技术领域
[0001] 本
发明涉及智能设备领域，尤其涉及一种种植葡萄的方法。
背景技术
[0002] 我国大多数
葡萄园管理模式粗放落后，生产过程中只能依靠经验、目测对葡萄园进行管理作业，该种方式虽然简单，但所得数据不准确或错误，同
时空气温湿度、光照强度、
土壤温湿度等数据还是依靠单一的检测设置逐一检测，费时费
力且很难对采集数据进行统计，因此不能满足现代化葡萄园管理的需求，阻碍了我国葡萄产业发展和果农创收。
[0003]
申请号为201510557250.X的中国
专利，具体内容为：一种
葡萄糖度
无损检测装置，包括宽带
光源、固定台、暗室、经暗室相对两侧面两个光孔与暗室连接的内嵌
准直透镜第一
接口和内嵌聚焦透镜第二接口、步进
电机转轴上的葡萄载台和
光谱仪、上位机、步进电机
控制器及固定台上步进电机；光谱仪经光纤与第二接口连接；宽带光源通过
准直透镜形成入射光斑照射暗室内葡萄载台上放置的待测葡萄样本；聚焦透镜将透射过待测葡萄样本光线聚焦，再经光纤将聚焦后光线传输至光谱仪，光谱仪根据其获取
透射光谱并发送至上位机；上位机通过步进电机控制器控制步进电机转动，及获取光谱仪发送的与步进电机转动同步的透射光谱。上述专利仍存在一定的问题，例如，没有涉及对葡萄生长环境进行检测方面的考虑。
[0004] 同时，葡萄
温室大棚是利用人工建筑的设施，通过可调控的技术手段实施高产高效的现代农业生产方式，它是一个可以为葡萄生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣
气候对其影响的场所。随着经济的发展和科技的进步以及人们对节能减排的重视，进行温室测量及监控变得越来越重要，具有重要的理论意义和实用价值。但目前市场上所提供的温室环境测量仪器大多存在造价偏高，功能单一等不足。
[0005] 综上，
现有技术中，对葡萄的监测技术单一，不能结合葡萄采摘后的参数和生长参数共同进行监测，同时，葡萄散发出的二
氧化
碳浓度是对葡萄
质量评估的重要参数之一，现有技术中，对该参数监测
精度不高，无法做到控制品质的目的。
发明内容
[0006] 因此，为了克服上述问题，本发明提供了一种种植葡萄的方法，包括手持式葡萄检测装置，所述手持式葡萄检测装置包括检测
探头、机械连接部、柱体、显示装置、手持部以及通讯连接部，检测探头包括
乙醇气体
传感器、二氧化碳
气体传感器、
信号处理
电路、糖分监测传感器、
图像采集装置以及
图像处理装置；通讯连接部包括信号接收单元和
信号传输单元；手持式葡萄检测装置还包括光照传感器、
温度传感器和
湿度传感器，其中，检测探头用于检测采摘下的葡萄散发的气体参数和图像信息，同时，还通过光照传感器、温度传感器和湿度传感器对葡萄种植场的光照度和土壤的温湿度进行监测，如此，能够全面的对葡萄的生产和线下质量进行监测，更进一步地，使用
信号处理电路对二氧化碳气体传感器采集的二氧化碳浓度信号进行信号处理，能够大大提高对葡萄散发出的二氧化碳浓度的测试精度。
[0007] 本发明提供的手持式葡萄检测装置包括检测探头、机械连接部、柱体、显示装置、手持部以及通讯连接部；其中，检测探头通过机械连接部固定连接于柱体的一端，显示装置设置于柱体上，手持部套设于柱体上，通讯部设置于柱体的另一端；检测探头包括乙醇气体传感器、二氧化碳气体传感器、信号处理电路、糖分监测传感器、图像采集装置以及图像处理装置；通讯连接部包括信号接收单元和信号传输单元；手持式葡萄检测装置还包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器，光照传感器设置于葡萄种植场上，温度传感器和湿度传感器设置于葡萄种植场的土壤内，手持式葡萄检测装置还包括中央处理装置、无线传输装置以及远程监测装置，中央处理装置和无线传输装置设置于柱体内。
[0008] 其中，温度传感器用于检测葡萄种植场土壤的温度信号，湿度传感器用于检测葡萄种植场土壤的湿度信号，光照传感器用于检测葡萄种植场的光照信号，温度信号、湿度信号以及光照信号通过信号接收单元传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的温度信号转换为温度值，中央处理装置将接收到的湿度信号转换为湿度值，中央处理装置将接收到的光照信号转换为光照值，乙醇气体传感器用于检测葡萄散发出的乙醇浓度信号，乙醇气体传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，二氧化碳气体传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号处理电路对接收到的二氧化碳浓度信号进行信号处理后传输至中央处理装置，糖分监测传感器用于检测葡萄内的糖分信号，糖分监测传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像采集装置用于采集葡萄的图像信息，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，图像处理装置的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像处理装置对接收到的葡萄图像信息传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的乙醇浓度信号转换为乙醇浓度值，中央处理装置将接收到的二氧化碳浓度信号转换为二氧化碳浓度值，中央处理装置将接收到的糖分信号转换为糖分值，中央处理装置将温度值、湿度值、光照值、乙醇浓度值、二氧化碳浓度值、糖分值以及葡萄的图像信息通过信号传输单元传输至显示装置进行显示，中央处理装置将温度值、湿度值、光照值、乙醇浓度值、二氧化碳浓度值、糖分值以及葡萄的图像信息通过无线传输装置传输至远程监测装置；一种种植葡萄的方法，还包括控制品质的方法：
步骤一：布置温度传感器、湿度传感器、光照传感器，将温度传感器布置于葡萄种植场地面下10cm 15cm，将湿度传感器布置于葡萄种植场地面下10cm 15cm，将光照传感器放置~ ~
于葡萄种植场的
葡萄藤上方50cm 80cm处，并且同步设置若干个协助监测传感器，其均匀分~
布于葡萄种植场，对温度、湿度、光照度进行全面检测；
步骤二：布置控制室：通过网络连接各传感器，同时布置
温度控制装置、湿度控制装置、光照度控制装置；
步骤三：布置监测室：将远程监测装置安置于监测室，并且设置显示器，方便人员进行观察；
步骤四：当温度传感器检测温度不在合适范围，控制温度控制装置调控温度；当湿度传感器检测湿度不在合适范围，控制湿度控制装置进行
滴灌；当光照传感器检测光照较强时，控制光照度控制装置进行遮阳；当光照传感器检测光照较弱时，控制光照度控制装置进行补光作业。
[0009] 优选的是，温度传感器、湿度传感器以及光照传感器均通过无线网络传输至信号接收单元。
[0010] 优选的是，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，二氧化碳气体传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号处理电路对接收到的二氧化碳浓度信号依次进行信号放大和信号滤波处理后传输至中央处理装置。
[0011] 优选的是，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，将采集的二氧化碳浓度信号转换为
电流信号I0，并将电流信号I0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的
电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，二氧化碳气体传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。
[0012] 优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电容C1-C7、
二极管D1-D2、
三极管VT2-VT3、场效应管VT1和
电阻R1-R12。
[0013] 其中，二氧化碳气体传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与场效应管VT1的栅极连接，电容C1的一端接地，电容C1的一端与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的
反相输入端连接，电容C1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电阻R1的另一端连接，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与集成运放A1的COMP2端口连接，电容C7的一端接地，电容C7的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与三极管VT2的发射极连接，电阻R5的一端与-15V电源连接，电阻R5的另一端与电容C3的一端连接，电阻R5的另一端与电容C4的一端连接，电阻R5的另一端还与场效应管VT1的源极连接，场效应管VT1的漏极与+15V电源连接，二极管D2的
阴极与-15V电源连接，二极管D2的
阳极与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与三极管VT3的基极连接，电阻R8的另一端与电容C4的另一端连接，电阻R8的另一端还与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R7的另一端与三极管VT2的基极连接，电阻R7的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与+15V电源连接，电阻R10的一端与-15V电源连接，电阻R10的另一端与电容C7的另一端连接，电阻R10的另一端还与三极管VT3的发射极连接，三级管VT3的集
电极与集成运放A2的输入端连接，三极管VT3的集电极还与三极管VT2的集电极连接，三极管VT2的集电极与电容C6的一端连接，三极管VT2的发射极与电容C5的一端连接，三极管VT2的发射极还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与+15V电源连接，电阻R12的一端与-15V电源连接，电阻R12的另一端与集成运放A2的BIAS端连接，电阻R11的一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R11的另一端与电容C6的另一端连接，电容C5的另一端接地，集成运放A2的输出端与信号滤波单元的输入端连接。
[0014] 优选的是，信号滤波单元包括电阻R13-R24、电容C8-C13以及集成运放A3-A5。
[0015] 其中，电阻R15、R19、R23均为滑动变阻器，信号放大单元的输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电容C9的一端连接，滑动变阻器R15的一端接地，滑动变阻器R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R13的另一端连接，电阻R14的另一端与电容C9的一端连接，电阻R14的另一端还与电容C8的一端连接，集成运放A3的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16的另一端与电容C8的另一端连接，电阻R16的另一端还与集成运放A3的输出端连接，集成运放A3的输出端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电容C11的一端连接，滑动变阻器R19的一端接地，滑动变阻器R19的另一端与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R18的另一端与电容C11的一端连接，电阻R18的另一端还与电容C10的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电容C11的另一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与电容C10的另一端连接，电阻R20的另一端还与集成运放A4的输出端连接，集成运放A4的输出端与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与电容C13的一端连接，滑动变阻器R23的一端接地，滑动变阻器R23的另一端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与电阻R21的另一端连接，电阻R22的另一端与电容C13的一端连接，电阻R22的另一端还与电容C12的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C13的另一端与集成运放A5的反相输入端连接，电阻R24的一端与集成运放A5的反相输入端连接，电阻R24的另一端与电容C12的另一端连接，电阻R24的另一端还与集成运放A5的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号滤波单元将电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端口。
[0016] 优选的是，图像处理装置包括图像平滑模
块、图像增强模块以及图像锐化模块。
[0017] 其中，图像采集装置用于采集葡萄的图像信息，图像采集装置的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与图像锐化模块的输入端连接，图像锐化模块的输出端与中央处理装置的输入端连接。
[0018] 优选的是，将图像采集装置传输至图像处理装置的葡萄的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像平滑模块对图像f(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过 来控制的。
[0019] 优选的是，图像增强模块对图像g(x,y)进行图像清晰化处理，经过图像增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，。
[0020] 优选的是，图像锐化模块对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为k(x,y)，其中，。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明提供的种植方法，包括手持式葡萄检测装置，持式葡萄检测装置包括检测探头、机械连接部、柱体、显示装置、手持部以及通讯连接部，检测探头包括乙醇气体传感器、二氧化碳气体传感器、信号处理电路、糖分监测传感器、图像采集装置以及图像处理装置；
通讯连接部包括信号接收单元和信号传输单元；手持式葡萄检测装置还包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器，其中，检测探头用于检测采摘下的葡萄散发的气体参数和图像信息，同时，还通过光照传感器、温度传感器和湿度传感器对葡萄种植场的光照度和土壤的温湿度进行监测，如此，能够全面的对葡萄的生产和线下质量进行监测，更进一步地，使用信号处理电路对二氧化碳气体传感器采集的二氧化碳浓度信号进行信号处理，能够大大提高对葡萄散发出的二氧化碳浓度的测试精度。
[0022] （2）本发明提供的种植方法，本发明的发明点还在于由于二氧化碳气体传感器采集的信号为微弱的电流信号，因而信号放大单元通过集成运放A1-A2、电容C1-C7、二极管D1-D2、三极管VT2-VT3、场效应管VT1和电阻R1-R12对二氧化碳气体传感器输出的电流I0进行放大处理，由集成运放A1-A2、电容C1-C7、二极管D1-D2、三极管VT2-VT3、场效应管VT1和电阻R1-R12构成的信号放大单元只有1.75μV/℃的漂移、2μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内4.25nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R13-R24、电容C8-C13以及集成运放A3-A5对经过放大后的
电信号进行滤波处理，从而提高了对葡萄散发出的二氧化碳气体检测的精度。
[0023] （3）本发明提供的种植方法，图像处理装置对采集的图像依次进行、图像增强、图像锐化处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对葡萄图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
[0024] （4）本发明提供的种植方法，采用此方法，能够对葡萄的生产和线下质量进行精确的全面的监控，种植出的葡萄质量好，品质高，且通过自动控制手段，能够有效的保证葡萄品质，达到增加产值的效果。
附图说明
[0025] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成
说明书的一部分，与本发明的
实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明的手持式葡萄检测装置的结构图；
图2为本发明的手持式葡萄检测装置的功能图；
图3为本发明的图像处理装置的功能图；
图4为本发明的信号处理电路的电路图。
具体实施方式
[0026] 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。
[0027] 实施例1如图1-2所示，本发明提供的一种种植葡萄的方法，包括手持式葡萄检测装置，所述手持式葡萄检测装置包括检测探头1、机械连接部2、柱体3、显示装置4、手持部5以及通讯连接部6；其中，检测探头1通过机械连接部2固定连接于柱体3的一端，显示装置4设置于柱体3上，手持部5套设于柱体3上，通讯部6设置于柱体3的另一端；检测探头1包括乙醇气体传感器、二氧化碳气体传感器、信号处理电路、糖分监测传感器、图像采集装置以及图像处理装置；通讯连接部6包括信号接收单元和信号传输单元；手持式葡萄检测装置还包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器，光照传感器设置于葡萄种植场上，温度传感器和湿度传感器设置于葡萄种植场的土壤内，手持式葡萄检测装置还包括中央处理装置、无线传输装置以及远程监测装置，中央处理装置和无线传输装置设置于柱体3内。
[0028] 其中，温度传感器用于检测葡萄种植场土壤的温度信号，湿度传感器用于检测葡萄种植场土壤的湿度信号，光照传感器用于检测葡萄种植场的光照信号，温度信号、湿度信号以及光照信号通过信号接收单元传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的温度信号转换为温度值，中央处理装置将接收到的湿度信号转换为湿度值，中央处理装置将接收到的光照信号转换为光照值，乙醇气体传感器用于检测葡萄散发出的乙醇浓度信号，乙醇气体传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，二氧化碳气体传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号处理电路对接收到的二氧化碳浓度信号进行信号处理后传输至中央处理装置，糖分监测传感器用于检测葡萄内的糖分信号，糖分监测传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像采集装置用于采集葡萄的图像信息，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，图像处理装置的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像处理装置对接收到的葡萄图像信息传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的乙醇浓度信号转换为乙醇浓度值，中央处理装置将接收到的二氧化碳浓度信号转换为二氧化碳浓度值，中央处理装置将接收到的糖分信号转换为糖分值，中央处理装置将温度值、湿度值、光照值、乙醇浓度值、二氧化碳浓度值、糖分值以及葡萄的图像信息通过信号传输单元传输至显示装置进行显示，中央处理装置将温度值、湿度值、光照值、乙醇浓度值、二氧化碳浓度值、糖分值以及葡萄的图像信息通过无线传输装置传输至远程监测装置。
[0029] 上述实施方式中，本发明提供的种植葡萄的方法中，手持式葡萄检测装置包括检测探头1、机械连接部2、柱体3、显示装置4、手持部5以及通讯连接部6，检测探头1包括乙醇气体传感器、二氧化碳气体传感器、信号处理电路、糖分监测传感器、图像采集装置以及图像处理装置；通讯连接部6包括信号接收单元和信号传输单元；手持式葡萄检测装置还包括光照传感器、温度传感器和湿度传感器，其中，检测探头1用于检测采摘下的葡萄散发的气体参数和图像信息，同时，还通过光照传感器、温度传感器和湿度传感器对葡萄种植场的光照度和土壤的温湿度进行监测，如此，能够全面的对葡萄的生产和线下质量进行监测，更进一步地，使用信号处理电路对二氧化碳气体传感器采集的二氧化碳浓度信号进行信号处理，能够大大提高对葡萄散发出的二氧化碳浓度的测试精度。
[0030] 中央处理装置的型号为MSP430
单片机，远程监测装置为用户的手机等移动设备。
[0031] 无线传输装置为WiFi模块，WiFi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于不需要布线，不受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输，VT6656模块内嵌TCP/IP协议线，降低了设计的难度，同时大大提高了MSP430单片机处理其他数据的能力，VT6656与MSP430单片机的连接非常简单，二者可以通过标准的USB接口直接相连，VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网
访问，比基于802.11b协议的快5倍，采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍，新的天线技术支持更远距离的无线访问，支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点，支持64/128/256位WEP加密，支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。
[0032] 具体地，温度传感器、湿度传感器以及光照传感器均通过无线网络传输至信号接收单元。
[0033] 具体地，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，二氧化碳气体传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号处理电路对接收到的二氧化碳浓度信号依次进行信号放大和信号滤波处理后传输至中央处理装置。
[0034] 如图4所示，二氧化碳气体传感器用于检测葡萄散发出的二氧化碳浓度信号，将采集的二氧化碳浓度信号转换为电流信号I0，并将电流信号I0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，二氧化碳气体传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。
[0035] 具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电容C1-C7、二极管D1-D2、三极管VT2-VT3、场效应管VT1和电阻R1-R12。
[0036] 其中，二氧化碳气体传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与场效应管VT1的栅极连接，电容C1的一端接地，电容C1的一端与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电容C1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电阻R1的另一端连接，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与集成运放A1的COMP2端口连接，电容C7的一端接地，电容C7的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R4的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与三极管VT2的发射极连接，电阻R5的一端与-15V电源连接，电阻R5的另一端与电容C3的一端连接，电阻R5的另一端与电容C4的一端连接，电阻R5的另一端还与场效应管VT1的源极连接，场效应管VT1的漏极与+15V电源连接，二极管D2的阴极与-15V电源连接，二极管D2的阳极与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与三极管VT3的基极连接，电阻R8的另一端与电容C4的另一端连接，电阻R8的另一端还与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R7的另一端与三极管VT2的基极连接，电阻R7的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与+15V电源连接，电阻R10的一端与-15V电源连接，电阻R10的另一端与电容C7的另一端连接，电阻R10的另一端还与三极管VT3的发射极连接，三级管VT3的集电极与集成运放A2的输入端连接，三极管VT3的集电极还与三极管VT2的集电极连接，三极管VT2的集电极与电容C6的一端连接，三极管VT2的发射极与电容C5的一端连接，三极管VT2的发射极还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与+15V电源连接，电阻R12的一端与-15V电源连接，电阻R12的另一端与集成运放A2的BIAS端连接，电阻R11的一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R11的另一端与电容C6的另一端连接，电容C5的另一端接地，集成运放A2的输出端与信号滤波单元的输入端连接。
[0037] 具体地，信号滤波单元包括电阻R13-R24、电容C8-C13以及集成运放A3-A5。
[0038] 其中，电阻R15、R19、R23均为滑动变阻器，信号放大单元的输出端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电容C9的一端连接，滑动变阻器R15的一端接地，滑动变阻器R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R13的另一端连接，电阻R14的另一端与电容C9的一端连接，电阻R14的另一端还与电容C8的一端连接，集成运放A3的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16的另一端与电容C8的另一端连接，电阻R16的另一端还与集成运放A3的输出端连接，集成运放A3的输出端与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电容C11的一端连接，滑动变阻器R19的一端接地，滑动变阻器R19的另一端与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R18的另一端与电容C11的一端连接，电阻R18的另一端还与电容C10的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电容C11的另一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与电容C10的另一端连接，电阻R20的另一端还与集成运放A4的输出端连接，集成运放A4的输出端与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与电容C13的一端连接，滑动变阻器R23的一端接地，滑动变阻器R23的另一端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与电阻R21的另一端连接，电阻R22的另一端与电容C13的一端连接，电阻R22的另一端还与电容C12的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C13的另一端与集成运放A5的反相输入端连接，电阻R24的一端与集成运放A5的反相输入端连接，电阻R24的另一端与电容C12的另一端连接，电阻R24的另一端还与集成运放A5的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理装置的输入端连接，信号滤波单元将电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端口。
[0039] 上述实施方式中，信号处理电路的噪声在4.25nV以内，漂移为1.75μV/℃，集成运放A1的型号为LT1008，集成运放A2的型号为LT1010,集成运放A3-A5的型号为LT1192，场效应管VT1的型号为2N5486，三极管VT2的型号为2N2950，三极管VT3的型号为2N2219，二极管D1-D2的型号均为1N4148。
[0040] 在信号放大单元中，电阻R1的阻值为1kΩ，电阻R2的阻值为10kΩ，电阻R3的阻值为4.7kΩ，电阻R4的阻值为4.7kΩ，电阻R5的阻值为3.3kΩ，电阻R6的阻值为3.9kΩ，电阻R7的阻值为68kΩ，电阻R8的阻值为3.9kΩ，电阻R9的阻值为300Ω，电阻R10的阻值为300Ω，电容C1的电容值为22pF，电容C2的电容值为100pF，电容C3的电容值为0.01μF，电容C4的电容值为0.01μF，电容C5的电容值为10pF，电容C6的电容值为100pF，电容C7的电容值为10pF。
[0041] 信号放大单元输出的信号
波形干净平滑，阻尼控制良好，且信号放大单元输出的信号保持了良好的直流特性，在此，集成运放A1结合了场效应管VT1、三极管VT2-VT3构成了宽频带增益级，形成快速反相结构，集成运放A1对传感器输入的电流信号I0进行直流稳定，主要依靠通过偏置三极管VT2和三极管VT3的发射极，以强制信号放大单元的电路求和
节点为直流零电平，适当设置快速级和集成运放A1-A2的滚降，可以信号放大单元响应整体平滑流畅。
[0042] 在信号滤波单元中，电阻R13-R24的阻值、电容C18-C13的电容值为根据滤波需求进行设置。
[0043] 本实施例中优选一组电阻R13-R24的阻值、电容C18-C13的电容值的值，其中，电阻R13的阻值为158kΩ，电阻R14的阻值为698Ω，电阻R15为满额阻值为200Ω的滑动变阻器，电阻R16的阻值为316Ω，电阻R17的阻值为154kΩ，电阻R18的阻值为332Ω，电阻R19为满额阻值为100Ω的滑动变阻器，电阻R20的阻值为604kΩ，电阻R21的阻值为165kΩ，电阻R22的阻值为365kΩ，电阻R23为满额阻值为100Ω的滑动变阻器，电阻R24的阻值为665kΩ，电容C8的电容值为10nF，电容C9的电容值为35.05nF，电容C10的电容值为10nF，电容C11的电容值为10nF，电容C12的电容值为10nF，电容C13的电容值为10nF。
[0044] 以上实施例中，中心
频率f0=1kHz，谐振增益为0dB。
[0045] 由于二氧化碳气体传感器采集的信号为微弱的电流信号，因而信号放大单元通过集成运放A1-A2、电容C1-C7、二极管D1-D2、三极管VT2-VT3、场效应管VT1和电阻R1-R12对二氧化碳气体传感器输出的电流I0进行放大处理，由集成运放A1-A2、电容C1-C7、二极管D1-D2、三极管VT2-VT3、场效应管VT1和电阻R1-R12构成的信号放大单元只有1.75μV/℃的漂移、2μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内4.25nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R13-R24、电容C8-C13以及集成运放A3-A5对经过放大后的电信号进行滤波处理，从而提高了对葡萄散发出的二氧化碳气体检测的精度。
[0046] 如图3所示，图像处理装置包括图像平滑模块、图像增强模块以及图像锐化模块。
[0047] 其中，图像采集装置用于采集葡萄的图像信息，图像采集装置的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与图像锐化模块的输入端连接，图像锐化模块的输出端与中央处理装置的输入端连接。
[0048] 具体地，将图像采集装置传输至图像处理装置的葡萄的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像平滑模块对图像f(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过 来控制的。
[0049] 上述实施方式中，图像平滑模块将图像采集装置采集的葡萄的图像
亮度进行平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。
[0050] 具体地，图像增强模块对图像g(x,y)进行图像清晰化处理，经过图像增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，。
[0051] 上述实施方式中，图象增强模块的目的是为了改进经过图像平滑处理后的葡萄图像的质量，除去图象中的噪声，使边缘清晰，提高图象的可判读性。
[0052] 具体地，图像锐化模块对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为k(x,y)，其中，。
[0053] 上述实施方式中，图像锐化模块补偿图像增强模块处理后的图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得更加清晰。
[0054] 图像处理装置对采集的图像依次进行、图像增强、图像锐化处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对葡萄图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
[0055] 一种种植葡萄的方法，还包括控制品质的方法：步骤一：布置温度传感器、湿度传感器、光照传感器，将温度传感器布置于葡萄种植场地面下10cm 15cm，将湿度传感器布置于葡萄种植场地面下10cm 15cm，将光照传感器放置~ ~
于葡萄种植场的葡萄藤上方50cm 80cm处，并且同步设置若干个协助监测传感器，其均匀分~
布于葡萄种植场，对温度、湿度、光照度进行全面检测；
步骤二：布置控制室：通过网络连接各传感器，同时布置温度控制装置、湿度控制装置、光照度控制装置；
步骤三：布置监测室：将远程监测装置安置于监测室，并且设置显示器，方便人员进行观察；
步骤四：当温度传感器检测温度不在合适范围，控制温度控制装置调控温度；当湿度传感器检测湿度不在合适范围，控制湿度控制装置进行滴灌；当光照传感器检测光照较强时，控制光照度控制装置进行遮阳；当光照传感器检测光照较弱时，控制光照度控制装置进行补光作业。
[0056] 以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形、 改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应 以所附
权利要求为准。
