本發(fā)明涉及智能化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種智能化環(huán)境檢測和維護裝置。

背景技術(shù)：

植物有明顯的細胞壁和細胞核，其細胞壁由葡萄糖聚合物——纖維素構(gòu)成。植物具有光合作用的能力——就是說它可以借助光能及動物體內(nèi)所不具備的葉綠素，利用水、礦物質(zhì)和二氧化碳生產(chǎn)食物。釋放氧氣后，剩下葡萄糖——含有豐富能量的物質(zhì)，作為植物細胞的組成部分。

亞里斯多德將生物區(qū)分成植物(通常是不移動的)和動物(時常會移動去獲取食物)兩種。在林奈系統(tǒng)里，則被分為了植物界和動物界兩界。后來，人們漸漸了解過原本定義的植物界中包含了數(shù)個不相關(guān)的類群，并將真菌和數(shù)種藻類移至新的界去。然而，對于植物仍然有許多種看法，不論是在專業(yè)上的，還是在一般大眾的眼中來看。而也確實，若試圖要完美地將“植物”放至單一個分類里是會發(fā)生問題的，因為對于大多數(shù)的人而言，“植物”這一詞對現(xiàn)今分類學和系統(tǒng)分類學所立基的種系發(fā)生學的概念之間的關(guān)連性并不是很清楚,繁殖方法主要有壓條、分根、扦插、嫁接、根、葉、種子、孢子等。

人們喜愛將植物放入盆中進行栽種，即盆栽植物，然而當前對盆栽進行維護的控制機制較為落后，依賴于人工模式，無法滿足人們對盆栽維護的要求，因此，需要一種新的盆栽維護方案，以替換人工模式，實現(xiàn)對盆栽自動化的高效維護。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種智能化環(huán)境檢測和維護裝置及方法，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出維護啟動信號，在維護啟動后，基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度，其中，基于盆栽植物葉子夾角確定并輸出對應(yīng)的枯萎度。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種智能化環(huán)境檢測和維護裝置，所述裝置包括：

氣溫檢測設(shè)備，用于實時對盆栽周圍環(huán)境進行氣溫檢測，以獲得實時環(huán)境氣溫；

對象水分檢測設(shè)備，用于對盆栽內(nèi)的作物對象進行株內(nèi)水分提取，以獲得實時對象水分；

參數(shù)獲取設(shè)備，用于通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)；

數(shù)據(jù)解密設(shè)備，用于接收加密參數(shù)，對加密參數(shù)進行解密以獲得解密后的參數(shù)；

維護判斷設(shè)備，用于接收實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出維護啟動信號；

維護操作設(shè)備，用于在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作。

更具體地，在所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中：所述維護判斷設(shè)備基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在不需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出停止維護信號。

更具體地，在所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中,還包括：葉子狀態(tài)分析設(shè)備，設(shè)置在盆栽內(nèi)的作物對象的上端，用于對作物對象進行實時圖像采集、圖像預(yù)處理和實時圖像分析，實時圖像采集用于拍攝作物對象的高清圖像，圖像預(yù)處理用于對作物對象的高清圖像順序進行對比度增強處理、圖像腐蝕處理、圖像膨脹處理、基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波以及灰度化處理，獲得預(yù)處理圖像，實時圖像分析用于對預(yù)處理圖像進行葉形識別并分割出對應(yīng)的葉子圖案，對葉子圖像進行外形識別以確定其與水平方向的夾角，并基于所述夾角確定并輸出預(yù)處理圖像的枯萎度，其中，所述夾角越小，輸出的枯萎度越高；

其中，基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波包括，對待處理圖像進行信號分析，獲取其中的一個或多個主要干擾噪聲類型，基于一個或多個主要干擾噪聲類型選擇對應(yīng)的一個或多個濾波器，使用所述一個或多個濾波器對待處理圖像順序執(zhí)行濾波處理，并將濾波處理后的圖像輸出；

其中，參數(shù)獲取設(shè)備下載的加密參數(shù)中，參數(shù)包括枯萎度影響因子，氣溫影響因子和水分影響因子；

其中，維護操作設(shè)備用于在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作包括接收枯萎度、實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度；

其中，維護操作設(shè)備包括控制單元、自動抽水單元、自動噴霧單元和薄膜自動覆蓋單元，控制單元在維護力度大于等于第一力度閾值時，控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉，在維護力度小于第一力度閾值且大于等于第二力度閾值時，控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧，在維護力度小于第二力度閾值時，控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋；

其中，第二力度閾值小于第一力度閾值，以及控制單元控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉包括：維護力度越大，灌溉水量越多；控制單元控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧包括：維護力度越大，噴霧所使用的水量越多；控制單元控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋包括：維護力度越大，對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋的程度越大。

更具體地，在所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中,還包括：顯示設(shè)備，與維護操作設(shè)備連接，用于實時顯示枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分，還用于實時顯示維護力度。

更具體地，在所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中，還包括：閾值存儲設(shè)備，與維護操作設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲第一力度閾值和第二力度閾值；

其中，參數(shù)獲取設(shè)備通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)包括：下載的加密參數(shù)中，參數(shù)還包括基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度的具體模式。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能化環(huán)境檢測和維護裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能化盆栽維護方法的步驟流程圖。

附圖標記：1氣溫檢測設(shè)備；2對象水分檢測設(shè)備；3參數(shù)獲取設(shè)備；4數(shù)據(jù)解密設(shè)備；5維護判斷設(shè)備；6維護操作設(shè)備；s101實時對盆栽周圍環(huán)境進行氣溫檢測，以獲得實時環(huán)境氣溫；s102對盆栽內(nèi)的作物對象進行株內(nèi)水分提取，以獲得實時對象水分；s103通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)；s104接收加密參數(shù)，對加密參數(shù)進行解密以獲得解密后的參數(shù)；s105接收實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出維護啟動信號；s106在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的智能化盆栽維護方法的實施方案進行詳細說明。

現(xiàn)代家庭為了增加生活情趣，喜愛在家中種植自己青睞的植物品種，例如綠蘿、仙人掌、滴水觀音等綠色植物，甚至種植一些瓜果蔬菜，來增加自己的滿足感，同時為室內(nèi)添加生機。由于室內(nèi)空間有限，大多以盆栽的方式進行種植。

但是，如果家庭成員全部外出很長時間，由于沒有人定時對這些植物維護，植物很可能干枯致死。如果讓鄰居或親戚來看管，又過于麻煩?，F(xiàn)有技術(shù)中存在一些機械式或電子式的維護系統(tǒng)，但原理單一，結(jié)構(gòu)粗糙，較少的效果不佳，因此，需要一種精確的盆栽植物維護方案，能夠在家人外出時，也能保障室內(nèi)綠植的茁壯成長。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種智能化環(huán)境檢測和維護裝置及方法，基于盆栽植物的生長狀況和周圍環(huán)境，制定自適應(yīng)的盆栽維護模式，從而解決了上述技術(shù)問題。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能化環(huán)境檢測和維護裝置的結(jié)構(gòu)方框圖，所述裝置包括：

氣溫檢測設(shè)備，用于實時對盆栽周圍環(huán)境進行氣溫檢測，以獲得實時環(huán)境氣溫；

對象水分檢測設(shè)備，用于對盆栽內(nèi)的作物對象進行株內(nèi)水分提取，以獲得實時對象水分；

參數(shù)獲取設(shè)備，用于通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)；

數(shù)據(jù)解密設(shè)備，用于接收加密參數(shù)，對加密參數(shù)進行解密以獲得解密后的參數(shù)；

維護判斷設(shè)備，用于接收實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出維護啟動信號；

維護操作設(shè)備，用于在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的智能化環(huán)境檢測和維護裝置的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。

另外，所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中：所述維護判斷設(shè)備基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在不需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出停止維護信號。

所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中還可以包括：葉子狀態(tài)分析設(shè)備，設(shè)置在盆栽內(nèi)的作物對象的上端，用于對作物對象進行實時圖像采集、圖像預(yù)處理和實時圖像分析，實時圖像采集用于拍攝作物對象的高清圖像，圖像預(yù)處理用于對作物對象的高清圖像順序進行對比度增強處理、圖像腐蝕處理、圖像膨脹處理、基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波以及灰度化處理，獲得預(yù)處理圖像，實時圖像分析用于對預(yù)處理圖像進行葉形識別并分割出對應(yīng)的葉子圖案，對葉子圖像進行外形識別以確定其與水平方向的夾角，并基于所述夾角確定并輸出預(yù)處理圖像的枯萎度，其中，所述夾角越小，輸出的枯萎度越高；

其中，基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波包括，對待處理圖像進行信號分析，獲取其中的一個或多個主要干擾噪聲類型，基于一個或多個主要干擾噪聲類型選擇對應(yīng)的一個或多個濾波器，使用所述一個或多個濾波器對待處理圖像順序執(zhí)行濾波處理，并將濾波處理后的圖像輸出；

其中，參數(shù)獲取設(shè)備下載的加密參數(shù)中，參數(shù)包括枯萎度影響因子，氣溫影響因子和水分影響因子；

其中，維護操作設(shè)備用于在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作包括接收枯萎度、實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度；

其中，維護操作設(shè)備包括控制單元、自動抽水單元、自動噴霧單元和薄膜自動覆蓋單元，控制單元在維護力度大于等于第一力度閾值時，控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉，在維護力度小于第一力度閾值且大于等于第二力度閾值時，控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧，在維護力度小于第二力度閾值時，控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋；

其中，第二力度閾值小于第一力度閾值，以及控制單元控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉包括：維護力度越大，灌溉水量越多；控制單元控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧包括：維護力度越大，噴霧所使用的水量越多；控制單元控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋包括：維護力度越大，對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋的程度越大。

所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中還可以包括：顯示設(shè)備，與維護操作設(shè)備連接，用于實時顯示枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分，還用于實時顯示維護力度。

所述智能化環(huán)境檢測和維護裝置中還可以包括：閾值存儲設(shè)備，與維護操作設(shè)備連接，用于預(yù)先存儲第一力度閾值和第二力度閾值；

其中，參數(shù)獲取設(shè)備通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)包括：下載的加密參數(shù)中，參數(shù)還包括基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度的具體模式。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能化盆栽維護方法的步驟流程圖，所述方法包括：

實時對盆栽周圍環(huán)境進行氣溫檢測，以獲得實時環(huán)境氣溫；

對盆栽內(nèi)的作物對象進行株內(nèi)水分提取，以獲得實時對象水分；

通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)；

接收加密參數(shù)，對加密參數(shù)進行解密以獲得解密后的參數(shù)；

接收實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作，并在需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出維護啟動信號；

在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的智能化盆栽維護方法的具體步驟進行進一步的說明。

另外，所述智能化盆栽維護方法中：在接收實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)確定是否需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作之后，在不需要對盆栽內(nèi)的作物對象進行維護操作時，發(fā)出停止維護信號。

所述智能化盆栽維護方法中還可以包括：對作物對象進行實時圖像采集、圖像預(yù)處理和實時圖像分析，實時圖像采集用于拍攝作物對象的高清圖像，圖像預(yù)處理用于對作物對象的高清圖像順序進行對比度增強處理、圖像腐蝕處理、圖像膨脹處理、基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波以及灰度化處理，獲得預(yù)處理圖像，實時圖像分析用于對預(yù)處理圖像進行葉形識別并分割出對應(yīng)的葉子圖案，對葉子圖像進行外形識別以確定其與水平方向的夾角，并基于所述夾角確定并輸出預(yù)處理圖像的枯萎度，其中，所述夾角越小，輸出的枯萎度越高；

其中，基于圖像內(nèi)容的自適應(yīng)濾波包括，對待處理圖像進行信號分析，獲取其中的一個或多個主要干擾噪聲類型，基于一個或多個主要干擾噪聲類型選擇對應(yīng)的一個或多個濾波器，使用所述一個或多個濾波器對待處理圖像順序執(zhí)行濾波處理，并將濾波處理后的圖像輸出；

其中，下載的加密參數(shù)中，參數(shù)包括枯萎度影響因子，氣溫影響因子和水分影響因子；

其中，在接收到維護啟動信號時，執(zhí)行對盆栽內(nèi)的作物對象的維護操作包括接收枯萎度、實時環(huán)境氣溫、實時對象水分以及解密后的參數(shù)，基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度，在維護力度大于等于第一力度閾值時，控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉，在維護力度小于第一力度閾值且大于等于第二力度閾值時，控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧，在維護力度小于第二力度閾值時，控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋；

其中，第二力度閾值小于第一力度閾值，以及控制自動抽水單元對盆栽土壤進行灌溉包括：維護力度越大，灌溉水量越多；控制自動噴霧單元對盆栽內(nèi)的作物對象的株體進行噴霧包括：維護力度越大，噴霧所使用的水量越多；控制薄膜自動覆蓋單元對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋包括：維護力度越大，對盆栽內(nèi)的作物對象所在土壤進行薄膜覆蓋的程度越大。

所述智能化盆栽維護方法中還可以包括：實時顯示枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分，還用于實時顯示維護力度。

所述智能化盆栽維護方法中還可以包括：預(yù)先存儲第一力度閾值和第二力度閾值；

其中，通過無線通信鏈路從盆栽維護中心處下載加密參數(shù)包括：下載的加密參數(shù)中，參數(shù)還包括基于枯萎度影響因子、枯萎度、氣溫影響因子、實時環(huán)境氣溫、水分影響因子和實時對象水分確定維護力度的具體模式。

另外，對待處理圖像進行信號分析，獲取其中的一個或多個主要干擾噪聲類型，基于一個或多個主要干擾噪聲類型選擇對應(yīng)的一個或多個濾波器包括使用不同類型的小波濾波器，以方便后續(xù)對不同的主要干擾噪聲類型進行去干擾處理。小波(wavelet)這一術(shù)語，顧名思義，“小波”就是小的波形。所謂“小”是指他具有衰減性；而稱之為“波”則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，他通過伸縮平移運算對信號(函數(shù))逐步進行多尺度細化，最終達到高頻處時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應(yīng)時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節(jié)，解決了fourier變換的困難問題，成為繼fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為“數(shù)學顯微鏡”。

小波分析的應(yīng)用是與小波分析的理論研究緊密地結(jié)合在一起地。他已經(jīng)在科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得了令人矚目的成就。電子信息技術(shù)是六大高新技術(shù)中重要的一個領(lǐng)域，他的重要方面是圖像和信號處理?，F(xiàn)今，信號處理已經(jīng)成為當代科學技術(shù)工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確的分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(gòu)(或恢復)。從數(shù)學地角度來看，信號與圖像處理可以統(tǒng)一看作是信號處理(圖像可以看作是二維信號)，在小波分析地許多分析的許多應(yīng)用中，都可以歸結(jié)為信號處理問題。對于其性質(zhì)隨時間是穩(wěn)定不變的信號，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。但是在實際應(yīng)用中的絕大多數(shù)信號是非穩(wěn)定的，而特別適用于非穩(wěn)定信號的工具就是小波分析。

采用本發(fā)明的智能化環(huán)境檢測和維護裝置及方法，針對現(xiàn)有技術(shù)中無人看守狀態(tài)下盆栽難以可持續(xù)生長的技術(shù)問題，搭建了一套智能化盆栽維護機制，能夠根據(jù)盆栽的生長狀況和周圍環(huán)境，自適應(yīng)地確定不同的維護力度，從而替換人工維護模式，提高維護的效率和自動化水準。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。