土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法技术

本发明专利技术实施例提供一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其中方法包括：确定待检测土壤在近红外光谱扫描下的多个检测波段的原始吸光度；基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数；所述特征波段是基于多个土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的多个预设波段的样本原始吸光度确定的；基于所述待检测土壤的粒度修正系数，对所述待检测土壤的每一检测波段的原始吸光度进行修正，并基于修正结果确定所述待检测土壤的土壤参数。本发明专利技术实施例提供的方法，减小了土壤粒度对离散近红外波段的干扰，提高了土壤参数检测精度。

【技术实现步骤摘要】
土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法
本专利技术涉及光谱检测
，具体涉及一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法。
技术介绍
基于离散近红外波段对土壤参数进行检测，不仅可以有效降低检测成本，而且所建立的土壤参数预测模型也都取得了较好的预测结果。然而，基于离散近红外波段进行土壤参数检测面临着土壤粒度造成的严重干扰。现有技术中，通常采用将土壤研磨后过筛处理来消除土壤粒度干扰，但该方法费时费力，不能够应用于运用离散近红外波段进行在线土壤检测时的土壤粒度干扰消除。此外，针对连续近红外光谱常用的微分方法等也不适用于离散近红外波段。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，用以解决现有技术中基于离散近红外波段进行土壤参数检测时面临土壤粒度造成的严重干扰，土壤参数检测精度差的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，包括：确定待检测土壤在近红外光谱扫描下的多个检测波段的原始吸光度；基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数；所述特征波段是基于多个土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的多个预设波段的样本原始吸光度确定的；基于所述待检测土壤的粒度修正系数，对所述待检测土壤的每一检测波段的原始吸光度进行修正，并基于修正结果确定所述待检测土壤的土壤参数。可选地，所述基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数，包括：基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定用于表征所述待检测土壤的土壤粒度的吸光度比值；基于所述待检测土壤的吸光度比值，以及基准土壤粒度的吸光度比值，确定所述待检测土壤的粒度修正系数。可选地，所述基准土壤粒度的吸光度比值是基于所述基准土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的特征波段的样本原始吸光度确定的。可选地，所述特征波段是基于如下方法得到的：对所述多个土壤粒度下的土壤样本进行近红外光谱扫描，确定所述土壤样本的多个预设波段的样本原始吸光度；基于每一土壤样本的多个预设波段的样本原始吸光度，确定所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值；基于所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值，确定所述特征波段。可选地，所述基于所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值，确定所述特征波段，之后还包括：基于所述土壤样本的特征波段的样本原始吸光度，确定所述土壤样本的样本吸光度比值；基于所述土壤样本的样本吸光度比值和土壤粒度，建立土壤粒度分类模型，以验证所述样本吸光度比值对土壤粒度的表征能力。可选地，所述特征波段为1361nm和1870nm。可选地，所述土壤样本包括4个粒度等级和6个全氮浓度梯度，4个粒度等级为0.2mm、0.45mm、0.9mm和2.0mm，6个全氮浓度等级为0g/kg、0.04g/kg、0.08g/kg、0.12g/kg、0.16g/kg和0.2g/kg。第二方面，本专利技术实施例提供一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除装置，包括：吸光度确定单元，用于确定待检测土壤在近红外光谱扫描下的多个检测波段的原始吸光度；系数确定单元，用于基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数；所述特征波段是基于多个土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的多个预设波段的样本原始吸光度确定的；修正检测单元，用于基于所述待检测土壤的粒度修正系数，对所述待检测土壤的每一检测波段的原始吸光度进行修正，并基于修正结果确定所述待检测土壤的土壤参数。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法的步骤。本专利技术实施例提供的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，根据待检测土壤在近红外光谱扫描下的特征波段的原始吸光度，确定待检测土壤的粒度修正系数，对多个检测波段的原始吸光度进行修正，基于修正结果确定待检测土壤的土壤参数，减小了土壤粒度对离散近红外波段的干扰，提高了土壤参数检测精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的土壤全氮浓度检测方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的标准偏差值与预设波段的关系曲线图；图4为本专利技术实施例提供的土壤粒度分类模型分类结果示意图；图5为本专利技术实施例提供的土壤全氮浓度检测样本原始吸光度示意图；图6为本专利技术实施例提供的土壤全氮浓度检测样本修正吸光度示意图；图7为本专利技术实施例提供的基于原始吸光度的土壤全氮浓度预测结果示意图；图8为本专利技术实施例提供的基于修正吸光度的土壤全氮浓度预测结果示意图；图9为本专利技术实施例提供的基于参照吸光度的土壤全氮浓度预测结果示意图；图10为本专利技术实施例提供的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除装置的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。近年来，随着变量施肥作业、智慧农田管理及农业可持续发展的需求，实时准确地提供农田土壤参数检测值变得越发紧迫。传统的实验室化学方法对土壤参数进行检测不仅费时、成本高而且污染环境。采用光谱技术对土壤参数进行快速无损的检测是一种性价比更好的选择，然而实验室使用的光谱仪及早期开发的基于光谱技术的土壤参数检测仪大多采用分光仪作为元件进行土壤参数检测，分光仪不仅价格昂贵而且很不适应农田的恶劣环境。基于离散近红外波段开发的土壤参数检测仪对土壤参数进行检测成为当前的研究热点，然而，该方法面临土壤粒度造成的严重干扰。针对现有技术的不足，图1为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，包括：/n确定待检测土壤在近红外光谱扫描下的多个检测波段的原始吸光度；/n基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数；所述特征波段是基于多个土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的多个预设波段的样本原始吸光度确定的；/n基于所述待检测土壤的粒度修正系数，对所述待检测土壤的每一检测波段的原始吸光度进行修正，并基于修正结果确定所述待检测土壤的土壤参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，包括：
确定待检测土壤在近红外光谱扫描下的多个检测波段的原始吸光度；
基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数；所述特征波段是基于多个土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的多个预设波段的样本原始吸光度确定的；
基于所述待检测土壤的粒度修正系数，对所述待检测土壤的每一检测波段的原始吸光度进行修正，并基于修正结果确定所述待检测土壤的土壤参数。


2.根据权利要求1所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，所述基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定所述待检测土壤的粒度修正系数，包括：
基于所述待检测土壤在特征波段的原始吸光度，确定用于表征所述待检测土壤的土壤粒度的吸光度比值；
基于所述待检测土壤的吸光度比值，以及基准土壤粒度的吸光度比值，确定所述待检测土壤的粒度修正系数。


3.根据权利要求2所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，所述基准土壤粒度的吸光度比值是基于所述基准土壤粒度下的土壤样本在近红外光谱扫描下的特征波段的样本原始吸光度确定的。


4.根据权利要求1所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，所述特征波段是基于如下方法得到的：
对所述多个土壤粒度下的土壤样本进行近红外光谱扫描，确定所述土壤样本的多个预设波段的样本原始吸光度；
基于每一土壤样本的多个预设波段的样本原始吸光度，确定所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值；
基于所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值，确定所述特征波段。


5.根据权利要求4所述的土壤粒度对离散近红外波段检测土壤参数影响的消除方法，其特征在于，所述基于所述土壤样本在每一土壤粒度下的标准偏差值，以及综合标准偏差值，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玮，周鹏，李民赞，郝子源，兰红，冀荣华，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11