[發明專利]一種植物營養含量檢測光譜儀的校正方法

有效

• 申請號: 201010115010.1
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101776577A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 何勇;聶鵬程;李曉麗;楊燕;吳迪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/27
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種植物營養含量檢測光譜儀(托普儀器TYS-3N)的校正方法，尤其涉及托普儀器TYS-3N植物營養含量檢測光譜儀的校正方法。

背景技術

我國是農業大國，精細農業的實施不僅可以大量節省我國資源，也可以減少因農藥、化肥過量使用導致的環境污染，具有極其重要的意義。而精細農業的實施基礎是對農田作物的養分含量準確判斷和檢測。因此，我們開發了基于光譜技術的植物營養含量檢測光譜儀(托普儀器TYS-3N)，用于植物葉片的葉綠素含量、氮素含量、水分含量檢測。相比世界上已經研發出類似的植物營養含量檢測儀器，如日本美林達公司生產的SPAD502手持式設備等該儀器不僅價格便宜，檢測指標較完全，且性能穩定可靠。它不僅可以檢測出植物各種主要養分如水分、葉綠素、氮素的含量大小，也可以測得檢測點位置處的GPS定位信息。結合GIS管理系統和決策系統(DDS)能指導農民準確施肥，相對傳統的經驗式農業而言，既能節省肥料，又可以減小對環境的污染。但目前國產化的儀器仍然面臨著一個重要的質量問題，即儀器的測量精度。提高國產儀器的檢測精度不僅具有重要的現實意義，也具有重要的戰略意義。

由于光譜儀器的檢測精度不僅與光源的光強、測量環境參數、光電傳感器的動態特性有關，還供電電池的電量有關。根據能量守恒原理，當電池電量不夠充足但可以維持儀器繼續工作時時，采用恒流源驅動的發光光源的光強也會有所下降。因此，要提高儀器的可靠性和測量精度，必須采用校正方式。

發明內容

本發明提供一種能提高植物營養含量檢測光譜儀使用過程中的檢測精度和可靠性，降低復雜環境等干擾因素對植物營養含量檢測光譜儀檢測可靠性和檢測精度所產生的影響的對植物營養含量檢測光譜儀的校正方法。

一種植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，包括如下步驟：

1)不使用校驗樣本，將所述的植物營養含量檢測光譜儀進行滿量程校正，得到滿量程校正系數；

2)根據步驟1)得到的滿量程校正系數，運用SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數；

3)運用滿量程校正系數和儀器實際讀數校正系數，對所述的植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正。

步驟1)所述的滿量程校正是指植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位無任何校驗樣本，讀出植物營養含量檢測光譜儀的滿量程檢測值；所述的滿量程校正模型為：

V_m＝-1.46V_n+280

其中V_m為滿量程校正系數，V_n為不使用校驗樣本時，植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的滿量程檢測值。

步驟2)所述的樣本校正是指SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的標準檢測值；所述的樣本校正模型為：

c＝V_y0/(V_m-1.46V_p0)

其中V_y0為標準校驗樣本的SPAD值，V_m為滿量程校正系數，V_p0為植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的標準檢測值。

步驟3)所述的對植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正是指實際檢測樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值，運用實際校正模型進行實際校正；所述的實際校正模型為：

V_y＝c(V_m-1.46V_p)

其中V_y為實際校正后的校正值，V_p為植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值。

所述的標準校驗樣本的SPAD值為30。

植物營養含量檢測光譜儀開機后必須開始自動校正。開機后，自動進入系統提示校正界面，按相應鍵確定后，先將植物營養含量檢測光譜儀的檢測頭不夾任何檢測樣本，系統將執行滿量程校正，得到滿量程校正系數。之后將系統自動提示用戶將標準校驗樣本置于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，繼續進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數。樣本校正完畢后，植物營養含量檢測光譜儀可以開始正常工作。