(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211203487.4 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 河南省景观规划设计 研究院有限公 司 地址 450000 河南省郑州市上街区蓝天路 与通航六路通 航大厦 (72)发明人 宋彦峰　高效田　高原　丁娟　 王君　申胜歌　黄艳丽　张晓盼　 赵礼浩　张赵亮　 (74)专利代理 机构 郑州科硕 专利代理事务所 (普通合伙) 41157 专利代理师 范增哲 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) A01G 25/16(2006.01)G06F 17/16(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/77(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种智慧园林的自动灌溉系统 (57)摘要 公开了一种智慧园林的自动灌溉系统， 其采 用基于深度学习的人工智能控制算法对于植物 的种类和生长状态等植物特征以及植物所处的 环境要素特征进行特征提取， 进一步再基于作为 所述植物种类和生长状态的植物特征向量相对 于作为所述环境要素特征的环境要素特征矩 阵 的转移向量来进行推荐灌溉量的判断估计， 以使 得所述估计的灌溉量不仅能够适配于植物的种 类和生长状态且能够适配于生长环 境， 进而不仅 能够保证植物的生长需求， 还能够节省灌溉 量。 权利要求书2页 说明书13页 附图6页 CN 115482467 A 2022.12.16 CN 115482467 A 1.一种智慧园林的自动灌溉系统， 其特 征在于， 包括： 环境数据采集模块， 用于获取智慧园林的待浇灌区域在预定时间段内多个预定时间点 的温度值和湿度值； 环境要素关联模块， 用于将所述待浇灌区域在预定时间段内多个预定时间点的温度值 和湿度值分别按照时间维度排列为温度输入向量和湿度输入向量后， 计算所述温度输入向 量的转置向量与所述湿度输入向量之间的乘积以得到环境要素矩阵； 环境要素特征提取模块， 用于将所述环境要素矩阵输入相邻层使用互为转置的卷积核 的第一卷积神经网络模型以得到环境要素 特征矩阵； 浇灌对象采集模块， 用于获取由摄 像头采集的所述待浇灌区域内的植物的图像； 浇灌对象识别模块， 用于将所述待浇灌区域内的植物的图像通过作为特征提取器的第 二卷积神经网络模型以得到植物特 征向量； 转移模块， 用于计算所述植物特征向量相对于所述环境要素特征矩阵的转移向量作为 解码特征向量； 特征分布校正模块， 用于对所述解码特征向量的特征分布进行校正以得到校正后解码 特征向量； 以及灌溉结果生成模块， 用于将所述校正后解码特征向量通过解码器以得到解 码值， 所述 解码值用于表示推荐 灌溉量。 2.根据权利要求1所述的智慧园林的自动灌溉系统， 其特征在于， 所述环境要素特征提 取模块， 包括： 浅层特征图提取单元， 用于从所述第一卷积神经网络模型的第M层提取浅层特征图， M 是偶数； 深层特征图提取单元， 用于从所述第 一卷积神经网络模型的第N层提取深层特征图， 其 中， N为偶数， 且N大于 M的2倍； 特征图融合单元， 用于融合所述浅层特征图和所述深层特征图以生成环境要素特征 图； 以及降维单元， 用于将所述环境要素特征图进行沿通道维度的全局均值池化处理以得 到所述环境要素 特征矩阵。 3.根据权利要求2所述的智慧园林的自动灌溉系统， 其特征在于， 所述浇灌对象识别模 块， 进一步用于： 使用所述第二卷积神经网络模型的各层 在层的正向传递中分别进行： 对输入数据进行 卷积处理以得到卷积特 征图； 对所述卷积特征图进行基于局部特征矩阵的均值池化以得到池化特征图； 以及对所述 池化特征图进行非线性激活以得到 激活特征图； 其中， 所述第二卷积神经网络模型的最后一层的输出为所述植物特征向量， 所述第二 卷积神经网络模型的第一层的输入为所述待浇灌区域内的植物的图像。 4.根据权利要求3所述的智慧园林的自动灌溉系统， 其特征在于， 所述转移模块， 进一 步用于： 以如下公式计算计算所述植物特征向量相对于所述环境要素特征矩阵的转移向 量； 其中， 所述公式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115482467 A 2其中Va表示所述所述植物特征向量， Mb表示所述环境要素特征矩阵， Vc表示所述转移向 量， 表示向量与矩阵相乘。 5.根据权利要求4所述的智慧园林的自动灌溉系统， 其特征在于， 所述特征分布校正模 块， 进一步用于： 以如下公式对所述解码特征向量的特征分布进行校正以得到所述校正后 解码特征向量； 其中， 所述公式为： 其中vi表示所述解码特征向量的第i个位置的特征值， vi′表示所述校正后解码特征向 量的第i个位置的特 征值， log表示以2为底的对数函数值。 6.根据权利要求5所述的智慧园林的自动灌溉系统， 其特征在于， 所述灌溉结果生成模 块， 进一步用于： 使用所述解码器的多个全连接层以如下公式对所述校正后解码特征向量进行解码回 归以获得所述解码值， 其中， 所述公式为： 其中X是所述校正后解码 特征向量， Y是 所述解码值， w是权 重矩阵， B是偏置向量， 表示矩阵乘， h( ·)为激活函数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115482467 A 3