[发明专利]一种植物群体微环境控制装置及方法

权利要求书

1.一种植物群体微环境控制装置，其特征在于，包括：箱体、第一传感器箱以及除湿降温装置通气口；其中，

所述箱体前后左右及上表面密闭，下表面为空；

所述第一传感器箱布置在所述箱体内部的上表面，并且所述第一传感器箱的内部布置有传感器，用于对所述植物群体进行光照强度、温湿度以及二氧化碳浓度的检测；

所述箱体表面覆盖有电致变色材料，用于改变所述箱体内部的光照强度；

所述除湿降温装置通气口，布置在所述箱体的侧面上，用于改变所述箱体内部的温度和湿度；

还包括：提升与放置连接单元和移动装置；其中，

所述提升与放置连接单元布置在所述箱体的顶部；

所述移动装置与所述提升与放置连接单元连接；

所述移动装置，用于提升和放置所述箱体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传感器箱的内部布置有第一光合有效辐射传感器、气体温湿度传感器、图像传感器、高光谱传感器、多光谱传感器、大气压传感器和二氧化碳浓度传感器；其中，

所述第一光合有效辐射传感器，用于检测所述植物群体上部的光照强度；

所述气体温湿度传感器，用于检测所述箱体内的温度和湿度；

所述图像传感器，用于检测所述植物群体的图像；

所述高光谱传感器和多光谱传感器，用于获取所述植物群体的光谱数据和成像光谱图像数据；

所述大气压传感器，用于检测所述箱体内的大气压；

所述二氧化碳浓度传感器，用于检测所述箱体内的二氧化碳浓度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：补光灯、侧面图像获取单元以及气体混匀装置；其中，

所述补光灯安装在所述箱体内部，用于对所述箱体内的植物群体补光；

所述侧面图像获取单元布置在所述箱体内部的一个侧面上，用于获取所述植物群体的侧面图像。

所述气体混匀装置设置在所述箱体内部的一个侧面上，包括风扇和风筒；

所述风扇布置在所述风筒的进风口处。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：滑动支撑杆、可滑动的光合有效辐射传感器以及第二传感器箱；其中，

所述第二传感器箱布置在所述箱体外部的上表面，所述第二传感器箱的内部布置有第二光合有效辐射传感器和气体温湿度传感器；

所述第二光合有效辐射传感器，用于测量所述箱体外部的光照强度；

所述气体温湿度传感器，用于测量所述箱体外部的温度和湿度。

所述滑动支撑杆竖直设置在所述箱体内部的框架上；

所述可滑动光合有效辐射传感器，在所述滑动支撑杆上面上下滑动，用于检测所述植物群体光照强度。

5.一种植物群体微环境控制方法，其特征在于，包括：

利用第一传感器箱内部设置的第一光合有效辐射传感器测量得到箱体内部的光照强度，通过调节所述箱体上覆盖的电致变色材料的颜色，调节所述箱体内部的光照强度，其中，所述第一传感器箱设置在所述箱体的内部；

利用所述第一传感器箱内部设置的气体温湿度传感器测量得到所述箱体内部的温度和湿度，将除湿机或空调扇的换气管通过除湿降温装置通气口进入所述箱体的内部，调节所述箱体内部的温度和湿度；

还包括：移动装置和布置在所述箱体的顶部提升与放置连接单元连接；

通过所述移动装置对所述箱体的位置进行提升和放置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

布置在所述箱体内部的侧面图像获取单元，在所述箱体匀速下降过程中拍摄植物群体的图像序列，将所述图像序列拼接为植物群体侧面图像，并基于图像提取方法提取最高点，结合分辨率计算株高；

通过所述植物群体侧面图像、株高以及通过所述第一传感器箱内置的图像传感器、高光谱传感器和多光谱传感器获取的植物群体图像，获取立体图像，并基于所述立体图像提取所述植物群体的三维骨架；

基于所述三维骨架，结合植物三维可视资源库中的器官模板，以及骨架驱动的网格变形方法，生成所述植物群体的三维模型。