CN105139243B - 室内栽培蔬果的质量监控、销售系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统及其实现方法，该系统包括透明水培种植装置、拍摄装置、计算主控单元、信息管理传输平台；所述拍摄装置拍摄透明水培种植装置内种植的蔬果，并将拍摄信息传输到计算主控单元，计算主控单元与信息管理传输平台通过网络互连；其实现方法为：拍摄处理，图像裁剪处理，图像整合信息处理，图像信息管理推送处理，蔬果监控核实，购买。本发明目的旨在响应国家提出的食信息可追溯政策，让消费者能够购买到真正健康、新鲜、放心的蔬果产品，具有较大的经济价格和社会价值。

Description

室内栽培蔬果的质量监控、销售系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及室内栽培蔬果的系统，尤其涉及一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统及其实现方法。

背景技术

随着我国的经济发展和人民生活水平的提高，人们对蔬果的健康、无污染、无农药的要求越来越高。通过的封闭式无土栽培的方法隔绝了病虫害和水污染，可以种植出有机蔬果以满足消费者需求。但近年来，用非有机蔬果仿冒有机蔬果的商家屡有发现，而且媒体暗访有机蔬果的农场发现用过的农药瓶子、化肥袋子的新闻也不绝于耳，这样的新闻导致广大消费者对有机蔬果的信任度越来越低，市场上的有机蔬果有价无市，消费者不敢购买，零售商也担心销路不好从而不敢采购。

更有甚，现有的有机蔬果，仅仅通过蔬果包装上的“有机”字样或有机认证标识来证明为有机，导致不带有机认证标识的“有机蔬果”字样完全没有可信度；而贴有认证标识的虽然是通过认证的蔬果，但也只是极少量的抽检合格后就给全部蔬果贴上标签，消费者无法亲眼看到蔬果的培育过程是否真的是有机种植。再有，包装内的蔬果很容易被一些利欲熏心的商家条换成非有机蔬果，另外还有商家把认证机构发放的小标签贴到非有机蔬果上当有机蔬果销售，导致消费者的权益无法得到保障。

发明内容

针对以上所提出的现有技术问题，本发明的目的在于提供一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统，通过室内栽培的实时监控和蔬果的立体透明包装实现蔬果种植环境的可追溯性，确保零售商或消费者购买前能亲自核实整个种植过程为室内无土栽培，且没有被调换成非有机蔬果。

同时，本发明还揭示了该室内栽培蔬果系统的实现方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统，包括透明水培种植装置、拍摄装置、计算主控单元、信息管理传输平台；所述拍摄装置用于拍摄透明水培种植装置内种植的蔬果，并将拍摄信息传输到计算主控单元，计算主控单元与信息管理传输平台通过网络互连；

所述透明水培种植装置为平行式透明种植架和/或梯状和/或柱状透明种植架，透明种植架上有透明材料的水培槽、水培管及透明固定板，该水培槽或水培管内装有透明或半透明的水培液；

所述拍摄装置采用间隔分配安装于拍摄区域，其安装的高度和角度根据所种植蔬果的株高、密度而定，该拍摄装置能拍摄到蔬果的根系浸入在透明或半透明的水培液中；

所述计算主控单元用于处理拍摄装置传输信息，并且种植者根据蔬果种类和室内栽培环境参数将各种蔬果的成熟时间和拍摄天数设定到计算主控单元中，同时，计算主控单元控制拍摄装置的拍摄时间和拍摄角度；

所述信息管理传输平台用于接收计算主控单元处理完成的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端浏览的信息并传送云端，并用于将整合信息生成二维码信息的终端平台，所述信息管理传输平台可远程控制计算主控单元传输信息。

优选的，所述拍摄装置采用高清晰度、高分辨率且成像效果好的拍摄设备，安装在固定板、固定架上或者安装在其他分离的支架或天花板或墙壁上，或者定时定点采用人工手持拍摄，其拍摄装置通过数据线有线连接或者通过终端无线传输到计算主控单元。

优选的，拍摄装置拍摄蔬果时的光源为人工光源或者自然光。

本发明揭示的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法包括以下步骤：

步骤一，拍摄处理，种植者事先对将要放入透明水培装置的每棵蔬果植株进行编号，并将编号存入计算主控单元，同时，在计算控制单元内预设定蔬果植株的参数，拍摄装置拍摄蔬果以种苗状态被放入透明水培装置之日起到生长到可采摘之日为止，并每天对其拍摄范围内的水培槽的蔬果植株进行一次自动单独拍摄；

步骤二，图像裁剪处理，计算主控单元记录每天拍摄的数字图像信息，并以一棵蔬果植株为单位自动把数字图像裁剪成多张子图像，计算主控单元自动识别裁剪后的子图像中蔬果植株的编号，或者人工核对蔬果植株编号；

步骤三，图像整合信息处理，待蔬果植株成熟后，拍摄过程结束，计算主控单元将每棵对应有编号的蔬果植株在生长过程中每天被拍摄到的子图像按顺序合并为一张大图像，同时将蔬果植株相关参数传输到信息管理传输平台；

步骤四，图像信息管理推送处理，信息管理传输平台接收计算主控单元处理的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端浏览的信息并传送至云端，所述信息管理传输平台将信息管理端整合信息生成二维码；

步骤五，蔬果监控核实，消费者可直接在PC端或移动设备端对水培室内蔬果信息进行实时查看核实，或者通过扫描蔬果包装上的标签进行二维码扫描信息核实；

步骤六，购买，消费者通过web网站或移动客户端上在线购买蔬果时，可指定采摘和包装时间，完成配送，或者通过实体店当场购买，消费者在线购买蔬果后，信息管理传输平台接收对应的购买蔬果编号，并记录为“已售出”，同时传输给计算主控单元。

优选的，所述拍摄装置拍摄信息包含室内栽培蔬果的全景视频信息。

优选的，所述蔬果植株在拍摄过程若出现生长或影响销售的问题，种植者将该蔬果从水培槽移除，并删除计算主控单元中对应的信息，将一株新的种苗种入。

优选的，栽培的蔬果植株的正面贴有一个可撕除的小标签，便于消费者判断植株的哪一面是在栽培室拍照的正面以进行核对。

优选的，对蔬果植株每棵单独进行包装，同时在外包装上印上对应植株的二维码或粘贴二维码贴纸，或者对蔬果植株至少两棵以上进行包装，同时在外包装上分别印上或贴上对应至少两颗植株的二维码。

优选的，所述蔬果植株为叶类蔬菜时，其包装盒采用略大于或等于叶类蔬菜体积的硬质透明盒，其内部装有可固定该蔬菜的固定板，在该蔬菜的根系上添加有少量基质，以避免植株的倒伏或变色，尽可能减小其状态与种植拍摄的图像之间的差别。

优选的，消费者取得蔬果后，种植者或者零售商对外包装进行回收，由种植者对回收包装进行清洗后循环使用。

以下对本发明创造实现做进一步阐述：

1.随着摄像机高清成像技术的发展，相片和视频拍摄的分辨率、清晰度、色彩还原水平较以往有了很大的提高。另外，智能手机、平板电脑等移动设备的高分辨率和大屏幕设计已经实现了很大程度的普及。再有，国家对有线网络和无线网络带宽的提速政策落实到位，很多城市已经普及了光纤线路和4G以上无线基站，这一政策让终端用户有条件从服务器下载与观看高清晰度、高分辨率、大容量的数码照片和数码录像。本发明通过对蔬果的高清拍摄和对蔬果栽培室的高清录像和实时在线播放，让消费者可以通过移动终端或PC端清晰地浏览到栽培室中蔬果的种植情况，并能在收到实物后将图像与实物进行精确对比，能明确地核实图像与实物的外形、颜色、尺寸是否一致，杜绝有机蔬果被仿冒或在销售过程中被调换成非有机蔬菜的问题。另外，通过对栽培室内全景的高清拍摄和在服务器上的实时公开，能让广大消费者随时监督室内栽培的蔬果有无施用农药，杜绝了种植者以图利为目的私下使用农药的行为，提高了蔬果产品质量的可信度和消费者的放心度。

2.除蒜薹、韭菜、香葱等少数品类外，绝大部分的蔬果在一个固定的视角上，其外形是有明显不同的，且其区别可以用肉眼轻易分辨。例如花菜、西兰花等可根据食用部分花簇的大小突起的排列来分辨；黄瓜、辣椒、茄子可根据果实的弯曲弧度、两端和中央的粗细比例、花萼形状、果蒂形状、果柄形状等分辨；白菜、菠菜、油菜可根据株高、茎部分叉、叶脉纹路、相邻各茎叶的高矮排列来分辨。对于番茄、草莓等较难分辨的果蔬，可采取整条果枝完整包装的形式，这样可以通过大小果实的排列顺序和蔬果个数来分辨实物是否与图像相一致。另外，蔬果还存在斑点、颜色浓淡、颜色分布、深浅纹路等因素，这些都可以确保消费者能通过高清图像与实物进行核对。再有，因为室内栽培采用全封闭的培植方式，室内没有刮风、雨雪、阳光照射造成的倒伏或昆虫、鸟兽的侵害，所以可以完全保持生长形状长时间不变，非常利于通过摄像机记录生长过程，也利于消费者通过图像核对实物。

3.被购买的叶类蔬菜采用大于或等于蔬菜体积的、不压缩蔬果大小的硬质透明包装盒以及与包装盒可分离的固定板进行包装，并在根系上添加少量基质，以避免植株的倒伏或变色。另外，包装的正面与栽培室中摄像机所拍摄的正面相一致，可最大程度保持蔬菜的外观与栽培室中所拍摄图像的可比性，方便消费者将实物和图像进行核对。

本发明的有益效果是：1.本发明采用的透明水培种植装置，拍摄装置可以拍摄到蔬果的根系浸入在水培液中，使消费者能全面监控到所购买蔬果的真实情况。2.本发明提供了一种全程可视化的蔬果信息，销售者可以看到自己要购买的蔬果在室内无土栽培环境下每天的成长情况，以及装有透明水培液的透明水培种植装置的部分背景，且能够核实自己购买的蔬果和栽培室内所拍摄的照片相同，做到眼见为实，能极大程度地提高消费者的信任度和购买欲。3.本发明通过云服务器在web网站或者移动客户端上提供了具备可放大的高清实物图像，还显示有该蔬果的产地、品名、净重范围值、价格等文字信息，另外，由于是从栽培室直接销售，客户的选择空间较大，可以根据照片轻松自由地挑选到自己想要购买的蔬果，且购买后可以预约时间派送，能节约大量时间和成本。4.本发明通过高清摄像机对栽培室进行24小时不间断拍摄，视频信息同步上传到云服务器并进行不间断播放，消费者可随时通过电脑或移动设备访问云服务器并收看实时视频，对无农药、无污染的室内栽培进行实时监督。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

图2是本发明平行式透明水培种植装置的结构示意图。

图3是本发明梯状透明水培种植装置的结构示意图。

图4是本发明柱状透明水培种植装置的结构示意图。

图5是本发明计算主控单元采集图像示意图。

图6是本发明计算主控单元另一采集图像示意图。

图7是本发明实施例包装盒结构示意图。

图8是本发明实现方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统如图1所示，其技术解决方案为：包括透明水培种植装置、拍摄装置1、计算主控单元2、信息管理传输平台3；所述拍摄装置1用于拍摄透明水培种植装置内种植的蔬果，并将拍摄信息传输到计算主控单元2，计算主控单元2与信息管理传输平台3通过网络互连；

如图2所示，所述透明水培种植装置可以是透明种植架5，所述透明种植架5上有若干个透明材料的水培槽及透明固定板6，或者如图3所示，所述透明水培种植装置是梯状透明种植架7，所述梯形透明种植架7的水培槽或水培管8内装有透明或半透明的水培液，该透明材质采用高聚物透明材料，可以采用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或多种。

所述拍摄装置1采用间隔分配安装于拍摄区域，其安装的高度和角度根据所种植蔬果的株高、密度而定，该拍摄装置1可拍摄到蔬果的根系浸入在透明或半透明的水培液中；

所述计算主控单元2用于处理拍摄装置1传输信息，并且种植者根据蔬果种类和室内栽培环境参数将各种蔬果的成熟时间和拍摄天数设定到计算主控单元2中，同时，计算主控单元2控制拍摄装置1的拍摄时间和拍摄角度；

所述信息管理传输平台3用于接收计算主控单元2处理的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端浏览的信息并传送云端，同时将整合信息生成二维码信息的终端平台，所述信息管理传输平台3可远程控制多台计算主控单元传输信息。

优选的，所述拍摄装置1采用有市售的高清晰度、高分辨率且成像效果好的拍摄设备，安装在固定板、固定架上或者安装在其他分离的支架或天花板或墙壁上，或者定时定点采用人工手持拍摄，其拍摄装置通过数据线有线连接或者通过终端无线传输到计算主控单元2。

优选的，拍摄装置1拍摄蔬果时的光源为人工LED光源或者自然光。

本发明揭示的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法包括以下步骤：

步骤一，拍摄处理，种植者事先对将要放入透明水培装置的每棵蔬果植株进行编号，并将编号9存入计算主控单元2，同时，在计算主控单元2内预设定蔬果植株的参数，拍摄装置1拍摄蔬果以种苗状态被放入透明水培装置之日起到生长到可采摘之日为止，并每天对其拍摄范围所对应的水培槽的蔬果植株进行一次自动单独拍摄；

步骤二，图像裁剪处理，计算主控单元2记录每天拍摄的数字图像信息，并以一棵蔬果植株为单位自动把数字图像裁剪成多张子图像，计算主控单元2自动识别裁剪后的子图像中蔬果植株的编号9，或者人工核对蔬果植株编号；具体为，如图5所示，计算主控单元2采集每株蔬果从生长初期到生长成熟期分别拍摄采集图样，按生长初期图像11到成熟期图像10分别依次排序；

步骤三，图像整合信息处理，如图4所示，待拍摄到蔬果植株成熟后，计算主控单元2将每棵对应有编号9的蔬果植株在生长过程中每天拍摄的子图像按顺序合并为一张大图像，同时将蔬果植株相关参数传输到信息管理传输平台3；

步骤四，图像信息管理推送处理，信息管理传输平台3接收计算主控单元2处理完成的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端4浏览的信息并传送至云端，所述信息管理传输平台将信息管理端整合信息生成二维码；

步骤五，蔬果监控核实，消费者可直接在PC端或移动设备端4进行对水培室内蔬果信息的进行实时查看核实，或者如图6所示，通过扫描包装好的蔬果上标签进行二维码扫描信息核实；

步骤六，购买，消费者通过web网站或移动客户端4上在线购买蔬果时，可指定采摘和包装时间，完成配送，或者通过实体店当场购买，当消费者在线购买蔬果后，信息管理传输平台3接收对应的购买蔬果编号9，并记录为“已售出”，同时传输给计算主控单元2；

步骤七，消费者取得蔬果后，种植者或者零售商对外包装进行回收，由种植者对回收包装进行清洗后循环使用。

优选的，所述拍摄装置1拍摄信息包含室内栽培蔬果的全景视频信息。

优选的，蔬果植株在拍摄过程若出现影响生长或销售的问题，种植者将该蔬果从水培槽移除，并删除计算主控单元2中对应的信息，将一株新的种苗种入。

优选的，栽培的蔬果植株的正面贴有一个可撕除的小标签13，便于消费者判断植株的哪一面是在栽培室拍照的正面以进行核对。

优选的，对蔬果植株每棵单独进行包装，同时在外包装上印上对应植株的二维码或粘贴二维码贴纸12及带有编号和其它介绍信息15，或者对蔬果植株至少两棵以上进行包装，同时在外包装上分别印上或贴上对应至少两颗植株的二维码。

优选的，所述蔬果植株为叶类蔬菜时，其包装盒采用略大于或等于叶类蔬菜体积的硬质透明盒14，其内部装有可固定该蔬菜的固定板6，在该蔬菜的根系上添加有少量基质，以避免植株的倒伏或变色，尽可能减小其状态与种植拍摄的图像之间的差别，其硬质透明盒的侧面有设有小的透气孔14。

优选的，消费者取得蔬果后，种植者或者零售商对外包装进行回收，由种植者对回收包装进行清洗后循环使用。

具体的，消费者在线选购的过程中，web网站或移动客户端上除了可放大的蔬果实物图像，还显示有该蔬果的品名、净重范围值、价格等文字信息。消费者可通过PC端的web浏览器或移动设备端4访问信息管理传输平台3，根据图像和蔬果信息选择自己想要购买的商品，用PC端的鼠标或者移动设备端4的触摸屏点击某个方格后，可放大显示该蔬果的图像，并显示该蔬果的生长长势的子图像，消费者点击被放大的方格可将蔬果植株一并放入网上购物车。购物完成后，web网站或移动客户端将显示网银或支付宝等第三方支付、以及货到付款等方式供消费者选择。消费者确定购买后，可选择派送时间，在与种植者约定派送时间后，种植者将于约定时间将蔬果送货上门。

实物核对的过程中，无论通过线上购买或实体店售出的蔬果，其包装正面都印有或贴有该蔬果的植株二维码12和编号等介绍信息15的标签，消费者用移动设备扫描二维码12，或通过web浏览器访问信息管理传输平台信息3，同时，在网站上输入编号后可查看云服务器上的相应图像并对照蔬果实际状态，核实该蔬果是通过室内无土栽培方式所培育。另外，当蔬果植株为叶类蔬菜时，其包装盒采用略大于或等于叶类蔬菜体积的硬质透明盒，其内部装有可固定该蔬菜的固定板，在该蔬菜的根系上添加有少量基质，以避免植株的倒伏或变色，尽可能减小其状态与种植拍摄的图像之间的差别。此外，包装盒采用直立摆放，以确保蔬菜的直立状态和生长方向与栽培室中相同，另外，包装中的蔬果正面中包装盒贴有一个可撕除的小标签，便于消费者判断植株的哪一面是在栽培室拍照的正面以便进行核对，在叶类蔬菜售出后，种植者对包装盒与固定板进行回收，清洗后循环使用。上述硬质透明包装盒的透明盒和固定板可分离以便于取放蔬菜，且两侧带有透气孔以保持蔬菜的新鲜程度。

需要说明的是，本发明的计算主控单元2与信息管理传输平台4的载体为硬件终端，其中，信息管理传输平台整合信息的功能实现，可通过可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列FieldProgrammableGateArray，简称FPGA)来实现，并且可以根据整合效率、成本因素等选择低端或高端的可编程逻辑器件。

显然，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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统，其特征在于，包括透明水培种植装置、拍摄装置、计算主控单元、信息管理传输平台；所述拍摄装置拍摄透明水培种植装置内种植的蔬果，并将拍摄信息传输到计算主控单元，计算主控单元与信息管理传输平台通过网络互连；

所述透明水培种植装置为平行式透明种植架和/或梯状和/或柱状透明种植架，透明种植架上有透明材料的水培槽、水培管及透明固定板，该水培槽或水培管内装有透明或半透明的水培液；

所述拍摄装置采用间隔分配安装于拍摄区域，其安装的高度和角度根据所种植蔬果的株高、密度而定，该拍摄装置能拍摄到蔬果的根系浸入在透明或半透明的水培液中；

所述计算主控单元处理拍摄装置传输信息，并且种植者根据蔬果种类和室内栽培环境参数将各种蔬果的成熟时间和天数设定到计算主控单元中，同时，计算主控单元控制拍摄装置的拍摄时间和拍摄角度；

所述信息管理传输平台用于接收计算主控单元处理完成的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端浏览的信息并传送云端，并用于将整合信息生成二维码信息的终端平台，所述信息管理传输平台可远程控制计算主控单元传输信息；

所述室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤一，拍摄处理，种植者事先对将要放入透明水培装置的每棵蔬果植株进行编号，并将编号存入计算主控单元，同时，在计算控制单元内预设定蔬果植株的参数，拍摄装置拍摄蔬果以种苗状态被放入透明水培装置之日起到生长到可采摘之日为止，并每天对其拍摄范围内的水培槽的蔬果植株进行一次自动单独拍摄；

步骤二，图像裁剪处理，计算主控单元记录每天拍摄的数字图像信息，并以一棵蔬果植株为单位自动把数字图像裁剪成多张子图像，计算主控单元自动识别裁剪后的子图像中蔬果植株的编号，或者人工核对蔬果植株编号；

步骤三，图像整合信息处理，待蔬果植株成熟后，拍摄过程结束，计算主控单元将每棵对应有编号的蔬果植株在生长过程中每天被拍摄到的子图像按顺序合并为一张大图像，同时将蔬果植株相关参数传输到信息管理传输平台；

步骤四，图像信息管理推送处理，信息管理传输平台接收计算主控单元处理的信息，将信息整合成可供web网站或移动客户端浏览的信息并传送至云端，所述信息管理传输平台将信息管理端整合信息生成二维码；

步骤五，蔬果监控核实，消费者可直接在PC端或移动设备端对水培室内蔬果信息进行实时查看核实，或者通过扫描蔬果包装上的标签进行二维码扫描信息核实；

步骤六，购买，消费者通过web网站或移动客户端上在线购买蔬果时，可指定采摘和包装时间，完成配送，或者通过实体店当场购买，消费者在线购买蔬果后，信息管理传输平台接收对应的购买蔬果编号，并记录为“已售出”，同时传输给计算主控单元。

2.如权利要求1所述的一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统，其特征在于，所述拍摄装置采用高清晰度、高分辨率且成像效果好的拍摄设备，安装在固定板、固定架上或者安装在其他分离的支架或天花板或墙壁上，或者定时定点采用人工手持拍摄，其拍摄装置通过数据线有线连接或者通过终端无线传输到计算主控单元。

3.如权利要求1所述的一种室内栽培蔬果的质量监控、销售系统，其特征在于，拍摄装置拍摄蔬果时的光源为人工光源或者自然光。

4.如权利要求1所述的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，其特征在于，拍摄装置拍摄信息包含室内栽培蔬果的全景视频信息。

5.如权利要求1所述的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，其特征在于，蔬果植株在拍摄过程若出现影响生长或后期销售的问题，种植者将该蔬果移除水培槽，并删除计算主控单元中对应的信息，将一株新的种苗种入。

6.如权利要求1所述的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，其特征在于，栽培的蔬果植株的正面贴有一个可撕除的小标签。

7.如权利要求1所述的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，其特征在于，对蔬果植株每棵单独进行包装，同时在外包装上印上对应植株的二维码或粘贴二维码贴纸，或者对蔬果植株至少两棵以上进行包装，同时在外包装上分别印上或贴上对应至少两颗植株的二维码。

8.如权利要求1所述的室内栽培蔬果的质量监控、销售系统的实现方法，其特征在于，消费者取得蔬果后，种植者或者零售商对外包装进行回收，由种植者对回收包装进行清洗后循环使用。