一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氣體濃度檢測(cè)方法，尤其涉及一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢 測(cè)及控制方法，屬于葉綠素含量檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 葉綠素含量是衡量植物光合作用與生長(zhǎng)狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，葉綠素含量檢測(cè)技 術(shù)的研宄在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、林業(yè)研宄等方面有著至關(guān)重要的意義。傳統(tǒng)的葉綠素含量檢測(cè)方法 都是先提取葉綠素，再用分光光度法測(cè)定其含量。這種方法具有耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)葉片有破壞性、 不便于野外測(cè)量、不便于連續(xù)測(cè)量等諸多缺點(diǎn)。目前，以日本SPAD502為代表的便攜式葉綠 素檢測(cè)儀已經(jīng)在某些場(chǎng)合取代了傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，得到了廣泛的應(yīng)用。但此類儀器的主要 生產(chǎn)國(guó)為日本、美國(guó)、德國(guó)，不僅價(jià)格十分昂貴，而且功能單一，沒(méi)有中文界面，操作不便，不 利于在我國(guó)廣大農(nóng)林工作人員中推廣使用。因此，研制出我國(guó)自己的價(jià)廉物美、簡(jiǎn)單實(shí)用的 測(cè)量?jī)x器具有十分重要的意義。
[0003] 例如申請(qǐng)?zhí)枮?201210082975. 4"的一種植物葉片葉綠素含量測(cè)量方法及系統(tǒng)，涉 及葉綠素含量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：獲取所述待測(cè)植物葉片表面的激光后向散射 圖像；對(duì)圖像中的光斑進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取光斑的中心；獲取距離中心點(diǎn)預(yù)設(shè)距離的像 素值；對(duì)所述漫射方程進(jìn)行擬合反演，以獲得光學(xué)特性參數(shù)；建立葉綠素含量與光學(xué)特性 參數(shù)之間的預(yù)測(cè)關(guān)系模型，獲得所述待測(cè)植物葉片的葉綠素含量。該發(fā)明通過(guò)對(duì)散射圖像 進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了較厚葉片的葉綠素?zé)o損測(cè)量，在不提高儀器成本的情況下，保證植物葉片 葉綠素含量的測(cè)量精度。
[0004] 又如申請(qǐng)?zhí)枮?201510023671. 4"的一種用于田間玉米植株葉片葉綠素含量檢測(cè) 裝置和方法。該裝置包括有懸掛裝置、電驅(qū)小車和數(shù)據(jù)處理模塊，懸掛裝置由直角伸展臂、 萬(wàn)向節(jié)和彎刀懸掛臂組成；電驅(qū)小車由車架、電源裝置、車輪和微型直流電機(jī)組成；數(shù)據(jù)處 理模塊安裝在車架前部一根立桿上；懸掛裝置和電驅(qū)小車通過(guò)連接桿連接。該檢測(cè)方法包 括：設(shè)備準(zhǔn)備；光譜白板矯正；光譜采集角度調(diào)整；理化值計(jì)算。該發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，不需在實(shí) 驗(yàn)室檢測(cè)，檢測(cè)效率高，可全方位地測(cè)量玉米葉片，可根據(jù)不同玉米葉片的自然生長(zhǎng)形態(tài)， 獲取較佳的測(cè)量角度，采集葉片正反面光譜數(shù)據(jù)，整個(gè)裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低廉，易于推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足提供了一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)?葉綠素含量檢測(cè)及控制方法。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：
[0007] 一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法，具體包含如下步驟：
[0008] 步驟1，預(yù)先設(shè)置葉片葉綠素含量的正常閾值參數(shù)；
[0009] 步驟2,將一定波長(zhǎng)的紅外光和紅光依次穿過(guò)待測(cè)葉片；
[0010] 步驟3,采用光電傳感器依次檢測(cè)紅外光穿過(guò)待測(cè)葉片的輸入紅外光強(qiáng)度以及輸 出紅外光強(qiáng)度；采用光電傳感器依次檢測(cè)紅光穿過(guò)待測(cè)葉片的輸入紅光強(qiáng)度以及輸出紅光 強(qiáng)度；
[0011] 步驟4,采用溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集待測(cè)葉片周邊環(huán)境的溫濕度參數(shù)；
[0012] 步驟5,根據(jù)步驟3獲取的光強(qiáng)度參數(shù)結(jié)合步驟4采集的溫濕度參數(shù)計(jì)算出待測(cè)葉 片的葉綠素含量同時(shí)通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，具體計(jì)算如下：
[0014] 其中，k為常數(shù)，SPAD為葉片的葉綠素含量，IRt為穿過(guò)待測(cè)葉片的輸出紅外光強(qiáng) 度，風(fēng)為穿過(guò)待測(cè)葉片的輸入紅外光強(qiáng)度，為穿過(guò)待測(cè)葉片的輸入紅光強(qiáng)度，R t為穿過(guò) 待測(cè)葉片的輸出紅光強(qiáng)度，1\為待測(cè)葉片周邊環(huán)境的溫濕度參數(shù)，T ^為預(yù)設(shè)溫濕度參數(shù)；
[0015] 步驟6,將步驟5計(jì)算出的葉綠素含量與預(yù)先設(shè)置的葉片葉綠素含量正常閾值參 數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若不在正常閾值范圍內(nèi)，則發(fā)出警報(bào)，同時(shí)啟動(dòng)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)葉綠素含量至正 常閾值范圍內(nèi)。
[0016] 作為本發(fā)明一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案， 在步驟1中，所述紅外光的波長(zhǎng)為950nm。
[0017] 作為本發(fā)明一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案， 在步驟2中，所述紅光的波長(zhǎng)為650nm。
[0018] 作為本發(fā)明一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案， 在步驟2中，所述光電傳感器的芯片型號(hào)為0PT101。
[0019] 作為本發(fā)明一種具有溫濕補(bǔ)償?shù)娜~綠素含量檢測(cè)及控制方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案， 在步驟5中，所述顯示模塊為IXD顯示屏。
[0020] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
[0021] 1、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、成本較低且能夠精確測(cè)量葉片葉綠素含量；
[0022] 2、本發(fā)明由發(fā)光二極管發(fā)射紅光（峰值波長(zhǎng)650nm)和近紅外光（峰值波長(zhǎng) 940nm)，葉綠素吸收波長(zhǎng)為650nm的紅光，但并不吸收波長(zhǎng)為940nm的紅外光，紅外光的發(fā) 射和接收主要是為了消除葉片厚度等方面對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0024] 采用光電無(wú)損檢測(cè)方法測(cè)量葉綠素含量的快速方法：葉綠素吸收峰是藍(lán)光和紅光 區(qū)域，在綠光區(qū)域是吸收低谷，并且在近紅外區(qū)域幾乎沒(méi)有吸收。基于此，選擇紅光區(qū)域和 近紅外區(qū)域測(cè)量葉綠素。具體過(guò)程是讓由發(fā)光二極管發(fā)射紅光（峰值波長(zhǎng)650nm)和近紅 外光（峰值波長(zhǎng)940nm)。葉綠素吸收波長(zhǎng)為650nm的紅光，但并不吸收波長(zhǎng)為940nm的紅 外光，紅外光的發(fā)射和接收主要是為了消除葉片厚度等方面對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。紅光到達(dá) 葉片后，一部分被葉片的葉綠素所吸收，少量被反射后，剩下的透過(guò)葉片被接收器轉(zhuǎn)換成為 相應(yīng)的電信號(hào)，然后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字