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一种基于周期发光的动植物照明系统及方法

花匠小妙招
2024-11-13 10:55

摘要：本发明涉及一种基于周期发光的动植物照明系统及方法。照明系统包括照明板、图像检测单元和控制单元。照明板包括若干相邻拼接的面光源和设置在面光源拼接节点处的点光源。控制单元基于图像分析出被照射物的生长状态，并发送与生长状态对应的发光指令至照明板。照明板基于发光指令控制面光源和点光源的发光方式。面光源以适配被照射物当前生长状态光周期的方式发出垂直照射被照射物的生长促进光。点光源能够以可转动的方式发出倾斜照射被照射物附近区域的虫害抑制光。本发明在进行虫害防治的同时，能够使得种苗的生长更好，避免植株因所在位置与光源相对倾斜而倾斜生长，进...

权利要求：

1.一种基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述照明系统包括照明板(110)、图像检测单元(120)和控制单元(130)，所述照明板(110)包括若干相邻拼接的面光源(111)和设置在所述面光源(111)拼接节点处的点光源(112)；所述照明板(110)和所述图像检测单元(120)分别与所述控制单元(130)通过有线和/或无线的方式建立通信连接；所述图像检测单元(120)采集包含有被照射物(200)的图像并将所述图像传输至所述控制单元(130)；所述控制单元(130)基于所述图像分析出所述被照射物(200)的生长状态，并发送与所述生长状态对应的发光指令至所述照明板(110)；所述照明板(110)基于所述发光指令控制所述面光源(111)和所述点光源(112)的发光方式；其中，所述面光源(111)以适配所述被照射物(200)当前生长状态光周期的方式发出垂直照射所述被照射物(200)的生长促进光；其中，所述点光源(112)能够以可转动的方式发出倾斜照射所述被照射物(200)附近区域的虫害抑制光；其中，所述发光指令包括发光位置、发光强度和发光周期中一种或几种的组合。 2.根据权利要求1所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述控制单元(130)配置有处理器(131)和历史数据库(132)，所述历史数据库(132)储存有各种被照射物(200)各生长阶段的最佳光周期；所述处理器(131)基于所述图像确认所述被照射物(200)种类和当前所处生长阶段，响应于所述被照射物(200)种类和当前所处生长阶段之确定，所述处理器(131)从所述历史数据库(132)中筛选出适配所述被照射物(200)当前生长状态的光周期。 3.根据权利要求1或2所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述处理器(131)还基于所述图像确认所述被照射物(200)的受光部分的几何参数和位置参数，并且所述处理器(131)基于所述被照射物(200)的受光部分的几何参数和位置参数确定所述照明板(110)上参与周期发光的所述面光源(111)和所述点光源(112)的组合，所述组合能够使得由所述面光源(111)垂直照射所述被照射物(200)且所述面光源(111)形成的照明区域与所述被照射物(200)的几何大小相适配；所述组合能够使得由所述点光源(112)倾斜照射所述被照射物(200)受光部分以外的区域，以进行虫害防治。 4.根据权利要求1～3任一项所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述图像还包含有承载所述被照射物(200)的载物平台(140)，所述图像检测单元(120)在采集图像时，以整个所述载物平台(140)作为图像背景；所述处理器(131)基于所述照明板(110)上所述面光源(111)的设置对所述图像检测单元(120)采集的被照射物(200)的图像进行区域切割，并且切割出的区域与所述面光源(111)映射。 5.根据权利要求1～4任一项所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述处理器(131)从所述图像中筛选出与所述被照射物(200)存在重合的区域，并且基于与所述被照射物(200)存在重合的区域确定所述照明板(110)上所述面光源(111)的组合。 6.根据权利要求1～5任一项所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述处理器(131)能够基于所述面光源(111)的组合确定沿所述面光源(111)的组合边缘分布的所述点光源(112)的组合，所述处理器(131)基于所述被照射物(200)的几何参数调整所述点光源(112)的倾斜角度，使得所述点光源(112)照射所述被照射物(200)受光部分以外的区域，以进行虫害防治。 7.根据权利要求1～6任一项所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，所述处理器(131)基于所述被照射物(200)的几何参数和对所述图像的区域切割，确定所述被照射物(200)与所述切割出的区域的重合比例；在所述重合比例超过阈值的情况下，与所述切割出的区域对应的面光源(111)参与照明。 8.根据权利要求1～7任一项所述的基于周期发光的动植物照明系统，其特征在于，参与照明的所述面光源(111)与所述点光源(112)基于所述发光指令交替发光，其中，所述面光源(111)与所述点光源(112)的发光期时长相同，单个周期内所述面光源(111)与所述点光源(112)的发光状态互补。 9.一种基于周期发光的动植物照明方法，其特征在于，所述方法包括：若干相邻拼接的面光源(111)和设置在所述面光源(111)拼接节点处的点光源(112)组成照明板(110)；通过图像检测单元(120)采集以整个所述载物平台(140)作为图像背景并包含有被照射物(200)的图像并将所述图像传输至控制单元(130)；所述控制单元(130)基于所述图像分析出所述被照射物(200)的生长状态，并发送与所述生长状态对应的发光指令至所述照明板(110)；所述照明板(110)基于所述发光指令控制所述面光源(111)和所述点光源(112)的发光方式，其中，所述面光源(111)以适配所述被照射物(200)当前生长状态光周期的方式发出垂直照射所述被照射物(200)的生长促进光，所述点光源(112)能够以可转动的方式发出倾斜照射所述被照射物(200)附近区域的虫害抑制光。 10.根据权利要求9所述的基于周期发光的动植物照明方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述照明板(110)上所述面光源(111)的设置对所述图像检测单元(120)采集的被照射物(200)的图像进行区域切割，并且切割出的区域与所述面光源(111)映射；基于所述图像确认所述被照射物(200)的受光部分的几何参数和位置参数；从所述图像中筛选出与所述被照射物(200)存在重合的区域，并且基于与所述被照射物(200)存在重合的区域确定所述照明板(110)上所述面光源(111)的组合；基于所述面光源(111)的组合确定沿所述面光源(111)的组合边缘分布的所述点光源(112)的组合。