[发明专利]一种植物生长3D直播装置

权利要求书

1.一种植物生长3D直播装置，其特征在于，包括：

采集组件，用于采集植物的生长结构数据；

中控组件，所述中控组件与所述采集组件电连接，用于控制所述采集组件定时获取所述生长结构数据，并根据所述生长结构数据生成植物3D模型和虚拟场景；

显示组件，所述显示组件与所述中控组件电连接，用于显示所述植物3D模型和所述虚拟场景；

交互组件，所述交互组件与所述中控组件电连接，用于感应识别交互者的输入信息，根据所述输入信息与所述虚拟场景内的所述植物3D模型形成交互；

还包括：栽培组件，用于栽培种植植物，所述栽培组件包括：栽培槽、温湿度传感器、营养液罐和灌溉控制器；所述温湿度传感器与所述中控组件电连接，用于采集所述栽培槽内基质的温湿度信息；所述营养液罐设置在所述栽培槽一侧，所述灌溉控制器与所述中控组件电连接，用于控制所述营养液罐的灌溉；所述栽培组件还包括：转台，所述栽培槽设置在转台上，所述转台用于控制所述栽培槽的旋转；

所述采集组件包括：转轴、转梁、第一传感器组和第二传感器组；所述转梁穿过所述转轴对称设置在所述转轴的两侧，所述第一传感器组设置在所述转轴上，所述第二传感器组设置在所述转梁上，且所述第一传感器组和所述第二传感器组均与所述中控组件电连接；所述第一传感器组为光谱传感器，用于采集植物的多光谱图像；所述第二传感器组为RGB图像传感器，用于采集植物的RGB图像；

所述植物生长3D直播装置的本体为内部中空的长方体结构；所述栽培组件设置在所述本体内的底部，所述采集组件设置在所述本体内的顶部。

2.根据权利要求1所述的植物生长3D直播装置，其特征在于，所述显示组件设置在所述本体的一侧；所述交互组件沿所述显示组件边沿设置；所述中控组件设置在所述本体顶部的侧沿。

3.根据权利要求1所述的植物生长3D直播装置，其特征在于，所述采集组件还包括：至少一个光源，所述光源提供红光和白光，各所述光源均匀设置在所述转轴的四周，用于为植物生长和数据采集提供均匀光源。

4.根据权利要求1所述的植物生长3D直播装置，其特征在于，所述中控组件包括：

数据采集中心，用于控制所述采集组件定时进行植物生长结构数据的采集；

数据处理中心，用于获取所述植物生长结构数据，生成所述植物3D模型和所述虚拟场景，并完成配准融合；

模型交互中心，用于将所述植物3D模型和所述虚拟场景在所述显示组件上显示，用于控制所述交互组件感应识别交互者的所述输入信息，根据所述输入信息与所述虚拟场景内的所述植物3D模型形成交互。

5.根据权利要求4所述的植物生长3D直播装置，其特征在于，所述数据处理中心生成所述植物3D模型，并完成配准融合的步骤包括：

步骤S1：获取植物不同侧面的多视角图像和多光谱图像；

步骤S2：基于运动恢复结构进行稀疏重建，然后基于所述多视角图像进行稠密重建，获得植物结构的三维点云数据，然后基于隐式曲面的泊松表面重建完成三维模型的网格化以及点云纹理映射，生成所述植物3D模型；

步骤S3：利用序列相似度配准相似函数，计算模型平面投影图和所述多光谱图像的转换矩阵，基于转换矩阵实现所述植物3D模型和所述多光谱图像的配准融合。

6.根据权利要求4所述的植物生长3D直播装置，其特征在于，所述模型交互中心进行交互的步骤包括：

若获取到手势命令，所述模型交互中心调取观看不同生长阶段的所述植物3D模型，或所述植物3D模型中的各组织结构；

若获取到查询命令，所述模型交互中心将获取对应植物的各项数据；

若获取到分享命令，所述模型交互中心发送所述植物生长结构数据、所述植物3D模型的数据和所述虚拟场景的数据。