本發(fā)明涉及水培測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種便于使用的測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的溫室蔬菜或者反季節(jié)蔬菜越來(lái)越多地用到了水培和燈光照射，這樣可以提高植物的生長(zhǎng)速度以及節(jié)約土地資源。燈光照射時(shí)，不同的光照強(qiáng)度對(duì)植物的影響自然是不同的，如過(guò)分弱的光會(huì)降低植物的光合作用，而過(guò)分強(qiáng)的光同樣會(huì)引起植物灼燒，造成植物枯萎。以及光的不同頻譜也會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)造成影響，如植物對(duì)綠光的光合作用效率很低下?，F(xiàn)有的不同植物對(duì)上述的光強(qiáng)和光譜的反應(yīng)也是不同的。以及現(xiàn)有的溫室蔬菜的栽培指導(dǎo)還是停留在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)上，并沒(méi)有科學(xué)的測(cè)試系統(tǒng)對(duì)植物的生長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)試。

以及現(xiàn)有的水培植物培養(yǎng)設(shè)備無(wú)法做到定量供應(yīng)水培溶液，基本都是要使用人工加夜的方式，人工加液很容易多加或者少加，不同的植物之間，培養(yǎng)液的消耗量也是不同的，人工定量的方式就會(huì)使得有些植物溶液過(guò)少，有些植物溶液過(guò)多，造成加液不均衡，對(duì)測(cè)試的效果影響也很大，測(cè)試起來(lái)也很不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種便于使用的測(cè)試系統(tǒng)，解決現(xiàn)有植物生長(zhǎng)測(cè)試測(cè)試不方便的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種便于使用的測(cè)試系統(tǒng)，包括多個(gè)大小相同的測(cè)試單元間和測(cè)試設(shè)備，每個(gè)測(cè)試單元間的底部正中間設(shè)置有相同的水培盒，每個(gè)測(cè)試單元間的頂部正中間設(shè)置有攝像頭，攝像頭正對(duì)著水培盒，每個(gè)測(cè)試單元間的頂部相同位置上設(shè)置有不同波長(zhǎng)的照射燈，每個(gè)測(cè)試單元間的四周為封閉不透光，測(cè)試設(shè)備與每個(gè)單元間的攝像頭和照射燈連接，測(cè)試設(shè)備用于根據(jù)設(shè)置控制照射燈的占空比和間隔地記錄攝像頭采集到水培盒上植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量；

水培盒包括收液管、第一閥門(mén)、加液瓶、水培皿和收液皿，收液管與收液皿底面連通，第一閥門(mén)設(shè)置在收液管中間位置，加液瓶上端設(shè)置有螺紋蓋，下端設(shè)置有出液管，出液管中間設(shè)置有第二閥門(mén)，出液管下端與水培皿的外側(cè)壁連通，水培皿的側(cè)壁設(shè)置有出液孔，水培皿的內(nèi)側(cè)壁四周設(shè)置有凸起，凸起上設(shè)置有支撐板，支撐板上設(shè)置有多個(gè)通孔，支撐板的中間頂面設(shè)置有凹槽，水培皿的上沿內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有固定板，固定板中間設(shè)置有圓孔，水培皿的底面設(shè)置有多個(gè)第一支腳，第一支腳內(nèi)設(shè)置有磁塊，收液皿的底面設(shè)置有多個(gè)第二支腳，第二支腳內(nèi)設(shè)置有鐵塊，水培皿設(shè)置在收液皿內(nèi)，第一支腳內(nèi)的磁塊用于吸引第二支腳內(nèi)的鐵塊。

進(jìn)一步地，每個(gè)測(cè)試單元間的相同位置還具有電熱絲和溫度傳感器，每個(gè)測(cè)試單元間的電熱絲、溫度傳感器與測(cè)試設(shè)備連接，測(cè)試設(shè)備用于通過(guò)溫度傳感器采集到測(cè)試單元間的溫度低于預(yù)設(shè)值后啟動(dòng)電熱絲進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地，測(cè)試設(shè)備用于記錄攝像頭采集水培盒上植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量包括：

測(cè)試設(shè)備用于將當(dāng)前采集的圖像與上一次采集的圖像比對(duì)后差異的輪廓作為植物輪廓。

進(jìn)一步地，測(cè)試設(shè)備還用于記錄植物生長(zhǎng)增量，所述植物生長(zhǎng)增量為當(dāng)前植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量減去上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量并除于上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。

進(jìn)一步地，每個(gè)測(cè)試單元間的底面為非綠色，所述植物為綠色植物，測(cè)試設(shè)備還用于將記錄攝像頭采集的綠色像素點(diǎn)的數(shù)量作為植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：水培盒可以讓多余的水培液會(huì)從出液孔回收到收液皿中，而水培液的液面下降時(shí)，水培液就會(huì)從加液瓶中流出補(bǔ)充到水培皿中，這樣可以保持水培皿中的液面不變化，保證每個(gè)植物都能收到一樣高度的水培液，使得測(cè)試的條件相同，自動(dòng)加液的方式也使得測(cè)試很方便。通過(guò)攝像頭的記錄，可以知道不同光強(qiáng)和光譜情況下植物生長(zhǎng)的情況，這樣可以選擇植物生長(zhǎng)情況較好的光強(qiáng)和光譜進(jìn)行植物水培，使得水培效率得到提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的測(cè)試單元間的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的水培盒結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種便于使用的測(cè)試系統(tǒng)，包括多個(gè)大小相同的測(cè)試單元間1和測(cè)試設(shè)備2。測(cè)試設(shè)備可以是一個(gè)電腦，測(cè)試單元間可以是一個(gè)方體型的盒子。每個(gè)測(cè)試單元間的底部正中間設(shè)置有相同的水培盒3，水培盒用于培養(yǎng)植物，現(xiàn)有的水培技術(shù)中常用到水培盒對(duì)植物進(jìn)行水培。水培盒內(nèi)設(shè)置有相同的植物培養(yǎng)液4，植物培養(yǎng)液用于給植物提供營(yíng)養(yǎng)和水分。每個(gè)測(cè)試單元間的頂部正中間設(shè)置有攝像頭5，攝像頭正對(duì)著水培盒，即攝像頭的視角中心為水培盒。每個(gè)測(cè)試單元間的頂部相同位置上設(shè)置有不同波長(zhǎng)的照射燈6，波長(zhǎng)不同即照射燈的光譜是不一樣的。照射燈可以是LED，則現(xiàn)有的紅光、白光、藍(lán)光、黃光等不同光的LED即是不同波長(zhǎng)的LED。每個(gè)測(cè)試單元間的四周為封閉不透光，不透光可以避免不同測(cè)試單元間之間的影響。測(cè)試設(shè)備與每個(gè)單元間的攝像頭和照射燈連接，測(cè)試設(shè)備用于根據(jù)設(shè)置控制照射燈的占空比和間隔地記錄攝像頭采集到水培盒上植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。

水培盒包括收液管40、第一閥門(mén)41、加液瓶10、水培皿11和收液皿12，收液管與收液皿底面連通，第一閥門(mén)設(shè)置在收液管中間位置，加液瓶上端設(shè)置有螺紋蓋30，下端設(shè)置有出液管31，出液管中間設(shè)置有第二閥門(mén)32，出液管下端與水培皿的外側(cè)壁連通，水培皿的側(cè)壁設(shè)置有出液孔13，水培皿的內(nèi)側(cè)壁四周設(shè)置有凸起14，凸起上設(shè)置有支撐板15，支撐板上設(shè)置有多個(gè)通孔16，支撐板的中間頂面設(shè)置有凹槽17，水培皿的上沿內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)槽18，環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有固定板19，固定板中間設(shè)置有圓孔20，水培皿的底面設(shè)置有多個(gè)第一支腳21，第一支腳內(nèi)設(shè)置有磁塊22，收液皿的底面設(shè)置有多個(gè)第二支腳23，第二支腳內(nèi)設(shè)置有鐵塊24，水培皿設(shè)置在收液皿內(nèi)，第一支腳內(nèi)的磁塊用于吸引第二支腳內(nèi)的鐵塊。

其中，加液瓶用于加入水培液，具體在加入的時(shí)候可以關(guān)閉第二閥門(mén)，打開(kāi)螺紋蓋，加入水培液后，關(guān)閉螺紋蓋，而后打開(kāi)第二閥門(mén)，這樣加液瓶就形成一個(gè)密閉空間，只要出液管下端管口有水封住，在大氣壓的作用下，液體就不會(huì)流入到水培皿中。出液孔用于限定水培皿中水培液的高度，使得每個(gè)水培皿的水培液的量都是一致的。一般地，出液管的管壁在水培皿的上沿與出液孔的下沿齊平，這樣，多余的水可以從出液孔流出，而當(dāng)液面下降，水培液就會(huì)從加液瓶留到水培皿中。

收液皿用于收集水培液，多余的水培液就會(huì)進(jìn)入到收液皿中，可以進(jìn)行回收利用。凸起用于固定住支撐板，使得支撐板不至于掉到水培皿中。支撐板用于支撐水培植物，上面的通孔可以讓水培液流動(dòng)，凹槽可以將植物放置在該處。環(huán)槽用于放置固定板，固定板上的圓孔用于固定住植物，使得植物不會(huì)倒伏。第一支腳與第二支腳可以相互吸引，這樣方便收液皿固定在水培皿的下方。水培皿的磁塊也可以將水培皿固定在鐵板的桌面上，避免水培皿移位后掉落在地。收液管可以在收液皿的液體滿后，打開(kāi)第一閥門(mén)，就可以讓收液皿的水培液流出去，可以流到水桶或者管子中去，并集合起來(lái)。

本發(fā)明在使用的時(shí)候，多余的水培液會(huì)從出液孔回收到收液皿中，而水培液的液面下降時(shí)，水培液就會(huì)從加液瓶中流出補(bǔ)充到水培皿中，這樣可以保持水培皿中的液面不變化，保證每個(gè)植物都能收到一樣高度的水培液，使得水培液的條件都是相同的。本發(fā)明中不同的測(cè)試單元間可以設(shè)置不同的光強(qiáng)，通過(guò)設(shè)置照射燈的占空比即可以設(shè)置不同的光強(qiáng)。占空比越大，光強(qiáng)越強(qiáng)。通過(guò)記錄水培盒上植物輪廓的像素點(diǎn)數(shù)量可以知道植物生長(zhǎng)的體積，通過(guò)不同的攝像頭采集到的像素點(diǎn)數(shù)量的不同，就可以知道不同條件下植物的生長(zhǎng)情況。從而可以將生長(zhǎng)情況較好的光譜和光強(qiáng)用于后期植物批量培養(yǎng)的條件。本發(fā)明中攝像頭正對(duì)著植物時(shí)，植物輪廓即植物在圖像中外周的輪廓，植物的生長(zhǎng)情況能夠較好地反映在植物輪廓的像素點(diǎn)數(shù)量上。植物生長(zhǎng)旺盛，則植物體積大，占用的像素點(diǎn)數(shù)量也就多。由于攝像頭是相同的，位置也是相同的，則不同測(cè)試單元間的攝像頭采集到的像素點(diǎn)可以表征不同測(cè)試單元間植物的大小。攝像頭對(duì)物品的輪廓的分析技術(shù)是相對(duì)成熟的技術(shù)，特別在自動(dòng)駕駛，人臉識(shí)別上或者車牌號(hào)識(shí)別上，都有較多的應(yīng)用。主要技術(shù)就是通過(guò)判斷相鄰像素點(diǎn)的差異后識(shí)別出邊界，并判斷邊界是否連續(xù)，如果連續(xù)則很可能是輪廓，并用輪廓的可能形狀進(jìn)行進(jìn)一步排除。

當(dāng)然，不同的溫度對(duì)植物的生長(zhǎng)也有較大的影響，本發(fā)明可以在一個(gè)相同的溫度下測(cè)試，或者可以選擇不同的溫度進(jìn)行測(cè)試。則每個(gè)測(cè)試單元間的相同位置還具有電熱絲7和溫度傳感器8，每個(gè)測(cè)試單元間的電熱絲、溫度傳感器與測(cè)試設(shè)備連接，測(cè)試設(shè)備用于通過(guò)溫度傳感器采集到測(cè)試單元間的溫度低于預(yù)設(shè)值后啟動(dòng)電熱絲進(jìn)行加熱。具體地，即用戶可以在測(cè)試設(shè)備上設(shè)置不同單元間之間的溫度，而后根據(jù)溫度傳感器采集到測(cè)試單元間的溫度與設(shè)置的溫度進(jìn)行比對(duì)，如果測(cè)試單元間溫度低了，則可以使用電熱絲進(jìn)行加熱，否則不進(jìn)行加熱。

正如上述所說(shuō)的，輪廓識(shí)別具有多種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。對(duì)于本發(fā)明中，由于植物生長(zhǎng)是一個(gè)變大的過(guò)程，則通過(guò)采集這個(gè)變化可以判斷到植物的輪廓。具體地，測(cè)試設(shè)備用于將當(dāng)前采集的圖像與上一次采集的圖像比對(duì)后差異的輪廓作為植物輪廓。因?yàn)闇y(cè)試單元間中其他的東西都是不變的，只有植物輪廓的不斷變大，變大后，則會(huì)改變?cè)瓉?lái)圖像像素點(diǎn)的像素，通過(guò)比對(duì)即可以知道哪些像素點(diǎn)有差異，這些有差異的像素點(diǎn)的外周即構(gòu)成了植物的輪廓。這樣的采集方法即可降低輪廓識(shí)別的難度。

很多的測(cè)試都是停留在最終結(jié)果上，即等到植物最終長(zhǎng)大后，看哪個(gè)植物生長(zhǎng)的好，即選擇該生長(zhǎng)條件為培養(yǎng)條件，這樣忽略了生長(zhǎng)過(guò)程中，不同生長(zhǎng)條件對(duì)不同生長(zhǎng)階段的影響。即存在一個(gè)階段，這種條件是最適合的，而另一個(gè)階段，則是另外一種條件。為了實(shí)現(xiàn)階段性測(cè)試，測(cè)試設(shè)備還用于記錄植物生長(zhǎng)增量，所述植物生長(zhǎng)增量為當(dāng)前植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量減去上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量并除于上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。本發(fā)明還測(cè)試不同階段植物的生長(zhǎng)增量，這樣的增量可以反應(yīng)在某個(gè)階段某種條件下植物的生長(zhǎng)情況，這樣在最終培養(yǎng)時(shí)，可以選擇每個(gè)階段下增量最大的生長(zhǎng)條件作為植物培養(yǎng)不同階段下的培養(yǎng)條件，實(shí)現(xiàn)植物在每個(gè)階段都是最優(yōu)培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)植物最好的生長(zhǎng)。

為了進(jìn)一步降低輪廓采集技術(shù)的難度，本發(fā)明可以將每個(gè)測(cè)試單元間的底面設(shè)置為非綠色，所述植物為綠色植物，底面上其他的東西也應(yīng)該是非綠色，測(cè)試設(shè)備還用于將記錄攝像頭采集的綠色像素點(diǎn)的數(shù)量作為植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。這樣攝像頭采集到的綠色像素點(diǎn)就是植物，這樣甚至不用去判斷輪廓，只要判斷像素點(diǎn)是否是綠色即可，很方便。

以及本發(fā)明還提供一種植物生長(zhǎng)測(cè)試方法，應(yīng)用于測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)包括多個(gè)大小相同的測(cè)試單元間和測(cè)試設(shè)備，每個(gè)測(cè)試單元間的底部正中間設(shè)置有相同的水培盒，水培盒內(nèi)設(shè)置有相同的植物培養(yǎng)液，每個(gè)測(cè)試單元間的頂部正中間設(shè)置有攝像頭，攝像頭正對(duì)著水培盒，每個(gè)測(cè)試單元間的頂部相同位置上設(shè)置有不同波長(zhǎng)的照射燈，每個(gè)測(cè)試單元間的四周為封閉不透光，測(cè)試設(shè)備與每個(gè)單元間的攝像頭和照射燈連接，本方法包括如下步驟：測(cè)試設(shè)備根據(jù)設(shè)置控制照射燈的占空比；測(cè)試設(shè)備間隔地記錄攝像頭采集到水培盒上植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。本發(fā)明方法通過(guò)不同的攝像頭采集到的像素點(diǎn)數(shù)量的不同，就可以知道不同條件下植物的生長(zhǎng)情況。從而可以將生長(zhǎng)情況較好的光譜和光強(qiáng)用于后期植物批量培養(yǎng)的條件。

在某些實(shí)施例中，每個(gè)測(cè)試單元間的相同位置還具有電熱絲和溫度傳感器，每個(gè)測(cè)試單元間的電熱絲、溫度傳感器與測(cè)試設(shè)備連接，本方法還包括如下步驟：測(cè)試設(shè)備通過(guò)溫度傳感器采集測(cè)試單元間的溫度；測(cè)試設(shè)備判斷測(cè)試單元間的溫度低于預(yù)設(shè)值后啟動(dòng)電熱絲進(jìn)行加熱；測(cè)試設(shè)備判斷測(cè)試單元間的溫度高于預(yù)設(shè)值后關(guān)閉電熱絲。這樣本測(cè)試方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植物溫度的控制和測(cè)試。

作為一種輪廓采集的方法，步驟“測(cè)試設(shè)備記錄攝像頭采集水培盒上植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量”包括步驟：測(cè)試設(shè)備將當(dāng)前采集的圖像與上一次采集的圖像比對(duì)后差異的輪廓作為植物輪廓。這樣可以降低技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度。

作為另一種輪廓采集的方法，每個(gè)測(cè)試單元間的底面為非綠色，所述植物為綠色植物，本方法還包括如下步驟：測(cè)試設(shè)備將記錄攝像頭采集的綠色像素點(diǎn)的數(shù)量作為植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。這樣可以更簡(jiǎn)單地記錄像素點(diǎn)數(shù)量。

為了實(shí)現(xiàn)階段性的生長(zhǎng)測(cè)試，還包括如下步驟：測(cè)試設(shè)備記錄植物生長(zhǎng)增量，所述植物生長(zhǎng)增量為當(dāng)前植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量減去上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量并除于上次采集的植物輪廓所占的像素點(diǎn)的數(shù)量。這樣可以知道每個(gè)階段時(shí)的最合適的生長(zhǎng)條件。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。