[發明專利]一種人工智能物聯網室內花卉管理系統及方法

有效

• 申請號: 202010531424.6
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111642291B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 海克洪;王迎曙
• 申請（專利權）人: 湖北美和易思教育科技有限公司
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G01D21/02
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

本發明提出了一種人工智能物聯網室內花卉管理系統及方法，包括中心處理器及分別與所述中心處理器通信連接的圖像采集模塊、環境監測模塊、通信處理模塊、澆水控制模塊；通信處理模塊與云端服務器通信連接，云端服務器包括圖像處理模塊、關系映射模塊；圖像處理模塊用于采用深度學習算法提取出綠蘿葉片特征，判斷綠蘿是否萎焉，根據環境監測模塊獲取數據確定是否為缺水萎焉或積水萎焉；判斷萎焉程度，根據萎焉程度調整綠蘿的預設的澆水周期；關系映射模塊用于根據綠蘿調整后的澆水周期更新室內其他種類花卉的澆水周期；澆水控制模塊用于控制自動滴灌系統按照更新后的澆水周期定期對各類花卉澆水。本發明可實現花卉的澆水周期的自動調節。

技術領域

本發明涉及人工智能管理系統，尤其涉及一種人工智能物聯網室內花卉管理系統及方法。

背景技術

傳統的室內花卉種植主要根據人為主觀意識來判斷花卉是否需要澆水，比如檢查土壤干濕情況確定是否澆水或根據經驗按固定周期澆水，但易出現水澆多了或澆少了，花苗積水爛根或缺水干枯萎黃的情況。這些澆水方式已無法適應現代化室內花卉養殖對于各類花卉澆水的精準調控要求，由于各科類花卉生長習性不同，適宜的溫度、濕度、光照均不同，將全部花卉按同一個固定的澆水周期澆水又無法滿足各類花卉的生長需求；一般花卉在夏季溫度較高時需要增加澆水頻次、在冬季溫度較低時需要減少澆水頻次，因此在季節變換或氣溫變化較大時，需要及時調節各類花卉的澆水周期，以促進花卉健康生長。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種人工智能物聯網室內花卉管理系統及方法，用于解決傳統的花卉管理系統中各類花卉的澆水周期不能隨環境/季節變化自動調節的問題。

本發明第一方面，公開一種人工智能物聯網室內花卉管理系統，包括中心處理器及分別與所述中心處理器通信連接的圖像采集模塊、環境監測模塊、通信處理模塊、澆水控制模塊，所述通信處理模塊與云端服務器通信連接；所述云端服務器包括圖像處理模塊、關系映射模塊；

所述圖像采集模塊用于實時采集室內綠蘿的圖像數據；

所述環境監測模塊用于實時采集室內土壤溫度、土壤濕度和光照數據；

所述中心處理器用于接收所述圖像采集模塊、環境監測模塊采集到的數據并上傳至云端服務器；接收云端服務器的處理結果并發送至澆水控制模塊；

所述圖像處理模塊用于獲取待測綠蘿圖像并采用深度學習算法提取出綠蘿葉片特征，根據綠蘿葉片特征判斷綠蘿是否萎焉，根據環境監測模塊獲取的溫度、濕度和光照數據確定是否為缺水萎焉或積水萎焉；判斷萎焉程度，根據萎焉程度調整綠蘿的預設的澆水周期；

所述關系映射模塊用于根據各類花卉的生長習性確定耐旱程度，根據預先建立的綠蘿與各類花卉的耐旱程度之間的映射關系確定綠蘿澆水周期與各類花卉澆水周期之間的映射關系，根據綠蘿調整后的澆水周期更新室內其他種類花卉的澆水周期，將各類花卉的更新后的澆水周期發送至澆水控制模塊；

澆水控制模塊用于控制自動滴灌系統按照各類花卉更新后的澆水周期定期對各類花卉澆水。

優選的，所述圖像處理模塊具體包括：

狀態判斷單元：按預設周期獲取同一拍攝角度下的待測綠蘿圖像，對相鄰兩張待測綠蘿圖像分別進行預處理，所述預處理包括灰度化、二值化處理、通過邊緣檢測提取出葉片輪廓；通過差分法初步判斷待測綠蘿圖像中是否出現異常，保存時間最接近的正常圖像；對于出現異常的待測綠蘿圖像，分離出一片綠蘿頂部葉片；

準備綠蘿正常葉片、萎焉葉片、枯黃葉片作為訓練集對卷積神經網絡進行訓練，將分離出的綠蘿頂部葉片輸入訓練好的卷積神經網絡，判斷葉片是否萎焉；將環境監測模塊獲取的溫度、濕度和光照數據分別與對應的預設閾值比較，當溫度、光照均超出對應的預設閾值且濕度小于對應的預設閾值時，判定分離出的綠蘿頂部葉片為缺水萎焉；當溫度、光照均小于對應的預設閾值且濕度大于對應的預設閾值時，判定分離出的綠蘿頂部葉片為積水萎焉；