[發明專利]一種植物葉片含水率檢測方法

有效

• 申請號: 201710233603.X
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN108693145B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 孫紅;陳香;毛博慧;劉豪杰;張俊逸;張漫;鄭立華;楊瑋;李民贊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59;G01N5/04
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王慶龍

本發明提供了一種植物葉片含水率檢測方法，包括：采集含有植物葉片含水率信息的參數數據、植物葉片的溫濕度數據和空氣的溫濕度數據；根據參數數據計算植物葉片的透射率和水分調整型歸一化植被指數；建立用于計算植物葉片含水率的多元線性回歸模型；在多元線性回歸模型中輸入透射率、水分調整型歸一化植被指數、植物葉片的溫濕度數據和空氣的溫濕度數據以獲取植物葉片的鮮重含水率。本發明實現了快速、準確、無損地在線檢測出植物葉片的含水量，并且檢測結果更穩定，誤差更小，準確度更高。

技術領域

本發明涉及植物參數檢測技術領域，具體涉及一種植物葉片含水率檢測及方法。

背景技術

水是植物生長過程中必不可少的組成成分，缺水將影響植物的生長、產量和品質。水分在近紅外光譜區域存在敏感波段，利用敏感波段可以檢測植物葉片的水分含量。研究發現水分敏感中心波段主要位于760nm、970nm、1145nm、1450nm和1940nm，因此這些波段被廣泛用于植物葉片水分含量檢測研究。

利用近紅外光源照射植物葉片，近紅外光譜經過漫反射、折射和透射最終穿過植物葉片，從而攜帶有植物的組織結構信息，因此可以通過檢測透射光譜反演植物生物量含量。但是透射法會受到待測樣本質地結構變化、外界環境因素、系統噪聲等帶來的干擾，降低了植物葉片水分含量檢測的準確性。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種植物葉片含水率檢測方法，可提高植物葉片的鮮重含水率檢測結果的準確性。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種植物葉片含水率檢測方法，包括：

采集含有植物葉片含水率信息的參數數據、植物葉片的溫濕度數據和空氣的溫濕度數據；

根據所述參數數據計算植物葉片的透射率和水分調整型歸一化植被指數；

建立用于計算植物葉片含水率的多元線性回歸模型；

在所述多元線性回歸模型中輸入所述透射率、所述水分調整型歸一化植被指數、植物葉片的溫濕度數據和空氣的溫濕度數據以獲取植物葉片的鮮重含水率。

進一步的，采用下述的采集裝置采集含有植物葉片含水率信息的參數數據、植物葉片的溫濕度數據和空氣的溫濕度數據；

采集裝置，包括：第一部件、第二部件、溫濕度傳感器以及依次設置在軸線上的近紅外光源、第一凸透鏡、第二凸透鏡和光電傳感器；

所述第一凸透鏡與所述第二凸透鏡平行設置，且第一凸透鏡與第二凸透鏡之間設置待測葉片樣本；

所述第一部件上設有第一凹陷和溫濕度傳感器，所述第一凹陷內部設有所述近紅外光源和所述第一凸透鏡，所述溫濕度傳感器與第一凹陷內所述第一凸透鏡齊平；

所述第二部件上設有第二凹陷，所述第二凹陷內部設有所述第二凸透鏡和光電傳感器；

所述第一凹陷與所述第二凹陷相對設置，以使近紅外光源、第一凸透鏡、第二凸透鏡和光電傳感器的中心在同一軸線上；

所述第一凹陷與所述第二凹陷相對設置，相對的兩個側面上分別設有隔絕光線的墊圈。

進一步的，所述第一凸透鏡到近紅外光源的距離為1倍的所述第一凸透鏡的焦距，第一凸透鏡到待測葉片的距離為5mm；所述第二凸透鏡到光電傳感器的距離為1倍的所述第二凸透鏡的焦距，所述第二凸透鏡到待測葉片的距離為1倍的所述第二凸透鏡的焦距。

進一步的，所述采集裝置采集含有植物葉片含水率信息的參數數據的步驟，包括：

設置所述檢測裝置上的所述第一部件和所述第二部件，使所述第一部件與所述第二部件之間處于閉合狀態；