(a) 表型分型系统                                           (b) 控制器状态图

图1 开发的表型系统

(a)包括一个控制器模块，Seeed Studio XIAO ESP32S3 Sense，具有CMOS摄像头（1280×1024）像素，通过Wi-Fi连接到互联网(1)：存储数据和快照的云服务器 (2)：远程计算机数据检测、灌溉的说明（用户自定义湿度阈值），图像分析和处理（Python程序） (3)：电容式湿度传感器连接到模块 (4)：ffash灯具位于植物叶片下方，与相同模块(5)相连 (6)：微型水泵插入PVC储水池(7) (9)：连接到开发板 (8)：滴灌导管。两个电源驱动器用于控制微型水泵和抽水灯。控制器循环五种状态;(b)来控制灌溉，并定期捕获图像以提取表型性状。

(a) 种植帐篷                (b) 滴灌              (c) 带摄像头的SoC             (d) 湿度传感器

图2 种植帐篷中安装表型系统

(a)滴灌管道为生长盆提供水 (b)小型控制水泵 (c)摄像头模块位于监测叶片上方10cm处电容式传感器 (d)插入土壤监测湿度，但易受渗透影响。

 (a) 传感器调节                                        (b) RGB参考

图3 干（左）和湿（右）土壤用来调节两个极值的湿度传感器

(a)以减轻噪音的影响对采集的叶片图像进行模糊处理，提取RGB指数两个区域;(b)叶子颜色从区域1获取，并由从区域2获得的值，预计不会改变颜色。

 图4 自动灌溉系统成功地维护用户远程控制土壤湿度的恒定水平

两个时间段，目标湿度达到80%和40%。控制参数是激活的下限和上限关掉水泵。用户提供的限制等于80%和第一阶段为81%，第二阶段为40%和41%。对用户视图进行了轻微调整（以提高可读性）如图1所示。

 (a)关闭闪光灯                                                   (b)打开闪光灯

图5 常春藤植物在水分胁迫下叶片颜色的演变

土壤湿度保持在40%的低值，持续10d。红(R)、绿(G)、蓝(B)指数均值略有增加，无闪光灯照明(a)和有闪光灯照明(b)，RGB指数的可变性有所增加，对两种光照模式分别给出了52和55个实例。