農(nóng)業(yè)行業(yè)
本研究應(yīng)用400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。
葉綠素在植物光合作用過程中起著重要作用，其含量是植物營養(yǎng)脅迫、光合作用能力和生長狀況的重要指示因子。對植物葉綠素含量進(jìn)行檢測，可以用來監(jiān)測植物生長發(fā)育狀況，從而科學(xué)指導(dǎo)栽培、施肥管理工作，確保作物長勢良好，提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量，對實踐精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)具有重要的意義。傳統(tǒng)的葉綠素含量檢測方法是分析化學(xué)方法，即將葉片采集到實驗室，經(jīng)過化學(xué)溶劑提取，再在分光光度計上測定其提取液在兩個特定波長處的吸光度，根據(jù)公式計算出葉綠素的含量。該方法測量精度高，但操作繁瑣、費(fèi)時費(fèi)力，且取樣時對植株有損傷，無法滿足現(xiàn)場快速無損的檢測要求。
可見-近紅外光譜法是近年來迅速發(fā)展起來的分析檢測方法，可充分利用全譜段或多波長下的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行定性或定量分析。與傳統(tǒng)的分析化學(xué)方法相比，可見-近紅外光譜法具有分析速度快、效率高、成本低、無損傷、無污染等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。本文采用透反射采樣方式獲取植物葉片的可見-近紅外光譜信號，采用平滑、一階微分以及小波變換的方法對所獲得的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)用偏最小二乘法（PLS）建立了植物葉片葉綠素含量與葉片吸收光譜
本文提出了一種應(yīng)用可見-近紅外光譜技術(shù)檢測植物葉綠素含量的方法。采用透反射采樣方式采集葉片的光譜，運(yùn)用平滑、微分和小波變換的方法預(yù)處理光譜數(shù)據(jù)，減少了非目標(biāo)因素的影響，提高了信噪比；而后利用偏最小二乘法建立了葉片葉綠素含量與葉片吸收光譜的定量分析模型，經(jīng)分組驗證該模型的預(yù)測精度滿足實際測量應(yīng)用的要求。本文研究表明，應(yīng)用可見-近紅外光譜技術(shù)檢測葉片葉綠素含量是可行的，為快速尤損檢測葉片葉綠素含量提供了依據(jù)，也為今后開發(fā)相應(yīng)的無損檢測儀器奠定了基礎(chǔ)。
