[发明专利]一种基于增强现实技术应用的温室控制系统

说明书

本发明涉及一种基于增强现实技术应用的温室控制系统，包括：AR眼镜(1)、图像采集器(2)、微型投影仪(3)、中央控制器、环境参数感应机构、环境参数调节机构；该系统通过将增强现实技术应用于农业温室内环境控制的设备上，与传统控制系统相比，具有较高程度的智能控制和自助分析功能，能够为使用者提供一系列可视化分析数据，使用者不需要运用专业的农学知识对检测数据进行分析，即可获知植物的生长状态，降低了系统对使用者自身文化素质及农作经验的限制，同时也避免了在人为判定的过程中会有一些因素被忽略的可能性；另外，本系统还可分析获得目前需要改变的环境参数，进而采取相应的治理措施，实现温室环境及时、有效地智能控制操作。

技术领域

本发明涉及温室控制领域，具体涉及一种基于增强现实技术应用的温室控制系统。

背景技术

我国是一个农业大国，农业还是我国最基础的产业，目前在农村，温室大棚比比皆是。而随着农业生产水平的逐渐提高，温室的结构档次也在不断提高，所需的监控技术也随之提升。建设一种可提高温室内作物产量和质量，降低生产成本，减轻工作人员劳动强度的农业温室大棚智能监测系统，也是广大温室作物生产人员的迫切需求。为此，不少单位或个人引进了一些国外的计算机智能监控系统，如温室环境监控系统、施肥灌溉监控系统、工厂化育苗智能监控系统等，这些系统在一定程度上实现了温室控制的智能化和自动化。

以上系统都是按设定的程序对温室内的环境参数进行监测与调节，即通过多种传感器获取植物生长环境的精准参数，根据传感器数据给出相应的反馈和操作。但是，这些系统并未对植物本身的生长状态进行检测，无法获知给定的环境调节参数是否与植物当前的生长周期完全匹配。

另外，目前的监控系统与作物生产人员无法实现可视化的互动，导致作物生产人员无法更为直观的了解各种植物是否处于健康的生长状态，只能通过各种检测设备自行对植物进行手动检测，并利用较为专业的农学知识对检测数据进行分析，以获知植物的生长状态数据；然而，就我国目前的科学文化发展水平而言，我国的广大农民还不具备较高的文化素质和较丰富的工程技术经验，这也进一步限制了国外同类温室监控系统在国内的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有的温室大棚监测系统未能做到对植物生长状态的有效监控，以及难于与农作物生产者之间进行可视化互动的技术问题，提供一种基于增强现实技术应用的温室控制系统，利用该系统能够实现植物分析数据的可视化显示、更为高效的人机交互功能。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于增强现实技术应用的温室控制系统，该系统具体包括：AR眼镜、图像采集器、微型投影仪、中央控制器、环境参数感应机构、环境参数调节机构；

所述AR眼镜的两侧镜架上对称设置有两个图像采集器，所述的图像采集器用于采集其可视范围内的图像，并将生成的图像数据发送至中央控制器；

所述的中央控制器从接收的图像数据中识别出植物的特征数据，通过对特征数据进行分析后，生成植物的状态数据及对应的环境参数调节策略，同时将状态数据及对应的环境参数调节策略进行图像转化，获得虚拟显示对象，结合真实场景对虚拟显示对象进行渲染，并通过微型投影仪将渲染后的虚拟显示对象进行投影，该中央控制器还用于从接收的图像数据中识别出人体的手势数据，通过对手势数据进行分析后生成对应的动作数据，并利用该动作数据执行人机交互操作；

所述微型投影仪的信号输入端与中央控制器连接，该微型投影仪的投射端与AR眼镜上设置的半透射镜相对，用于将中央控制器输出的图像投影至半透射镜上；

所述环境参数感应机构的信号输出端与中央控制器连接，用于感应温室内的光照强度、温度、空气湿度、二氧化碳浓度、土壤的湿度及酸碱度，并将生成的感应数据发送至中央控制器；

所述环境参数调节机构的信号输入端与中央控制器连接，该环境参数调节机构受环境参数调节策略的控制，用于调节温室内的光照强度、温度、空气湿度、二氧化碳浓度、土壤的湿度及酸碱度。