一种测量种植箱内植物高度的系统及方法与流程

本发明涉及植物种植领域，特别是涉及一种测量种植箱内植物高度的系统，还涉及一种测量种植箱内植物高度的方法。

背景技术：

在现有的植物种植领域中，通过获取植物的高度，可以得出植物的生长规律，以便于对植物的生长进行研究，但是目前主要通过人工来测量植物的高度，不仅劳动强度大，而且容易触碰到植物，进而会损伤植物，从而难以获取到准确的植物高度。

因此，如何提高植物高度的测量准确度，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种测量种植箱内植物高度的系统，本发明的另一个目的是提供一种测量种植箱内植物高度的方法，可以对植物的高度进行有效的测量，降低手工测量所造成的劳动强度大，测量不准确等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种测量种植箱内植物高度的系统，包括：红外线发射器以及和所述红外线发射器连接的处理器，所述红外线发射器的发射端用于向种植箱内的植物发射红外线以此来获取植物顶端和发射端之间的距离，所述发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面设有预设间距，所述发射端可在竖直平面内转动，所述处理器用于根据所述距离和所述预设间距以及所述发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角计算出所述种植箱内植物的高度。

优选地，还包括和所述处理器连接的营养补给装置，所述处理器根据计算获得的所述种植箱内植物的高度，判断所述高度是否低于预设的生长高度阈值，若是，则通过所述营养补给装置给所述种植箱内的植物补充营养。

优选地，还包括和所述处理器连接的提醒装置，所述提醒装置用于在所述高度低于预设的生长高度阈值或不低于预设的成熟高度阈值时，发出提醒信号。

优选地，所述提醒装置包括显示模块，所述显示模块用于显示和所述高度相对应的植物缺乏营养或已成熟的视觉信息。

优选地，所述提醒装置还包括语音提示模块，所述语音提示模块用于发出和所述高度相对应的植物缺乏营养或已成熟的听觉信息。

优选地，还包括移动终端，所述处理器和所述提醒装置设置在所述移动终端上。

一种测量种植箱内植物高度的方法，所述种植箱内设有红外线发射器，所述方法包括：

通过所述红外线发射器的发射端向种植箱内的植物发射红外线，以此来获取所述发射端和所述植物顶端之间的距离以及所述发射端的发射方向和竖直方向的夹角；

获取所述红外线发射器的发射端和所述植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距；

根据所述发射端和所述植物顶端之间的距离、所述发射端的发射方向与竖直方向的夹角、以及所述发射端和所述植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距，计算出所述植物的一个高度值；

调整所述发射端的发射方向和竖直方向的夹角，重复上述步骤获取所述植物的多个高度值；

选取最大的高度值作为所述植物的高度。

优选地，在获取所述植物的高度之后，还包括：

判断所述高度是否低于预设的生长高度阈值；

若是，则给所述植物补充营养。

优选地，在获取所述植物的高度之后，还包括：

判断所述高度是否不低于预设的成熟高度阈值；

若是，则发出所述植物已成熟的提醒信号。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种测量植物高度的系统，包括：红外线发射器以及和红外线发射器连接的处理器，红外线发射器的发射端用于向种植箱内的植物发射红外线以此来获取植物顶端和发射端之间的距离，发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面设有预设间距，发射端可在竖直平面内转动，处理器用于根据距离和预设间距以及发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角计算出种植箱内植物的高度。

通过红外线发射器的发射端对植物发射出的红外线被植物反射回来，即可获得发射端和植物之间的距离，红外线发射器将将检测到的距离以及发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角发送给处理器，处理器根据预存的算法即可计算出单棵植物的单个高度值，由于红外线发射器的发射端发射出的红外线不一定正好是植物的最顶端，因此通过发射端在竖直平面内的转动，可改变发射方向和竖直方向的夹角，进而可以分别获取同一棵植物的多个高度值，处理器选取这多个高度值中数值最大的作为植物的高度。

本发明还提供了一种测量种植箱内植物高度的方法，种植箱内设有红外线发射器，方法包括：通过红外线发射器的发射端向种植箱内的植物发射红外线，以此来获取发射端和植物顶端之间的距离以及发射端的发射方向和竖直方向的夹角。获取红外线发射器的发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距。根据发射端和植物顶端之间的距离、发射端的发射方向与竖直方向的夹角、以及发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距，计算出植物的一个高度值。调整发射端的发射方向和竖直方向的夹角，重复上述步骤获取植物的多个高度值。选取最大的高度值作为植物的高度。

由于红外线发射器发射出的红外线不一定正好被植物的最顶端反射回来，因此通过调整发射端的发射方向和竖直方向的夹角，来获取同一棵植物的多个高度值，选取高度值最大的作为植物的高度，其中可以通过提高获取同一棵植物的高度值的个数，来提高测量植物高度的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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为本发明一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的系统的结构示意图。

图2为本发明另一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的系统的结构示意图。

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的方法的结构示意图。

图4为本发明另一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的方法的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前的植物主要由人工通过刻度尺进行测量，不仅劳动强度大，而且难以保证测量数据的准确性。

基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了本发明所提供的一种测量植物高度的系统，通过红外线发射器的发射端对植物发射出的红外线被植物反射回来，即可获得发射端和植物之间的距离，红外线发射器将将检测到的距离以及发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角发送给处理器，处理器根据预存的算法即可计算出单棵植物的单个高度值，由于红外线发射器的发射端发射出的红外线不一定正好是植物的最顶端，因此通过发射端在竖直平面内的转动，可改变发射方向和竖直方向的夹角，进而可以分别获取同一棵植物的多个高度值，处理器选取这多个高度值中数值最大的作为植物的高度。其中可以通过提高获取同一棵植物的高度值的个数，来提高测量植物高度的准确性。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的系统的结构示意图；图2为本发明另一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的系统的结构示意图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种测量种植箱内植物高度的系统，包括：红外线发射器1以及和红外线发射器1连接的处理器4，红外线发射器1的发射端用于向种植箱2内的植物3发射红外线以此来获取植物3顶端和发射端之间的距离，发射端和植物3所处的土壤上表面或营养液上表面设有预设间距，发射端可在竖直平面内转动，处理器4用于根据距离和预设间距以及发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角计算出种植箱2内植物3的高度。

在本实施例中，可以将红外线发射器1固定在种植箱2的顶部，同时将发射端和植物3所处的土壤上表面或营养液上表面之间的预设间距预存在处理器4中，红外线发射器1通过发射端对植物3发射出的红外线会被植物3反射回来，即可获得发射端和植物3之间的距离，红外线发射器1将将检测到的距离以及发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角发送给处理器4，处理器4根据预存的算法即可计算出单棵植物3的单个高度值，由于红外线发射器1的发射端发射出的红外线不一定正好是植物3的最顶端，因此通过发射端在竖直平面内的转动，可改变发射方向和竖直方向的夹角，进而可以分别获取同一棵植物3的多个高度值，例如可以通过发射端的转动获取同一棵植物3的十个高度值，处理器4选取这十个高度值中数值最大的作为植物3的高度。

为了便于理解，将红外发射器和植物3所处的土壤上表面或营养液上表面之间的预设间距记为h，红外线发射器1的发射端和植物3之间的距离记为S，将发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角设为α，植物3的高度值设为H，则H＝h-S*cosα。将此公式预存在处理器4中，处理器4据此公式可自动计算出植物3的高度值。

进一步地，还包括和处理器4连接的营养补给装置5，处理器4根据计算获得的种植箱2内植物3的高度，判断高度是否低于预设的生长高度阈值，若是，则通过营养补给装置5给种植箱2内的植物3补充营养。其中可以在处理器4内预存该植物3不同生长阶段所该具备的生长高度阈值，例如植物3生长五天时，所应该生长的高度阈值，即在第五天时检测一次植物3的高度，如果检测的高度低于预存在处理器4内相对应的生长五天所该具备的高度阈值时，则说明植物3缺乏营养，应及时补充营养，例如补充水和肥料，以满足植物3的生长。其中处理器4还可以通过营养补给装置5来自动给植物3补充营养，此外还可以通过检测的高度值小于高度阈值的差值来控制营养液补给装置的补充量。

更进一步地，还包括和处理器4连接的提醒装置6，提醒装置6用于在高度低于预设的生长高度阈值或不低于预设的成熟高度阈值时，发出提醒信号。通过提醒装置6发出的提醒信号可以使用户了解植物3是否处于正常生长或已成熟的状态，当成熟时可以使用户及时将植物3进行收获。

其中，提醒装置6包括显示模块，显示模块用于显示和高度相对应的植物3缺乏营养或已成熟的视觉信息。通过显示模块发出的视觉信息可以使用户直观地了解植物3的生长状态。

此外，提醒装置6还包括语音提示模块，语音提示模块用于发出和高度相对应的植物3缺乏营养或已成熟的听觉信息。通过语音提示模块发出的听觉信息，可以使用户从多种途径获取目前植物3的生长状态。

为了更便于用于了解目前植物3的生长状态，还包括移动终端，处理器4和提醒装置6设置在移动终端上。其中移动终端可以为手机或平板电脑等。

请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的方法的结构示意图。

本发明实施例还提供了一种测量种植箱内植物高度的方法，种植箱内设有红外线发射器，方法包括以下步骤：

S100：通过红外线发射器的发射端向种植箱内的植物发射红外线，以此来获取发射端和植物顶端之间的距离以及发射端的发射方向和竖直方向的夹角。

S200：获取红外线发射器的发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距。

S300：根据发射端和植物顶端之间的距离、发射端的发射方向与竖直方向的夹角、以及发射端和植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的间距，计算出植物的一个高度值。

为了便于理解，将红外发射器和植物所处的土壤上表面或营养液上表面之间的预设间距记为h，红外线发射器的发射端和植物之间的距离记为S，将发射端的发射方向和竖直方向之间的夹角设为α，植物的高度值设为H，则H＝h-S*cosα。

S400：调整发射端的发射方向和竖直方向的夹角，重复上述步骤获取植物的多个高度值。

S500：选取最大的高度值作为植物的高度。

由于红外线发射器发射出的红外线不一定正好被植物的最顶端反射回来，因此通过调整发射端的发射方向和竖直方向的夹角，来获取同一棵植物的多个高度值，选取高度值最大的作为植物的高度。

请参考图4，图4为本发明另一种具体实施方式所提供的一种测量植物高度的方法的结构示意图。

本发明实施例所提供的一种测量种植箱内植物高度的方法，在获取植物的高度之后，还包括以下步骤：

S600：判断高度是否低于预设的生长高度阈值。由于植物的高度随着时间的变化而逐渐增高，若获取到的高度低于预设的生长高度阈值，则进行以下步骤：

S700：给植物补充营养。例如给植物补充水和肥料。

进一步地，在获取植物的高度之后，还包括以下步骤：

S800：判断高度是否不低于预设的成熟高度阈值。若获取到的高度不低于预设的成熟高度阈值，则进行以下步骤：

S900：发出植物已成熟的提醒信号。例如所种植的植物的成熟期是三十天，则在第三十天时获取的高度高于该植物成熟高度阈值，则表明该植物已成熟，通过发出提醒信号来提醒用户及时进行采摘。

以上对本发明所提供的一种测量种植箱内植物高度的系统及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。