TWI685813B - 植栽生長智能控制系統 - Google Patents

Abstract

一種植栽生長智能控制系統，用以解決習知無法針對作物個別產生的症狀，給予及時的應變措施的問題。係包含：一影像裝置，用以產生一影像資料；一調節裝置，用以對該植栽的生長要素進行補償；一資料庫，用以儲存各種作物的資料，具有一門檻範圍值；及一處理器，該處理器耦接該影像裝置、該調節裝置及該資料庫，該處理器以一影像辨識技術辨識該影像資料，以產生一特徵參數，該處理器判斷該特徵參數是否介於該門檻範圍值內，若判斷結果為否，則發送一回饋訊號至該調節裝置，若判斷結果為是，則發送一請求訊號至該影像裝置。

Description

植栽生長智能控制系統

本發明係關於一種植栽生長智能控制系統，尤其是一種針對植栽之作物的生長環境進行補償，或對該作物所欠缺的養分及時補充的系統。

習知植栽控制系統9係利用一伺服器91輸入最適合作物生長的環境參數，透過該伺服器91來控制溫室的環境變化，使維持在作物最適合生長的條件之下，並可藉由一遠端設備92讓使用者以遠端監控的方式控制該伺服器91。類似於該習知植栽控制系統9的一實施例已揭露於中華民國公告第M468893號「溫室植栽系統」專利案當中。

惟，習知植栽控制系統9為了維持最適合作物成長的一生長環境(溫室環境)，必須持續地監控及調整該生長環境的各項參數(如：溫度、溼度或二氧化碳濃度)，以控制由外在的環境因子(如：陽光、空氣、水或溫度)所帶來的影響，因此，習知植栽生長智能控制系統9在維持該生長環境時，需耗費較多能源在於監控該生長環境，具有耗能之問題。

另外，習知植栽控制系統9其生長環境雖能夠持續維持在設定好的一參數值下，惟該生長環境可能會因為太陽位置的不同，而造成該生長環境的整體光度強度雖維持固定在該參數值，但朝向太陽位置的一側與背對太陽的另一側，其各自的光照強度均會與該參數值有些微的差距， 進而使種植在該生長環境內不同位置的植栽各有不同，而無法維持植栽品質的固定。

有鑑於此，習知植栽生長智能控制系統確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種植栽生長智能控制系統，係針對植栽之作物的生長環境進行補償者。

本發明的次一目的係提供一種植栽生長智能控制系統，能夠針對植栽之作物所欠缺的養分及時補充者。

本發明的再一目的係提供一種植栽生長智能控制系統，不須持續監控植栽之作物的生長情況，進而使該系統具有較低的耗能成本者。

本發明的植栽生長智能控制系統，包含：一影像裝置，該影像裝置用以朝一植栽進行拍攝，以產生一影像資料；一調節裝置，該調節裝置用以對該植栽的生長要素進行補償；一資料庫，該資料庫用以儲存各種作物的資料，而具有一門檻範圍值；及一處理器，該處理器耦接該影像裝置、該調節裝置及該資料庫，該處理器以一影像辨識技術辨識該影像資料，以產生一特徵參數，該特徵參數及該門檻範圍值各自包含選自一葉片顏色參數、一葉片皺縮參數、一葉片捲曲參數及一莖枝粗細參數中的至少一個參數，該處理器判斷該特徵參數是否介於該門檻範圍值內，若判斷結果為否，則發送一回饋訊號至該調節裝置，以啟動該調節裝置對該植栽進行補償，若判斷結果為是，則發送一請求訊號至該影像裝置，使該影像裝置持續對該植栽進行拍攝。

據此，本發明的植栽生長智能控制系統，透過分析該影像資料可以得知目前植栽之作物的生長狀況，並依據該調節裝置給予該作物及時的生長需求，且該處理器係可以根據該特徵參數更加精細地分析該作物 之生長狀況，藉此，能夠針對植栽之作物的生長環境進行補償，亦可對植栽之作物所欠缺的養分及時補充，可以達到維持植栽品質固定之功效。

其中，該影像裝置具有一球型鏡頭座，用以使鏡頭可依需求自由轉動角度。如此，具有使該影像裝置可以對該植栽拍攝多種角度的影像畫面的效果。

其中，該影像裝置具有一機械臂用以使鏡頭可依需求自由移動。如此，具有使該影像裝置可以對該植栽拍攝多種角度的影像畫面的效果。

其中，該調節裝置包含選自一光照供應模組、一溫度調節模組、一溼度調節模組及一灌溉水模組中的至少一個模組，用以對該植栽之作物的生長環境進行補償。如此，係可以針對該植栽之作物的生長情形，對該植栽缺少的要素進行供給的效果。

其中，該調節裝置另包含一肥料供應模組，該特徵參數及該門檻範圍值另包含一葉片厚度參數，用以對該植栽之作物所欠缺的養分及時補充。如此，係可以針對該植栽之作物的生長情形，對該植栽缺少的要素進行供給的效果。

其中，該處理器耦接一人機介面。如此，藉由該人機介面可以人為的控制該處理器以及該以及該數個調節模組，並藉由該人機介面顯示各該植栽之影像，具有提升便利性的效果。

〔本發明〕

1‧‧‧影像裝置

2‧‧‧調節裝置

3‧‧‧資料庫

4‧‧‧處理器

5‧‧‧人機介面

P‧‧‧植栽

〔習用〕

9‧‧‧植栽生長智能控制系統

91‧‧‧伺服器

92‧‧‧遠端設備

第1圖：本發明一實施例的方塊示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 本發明全文所述之「耦接」，係指兩電子裝置間可利用有線實體(如：導電線或光纖等)或無線技術(如：紅外線、藍芽、WIFI、3G等)相互傳遞訊息，使該二裝置可以相互傳遞資料，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

請參照第1圖所示，其係本發明植栽生長智能控制系統一較佳實施例，該植栽生長智能控制系統包含一影像裝置1、一調節裝置2、一資料庫3及一處理器4，其中，該影像裝置1、該調節裝置2及該資料庫3耦接該處理器4。

該影像裝置1可以為具有擷取影像功能的一攝像裝置，用以朝一植栽P之作物進行拍攝，以產生一影像資料，其中，該影像裝置1可以結合一球型鏡頭座或一機械臂，以使鏡頭可依需求自由轉動角度及移動，如此，該影像裝置1可以對該植栽P拍攝多種角度的影像畫面，用以作為該影像資料。

該調節裝置2可為各種用以調節作物生長環境的應用裝置，使該調節裝置2用以對該植栽P之作物的生長環境進行補償，而可以調整至該植栽P之作物所合適的生長環境，其中，該調節裝置2能夠包含選自一光照供應模組、一溼度調節模組、一溫度調節模組或一灌溉水模組中的至少一個模組。

該資料庫3能夠用以儲存數筆資料，該數筆資料係由一巨型資料集所組成，該巨型資料集係包含各種作物於不同角度、型態或病症等生長情形的影像，或是相關資訊。其中，該資料庫3具有各種作物的一門檻範圍值，該門檻範圍值係將各種作物於良好狀態下的生長情形給予數據化，而分析出的一參數組。舉例而言，植物對特定要素之缺乏或過剩時，會在外觀，尤其是葉片上出現相對應之症狀，因此，可選自該植栽P之作物的葉片顏色、皺縮、捲曲、厚度及莖枝粗細中的至少一個參數作為該門 檻範圍值。

該處理器4係為具有資料運算與邏輯判斷等功能的一中央處理器，該處理器4耦接該影像裝置1、該調節裝置2及該資料庫3，該處理器4能夠用以要求該影像裝置1傳送該影像資料，並接收、分析該影像資料，處理器4係將該影像資料與該資料庫3的巨型資料集以一影像辨識技術進行比對，分析該影像資料而可取得該植栽P所種植之作物物種及一特徵參數，該特徵參數可以係選自該植栽P之作物的葉片顏色、皺縮、捲曲、厚度或莖枝粗細中的至少一個參數，該處理器4判斷該特徵參數是否介於該門檻範圍值內，若判斷結果為否，則發送一回饋訊號至該調節裝置2，以啟動該調節裝置2對該植栽P進行補償，若判斷結果為是，則發送一請求訊號至該影像裝置1，使該影像裝置1持續對該植栽P進行拍攝，如此，該處理器4能夠判斷出該植栽P之作物的生長情形，並及時依該植栽P之作物的生長情形供給所缺少的要素。

舉例而言，一植栽P之作物的葉片呈現捲曲且枯黃時，該處理器4可以將該植栽P之作物的影像資料數據化，分析取得該植栽P之作物的葉片顏色、皺縮及捲曲等參數，並與該資料庫3的門檻範圍值比對，判斷出該植栽P之作物的症狀係由土壤缺水所引起，因此，發送一回饋訊號至該調節裝置2的灌溉水模組以及溼度調節模組，藉以對該植栽P之作物提供水分，以及調節該植栽P之作物的環境溼度。

舉例而言，一植栽P之作物的葉片呈現暗黃且莖枝細弱，該處理器4可以將該植栽P之作物的影像資料數據化，分析取得該植栽P之作物的葉片顏色及莖枝粗細等參數，並與該資料庫3的門檻範圍值比對，判斷出該植栽P之作物的症狀係由缺少光照所引起，因此，發送一回饋訊號至該調節裝置2的光照供應模組，藉以對該植栽P之作物提供適當的光照。

舉例而言，一植栽P之作物的葉片呈現萎蔫且寒黃時，該處理器4可以將該植栽P之作物的影像資料數據化，分析取得該植栽P之作物的葉片顏色及皺縮等參數，並與該資料庫3的門檻範圍值比對，判斷出該植栽P之作物的症狀係因氣溫過低所引起，因此，發送一回饋訊號至該調節裝置2的溫度調節模組，藉以增加該植栽P之作物的生長環境溫度。

該調節裝置2還可另包含一肥料供應模組，該肥料供應模組可對該植栽P之作物所欠缺的養分及時補充。舉例而言，根據一植栽P之作物之葉片皺縮及厚度等參數與該門檻範圍值進行判斷，若判斷出該植栽P之作物之葉片呈現細薄且莖枝細長，則表示該植栽P之作物的症狀係因缺少養分所引起，因此，發送一回饋訊號至該調節裝置2的肥料供應模組，以增加對該植栽P之作物的施肥。

另外，該處理器4亦可以耦接一人機介面5，該人機介面5係具有輸入及顯示功能之電子產品等個人終端，其中，上述個人終端可為個人電腦、筆記型電腦、平板電腦、行動裝置或智慧型穿戴裝置等，藉由該人機介面5可以顯示各該植栽P之影像，以及人為的控制該調節裝置2，進而使本發明的植栽生長智能控制系統具有便利性，其中，更可以藉由該人機介面5調整該處理器4自動發送該請求訊號至該影像裝置1的頻率，如此，使本發明的植栽生長智能控制系統可以適用於某些需要更頻繁控管環境需求的作物種類，例如需要精細照顧的蘭花或是草莓等容易因環境些微變化而死亡的作物。

綜上所述，本發明的植栽生長智能控制系統，透過分析該影像資料可以得知目前植栽之作物的生長狀況，並依據該調節裝置給予該作物及時的生長需求，藉此，能夠針對植栽之作物的生長環境進行補償，亦可對植栽之作物所欠缺的養分及時補充，可以達到維持植栽品質固定之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧影像裝置

2‧‧‧調節裝置

3‧‧‧資料庫

4‧‧‧處理器

5‧‧‧人機介面

P‧‧‧植栽

Claims (6)

1. 一種植栽生長智能控制系統，包含：一影像裝置，該影像裝置用以朝一植栽進行拍攝，以產生一影像資料；一調節裝置，該調節裝置用以對該植栽的生長要素進行補償；一資料庫，該資料庫用以儲存各種作物的資料，並具有各該作物的一門檻範圍值；及一處理器，該處理器耦接該影像裝置、該調節裝置及該資料庫，該處理器以一影像辨識技術辨識該影像資料，以產生一特徵參數，該特徵參數及該門檻範圍值各自包含選自一葉片顏色參數、一葉片皺縮參數、一葉片捲曲參數及一莖枝粗細參數中的至少一個參數，該處理器判斷該特徵參數是否介於該門檻範圍值內，若判斷結果為否，則發送一回饋訊號至該調節裝置，以啟動該調節裝置對該植栽進行補償，若判斷結果為是，則發送一請求訊號至該影像裝置，使該影像裝置持續對該植栽進行拍攝。
2. 如申請專利範圍第1項所述之植栽生長智能控制系統，其中，該影像裝置具有一球型鏡頭座，用以使鏡頭可依需求自由轉動角度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之植栽生長智能控制系統，其中，該影像裝置具有一機械臂，用以使鏡頭可依需求自由移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之植栽生長智能控制系統，其中，該調節裝置包含選自一光照供應模組、一溫度調節模組、一溼度調節模組及一灌溉水模組中的至少一個模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之植栽生長智能控制系統，其中，該調節裝置另包含一肥料供應模組，該特徵參數及該門檻範圍值另包含一葉片厚度參數。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之植栽生長智能控制系統，其 中，另包含一人機介面，該人機介面耦接該處理器。

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