CN113923976B

CN113923976B - 确定植物健康状况的方法

Info

Publication number: CN113923976B
Application number: CN202080042762.1A
Authority: CN
Inventors: I·阿利; R·耶奥; M·伊祖丁; N·特瓦拉卡维
Original assignee: Yara International ASA
Current assignee: Yara International ASA
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2040-06-08
Also published as: AU2020293555A1; WO2020249503A1; BR112021023831A2; CO2022000026A2; EP3751244A1; EP3983764A1; US20220192100A1; US11968936B2; CA3141208A1; CN113923976A

Abstract

本发明涉及一种确定植物（24）的健康状况的方法，所述方法包括：在移动计算设备（10）的电子显示器的屏幕（12）上显示数字叶色图（16），所述数字叶色图（16）具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；在屏幕上在所述数字叶色图旁边显示白色区域（20），植物（24）的叶子（22）将被放置在所述白色区域（20）上；从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的到所述移动计算设备的输入；以及所述移动计算设备基于接收到的输入来确定植物健康状况。

Description

确定植物健康状况的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定植物健康状况的方法。本发明还涉及计算机程序产品、计算机可读存储介质、电信号和移动计算设备。

背景技术

通过记录植物健康状况（特别是氮含量），可以了解植物是否需要肥料以及何时需要肥料，以便改进作物产量。

叶色图（Leaf Colour Chart）（LCC）是用来确定水稻作物的N肥料需要的一个氮管理工具。LCC是塑料设备，其至少具有四个绿色条带，其中颜色从黄绿色变动到深绿色。颜色条带中的每个被赋予随着绿色度增加而增加的数字。通过利用LCC来比较代表性叶子的颜色，可以确定作物的氮状态。US6734973中公开了物理LCC的示例。

虽然LCC已经被广泛接受，但是它也遭受一些固有缺陷。这些缺陷中的一些使得其是高度不可扩展的（highly unscalable）。首先，LCC是物理塑料产品，其需要被制造和销售以到达全世界农民。其次，作为在恶劣野外条件下使用的物理产品，LCC易受损坏，诸如颜色损失（loss of colour）、物理损坏、对涂料的UV影响等等。再次，颜色条带不是可适应的（可适应于作物类型或品种，即，针对种植的每个不同作物需要不同的LCC），并且不能够被改变以最终获得更高的准确度。

已经进行了各种尝试以使用（电话）相机来检测叶子的颜色，并且将其与LCC的颜色进行比较和匹配，在US2010/0232688中公开了其示例。

US2017/358106A1（Yoshimura，2017）公开了一种用于确定植物健康状况的移动计算设备，其中该移动计算设备包括电子显示器。

EP3477271A1（雅苒国际，2019）公开了一种用于确定植物状态的手持式设备。该设备包括多像素数字颜色传感器、光源、光导和样本空间。

WO2016/106215A1（加利福尼亚大学，2016）公开了一种用于量化植物叶绿素含量的方法和设备。该设备包括保持叶子的照明设备，该照明设备包括电源、多个可切换光源和盖。

US2014/232923A1（Koh，2014）公开了一种用于操作颜色比较图形用户界面的方法。

从这些不同的尝试中，已经观察到了一些限制。例如，它们可能需要具有非常好的相机的高级电话。而且，环境照明对叶子颜色具有影响，这使得基于电话相机的方法不可靠。已知电话相机难以正确地标识颜色，准确地标识颜色需要校准手段，例如具有预定义颜色的一套纸张。

发明内容

本发明的目的是克服或至少减轻上面提到的问题。

根据本发明的第一方面，这个目的和其他目的通过一种确定植物健康状况的方法来实现，所述方法包括：在移动计算设备的电子显示器的屏幕上显示数字叶色图，所述数字叶色图具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；在屏幕上在所述数字叶色图旁边显示白色区域，植物的叶子将被放置在所述白色区域上；从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的到移动计算设备的输入；以及移动计算设备基于接收到的输入来确定植物健康状况（=植物的健康状况）。

本发明基于如下理解：即，通过在移动计算设备屏幕上呈现叶色图的颜色，使得用户（农民）可以选择与放置在屏幕上的所述叶色图旁边的他/她的叶子相匹配的颜色，环境光具有最小影响，这是因为它对叶子颜色的影响将与它对屏幕上显示的颜色的影响相同。此外，通过在屏幕内分配具有其中农民可以放置叶子的白色背景的空间，任何屏幕背光颜色将以与它影响数字LCC颜色相同的方式来影响叶子颜色。因此，本设备的读数不受屏幕背光颜色所影响。总的来说，本发明可以在不使用物理叶色图或任何（好的）相机的情况下容易地提供对植物健康状况的准确确定。

在一个实施例中，所述数字叶色图包括多个绿色条带，每个具有不同的颜色，每个不同的颜色是从黄绿色变动到深绿色的所述颜色中的颜色，其中所述方法包括：（通过移动计算设备）从用户接收关于所述多个绿色条带中的哪个绿色条带或哪两个相邻绿色条带与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的输入，这类似于常规的物理LCC。

在另一实施例中，所述数字叶色图包括从黄绿色变动到深绿色的所述颜色的逐渐混合。以这种方式，用户可以更精确地选择最匹配的颜色。

白色区域可以具有在屏幕宽度的80-100%的范围中的宽度、以及在屏幕高度的30-50%的范围中的高度。以这种方式，所述白色区域相对于叶子可以是足够大的，以便允许用户正确地确定数字叶色图中的那个颜色与所述叶子最匹配。

可以在屏幕被设置到最大亮度的情况下显示（通过移动计算设备来显示）所述数字叶色图和所述白色区域。这可以使得用户更容易正确地确定所述数字叶色图的哪种颜色与所述叶子最匹配，特别是如果环境光是强烈的话。

所述方法可以包括：（通过移动计算设备）从用户接收与植物的地块（plot）相关联的作物细节，并且（通过移动计算设备）基于接收到的作物细节中的一个或多个来选择要在屏幕上显示的所述数字叶色图。作物细节可以包括作物类型（水稻、小麦、玉米等）、作物品种（例如，传统、芳香、杂交）、播种日期、生长周期（长、中、短）和地块大小中的至少一个。移动计算设备可以例如在其上已存储不同作物类型和作物品种的不同数字叶色图。

所述方法可以包括：（通过移动计算设备）从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色（例如，所述多个绿色条带中的哪个绿色条带或哪两个相邻绿色条带）针对所述地块的多个不同叶子与所述叶子最匹配的输入，并且（通过移动计算设备）基于针对所述地块的多个不同叶子的接收到的输入来确定平均植物健康状况。所述数字叶色图的绿色条带可以具有不同的得分（例如，整数2-5），由此用户针对个体叶子所选择的条带的得分可以是所确定的植物健康状况。在用户选择了两个相邻条带的情况下，可以使用那些条带的平均得分。平均植物健康状况可以是个体叶子得分的平均得分。例如，可以使用10个不同的叶子。

所述方法可以包括：（通过移动计算设备）至少部分地基于所确定的平均植物健康状况来提供肥料推荐。可以在上面提到的屏幕上显示肥料推荐。

屏幕可以是触摸屏，其中所述方法包括：（通过移动计算设备）经由触摸屏从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与所述叶子最匹配的输入。

移动计算设备可以是智能电话或平板电脑。智能电话或平板电脑可以是“通用”智能电话或平板电脑，其中上面描述的功能可以借助于存储在智能电话或平板电脑上的app来提供。

所述方法可以进一步包括：用户将所述叶子放置在屏幕上显示的所述白色区域上。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码当在计算机上执行时实行以下步骤：在电子显示器的屏幕上显示数字叶色图，所述数字叶色图具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；在屏幕上在所述数字叶色图旁边显示白色区域，植物的叶子将被放置在所述白色区域上；从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的输入；以及基于接收到的输入来确定植物健康状况（=植物的健康状况）。所述计算机程序产品可以是非暂时性的计算机程序产品。所述计算机例如可以是上面提到的移动计算设备。所述计算机程序产品可以是app（用于智能电话或平板电脑）。这个方面可展现出与第一方面相同或相似的特征和技术效果，并且反之亦然。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括根据第二方面的计算机程序产品。

根据本发明的第四方面，提供了一种被包含在载波上并且在电介质上传播的电信号，所述电信号包括根据第二方面的计算机程序产品。

根据本发明的第五方面，提供了一种移动计算设备，包括具有屏幕的电子显示器和根据第三方面的计算机可读存储介质。

根据本发明的第六方面，提供了用于确定植物健康状况的移动计算设备，所述移动计算设备包括具有屏幕的电子显示器，其中所述移动计算设备被配置成：在屏幕上显示数字叶色图，所述数字叶色图具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；在屏幕上在所述数字叶色图旁边显示白色区域，植物的叶子将被放置在所述白色区域上；从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的输入；以及基于接收到的输入来确定植物健康状况。这个方面可展现出与其他方面中的任一个相同或相似的特征和技术效果，并且反之亦然。

附图说明

现在将参考示出了本发明的当前优选实施例的附图来更详细地描述本发明的这些和其他方面。

图1是根据本发明的实施例的移动计算设备的示意性前视图。

图2是根据本发明的一个或多个实施例的方法的流程图。

图3a-f示出了来自图1的移动计算设备的各种截屏。

图4公开了数字叶色图的另一实施例。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的用于确定植物健康状况的移动计算设备10的前视图。

移动计算设备10可以是手持式的和/或便携式的。移动计算设备10例如可以是智能电话（例如，iPhone或安卓手机）或平板电脑（例如，iPad）。

移动计算设备10包括具有屏幕12的电子显示器。屏幕12可以是触摸屏，使得除了示出信息之外，它还可以用作用户输入设备。移动计算设备10还可以包括处理器、存储器和储存器。

继续进行，移动计算设备10可以被配置成：借助于app 14（计算机程序产品）来执行下文中详述的各种特定步骤或动作。app 14可以被下载到移动计算设备10，并且存储在移动计算设备10的上面提到的储存器中。app 14可以使用移动计算设备10的上面提到的处理器和存储器来在移动计算设备10上运行或执行。

具体地，移动计算设备10被配置成在屏幕12上显示数字叶色图16，所述数字叶色图16在这里包括多个绿色条带18a-d，所述多个绿色条带18a-d具有从黄绿色变动到深绿色的颜色。所图示的数字叶色图16具有四个绿色条带18a-d。绿色条带18a-d是矩形的，并且彼此并排地布置。每个绿色条带18a-d可以具有得分。例如，绿色条带18a（黄绿色）可以具有得分2，绿色条带18b可以具有得分3，绿色条带18c可以具有得分4，并且绿色条带18d（深绿色）可以具有得分5。绿色条带18a（黄绿色；得分2）可以例如由十六进制颜色代码#808C43来表征，或者等效地由RGB代码=128、140、67来表征。绿色条带18b（得分3）由#5b7934；RGB = 91、121、52来表征。绿色条带18c（得分4）由#406223；RGB = 64、98、35来表征。绿色条带18d（深绿色；得分5）由#365634；RGB = 54、86、52来表征。然而，可以选择其他或多或少相似的颜色。

移动计算设备10进一步被配置成：在屏幕12上在数字叶色图16旁边显示白色区域20，来自植物24的叶子22将被放置在所述白色区域20上。白色区域20在这里是矩形的，并且定位在数字叶色图16上方。白色区域20可以例如具有在屏幕12的宽度的80-100%的范围中（例如，如图1中的100%）的宽度、以及在屏幕12的高度的30-50%的范围中（例如，40%）的高度。白色区域20的面积可以基于所考虑的作物叶子22的尺度来改变。

可以在电子显示器/屏幕12被设置到最大亮度的情况下显示数字叶色图16和白色区域20两者。

移动计算设备10进一步被配置成：从用户接收输入，该输入关于该数字叶色图的哪种颜色（即，该多个绿色条带18a-d中的哪个绿色条带或哪两个相邻绿色条带）在颜色方面与放置在白色区域20上的叶子22最匹配。例如，如果用户认为绿色条带18b与叶子22最匹配，则用户可以仅触摸屏幕12上的绿色条带18b。如果叶子22的颜色在绿色条带18a-d中的两个相邻绿色条带（例如，绿色条带18b-c）之间，则用户可以在屏幕12上触摸或标记这两个绿色条带18b-c。优选地，大约在数字叶色图16与白色区域20之间不存在边界，以便于进行比较。

移动计算设备10进一步被配置成：基于接收到的输入来确定植物健康状况。在接收到的输入例如是绿色条带18d的情况下，确定叶子22的植物健康状况可以包括：检索得分5。如果接收到的输入是两个相邻绿色条带，则植物健康状况可以被确定为两个相邻绿色条带的平均得分，例如，如果用户选择了绿色条带18a-b，则是2.5。

图2是确定植物健康状况的方法的流程图。该方法可以例如使用移动计算设备10来执行。因此，该方法可以对应于移动计算设备10的操作。

该方法可以通过移动计算设备10从用户接收与植物的地块26相关联的作物细节（步骤S1）来发起。图3a中示出了允许用户输入作物细节的屏幕12上的示例性界面。作物细节可包括作物类型（水稻、小麦、玉米等）、作物品种、播种日期、生长周期（长、中、短）和地块大小中的至少一个。作物品种取决于作物；以水稻为例，作物品种可以是传统的、芳香的或杂交的。

基于接收到的作物细节的作物类型和作物品种（例如，“水稻”和“传统”），移动计算设备10选择适当的数字叶色图16（步骤S2），并且将其显示在屏幕12上（步骤S3；图3b）。

移动计算设备10还在屏幕12上在数字叶色图16旁边显示白色区域20，叶子22将被放置在所述白色区域20上（步骤S4）。

然后，用户将叶子22放置在屏幕12上显示的白色区域20上（步骤S5），如图1中所指示。

然后，用户例如通过触摸屏幕12上的绿色条带18a-d的对应绿色阶梯来选择与叶子22最匹配的颜色（即，哪个绿色条带18a-d）（步骤S6），由此移动计算设备10从用户接收关于该多个绿色条带18a-d中的哪个绿色条带（或哪两个相邻绿色条带）与放置在白色区域20上的叶子22最匹配的输入（步骤S7）。

移动计算设备10然后可以检索对应于绿色条带18a-d中的所选绿色条带的得分2-5（=基于接收到的输入来确定植物健康状况；步骤S8）。

优选地，检查若干个叶子，例如十个叶子。因此，一旦完成步骤S7或S8（图3c），该方法就可以循环回到步骤S3-S4，并且再次在屏幕12上显示数字叶色图16和白色区域20（图3d）。

当已经检查了所有（十个）叶子时（图3e），移动计算设备10可以基于针对地块的多个不同叶子的接收到的输入来确定平均植物健康状况（步骤S9）。具体地，移动计算设备10可以计算十个叶子的平均得分。如图3f中所示，示例性平均得分可以是3。

在步骤S10中，移动计算设备10可以基于所确定的平均植物健康状况和接收到的作物细节来提供肥料推荐，并且将其示出在屏幕12上，也如图3f中所示。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上面描述的实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变型是可能的。

例如，代替包括多个绿色条带18a-d，数字叶色图16可以包括从黄绿色（左）变动到深绿色（右）的颜色的逐渐混合，如图4中所示。这里，用户可以通过适当地操纵在屏幕12上（在数字叶色图16上面）显示的连续滑块28来选择数字叶色图16的哪种颜色与放置在白色区域20上的叶子最匹配。黄绿色可以例如由RGB代码 = 229、255、204来表征。深绿色可以例如由RGB代码 = 51、102、0来表征。

此外，要设想除了确定植物健康状况之外的其他应用。因此，根据其他方面，提供了一种移动计算设备，该移动计算设备包括具有屏幕的电子显示器，其中该移动计算设备被配置成：在屏幕上显示具有不同颜色的数字调色板；在屏幕上在该数字调色板旁边显示白色区域，对象将被放置在该白色区域上；从用户接收关于该数字调色板的哪种颜色与放置在该白色区域上的对象最匹配的输入。还提供了一种方法，该方法包括：在移动计算设备的电子显示器的屏幕上显示具有不同颜色的数字调色板；在屏幕上在该数字调色板旁边显示白色区域，对象将被放置在该白色区域上；以及从用户接收关于该数字调色板的哪种颜色与放置在该白色区域上的对象最匹配的到移动计算设备的输入。提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，该计算机程序代码当在计算机上执行时实行以下步骤：在电子显示器的屏幕上显示具有不同颜色的数字调色板；在屏幕上在该数字调色板旁边显示白色区域，对象将被放置在该白色区域上；以及从用户接收关于该数字调色板的哪种颜色与放置在该白色区域上的对象最匹配的输入。上面提到的对象可以例如是一件织物，或一些其他（光透射）对象。这些其他方面可以例如用于颜色比较，以弄清楚该对象的真实颜色。

Claims

1.一种确定植物(24)的健康状况的方法，所述方法包括：

在移动计算设备(10)的电子显示器的屏幕(12)上显示数字叶色图(16)，所述数字叶色图(16)具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；

在屏幕上在所述数字叶色图旁边显示白色区域(20)，植物(24)的叶子(22)将被放置在所述白色区域(20)上；

从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的到所述移动计算设备的输入；以及

所述移动计算设备基于接收到的输入来确定植物健康状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字叶色图包括多个绿色条带(18a-d)，每个具有不同的颜色，每个不同的颜色是从黄绿色变动到深绿色的所述颜色中的颜色，并且其中所述方法包括：从用户接收关于所述多个绿色条带中的哪个绿色条带或哪两个相邻绿色条带与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的输入。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字叶色图包括从黄绿色变动到深绿色的所述颜色的逐渐变动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述白色区域具有在屏幕宽度的80-100％的范围中的宽度、以及在屏幕高度的30-50％的范围中的高度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在屏幕被设置到最大亮度的情况下显示所述数字叶色图和所述白色区域。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：从用户接收与植物的地块(26)相关联的作物细节，并且基于接收到的作物细节中的一个或多个来选择要在屏幕上显示的所述数字叶色图。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：针对地块(26)的多个不同叶子从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与所述叶子最匹配的输入，并且基于针对所述地块的多个不同叶子的接收到的输入来确定平均植物健康状况。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：至少部分地基于所确定的平均植物健康状况来提供肥料推荐。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中屏幕是触摸屏，并且其中所述方法包括：经由触摸屏从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与所述叶子最匹配的输入。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述移动计算设备是智能电话或平板电脑。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：用户将所述叶子放置在屏幕上显示的所述白色区域上。

12.一种包括计算机程序代码的计算机程序产品(14)，所述计算机程序代码当在移动计算设备(10)上执行时实行以下步骤：

在电子显示器的屏幕(12)上显示数字叶色图(16)，所述数字叶色图(16)具有从黄绿色变动到深绿色的颜色；

从用户接收关于所述数字叶色图的哪种颜色与放置在所述白色区域上的叶子最匹配的输入；以及

基于接收到的输入来确定植物健康状况。

13.一种计算机可读存储介质，包括根据权利要求12所述的计算机程序产品。

14.一种包含在载波上并且在电介质上传播的电信号，所述电信号包括根据权利要求12所述的计算机程序产品。

15.一种移动计算设备，包括具有屏幕的电子显示器和根据权利要求13所述的计算机可读存储介质。