[發明專利]一種基于激光誘導熒光技術的飛機施藥效果檢測方法

有效

• 申請號: 201811237616.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109374587B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 蘭玉彬;蒙艷華;姚偉祥;郭爽;韓杰
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

本發明公開一種基于激光誘導熒光技術的飛機施藥效果檢測方法，包括以下步驟：(1)在待噴施的藥劑中溶解熒光物質染料作為示蹤劑，對混合液進行測定，并繪制沉積量值和光度值曲線；(2)設定噴施作業航線和遙感航拍作業航線；(3)將待噴施的混合藥劑加入到噴施飛機中；(4)噴施飛機按照噴施作業航線進行噴施作業；(5)搭載多光譜激光雷達的遙感飛機按照遙感航拍作業航線對施藥區域進行熒光數據獲取；(6)繪制沉積量值和光度值曲線，并結合遙感航拍獲取到的熒光數據建立三維熒光分布光譜圖；(7)得到施藥的沉積效果。該檢測方法能夠大范圍地對施藥區域的霧滴沉積情況進行檢測，具有精確度高、即時性好和檢測便捷等優點。

技術領域

本發明涉及農業航空檢測技術，具體涉及一種基于激光誘導熒光技術的飛機施藥效果檢測方法。

背景技術

隨著科技的發展，農用飛機的應用也逐漸成熟，可完成人工無法或難以執行的工作，例如農業噴霧作業，其中，農用飛機噴霧相較于人工噴霧具有以下的優點：效率高、噴霧效果好且成本低；因此，在農林業領域中，飛機噴霧逐步發展并普及，可大大提高農林業病蟲害防治的作業效率。

在噴霧作業中，需要對農作物上的沉積的霧滴進行檢測，以判斷航空作業的噴施效果。目前常見的檢測方法主要有著色法和洗脫法兩種，其中，著色法一般采用水敏紙、銅版紙等紙質材料作為霧滴測試卡替代農作物的葉片承接霧滴，霧滴落在測試卡后，會在測試卡上顯示出特定的顏色，再通過對測試卡上的顯色圖像進行人工觀察計數或計算機圖像處理分析，即可得到噴施霧滴的相關沉積參數；洗脫法是將已知濃度的染色劑或熒光示蹤劑混入到藥液中進行噴施，然后對噴施后的采集卡或者葉片進行洗脫，通過測定洗脫液的光度值來推算藥液的沉積量。

上述兩種方法的檢測區域范圍有限，只能獲取有限樣本，偶然性較大，很難表征出作業區域整體的霧滴沉積分布狀態；而且，檢測結果的即時性較差，無法實時在田間得到，需要將樣品轉移到實驗室，再利用掃描儀或光譜分析儀進行后續分析處理才可以獲取結果，比較耗時耗力。

因此，為了克服上述的不足，需要利用現有技術中其他更先進的技術作為檢測方式；例如激光誘導熒光技術，是一種主動光學探測技術，通過激光激發熒光物質產生熒光，然后分析熒光的特性來獲取相關的數據信息，測量的精度高，通用性好，可用于農林業噴霧作業。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的問題，提供一種基于激光誘導熒光技術的飛機施藥效果檢測方法，該檢測方法能夠大范圍地對施藥區域的霧滴沉積情況進行檢測，具有精確度高、即時性好和檢測便捷等優點。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種基于激光誘導熒光技術的飛機施藥效果檢測方法，包括以下步驟：

(1)在待噴施的藥劑中溶解熒光物質作為示蹤劑，預先對混合液進行激發波長和發射波長的精準測定，得到該混合液的濃度與光度值的標準曲線，并繪制沉積量值和光度值曲線；

(2)設定噴施作業航線和遙感航拍作業航線；

(3)將待噴施的混合藥劑加入到噴施飛機中；

(4)噴施飛機按照噴施作業航線進行噴施作業；

(5)搭載多光譜激光雷達的遙感飛機按照遙感航拍作業航線對施藥區域進行熒光數據獲取；

(6)將遙感航拍獲取到的熒光數據結合繪制得到的沉積量值和光度值曲線，建立三維熒光分布光譜圖；

(7)得到施藥的沉積效果。

本發明的一個優選方案，其中，所述示蹤劑的含量C與熒光強度I之間的關系如下公式所示：

I＝Γ₁εΦC

式中，Γ₁是與實驗條件相關的系數，與激光的激發強度、飛機飛行高度有關；ε為吸收效率，Ф為量子效率。