农作物成熟判断装置和方法与流程

本发明涉及种植技术领域，特别涉及一种农作物成熟判断装置和方法。

背景技术：

目前很多家庭进行室内种植，已经有厂家开发出一些自动化的种植器皿或设备，使得使用者实现自动化种植，避免了重复和繁重的体力劳动。但是这些自动化种植设备不具备判断这些农作物或者作物是否成熟的功能，无法即时提醒使用者进行采收。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种农作物成熟判断装置和方法，可提供使用者农作物成熟的信息，以便使用者对成熟后的农作物进行及时的采收等管理措施。

一种农作物成熟判断装置，包括检测设备，用于检测农作物的横向及/或纵向尺寸；及控制单元，用于根据所述检测设备的检测结果判断农作物是否成熟。

在一些实施例中，所述检测设备包括用于检测农作物的纵向尺寸的感应器，所述感应器包括信号发射端和信号接收端，其中，该信号发射端设置于农作物的一侧，信号接收端设置于农作物的相对另一侧。

进一步的，所述检测设备还包括计时器，用于计时；及

所述控制单元还用于根据所述计时器计算的时间控制上述信号发射端每隔预定时间发射信号。

在一些实施例中，所述检测设备为拉线开关，所述拉线开关包括拉线和与拉线连接的弹性支杆，以及两个导电端子，其中一个导电端子设置在用于种植农作物的种植器上，另一个导电端子设置在弹性支杆的末端，当所述拉线被农作物触碰而带动弹性支杆上的导电端子与种植器上的导电端子触发时，所述控制单元判断农作物成熟，按照预设的提示方式发出提示。

在一些实施例中，所述检测设备为触碰开关，当所述触碰开关被农作物触碰时，所述控制单元判断农作物成熟，按照预设的提示方式发出提示。

在一些实施例中，所述检测设备包括用于检测农作物的横向尺寸的图像采集器。

进一步的，所述检测设备还包括标识块，所述控制单元根据图像采集器所采集的图像中的标识块的形态判断农作物是否成熟。

一种农作物成熟判断方法，包括：

检测农作物的横向及/或纵向尺寸；及

根据农作物的横向及/或纵向尺寸判断农作物是否成熟。

进一步的，检测农作物的横向及/或纵向尺寸的方法是如下中的至少一种：

通过设置检测农作物的纵向尺寸的感应器检测农作物的纵向尺寸；

通过设置检测农作物的横向尺寸的图像采集器检测农作物的横向尺寸，检测农作物的横向尺寸是通过采集农作物的图像来实现的。

在一些实施例中，采集农作物的图像时，还同时判断图像中出现的特定颜色及其比例，并将特定颜色及其比例作为判断农作物是否成熟的必要条件。

本发明提供的农作物成熟判断装置和方法可以实时判断农作物是否成熟，并及时通知用户，以对成熟后的农作物进行采收，避免农作物的成熟后的损失，也可减轻用户的管理负担。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的农作物成熟判断装置的应用场景示意图。

图2为本发明第二实施例提供的农作物成熟判断装置的应用场景示意图。

图3为图2中所示农作物成熟判断装置的局部放大示意图。

图4为本发明第三实施例提供的农作物成熟判断装置的应用场景示意图。

图5为本发明第四实施例提供的农作物成熟判断装置的应用场景示意图。

图6、图7和图8分别是图5中所示农作物成熟判断装置所采集的不同农作物图像的示意图。

图9为本发明第五实施例提供的农作物成熟判断装置的应用场景示意图。

图示符号说明

感应器10

拉线开关20

拉线21

弹性支杆22

第一导电端子23

第二导电端子24

触碰开关30

图像采集器40

标识块41

农作物70

载体80

种植器90

侧壁91

具体实施方式

本发明提供的农作物成熟判断装置包括检测设备和控制单元。检测设备和控制单元通信连通，控制单元可以根据检测设备所检测得到的信息进行判断、反馈。例如，当检测设备所检测的信息提供至控制单元符合既定条件时，则控制单元判断农作物为成熟，并发出提示，以让用户及时知道农作物的成熟状态。

检测设备用于检测农作物的横向及/或纵向尺寸。一些实施例中，检测设备检测农作物的横向尺寸，当检测的农作物的横向尺寸达到既定要求时，控制单元判断农作物为成熟，并发出提示。一些实施例中，检测设备检测农作物的纵向尺寸，当检测的农作物的纵向尺寸达到既定要求时，控制单元判断农作物为成熟，并发出提示。一些实施例中，检测设备还可同时检测农作物的纵向尺寸和横向尺寸，并综合两个尺寸的数据，当达到既定要求时，控制单元判断农作物为成熟，并发出提示。

用于检测农作物的尺寸的检测设备可以是感应器、拉线开关、触碰开关、图像采集器等。检测设备可以安装在用于种植农作物的种植器上。控制单元可以通过无线的方式与检测设备通信连接。

如图1所示，本发明第一实施例提供的农作物成熟判断装置，其检测设备包括用于检测农作物的纵向尺寸的感应器10。农作物70种植在一种植器90内。种植器90可以是种植皿，也可以是种植架等，可以根据农作物70的类型而灵活选择。农作物70可以是各类蔬菜，也可以是花草等。种植器90内可以根据农作物70的类型而选择放置供栽培农作物70用的营养载体80，例如土壤、营养液等。

所述感应器10是一种光学感应器，例如可以是对射式光学感应器，也可以是折射式光学感应器。图1所示感应器10包括信号发射端和信号接收端，信号发射端和信号接收端均设置在种植器90的侧壁91上。其中，该信号发射端设置于农作物70的一侧，信号接收端设置于农作物70的相对另一侧。

感应器10设置在既定高度。当感应器10的信号发射端所发射的信号能正常被信号接收端所接收时，说明农作物70的纵向尺寸未达到判定为成熟的条件。当感应器10的信号发射端所发射的信号被农作物70挡住而不能正常被信号接收端所接收时，则可判断农作物70的纵向尺寸达到既定的条件，控制单元则判断农作物70成熟。由此，可以通过适当的提示方式提醒用户，种植于种植器90内的农作物70已经成熟。提示方式可以是语音、文字、光等信号。控制单元可将该提示信号推送至一终端设备，例如移动终端，从而使用户能及时的知道农作物70的成熟状态。

在一实施例中，所述检测设备还包括计时器，用于计时。所述控制单元还用于根据所述计时器计算的时间控制上述感应器10的信号发射端每隔预定时间发射信号。计时器和控制单元可以整合设置在同一模块内，其既可以直接安装在种植器90上，也可以与感应器10分离设置，例如种植器90可以放置在室外，而控制单元、计时器等器件可以安装在室内。

在一些实施例中，感应器10还可以为多个，并间隔设置在不同高度位置处。不同位置的感应器10可以用于检测不同类型的农作物70，从而可以用于不同农作物70的成熟与否的判断。例如，当农作物70为小白菜和大白菜时，两者成熟时所表现的纵向尺寸不同，因而可以合理选择不同位置处的感应器10，来匹配相应的农作物70种类，以便于农作物70成熟时可供控制单元作出准确判断。

如图2所示，本发明第二实施例提供的农作物成熟判断装置，其检测设备包括用于检测农作物的纵向尺寸的拉线开关20。同时参考图3，所述拉线开关20包括拉线21和与拉线21连接的弹性支杆22，以及两个导电端子，其中第二导电端子24设置在用于种植农作物的种植器90上，第一导电端子23设置在弹性支杆22的末端。

具体地，拉线21的一端可设置在种植器70上，也可穿设种植器70而固定在其他器件上。拉线21的另一端与弹性支杆22连接。具体连接位置可以是弹性支杆22的末端或者靠近中间位置。弹性支杆22其中一端与种植器90转动连接，并可以通过弹性件，例如弹簧，弹性地安装在种植器90上。借助弹性力，弹性支杆22可使拉线21处于种植器90内的某一高度位置。第二导电端子24设置在弹性支杆22与种植器90所连接的一端的相对另一端。

当种植器90内的农作物70纵向尺寸未达到该一高度位置时，则第一、第二导电端子23、24处于分离状态，因而不会触发拉线开关20。当种植器90内的农作物70的纵向尺寸到达拉线21所在位置时，由于拉线21被农作物70触碰，使得拉线21被继续向上拉伸，最终会克服弹性支杆22的弹性力使弹性支杆22转动，而带动弹性支杆22上的第二导电端子24与种植器90上的第一导电端子23接触，从而触发拉线开关20。此时，所述控制单元收到拉线开关20的触发信号，从而判断农作物70成熟，并按照预设的提示方式发出提示。

此外，拉线开关20还可以向上可滑动地设置在种植器90上，以便适合不同农作物70种类。

如图4所示，本发明第三实施例提供的农作物成熟判断装置，其检测设备包括用于检测农作物的纵向尺寸的触碰开关30。触碰开关30的触碰线可以为多根并位于不同高度位置处。同一高度位置处的触碰线也可以为多根，并呈现为触碰网。触碰开关30的触碰线可以固定在种植器90上。触碰线优选采用具有一定弹性力的材料制成。当所述触碰开关30被农作物70触碰时，所述控制单元判断农作物成熟，并按照预设的提示方式发出提示。不同高度的触碰线可以用于不同农作物70的判断。例如当农作物70为小白菜时，则触碰到较低位置的触碰开关30，则控制单元判断农作物70成熟。当农作物70为大白菜时，则触碰到第一位置的触碰开关30时，控制单元判断农作物70为不成熟，而当触碰到较第一位置更高的第二位置的触碰开关30时，则控制单元判断农作物70为成熟。

如图5所示，本发明第四实施例提供的农作物成熟判断装置，其检测设备包括用于检测农作物的横向尺寸的图像采集器40。图像采集器40可以通过杆体或其他构件安装在农作物70的正上方。杆体可以与种植器90连接。杆体也可以独立于种植器90而被额外的固定支架所固定。

图像采集器40固定在特定高度位置，因而当农作物70的横向尺寸在变化时，图像采集器40所采集到的图像也会变化。当存储在控制单元中的表示农作物成熟的预定图像与所采集的图像匹配时，则控制单元判断农作物成熟。类似的，上述检测设备也可包含计时器，并通过控制单元在预定间隔时间控制图像采集器40对农作物70的图像进行采集。

在一些实施例中，所述检测设备还包括标识块41，标识块41设置在载体80上。标识块41可以呈现为特定颜色、形状，例如是凸起或凹陷结构，可以呈现为正多边形、圆形等形状，还可以具有区别于农作物70成长过程时所呈现出来的颜色。随着农作物70生长，其横向尺寸的变化，所采集到的图像中，标识块41所呈现出来的形态也会不同。例如，某个时间点，标识块41全部呈现在所采集的图像中，如图7中所示。某个时间点，标识块41被部分遮挡，如图6中所示。某个时间点，标识块41还可能被全部遮挡。所述控制单元可以根据图像采集器40所采集的图像中的标识块41出现的形态判断农作物是否成熟。例如可以根据农作物70的具体类型，设置标识块41的位置和数量，当标识块41在所采集的图像中刚好被全部遮挡时，则控制单元判断农作物70成熟。

标识块41可以如图8所示呈现为矩阵排列，根据农作物70成熟时所展现出的横向尺寸，可以得出标识块41所勾勒出的图案形状。因而通过在控制单元中存储预先设定的图案形状，再与所采集的图像进行比对，即可使控制单元判断出农作物70是否成熟。其他实施例中，标识块41可以按照实际需要排列成其他图形。

如图9所示，本发明第五实施例提供的农作物成熟判断装置，其检测设备也包括用于检测农作物的横向尺寸的图像采集器40和标识块41，与图5所示结构不同之处在于，图像采集器40设置在农作物70的斜上方而非正上方，例如可以设置在种植器90的侧壁上。而标识块41则设置在种植器90的相对的侧壁上。图像采集器40所采集的图像为农作物70的斜上方投影图像，而非如图5所示的正上方的投影图像。

本发明还提供一种应用上述任一实施例提供的农作物成熟判断装置对农作物是否成熟进行判断的方法。所述方法包括检测步骤和判断步骤。检测步骤中，对所种植的农作物的横向及/或纵向尺寸进行检测。判断步骤中，根据农作物的横向及/或纵向尺寸判断农作物是否成熟。

对农作物的横向及/或纵向尺寸进行检测可以通过如下中的至少一种方式进行：

通过设置检测农作物的纵向尺寸的感应器检测农作物的纵向尺寸；或者

通过设置检测农作物的横向尺寸的图像采集器检测农作物的横向尺寸，检测农作物的横向尺寸是通过采集农作物的图像来实现的。

感应器可以是各类光学感应器。

图像采集器可以通过获取农作物的正上方投影图像或斜上方投影图像来得到农作物的横向尺寸。

进一步地，还可结合标识块的设置，并根据标识块在所采集的图像中的形态来判断农作物是否成熟。

进一步地，还可在采集农作物的图像时，同时判断图像中出现的特定颜色及其比例，并将特定颜色及其比例作为判断农作物是否成熟的必要条件。该一实施例中，不但要求农作物的特定尺寸作为判断成熟的条件，也要求采集的农作物图像中出现特定颜色及其比例作为判断成熟的条件。

在特定的农作物判断中此实施例变得格外适用。例如在种植红辣椒的成熟判断方法中，不仅要求农作物的特定方向上的尺寸满足要求，还将所采集的图像中出现红色作为判断成熟的必备条件。红色的判断可以根据对图像中的色素进行逐行或逐列扫描结果进行判断。再例如，还可以将所采集的图像中出现绿色的比例作为判断成熟的必备条件。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。