一种自动调节光谱的植物生长灯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动调节光谱的植物生长灯系统，通过设置的数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、数据库、处理器、监测模块、照明模块、提示模块和数据传输模块，可以实现对植物生长灯的光谱进行自动调整；通过设置的摄像头、第一转板和第二转板以及培育座的配合使用，可以有效提高植物生长灯的控制效果；利用第一转板和第二转板分别在第一支撑板和第二支撑板上的转动，利用生长灯本体可以对培育座上的植物进行照明，可以有效提高植物生长灯照明的效果；本发明专利技术可以解决不能对植物生长灯的光谱进行自动调整的问题，以及对植物生长灯光谱的控制效果不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动调节光谱的植物生长灯系统
本专利技术涉及植物培育
，具体为一种自动调节光谱的植物生长灯系统。
技术介绍
光合作用是植物生物量与产量形成的基础，植物95％的干物质源于光合作用产生的碳水化合物，植物对光照条件存在复杂的反应，包括光响应、光抑制、光适应、避阴反应等，太阳的全色光谱中只有部分波段的光被植物吸收产生光合作用，植物的叶片形态、植物的生理反应等都会影响光合作用；光形态建成是指光作为环境信号作用于植物，调节植物生长、分化和发育的过程，感受光的受体在植物细胞中含量微少，但对外界光环境的变化很敏感，现有的植物培育过程中，植物生长灯对光谱的调节存在一定的缺陷。公开号CN111213508A公开了一种方便调节照射角度的可调光谱式植物生长LED灯，包括灯体，所述灯体上转动连接有U型框，所述U型框通过调节机构与灯体连接，所述U型框通过支杆连接有伸缩机构，所述伸缩机构通过升降机构连接有底座，所述底座的底部固定连接有位移机构。该专利技术中，通过插栓、灯体、转轴、U型框、固定圆盘和弹簧的配合作用，达到了将插栓从插槽内拉出可以转动灯体的效果，实现了便于调节灯体照射角度的功能；通过第二固定杆、第二固定柱、第二把手螺丝和第二固定块的配合作用，达到了拧掉第二把手螺丝可以调节第二固定杆插入第二空腔内长度的效果，实现了便于调节灯体距离地面高度的功能。存在的缺陷包括：存在不能对植物生长灯的光谱进行自动调整的问题，以及对植物生长灯光谱的控制效果不佳的问题；为此，我们提出一种自动调节光谱的植物生长灯系统。专利技术内容本专利技术的目的在于提供一种自动调节光谱的植物生长灯系统，本专利技术所要解决的技术问题为：(1)如何实现对植物生长灯的光谱进行自动调整的问题；通过设置的数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、数据库、处理器、监测模块、照明模块、提示模块和数据传输模块，可以实现对植物生长灯的光谱进行自动调整；利用数据采集模块采集植物生长的数据信息，利用数据处理模块对数据信息进行处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块，利用数据分析模块对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和监测模块，利用监测模块接收数据分析模块发送的数据分析信息并进行监测，利用照明模块对植物生长所需的光谱进行自动照射和调整，可以有实现对植物生长灯光谱的自动调整，克服了现有方案中不能对植物生长灯的光谱进行自动调整的缺陷；(2)如何解决对植物生长灯光谱的控制效果不佳的问题；通过设置的摄像头、第一转板和第二转板以及培育座的配合使用，可以有效提高植物生长灯的控制效果；通过前期数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块的配合使用，可以获取到植物叶片的生长信息和叶片照明信息，利用第一转板和第二转板分别在第一支撑板和第二支撑板上的转动，利用生长灯本体可以对培育座上的植物进行照明，可以有效提高植物生长灯照明的效果，克服了现有方案中生长灯本体不能移动导致灯光照射的效果不佳的缺陷，并且通过对植物叶片颜色的分析和处理，可以实现对不同颜色的叶片进行不同光谱的照明，不仅实现了生长灯本体对植物叶片照明的自动控制，并且可以有效提高了植物生长灯控制的效果。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种自动调节光谱的植物生长灯系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、数据库、处理器、监测模块、照明模块、提示模块和数据传输模块；所述数据采集模块用于采集植物生长的数据信息，该数据信息包括植物叶片信息、植物照明时间信息和植物生长时间信息，并将数据信息传输至数据处理模块和数据库，所述数据处理模块用于对数据信息进行处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和监测模块，具体的步骤包括：步骤一：获取数据处理信息，将所述数据处理信息中的植物叶片数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到植物叶片对比数据，将若干个植物叶片对比数据组合，得到植物叶片对比集；步骤二：利用预设的叶片标准差值范围对植物叶片对比集进行分析，得到植物叶片分析集；步骤三：将所述数据处理信息中的植物照明时间数据与预设的照明时间标准数据进行对比，得到植物照明时间对比数据，将若干个植物照明时间对比数据组合，得到植物照明时间对比集；步骤四：利用预设的照明时间标准差值范围对植物照明时间对比集进行分析，得到植物照明时间分析集；步骤五：将所述数据处理信息中的植物生长时间数据与预设的生长时间标准数据进行对比，得到植物生长时间对比数据，将若干个植物生长时间对比数据组合，得到植物生长时间对比集；步骤六：利用预设的生长时间标准差值范围对植物生长时间对比集进行分析，得到植物生长时间分析集；步骤七：将植物叶片分析集、植物照明时间分析集和植物生长时间分析集组合，得到数据分析信息；所述监测模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并进行监测。作为本专利技术的进一步改进方案：所述数据处理模块用于对数据信息进行处理操作，具体的工作步骤包括：S21：获取数据信息，将数据信息中的植物叶片信息标定为植物叶片数据，并将植物叶片数据设定为ZYi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物叶片权重将植物叶片数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物叶片排序集；S22：将植物照明时间信息标定为植物照明时间数据，并将植物照明时间数据设定为ZZi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物照明时间权重将植物照明时间数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物照明时间排序集；S23：将植物生长时间信息标定为植物生长时间数据，并将植物生长时间数据设定为ZSi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物生长时间权重将植物生长时间数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物生长时间排序集。作为本专利技术的进一步改进方案：将所述数据处理信息中的植物叶片数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到植物叶片对比数据，具体的步骤包括：S31：利用摄像头获取植物的图像，得到植物图像；S32：将所述植物图像中的若干个叶片进行标注，并将其设定为YPi，i＝1,2,3......n；得到叶片标注数据；S33：将叶片标注数据中的叶片颜色进行提取，并将其设定为YYi，i＝1,2,3......n；得到叶片颜色数据；S34：利用颜色特征计算式获取叶片的颜色特征值，该颜色特征计算式为：其中，QYTi表示为颜色特征值，α表示为预设的叶片颜色转化因子,HYPi表示为标注叶片的横坐标值，ZYPi表示为标注叶片的纵坐标值；将若干个颜色特征值组合，得到叶片颜色特征数据；S35：将叶片标注数据和叶片颜色特征数据组合，得到植物叶片数据；S36：将叶片颜色特征数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到对比差值；S37：若对比差值属于预设的第一光谱范围，则得到第一叶片对比集；若对比差值属于预设的第二光谱范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动调节光谱的植物生长灯系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、数据库、处理器、监测模块、照明模块、提示模块和数据传输模块；/n所述数据采集模块用于采集植物生长的数据信息，该数据信息包括植物叶片信息、植物照明时间信息和植物生长时间信息，并将数据信息传输至数据处理模块和数据库，所述数据处理模块用于对数据信息进行处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；/n所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和监测模块，具体的步骤包括：/n步骤一：获取数据处理信息，将所述数据处理信息中的植物叶片数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到植物叶片对比数据，将若干个植物叶片对比数据组合，得到植物叶片对比集；/n步骤二：利用预设的叶片标准差值范围对植物叶片对比集进行分析，得到植物叶片分析集；/n步骤三：将所述数据处理信息中的植物照明时间数据与预设的照明时间标准数据进行对比，得到植物照明时间对比数据，将若干个植物照明时间对比数据组合，得到植物照明时间对比集；/n步骤四：利用预设的照明时间标准差值范围对植物照明时间对比集进行分析，得到植物照明时间分析集；/n步骤五：将所述数据处理信息中的植物生长时间数据与预设的生长时间标准数据进行对比，得到植物生长时间对比数据，将若干个植物生长时间对比数据组合，得到植物生长时间对比集；/n步骤六：利用预设的生长时间标准差值范围对植物生长时间对比集进行分析，得到植物生长时间分析集；/n步骤七：将植物叶片分析集、植物照明时间分析集和植物生长时间分析集组合，得到数据分析信息；/n所述监测模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并进行监测。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动调节光谱的植物生长灯系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、数据库、处理器、监测模块、照明模块、提示模块和数据传输模块；
所述数据采集模块用于采集植物生长的数据信息，该数据信息包括植物叶片信息、植物照明时间信息和植物生长时间信息，并将数据信息传输至数据处理模块和数据库，所述数据处理模块用于对数据信息进行处理操作，得到数据处理信息，并将数据处理信息传输至数据分析模块；
所述数据分析模块用于对数据处理信息进行分析操作，得到数据分析信息，并将数据分析信息传输至处理器和监测模块，具体的步骤包括：
步骤一：获取数据处理信息，将所述数据处理信息中的植物叶片数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到植物叶片对比数据，将若干个植物叶片对比数据组合，得到植物叶片对比集；
步骤二：利用预设的叶片标准差值范围对植物叶片对比集进行分析，得到植物叶片分析集；
步骤三：将所述数据处理信息中的植物照明时间数据与预设的照明时间标准数据进行对比，得到植物照明时间对比数据，将若干个植物照明时间对比数据组合，得到植物照明时间对比集；
步骤四：利用预设的照明时间标准差值范围对植物照明时间对比集进行分析，得到植物照明时间分析集；
步骤五：将所述数据处理信息中的植物生长时间数据与预设的生长时间标准数据进行对比，得到植物生长时间对比数据，将若干个植物生长时间对比数据组合，得到植物生长时间对比集；
步骤六：利用预设的生长时间标准差值范围对植物生长时间对比集进行分析，得到植物生长时间分析集；
步骤七：将植物叶片分析集、植物照明时间分析集和植物生长时间分析集组合，得到数据分析信息；
所述监测模块用于接收数据分析模块发送的数据分析信息并进行监测。


2.根据权利要求1所述的一种自动调节光谱的植物生长灯系统，其特征在于，所述数据处理模块用于对数据信息进行处理操作，具体的工作步骤包括：
S21：获取数据信息，将数据信息中的植物叶片信息标定为植物叶片数据，并将植物叶片数据设定为ZYi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物叶片权重将植物叶片数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物叶片排序集；
S22：将植物照明时间信息标定为植物照明时间数据，并将植物照明时间数据设定为ZZi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物照明时间权重将植物照明时间数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物照明时间排序集；
S23：将植物生长时间信息标定为植物生长时间数据，并将植物生长时间数据设定为ZSi，i＝1,2,3......n；利用预设的植物生长时间权重将植物生长时间数据进行等级划分，并进行降序排列，得到植物生长时间排序集。


3.根据权利要求1所述的一种自动调节光谱的植物生长灯系统，其特征在于，将所述数据处理信息中的植物叶片数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到植物叶片对比数据，具体的步骤包括：
S31：利用摄像头(7)获取植物的图像，得到植物图像；
S32：将所述植物图像中的若干个叶片进行标注，并将其设定为YPi，i＝1,2,3......n；得到叶片标注数据；
S33：将叶片标注数据中的叶片颜色进行提取，并将其设定为YYi，i＝1,2,3......n；得到叶片颜色数据；
S34：利用颜色特征计算式获取叶片的颜色特征值，该颜色特征计算式为：



其中，QYTi表示为颜色特征值，α表示为预设的叶片颜色转化因子,HYPi表示为标注叶片的横坐标值，ZYPi表示为标注叶片的纵坐标值；将若干个颜色特征值组合，得到叶片颜色特征数据；
S35：将叶片标注数据和叶片颜色特征数据组合，得到植物叶片数据；
S36：将叶片颜色特征数据与预设的叶片标准数据进行对比，得到对比差值；
S37：若对比差值属于预设的第一光谱范围，则得到第一叶片对比集；若对比差值属于预设的第二光谱范围，则得到第二叶片对比集；若对比差值属于预设的正常光谱范围，则得到第三叶片对...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇怀利，李运鹤，刘军，王峰，
申请(专利权)人：安徽世林照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34