一种棉花叶片叶绿素及氮素含量的检测仪器及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种棉花叶片叶绿素及氮素含量的检测仪器及检测方法，属于光谱分析及植物表型技术领域。利用RGB相机获取被光源照射的待测棉花叶片的RGB图像，利用光谱探头获取被光源照射的待测棉花叶片的光谱数据，然后提取RGB图像的颜色特征、形态特征和纹理特征，提取光谱数据的光谱特征，再将颜色特征、形态特征、纹理特征和光谱特征进行融合，得到融合特征，最后以融合特征作为输入，利用预测模型计算待测棉花叶片的叶绿素含量和氮素含量，可实现棉花叶片叶绿素及氮素含量表型数据的快速自动获取，可以克服现有植物叶片表型平台难以携带、田间棉花叶片叶绿素及氮素含量无法快速实地获取的问题。地获取的问题。地获取的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种棉花叶片叶绿素及氮素含量的检测仪器及检测方法


[0001]本专利技术涉及光谱分析及植物表型
，特别是涉及一种可用于棉花叶片叶绿素及氮素含量检测的封闭便携式检测仪器及其检测方法。

技术介绍

[0002]棉花具有优良的自然特性，是我国重要的经济作物之一，棉花叶片叶绿素及氮素含量检测对于表征棉花的生理营养状态具有十分重要的意义。传统的棉花叶片叶绿素及氮素含量检测方法主要有紫外
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可见分光光度法和凯氏定氮法，虽然这些方法为叶绿素及氮素含量的检测提供了可行性，且重现性好、准确度高，但其需要花费大量时间，工作繁琐，且样品损伤不可逆，这些缺点限制了传统方法的应用。近年来，随着自动化技术、机器视觉技术及光谱分析技术的发展，高通量、精准高效的植物叶片表型技术可以采用传感器测量植物叶片的叶绿素及氮素表型数据，以依据表型数据预测叶绿素及氮素含量，并取得良好效果，但由于高通量植物表型平台具有设备体积大、成本高、效率低、信息存储和处理困难等缺陷，其在实际中的运用受到很大限制，难以携带至田间进行实地数据采集。
[0003]基于此，亟需一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棉花叶片叶绿素及氮素含量的检测仪器，其特征在于，所述检测仪器包括：遮光外壳、控制芯片以及位于所述遮光外壳内部的反射率板、光源、RGB相机和光谱探头；所述反射率板位于所述遮光外壳的底面；所述控制芯片分别与所述RGB相机和所述光谱探头通信连接；待测棉花叶片位于所述反射率板上；所述光源用于照射所述待测棉花叶片；所述RGB相机用于获取被所述光源照射的所述待测棉花叶片的RGB图像；所述光谱探头用于获取被所述光源照射的所述待测棉花叶片的光谱数据；所述控制芯片用于基于所述RGB图像和所述光谱数据，计算所述待测棉花叶片的叶绿素含量和氮素含量。2.根据权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，所述遮光外壳内侧底部设置有底部盛样抽屉；所述底部盛样抽屉与所述遮光外壳滑动连接；所述底部盛样抽屉的底面为黑色，所述反射率板位于所述底部盛样抽屉的底面。3.根据权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，所述检测仪器还包括移动部件，所述移动部件位于所述遮光外壳内部；所述RGB相机和所述光谱探头安装于所述移动部件上；所述移动部件用于驱动所述RGB相机和所述光谱探头水平移动及升降。4.根据权利要求3所述的检测仪器，其特征在于，所述移动部件包括驱动件和控制杆；所述驱动件与所述控制杆驱动连接；所述控制杆包括水平轴和纵轴；所述RGB相机和所述光谱探头安装于所述纵轴上。5.根据权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，所述检测仪器还包括风扇，所述风扇位于所述遮光外壳内部；所述风扇用于进行散热。6.根据权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，所述检测仪器还包括电源；所述电源用于为所述光源、所述RGB相机和所述光谱探头供电。7.一种棉花叶片叶绿素及氮素含量的检测方法，控制权利要求1
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6任一项所述的检测仪器进行工作，其特征在于，所述检测方法包括：接收RGB相机获取的RGB图像和光谱探头获取的光谱数据；提取所述RGB图像的颜色特征、形态特征和纹理特征，提取所述光谱数据的第一光谱特征和第二光谱特征；将所述颜色特征、所述形态特征、所述纹理特征和所述第一光谱特征进行融合，得到第一融合特征；将所述颜色特征、所述形态特征、所述纹理特征和所述第二光谱特征进行融合，得到第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雷，肖沁林，张初，吴娜，何勇，刘羽飞，刘飞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：