本發明實施例涉及農業信息化技術領域，具體涉及一種植物根系生長過程網絡直播方法及系統。

背景技術：

根系作為作物與土壤相互作用的紐帶，其形態結構特征對其功能的執行具有至關重要的作用。作物根系構型直接影響著作物對水分和養分的吸收能力，且通過與土壤環境間的相互作用影響著作物的生產效率，成為影響農作物生產的基本因素。根系構型體現了作物對土壤環境的適應程度，其也是人類認識、分析和評價作物與土壤適應程度的基本方式和最直接的渠道。然而，在人們認識作物根系構型的過程中，作物根系數據獲取存在著工作量大、難以獲取全局信息、動態生長數據無法實時監測等諸多困難，這些都為作物根系構型的研究帶來了極大的挑戰。

現有技術中，植物根系的監測多為科研人員通過一定的儀器設備實現某個時期的數據采集與分析，例如直接挖掘法、土塊保護挖掘清洗法、平板掃描圖像分析法、土壤中安置觀察裝置法、地面穿透雷達法、特殊培養環境法、ccd相機法、三維數字化方法及穿透射線成像法等。現有技術中，植物根系的生長發育主要是停留在科研數據獲取與解析層面，因為植物根系生長發育也是一個緩慢的過程，這種方法只能監測到特定時期的植物根系，對植物生長過程中植物根系的生長發育情況不能完整準確進行監測，影響對植物生長情況的分析和評估。

因此，如何提出一種方案，能夠提高植物根系生長過程監測的準確性，成為亟待解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明實施例提供了一種植物根系生長過程網絡直播方法及系統。

一方面，本發明實施例提供了一種植物根系生長過程網絡直播方法，包括：

獲取各個時間點待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及各個時間點所述待直播植物的生長環境信息；

根據所述根系圖像和/或視頻信息獲取各個時間點所述植物的根系構型參數，根據所述根系構型參數和所述生長環境信息創建所述植物的參數信息集；

根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集將所述待直播植物的根系生長過程進行網絡直播。

進一步地，所述網絡直播，包括：所述待直播植物的根系的基本信息展示，以及所述待直播植物的圖像和/或視頻信息實時播放；

其中，所述基本信息展示包括展示所述待直播植物的名稱、品種、播種時間、播種地點和植物根系特點；

所述圖像和/或視頻信息實時播放包括播放所述根系圖像和/或視頻信息。

進一步地，所述方法還包括：根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集進行所述植物根系生長實時解說，所述植物根系生長實時解說包括播放所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，并將所述根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集作為所述待直播植物的根系的解說內容進行所述待直播植物根系生長過程的解說。

進一步地，所述方法還包括：

根據所述根系圖像和/或視頻信息進行植物根系生長歷史回溯播放，所述植物根系生長歷史回溯播放包括播放指定歷史時間對應的所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，所述指定歷史時間在所述播種時間至當前時間之間。

進一步地，所述植物根系生長歷史回溯播放還包括：進行植物根系生長歷史解說，所述植物根系生長歷史解說包括播放所述指定歷史時間對應的所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，并將所述指定歷史時間對應的所述根系圖像和/或視頻信息的參數信息集作為所述待直播植物根系的解說內容進行所述植物根系生長歷史的解說。

進一步地，所述方法還包括：預先將所述待直播植物栽培于可控環境中，所述可控環境包括：人工氣候培養箱、日光溫室或塑料大棚。

進一步地，所述方法還包括：將所述待直播植物的各個根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。

另一方面，本發明實施例提供一種植物根系生長過程網絡直播系統，包括：

信息獲取裝置，用于獲取各個時間點待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及各個時間點所述待直播植物的生長環境信息；

特征提取裝置，用于根據所述根系圖像和/或視頻信息獲取各個時間點所述植物的根系構型參數，根據所述根系構型參數和所述生長環境信息創建所述植物的參數信息集；

根系直播裝置，用于根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集將所述待直播植物的根系生長過程進行網絡直播。

進一步地，所述系統還包括服務器，所述服務器分別與所述特征提取裝置和所述根系直播裝置連接，用于接收并存儲所述特征提取裝置發送的所述根系圖像和/或視頻信息和所述參數信息集，并向所述根系直播裝置發送對應的所述根系圖像和/或視頻信息和所述參數信息集。

進一步地，所述根系直播裝置還用于將所述待直播植物的各個根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法及系統，通過采集待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的生長環境信息，對植物根系的生長過程進行網絡直播，可以監測到植物根系的生長全過程，提高了植物根系生長過程監測的準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例中植物根系生長過程網絡直播方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例中又一植物根系生長過程網絡直播方法的流程示意圖；

圖3為本發明實時例中植物根系生長過程網絡直播系統的結構示意圖；

圖4為本發明實施例中又一植物根系生長過程網絡直播系統的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明實施例中植物根系生長過程網絡直播方法流程示意圖，如圖1所示，本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法包括：

s1、獲取各個時間點待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及各個時間點所述待直播植物的生長環境信息；

具體地，獲取待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，具體可以通過在待直播植物的根系四周安裝攝像頭，以采集待直播植物的根系圖像和/或視頻信息。若待直播植物栽培在水培環境下，可以通過外置攝像機獲取植物根系生長過程中根系圖像及視頻信息。若待直播植物栽培在盆栽或土壤條件下，可以通過土壤中安置觀察裝置獲取根系生長圖像及視頻信息。若是獲取待直播植物的根系圖像信息可以通過設置圖像采集周期，每隔一個周期采集一次待直播植物的根系圖像。若是獲取待直播植物的根系視頻信息，則可以通過持續實時的采集待直播植物的根系視頻信息。此外，植物根系的生長與植物生長環境關系密切，本發明實施例還通過設置傳感器采集待直播植物各個時間點的生長環境信息。其中生長環境信息包括取植物生長的溫度、濕度和光照條件，以及植物生長土壤的溫度、濕度信息及其變化。具體可以通過安裝溫濕度傳感器、光照傳感器獲取植物生長的溫度、濕度及光照條件；通過在土壤或其他植物生長介質中安裝土壤溫濕度傳感器，獲得植物生長土壤的溫度、濕度信息及其變化。

s2、根據所述根系圖像和/或視頻信息獲取各個時間點所述植物的根系構型參數，根據所述根系構型參數和所述生長環境信息創建所述植物的參數信息集；

具體地，獲取到待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息后，通過對根系圖像和/或視頻信息進行圖像的分析處理，利用圖像分析算法解析獲得待直播植物各個時間點的根系構型參數。根系構型參數包括采集到的待直播植物根系圖像和/或視頻信息中的節根個數、節根粗度、根尖數、根系總長度、根系面積等。將這些根系構型參數按照圖像獲取時間標定，并利用分析獲得的根系構型參數，結合對應時間的生長環境信息如：土壤溫度、土壤濕度信息，組成待直播植物的根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集。

s3、根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集將所述待直播植物的根系生長過程進行網絡直播。

具體地，獲得待直播植物的參數信息集后，根據根系圖像和/或視頻信息和該參數信息集對待直播植物的根系進行網絡直播。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法，通過采集待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的生長環境信息，對植物根系的生長過程進行網絡直播，可以監測到植物根系的生長全過程，提高了植物根系生長過程監測的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述網絡直播，包括：所述待直播植物的根系的基本信息展示，以及所述待直播植物的圖像和/或視頻信息實時播放；

其中，所述基本信息展示包括展示所述待直播植物的名稱、品種、播種時間、播種地點和植物根系特點；

所述圖像和/或視頻信息實時播放包括播放所述根系圖像和/或視頻信息。

具體地，獲取到待直播植物的根系圖像和/或視頻信息和參數信息集后，根據根系圖像和/或視頻信息和該參數信息集對待直播植物的根系進行網絡直播，直播的內容具體可以包括進行待直播植物的根系的基本信息展示和待直播植物的圖像和/或視頻信息實時播放。其中基本信息展示可以展示該待直播植物的名稱、品種、播種時間、播種地點和植物根系特點，圖像和/或視頻信息實時播放可以播放預先采集到的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息。其中待直播植物的名稱、品種和植物根系特點可以通過解析采集到的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息獲得，待直播植物的播種時間和播種地點可以在栽培該待直播植物時預先設置。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法，通過采集待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的生長環境信息，并利用互聯網，將待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的基本信息進行網絡直播，方便用戶監測到植物根系生長過程各個時間的生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集進行所述植物根系生長實時解說，所述植物根系生長實時解說包括播放所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，并將所述根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集作為所述待直播植物的根系的解說內容進行所述待直播植物根系生長過程的解說。

具體地，在進行植物根系生長過程的網絡直播時，還可以播放待直播植物的根系圖像和/或視頻信息時，將預先獲取到的待直播植物對應的參數信息集作為待直播植物的根系的解說內容進行待直播植物根系生長過程的解說。具體可以在播放待直播植物的根系圖像和/或視頻信息時，以文字或語音的形式展示該根系圖像和/或視頻信息根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集。其中參數信息集的具體內容和建立方法同上述實施例一致，此處不再贅述。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法，通過采集待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的生長環境信息，并利用互聯網，將待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的基本信息和對應的參數信息集進行網絡直播。借助互聯網技術模擬實現植物根系生長過程的在線直播與精準解說，為植物根系構型知識的傳播、青少年科普教育提供技術手段，方便用戶了解待直播植物的根系生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：

根據所述根系圖像和/或視頻信息進行植物根系生長歷史回溯播放，所述植物根系生長歷史回溯播放包括播放指定歷史時間對應的所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，所述指定歷史時間在所述播種時間至當前時間之間。

具體地，本發明實施例提供的植物根系過程網絡直播方法，還可以進行植物根系生長歷史回溯播放，即根據預先采集到的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，播放指定歷史時間對應的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息。其中指定歷史時間在播種時間至當前時間之間，即可以根據需要播放播種時間至當前時間之間任一時間點對應的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息。

在上述實施例的基礎上，所述植物根系生長歷史回溯播放還包括：進行植物根系生長歷史解說，所述植物根系生長歷史解說包括播放所述指定歷史時間對應的所述待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，并將所述指定歷史時間對應的所述根系圖像和/或視頻信息的參數信息集作為所述待直播植物根系的解說內容進行所述植物根系生長歷史的解說。

具體地，在進行植物根系生長歷史回溯播放時，還可以在播放指定歷史時間對應的待直播植物的根系圖像和/或視頻信息時，將該指定歷史時間對應的根系圖像和/或視頻信息的參數信息集作為待直播植物根系的解說內容進行植物根系生長歷史的解說。解說的方式可以是語音或文字的形式，具體方式同上述實施例一致，此處不再贅述。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法，可以進行待直播植物從播種時間到當前時間之間任一時間點的植物根系生長歷史回溯播放，用戶可以查看對應時間點的根系圖像和/或視頻信息及對應的根系參數信息集。方便用戶進行植物根系生長情況的分析統計，并借助互聯網技術模擬實現植物根系生長過程的在線直播與精準解說，為植物根系構型知識的傳播、青少年科普教育提供技術手段，方便用戶了解待直播植物的根系生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：預先將所述待直播植物栽培于可控環境中，所述可控環境包括：人工氣候培養箱、日光溫室或塑料大棚。

具體地，本發明實施例中需要采集待直播植物的植物根系圖像和/或視頻信息，因此，待直播植物可能需要特殊的栽培，可以待直播植物栽培于可控環境中，以保證待直播植物正常生長及數據獲取設備的持續、穩定運行。可控環境包括：人工氣候培養箱、日光溫室或塑料大棚，待直播植物可進行水培、盆栽，或直接種植于溫室或大棚的土壤中。當然根據需要還以選擇其他栽培環境和栽培方式，本發明實施例不作具體限定。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：將所述待直播植物的各個根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。

具體地，在進行待直播植物的根系生長情況直播時，還可以將待直播植物的根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。即按時間順序統計待直播植物的根系構型參數如：節根個數、節根粗度、根尖數、根系總長度、根系面積等，將各個時間點對應的根系構型參數統計出后，將統計結果以表格或圖形如柱狀圖、曲線圖等的方式進行網絡直播，以便用戶更加直觀的了解植物的根系生長變化過程。當然根據需要，還可以以其他形式直播植物根系構型的統計結果，本發明實施例不作具體限定。

圖2為本發明實施例中又一植物根系生長過程網絡直播方法的流程示意圖，如圖2所示，本發明實施例中的植物根系生長過程網絡直播方法具體過程如下：

t1、植物栽培。將待直播植物以水培、盆栽，或直接種植于溫室或大棚的土壤中的行駛在栽培在人工氣候培養箱、日光溫室或塑料大棚等可控環境中。

t2、數據獲取。獲取待直播植物的各個時間點的根系圖像和/或視頻信息以及生長環境信息。其中根系圖像和/或視頻信息以及生長環境信息的獲取方法同上述實施例一致，此處不再贅述。

t3、獲取解說內容。利用所獲取的各時間點的根系圖像和/或視頻信息，在根系數據分析系統上，通過圖像分析算法解析到植物根系構型參數，包括圖像中節根個數、節根粗度、根尖數、根系總長度、根系面積等，并將這些根系構型參數按照圖像獲取時間標定。利用所分析的根系構型參數，結合對應時間的土壤溫度、土壤濕度信息，組成圖像對應的參數信息集，作為該根系圖像和/或視頻信息的直播解說內容。

t4、基本信息展示。播放當前待直播植物的名稱、品種、播種時間、播種地點、植物根系特點等信息。

t5、圖像和/或視頻信息實時播放。實時播放所獲取的植物根系生長圖像和/或視頻信息，這種方式不包含解說內容。

t6、植物根系生長實時解說。完成步驟t2中根系構型參數的提取后，播放所獲取的對應的根系圖像和/或視頻信息，并以文字或語音的形式在直播終端展示該根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集。應為根系構型參數的提取需要一定的時間，因此，植物根系生長實時解說可能有一定的延時，需要先進行圖像和/或視頻信息實時播放。

t7、植物根系生長歷史回溯播放。播放播種時間至觀看當前時間中間任意時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的參數信息集，方便用戶查看對應時間點的根系圖像和/或視頻信息及對應的參數信息集。

t8、根系構型參數統計以及結果展示。將待直播植物的根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播，具體可以將統計結果以表格或圖形如柱狀圖、曲線圖等的方式進行網絡直播。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法，可以實現將植物根系的生長過程進行實時直播，還可以進行待直播植物從播種時間到當前時間之間任一時間點的植物根系生長歷史回溯播放，用戶可以查看對應時間點的根系圖像和/或視頻信息及對應的根系參數信息集。方便用戶進行植物根系生長情況的分析統計，并借助互聯網技術模擬實現植物根系生長過程的在線直播與精準解說，為植物根系構型知識的傳播、青少年科普教育提供技術手段，方便用戶了解待直播植物的根系生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

圖3為本發明實時例中植物根系生長過程網絡直播系統的結構示意圖，如圖3所示，本發明實施例中的植物根系生長過程網絡直播系統包括：信息獲取裝置31、特征提取裝置32和根系直播裝置33，其中：

信息獲取裝置31用于獲取各個時間點待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及所述待直播植物的生長環境信息；特征提取裝置32用于根據所述根系圖像和/或視頻信息獲取各個時間點所述植物的根系構型參數，根據所述根系構型參數和所述生長環境信息創建所述植物的參數信息集；根系直播裝置33用于根據所述根系圖像和/或視頻信息，以及所述參數信息集將所述待直播植物的根系生長過程進行網絡直播。

具體地，信息獲取裝置31獲取待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，具體可以通過在待直播植物的根系四周安裝攝像頭，以采集待直播植物的根系圖像和/或視頻信息。具體采集根系圖像和/或視頻信息的方法同上述實施例一致，此處不再贅述。信息獲取裝置31還用于采集待直播植物的生長環境信息，其中生長環境信息的具體內容同上述實施例一致，此處不再贅述。特征提取裝置32通過對根系圖像和/或視頻信息進行圖像的分析處理，利用圖像分析算法解析獲得待直播植物各個時間點的根系構型參數。將這些根系構型參數按照圖像獲取時間標定，并利用分析獲得的根系構型參數，結合對應時間的生長環境信息如：土壤溫度、土壤濕度信息，組成待直播植物的根系圖像和/或視頻信息對應的參數信息集。根系構型參數的具體內容同上述實施例一致，此處不再贅述。根系直播裝置33根據根系圖像和/或視頻信息和該參數信息集對待直播植物的根系進行網絡直播。

其中，根系直播裝置33進行網絡直播的具體方式可以是進行基本信息展示、圖像和/或視頻信息實時播放、植物根系生長實時解說、植物根系生長歷史回溯播放、植物根系生長歷史解說等，具體播放的方式和內容同上述實施例一致，此處不再贅述。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播系統，通過采集待直播植物各個時間點的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的生長環境信息，并利用互聯網，將待直播植物的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的基本信息進行網絡直播，方便用戶監測到植物根系生長過程各個時間的生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

圖4為本發明實施例中又一植物根系生長過程網絡直播系統的結構示意圖，如圖4所示，本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播系統還包括服務器，所述服務器分別與所述特征提取裝置和所述根系直播裝置連接，用于接收并存儲所述特征提取裝置發送的所述根系圖像和/或視頻信息和所述參數信息集，并向所述根系直播裝置發送對應的所述根系圖像和/或視頻信息和所述參數信息集。

具體地，如圖4所示，本發明實施例中的植物根系生長過程網絡直播系統包括根系生長介質1、觀察箱2、微根管4、根系數據分析系統6、服務器7、直播終端8和溫濕度及光照傳感器9，在觀察箱2中設置有根系圖像獲取設備3，在微根管4中設置有旋轉式根系圖像獲取設備5。其中觀察箱2和根系圖像獲取設備3，與微根管4和旋轉式根系圖像獲取設備5應用于不同情況下植物根系圖像和/或視頻信息的采集。根系數據分析系統6即為上述實施例中的特征提取裝置用于進行圖像的處理分析獲得根系構形參數和參數信息集，并將參數信息集以及接收到的由根系圖像獲取設備3和/或旋轉式根系圖像獲取設備5采集到的根系圖像和/或視頻信息發送至服務器7，由服務器7進行存儲。直播終端8即為上述實施例中的根系直播裝置，具體可以為智能手機、平板電腦、筆記本、臺式機和智能電視等。用戶通過直播終端8發送直播請求給服務器7，服務器7根據用戶的請求向直播終端8發送對應的根系圖像和/或視頻信息，以及對應的參數信息集和植物基本信息等。溫濕度及光照傳感器9用于采集待直播植物的生長環境信息，可以設置在待直播植物生長環境中，如待直播植物的四周或生長土壤中。可以理解的是圖4僅僅是植物根系生長過程網絡直播系統示意圖，各個裝置的具體位置可以根據需要進行設置，本發明實施例不作具體限定。

在上述實施例的基礎上，所述根系直播裝置還用于將所述待直播植物的各個根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。

具體地，根系直播裝置具有根系構型參數統計功能，在進行待直播植物的根系生長情況直播時，還可以將待直播植物的根系構型參數值按時間順序進行統計，并將統計結果進行直播。根系構型參數統計結果的直播方式同上述實施例一致，此處不再贅述。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播系統用于執行上述方法，其具體實施方式同上述實施例一致，此處不再贅述。

本發明實施例提供的植物根系生長過程網絡直播方法及系統，可以實現將植物根系的生長過程進行實時直播，還可以進行待直播植物從播種時間到當前時間之間任一時間點的植物根系生長歷史回溯播放，用戶可以查看對應時間點的根系圖像和/或視頻信息及對應的根系參數信息集。方便用戶進行植物根系生長情況的分析統計，并借助互聯網技術模擬實現植物根系生長過程的在線直播與精準解說，為植物根系構型知識的傳播、青少年科普教育提供技術手段，方便用戶了解待直播植物的根系生長情況，提高了植物根系生長過程監測的準確性，進一步提高了植物根系生長情況分析的準確性。

以上所描述的裝置以及系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。