電的智能花盆裝置。

背景技術(shù)：

花卉盆栽種植是一門科學(xué)，人們通過它可以豐富科學(xué)知識，提高科技水平，獲得經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，盆栽具有改善空氣質(zhì)量、消除有害物質(zhì)、減少電磁輻射、清除空氣灰塵等作用；它還具有良好的審美價(jià)值，是一種不可或缺的生活元素。目前，傳統(tǒng)的盆栽種植主要由人工栽培。由于現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們沒有足夠的時(shí)間管理自己的盆栽植物，容易因盆栽缺水、光照等諸多因素導(dǎo)致植物的枯萎。如何實(shí)現(xiàn)盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，是當(dāng)前一個(gè)亟待解決的問題。因此，智能化，節(jié)能化的花盆應(yīng)運(yùn)而生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，本發(fā)明的目的在于：提供一種集太陽能供電和圖像識別技術(shù)于一體的智能補(bǔ)光、澆水的方法及裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種太陽能供電的智能花盆，包括盆體、升降撐架和移動板，其特征在于：所述移動板由升降撐架固定在盆體的上方，所述盆體有內(nèi)盆和外盆，在內(nèi)盆壁上裝有溫度傳感器、濕度傳感器，內(nèi)盆內(nèi)由密封的隔板分隔成上下二層，所述內(nèi)盆的上層與外盆之間為水槽，內(nèi)盆的下層裝有水泵、單片機(jī)和蓄電池，盆體外部裝有液晶屏，所述升降撐架內(nèi)有水管和導(dǎo)線，所述移動板的上表面分布著太陽能電池板和光照傳感器，下表面設(shè)有LED光源、攝像頭和噴水孔，所述水泵通過水管與噴水孔相連，所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、高清攝像頭和單片機(jī)相連，所述水泵、升降撐架及LED光源由單片機(jī)控制，所述單片機(jī)內(nèi)有參數(shù)設(shè)置模塊、圖像識別模塊、圖像處理模塊和傳動控制模塊。

所述移動板下表面的中間整齊地分布著一排噴水孔，在噴水孔的兩邊均勻地分布著LED光源。

所述參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)定裝置溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、傳動裝置的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；所述圖像識別模塊用于識別從攝像頭獲取的圖像信息；所述圖像處理模塊用于處理從攝像頭獲取的圖像信息；所述傳動控制模塊用于控制升降撐架，移動板以及水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明所述盆體外也分布有一對太陽能電池板。

本發(fā)明所述攝像頭為高清晰的廣角攝像頭。

本發(fā)明采用的基于太陽能供電的智能花盆的使用方法，包括以下步驟：

（1）將花盆放在有陽光或燈光的環(huán)境，將花盆外壁兩側(cè)的太陽能電池板打開，使其充分接收陽光或燈光；

（2）單片機(jī)自動初始化，設(shè)定溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；

（3）由溫度傳感器檢測花盆內(nèi)土壤中的溫度，濕度傳感器檢測土壤中的濕度，光照傳感器檢測花盆所在環(huán)境中的光照強(qiáng)度，將這些檢測到的物理量輸送至單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)分析，可大致判斷花盆內(nèi)的植物所處的環(huán)境是否有利于植物生長，并將這些信息保存并輸送至液晶屏，顯示出植物目前的健康狀態(tài)；

（4）單片機(jī)控制升降撐架的升降，移動板下的攝像頭拍攝植物的葉片圖像，將圖像信息輸送至單片機(jī)中進(jìn)行圖像識別和圖像處理，單片機(jī)綜合（3）中的初步分析結(jié)果和圖像識別處理結(jié)果，進(jìn)而控制LED光源和水泵的工作，為植物的生長提供最佳的光能和澆水量。

所述步驟（4）中進(jìn)行圖像識別和圖像處理的具體過程是：先用攝像頭拍攝植物的葉片圖像，然后使用圖像去噪算法進(jìn)行圖像去噪，運(yùn)用Canny邊緣檢測算法檢測葉片的完整性，然后使用D-LIE算法對植物葉片、莖桿進(jìn)行圖像特征識別，從而可以進(jìn)一步判斷植物當(dāng)前的體態(tài)特征。

采用以上結(jié)構(gòu)和方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用這種裝置和方法總體上能夠?qū)崿F(xiàn)對植物生存狀態(tài)的快速檢測并作出適當(dāng)調(diào)節(jié)；與人工技術(shù)相比，本發(fā)明能夠智能地、自動地對植物的生存環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。且本發(fā)明裝置小巧，使用方便，操作簡單，外形美觀；且使用圖像去噪算法和D-LIE算法能夠提高圖像識別精度，得到的結(jié)果準(zhǔn)確率和工作效率大大提高。

本發(fā)明可以自動檢測溫度、濕度和光照，并自動進(jìn)行補(bǔ)光、澆水，從而保證了盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，不僅可作花盆，還可作為花盆式臺燈。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明移動板的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明的工作流程圖；

圖中，1是盆體，2是太陽能電池板，3是光照傳感器，4是傳動裝置，5是升降撐架，6是LED光源，7是噴水孔，8是導(dǎo)水管，9是水槽，10是溫度傳感器，11是濕度傳感器，12是蓄電池，13是單片機(jī)，14是水泵，15是移動板、16是液晶屏。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不僅限于以下具體實(shí)施方式。

從圖1、2、3可知，本發(fā)明一種太陽能供電的智能花盆，包括盆體、升降撐架和移動板，其特征在于：所述移動板由升降撐架固定在盆體的上方，所述盆體有內(nèi)盆和外盆，在內(nèi)盆壁上裝有溫度傳感器、濕度傳感器，內(nèi)盆體和外盆體之間設(shè)有夾層，所述夾層為2層，上層為水槽，下層裝有水泵、單片機(jī)和蓄電池，盆體外也分布有一對太陽能電池板。所述升降撐架內(nèi)有水管和導(dǎo)線，所述移動板的上表面分布著太陽能電池板和光照傳感器，下表面的中間整齊地分布著一排噴水孔，在噴水孔的兩邊均勻地分布著LED光源。所述水泵通過水管與噴水孔相連，所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、高清晰的廣角攝像頭和單片機(jī)相連，所述水泵、升降撐架及LED光源由單片機(jī)控制，所述單片機(jī)內(nèi)有參數(shù)設(shè)置模塊、圖像識別模塊、圖像處理模塊和傳動控制模塊。

所述參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)定裝置溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、傳動裝置的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；所述圖像識別模塊用于識別從攝像頭獲取的圖像信息；所述圖像處理模塊用于處理從攝像頭獲取的圖像信息；所述傳動控制模塊用于控制升降撐架，移動板以及水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。

從圖4可知，本發(fā)明的工作過程如下：首先將花盆中部的一對太陽能電池板展開，移動板上的太陽能電池板正面朝上，接收光能；溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器同時(shí)檢測盆栽所在的環(huán)境參數(shù)，同時(shí)，開啟攝像頭，攝像頭對植物進(jìn)行攝像，利用圖像去噪算法對獲取的圖像進(jìn)行濾波，再運(yùn)用Canny邊緣檢測算法檢測葉片的完整性，然后將處理后的圖像輸送至單片機(jī)，根據(jù)D-LIE算法，對圖像特征進(jìn)行分析，進(jìn)而獲取植物葉片、莖桿的生長狀態(tài)信息。單片機(jī)根據(jù)圖像識別、處理得到的信息和傳感器檢測的外界環(huán)境的物理參數(shù)，從而判斷當(dāng)前花盆中的植物是否處于缺少陽光、水分，進(jìn)而調(diào)節(jié)LED光源和水泵的狀態(tài)，作出有利于植物生存的調(diào)節(jié)。當(dāng)花盆內(nèi)的土壤溫度，濕度等指標(biāo)未達(dá)到植物正常生長的要求時(shí)，單片機(jī)控制水泵，將水槽內(nèi)的水通過導(dǎo)管從移動板下部的噴水孔中噴出。當(dāng)光照傳感器檢測到植物周圍光照強(qiáng)度較低時(shí)，單片機(jī)節(jié)移動板下部的LED光源的亮度，對植物進(jìn)行補(bǔ)光。當(dāng)運(yùn)用圖像處理算法，分析得到的葉片圖像，若發(fā)現(xiàn)有缺口或者凹凸不平等特征，則說明植物遭受蟲害或者有枯萎的現(xiàn)象，單片機(jī)及時(shí)將處理得到的結(jié)果顯示在液晶屏上，提醒栽培者做好預(yù)防工作，同時(shí)控制水泵，對植物進(jìn)行澆水。單片機(jī)將傳感器檢測到的土壤溫度、濕度、光照強(qiáng)度等信息實(shí)時(shí)顯示在花盆外部的液晶屏，讓人實(shí)時(shí)了解盆栽植物的健康信息。

本發(fā)明所述的實(shí)施例不僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。