本發明涉及花卉種植，尤其涉及一種基于太陽能供電的智能花盆裝置。

背景技術：

花卉盆栽種植是一門科學，人們通過它可以豐富科學知識，提高科技水平，獲得經濟效益。同時，盆栽具有改善空氣質量、消除有害物質、減少電磁輻射、清除空氣灰塵等作用；它還具有良好的審美價值，是一種不可或缺的生活元素。目前，傳統的盆栽種植主要由人工栽培。由于現代生活節奏的加快，人們沒有足夠的時間管理自己的盆栽植物，容易因盆栽缺水、光照等諸多因素導致植物的枯萎。如何實現盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，是當前一個亟待解決的問題。因此，智能化，節能化的花盆應運而生。

技術實現要素：

為了實現盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，本發明的目的在于：提供一種集太陽能供電和圖像識別技術于一體的智能補光、澆水的方法及裝置。

本發明所采用的技術方案是：一種太陽能供電的智能花盆，包括盆體、升降撐架和移動板，其特征在于：所述移動板由升降撐架固定在盆體的上方，所述盆體有內盆和外盆，在內盆壁上裝有溫度傳感器、濕度傳感器，內盆內由密封的隔板分隔成上下二層，所述內盆的上層與外盆之間為水槽，內盆的下層裝有水泵、單片機和蓄電池，盆體外部裝有液晶屏，所述升降撐架內有水管和導線，所述移動板的上表面分布著太陽能電池板和光照傳感器，下表面設有LED光源、攝像頭和噴水孔，所述水泵通過水管與噴水孔相連，所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、高清攝像頭和單片機相連，所述水泵、升降撐架及LED光源由單片機控制，所述單片機內有參數設置模塊、圖像識別模塊、圖像處理模塊和傳動控制模塊。

所述移動板下表面的中間整齊地分布著一排噴水孔，在噴水孔的兩邊均勻地分布著LED光源。

所述參數設置模塊用于設定裝置溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、傳動裝置的標準參數；所述圖像識別模塊用于識別從攝像頭獲取的圖像信息；所述圖像處理模塊用于處理從攝像頭獲取的圖像信息；所述傳動控制模塊用于控制升降撐架，移動板以及水泵的運轉。

本發明所述盆體外也分布有一對太陽能電池板。

本發明所述攝像頭為高清晰的廣角攝像頭。

本發明采用的基于太陽能供電的智能花盆的使用方法，包括以下步驟：

（1）將花盆放在有陽光或燈光的環境，將花盆外壁兩側的太陽能電池板打開，使其充分接收陽光或燈光；

（2）單片機自動初始化，設定溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭的標準參數；

（3）由溫度傳感器檢測花盆內土壤中的溫度，濕度傳感器檢測土壤中的濕度，光照傳感器檢測花盆所在環境中的光照強度，將這些檢測到的物理量輸送至單片機，經過單片機分析，可大致判斷花盆內的植物所處的環境是否有利于植物生長，并將這些信息保存并輸送至液晶屏，顯示出植物目前的健康狀態；

（4）單片機控制升降撐架的升降，移動板下的攝像頭拍攝植物的葉片圖像，將圖像信息輸送至單片機中進行圖像識別和圖像處理，單片機綜合（3）中的初步分析結果和圖像識別處理結果，進而控制LED光源和水泵的工作，為植物的生長提供最佳的光能和澆水量。

所述步驟（4）中進行圖像識別和圖像處理的具體過程是：先用攝像頭拍攝植物的葉片圖像，然后使用圖像去噪算法進行圖像去噪，運用Canny邊緣檢測算法檢測葉片的完整性，然后使用D-LIE算法對植物葉片、莖桿進行圖像特征識別，從而可以進一步判斷植物當前的體態特征。

采用以上結構和方法與現有技術相比，本發明具有以下優點：采用這種裝置和方法總體上能夠實現對植物生存狀態的快速檢測并作出適當調節；與人工技術相比，本發明能夠智能地、自動地對植物的生存環境參數進行調節。且本發明裝置小巧，使用方便，操作簡單，外形美觀；且使用圖像去噪算法和D-LIE算法能夠提高圖像識別精度，得到的結果準確率和工作效率大大提高。

本發明可以自動檢測溫度、濕度和光照，并自動進行補光、澆水，從而保證了盆栽植物在短期無人管理的情況下能夠正常存活，不僅可作花盆，還可作為花盆式臺燈。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的剖面示意圖；

圖3是本發明移動板的結構圖；

圖4是本發明的工作流程圖；

圖中，1是盆體，2是太陽能電池板，3是光照傳感器，4是傳動裝置，5是升降撐架，6是LED光源，7是噴水孔，8是導水管，9是水槽，10是溫度傳感器，11是濕度傳感器，12是蓄電池，13是單片機，14是水泵，15是移動板、16是液晶屏。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明，但是本發明不僅限于以下具體實施方式。

從圖1、2、3可知，本發明一種太陽能供電的智能花盆，包括盆體、升降撐架和移動板，其特征在于：所述移動板由升降撐架固定在盆體的上方，所述盆體有內盆和外盆，在內盆壁上裝有溫度傳感器、濕度傳感器，內盆體和外盆體之間設有夾層，所述夾層為2層，上層為水槽，下層裝有水泵、單片機和蓄電池，盆體外也分布有一對太陽能電池板。所述升降撐架內有水管和導線，所述移動板的上表面分布著太陽能電池板和光照傳感器，下表面的中間整齊地分布著一排噴水孔，在噴水孔的兩邊均勻地分布著LED光源。所述水泵通過水管與噴水孔相連，所述溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、高清晰的廣角攝像頭和單片機相連，所述水泵、升降撐架及LED光源由單片機控制，所述單片機內有參數設置模塊、圖像識別模塊、圖像處理模塊和傳動控制模塊。

所述參數設置模塊用于設定裝置溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、攝像頭、傳動裝置的標準參數；所述圖像識別模塊用于識別從攝像頭獲取的圖像信息；所述圖像處理模塊用于處理從攝像頭獲取的圖像信息；所述傳動控制模塊用于控制升降撐架，移動板以及水泵的運轉。

從圖4可知，本發明的工作過程如下：首先將花盆中部的一對太陽能電池板展開，移動板上的太陽能電池板正面朝上，接收光能；溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器同時檢測盆栽所在的環境參數，同時，開啟攝像頭，攝像頭對植物進行攝像，利用圖像去噪算法對獲取的圖像進行濾波，再運用Canny邊緣檢測算法檢測葉片的完整性，然后將處理后的圖像輸送至單片機，根據D-LIE算法，對圖像特征進行分析，進而獲取植物葉片、莖桿的生長狀態信息。單片機根據圖像識別、處理得到的信息和傳感器檢測的外界環境的物理參數，從而判斷當前花盆中的植物是否處于缺少陽光、水分，進而調節LED光源和水泵的狀態，作出有利于植物生存的調節。當花盆內的土壤溫度，濕度等指標未達到植物正常生長的要求時，單片機控制水泵，將水槽內的水通過導管從移動板下部的噴水孔中噴出。當光照傳感器檢測到植物周圍光照強度較低時，單片機節移動板下部的LED光源的亮度，對植物進行補光。當運用圖像處理算法，分析得到的葉片圖像，若發現有缺口或者凹凸不平等特征，則說明植物遭受蟲害或者有枯萎的現象，單片機及時將處理得到的結果顯示在液晶屏上，提醒栽培者做好預防工作，同時控制水泵，對植物進行澆水。單片機將傳感器檢測到的土壤溫度、濕度、光照強度等信息實時顯示在花盆外部的液晶屏，讓人實時了解盆栽植物的健康信息。

本發明所述的實施例不僅僅是對本發明的優選實施方式進行的描述，并非對本發明構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。