【技术实现步骤摘要】
本申请涉及叶面积计算领域，特别涉及一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法及应用。
技术介绍
1、叶片为植物的关键部分，叶面积的大小可以间接的反应植物的不同的生长阶段，叶面积与植物的光合作用、蒸腾作用密切相关。通过测量叶面积，能够更全面地了解植物的生长状况、预测产量、评估生态系统功能，从而为农业生产、生态环境保护和植物研究提供科学依据。
2、叶面积指数的测量方法包括直接测量和间接测量，其中以采用叶面积测量仪对叶面积进行测量的应用最为广泛，叶面积测量仪的工作原理是通过光电转换的方法测量叶面积。具体的，当叶片通过仪器时，led灯发出的光线会照射在叶片上，光电转换器会接收到未被叶片遮挡的直射光线并将其转换为电信号，信号处理电路会进一步处理这个电信号，计算出叶片的面积。
3、目前市面上的基于光电原理实现的叶面积测量仪基本使用的是可见光led配合光敏三极管实现，这是由于可见光led可以提供均匀的照明，而光敏三极管则可用于测量光的直射，这种方式可以选择特定的光波长，但是也存在非常容易受到太阳光等环境光的干扰的缺陷。特别是在户外对活体叶片进行测量的场景时，由于环境光的强度和波长与可见光的光源存在部分重叠的情况且太阳光的光强还比可见光led的光强要强，这就导致叶面积测量仪难以区分发射的光和环境光的信号，最终导致活体叶面积的测量的准确度受到极大的影响。
4、综上所述，目前市面上存在的以可见光和光敏三级管配合的叶面积测量仪难以满足户外的便携仪活体叶面积的准确测量的需求。
技术实
1、本方案提供了一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法及应用，以红外光取代可见光作为光源以实现对活体叶片叶面积的测量，具有抵抗环境光干扰、可靠性高、响应速度快、探测距离远、适应性强以及安全性高等优点。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，包括以下步骤：
3、将待测活体叶片置于红外检测活体叶面积测量仪的测量区域，其中红外检测活体叶面积测量仪包括微处理器以及同微处理器通信连接的转轴、单列红外发射管阵列和单列红外接收管阵列，其中转轴位于测量区域，单列红外发射管阵列和单列红外接收管阵列分置于测量区域的两侧，且单列红外发射管阵列中的多个红外发射管和单列红外接收管阵列中的多个红外接收管一一对应；
4、自待测活体叶片的一端侧向另一端侧移动红外检测活体叶面积测量仪，在移动的过程中待测活体叶片带动转轴转动，每当叶片移动一个位置时控制并排设置的多个红外发射管依次扫描点亮以及对应的红外接收管接收红外光信号，基于接收的红外光信号计算处于当前位置的叶片的区域宽度，基于转轴的转动行程计算处于当前位置的叶片的区域长度；
5、基于叶片的区域宽度和区域长度计算叶片的区域面积，累加所有移动的位置的区域面积得到叶片总面积。
6、本专利技术的主要贡献和创新点如下：
7、本申请实施例提供了一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法及应用，该方案利用单列红外发射管阵列和单列红外接收管阵列作为红外光收发器，取代了传统的以可见光作为光源的方案，进而减少了环境光对红外光计算叶面积的干扰；通过移位芯片和与非门芯片实现了同一微处理器控制多个红外发射管和红外接收管的效果，提高了程序的集成度及硬件的稳定性。
8、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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1.一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，取成功被叶片遮挡而无法收到红外光信号的红外接收管的最大间距作为当前位置的叶片的区域宽度。
3.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，转轴连接旋转磁铁，相对于旋转磁铁设置的旋转编码器获取转轴的转动圈数，取转动圈数和转轴的周长的乘积作为当前位置的叶片的区域长度。
4.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，在持续测量阶段，在移动的过程中获取叶片拉取方向，若叶片拉取方向为反向拉取时，则记录反向拉取时计算得到的区域宽度和区域长度抵消反向拉取前已经记录的区域宽度和区域长度。
5.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，在开始测量前，在移动的过程中获取叶片拉取方向，若叶片拉取方向为反向拉取且拉取一段距离时，触发对区域长度和区域宽度的计算。
6.根据权利要求1
7.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，微处理器的多个IO口连接移位芯片，移位芯片连接多个红外发射管；微处理器通过至少1个IO口连接与非门芯片，与非门芯片连接多个红外接收管。
8.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，单列红外发射管阵列同单列红外接收管阵列垂直于叶片的叶柄和叶尖的连线的方式设置。
9.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，基于叶片的区域宽度和区域长度获取叶片的叶片信息，其中叶片信息包括叶片的总长、最大宽度、叶片总面积、周长、长宽比、形状系数以及形状因子。
10.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，应用于对活体叶片进行测量。
...【技术特征摘要】
1.一种基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，取成功被叶片遮挡而无法收到红外光信号的红外接收管的最大间距作为当前位置的叶片的区域宽度。
3.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，转轴连接旋转磁铁，相对于旋转磁铁设置的旋转编码器获取转轴的转动圈数，取转动圈数和转轴的周长的乘积作为当前位置的叶片的区域长度。
4.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，在持续测量阶段，在移动的过程中获取叶片拉取方向，若叶片拉取方向为反向拉取时，则记录反向拉取时计算得到的区域宽度和区域长度抵消反向拉取前已经记录的区域宽度和区域长度。
5.根据权利要求1所述的基于红外检测活体叶面积测量仪的叶面积计算方法，其特征在于，在开始测量前，在移动的过程中获取叶片拉取方向，若叶片拉取方向为反向拉取且拉取一段距离时，触发对区域长度和区域宽度的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈渝阳，何伟，陈曦，卢石海，刘德喜，钱叶飞，伍育华，温正栲，
申请(专利权)人：浙江托普云农科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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