CN106873678B - 一种烟苗大棚的自适应控制方法 - Google Patents
一种烟苗大棚的自适应控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106873678B CN106873678B CN201710119981.5A CN201710119981A CN106873678B CN 106873678 B CN106873678 B CN 106873678B CN 201710119981 A CN201710119981 A CN 201710119981A CN 106873678 B CN106873678 B CN 106873678B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tobacco seedlings
- greenhouse
- image
- growth phase
- database
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
- G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means
Abstract
本发明提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法，通过摄像机采集烟苗的实时图像，处理器根据烟苗的实时图像得到烟苗的生长阶段，然后查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置和湿度调节装置调节烟苗大棚的温度值和湿度值，因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
Description
技术领域
本发明涉及大棚自动控制技术领域，特别涉及一种烟苗大棚的自适应控制方法。
背景技术
大棚培育烟苗作为新农业生产种植方式被广泛应用，不仅能提高经济效益，低于自热灾害，且能使高寒地区、沙漠及干旱地区的烟苗种植业高效快速的发展，在烟苗种植中占据着不可取代的重要地位。
目前的烟苗大棚安装有各种测量仪表，通过管理人员进行人工观察数据后，再通过各种设备控制大棚内的温度和湿度值。这种方式不仅控制速度慢，而且由于人工读数的人为误差等因素，导致数据测量精度低、检测抽样不科学，导致大棚内的湿度值和温度值不适于烟苗的生长，降低烟苗的产量。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种烟苗大棚的自适应控制方法，以解决由于人工读数的人为误差等因素，导致数据测量精度低、检测抽样不科学，导致大棚内的湿度值和温度值不适于烟苗的生长，降低烟苗的产量的问题
根据本发明的实施例第一方面，提供了一种烟苗大棚，包括控制系统、拱梁、支撑壁和底座；
所述拱梁的两端分别与所述支撑壁连接；
所述拱梁上设有固定套，所述固定套通过支撑斜杆与所述支撑壁的内侧连接；
所述拱梁的端部设有通孔；
所述支撑壁的底部通过弹簧与所述底座连接；
所述控制系统还包括处理器、设在所述拱梁上的摄像机，设在所述支撑壁外侧的温湿度传感器、设在所述烟苗大棚内部的温度调节装置和湿度调节装置；
所述处理器的输入端分别与所述摄像机和温湿度传感器连接，所述处理器的输出端分别与所述温度调节装置和湿度调节装置连接。
根据本发明的实施例第二方面，提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法包括：
获取烟苗图像以及所述烟苗图像的采集信息，所述采集信息包括所述烟苗图像的采集时间、所述采集时间对应的大棚外部的温度值和湿度值；
将所述烟苗图像与数据库内的预设烟苗图像匹配，根据匹配结果，确定所述烟苗的生长阶段；
根据所述烟苗的生长阶段，获取数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息；
将所述烟苗图像的采集信息和所述数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息相匹配，根据匹配结果，发送控制大棚内部温度和湿度的信号。
由以上技术方案可知，本发明提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法，通过摄像机采集烟苗的实时图像，处理器根据烟苗的实时图像得到烟苗的生长阶段，然后查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置和湿度调节装置调节烟苗大棚的温度值和湿度值，因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种烟苗大棚的结构示意图；
图2为本发明提供的一种烟苗大棚的电路原理图；
图3为本发明另一实施例提供的一种烟苗大棚的结构示意图；
图4为本发明提供的一种烟苗大棚的自适应控制方法的流程图。
其中，1-拱梁，2-固定套，3-通孔，4-温湿度传感器，5-摄像机，6-支撑斜杆，7-支撑壁，8-底座，9-弹簧，10-隔热层，11-保温层，12-处理器，13-温度调节装置，14-湿度调节装置。
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、完整的描述，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。
如图1和图2所示，本发明的第一方面，提供了一种烟苗大棚包括控制系统、拱梁1、支撑壁7和底座8；
所述拱梁1的两端分别与所述支撑壁7连接；
所述拱梁1上设有固定套2，所述固定套2通过支撑斜杆6与所述支撑壁7的内侧连接；
所述拱梁1的端部设有通孔3；
所述支撑壁7的底部通过弹簧9与所述底座8连接；
所述控制系统还包括处理器12、设在所述拱梁1上的摄像机5，设在所述支撑壁7外侧的温湿度传感器4、设在所述烟苗大棚内部的温度调节装置13和湿度调节装置14；
所述处理器12的输入端分别与所述摄像机5和温湿度传感器4连接，所述处理器12的输出端分别与所述温度调节装置13和湿度调节装置14连接。
拱梁1的固定套2通过支撑斜杆6与支撑壁7的内侧连接，可增加拱梁1的抗压性，防止在遇到大风等极端天气时，导致拱梁1发生折断的现象发生。并且支撑壁7的底部通过弹簧9与底座8连接，可增加烟苗大棚的支撑壁7的承载能力和抗震能力。
拱梁1的上方可放置塑料薄膜或者卷帘等，起到保温保湿的作用。
如图3所示，拱梁1之间可通过螺栓穿过通孔3形成可拆卸连接，并共用同一个支撑壁7，形成多个烟苗大棚，进而形成紧密型的多个大棚，节省原材料，降低成本。
处理器12可采用Hasewell U型i5 4300 22nm超低功耗处理器，主频1.9GHz，主缓存3MB，并且处理器12预留丰富的总线扩展和I/O扩展，完全可以满足需求。
温度调节装置13可以是空调等其他能够对大棚内的温度起到调节作用的设备。
湿度调节装置14可以为能够调节棚内湿度的设备，如电风扇和加湿器等，当然，湿度调节装置14此处仅为举例说明，还可以是能够调节烟苗大棚内空气湿度的其他设置，不做展开。
摄像机5将采集的烟苗的实时图像传送给处理器12，处理器12通过获取的烟苗的实时图像，确定烟苗的生长阶段；再根据温湿度传感器4传送的大棚外部的实时的温度值和湿度值，查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置13和湿度调节装置14调节烟苗大棚的温度值和湿度值。
因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
优选地，所述支撑壁7沿长度方向设有若干个拱梁1。
优选地，所述拱梁1的两端与所述支撑壁7为可拆卸连接；在烟苗大棚搭设和拆除时，使用方便。
优选地，所述支撑壁7的上表面设有插槽。
拱梁1的两端可插入支撑壁7的插槽内，与支撑壁7形成可拆卸连接，在烟苗大棚搭设和拆除时，使用方便。
优选地，所述支撑壁7内部设有保温层11，所述保温层11的外侧设有隔热层10。
保温层11可防止烟苗大棚内的热量散失，节约能源，降低成本，保温层11可以是发泡保温层11。隔热层10在形成多个连体式大棚时，由于每个大棚内的烟苗生长阶段不同，因此相邻的烟苗大棚内的温度和湿度值不同，隔热层10可防止相邻的大棚之间出现热交换的情况，导致相互影响。
由以上技术方案可知，本发明实施例提供了一种烟苗大棚，通过摄像机5采集烟苗的实时图像，处理器12根据烟苗的实时图像得到烟苗的生长阶段，然后查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置13和湿度调节装置14调节烟苗大棚的温度值和湿度值，因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
如图4所示，本发明实施例的第二方面，提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法包括：
步骤401：获取烟苗图像以及所述烟苗图像的采集信息，所述采集信息包括所述烟苗图像的采集时间、所述采集时间对应的大棚外部的温度值和湿度值；
步骤402：将所述烟苗图像与数据库内的预设烟苗图像匹配，根据匹配结果，确定所述烟苗的生长阶段；
步骤403：根据所述烟苗的生长阶段，获取数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息；
步骤404：将所述烟苗图像的采集信息和所述数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息相匹配，根据匹配结果，发送控制大棚内部温度和湿度的信号。
本发明实施例提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法，通过摄像机5采集烟苗的实时图像，处理器12根据烟苗的实时图像得到烟苗的生长阶段，然后查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置13和湿度调节装置14调节烟苗大棚的温度值和湿度值，因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
本发明提供另一实施例，步骤402包括如下步骤：
步骤51：将所述烟苗图像的目标烟苗图像与背景图像进行分割，得到所述目标烟苗图像。
对目标烟苗图像与背景图像进行分割的方法可以有多种，示例性的，本实施例可采用如下方法：遍历烟苗图像中的每一个像素点，对像素点进行判断，如果该像素点的G值比R值和B值都大，且G值大于R值和B值的1.1倍，则该像素点是绿色像素点，再将绿色像素点提取出来，得到目标烟苗的图像。
步骤52：将所述目标烟苗图像二值化处理，得到所述目标烟苗的二值化图像。
步骤53：提取所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量。
提取目标烟苗的二值化图像的形状特征量可采用blob分析方法。
blob分析是计算机视觉和图像理解的一个重要组成部分，在对图像中物体的位置、形状和大小几乎没有任何先验知识的情况下可以很方便的定位物体，计算物体的几何特征量，从而可以根据这些特征量对物体进行选择和分类。
采用blob分析对目标烟苗的二值化图像进行连通域标记，得到连通区域，然后根据目标区域提取形状特征量。
步骤54：根据所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量与数据库内的形状特征量进行相似度匹配，提取数据库内与所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量相似度最高的预设烟苗图像及对应的生长阶段信息，确定所述目标烟苗的生长阶段。
烟苗的生长阶段可分为出苗期、十字期、生根期和成苗期，烟苗的出苗期是指烟苗长出烟叶，但是叶片的数量小于四片；烟苗的十字期是指烟苗的叶片成十字形，且烟苗的叶片数量只有四片；烟苗的生根期的叶片数量达到七片，烟苗的叶片数量大于七片即烟苗处于成苗期，因此可通过匹配烟苗的形状特征量，可得到烟苗的生长阶段。
本发明提供又一实施例，步骤404包括如下步骤，
步骤61：将所述烟苗图像的采集时间和数据库内分别与所述生长阶段相匹配的采集时间相比较，提取数据库内与所述生长阶段相匹配，且与所述烟苗图像的相同采集时间对应的大棚外部的温度值和湿度值。
数据库内存储着历年的大棚外部的温度值和湿度值，以及在该天气条件下，烟苗大棚内适宜烟苗生长的温度和湿度值。并且存储的数据是按照烟苗的生长阶段进行分类存储的，并且还存储以上信息对应的时间。
步骤62：将所述烟苗图像的采集时间对应的大棚外部湿度值分别和所述数据库内与每个所述生长阶段相匹配，且与所述烟苗图像的相同采集时间对应的大棚外部湿度值相减，得到差值。
步骤63：判断所述差值是否在预设范围内；
如果所述差值在所述预设范围内，则将所述烟苗图像采集时间对应大棚外部温度值和所述与差值在预设范围内的数据库的大棚外部的湿度值对应的温度值相比较，得到所述数据库内与所述烟苗图像的大棚外部温度值相差最小的温度值和所述相差最小的温度值对应的湿度值。
由以上技术方案可知，本发明提供了一种烟苗大棚的自适应控制方法，通过摄像机5采集烟苗的实时图像，处理器12根据烟苗的实时图像得到烟苗的生长阶段，然后查找已存储的数据对应该生长阶段的大棚外部气候的温度值和湿度值，得到与外部气候最接近的数据及与该数据对应的大棚内部的温度值和湿度值，再控制温度调节装置13和湿度调节装置14调节烟苗大棚的温度值和湿度值，因此，本发明根据烟苗的实时生长阶段及外部气候调节，自动控制烟苗大棚内的温湿度，无需人工监控，使烟苗大棚内的温湿度适宜烟苗生长，提高烟苗的产量。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (3)
1.一种烟苗大棚的自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取烟苗图像以及所述烟苗图像的采集信息，所述采集信息包括所述烟苗图像的采集时间、所述采集时间对应的大棚外部的温度值和湿度值；
将所述烟苗图像与数据库内的预设烟苗图像匹配，根据匹配结果，确定所述烟苗的生长阶段；
根据所述烟苗的生长阶段，获取数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息；
将所述烟苗图像的采集信息和所述数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息相匹配，根据匹配结果，发送控制大棚内部温度和湿度的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述烟苗图像与数据库内的预设烟苗图像匹配，根据匹配结果，确定所述烟苗的生长阶段，包括，
将所述烟苗图像的目标烟苗图像与背景图像进行分割，得到所述目标烟苗图像；
将所述目标烟苗图像二值化处理，得到所述目标烟苗的二值化图像；
提取所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量；
根据所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量与数据库内的形状特征量进行相似度匹配，提取数据库内与所述目标烟苗的二值化图像的形状特征量相似度最高的预设烟苗图像及对应的生长阶段信息，确定所述目标烟苗的生长阶段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述烟苗图像的采集信息和所述数据库内与所述生长阶段相对应的采集信息相匹配，包括，
将所述烟苗图像的采集时间和数据库内分别与所述生长阶段相匹配的采集时间相比较，提取数据库内与所述生长阶段相匹配，且与所述烟苗图像的相同采集时间对应的大棚外部的温度值和湿度值；
将所述烟苗图像的采集时间对应的大棚外部湿度值分别和所述数据库内与每个所述生长阶段相匹配，且与所述烟苗图像的相同采集时间对应的大棚外部湿度值相减，得到差值；
判断所述差值是否在预设范围内；
如果所述差值在所述预设范围内，则将所述烟苗图像采集时间对应大棚外部温度值和与差值在预设范围内的数据库的大棚外部的湿度值对应的温度值相比较，得到所述数据库内与所述烟苗图像的大棚外部温度值相差最小的温度值和所述相差最小的温度值对应的湿度值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710119981.5A CN106873678B (zh) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | 一种烟苗大棚的自适应控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710119981.5A CN106873678B (zh) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | 一种烟苗大棚的自适应控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106873678A CN106873678A (zh) | 2017-06-20 |
| CN106873678B true CN106873678B (zh) | 2018-10-12 |
Family
ID=59169522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710119981.5A Expired - Fee Related CN106873678B (zh) | 2017-03-02 | 2017-03-02 | 一种烟苗大棚的自适应控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106873678B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2554918Y (zh) * | 2002-08-19 | 2003-06-11 | 毛岩 | 新型无立柱大棚钢骨架 |
| KR20070073360A (ko) * | 2006-01-05 | 2007-07-10 | 주식회사 로보렉스 | 온수 분사 방식을 이용한 비닐하우스 제설장치 |
| CN102564593A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-11 | 河海大学常州校区 | 基于计算机视觉及物联网的植物生长状况监测系统 |
| CN102566558A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-11 | 南京农业大学 | 基于Android平台的智能温室管理系统及其方法 |
| CN105867492A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-08-17 | 昆明理工大学 | 一种大棚内智能温控培育多种植物的方法 |
| CN206791162U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-12-26 | 湖南省烟草公司长沙市公司宁乡县分公司 | 一种烟苗大棚 |
-
2017
- 2017-03-02 CN CN201710119981.5A patent/CN106873678B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2554918Y (zh) * | 2002-08-19 | 2003-06-11 | 毛岩 | 新型无立柱大棚钢骨架 |
| KR20070073360A (ko) * | 2006-01-05 | 2007-07-10 | 주식회사 로보렉스 | 온수 분사 방식을 이용한 비닐하우스 제설장치 |
| CN102564593A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-11 | 河海大学常州校区 | 基于计算机视觉及物联网的植物生长状况监测系统 |
| CN102566558A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-11 | 南京农业大学 | 基于Android平台的智能温室管理系统及其方法 |
| CN105867492A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-08-17 | 昆明理工大学 | 一种大棚内智能温控培育多种植物的方法 |
| CN206791162U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-12-26 | 湖南省烟草公司长沙市公司宁乡县分公司 | 一种烟苗大棚 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106873678A (zh) | 2017-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106509969B (zh) | 一种基于云平台的在线智能化烤烟系统及烘烤工艺 | |
| KR102342392B1 (ko) | 작물의 수분스트레스 진단을 이용한 관개 시스템 및 방법 | |
| CN113002816B (zh) | 一种烤烟烘烤工艺智能控制方法 | |
| CN206292605U (zh) | 一种烤烟房在线图像识别控制系统 | |
| CN105212253A (zh) | 一种烤房多功能监测控制系统 | |
| CN114879786B (zh) | 一种获取食用菌决策方案的方法、系统、装置及介质 | |
| CN109360236A (zh) | 一种向日葵花盘尺寸测量方法 | |
| CN106873678B (zh) | 一种烟苗大棚的自适应控制方法 | |
| CN113705937B (zh) | 一种联合机器视觉与作物模型的农田估产方法 | |
| CN108595596A (zh) | 一种图像相似度检索方法 | |
| CN209327257U (zh) | 一种花生荚果水分转移变化测试装置 | |
| CN105844264B (zh) | 一种基于受力的油用牡丹果实图像的识别方法 | |
| CN107886497A (zh) | 一种基于图像的小麦旗叶无损自动检测及测量方法 | |
| CN109063330B (zh) | 考虑土壤水分影响的地表温度降尺度方法 | |
| CN109579451A (zh) | 一种无碱枸杞干燥机远程监控系统及其控制方法 | |
| CN104509959A (zh) | 烤烟棚远程控制系统及控制方法 | |
| CN109258786A (zh) | 自动环境调节设备及贮藏保鲜仓 | |
| CN111869532A (zh) | 一种兰花自动化培植系统及培植方法 | |
| De Zwart | Energy conserving dehumidification of greenhouses | |
| Lind et al. | Estimating vegetative productivity gradients around watering points in the rangelands of Northern Senegal based on NOAA AVHRR data | |
| CN109539342A (zh) | 一种基于多传感器融合的烟机自动控制方法及系统 | |
| CN112493084B (zh) | 一种基于天气预报信息的水平衡茶树浇水方法 | |
| Moraes et al. | Comparative performance of empirical methods to estimate the reference evapotranspiration in Aquidauana, MS, Brazil. | |
| CN107788567B (zh) | 复烤机、水分控制波动周期的获取方法及系统 | |
| CN106022370A (zh) | 叶片湿润时间监测方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181012 |