一种植物根系生长过程网络直播方法及系统与流程

本发明实施例涉及农业信息化技术领域，具体涉及一种植物根系生长过程网络直播方法及系统。

背景技术：

根系作为作物与土壤相互作用的纽带，其形态结构特征对其功能的执行具有至关重要的作用。作物根系构型直接影响着作物对水分和养分的吸收能力，且通过与土壤环境间的相互作用影响着作物的生产效率，成为影响农作物生产的基本因素。根系构型体现了作物对土壤环境的适应程度，其也是人类认识、分析和评价作物与土壤适应程度的基本方式和最直接的渠道。然而，在人们认识作物根系构型的过程中，作物根系数据获取存在着工作量大、难以获取全局信息、动态生长数据无法实时监测等诸多困难，这些都为作物根系构型的研究带来了极大的挑战。

现有技术中，植物根系的监测多为科研人员通过一定的仪器设备实现某个时期的数据采集与分析，例如直接挖掘法、土块保护挖掘清洗法、平板扫描图像分析法、土壤中安置观察装置法、地面穿透雷达法、特殊培养环境法、ccd相机法、三维数字化方法及穿透射线成像法等。现有技术中，植物根系的生长发育主要是停留在科研数据获取与解析层面，因为植物根系生长发育也是一个缓慢的过程，这种方法只能监测到特定时期的植物根系，对植物生长过程中植物根系的生长发育情况不能完整准确进行监测，影响对植物生长情况的分析和评估。

因此，如何提出一种方案，能够提高植物根系生长过程监测的准确性，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种植物根系生长过程网络直播方法及系统。

一方面，本发明实施例提供了一种植物根系生长过程网络直播方法，包括：

获取各个时间点待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及各个时间点所述待直播植物的生长环境信息；

根据所述根系图像和/或视频信息获取各个时间点所述植物的根系构型参数，根据所述根系构型参数和所述生长环境信息创建所述植物的参数信息集；

根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集将所述待直播植物的根系生长过程进行网络直播。

进一步地，所述网络直播，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图像和/或视频信息实时播放；

其中，所述基本信息展示包括展示所述待直播植物的名称、品种、播种时间、播种地点和植物根系特点；

所述图像和/或视频信息实时播放包括播放所述根系图像和/或视频信息。

进一步地，所述方法还包括：根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集进行所述植物根系生长实时解说，所述植物根系生长实时解说包括播放所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，并将所述根系图像和/或视频信息对应的参数信息集作为所述待直播植物的根系的解说内容进行所述待直播植物根系生长过程的解说。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述根系图像和/或视频信息进行植物根系生长历史回溯播放，所述植物根系生长历史回溯播放包括播放指定历史时间对应的所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，所述指定历史时间在所述播种时间至当前时间之间。

进一步地，所述植物根系生长历史回溯播放还包括：进行植物根系生长历史解说，所述植物根系生长历史解说包括播放所述指定历史时间对应的所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，并将所述指定历史时间对应的所述根系图像和/或视频信息的参数信息集作为所述待直播植物根系的解说内容进行所述植物根系生长历史的解说。

进一步地，所述方法还包括：预先将所述待直播植物栽培于可控环境中，所述可控环境包括：人工气候培养箱、日光温室或塑料大棚。

进一步地，所述方法还包括：将所述待直播植物的各个根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。

另一方面，本发明实施例提供一种植物根系生长过程网络直播系统，包括：

信息获取装置，用于获取各个时间点待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及各个时间点所述待直播植物的生长环境信息；

特征提取装置，用于根据所述根系图像和/或视频信息获取各个时间点所述植物的根系构型参数，根据所述根系构型参数和所述生长环境信息创建所述植物的参数信息集；

根系直播装置，用于根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集将所述待直播植物的根系生长过程进行网络直播。

进一步地，所述系统还包括服务器，所述服务器分别与所述特征提取装置和所述根系直播装置连接，用于接收并存储所述特征提取装置发送的所述根系图像和/或视频信息和所述参数信息集，并向所述根系直播装置发送对应的所述根系图像和/或视频信息和所述参数信息集。

进一步地，所述根系直播装置还用于将所述待直播植物的各个根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法及系统，通过采集待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的生长环境信息，对植物根系的生长过程进行网络直播，可以监测到植物根系的生长全过程，提高了植物根系生长过程监测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中植物根系生长过程网络直播方法流程示意图；

图2为本发明实施例中又一植物根系生长过程网络直播方法的流程示意图；

图3为本发明实时例中植物根系生长过程网络直播系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中又一植物根系生长过程网络直播系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中植物根系生长过程网络直播方法流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法包括：

s1、获取各个时间点待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及各个时间点所述待直播植物的生长环境信息；

具体地，获取待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，具体可以通过在待直播植物的根系四周安装摄像头，以采集待直播植物的根系图像和/或视频信息。若待直播植物栽培在水培环境下，可以通过外置摄像机获取植物根系生长过程中根系图像及视频信息。若待直播植物栽培在盆栽或土壤条件下，可以通过土壤中安置观察装置获取根系生长图像及视频信息。若是获取待直播植物的根系图像信息可以通过设置图像采集周期，每隔一个周期采集一次待直播植物的根系图像。若是获取待直播植物的根系视频信息，则可以通过持续实时的采集待直播植物的根系视频信息。此外，植物根系的生长与植物生长环境关系密切，本发明实施例还通过设置传感器采集待直播植物各个时间点的生长环境信息。其中生长环境信息包括取植物生长的温度、湿度和光照条件，以及植物生长土壤的温度、湿度信息及其变化。具体可以通过安装温湿度传感器、光照传感器获取植物生长的温度、湿度及光照条件；通过在土壤或其他植物生长介质中安装土壤温湿度传感器，获得植物生长土壤的温度、湿度信息及其变化。

s2、根据所述根系图像和/或视频信息获取各个时间点所述植物的根系构型参数，根据所述根系构型参数和所述生长环境信息创建所述植物的参数信息集；

具体地，获取到待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息后，通过对根系图像和/或视频信息进行图像的分析处理，利用图像分析算法解析获得待直播植物各个时间点的根系构型参数。根系构型参数包括采集到的待直播植物根系图像和/或视频信息中的节根个数、节根粗度、根尖数、根系总长度、根系面积等。将这些根系构型参数按照图像获取时间标定，并利用分析获得的根系构型参数，结合对应时间的生长环境信息如：土壤温度、土壤湿度信息，组成待直播植物的根系图像和/或视频信息对应的参数信息集。

s3、根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集将所述待直播植物的根系生长过程进行网络直播。

具体地，获得待直播植物的参数信息集后，根据根系图像和/或视频信息和该参数信息集对待直播植物的根系进行网络直播。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法，通过采集待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的生长环境信息，对植物根系的生长过程进行网络直播，可以监测到植物根系的生长全过程，提高了植物根系生长过程监测的准确性。

在上述实施例的基础上，所述网络直播，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图像和/或视频信息实时播放；

其中，所述基本信息展示包括展示所述待直播植物的名称、品种、播种时间、播种地点和植物根系特点；

所述图像和/或视频信息实时播放包括播放所述根系图像和/或视频信息。

具体地，获取到待直播植物的根系图像和/或视频信息和参数信息集后，根据根系图像和/或视频信息和该参数信息集对待直播植物的根系进行网络直播，直播的内容具体可以包括进行待直播植物的根系的基本信息展示和待直播植物的图像和/或视频信息实时播放。其中基本信息展示可以展示该待直播植物的名称、品种、播种时间、播种地点和植物根系特点，图像和/或视频信息实时播放可以播放预先采集到的待直播植物的根系图像和/或视频信息。其中待直播植物的名称、品种和植物根系特点可以通过解析采集到的待直播植物的根系图像和/或视频信息获得，待直播植物的播种时间和播种地点可以在栽培该待直播植物时预先设置。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法，通过采集待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的生长环境信息，并利用互联网，将待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及对应的基本信息进行网络直播，方便用户监测到植物根系生长过程各个时间的生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集进行所述植物根系生长实时解说，所述植物根系生长实时解说包括播放所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，并将所述根系图像和/或视频信息对应的参数信息集作为所述待直播植物的根系的解说内容进行所述待直播植物根系生长过程的解说。

具体地，在进行植物根系生长过程的网络直播时，还可以播放待直播植物的根系图像和/或视频信息时，将预先获取到的待直播植物对应的参数信息集作为待直播植物的根系的解说内容进行待直播植物根系生长过程的解说。具体可以在播放待直播植物的根系图像和/或视频信息时，以文字或语音的形式展示该根系图像和/或视频信息根系图像和/或视频信息对应的参数信息集。其中参数信息集的具体内容和建立方法同上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法，通过采集待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的生长环境信息，并利用互联网，将待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及对应的基本信息和对应的参数信息集进行网络直播。借助互联网技术模拟实现植物根系生长过程的在线直播与精准解说，为植物根系构型知识的传播、青少年科普教育提供技术手段，方便用户了解待直播植物的根系生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

根据所述根系图像和/或视频信息进行植物根系生长历史回溯播放，所述植物根系生长历史回溯播放包括播放指定历史时间对应的所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，所述指定历史时间在所述播种时间至当前时间之间。

具体地，本发明实施例提供的植物根系过程网络直播方法，还可以进行植物根系生长历史回溯播放，即根据预先采集到的待直播植物的根系图像和/或视频信息，播放指定历史时间对应的待直播植物的根系图像和/或视频信息。其中指定历史时间在播种时间至当前时间之间，即可以根据需要播放播种时间至当前时间之间任一时间点对应的待直播植物的根系图像和/或视频信息。

在上述实施例的基础上，所述植物根系生长历史回溯播放还包括：进行植物根系生长历史解说，所述植物根系生长历史解说包括播放所述指定历史时间对应的所述待直播植物的根系图像和/或视频信息，并将所述指定历史时间对应的所述根系图像和/或视频信息的参数信息集作为所述待直播植物根系的解说内容进行所述植物根系生长历史的解说。

具体地，在进行植物根系生长历史回溯播放时，还可以在播放指定历史时间对应的待直播植物的根系图像和/或视频信息时，将该指定历史时间对应的根系图像和/或视频信息的参数信息集作为待直播植物根系的解说内容进行植物根系生长历史的解说。解说的方式可以是语音或文字的形式，具体方式同上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法，可以进行待直播植物从播种时间到当前时间之间任一时间点的植物根系生长历史回溯播放，用户可以查看对应时间点的根系图像和/或视频信息及对应的根系参数信息集。方便用户进行植物根系生长情况的分析统计，并借助互联网技术模拟实现植物根系生长过程的在线直播与精准解说，为植物根系构型知识的传播、青少年科普教育提供技术手段，方便用户了解待直播植物的根系生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：预先将所述待直播植物栽培于可控环境中，所述可控环境包括：人工气候培养箱、日光温室或塑料大棚。

具体地，本发明实施例中需要采集待直播植物的植物根系图像和/或视频信息，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环境中，以保证待直播植物正常生长及数据获取设备的持续、稳定运行。可控环境包括：人工气候培养箱、日光温室或塑料大棚，待直播植物可进行水培、盆栽，或直接种植于温室或大棚的土壤中。当然根据需要还以选择其他栽培环境和栽培方式，本发明实施例不作具体限定。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：将所述待直播植物的各个根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。

具体地，在进行待直播植物的根系生长情况直播时，还可以将待直播植物的根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。即按时间顺序统计待直播植物的根系构型参数如：节根个数、节根粗度、根尖数、根系总长度、根系面积等，将各个时间点对应的根系构型参数统计出后，将统计结果以表格或图形如柱状图、曲线图等的方式进行网络直播，以便用户更加直观的了解植物的根系生长变化过程。当然根据需要，还可以以其他形式直播植物根系构型的统计结果，本发明实施例不作具体限定。

图2为本发明实施例中又一植物根系生长过程网络直播方法的流程示意图，如图2所示，本发明实施例中的植物根系生长过程网络直播方法具体过程如下：

t1、植物栽培。将待直播植物以水培、盆栽，或直接种植于温室或大棚的土壤中的行驶在栽培在人工气候培养箱、日光温室或塑料大棚等可控环境中。

t2、数据获取。获取待直播植物的各个时间点的根系图像和/或视频信息以及生长环境信息。其中根系图像和/或视频信息以及生长环境信息的获取方法同上述实施例一致，此处不再赘述。

t3、获取解说内容。利用所获取的各时间点的根系图像和/或视频信息，在根系数据分析系统上，通过图像分析算法解析到植物根系构型参数，包括图像中节根个数、节根粗度、根尖数、根系总长度、根系面积等，并将这些根系构型参数按照图像获取时间标定。利用所分析的根系构型参数，结合对应时间的土壤温度、土壤湿度信息，组成图像对应的参数信息集，作为该根系图像和/或视频信息的直播解说内容。

t4、基本信息展示。播放当前待直播植物的名称、品种、播种时间、播种地点、植物根系特点等信息。

t5、图像和/或视频信息实时播放。实时播放所获取的植物根系生长图像和/或视频信息，这种方式不包含解说内容。

t6、植物根系生长实时解说。完成步骤t2中根系构型参数的提取后，播放所获取的对应的根系图像和/或视频信息，并以文字或语音的形式在直播终端展示该根系图像和/或视频信息对应的参数信息集。应为根系构型参数的提取需要一定的时间，因此，植物根系生长实时解说可能有一定的延时，需要先进行图像和/或视频信息实时播放。

t7、植物根系生长历史回溯播放。播放播种时间至观看当前时间中间任意时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的参数信息集，方便用户查看对应时间点的根系图像和/或视频信息及对应的参数信息集。

t8、根系构型参数统计以及结果展示。将待直播植物的根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播，具体可以将统计结果以表格或图形如柱状图、曲线图等的方式进行网络直播。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法，可以实现将植物根系的生长过程进行实时直播，还可以进行待直播植物从播种时间到当前时间之间任一时间点的植物根系生长历史回溯播放，用户可以查看对应时间点的根系图像和/或视频信息及对应的根系参数信息集。方便用户进行植物根系生长情况的分析统计，并借助互联网技术模拟实现植物根系生长过程的在线直播与精准解说，为植物根系构型知识的传播、青少年科普教育提供技术手段，方便用户了解待直播植物的根系生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

图3为本发明实时例中植物根系生长过程网络直播系统的结构示意图，如图3所示，本发明实施例中的植物根系生长过程网络直播系统包括：信息获取装置31、特征提取装置32和根系直播装置33，其中：

信息获取装置31用于获取各个时间点待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及所述待直播植物的生长环境信息；特征提取装置32用于根据所述根系图像和/或视频信息获取各个时间点所述植物的根系构型参数，根据所述根系构型参数和所述生长环境信息创建所述植物的参数信息集；根系直播装置33用于根据所述根系图像和/或视频信息，以及所述参数信息集将所述待直播植物的根系生长过程进行网络直播。

具体地，信息获取装置31获取待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，具体可以通过在待直播植物的根系四周安装摄像头，以采集待直播植物的根系图像和/或视频信息。具体采集根系图像和/或视频信息的方法同上述实施例一致，此处不再赘述。信息获取装置31还用于采集待直播植物的生长环境信息，其中生长环境信息的具体内容同上述实施例一致，此处不再赘述。特征提取装置32通过对根系图像和/或视频信息进行图像的分析处理，利用图像分析算法解析获得待直播植物各个时间点的根系构型参数。将这些根系构型参数按照图像获取时间标定，并利用分析获得的根系构型参数，结合对应时间的生长环境信息如：土壤温度、土壤湿度信息，组成待直播植物的根系图像和/或视频信息对应的参数信息集。根系构型参数的具体内容同上述实施例一致，此处不再赘述。根系直播装置33根据根系图像和/或视频信息和该参数信息集对待直播植物的根系进行网络直播。

其中，根系直播装置33进行网络直播的具体方式可以是进行基本信息展示、图像和/或视频信息实时播放、植物根系生长实时解说、植物根系生长历史回溯播放、植物根系生长历史解说等，具体播放的方式和内容同上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播系统，通过采集待直播植物各个时间点的根系图像和/或视频信息，以及对应的生长环境信息，并利用互联网，将待直播植物的根系图像和/或视频信息，以及对应的基本信息进行网络直播，方便用户监测到植物根系生长过程各个时间的生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

图4为本发明实施例中又一植物根系生长过程网络直播系统的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播系统还包括服务器，所述服务器分别与所述特征提取装置和所述根系直播装置连接，用于接收并存储所述特征提取装置发送的所述根系图像和/或视频信息和所述参数信息集，并向所述根系直播装置发送对应的所述根系图像和/或视频信息和所述参数信息集。

具体地，如图4所示，本发明实施例中的植物根系生长过程网络直播系统包括根系生长介质1、观察箱2、微根管4、根系数据分析系统6、服务器7、直播终端8和温湿度及光照传感器9，在观察箱2中设置有根系图像获取设备3，在微根管4中设置有旋转式根系图像获取设备5。其中观察箱2和根系图像获取设备3，与微根管4和旋转式根系图像获取设备5应用于不同情况下植物根系图像和/或视频信息的采集。根系数据分析系统6即为上述实施例中的特征提取装置用于进行图像的处理分析获得根系构形参数和参数信息集，并将参数信息集以及接收到的由根系图像获取设备3和/或旋转式根系图像获取设备5采集到的根系图像和/或视频信息发送至服务器7，由服务器7进行存储。直播终端8即为上述实施例中的根系直播装置，具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本、台式机和智能电视等。用户通过直播终端8发送直播请求给服务器7，服务器7根据用户的请求向直播终端8发送对应的根系图像和/或视频信息，以及对应的参数信息集和植物基本信息等。温湿度及光照传感器9用于采集待直播植物的生长环境信息，可以设置在待直播植物生长环境中，如待直播植物的四周或生长土壤中。可以理解的是图4仅仅是植物根系生长过程网络直播系统示意图，各个装置的具体位置可以根据需要进行设置，本发明实施例不作具体限定。

在上述实施例的基础上，所述根系直播装置还用于将所述待直播植物的各个根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。

具体地，根系直播装置具有根系构型参数统计功能，在进行待直播植物的根系生长情况直播时，还可以将待直播植物的根系构型参数值按时间顺序进行统计，并将统计结果进行直播。根系构型参数统计结果的直播方式同上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播系统用于执行上述方法，其具体实施方式同上述实施例一致，此处不再赘述。

本发明实施例提供的植物根系生长过程网络直播方法及系统，可以实现将植物根系的生长过程进行实时直播，还可以进行待直播植物从播种时间到当前时间之间任一时间点的植物根系生长历史回溯播放，用户可以查看对应时间点的根系图像和/或视频信息及对应的根系参数信息集。方便用户进行植物根系生长情况的分析统计，并借助互联网技术模拟实现植物根系生长过程的在线直播与精准解说，为植物根系构型知识的传播、青少年科普教育提供技术手段，方便用户了解待直播植物的根系生长情况，提高了植物根系生长过程监测的准确性，进一步提高了植物根系生长情况分析的准确性。

以上所描述的装置以及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。