專利名稱：：現(xiàn)場植物分析設(shè)備、用于跟蹤種植的狀態(tài)或進展的方法以及用于管理植物性處理的方法現(xiàn)場植物分析設(shè)備、用于跟蹤種植的狀態(tài)或進展的方法以及用于管理植物性處理的方法本發(fā)明涉及通過光激發(fā)和熒光測量對植物進行分析的裝置，該裝置能夠在無需對植物進行準備的情況下使用。本發(fā)明還涉及用于評估植物表皮或外皮中化合物含量的裝置?；谶@種裝置的使用，本發(fā)明還涉及用于評估和監(jiān)測農(nóng)作物的生長和成熟的方法、以及用于監(jiān)測和控制植物處理的方法。本發(fā)明應用于在所謂精確農(nóng)業(yè)范疇內(nèi)對例如來自植物且更具體地來自農(nóng)作物的生物組織進行分析和評估的領(lǐng)域。當尋求例如隨時間或根據(jù)某地理區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物的當?shù)靥匦詫r(nóng)作物的狀態(tài)和生長進行更精確地管理時，使用精確農(nóng)業(yè)這一術(shù)語。例如，該術(shù)語可以涉及對所獲得產(chǎn)品的質(zhì)量進行優(yōu)化，或者將處理或供應的營養(yǎng)限制到必要或有益的范圍。直到最近，對植物狀態(tài)的精確評估如糖含量的分析或光譜學研究在實驗室中最經(jīng)常依賴于對植物的破壞性分析。這樣的方法復雜且不實際。而且它們無法在現(xiàn)場使用并不允許實時開展。文獻US2005/0098713提出了通過采用調(diào)制和相位檢測進行反射比測量并利用葉子中的色素、具體是葉綠素或胡蘿卜素對農(nóng)作物的某些狀態(tài)進行評估。該裝置使用并排布置的發(fā)光二極管網(wǎng)和檢測器網(wǎng)，每一個發(fā)出或接收由準直光學器件收集并準直的光束。這種反射比測量技術(shù)具有某些缺點，例如，對測量表面的狀態(tài)或清潔度極為敏感。在C.Belzile等人發(fā)表在SPIE論文集(vol5271，pp244-252,2004)中的、題為"用于農(nóng)作物評估的操作性熒光系統(tǒng)(Anoperationalfluorescencesystemforcropassessment)"的出版物中公開了另一測量裝置，該裝置用于通過測量存在于葉子中的葉綠素的熒光來評估馬鈴薯植株的某些狀態(tài)，如水或熱應力(thermalstress)。該裝置使用以不同波長激發(fā)并以不同方式調(diào)制的兩個發(fā)光二極管(LED)以47cm+/-7cm的距離通過準直光學器件對葉子進行照射。通過準直光學器件對熒光進行測量，準直光學器件由位于檢測器與濾光器之間對應于待測量熒光波長的組件構(gòu)成，且其信號相對于激發(fā)源被解調(diào)。這種技術(shù)并不進行全部有益的測量并具有某些缺點。每一發(fā)射波長使用由透鏡準直的單一光束所產(chǎn)生的單一源。為了接收所產(chǎn)生的熒光，檢測器也使用準直光學器件。在現(xiàn)有技術(shù)中一直存在多種缺點，例如，空間需求、調(diào)整問題以及因使用準直光學器件而導致的距離約束。此外，這種源對物體的照射并非一直均勻且不夠恒定，特別是在物體具有高起伏性例如水果或蔬菜或草的葉片的情況下。此外，以確定的波長測量單一的熒光不足以提供某些重要信息，如農(nóng)作物生長的某些化合物特征的含量。類似地，僅使用兩個熒光激發(fā)波長限制了這種裝置的使用，雖然在該裝置中所占體積不顯著但其特征使得將該裝置安裝在車輛上成為必然。此外，當測量值能夠在非常寬的范圍內(nèi)變化時，在選擇相同波長的情況下可能無而且，當所研究的植物中的化學成分隨時間變化時，使用給定波長可能無法正確地發(fā)揮作用。能夠具有這樣的裝置也是有益的，這種裝置足夠緊湊從而能夠通過手動方式使用且足夠經(jīng)濟而使很多使用者可以獲得。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，具體是提供以下改進-允許現(xiàn)場的無破壞性和快速測量，-允許僅從待評估植物的一側(cè)進行測量，-獲得對三維物體的測量的良好均勻性，-減小或優(yōu)化空間需求，-改進使用的簡易性和系統(tǒng)的強度，-改善對可用于測量的距離的范圍的限制，并允許對一種或多種熒光或非熒光化合物進行測量。本發(fā)明的另一目的是提高或優(yōu)化隨時間或在完全不同的地理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測植物的可能性，具體地_允許超過直接測量范圍進行一個或多個發(fā)展標準的評估；-優(yōu)化在含量范圍內(nèi)的測量連續(xù)性或提高該可測量范圍的寬度；-優(yōu)化在所測量含量以外的化學成分范圍內(nèi)的測量連續(xù)性例如根據(jù)季節(jié)，或提高該可測量范圍的寬度。為此，本發(fā)明提出了用于通過熒光測量對植物進行非破壞性分析的設(shè)備，該設(shè)備包括-激發(fā)裝置，以確定的波段發(fā)出激發(fā)光，以在目標區(qū)域的組織中產(chǎn)生熒光；-以確定的波段進行檢測的檢測裝置，用于檢測所產(chǎn)生的所述熒光，_用于管理所述激發(fā)裝置和所述檢測裝置的管理裝置，以及-處理裝置，被布置為使激發(fā)裝置與檢測裝置相互關(guān)聯(lián)以對所產(chǎn)生的熒光提供測根據(jù)本發(fā)明，激發(fā)裝置和檢測裝置根據(jù)確定的幾何被布置為使得一方面的照射所述目標區(qū)域的激發(fā)光線的方向和另一方面的由檢測裝置檢測的熒光光線的方向彼此不共線。具體地，檢測裝置在不經(jīng)過光學會聚裝置的情況下接收由目標區(qū)域產(chǎn)生的熒光。相比使用收集和/或準直光學器件的已知技術(shù)，獲得了更好的緊湊性以及更大范圍的測量距離、較低的成本和更高的制造簡易性。檢測器無需在位置或定向方面進行非常精確的調(diào)整，并且所獲得的設(shè)備更結(jié)實、更易于使用和維護。在以下描述的實施方式中，測量距離可減小到約5cm或7cm，且一般減小到約10cm或15cm。盡管存在要增加檢測距離以節(jié)省機械運動的自然傾向，但是這種短的測量距離也具有優(yōu)點。這種短的測量距離允許測量的更高精度、需要更少的瞄準裝置或方法(如圖像分析)、并降低了環(huán)境光的影響。優(yōu)選地，激發(fā)裝置包括發(fā)射器組，發(fā)射器組包括至少兩個光發(fā)射器，至少兩個光發(fā)射器位于檢測裝置的兩側(cè)并且在彼此不共線的方向上以相同的波段對目標區(qū)域進行照射。具體地，與它們相對于檢測器的位置相結(jié)合的該多個發(fā)射器允許從不同角度對目5標進行更均勻地照射。因此，對于具有非均勻的凹凸起伏的物體，由檢測器對準并處理的區(qū)域無論其空間定向如何都得到了更加恒定的照射。在優(yōu)選實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括-根據(jù)多個不同波段的激發(fā)裝置，被確定為允許進行多個熒光測量，和/或-能夠以多個波段檢測熒光的檢測裝置，被確定為允許多個熒光測量。因此，可以通過同一設(shè)備進行多個不同的熒光測量。這里，不同的熒光測量被限定為每個熒光測量對應于與確定的熒光波段相關(guān)聯(lián)的確定的激發(fā)波段的組合。因此，例如，表示為RFG(紅熒光-具有綠激發(fā))的熒光測量對應于通過綠激發(fā)產(chǎn)生的紅熒光輻射的測量。根據(jù)本發(fā)明的有利方面，該設(shè)備還包括用于從多個可能測量中選擇熒光測量的選擇裝置，所述選擇包含激發(fā)裝置和檢測裝置的選擇以及對應于所選擇的熒光測量而將要實施的處理方法的選擇。因此，獲得了多功能和靈活的工具，這種工具是支付得起的并可用于多種用途例如用于小規(guī)模和大規(guī)模的試驗或生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明的特征，管理裝置和處理裝置被設(shè)置為自動地選擇并順序地或擇一地實施多個不同的熒光測量。因而，可將多個不同的測量的獲取編排在使用者采取的單一行動中或編排在單一移動過程中。在有利實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括具有其自身電源的便攜式箱體，便攜式箱體具有承載用戶界面裝置的第一面和指向測量方向的第二所謂測量面。該測量面-—方面在其外周包括承載激發(fā)裝置的表面，-另一方面在其中心包括在測量方向上延伸的部件。該延伸部件構(gòu)成檢測模塊，檢測模塊容納至少部分的檢測電子裝置并在其測量方向一側(cè)的表面上、優(yōu)選地以與激發(fā)發(fā)射器端部相同水平承載檢測裝置。這些特征有助于降低該設(shè)備的空間需求、重量和成本，該設(shè)備可以被制成便攜形式從而可由個人徒步以手動方式使用。由于激發(fā)裝置和檢測裝置被組裝在設(shè)備的單一面上，因此可以在無需采樣或處理的情況下在待分析植物的單側(cè)進行測量。因而，可以以無破壞性的方式充分和快速地進行這^測量，并且可以以空中方式并在如種植園或田地或草坪中的多個植物前方移動進行這化合物的測暈本發(fā)明的優(yōu)選實施方式包括這樣的設(shè)備，該設(shè)備的管理裝置和處理裝置被布置和編排為提供至少兩個不同的熒光測量，并且該設(shè)備的管理裝置和處理裝置被確定為通過處理裝置彼此結(jié)合和相關(guān)聯(lián)，以計算存在于目標中的成分含量的測量。更具體地，管理裝置和處理裝置被布置和編排為通過對光激發(fā)的遮蔽作用(screeningeffect)提供發(fā)色和非熒光化合物的含量進行測量，該光激發(fā)產(chǎn)生待測量化合物以外的另一化合物的熒光。有益應用的示例是包括對葡萄漿果外皮中的花青素或類黃酮族的化合物、即葉綠素以外的熒光化合物的含量進行測量。為了在以可變距離進行測量的過程中使測量保持穩(wěn)定，通過遮蔽作用進行的該測量包括在例如葉綠素等熒光化合物中產(chǎn)生的兩個不同的熒光測量。通過使用由目標發(fā)色化合物以不同方式吸收(通常用于激發(fā))的波長來選擇這兩個熒光測量。在這兩個測量中，其激發(fā)由目標化合物吸收的測量被稱作"受影響"測量，而另一個測量則被稱作基準測量。通過對這兩個熒光測量的進行結(jié)合和相互關(guān)聯(lián)的處理，可以通過保持關(guān)于測量距離的良好獨立性導出已濾除激發(fā)光的目標化合物的量。這里所描述的設(shè)備非常適于進行這種含量測量，因為這種含量測量需要兩個不同的熒光測量。同樣地，本發(fā)明還提出了包括這種分析設(shè)備的生物學的或農(nóng)業(yè)的管理系統(tǒng)。具體地，該系統(tǒng)可包括用于與數(shù)字位置確定技術(shù)通訊的裝置、或用于測量控制的裝置、或用于處理控制的裝置、或計算機通訊裝置、或這些裝置的組合。本發(fā)明還提出了用于通過利用該設(shè)備對生物學實體、且更具體地是植物的狀態(tài)進行評估的方法。具體地，該方法地可以實現(xiàn)通過在同一植物或同一土地地塊中隨時間對確定化合物進行的多個測量進行比較來實時地監(jiān)測農(nóng)作物的生長。該方法還可以實現(xiàn)通過在所述地塊中對確定化合物進行的多個測量進行比較來對在包括多個地塊的地理區(qū)域中監(jiān)測農(nóng)作物的狀態(tài)。在農(nóng)業(yè)應用背景下，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備或系統(tǒng)的多功能性和靈活性還可以實現(xiàn)確定對應于待分析植物和/或該待分析植物的生長的、可能是部分經(jīng)驗性的一個或多個指標。熒光測暈組合的示例簡單地講，通過遮蔽作用進行的含量測量基于獲取由待測量化合物而形成的吸光率值，并對應于以下類型的公式吸光率=log(基準熒光/受影響熒光)這種含量測量的組合表示為"(基準熒光激發(fā)/受影響熒光激發(fā))"。因此，表示為"FRFK/FRFe"的測量對應于-基準測量由紅激發(fā)產(chǎn)生的遠紅熒光(FRF)與-受影響測量由綠激發(fā)產(chǎn)生的遠紅熒光(FRF)相互關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的不同實施方式通過提供具有相應發(fā)射器和檢測器波長的設(shè)備實現(xiàn)具體對以下化合物或指標的測量FRFB/FRFe:花青素和某些類胡蘿卜素。FRFA/FRFe:花青素和某些類胡蘿卜素。FRFK/FRFe:花青素和某些類胡蘿卜素。BGFOT/FRFUV:可相當精確地代表花青素含量且在測量距離變化時還具有良好穩(wěn)定性的復合指標。該指標對某些類型病原體的存在敏感。通過與有關(guān)花青素的另一測量相互關(guān)聯(lián)，該指標可以實現(xiàn)例如在收獲期間或為調(diào)整處理而驗證是否存在病原體。此外，該指標對雙子葉植物類型的闊葉雜草(例如，白藜)在單子葉植物類型的農(nóng)作物(例如，玉米)中的存在敏感。YGFB/FRFB:可代表木質(zhì)素、角質(zhì)和其它酚醛型聚合物存在的復合指標，該指標具有完全不需要以紫外進行激發(fā)的優(yōu)點，紫外發(fā)射器通常笨重并具有小于一般可得到的RGB二極管陣列的范圍。FRFK/FRFUV:類黃酮。FRFK/FRFB:本質(zhì)上基于類黃酮但還對類胡蘿卜素敏感的復合指標，因此該指標可以通過與另一的類黃酮測量相互關(guān)聯(lián)實現(xiàn)對類胡蘿卜素的檢測。FRFB/RFB:葉綠素。FRFa/RFa:葉縁素。上述波段對應于以下波長UV:300-400nm(紫外)，更具體地360-390nmB:400-470nm(藍)BGF:400-S00nm(藍-綠熒光)G:510-540nm(綠)YGF:520-570nm(黃綠熒光)A:590nm(琥珀色)R:620-650nm(紅)RF:670_695nm(紅熒光)FRF:705-800nm(遠紅熒光)測l量范圍的改善根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的多功能性還允許對可能的測lt范圍和該范圍中的測量連續(xù)性進行改善和優(yōu)化。因此，對于通過遮蔽作用進行的確定化合物的測量，當該化合物大量存在時，對激發(fā)的吸收可能過于顯著而無法將所產(chǎn)生的熒光從具體為測量環(huán)境的噪聲中分離。因而，受目標化合物影響的熒光測量的發(fā)展不再反映該目標化合物的含量。針對該問題，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括這種可能性，S卩，當基準測量略微受到目標化合物影響時，通過使用該基準測量的小變化而將基準測量處理為受影響測量。從而，該設(shè)備包括定位和引導裝置，例圍繞測量面的裙狀罩，從而可以實現(xiàn)維持恒定的測量距離。這種引導裝置有利地包括突出到測量面以外的延伸部，該延伸部足夠剛性以允許使用者通過將該引導裝置輕置于待測量植物頂部而使該植物彎曲。從而快速且容易地使待測量植物距離測量面適當?shù)木嚯x。該延伸部可以被設(shè)置為穿孔構(gòu)造(open-worked)并圍繞部分或全部測量面。具體地，可通過例如由彈性金屬絲或模制塑料格構(gòu)物制成的簡單剛性或彈性格構(gòu)物形成上述裙狀罩。因此，使用者可通過簡單地從植物前方經(jīng)過、并同時將引導裝置輕置于這些植物的末端或這些植物所構(gòu)成的植被的表面上而緊接地或甚至連續(xù)地對大量植物進行測量。因而該使用者可通過將麥穗輕輕展平而覆蓋小麥田的表面以快速測量大量麥稈末端。還可以對樹籬的樹葉或草坪或草場中的草葉進行快速檢查。通常的所謂"權(quán)威"公式的數(shù)學結(jié)果遵循下降曲線，而化合物含量卻增加。于是，處理裝置進行數(shù)學校正，該數(shù)學校正包括倒轉(zhuǎn)受影響的熒光與基準熒光之間的比率。這種倒轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)提供連續(xù)增加的數(shù)值，這對使用者更有意義并可以實現(xiàn)構(gòu)成更符合人機工程的準直以提供化合物含量。為了在沒有化合物含量的先驗知識的情況下提供測量，該設(shè)備可使用另一熒光測量以確定例如為花青素情況下的BGF^/FRFuv測量的主測量是否飽禾P。在包括琥珀色光激發(fā)發(fā)射器組的實施方式中，該設(shè)備還可使用YGF/FRFJ則量。琥珀色光源的功率允許以大于用所述UV源的距離進行測量，例如高達約lm。通過使用不同于該目標化合物的吸收峰的新的激發(fā)波長來提供超過化合物初始測量的飽和閾值的另一可能性。該設(shè)備的多功能性可以實現(xiàn)當FRF/FRFe測量飽和時通過FRFA/FRFe測量結(jié)合例如用于花青素的第三熒光測量。此外，所測量含量以外的化學成分的變化可能例如通過生長過程中的pH值的變化并根據(jù)季節(jié)影響該成分的測量性能。多個可能的測量組合可以例如在花青素情況下在3個測量FRFe/FRF。FRF/FRFe和FRFK/FRFe之間從一種組合變化到另一種。因此，為了改善化合物成分測量的連續(xù)性，或為了擴充可以進行該測量的"外部"化學成分范圍，該設(shè)備包括根據(jù)熒光測量的環(huán)境對使用一個或多個不同測量進行選擇。這些可能性被編排在該設(shè)備的處理裝置中，并且允許在不進行新的熒光測量的情況下并通過相同的發(fā)射和檢測裝置實現(xiàn)在化合物測量的更寬范圍內(nèi)更好的測量連續(xù)性。依據(jù)季節(jié)或根據(jù)含量或熒光的第一測量或根據(jù)由另一設(shè)備提供的信息，這種選擇可以是推薦的或自動的。應用本發(fā)明應用于多種農(nóng)業(yè)領(lǐng)域或?qū)ψ匀坏貐^(qū)的管理?！N典型的用途是測量葉子表皮或不同類型的蔬菜或水果的外皮中類黃酮或花青素的含量。通常類黃酮和花青素可與水果例如蘋果的營養(yǎng)價值相關(guān)。通常花青素可與水果的成熟并更精確地與酚成熟度相關(guān)。另一令人感興趣的用途是某地區(qū)植被的狀態(tài)的精確發(fā)展，該地區(qū)植被具有例如地圖形式的某種異質(zhì)性。該地區(qū)可能是如自然公園的野外地區(qū)、耕作地區(qū)或如高爾夫球場或體育場的受維護地區(qū)。其它化合物如類胡蘿卜素可與蔬菜的成熟度相關(guān)，例如番茄情況下的番茄素。具體地，本發(fā)明提出了實施這樣一種方法，即通過測量水果、具體是葡萄漿果或一串葡萄的外皮中的至少一種花青素或類黃酮型化合物的含量來評估葡萄的成熟度或質(zhì)量或成分。在葡萄的情況下，花青素含量(具體在紅葡萄的情況下)或類黃酮含量(具體在白葡萄的情況下)的測量可以實現(xiàn)在無需化學分析的情況下獲得良好的所謂酚成熟度指標。實際上，這種酚成熟度是可能影響由該葡萄所得到的葡萄酒的質(zhì)量的重要因素。因此，本發(fā)明可以實現(xiàn)具體在不同的農(nóng)作物情況下就時間或空間方面對農(nóng)作物在其生長的不同時間或在不同的地塊中的狀態(tài)或需求獲得更好的知識。這種知識可以實現(xiàn)在恰當?shù)臅r機對如修剪、收獲、植物治療處理或營養(yǎng)供應等不同操作進行組織。處理的控制有利地，本發(fā)明可被實施以在測量裝置經(jīng)過農(nóng)作物或收獲后農(nóng)作物經(jīng)過測量裝置時對待評估的多個植物進行專門分析。這種評估還可以實現(xiàn)按照需要或在需要時對正在進行的操作的特性或所采用的處理或營養(yǎng)的質(zhì)量進行實時調(diào)整。因此，本發(fā)明的用途可以是根據(jù)待評估植物的狀態(tài)對施肥處理進行調(diào)整、或根據(jù)對病原體及其質(zhì)量的檢測對植物治療處理進行調(diào)整。本發(fā)明的另一用途可以是對收獲后的產(chǎn)品質(zhì)量進行檢測、以及對包裝過程中的選擇或處理進行控制。通過非限制性的實施方式的描述以及附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點顯而易見，在附圖中-圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)備；-圖2是從根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)備的測量面一側(cè)觀察到的立體圖；-圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)備的簡化的側(cè)向剖視圖；-圖4示出了用于根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)備的波長譜圖；-圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的系統(tǒng)的執(zhí)行的示意圖。圖1至3示出了經(jīng)實際實施和測試的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。此實施方式基于便攜箱體10并由遠程設(shè)置或集成在手柄中的電池121供電，箱體10設(shè)置有測量面14和用戶界面，用戶界面包括屏幕152和控制器，如按鈕或按鍵101和102。該箱體可由形成手柄12的部件保持，手柄12容納可更換電池121或用于遠程便攜電池的連接器。該箱體10還包括圓柱形部件13，圓柱形部件13朝與界面相反的一側(cè)延伸并在其端部載有測量面。測量面14由護罩130圍繞，護罩130幾乎是不透明的且可以拆卸，這樣可以降低來自環(huán)境光的干擾并提供了相對于測量面14的最優(yōu)測量距離的基準點。該測量面包括覆蓋待測量熒光波長的檢測器組40。在這里所描述的實施方式中，該檢測器組40包括3個檢測器41、42和43，這3個檢測器41、42和43彼此鄰近且在測量面14的中部以等邊三角形的方式聚集在一起。這3個檢測器被定向為處于圍繞檢測軸線140彼此平行、或圍繞該檢測軸線140極輕微地會聚。這些檢測器41、42和43其中每一個包括在此是約2cmx2cm的硅光電二極管420的檢測元件并檢測分別為藍_綠、紅和遠紅的確定波段的光。該檢測波段通過彩色或高通濾光器和干涉濾光器獲得。這兩種濾光器的組合允許更好的過濾，這種更好的過濾具體對于防止檢測器接收由激發(fā)源發(fā)出的輻射是必要的。應當注意，檢測器直接接收待測量的熒光而無需使用收集、會聚或準直光學器件。每個檢測器僅要求單一檢測元件即光電二極管420(圖3)被選擇為足夠大以獲得良好靈敏度，這種良好靈敏度可以實現(xiàn)通過收集光學器件進行分配。從而，該檢測元件接收源自由激發(fā)發(fā)射器所照射的所有目標區(qū)域91的輻射49。這種設(shè)置可以實現(xiàn)使用相對簡單的檢測元件以及避免對收集光學器件的需要。除了節(jié)約光學器件的成本外，還避免了尺寸要求、調(diào)節(jié)和場深度約束。測量面14具有載有多個發(fā)射器組的內(nèi)凹圓錐形外周面，分布在圍繞檢測器組40的圓中的多個發(fā)射器組可發(fā)出不同波長的激發(fā)光。這些發(fā)射器包括紫外發(fā)射器組20，該紫外發(fā)射器組20包括6個UV發(fā)射器21至26，6個UV發(fā)射器21至26以兩個相鄰發(fā)射器為一組間隔120°的3組分布在圍繞檢測器組40的圓中。這些源中的每一個包括在這里是紫外LED27的源，紫外LED27置于形成約30°的光束的拋物面反射器281中。反射器安裝在基座282上，基座282決定反射器的光束關(guān)于檢測軸線140的位置?？蛇x地，UV發(fā)射器還可使用折射設(shè)備或折反射設(shè)備以改善所發(fā)出光束的會聚。發(fā)射器還包括可見光發(fā)射器組30，可見光發(fā)射器組30包括3個發(fā)射器31、32和33，這3個發(fā)射器31、32和33分布在與UV發(fā)射器組20相同的圓中并與UV發(fā)射器相間。這些可見光發(fā)射器中的每一個包括含有相間的紅、綠和藍彩色LED陣列的源，該源并入公共部件34中，該公共部件34的兩側(cè)測量范圍約為4.5cm、功率為3xl5W并由形成會聚微透鏡的透明塑料板覆蓋。該公共部件34安裝在形成輻射體的塊36上，該塊36的形狀決定了該源關(guān)于檢測軸線140的定向。發(fā)射器還包括寬帶通彩色濾光器，從而可以實現(xiàn)將發(fā)射約束在用于檢測熒光的波長，具體是朝向遠紅外。作為在此所描述的RGB(紅-綠-藍)源的可替換方案，還可使用例如持續(xù)具有約200W的高能單色LED陣列形式的琥珀色_彩色源的單色激發(fā)源。對激發(fā)發(fā)射器進行定向以實現(xiàn)該目標區(qū)域91的均勻照射，即使當目標區(qū)域91是異質(zhì)物體和/或三維時。在短距離應用的實施方式中，例如通過使用UV激發(fā)使發(fā)射器的光束定向為朝向軸線140或檢測器41、42和43的軸線A41、A42和A43會聚。更具體地，激發(fā)光束的軸線A22、A32以最優(yōu)的測量距離彼此相交并在相同點P140與檢測軸線140相交。在所述實施方式中，會聚點P140位于與檢測器組40相距10到20cm之間、例如約15cm的位置。所發(fā)射的光束并未被準直且形成一定的空隙或發(fā)散的事實可以實現(xiàn)對影響測量距離的約束進行限制。事實上，由于在此作為目標的一串葡萄9位于發(fā)射器的光束29和39內(nèi)，因此該目標在其指向檢測器組40的不同面上都得到了均勻地照射。因此，向檢測器發(fā)射的熒光49足夠穩(wěn)定和均勻以提供對所測量區(qū)域91的真實測量。因此，盡管使用UV發(fā)射器以約15cm的距離進行測量，但是例如對于花青素的測量，可以僅使用可見光發(fā)射器以甚至達到lm的更大距離進行測量。在其它實施方式中，例如對于以很大距離進行測量的應用，可將來自發(fā)射器的光束定向為平行于檢測軸線。圖3更具體地圖示了本發(fā)明的該實施方式中的設(shè)備的結(jié)構(gòu)。箱體的圓柱形部件13容納實質(zhì)上為環(huán)形的電子卡131，該電子卡131包括激發(fā)源用的供電電路、激發(fā)脈沖的管理電路和形成電流發(fā)生器的電路。檢測器和附帶的電子裝置一起聚集在圓柱形檢測模塊400中，該圓柱形檢測模塊400在由激發(fā)發(fā)射器形成的圓的圓心處被放置在測量面14上并在待分析的目標的方向上延伸。該圓柱體的外端面載有3個檢測器41、42和43。這種設(shè)置可以實現(xiàn)將檢測器放置在實質(zhì)上與發(fā)射器端部相同的水平，以使檢測器具有寬的接收場并因此可以實現(xiàn)靠近目標。檢測模塊400包括3個小型電子卡141、142和143，這3個小型電子卡141、142和143本質(zhì)上相似、實質(zhì)上呈圓形、沿檢測模塊400的縱向軸線疊置、并通過小柱狀件144固定和隔開。位于檢測模塊400的外端面一側(cè)的第一小型電子卡141載有檢測元件，在此為硅光電二極管。對于這些檢測器中的每一個，硅光電二極管420通過彩色或高通濾光器421和干涉濾光器422接收待檢測的光，彩色或高通濾光器421和干涉濾光器422通過鎖緊螺母423固定在25.4mm的圓柱形孔中，該圓柱形孔因此可容納標準的1英寸或25mm濾光器。在遠離測量面14的位置，第二小型電子卡142載有通過負反饋回路進行環(huán)境光抑制的電路和放大器。第三小型電子卡143載有容納具體為追蹤及保存單元的電路和元件。檢測模塊400構(gòu)成緊湊的組件，其可從箱體10上移除以例如進行維護或替換為攝像機模塊或包含一個或多個光學的模塊。該檢測模塊通過位于大型的電子卡131中的孔連接至處理模塊151，處理模塊151位于界面的側(cè)面并包括全部或部分處理裝置具體如，獲取單元和計算裝置。該處理模塊被容納在箱體的、承載屏幕152的部件15中，部件15可以傾斜以實現(xiàn)良好的可讀性并可收回到箱體10內(nèi)的腔室105中。該處理模塊可包括可拆除連接，該可拆除連接允許例如為了更新或改變功能而容易地更換處理模塊。因此，與激發(fā)有關(guān)聯(lián)的電子裝置131、和與監(jiān)測有關(guān)聯(lián)的電子裝置141至143、以及處理模塊151布置在不同的和各自的電子模塊中，從而使維護簡化。此外，這些模塊分開一定距離，這里是2厘米并通常至少是1.5cm，從而使所產(chǎn)生的熱更好地排散并限制了這些模塊所包括的電路之間發(fā)生干擾的風險。在這里所描述的實施方式中，檢測與由激發(fā)發(fā)射器發(fā)射的激發(fā)同步。具有20微秒脈沖的lkHz激發(fā)頻率已得到了成功應用并允許在覆蓋現(xiàn)場時隨著行進而進行實時處理。在測量期間輪流進行為建立含量指標或編程的指標而言必要的不同的熒光測量。因此對管理裝置和處理裝置進行設(shè)置以-發(fā)出控制信號以通過脈沖控制發(fā)射器；-檢測由這些脈沖產(chǎn)生的熒光峰，檢測器內(nèi)的放大通過負反饋回路產(chǎn)生對環(huán)境光的抑制；-例如通過相同的控制信號控制例如通過追蹤及保存單元檢測到的熒光峰；以及-向獲取單元提供熒光測量的模擬測量值。在其它實施方式中，通過在激發(fā)與檢測之間使用相位調(diào)制提供同步的檢測。從而，對管理裝置和處理裝置進行設(shè)置以_根據(jù)包含相位調(diào)制的頻率控制發(fā)射器，-通過相位解調(diào)對熒光檢測進行處理并提供熒光測量。圖4示出了所測試的實施方式中的激發(fā)波長61、62和63以及熒光檢測波長65、66和67的譜圖。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具體在農(nóng)業(yè)或綠色空間維護和植物科學研究領(lǐng)域具有大量的應用。這種結(jié)合已經(jīng)實現(xiàn)了在紅葡萄的情況下通過測量花青素以及在白葡萄的情況下通過測量類黃酮來監(jiān)測和評估葡萄的生長和葡萄的酚成熟度。從7月到10月每周在Champagne地區(qū)Epernay的FortChabrol試驗葡萄園進行了對PinotNoir、PinotMeimier禾口Chardonnay這3個品禾中的測試。這些測試的結(jié)果通過對花青素和以。Brix為指標的糖含量的化學分析得到了驗證，并由本發(fā)明人公開在正在進行出版的出版物((Z.Cerovicetal."Newportableopticalsensorsfortheassessmentofwinegr即ephenolicmaturitybasedonberryfluorescence(用于基于漿果熒光評估釀酒葡萄的酚成熟度的新型便攜式光學傳感器)"，InPrecisionAgriculture'07，2007))中。此外，通過相同的設(shè)備，還可將基于在UV激發(fā)(即，BGFUV/FRFOT)的藍-綠熒光的測量與基于其它熒光(例如FRFe/FRFK)的結(jié)果相互關(guān)聯(lián)，以在收獲前或收獲期間監(jiān)測是否存在病原體。如圖5所示，其它實施方式是可能的，這些實施方式包括系統(tǒng)5，系統(tǒng)5包括一個或多個分析設(shè)備511至514并安裝在結(jié)構(gòu)52上，結(jié)構(gòu)52的形狀和尺寸被設(shè)置為使得結(jié)構(gòu)52被車輛53沿著大面積植被拖拉，以例如在多個水平和兩側(cè)對一排葡萄樹50進行連續(xù)監(jiān)測和分析。這些分析設(shè)備511至514均可僅包括所采用裝置的一部分，例如僅包括發(fā)射器和檢測器部分及其管理裝置，并且這些分析裝置511至514均可集中于單一的處理模塊51上。該處理模塊51還可結(jié)合在一個或多個計算機化裝置中或與一個或多個計算機化裝置通訊，一個或多個計算機化裝置例如位置確定技術(shù)裝置531、或測量控制裝置532、或根據(jù)需要以及在需要時用于進行處理的控制裝置533、或與一個或多個其它系統(tǒng)進行通訊的裝置534?；诟采w待處理或待評估的地區(qū)的不同類型的車輛例如割草機、或基于用于運送高爾夫球桿的單人小車，還可以形成其它實施方式。在本描述中，應當注意，不必過于限制地理解農(nóng)作物的概念，并且毫無疑問，農(nóng)作物可包含受到監(jiān)測和/或維護的任何植物，即使這種植物不帶來收成，比如草皮，或者這種植物未經(jīng)人工種植，如受監(jiān)測或維護的自然地區(qū)。當然，本發(fā)明不限于已經(jīng)描述的示例，并且在不超出本發(fā)明范圍的情況下可以對這些示例進行多種調(diào)整。權(quán)利要求一種通過熒光測量對植物進行非破壞性分析的設(shè)備(1)，包括-激發(fā)裝置(20、30)，以確定的波段(61、62、63)發(fā)出激發(fā)光以在目標區(qū)域(91)的組織中產(chǎn)生熒光(49)；-檢測裝置(40)，以確定的波段(65、66、67)進行檢測以檢測所產(chǎn)生的所述熒光；-管理裝置，用于管理所述激發(fā)裝置和所述檢測裝置；以及-處理裝置，被設(shè)置為使所述激發(fā)裝置與所述檢測裝置相互關(guān)聯(lián)以對所產(chǎn)生的所述熒光提供測量，其特征在于，所述設(shè)備(1)包括根據(jù)多個不同波段的激發(fā)裝置和能夠以多個波段(65、66、67)檢測熒光的檢測裝置，所述波段被確定為能夠進行多個熒光測量；所述激發(fā)裝置和所述檢測裝置根據(jù)確定的幾何被設(shè)置為使得一方面照射所述目標區(qū)域(91)的激發(fā)光線(29、39)的方向和另一方面由所述檢測裝置檢測的熒光光線(49)的方向彼此不共線；以及所述激發(fā)裝置包括發(fā)射器組，所述發(fā)射器組包括至少兩個光發(fā)射器(21、24)，所述至少兩個光發(fā)射器(21、24)位于所述檢測裝置的兩側(cè)或圍繞所述檢測裝置(41、42、43)分布并以相同的波段照射所述目標區(qū)域(91)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測裝置(40)包括接收由所述目標區(qū)域(91)產(chǎn)生的熒光(49)的至少一個檢測器(41、42、43)，所述檢測器包括硅光電探測器(420)和至少一個光學濾光器(421)以選擇所需熒光波段，所述檢測器接收由整個所述目標區(qū)域(91)所產(chǎn)生的熒光(49)。3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括選擇裝置以從多個可能的測量中選擇熒光測量，所述選擇包含對所述激發(fā)裝置和所述檢測裝置的選擇以及對應于所選擇的熒光測量選擇將要實施的處理方法。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述管理裝置和所述處理裝置被設(shè)置成自動地選擇和順序地或擇一地執(zhí)行多個不同的熒光測量。5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述激發(fā)裝置包括基于由會聚反射器(281)圍繞的至少一個發(fā)光二極管(LED)的一個或多個源(27)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括帶有自身電源(121)的便攜式箱體(IO)，所述便攜式箱體(10)具有承載用戶界面裝置(152、101、102)的第一面和指向測量方向的第二所謂測量面，該測量面一方面在其外周包括承載所述激發(fā)裝置的表面，另一方面在其中心包括在所述測量方向上延伸的部件(400)，所述部件(400)包含至少部分的檢測電子裝置并在其位于所述測量方向一側(cè)的表面上承載所述檢測裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個激發(fā)發(fā)射器(30)包括并入于公共元件(34)中多個LED，所述激發(fā)發(fā)射器(30)固定在輻射元件(36)上，所述輻射元件(36)的形狀決定所述發(fā)射器的位置和定向。8.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述管理裝置被設(shè)置成提供至少兩個不同的熒光測量，所述至少兩個不同的熒光測量被確定成通過所述處理裝置彼此結(jié)合和相互關(guān)聯(lián)，以通過遮蔽作用對目標中存在的非熒光發(fā)色成分含量提供測量。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述管理裝置和所述處理裝置被設(shè)置以_通過脈沖控制所述發(fā)射器；_通過經(jīng)放大的檢測器檢測由這些脈沖所產(chǎn)生的熒光峰，所述經(jīng)放大的檢測器通過負反饋回路執(zhí)行對環(huán)境光的抑制；_處理所檢測到的熒光信號并提供熒光測量值。10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述管理裝置和所述處理裝置被設(shè)置以-根據(jù)包括相位調(diào)制的頻率控制所述發(fā)射器；-通過相位解調(diào)處理熒光檢測信號以獲得對環(huán)境光的抑制并提供熒光測量值。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括護罩或防護罩(130)，所述護罩或防護罩(130)圍繞所述設(shè)備的測量面(14)并形成測量距離的引導裝置或基準裝置。12.—種用于測量植物中的至少一種化合物含量的方法，所述方法使用根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項所述的設(shè)備以所述植物的目標區(qū)域(91)與所述設(shè)備的所述檢測裝置(40、41、42、43)之間小于20cm的距離進行測量。13.—種用于評估植物的狀態(tài)的方法，包括通過實施根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法對所述植物的至少一部分中的至少一種化合物的含量進行現(xiàn)場測量。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過如下方式獲得的對多個植物進行的空中式測量移動所述引導裝置(130)使其與所述植物的末端、或由所述植物構(gòu)成的植被的末端接觸，并充分下壓所述引導裝置以使所述末端的大部分彎曲從而實現(xiàn)對被測量的所述植物的大部分進行定期測量。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14任一項所述的方法，其特征在于，所述方法被實施以通過測量水果或蔬菜外皮中花青素或類黃酮或類胡蘿卜素型化合物至少之一的含量來評估所述水果或蔬菜的成熟度或質(zhì)量。全文摘要本發(fā)明涉及用于通過光激發(fā)和熒光測量對植物進行分析的設(shè)備，可在無需對植物進行準備的情況下現(xiàn)場使用該設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于對植物的外皮或表皮中的化合物的含量進行評估的設(shè)備?；谠撛O(shè)備的使用，本發(fā)明還涉及用于對農(nóng)作物的生長和成熟度進行評估和監(jiān)測的方法以及用于對植物處理進行檢測和控制的方法。該設(shè)備的幾何特征在于激發(fā)光線的方向和熒光光線的方向彼此不共線。該設(shè)備包括具有不同波長的多個發(fā)射器組，每個發(fā)射器組包括多個發(fā)射器，并且該設(shè)備可以實現(xiàn)對多個激發(fā)-熒光組合的測量。文檔編號G01N21/64GK101715551SQ200880018382公開日2010年5月26日申請日期2008年5月29日優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日發(fā)明者佐瀾·克洛維可,尼克拉·莫伊斯,格溫達爾·拉托徹,耶維斯·茍拉斯,讓-露珂·艾拉爾申請人:弗斯-A公司;國家科研中心;巴黎南大