[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 图1示出了一种基于人工智能的园林绿化维护智能监测管理系统，该系统包括园林绿化地图绘制模块、园林基础信息导入模块、绿化区域监测设备设置模块、绿化区域图像采集模块、绿化区域浇水判断模块、适宜浇水方式分析模块和目标绿化区域智能浇水处理终端，其中园林绿化地图绘制模块与园林基础信息导入模块连接，绿化区域监测设备设置模块与绿化区域图像采集模块连接，绿化区域图像采集模块分别与绿化区域浇水判断模块和适宜浇水方式分析模块连接，绿化区域浇水判断模块与适宜浇水方式分析模块连接，园林基础信息导入模块和适宜浇水方式分析模块均与目标绿化区域智能浇水处理终端连接。
[0046] 园林绿化地图绘制模块，用于将待绿化维护的园林进行地图绘制，并在绘制的园林地图上标注各绿化区域，形成园林绿化地图，同时对标注的各绿化区域进行编号。
[0047] 本实施例中园林绿化地图的形成为为后续目标绿化区域联系不到绿化维护人员时寻找替代绿化维护人员提供了便利。
[0048] 园林基础信息导入模块，用于将园林绿化地图导入到管理系统，并由园林管理人员将各绿化区域对应种植植物的品种名称和绿化维护人员信息录入到管理系统，其中绿化维护人员信息包括绿化维护人员人脸图像和绿化维护人员联系方式。
[0049] 绿化区域监测设备设置模块，用于在园林的各绿化区域上方设置第一摄像头，该第一摄像头用来采集各绿化区域对应的植物主体图像，并在各绿化区域下方设置第二摄像头，该第二摄像头用来采集各绿化区域对应的土壤状态图像。
[0050] 需要说明的是，上述提到的第一摄像头是可旋转摄像头，既可以采集植物主体图像，也可以采集位于对应绿化区域的绿化维护人员人脸图像。
[0051] 绿化区域图像采集模块，用于按照设定的采集间隔通过各绿化区域内的第一摄像头和第二摄像头分别采集各绿化区域对应的植物主体图像和土壤状态图像。
[0052] 绿化区域浇水判断模块，用于将各采集时刻各绿化区域对应的植物主体图像聚焦到叶部位置，以此提取叶部外观形态参数，其中叶部外观形态参数包括叶片颜色、叶片展示类型和叶柄支撑类型，且叶片展示类型包括平铺展示类型和卷曲展示类型，叶柄支撑类型包括竖立支撑类型和下垂支撑类型；
[0053] 在一个具体实施例中，上述叶部外观形态参数中的叶片展示类型和叶柄支撑类型对应的提取方法可以为将各采集时刻各绿化区域对应的植物主体图像依次聚焦在叶片部位和叶柄部位，由此抓取叶片展示形态特征和叶柄支撑形态特征，从而将抓取的叶片展示形态特征与各种叶片展示类型对应的叶片展示形态特征进行比对，从中获取各采集时刻各绿化区域对应的叶片展示类型，再将抓取的叶柄支撑形态特征与各种叶柄支撑类型对应的叶柄支撑形态特征进行比对，从中获取各采集时刻各绿化区域对应的叶柄支撑类型。
[0054] 绿化区域浇水判断模块接着从各采集时刻各绿化区域的土壤状态图像中提取土壤表面状态参数，其中土壤表面状态参数包括土壤颜色和土壤颗粒聚集类型，且土壤颗粒聚集类型包括粉末状类型和团块状类型，其中土壤颗粒聚集类型的提取方法为从各采集时刻各绿化区域的土壤状态图像中抓取土壤颗粒聚集状态特征，并将其与各种土壤颗粒聚集类型对应的土壤颗粒聚集状态特征进行比对，从中获取各采集时刻各绿化区域对应的土壤颗粒聚集类型，进而基于各采集时刻各绿化区域对应种植植物的叶部外观形态参数和土壤表面状态参数判断各采集时刻各绿化区域是否需要浇水，其具体判断步骤如下:
[0055] 第一步：根据录入的各绿化区域对应种植植物的品种名称，从植物习性数据库中提取各绿化区域对应种植植物的习水类型，其中习水类型包括喜水类型和厌水类型；
[0056] 需要说明的是上述提到的习水类型是指植物的习水特性；
[0057] 第二步：根据各绿化区域对应种植植物的习水类型从预设的各种习水类型植物对应的缺水识别算法中调取各绿化区域对应种植植物所属的缺水识别算法；
[0058] 示例性地，各种习水类型植物对应的缺水识别算法具体操作步骤如下：
[0059] 其中喜水类型植物对应的缺水识别算法具体操作步骤包括：
[0060] 将喜水类型植物对应的叶部外观形态参数与设定植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数进行匹配，若任意一项叶部外观形态参数与设定植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数匹配成功，则表明喜水类型植物存在植物主体缺水征兆；
[0061] 将喜水类型植物对应的土壤表面状态参数与设定植物处于缺水状态下的土壤表面状态参数进行匹配，若任意一项土壤表面状态参数与设定植物处于缺水状态下的土壤表面状态参数匹配成功，则表明喜水类型植物存在培育土壤缺水征兆；
[0062] 需要说明的是，上述提到的设定植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数和土壤表面状态参数是指常规绿色植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数和土壤表面状态参数，其中常规绿色植物处于缺水状态下的叶片颜色为黄色，叶片展示类型为卷曲展示类型，常规绿色植物处于缺水状态下的土壤颜色为灰白色，土壤颗粒聚集类型为粉末状类型；
[0063] 只要喜水类型植物存在培育土壤缺水征兆时，则识别喜水类型植物处于缺水状态。
[0064] 其中厌水类型植物对应的缺水识别算法具体操作步骤包括：
[0065] 将厌水类型植物对应的叶部外观形态参数与设定植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数进行匹配，若任意一项叶部外观形态参数与设定植物处于缺水状态下的叶部外观形态参数匹配成功，则表明厌水类型植物存在植物主体缺水征兆；
[0066] 将厌水类型植物对应的土壤表面状态参数与设定植物处于缺水状态下的土壤表面状态参数进行匹配，若任意一项土壤表面状态参数与设定植物处于缺水状态下的土壤表面状态参数匹配成功，则表明厌水类型植物存在培育土壤缺水征兆；
[0067] 只要厌水类型植物存在植物主体缺水征兆时，则识别厌水类型植物处于缺水状态。
[0068] 具体的，对于土培植物来说，土壤是该类植物的生长环境，也就是说该类植物首先是从土壤中吸收水分来维持自身生长，当土壤中水分不够时，再将自身器官存储的水分作为生长维持水分，当自身器官存储的水分不足以维持生长时，该类植物对应的植物主体就开始存在缺水征兆，如叶片萎蔫，因此该类植物的缺水信号最先体现在土壤的表面状态上，其次才表现在植物主体的叶部外观形态上，由此可见土培植物的缺水信号是存在一个时间递进等级的。
[0069] 对于喜水类型植物来说，由于其喜欢湿润的土壤环境，且其自身器官存储水分有限，很大程度上是依靠土壤中的水分维持自身生长，因此当土壤存在缺水征兆时，就可以判断该类型植物处于缺水状态，此时就应该进行浇水，如果等到该类型植物对应的植物主体存在缺水征兆时，就说明缺水已经很严重了，假如在这时候才进行浇水，就会错失最佳浇水时机，延长植物的恢复时长，同时还大大增加了养护成本；
[0070] 对于厌水类型植物来说，由于根、茎等器官一般都较粗壮，能够存储大量的水分，所以当土壤存在缺水征兆，而植物主体不存在缺水征兆时，不需要进行浇水，如果强行进行浇水，就会导致根部积水，进而造成烂根，更加不利于植物生长，只要当植物主体出现缺水征兆时，才表明其自身器官存储的水分不足以维持生长，此时可以判断该类型植物处于缺水状态，应该进行浇水。
[0071] 第三步：将各采集时刻各绿化区域对应种植植物的叶部外观形态参数和土壤表面状态参数导入到各绿化区域对应种植植物所属的缺水识别算法中进行缺水识别；
[0072] 第四步：若识别出某采集时刻某绿化区域种植的植物处于缺水状态，则判断该采集时刻该绿化区域需要浇水。
[0073] 需要说明的是本发明提到的植物不适用于非绿色植物、自然状态下叶片呈现卷曲状态及自然状态下叶柄呈现下垂状态的植物。
[0074] 本发明实施例通过在园林的各绿化区域内设置监测设备，以此采集各绿化区域对应的植物主体图像和土壤状态图像，并从上述图像中提取叶部外观形态参数和土壤表面状态参数，同时根据各绿化区域对应种植植物的品种获取相应植物品种对应的习水类型，从而基于各绿化区域对应种植植物的习水类型及叶部外观形态参数和土壤表面状态参数判断各绿化区域是否需要浇水，实现了城市园林绿化区域浇水判断的针对性，有效提高了判断结果的精准度，在一定程度上减少了浇水判断延迟现象的发生率，有利于提升城市园林绿化区域浇水的及时度。
[0075] 植物习性数据库用于存储各种植物品种对应的习水类型，并存储各习水类型植物对应各种缺水等级的适宜浇水方式。
[0076] 植物生长数据库用于存储各种植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像与土壤状态图像。
[0077] 适宜浇水方式分析模块，用于当判断某采集时刻某绿化区域需要浇水时，将该绿化区域记为目标绿化区域，将该采集时刻记为目标维护时刻，此时评估目标维护时刻目标绿化区域对应的缺水等级，其评估过程包括以下步骤：
[0078] 步骤1：根据目标绿化区域对应种植植物的品种名称从植物生长数据库中提取该植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像与土壤状态图像；
[0079] 步骤2：将目标维护时刻目标绿化区域对应的植物主体图像和土壤状态图像与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像与土壤状态图像进行对比分析，进而从中解析出植物缺水程度指征，并对各植物缺水程度指征依次编号为A1,A2,...,Ai,...,An；
[0080] 在一个具体实施例中，各植物植物缺水程度指征包括叶片枯黄指数、叶片卷曲占比值、叶柄下垂指数、土壤颜色泛白指数、土壤松散度等。
[0081] 其中叶片枯黄指数对应的解析方法为从目标维护时刻目标绿化区域对应的植物主体图像中提取叶片颜色色度值，再从目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像中提取叶片颜色色度值，从而将目标维护时刻目标绿化区域对应的叶片色度值与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶片色度值代入叶片枯黄指数计算公式，计算出叶片枯黄指数，其中叶片枯黄指数计算公式为 ε表示为叶片枯黄指数，C表示为目标维护时刻目标绿化区域对应的叶片色度值，C0表示为目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶片色度值；
[0082] 其中叶片卷曲占比值对应的解析方法为从目标维护时刻目标绿化区域对应的植物主体图像中提取叶片展开面积，再从目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像中提取叶片展开面积，从而将目标维护时刻目标绿化区域对应的叶片展开面积与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶片展开面积代入叶片卷曲占比值计算公式，计算出叶片卷曲占比值，其中叶片卷曲占比值计算公式为χ表示为叶片卷曲占比值，S0表示为目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶片展开面积，S表示为目标维护时刻目标绿化区域对应的叶片展开面积，且目标维护时刻目标绿化区域对应的叶片展开面积与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶片展开面积越接近，叶片卷曲占比值越小，表明叶片卷曲程度越小；
[0083] 其中叶柄下垂指数对应的解析方法为首先将直立向上方向为参考方向，并从目标维护时刻目标绿化区域对应的植物主体图像中提取叶柄与其直接相连接茎沿着参考方向之间的夹角，进而将其记为叶柄支撑角度，同样地从目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的植物主体图像中提取叶柄支撑角度，从而将目标维护时刻目标绿化区域对应的叶柄支撑角度与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶柄支撑角度代入叶柄下垂指数计算公式，计算出叶柄下垂指数，其中叶柄下垂指数计算公式为δ表示为叶柄下垂指数，θ表示为目标维护时刻目标绿化区域对应的叶柄支撑角度，θ0表示为目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶柄支撑角度，其中目标维护时刻目标绿化区域对应的叶柄支撑角度与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶柄支撑角度越接近，叶柄下垂指数越小，表明叶片下垂程度越小，一般情况下，目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的叶柄支撑角度是小于90度的，当叶柄下垂时，其对应的叶柄支撑角度就会呈现大于90度的状态；
[0084] 其中土壤颜色泛白指数对应的解析方法为从目标维护时刻目标绿化区域对应的土壤状态图像中提取土壤颜色色度值，再从目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的土壤状态图像中提取土壤颜色色度值，从而将目标维护时刻目标绿化区域对应的土壤颜色色度值与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的土壤颜色色度值代入土壤颜色泛白指数计算公式，计算出土壤颜色泛白指数，其中土壤颜色泛白指数计算公式为 γ表示为土壤颜色泛白指数，C′表示为目标维护时刻目标绿化区域对应的土壤颜色色度值，C′0表示为目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的土壤颜色色度值；
[0085] 其中土壤松散度对应的解析方法为从目标维护时刻目标绿化区域对应的土壤状态图像中提取土壤颗粒聚集体的直径，再从目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的土壤状态图像中提取土壤颗粒聚集体的直径，从而将目标维护时刻目标绿化区域对应土壤颗粒聚集体的直径与目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下土壤颗粒聚集体的直径代入土壤松散度计算公式，计算出土壤松散度，其中土壤松散度的计算公式为 其中μ表示为土壤松散度，D0表示为目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下土壤颗粒聚集体的直径，D表示为目标维护时刻目标绿化区域对应土壤颗粒聚集体的直径，一般来说目标绿化区域对应种植植物品种处于正常生长状态下的土壤由于有水分存在，导致有一定的粘性，其土壤颗粒以团块状聚集，使得土壤颗粒聚集体的直径较大，而当土壤缺水时，土壤中的水分缺失，导致粘性降低，土壤颗粒难以聚集成块，使得土壤颗粒聚集体的直径较小。
[0086] 步骤3：根据目标维护时刻目标绿化区域对应的各植物缺水程度指征统计目标维护时刻目标绿化区域对应的植物缺水程度系数，其计算公式为 表示为目标维护时刻目标绿化区域对应的植物缺水程度系数，λAi表示为第个Ai植物缺水程度指征对应的影响因子；
[0087] 步骤4:将目标绿化区域对应种植植物的品种名称记为指定植物品种，由此将目标维护时刻目标绿化区域对应的植物缺水程度系数与预定义的指定植物品种各缺水等级对应的植物缺水程度系数范围进行对比，从中筛选出目标维护时刻目标绿化区域对应的缺水等级。
[0088] 适宜浇水方式分析模块在评估出目标维护时刻目标绿化区域对应的缺水等级后，对目标维护时刻目标绿化区域对应的适宜浇水方式进行分析，具体分析方法包括：
[0089] 根据目标绿化区域对应种植植物的习水类型从植物习性数据库中筛选出该习水类型植物对应各种缺水等级的适宜浇水方式；
[0090] 将目标维护时刻目标绿化区域对应的缺水等级与该习水类型植物各种缺水等级对应的适宜浇水方式进行匹配，从而获取目标维护时刻目标绿化区域对应的适宜浇水方式，其中浇水方式包括土壤浇水方式和叶部喷水方式。
[0091] 需要说明的是，绿化浇水方式大致分为从植物的土壤位置浇水和从植物的叶部位置喷水，一般来说，叶部喷水方式其浇水量只有一部分会渗入土壤，适用于缺水等级较低的植物，而土壤浇水方式是直接将水灌溉到土壤里，适用于缺水等级较高的植物。
[0092] 本发明实施例通过设置适宜浇水方式分析模块，当判断某绿化区域需要浇水时，对目标绿化区域的缺水等级进行客观评估，由此分析目标绿化区域对应的适宜浇水方式，实现了城市园林待浇水绿化区域浇水方式的客观化选择，克服了主观随意选择浇水方式造成的浇水效果不佳的问题，提高了浇水方式与植物缺水等级的匹配程度，进一步满足了植物的需水要求。
[0093] 目标绿化区域智能浇水处理终端，用于基于目标维护时刻目标绿化区域对应的适宜浇水方式由绿化维护人员对目标绿化区域进行智能浇水处理，具体执行方法如下：
[0094] Y1:记录目标绿化区域对应的编号，进而从录入的绿化维护人员信息中提取目标绿化区域对应的绿化维护人员联系方式；
[0095] Y2:在目标维护时刻根据目标绿化区域对应的绿化维护人员联系方式启动自动呼叫平台进行电话联系，若电话已接通，则将目标绿化区域的编号及适宜浇水方式通知绿化维护人员，若电话未接通，则在设置的时间间隔后继续启动自动呼叫平台进行电话联系，若仍未接通，则连接园林内的GPS定位系统，获取当前时刻园林内存在的绿化维护人员所在地理位置，并将其在园林绿化地图上进行标记；
[0096] Y3:根据园林绿化地图上标记的绿化维护人员所在地理位置获取该地理位置对应的绿化区域编号，以此控制该绿化区域内的第一摄像头调整摄像角度采集该绿化维护人员的人脸图像，进而根据该绿化维护人员的人脸图像确定该绿化维护人员对应的联系方式，从而启动自动呼叫平台进行电话联系，并在电话接通后将目标绿化区域的编号及适宜浇水方式通知该绿化维护人员。
[0097] 需要说明的是，若当前时刻园林内存在的绿化维护人员不只一个时，则根据各绿化维护人员所在的地理位置进行就近筛选。
[0098] 本发明实施例本发明在对目标绿化区域进行浇水通知时，设置了分级通知方式，首先向目标绿化区域对应的绿化维护人员进行浇水通知，当该绿化维护人员无法通知时，再获取当前园林内存在的绿化维护人员，将其作为目标绿化区域对应的替代绿化维护人员，能够及时保障目标绿化区域的浇水需求，避免目标绿化区域对应的绿化维护人员未及时执行浇水操作造成的影响植物正常生长后果，具有智能化水平高和实用性强的特点。
[0099] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
