本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻圖像處理技術(shù)的植物生長(zhǎng)觀測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

AR即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種通過計(jì)算攝影機(jī)攝像的位置以及角度再結(jié)合相應(yīng)的圖像處理技術(shù)，這種技術(shù)的目的是在計(jì)算機(jī)屏幕上把虛擬世界在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行互動(dòng)和呈現(xiàn)。通常情況下技術(shù)人員是將顯示器屏幕擴(kuò)展到真實(shí)環(huán)境中，使計(jì)算機(jī)窗口與圖標(biāo)疊映于現(xiàn)實(shí)對(duì)象，由用戶的眼睛、手勢(shì)來指點(diǎn)進(jìn)行操作讓三維物體在用戶的全景視野中根據(jù)當(dāng)前任務(wù)或者需要交互的改變其形狀和外觀，對(duì)于現(xiàn)實(shí)目標(biāo)通過疊加虛擬景象產(chǎn)生透視的增強(qiáng)效果。例如我們可以將地圖信息直接插入到現(xiàn)實(shí)景觀來引導(dǎo)駕駛員進(jìn)行行車駕駛，用戶可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來觀看景觀信息等等。

目前科技農(nóng)業(yè)得到廣大用戶的關(guān)注，在農(nóng)業(yè)植物種植的過程中人們對(duì)種植的農(nóng)作物進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄其生長(zhǎng)信息，根據(jù)對(duì)其生長(zhǎng)過程的分析來評(píng)價(jià)該植物的生長(zhǎng)情況從而對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的培養(yǎng)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。但是現(xiàn)有技術(shù)中用戶都是在實(shí)際的種植過程中設(shè)置簡(jiǎn)單的例如采光設(shè)備或者溫度傳感器來跟蹤分析植物的生長(zhǎng)，這過程只是簡(jiǎn)單粗略的觀察植物的生長(zhǎng)，沒有確切的科學(xué)數(shù)據(jù)沒有達(dá)到科技農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種基于AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻圖像處理技術(shù)的植物生長(zhǎng)觀測(cè)系統(tǒng)，包括：

信息采集單元，設(shè)置在植物的生長(zhǎng)環(huán)境內(nèi)實(shí)時(shí)采集植物的生長(zhǎng)狀況信息，該信息包括植物莖葉的生長(zhǎng)圖像信息、植物生長(zhǎng)環(huán)境的土壤、光照信息通風(fēng)度和溫度信息；

數(shù)據(jù)分析單元，接收所述信息采集單元傳送的數(shù)據(jù)信息對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、根據(jù)其內(nèi)部存儲(chǔ)的植物在不同溫度、光照、土壤環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)勢(shì)分析信息進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比和生長(zhǎng)狀況評(píng)估預(yù)測(cè)出該植物的下一時(shí)間段的長(zhǎng)勢(shì)情況；

AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元，接收所述數(shù)據(jù)分析單元傳送的數(shù)據(jù)信息，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行圖像處理和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、將二維圖像轉(zhuǎn)換成三維視頻圖像，同時(shí)AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元傳送的數(shù)據(jù)信息繪制出植物下一段時(shí)間內(nèi)植物的長(zhǎng)勢(shì)視頻圖像信息并設(shè)計(jì)出建議性報(bào)告供用戶查詢參考。

對(duì)于轉(zhuǎn)換后的三維視頻圖像首先對(duì)其降噪處理提取圖像信息中的特征點(diǎn)信息,根據(jù)每幀圖像的特征點(diǎn)信息繪制出植物生長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)特征曲線,對(duì)該特征曲線進(jìn)行降維處理繪制出植物生長(zhǎng)狀態(tài)視頻圖像。

所述信息采集單元包括用于實(shí)時(shí)拍攝植物的莖葉的長(zhǎng)勢(shì)信息包括采集植物葉片的氣孔濃密信息和葉綠體的濃度信息的攝像模塊、采集植物的土壤成分和養(yǎng)料信息的養(yǎng)料采集模塊以及采集植物生長(zhǎng)過程中的風(fēng)度和溫度信息的溫度傳感器和風(fēng)度傳感器。

所述數(shù)據(jù)采集單元包括對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理的分析模塊和存儲(chǔ)有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境情況下植物生長(zhǎng)狀況信息表的存儲(chǔ)模塊，所述分析模塊與存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)通信。

所述AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元包括根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元提供的數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)出植物下一時(shí)間段內(nèi)虛擬的植物的生長(zhǎng)狀況信息的虛擬呈現(xiàn)模塊和為用戶提供如何對(duì)該植物進(jìn)行下一步栽培和種植的建議模塊。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種基于AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻圖像處理技術(shù)的植物生長(zhǎng)觀測(cè)系統(tǒng)，通過采集植物日常的生長(zhǎng)狀況信息對(duì)植物是否正常生長(zhǎng)進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)分析通過AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元呈現(xiàn)出植物虛擬的長(zhǎng)勢(shì)情況，呈現(xiàn)出逼真的快速的長(zhǎng)勢(shì)視頻圖像，有助于用戶對(duì)植物的長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行良好的掌握。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述：

如圖1所示的一種基于AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻圖像處理技術(shù)的植物生長(zhǎng)觀測(cè)系統(tǒng)，包括信息采集單元，設(shè)置在植物的生長(zhǎng)環(huán)境內(nèi)實(shí)時(shí)采集植物的生長(zhǎng)狀況信息，該信息包括植物莖葉的生長(zhǎng)圖像信息、植物生長(zhǎng)環(huán)境的土壤、光照信息通風(fēng)度和溫度信息；

數(shù)據(jù)分析單元，接收所述信息采集單元傳送的數(shù)據(jù)信息對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、根據(jù)其內(nèi)部存儲(chǔ)的植物在不同溫度、光照、土壤環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)勢(shì)分析信息進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比和生長(zhǎng)狀況評(píng)估預(yù)測(cè)出該植物的下一時(shí)間段的長(zhǎng)勢(shì)情況；

AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元，接收所述數(shù)據(jù)分析單元傳送的數(shù)據(jù)信息，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行圖像處理和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、將二維圖像轉(zhuǎn)換成三維視頻圖像，同時(shí)AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元傳送的數(shù)據(jù)信息繪制出植物下一段時(shí)間內(nèi)植物的長(zhǎng)勢(shì)視頻圖像信息并設(shè)計(jì)出建議性報(bào)告供用戶查詢參考。

對(duì)于轉(zhuǎn)換后的三維視頻圖像首先對(duì)其降噪處理提取圖像信息中的特征點(diǎn)信息,根據(jù)每幀圖像的特征點(diǎn)信息繪制出植物生長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)特征曲線,對(duì)該特征曲線進(jìn)行降維處理繪制出植物生長(zhǎng)狀態(tài)視頻圖像。用戶可以通過AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元下隨時(shí)拖拽虛擬狀態(tài)下的三維視頻圖像信息,放大或者縮小植物的生長(zhǎng)狀況曲線、或者快進(jìn)視頻圖像和放慢視頻圖像從而來更加真切的觀察植物的生長(zhǎng)情況。

所述信息采集單元包括用于實(shí)時(shí)拍攝植物的莖葉的長(zhǎng)勢(shì)信息包括采集植物葉片的氣孔濃密信息和葉綠體的濃度信息的攝像模塊、采集植物的土壤成分和養(yǎng)料信息的養(yǎng)料采集模塊以及采集植物生長(zhǎng)過程中的風(fēng)度和溫度信息的溫度傳感器和風(fēng)度傳感器。通過觀察植物氣孔的濃度來分析植物在生長(zhǎng)過程中空氣進(jìn)入植物葉子氣孔的情況，因?yàn)橹参锶~子通過氣孔吸進(jìn)來的空氣可以擴(kuò)散到樹木的各個(gè)部位來滿足植物生長(zhǎng)的需求。另外葉綠體的濃度也就是葉子中綠色的小顆粒，通過分析分析葉綠體的濃度我們來分析植物光合作用的情況。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集單元包括對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理的分析模塊和存儲(chǔ)有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境情況下植物生長(zhǎng)狀況信息表的存儲(chǔ)模塊，所述分析模塊與存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)通信。通過分析模塊來預(yù)測(cè)植物下一階段的生長(zhǎng)情況通過與存儲(chǔ)模塊中歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比給出植物的生長(zhǎng)狀況。

進(jìn)一步的，所述AR虛擬現(xiàn)實(shí)觀測(cè)單元包括根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元提供的數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)出植物下一時(shí)間段內(nèi)虛擬的植物的生長(zhǎng)狀況信息的虛擬呈現(xiàn)模塊和為用戶提供如何對(duì)該植物進(jìn)行下一步栽培和種植的建議模塊。通過虛擬呈現(xiàn)模塊用戶可以真切的觀看到植物的長(zhǎng)勢(shì)情況，進(jìn)行光合作用和呼吸作用的具體細(xì)節(jié)例如蒸騰作用和植物的呼吸作用都可以通過虛擬呈現(xiàn)模塊進(jìn)行形象逼真的現(xiàn)實(shí)，來為用戶提供虛擬的形象的視覺體驗(yàn)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。