[發(fā)明專利]植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)及供光方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210677660.8
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN114777055B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉麗;李友麗;郭文忠;王利春;徐凡
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市農(nóng)林科學(xué)院智能裝備技術(shù)研究中心
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V14/06;F21V5/04;F21V23/04;H05B45/10;F21Y115/10
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 白冬梅

1.一種植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)，其特征在于，包括照明模組，以及電連接的攝像頭、數(shù)據(jù)處理模塊和電機(jī)；

所述照明模組包括多個由LED陣列和調(diào)焦筒構(gòu)成的照明單元，所述電機(jī)通過傳送帶與所述調(diào)焦筒相連，以控制所述照明單元調(diào)整焦面；

所述攝像頭，用于在當(dāng)前的第一周期內(nèi)，采集目標(biāo)圖像；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于基于所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像分析，在分析結(jié)果滿足目標(biāo)條件的情況下，生成第一控制指令；

所述電機(jī)，用于基于所述第一控制指令，在當(dāng)前的第二周期內(nèi)以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以調(diào)整所述照明單元經(jīng)調(diào)焦后所投射出的光斑面積；

其中，所述目標(biāo)圖像包括各栽培點(diǎn)所種植的植物在光斑覆蓋下的生長情況，所述第一周期是所述攝像頭的工作周期，所述第二周期是所述電機(jī)的工作周期，所述第二周期與所述植物的生長特征對應(yīng)，每個所述照明單元對應(yīng)一個栽培點(diǎn)；

所述目標(biāo)條件包括當(dāng)前的第二周期對應(yīng)的光斑面積小于目標(biāo)植株面積；

其中，所述目標(biāo)植株面積為所有栽培點(diǎn)的植株面積中的最小值；

所述LED陣列與所述數(shù)據(jù)處理模塊電連接；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于在所述分析結(jié)果不滿足所述目標(biāo)條件的情況下，生成第二控制指令，以控制所述LED陣列的輻射強(qiáng)度調(diào)整至與當(dāng)前的光斑面積相匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)焦筒包括外螺紋筒和內(nèi)螺紋筒；所述電機(jī)的齒輪和所述外螺紋筒通過所述傳送帶相連，所述LED陣列封裝于與所述內(nèi)螺紋筒底部相連的基板表面。

3.基于如權(quán)利要求1至2任一所述的植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)的供光方法，其特征在于，包括：

控制攝像頭在當(dāng)前的第一周期內(nèi)，采集目標(biāo)圖像；

控制數(shù)據(jù)處理模塊基于所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像分析，在分析結(jié)果滿足目標(biāo)條件的情況下，生成第一控制指令；

控制電機(jī)基于所述第一控制指令，在當(dāng)前的第二周期內(nèi)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以調(diào)整所述照明單元經(jīng)調(diào)焦后所投射出的光斑面積；

其中，所述目標(biāo)圖像包括各栽培點(diǎn)所種植的植物在光斑覆蓋下的生長情況，所述第一周期是所述攝像頭的工作周期，所述第二周期是所述電機(jī)的工作周期，所述第二周期與所述栽培點(diǎn)所種植的植物的生長特征對應(yīng)；

所述目標(biāo)條件包括當(dāng)前的第二周期對應(yīng)的光斑面積小于目標(biāo)植株面積；

其中，所述目標(biāo)植株面積為所有栽培點(diǎn)的植株面積中的最小值；

在所述數(shù)據(jù)處理模塊基于所述目標(biāo)圖像進(jìn)行圖像分析之后，還包括：在所述分析結(jié)果不滿足目標(biāo)條件的情況下，控制所述數(shù)據(jù)處理模塊生成第二控制指令，以控制LED陣列的輻射強(qiáng)度調(diào)整至與當(dāng)前的光斑面積相匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)的供光方法，其特征在于，所述在所述分析結(jié)果不滿足目標(biāo)條件的情況下，生成第二控制指令，包括：

在所述分析結(jié)果不滿足目標(biāo)條件的情況下，控制所述數(shù)據(jù)處理模塊統(tǒng)計所述電機(jī)的工作時長；

所述數(shù)據(jù)處理模塊基于所述工作時長，換算出光補(bǔ)償量，并基于所述光補(bǔ)償量，生成所述第二控制指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)的供光方法，其特征在于，所述基于所述工作時長，換算出光補(bǔ)償量，包括：

基于所述工作時長和第一轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定光斑擴(kuò)大的直徑；

基于所述光斑擴(kuò)大的直徑和第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定占空比，并基于所述占空比，生成所述第二控制指令，以控制所述LED陣列的輻射強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。

6.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求3至5任一項所述植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)的供光方法。

7.一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求3至5任一項所述植物栽培的動態(tài)照明系統(tǒng)的供光方法。