用于确定植物的生长阶段的方法和系统与流程

1.本公开涉及用于确定植物的生长阶段的方法和系统，特别是使用偏振光的这种方法和系统。


背景技术：

2.在合适的时间收获植物（比如开花植物）可以是非常重要的。收获太晚可能导致植物在收获后很快变质，因为它们可能已经过熟了。过早收获可能阻止植物在其花中发育出所期望的特征，例如某些化合物的存在和/或所期望的形状或形式。
3.例如，大麻植物在特定的时间范围内成熟，并且为了获得最佳的培养结果，在正确的时间采摘花朵是非常优选的。大麻花成熟过程的演变包括许多阶段，包括柱头的形成和花上毛状体的形成（大约在柱头颜色变为棕色并变干的时候）。
4.毛状体逐渐生长，变得突出，并最终从透明/清澈变成白色/乳白色，并且最后变成琥珀色。收获花朵的最佳时间将大约是当少于10%的毛状体变成琥珀色并且大多数毛状体是白色/乳白色时。当更多的毛状体开始染成琥珀色时，花蕾变得过熟。然而，这可能取决于物种。
5.以制造药物为目的的大麻化合物生产要求产品符合制药业的标准。不仅植物应该在受控的条件下生产并且不使用杀虫剂，而且活性成分应该以适当的量存在并且在整个冠层中是均匀的。
6.迄今为止，判断大麻花的成熟度仍然依赖于人的经验，并且仍然是一项劳动密集型任务。农民需要穿过种植园，评估毛状体（例如用放大镜），基于他们的专家判断采摘成熟的花，并将未成熟的花留在植物上，直到下一次收获探索。
7.根据livingston等人，《植物杂志》（2020），101，37-56，“cannabis glandular trichomes alter morphology and metabolite content during flower maturation”的作者，揭示了毛状体的特性和在其中高度表达的基因，可能为知情的收获时机提供新的机会。作者使用先进的显微镜技术（如双光子激光扫描荧光显微镜方法）研究了大麻毛状体的特性，其中使用红移脉冲激光深入活组织并激发代谢物的内在荧光。作者进一步使用透射电子显微镜和微毛细管探测。然而，显然这种技术不适合在田地使用，尤其是不适合被不熟练的使用者使用。
8.因此，鉴于以上所述，本领域需要一种能够准确且容易地确定植物的生长阶段的方法。


技术实现要素：

9.为此，公开了一种用于确定植物的生长阶段的方法。该方法包括用照明光照明植物。照明光引起来自植物的响应光。该方法还包括检测来自植物的响应光，并且基于检测到的响应光，确定植物的生长阶段。在该方法中，（i）照明植物包括用至少部分偏振的照明光照明，和/或（ii）检测响应光包括对响应光进行偏振滤波。
10.发明人已经认识到，在植物的生长期间，植物的至少一部分的光学属性可能改变。例如，在植物的一些部分，新的结构和/或材料可以发育，其具有与已经存在的构成植物的结构和/或材料不同的光学属性。特别是，这些不同的光学属性可能与偏振特性有关。新开发的结构旋转入射光的偏振方向可能与植物的其他部分不同。附加地或替代地，新开发的结构可以选择性地仅反射特定方向的偏振，而植物的其余部分不表现出这种选择性反射，或者至少表现出不同的反射特定偏振的选择性。
11.本文公开的方法通过简单地用至少部分偏振的照明光照明植物和/或通过使用一个或多个偏振滤光器检测响应光，方便地利用了这种不同的偏振特性。这允许揭示在植物生长期间形成或消失的偏振活性结构/材料。植物的生长也可称为植物或其部分（如花）的发育或成熟。因此，生长阶段也可以被称为发育阶段和/或成熟阶段。
12.有利的是，因为该方法需要相对简单的元件（例如偏振滤光器），所以该方法可以容易地在田地实时执行，并且不必损坏甚至接触植物。农民可以进入田地并非常容易地确定各个植物的生长阶段，并且可以决定收获植物或其一个或多个部分。
13.照亮植物不一定涉及照亮整个植物，只有植物的特定部分可以被照亮，例如具有不同光学属性的结构在其上发育的部分（例如花）。
14.确定生长阶段可以包括将植物分类为分别与不同生长阶段相关的两个或更多个类别的集合中的一个类别。在这种情况下，一个类别例如与早期生长阶段相关联，而另一个类别与中期生长阶段相关联，而又一个类别与后期生长阶段相关联。早期生长阶段可以是植物的花或其它部分尚未开始成熟的阶段，中期生长阶段可以是这种花或其它部分已经开始成熟但尚未成熟的阶段，后期生长阶段可以是这种花或其它部分已经完全成熟的阶段。确定生长阶段的步骤可以由数据处理系统执行，即该步骤可以由计算机实施。
15.确定生长阶段可以包括量化植物特定部分上感兴趣的结构/材料。这种量化然后将指示植物的生长阶段。
16.在一个实施例中，基于训练数据集来确定植物的生长阶段和/或执行上述感兴趣的结构/材料的量化，其中来自一种或多种植物的相应检测到的响应与植物生长阶段的相应人类专家评估和/或植物上感兴趣的结构/材料的数量的相应人类专家评估相关联。在一个示例中，可以确定检测到的响应光类似于来自被人类专家验证为完全成熟的植物的响应光。
17.响应光可以包括被植物反射和/或透射的照明光。附加地或替代地，响应光可以包括光致发光，例如荧光。例如，如果照明光光激发植物或其部分，则可能是这种情况。光致发光可以理解为由光子吸收引起的发光。
18.偏振度（dop）可以理解为表示电磁波的哪一部分被偏振。例如，完全偏振的波可能具有100%的偏振度，而非偏振的波可能具有0%的偏振度。部分偏振的波并且因此可以用偏振和非偏振分量的叠加来表示，其偏振度在0到100%之间。偏振度可以是波的偏振分量所携带的功率与整个波所携带的功率之比。
19.至少部分偏振的照明光例如具有至少5%或至少10%或至少20%或至少30%或至少40%或至少50%或至少60%或至少70%或至少80%或至少90%的偏振度（dop）。如果光不是至少部分偏振的，则它可以被称为非偏振光。
20.如果光在多于一个（例如两个或三个）的方向上偏振，则可以理解为至少是部分偏
振的。在这种情况下，电磁波可以由几个偏振分量和可选的非偏振分量的叠加来表示。这种至少部分偏振的照明光例如具有至少5%或至少10%或至少20%或至少30%或至少40%或至少50%或至少60%或至少70%或至少80%或至少90%的在一个方向上的分量的功率与作为整体的波所携带的功率之间的比率。
21.光的偏振方向可以被定义为平行于描述光的电磁波的电场的方向。此外，应当领会，特定的偏振方向可以被理解为包括一定范围的方向，例如与所述特定方向成-2度和+2度之间的所有方向。为了说明，如果偏振方向相对于参考方向为20度，那么20度偏振可以包括偏振方向在18度和22度之间的光的所有分量。
22.该方法可以包括，基于所确定的生长阶段，收获植物的至少一部分（例如植物的花）。
23.在一个实施例中，植物是大麻植物，例如大麻属植物（cannabis sativa plant）、汉麻植物（cannabis sativa l. plant）或印度大麻植物（incica plant）。在该实施例中，照明植物可以包括特别照射大麻植物的雌花，因为雌花通常被消耗，而雄花则不被消耗。雌花具有所谓的特殊代谢物，如大麻素代谢物，已知其会引起精神作用和/或药物作用。如上所述，随着大麻植物的成熟，在花上、特别是在花的冠层上长出毛状体。毛状体生长，变得突出，并且还多次变色。发明人已经认识到，毛状体至少在其发育的某些阶段具有不同于植物其余部分的偏振特性。因此，这些有区别的偏振特性可以用于评估毛状体的存在和数量，并因此可以用于评估植物的成熟，特别是花的成熟。容易理解，当植物的生长阶段已知时，可以容易地确定最佳收获时间。如上所述，大麻花在特定的时间范围内成熟，并且为了获得最佳的栽培结果，在合适的时间采摘花是高度优选的。
24.大麻植物的花期通常有多个亚阶段。确定大麻植物的生长阶段优选通过确定雌花处于这些多个子阶段中的哪个子阶段来进行。
25.在一个实施例中，检测响应光包括可选地由计算机实施的获得表示检测到的响应光的数据的步骤。在这样的实施例中，该方法包括基于获得的数据确定植物的生长阶段。该实施例的优点在于，它使得能够自动确定植物的生长阶段，例如使用数据处理系统（如图像处理系统）。
26.在一个实施例中，所获得的数据指示以下中的至少一项-响应光的总强度，-响应光的平均强度，-响应光的最大强度，-响应光的最小强度。
27.这些参数易于处理和比较，例如比图像更容易。该实施例消除了捕获和处理植物图像的需要。上述参数中的每一个都可以与适当的阈值进行比较。如果例如参数高于或低于这样的阈值，那么植物或植物部分可以被确定为准备好收获。当然，如果植物被分为三个或更多的生长阶段，则可以使用几个阈值。因此，该实施例允许简化用于确定植物的生长阶段的分析，并因此使得能够快速确定生长阶段。当该方法在田地实时执行时，这种快速确定特别有利。
28.在一个实施例中，该方法包括用第一照明光照明植物，其中第一照明光引起来自植物的第一响应光，并检测来自植物的第一响应光。在该实施例中，该方法包括此后用第二
照明光照明植物，其中第二照明光引起来自植物的第二响应光，并检测来自植物的第二响应光。该实施例还包括，基于检测到的第一响应光和第二响应光，确定植物的生长阶段。该实施例允许精确地确定生长阶段，如下面进一步解释的。
29.检测第一响应光和检测第二响应光的步骤可以在时间上分开至少5小时，优选至少一天。这有利地允许监测响应光的发展。优选地，在该实施例中，第一和第二照明光是相同的，例如在它们具有相同的偏振方向或者第一和第二照明光两者都是非偏振的意义上。
30.在实施例中，第一照明光是至少部分偏振光，并且第二照明光是非偏振光。该实施例使得能够以方便的方式标识植物的偏振活性部分，例如通过简单地在偏振照明光和非偏振照明光之间切换。作为这种切换的结果，来自偏振活性部分的响应光以不同于植物的其他部分的方式改变。例如，假设第一和第二照明光具有相同的总强度，则植物的非偏振活性部分的第一和第二响应光将是相同的，因为这些部分类似地反射任何偏振方向。然而，偏振活性部分的第一和第二响应光通常是不同的。如果例如这些部分选择性地反射特定的偏振方向，并且该特定的偏振方向在第一照明光中的存在程度不同于在第二照明光中的存在程度（这将是典型的情况），则这些部分的第二响应光具有比这些部分的第一响应光更高或更低的强度。
31.非偏振光可以是被配置为刺激植物生长的生长光。
32.在一个实施例中，第一照明光至少部分地在第一方向上偏振，并且第二照明光至少部分地在不同于第一方向的第二方向上偏振。该实施例的优点在于，在检测路径中不需要偏振滤光器。事实上，检测响应光可以涉及当植物随后被第一和第二照明光照射时，人类观察者简单地看着植物。
33.在植物是大麻植物的情况下，毛状体仅反射特定的偏振方向。然而，植物的其余部分反射非偏振光，即使植物被偏振光照射。对此的一种可能的解释是照明光的内部散射，这将参照图4b详细描述。因此，来自不含毛状体部分的响应光的强度与照明光的偏振方向无关。另一方面，由于毛状体选择性地反射某些偏振方向，因此来自毛状体的响应光取决于照明光的偏振方向。为了说明，如果我们假设一组毛状体仅反射第一特定偏振方向的光，那么如果照明光的偏振方向垂直于第一特定偏振方向，则来自这组毛状体的响应光的强度将接近于零，但是如果照明光的偏振方向平行于第一特定方向，则响应光的强度将高得多。因此，通过改变照明光的偏振方向，偏振活性部分的响应光的强度可以变化。这导致了一种“突出”效果。例如，如果照明偏振方向的改变是“快速”和“重复”的，那么就产生了容易观察到的“闪烁”照明效果。
34.优选地，该实施例的步骤彼此相对快速地执行，使得第一检测到的响应光和第二检测到的响应光之间的任何差异基本上是由照明光的不同偏振方向引起的，并且在较小程度上是由其他因素引起的。例如，如果植物在检测第一响应光和检测第二响应光之间移动，则这将是不期望的。
35.在一个实施例中，检测来自植物的响应光包括对响应光进行偏振滤波以获得具有第一偏振方向的第一响应光，并且检测第一响应光，并且然后偏振过滤响应光以获得具有与第一偏振方向不同的第二偏振方向的第二响应光。该实施例还包括检测第二响应光。在该实施例中，该方法包括基于检测到的第一响应光和第二响应光，确定植物的生长阶段。该实施例的优点在于照明光不需要被偏振。
36.优选地，该实施例的步骤彼此相对快速地执行，使得第一检测到的响应光和第二检测到的响应光之间的任何差异基本上是由偏振滤波的不同方向引起的，并且在较小程度上是由其他因素引起的。
37.随后执行偏振过滤响应光的两个步骤可以通过调整偏振滤光器的偏振方向来执行。这可以通过机械旋转偏振滤光器和/或通过改变位于检测路径中的偏振滤光器来实现。
38.在一个实施例中，检测来自植物的响应光包括对响应光进行偏振滤波以获得具有第一偏振方向的第一响应光，并检测第一响应光，并且然后检测响应光而不对响应光进行偏振滤波。没有偏振滤波的检测到的响应光可以被称为第二响应光。在该实施例中，该方法包括基于检测到的第一响应光和第二响应光，确定植物的生长阶段。该实施例使得能够以方便的方式标识植物的偏振活性部分，例如通过将偏振滤光器移入和移出检测路径。这可以允许基于与实施例中描述的相似的原理来标识偏振活性部分，其中使用随后偏振和非偏振的照明光。
39.在一个实施例中，该方法包括在检测步骤中用至少部分偏振的照明光照明植物和偏振过滤响应光两者。如果植物的偏振活性部分改变入射照明光的偏振方向，而植物的其余部分反射非偏振光，则该实施例尤其有利。结果，响应光将在某个方向上具有相对强的偏振分量，这可以使用偏振滤光器在响应光中容易地检测到。
40.在一个实施例中，该方法包括获得多个数据集。每个数据集代表在各自的时刻检测到的检测到的响应光。多个数据集可选地包括表示在第一时刻检测到的第一响应光的第一数据集和表示在第二时刻检测到的第二响应光的第二数据集。该实施例还包括，基于由多个数据集指示的响应光随时间的发展，确定植物的生长阶段。该实施例允许基于植物随时间的发育来确定植物的生长阶段。这允许更准确地确定生长阶段。
41.在该实施例中，确定植物的生长阶段可以通过确定植物的未来生长阶段来进行。该实施例即允许基于历史测量来预测植物的生长。有利的是，这将允许预测植物的最佳收获时间。历史趋势可以进一步指导农民在生长控制、收获或光照配方有效性方面做出决策。对于典型的植物发育阶段，检测到的响应光或确定的植物生长阶段可以被绘制到沿时间轴的经验值图上。
42.该实施例尤其可以包括基于每个数据集确定相应的生长阶段，以及基于先前确定的相应生长阶段确定（当前）生长阶段。
43.优选地，每个数据集包括环境数据，例如生长条件、光照、使用的浇水方案、湿度、温度。如果这些参数不相同，则生长阶段可能推迟或提前在一个实施例中，检测响应光包括获得表示植物图像的数据的可选的计算机实施的步骤。植物的一部分（例如花）的图像可以理解为植物的图像。该图像指示植物的各个部分的检测到的响应光，例如指示响应光的强度，并且该图像包括具有相对高或相对低强度的一个或多个特定图像区域。一个或多个特定图像区域对应于植物的一个或多个偏振活性部分，其包含光学活性材料和/或包含呈现偏振选择性反射的材料。该方法包括，基于所述一个或多个特定图像区域的数量和/或尺寸和/或光强度，确定植物的生长阶段。如果该方法既包括用至少部分偏振的照明光照明植物，又包括在检测步骤中偏振过滤响应光，则该实施例尤其有利。
44.在植物是大麻植物的情况下，一个或多个高强度区域可以被理解为代表植物中含
有毛状体的部分。
45.生长阶段的确定例如基于一个或多个偏振活性部分相对于植物部分的大小的数量和/或大小，其中这种偏振活性部分预期在植物生长期间形成或消失。举例来说，如果植物是大麻植物，则毛状体预计在雌花上形成。然后可以根据雌花表面被毛状体覆盖的百分比来确定生长阶段。
46.在该实施例中，确定植物的生长阶段可以包括确定图像中有多少像素具有高于特定阈值的光强度。
47.在例如如上所述检测第一和第二响应光的实施例中，检测响应光包括获得表示植物的第一图像和第二图像的数据的可选的计算机实施的步骤。第一图像指示来自植物各个部分的第一响应光，并且第二图像指示来自植物各个部分的第二响应光。此外，第一图像包括对应于植物的一个或多个部分的一个或多个图像区域，并且第二图像包括对应于植物的所述一个或多个部分的一个或多个图像区域。第二图像的所述一个或多个图像区域具有比第一图像的所述一个或多个图像区域更高或更低的强度。在该实施例中，基于第一和第二图像之间的所述一个或多个区域的强度差异来确定植物的生长阶段。该实施例允许基于从植物获取的两个或更多个图像来自动确定植物的生长。
48.在一个实施例中，该方法包括存储与植物的各个部分的物理位置相关联的第一图像。例如，该方法可以包括存储植物的物理位置和/或可以包括存储植物的物理位置以及所述各个部分相对于植物的位置。为了说明，该方法可以包括存储第一图像已经从位于温室中第x行y道的植物获得，更准确地说是从该植物的顶部花获得。这使得系统能够自动检索特定植物的历史图像，以基于特定植物的位置进行比较。
49.在一个实施例中，植物的所述一个或多个部分是在植物生长期间偏振活性材料预期形成或消失的植物部分。在这种情况下，第一和第二响应光可以在彼此相对长的时间（例如一天或多天）之后被检测到。在大麻植物的情况下，该实施例例如允许自动监测雌花上毛状体随时间的数量。
50.在一个实施例中，植物的所述一个或多个部分是植物的一个或多个偏振活性部分，其包含光学活性材料和/或包含呈现偏振选择性反射的材料。优选地，在该实施例中，第一和第二响应光彼此相对快速地被检测到。在该实施例中，第一和第二响应光可以被理解为用于偏振活性部分的标识。在大麻植物的情况下，该实施例使得能够自动检测雌花上的毛状体。
51.在一个实施例中，该方法包括标识由所获得的数据表示的一个或多个图像中的感兴趣区域，该一个或多个感兴趣区域对应于一个或多个植物部分，在该一个或多个植物部分中偏振活性部分预期在植物生长期间形成或消失。在该实施例中，该方法包括分析所标识的感兴趣区域以确定植物的生长阶段。该实施例的优点在于，它使得能够仅在图像的相关区域上使用计算资源，例如，在大麻植物的情况下，仅在对应于该植物的雌花的图像区域上使用计算资源。
52.标识感兴趣区域可以基于本领域已知的机器学习算法来执行。例如，可以训练神经网络来识别图像中大麻植物的雌花。
53.该图像可能已经是基于3d测距技术获得的，因此该图像表示植物的3d模型。然后，可以基于其形态来识别期望形成或消失偏振活性部分的植物部分，例如大麻植物的雌花。
这种识别也可以基于机器学习算法来执行。
54.在一个实施例中，照明光至少是部分线性偏振的。
55.在一个实施例中，照明光是窄带光。
56.在大麻植物的情况下，随着毛状体在成熟期间改变其漫反射，它们变成乳白色或琥珀色。取决于检测需要，可以使用不同的窄带检测范围。青色或蓝色窄带检测可以用于区分乳白色、透明和琥珀色毛状体。
57.窄光谱带照明和/或成像可以进一步增加信噪比。这里使用的窄带光可以理解为线宽在10到30 nm之间的光。
58.在一个实施例中，该方法包括在增强现实系统的显示器上呈现所确定的植物生长阶段的指示，使得观看增强现实显示器的用户看到植物及其所确定的生长阶段。该实施例极大地简化了收获，因为例如农民只需要将相机对准植物，并立即看到它是否准备好收获。
59.所述显示器可以是透明显示器。在这种情况下，植物的图像不需要呈现在显示器上，因为用户可以通过透明显示器看到植物。
60.例如，在增强现实显示器上向用户呈现采摘大麻植物的花的指令可以被理解为呈现植物的生长阶段的指示。这种指示即表明植物已经达到适合收获的生长阶段。同样，在增强现实显示器上向用户呈现离开花的指令（即不采摘花）可以被理解为呈现植物生长阶段的指示，因为这种指令指示植物还没有到达适合收获的生长阶段。
61.本公开的一个方面涉及一种用于确定植物的生长阶段的系统。该系统包括用照明光照明植物的光源，照明光引起来自植物的响应光。该系统还包括用于检测来自植物的响应光的检测器。此外，该系统包括数据处理系统，该数据处理系统被配置成基于检测到的响应光来确定植物的生长阶段，其中（i）所述照明光是至少部分偏振的，和/或（ii）检测器包括偏振滤光器。
62.因此，提供了一种系统，该系统可以自动实时地和逐植物地评估大麻花的状态，向农民/采摘者提供关于采摘/不采摘的决定的输入和指导，跟踪采摘，并进一步允许预测下一次开花和采摘时间。
63.在优选实施例中，该系统体现为手持设备。这可以理解为一个人可以用一只手或两只手携带整个系统。在另一个优选实施例中，该系统体现为头戴式系统。这可以理解为一个人可以把整个系统顶在头上。
64.光源可以被配置成产生单色光或多光谱光。检测器可以包括窄带传感器，例如窄带光谱成像传感器。
65.在一个实施例中，光源被配置成产生第一照明光，并随后产生上述第二照明光。在该实施例中，数据处理系统被配置成控制光源。
66.作为光源，方便地，可以使用wo18114368a1中描述的“具有电可调偏振的多模式偏振点”的光源。
67.数据处理系统尤其可以被配置成使系统的这个实施例执行上述使用第一和第二照明光的任何方法。
68.在一个实施例中，检测器被配置成对响应光进行偏振滤波，以获得具有第一偏振方向的第一响应光，并随后对响应光进行偏振滤波，以获得具有与第一偏振方向不同的第二偏振方向的第二响应光。在该实施例中，数据处理系统被配置成控制检测器。
69.数据处理系统尤其可以被配置成使系统的这个实施例执行上述任何方法，其中响应光被偏振过滤。
70.在一个实施例中，该系统包括增强现实系统，该增强现实系统包括显示器。在该实施例中，增强现实系统被配置成在所述显示器上呈现植物的所确定的生长阶段的指示，使得观看显示器的用户看到植物及其所确定的生长阶段。在该实施例中，该系统优选体现为头戴式设备。
71.在一个实施例中，检测器包括用于记录植物图像的相机，例如上述的第一和第二图像。这是有益的，因为它允许实时评估植物的生长阶段，以及将结果立即呈现给用户。
72.在一个实施例中，增强现实系统被配置成在显示器上至少部分地呈现记录的图像。因此，在该实施例中，植物和确定的生长阶段的指示都呈现在显示器上。
73.在一个实施例中，该系统包括其中已经集成了所述相机和增强现实显示器的手持设备或头戴式设备。
74.本公开的一个不同方面涉及用于呈现关于植物（例如大麻植物）的植物信息的增强现实（ar）系统。ar系统包括用于显示所述信息的显示器。ar系统还包括用于记录植物图像的相机。ar系统还包括数据处理系统。数据处理系统被配置成确定植物信息。在一个示例中，确定该信息包括扫描与植物相关联的rfid标签或普通标签，以便获得植物标识符，并使用所获得的植物标识符从数据库中检索植物信息。特定植物的身份也可以基于特定植物的物理位置来确定。基于特定植物的位置，系统可以能够确定哪个植物正在被调查。照明网络网格可以用于确定被调查植物的位置。照明网络网格可以例如配备有定位感测。结合植物的平面图来确定被调查的植物的位置的任何方式都可以用于确定哪个植物被调查。在另一个示例中，数据处理系统被配置成基于记录的图像来确定植物信息，例如使用用于确定本文描述的植物的生长阶段的方法。数据处理系统还被配置成控制ar系统的显示器来显示所确定的植物信息，使得正在观看显示器的用户看到植物和所确定的植物信息。ar系统可以包括用于确定植物的生长阶段的系统中包含的增强现实系统的任何特征。
75.植物信息例如指示植物的年龄、植物的生长率、植物的种类、与植物相关的历史测量、要对植物执行的动作等等。
76.在ar系统的实施例中，数据处理系统被配置成确定要对植物执行的动作，例如给植物浇水或收获植物。这种实施例中的数据处理被配置成控制显示器，使得正在观看显示器的用户将植物和所确定的动作都视为植物信息。
77.优选地，数据处理系统被配置成存储在植物上执行的任何动作，例如通过将指示这种动作的数据传输到中央数据库。这允许跟踪用户对给定植物执行的动作（例如，收获）以及这些动作之后植物的状态（例如，采摘了哪些花、成熟花与未成熟花/剩余花的数量、以及未成熟花的状态）。
78.优选地，至少显示器被实现为头戴式设备。该系统可以例如包括载体骨干和作为显示器的增强现实护目镜设备。所述显示器可以是透明显示器。
79.在一个实施例中，为了更好地分析花的成熟度，ar系统可以包括光谱分析设备（例如，超光谱或多光谱相机），以分析植物在颜色、反射率、偏振旋转等方面的记录的图像。
80.可选地，ar系统包括光致动设备，以使用户可看到植物成熟，例如偏振光源、双（或多）波长光源等，从而允许直接向用户提供信息而无需后处理。
81.可选地，ar系统包括光致动设备，以使嵌入的传感器能够观察/检测到花的成熟度（可以与上述光致动相同或不同）。
82.本公开的一个方面涉及包含指令的计算机程序，所述指令当被用于确定植物的生长阶段的系统的数据处理系统执行时使得所述系统执行本文所述的用于确定植物的生长阶段的方法的一个或多个（例如所有）步骤。
83.本公开的一个方面涉及其上已经存储有上述计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。
84.如本领域技术人员将领会的，本发明的诸方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的诸方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、驻留软件、微代码等）或组合软件和硬件方面的实施例的形式，所述软件和硬件方面在本文中通常都可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。本公开中描述的功能可以实施为由计算机的处理器/微处理器执行的算法。此外，本发明的诸方面可以采取在一种或多种计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式，该一种或多种计算机可读介质具有在其上体现（例如，存储）的计算机可读程序代码。
85.可以利用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于：电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何适合组合。计算机可读存储介质的更具体示例可以包括但不限于以下：具有一条或多条导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom或闪存）、光纤、便携式致密盘只读存储器（cd-rom）、光存储设备、磁存储设备、或前述的任何适合组合。在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可以包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
86.计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，该信号具有体现在其中（例如，在基带中或作为载波的一部分）的计算机可读程序代码。这种传播的信号可以采取各种形式中的任何一种，包括但不限于电磁、光学、或其任何适合的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，其不是计算机可读存储介质，并且其可以传达、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
87.在计算机可读介质上体现的程序代码可以使用任何适当的介质——包括但不限于无线、有线、光纤、线缆、rf等，或前述的任何适合组合——来传送。用于实行本发明的诸方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，该一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言（诸如java（tm）、smalltalk、或c++等）和常规的过程性编程语言（诸如“c”编程语言或相似的编程语言）。程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景下，远程计算机可以通过任何类型的网络（包括局域网（lan）或广域网（wan））连接到用户的计算机，或者可以与外部计算机进行连接（例如，通过使用互联网服务提供商的互联网）。
88.下面参照根据本发明的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图示和/或框图来描述本发明的诸方面。将要理解，流程图示和/或框图的每个框以及流程图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可以提供
给通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置的处理器，特别是微处理器或中央处理单元（cpu），以产生机器，使得经由计算机的处理器、其他可编程数据处理装置、或其他设备执行的指令创建用于实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的装置。
89.这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以特别的方式运转，使得存储在所述计算机可读介质中的指令产生制品，该制品包括实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的指令。
90.计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置、或其他设备上执行，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的过程。
91.各图中的流程图和框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示代码的模块、段或部分，其包括用于实施指定的（多个）逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些替代实施方式中，框中所述的功能可以不按照图中所述的顺序出现。例如，连续示出的两个框事实上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行这些框，这取决于所涉及的功能。还将注意，框图和/或流程图示的每个框以及框图和/或流程图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统、或者专用硬件和计算机指令的组合来实施。
92.此外，提供了用于实行本文所描述的方法的计算机程序，以及存储该计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。例如，计算机程序可以被下载（更新）到现有系统，或者在制造这些系统时被存储。
93.除非另外明确说明，否则针对特定实施例或关于特定实施例讨论的元素和方面可以适当地与其他实施例的元素和方面相结合。将参考所附附图进一步说明本发明的实施例，该附图示意性地示出了根据本发明的实施例。应当理解，本发明不以任何方式局限于这些具体实施例。
附图说明
94.将参考附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明的各个方面，在附图中：图1a-图1c示出了该方法和系统的几个实施例；图2a-图2d示出了该方法和系统的几个实施例，其中照明光是偏振的，并且响应光是偏振过滤的；图3a-图3d示意性地示出了该系统的几个实施例；图4a描绘了大麻植物的解剖结构；图4b示出了关于为什么植物的某些部分具有不同偏振特性的可能解释；图5示出了可以由系统的实施例捕获的图像的示例，这种图像可以在执行该方法的实施例时被捕获；图6a-图6b示出了两幅图像，基于这两幅图像可以确定所描绘的植物的生长阶段；图7示出了根据一个实施例，可以如何使用历史数据来确定植物的生长阶段；
图8a示意性地示出了包括增强现实系统的系统；图8b示出了用户观看增强现实系统的显示器的用户感知；图9示意性地示出了根据实施例的数据处理系统；图10示出了根据实施例的检测器。
具体实施方式
95.在附图中，相同的附图标记指示相似或相同的元件。
96.图1a（顶部）示出了该方法和系统的实施例，其中用至少部分偏振的（例如线性偏振的）照明光5照明植物6。在该示例中，通过将偏振滤光器4a应用于由光源2产生的光来产生偏振照明光5，光源2被配置为产生非偏振光。光源2和偏振滤光器4a一起形成光源14，光源14被配置成用至少部分偏振的照明光5来照明植物6。
97.照明光5引起来自植物的响应光7。照明光可以理解为使植物通过发射响应光来响应。响应光可以包括经过处理的照明光。这种处理可以包括反射和/或吸收和/或改变照明光的偏振。
98.响应光7由检测器16检测，在一个示例中，检测器16包括望远镜10和成像系统12，例如相机。检测器可以附加地或替代地包括带有偏振眼镜的人和/或光传感器和/或相机和/或飞行时间相机。
99.图1a（底部）示出了同一系统仍处于稍后的时刻。现在，使用另一偏振滤光器4b，其具有不同于偏振滤光器4a的另一偏振方向。因此，照明光5'具有与照明光5不同的偏振方向。结果，假设植物6包括偏振活性部分，响应光7'不同于响应光7。响应光7可以称为第一响应光，并且响应光7'可以称为第二响应光。如上所述，基于第一响应光7和第二响应光7'，可以确定植物6的生长阶段。尽管图1和图2示意性地示出了透射穿过植物6的响应光7，但是响应光也可以是从植物反射回来的光。
100.因此，在该系统中，照明光的偏振方向可以改变。当然，尽管图1a仅示出了照明光的两个不同的偏振方向，但是在一个实施例中，照明光的偏振方向是连续旋转的，例如超过180度。
101.照明光偏振方向的这种变化可以被称为动态偏振光。这种光可以由标准光源产生，该标准光源前面安装有可机械旋转的偏振器。然后，光的偏振方向以旋转的外部偏振盘的速度顺序移动（“旋转”）。动态偏振光也可以用带有嵌入式机械旋转偏振器的mr 16光源产生。此外，动态偏振光可以由具有电可调偏振的双（或更多）偏振光斑产生。集成在第二光学模块中的多个芯片级微光源的使用允许在高频下（用驱动器）电切换偏振方向。动态偏振照明光也可以例如通过控制光源前面的基于液晶的偏振器、使用基于具有不同取向的可切换激光源（激光产生偏振光）的照明、或者使用具有不同偏振方向的像素的像素化光源来产生。
102.图1a的系统非常适合于产生“闪光效应”，这使得植物的偏振活性部分（例如大麻花上的毛状体）对用户（收获者）或自动收获机来说是高度可见的。如上所述，这种闪光效应是由偏振活性部分对变化的偏振照明光的不同响应引起的。
103.如上所述，与对偏振光进行后处理的光源相比，可以使用激光光源（主要是nd:yag激光器是线性偏振的，二极管激光器是较少偏振的或者甚至是椭圆偏振的）产生动态偏振
光。激光源可以附接到臂或组合在园艺灯中，以从上到下扫描植物，以便对成熟进行深入的冠层测量。
104.图1b示出了一个实施例，其中检测器16被配置成随后在不同方向上偏振过滤响应光。图1b（顶部）示出了包括检测器的系统，该检测器对响应光进行偏振过滤，在该示例中使用具有第一偏振方向的偏振滤光器8a，以获得第一响应光7'。图1b（底部）示出了同一系统处于稍后的时刻。现在，检测器偏振过滤响应光7，以便获得不同偏振的响应光7''，其可以被称为第二响应光。在该示例中，使用偏振滤光器8b，其具有与滤光器8a不同的偏振方向。基于第一和第二响应光，可以确定植物6的生长阶段。该实施例还引起上述闪光效果，这可由人和/或自动化系统观察到。
105.在实践中，用户可以使用检查滤光器，其中他可以（手动、电动或电气）改变该偏振以增强如上所述的毛状体的偏振特性。
106.检测器16可以是具有专用片上偏振器的特殊相机，如图10所示（来源：索尼，iedm2016，讲座编号8.7）。这种成像系统在成像传感器46的各个像素44
x
上具有几个不同取向的偏振滤光器42
x
。滤光器42
x
可以被理解为被配置成对响应光进行偏振滤光，如本文所述。滤光器42
x
在形成成像传感器的半导体工艺期间形成。还示出了各个像素44
x
的片上透镜40
x
。这种片上透镜40x也可以被称为聚光透镜，并且位于相应图像传感器像素44
x
之上的成像系统中。这种具有专用片上偏振器的相机主要针对工业检查应用，其中偏振检测可以用于突出材料中的缺陷，然而，也可以有利地用于确定植物的生长阶段的情况。
107.图1c示出了一个实施例，其中照明光5至少是部分偏振的，并且其中响应光7被偏振过滤，以便获得偏振的响应光7'。偏振活性部分可以旋转入射照明光的方向，而植物的其余部分可以反射非偏振光，即使照明光是偏振的。在这种情况下，响应光将在一个偏振方向上具有相对强的分量，这可以使用如图1c所示的滤光器8而变得可见。
108.图2a示出了在两个相应时刻的图1c的系统。这里，检测器偏振过滤响应光，以在两个时刻获得不同取向的偏振光。在这个示例中，使用了具有不同偏振方向的两个不同的偏振滤光器8a和8b。如果偏振活性部分旋转偏振方向，而植物的其余部分反射非偏振光，则随着检测系统16中偏振方向的改变，来自偏振活性部分的响应光的强度将改变，而来自植物的其它部分的响应光的强度将保持基本相同。因此，该实施例允许容易地检测偏振活性部分。注意，在该实施例中，响应光7'可以被称为第一响应光，并且响应光7''可以被称为第二响应光。
109.图2b示出了处于两个相应时刻的图1c的系统。这里，光源14在第一时刻用第一照明光5照明植物，并且在第二时刻用第二照明光5'照明植物。第一和第二照明光具有不同的偏振方向。在该示例中，检测器偏振以相同的方式在两个时刻过滤响应光7。基于参考图2a描述的相同原理，该实施例还允许可视化植物的偏振活性部分。
110.在一个实施例中，第一时刻的照明光的偏振方向不同于第二时刻的照明光的偏振方向，并且偏振滤波的方向在第一时刻不同于第二时刻。优选地，照明光相对于由检测器16执行的偏振滤波方向的相对方向在第一时刻不同于在第二时刻的该相对方向。例如，如果在第一时刻照明光的偏振方向和检测器的偏振滤光器之间的角度是10度，那么在第二时刻该角度不是10度，例如是50度。
111.图2c示出了一个实施例，其中光源14被配置成产生第一照明光5，并且然后产生照
明光5'。特别地，该实施例示出了光源在第一时刻用至少部分偏振光5（称为第一照明光）照明植物6，并且在第二时刻用非偏振光5'（称为第二照明光）照明植物6。该实施例也允许可视化偏振活性部分。在特定实施例中，光源可以在非偏振光和偏振光之间连续切换，例如每秒切换一次。
112.图2d示出了一个实施例，其中检测器被配置成对响应光进行偏振滤波，以获得具有第一偏振方向的第一响应光7'，并且随后不对响应光进行偏振滤波，以获得非偏振的第二响应光7。在特定实施例中，检测器可以在它偏振过滤响应光的状态和它不偏振过滤响应光的状态之间连续切换，例如每秒切换一次。
113.优选地，如图1a、图1b、图2a、图2b、图2c、图2d所示，当该方法涉及在第一时刻检测第一响应光并在第二时刻检测第二响应光，并且涉及在第一和第二时刻之间的某处影响照明光和/或响应光的偏振和/或偏振方向时，第一和第二响应光在彼此之后被快速检测，例如在10分钟内、优选地在1分钟内、最优选地在十秒内。为了创造动态闪烁效果，并且当使用基于固态的电子解决方案时，系统甚至可以更快地在状态之间转换（例如，以10
–
50hz的频率），使效果对人类观察者非常有效。这些实施例可以被理解为执行这种影响，以便引起第一和第二响应光之间的差异。基于这些差异，可以标识偏振活性部分，使其可见。因此，不期望其他因素造成这种差异，例如在植物上形成额外的偏振活性部分。例如，如果比第一响应光晚一周检测到第二响应光，则这可能发生。
114.图3a示出了根据实施例的系统20。该系统包括光源14和检测器16。光源14可以是本文描述的任何光源，并且检测器可以是本文描述的任何检测器。在这个示例中，光源14包括被配置成产生非偏振光的光源2和偏振滤光器4。光源14因此可以产生至少部分偏振的照明光5。检测器可以被配置成检测响应光7。在一个实施例中，检测器被配置成如本文所述对响应光进行偏振过滤。
115.系统20还包括数据处理系统，该数据处理系统被配置成基于检测到的响应光7来确定植物的生长阶段。为此，检测器16可以通信连接到数据处理系统。数据处理系统可以理解为系统20的控制模块。
116.优选地，数据处理系统100被配置成控制光源14。在一个示例中，数据处理系统100被配置成控制光源2和偏振滤光器4。在执行适当的软件时，数据处理系统100可以被配置为打开和关闭光源2和/或控制由光源2产生的光的强度，并且可以被配置为控制偏振滤光器4。后者可以包括控制滤光器4的偏振方向，这可以通过机械地移动（例如旋转）偏振滤光器4和/或通过将偏振滤光器4移入和移出照明光5的路径来实现。
117.数据处理系统100还可以被配置成在执行适当的软件时控制检测器16，例如通过控制包含在本文描述的检测器中的偏振滤光器。这种控制可以使偏振滤光器移动（例如旋转），以改变其偏振方向和/或将偏振完全移入和移出响应光7的路径。
118.可选地，系统20包括显示器22。数据处理系统100也可以控制这种显示器。在一个示例中，数据处理系统使显示器呈现植物的确定生长阶段的指示，例如收获植物的指令。
119.图3b示出了该方法的一个实施例，其中光源14悬挂在待检查的植物上，并且其中人使用放大镜来检测响应光7。光源14可以是本文描述的任何光源。本文描述的方法可以容易地在现有的照明基础设施内实现，使得这种解决方案成本低廉并且易于维护。现有的照明结构例如只需要配备有（可控的）偏振滤光器，以便形成本文描述的光源14。
120.图3c示出了该系统的一个实施例，其中光源14和检测器16是分开的。数据处理系统未示出，但是可以存在于检测器16的外壳中（例如在相机16内）；或者至少可以通信连接到检测器16，例如通过无线网络（例如wi-fi）。
121.在一个实施例中，如果确定的生长阶段指示植物准备好收获，则可以应用光信号。在这种情况下，光源14或任何其他灯可以指示这一点。在一个示例中，植物上方的光源可以开始闪烁或改变颜色，以便向农民或自动收获系统指示该植物可以收获了。
122.附加地或替代地，数据处理系统100可以向另一个设备（例如农民的手持设备）传输特定植物已经完全成熟的消息。当这些都被分析时，数据处理系统可以产生关于多种植物成熟的总体数字。机器学习辅助工具可以使用这些数字来累积以前收获的数据，并将它们与气候和光历史参数相关联，以便帮助/自动化决策制定。
123.图3d示出了系统20的实施例，其中系统20集成在手持设备中。特别地，系统20可以被理解为用于现场观察的检查工具偏振器和人类检测。检查工具动态控制照明器和观察传感器的偏振。用户将照明光5瞄准包含毛状体的区域（例如使用“十字准线”），并且可以在内置显示器22上看到动态偏振效果，在该示例中，内置显示器22位于手持设备的背面上。
124.图4a示出了大麻植物，尤其是大麻属植物的解剖属性。通常被消费的雌花位于植物的顶端。此外，在植物生长期间，特别是在雌花成熟期间，在这些花上发育出具有偏振活性的毛状体。因此，随着花的发育，其光学属性（尤其是其偏振特性）发生变化。因此，偏振特性的变化可以与生长阶段联系起来。
125.大麻花在成熟时通常经历八个阶段。这八个阶段可以理解为花成熟生长阶段的亚生长阶段。应当领会，确定植物的生长阶段可以体现为确定这种亚生长阶段。大麻花成熟的八个阶段如下：1-雌性大麻花不含任何柱头；2-第一个柱头出现在大麻花上；3-大麻花上出现3层柱头；4-花上连续形成柱头；5-花上形成具有白色/乳白色柱头的花冠（cola）；6-新的花停止，并且柱头开始变干（变褐）-也开始毛状体评分；7-柱头干燥，并且毛状体直立，乳白色；8-花蕾成熟了，是收获的时候了；毛状体饱满，颜色清晰，并且不到10%的转变为琥珀色。
126.从阶段7到阶段8的转变非常快，并且难以被人察觉。本文公开的方法使得能够准确地确定何时已经到达阶段8。
127.图4b说明了为什么毛状体反射偏振光7a，而植物的其余部分（例如叶子）反射非偏振光7b。光7a和光7b一起可以理解为构成响应光。
128.叶子可以部分反射偏振光7a和非偏振光7b。然而，如所示，由于叶子内部的光散射，偏振度（dop）是低的（反射的非偏振光比偏振光多）。在毛状体的情况下，dop高，使得反射光具有更多的偏振。当观察偏振方向变化的叶子时，非偏振的反射光将占主导地位，并且因此偏振方向不会影响反射光的强度。然而，当在不同的偏振方向下观察毛状体时，观察到的光量可能有很大的不同。
129.如果用偏振入射光束代替非偏振入射光束5，由于内部散射，叶子仍然会反射非偏振光。所以不管光源的偏振如何，叶子仍然会反射任何偏振方向的光。然而，毛状体只会反射特定偏振方向的光。通过随时间改变光源的偏振方向，即使没有明显的偏振滤光器，观察者也会感受到毛状体的闪光效果。
130.图5示出了植物、特别是大麻植物、更特别是大麻植物的雌花的图像30。该图像30可以由通过测量响应光获得的数据来表示。该图像可以被理解为指示来自植物的各个部分的响应光。图5还示出了感兴趣区域32可以被标识，该感兴趣区域32对应于植物生长期间偏振活性部分预期形成或消失的植物部分。在这个示例中，感兴趣区域32对应于大麻植物的雌花。随后的分析可以被限制到该感兴趣区域32，这允许高效和快速的数据处理，这进而允许快速（例如实时）确定植物的生长阶段。
131.如上所述，这种感兴趣区域32可以基于机器学习技术来标识。此外，这种感兴趣区域32可以基于3d感测技术来执行。在这种情况下，3d测距信号用于获得植物的三维形状的表示。然后，可以基于植物的特征形态来识别偏振活性部分预期在其上形成或消失的植物部分。
132.图6a和图6b分别示出了植物、特别是大麻植物、更特别是大麻植物的雌花的第一图像和第二图像。显然，图6b包括比图6a中相应区域具有更高强度的区域。不同图像中的两个图像区域可以理解为对应的图像区域，如果它们都表示植物的相同部分。第一和第二图像之间的这种差异是由第一和第二响应光的后续检测引起的，其中第一和第二响应光不同。第一和第二响应光之间的这种差异可以通过上述一种或多种方法来实现，例如改变照明的偏振、改变检测路径中的偏振滤波、在偏振和非偏振照明光之间切换、在具有偏振滤波的检测和不具有偏振滤波的检测之间切换、或者这些动作的组合。
133.特别地，显示为白点的毛状体在第二图像中比在第一图像中具有更高的强度。这些图证明了光的偏振可以用于检测大麻植物（例如大麻属植物）的位置和成熟（发育）。
134.图7示出了可以如何记录偏振特性随时间的变化，从而为种植者提供历史趋势，以便在生长控制、收获或光照配方有效性方面做出决策。
135.图7示出了来自特定植物上的特定花相对于时间的总响应光强度。图中的每个数据点对应于一个数据集，该数据集表示在相应的时刻检测到的响应光。响应光随时间的发展可以帮助确定当前或者甚至未来的生长阶段。
136.图7示出了对于特定的花，最初响应光强度的总强度相对较低，并且在某一点总强度增加，直到达到恒定总光强度的稳定期。例如，如果总强度已经达到所述稳定期，则可能是花准备好收获了。因此，在这种情况下，可以基于由多个数据集指示的响应光随时间的发展来确定生长阶段。
137.对于不同的植物来说，总光强度的增加持续的时间也可能是一样长的。然后，一旦已经开始增加，就将有可能预测总光强度达到稳定期的时刻。因此，这可以允许预测花何时准备好收获。
138.图8a示出了包括增强现实系统102的系统20的实施例。在这样的实施例中，显示器22可以被理解为增强现实系统的一部分。增强现实系统被配置成在所述显示器上呈现植物的所确定的生长阶段的指示，使得观看显示器的用户看到植物及其所确定的生长阶段。显示器22可以是透明显示器。
139.检测器16可以包括用于记录植物图像的相机。增强现实系统102可以被配置成在显示器22上至少部分地呈现这些记录的图像。
140.采花者/农民可以进入温室检查大麻花的成熟度，并且同时采摘准备收获的花。
141.优选地，显示器和相机被集成到诸如ar眼镜的头戴式设备中，使得采摘者/农民可以使用他/她的手来执行“正常的”采摘动作，例如采摘花朵。
142.通过ar眼镜，采摘者可以看到“真实”的植物，并在图像上叠加准备收获的位置（花）。基于嵌入在ar眼镜上/中的感测功能，实时创建关于成熟程度的信息。该感测功能与基于对象（成熟的花）识别的图像处理相结合（并且可能进一步实现特定的光激励）。提供给采摘者的信息允许他/她采摘成熟的花。
143.处于发育早期阶段的花（例如，根据“完全未成熟”/“即将成熟”/“几乎准备好收获”来分组）也可以在数据分析期间被标记，并且该信息可以被存储以备后用，从而产生预测功能。因此，采摘者再次进入温室的第二天（或下一个收获时刻），被判断为“几乎准备好收获”的花可能被采摘者优先访问，例如，采摘者被引导向温室中的这些位置，从而允许更有效的工作流程（防止查看根本没有准备好收获的植物，或者花已经被收获了的植物）。
144.为了允许最后一个功能，ar眼镜上的相机还可以跟踪采摘者的动作（产生关于已经收获的植物/花、谁收获的、收获了多少、何时以及处于什么成熟水平的存储信息，还允许捕获可能的错误并控制所采摘的花的所有权）。由采摘者提供的附加专家输入数据也可以用该相机来捕获，例如基于基于手势的ui。替代地，音频功能可以用作ui。采摘者/专家数据可以例如是这样的参数，如与机器学习对成熟的判断一致/不一致，或者经由ui标记作物（例如疾病发作）或园艺系统中的任何类型的异常。
145.该信息可能不是实时需要的，并且可以（稍后）存储在整个收获工具中，并可以用于下一个收获周期或更深入的数据分析（例如，优化对当前和未来作物的预测）。
146.图8b示出了正在观看增强现实系统的显示器22的用户的示例感知。增强现实显示器22在植物旁边呈现所确定的植物的生长阶段，在该示例中是以指令用户收获植物的形式。
147.在显示器不透明的情况下，显示器22还可以呈现如例如由相机16记录的植物图像。在这种情况下，确定的生长阶段的指示例如覆盖在记录的图像上。
148.图9描绘了图示根据实施例的数据处理系统的框图。数据处理系统可以嵌入在单个设备（例如，ar护目镜）中，或者分布在组合的可穿戴设备和实时可访问的云实现的功能（例如，存储和数据处理）上。或者类似的其他选项。
149.如图9中所示，数据处理系统100可以包括通过系统总线106耦合到存储器元件104的至少一个处理器102。如此，数据处理系统可以将程序代码存储在存储器元件104内。进一步，处理器102可以执行经由系统总线106从存储器元件104存取的程序代码。在一个方面中，数据处理系统可以实施为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当领会，数据处理系统100可以以包括处理器和存储器的任何系统的形式来实施，该处理器和存储器能够执行本说明书内描述的功能。
150.存储器元件104可以包括一个或多个物理存储器设备，诸如例如本地存储器108和一个或多个大容量存储设备110。本地存储器可以指代一般在程序代码的实际执行期间使用的随机存取存储器或（多个）其他非持久性存储设备。大容量存储设备可以实施为硬盘驱
动器或其他持久数据存储设备。处理系统100还可以包括一个或多个高速缓冲存储器（未示出），该一个或多个高速缓冲存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储设备110检索程序代码的次数。
151.可选地，描绘为输入设备112和输出设备114的输入/输出（i/o）设备可以耦合到数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、或诸如鼠标的指点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、或扬声器等。输入和/或输出设备可以直接或通过中间的i/o控制器耦合到数据处理系统。
152.在实施例中，输入和输出设备可以实施为组合的输入/输出设备（在图9中以围绕输入设备112和输出设备114的虚线图示）。这种组合的设备的示例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，可以通过物理对象（诸如例如用户的手指或手写笔）在触摸屏显示器上或附近的移动来提供对设备的输入。网络适配器116还可以耦合到数据处理系统以使得其能够通过中间的私有或公共网络耦合到其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络传送到数据处理系统100的数据的数据接收器，以及用于将数据从数据处理系统100传送到所述系统、设备和/或网络的数据传送器。调制解调器、线缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统100一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
153.如图9中所绘制，存储器元件104可以存储应用程序118。在各种实施例中，应用程序118可以存储在本地存储器108、一个或多个大容量存储设备110中，或者与本地存储器和大容量存储设备分开。应当领会，数据处理系统100可以进一步执行可以促进应用程序118的执行的操作系统（图9中未示出）。以可执行程序代码的形式实施的应用程序118可以由数据处理系统100（例如由处理器102）执行。响应于执行应用程序，数据处理系统100可以被配置为执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。
154.在本发明的一个方面中，数据处理系统100可以代表本文描述的增强现实系统。
155.在另一方面中，数据处理系统100可以代表客户端数据处理系统。在这种情况下，应用程序118可以代表客户端应用程序，该客户端应用程序在被执行时将数据处理系统100配置为执行本文参考“客户端”描述的各种功能。客户端的示例可以包括但不限于个人计算机、便携式计算机、移动电话等。
156.在又一方面中，数据处理系统100可以代表服务器。例如，数据处理系统可以代表（http）服务器，在这种情况下，应用程序118在被执行时可以配置数据处理系统来执行（http）服务器操作。
157.本发明的各种实施例可以实施为与计算机系统一起使用的程序产品，其中程序产品的（多个）程序定义实施例的功能（包括本文描述的方法）。在一个实施例中，（多个）程序可以包含在各种非暂时性计算机可读存储介质上，其中如本文所使用的，表述“非暂时性计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质，唯一的例外是暂时性传播信号。在另一个实施例中，（多个）程序可以包含在各种暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：（i）其上永久存储信息的不可写存储介质（例如，计算机内的只读存储器设备，诸如由cd-rom驱动器可读的cd-rom盘、rom芯片、或任何类型的固态非易失性半导体存储器）；和（ii）其上存储可更改信息的可写存储介质（例如，闪存、软盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘、或任何类型的固态随机存取半导体存储器）。计算机程序可以在本文描
述的处理器102上运行。
158.本文使用的术语仅仅是为了描述特别的实施例的目的，并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”（“a”或“an”）和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清晰指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”（“comprise”和/或“comprising”）指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组。
159.以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与如具体要求保护的其他所要求保护的元件组合地执行功能的任何结构、材料或动作。出于说明的目的已经展现了本发明的实施例的描述，但不旨在穷尽或局限于所公开形式中的实施方式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域普通技术人员将是清楚的。选取和描述实施例以便最好地解释本发明的原理和一些实际应用，并且使得本领域的其他普通技术人员能够针对具有适合于设想的特别的用途的各种修改的各种实施例理解本发明。