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農作物光譜測量系統

來源：杭州雙色智能檢測儀器有限公司 2022年07月22日 10:42

　　儀器介紹：嵌入式系統、7寸IPS觸摸屏、光纖光譜光路結構、內置5W/10W A光源、Y開分叉光纖、保存格式(PDF、EXCLE每nm標準值、測試值、GDF)、原始AD值及A光源標定值的校準值和測試值查看及保存

　　測試參數：反射率、不同波段反射率、吸光度、色品坐標、波長、色溫、輻照度、AD值、色純度等

　　波長范圍：380-950nm(特殊定制)

農作物葉面光譜分析

　　產品特點■ 操作簡單、測量速度快、精度高、性能穩定等特點。■ 采用先進的光譜測量技術、可進行快速、全光譜測量。■ 光譜范圍：400-1000nm,重復性*.5%。■ 測量參數含光譜、透過率、色坐標、主波長等。■ 軟件內置強大測量分析管理軟件，可根據客戶要求進行測自定義測量方案、譜圖數據處理、質檢功能、CIE顏色測量功能

　　應用范圍：各類反射、吸光度測試——植物葉面光譜分析、水果糖分分析、各類材料的反射率測試

　　400nm-700nm：在550nm處有一個反射峰，該峰形成于葉子內部的葉綠素a，b以及在450nm與640nm-680nm為中心有兩個強烈的吸收帶，以及胡蘿卜素葉黃素在430nm-480nm有強烈的吸收帶所致，這也是葉片表現為綠色的原因。在這波段范圍內，植被的波譜特征基本上被葉綠素、胡蘿卜素所控制，前者占總吸收量的65%-75%，后者占總吸收量的25%-35%。

　　700nm-800nm：該部分形成一個強烈的陡坡，是由于葉片的柵欄組織結構導致的強反射形成的，是植被*的光譜特征，稱為“紅邊”，紅邊的陡峭程度決定了植被葉片的健康程度。Sentinel-2也是一個在植被紅邊處有三個波段的傳感器。

　　800nm-1100nm：這一波段葉片的吸收作用基本可以忽略，散射作用占據了主導地位，投入葉子內部的光線，因細胞壁與細胞孔腔的折射率有明顯的差異，而造成光線在葉子內部的多次反射與折射，向上折射穿出上表皮層便構成反射光，向下折射穿出下表皮層便形成透射光，這一過程具有明顯的隨機性質，因此反射率與透射率是相近的。這一波段范圍內具有很寬很強的反射峰是植被所**的光譜特征，在葉子發生枯萎或因缺水而凋謝，便意味著細胞的萎l縮，折射率差異的減少，其宏觀表現為這一波段的反射率值明顯下降。

SM905 光纖、光源接口

　　在可見光波段內，各種色素是支配植物光譜響應的主要因素，其中葉綠素所起的作用最為重要。在中心波長分別為0.45μm(藍色)和0.65μm(紅色)的兩個譜帶內，葉綠素吸收大部分的攝入能量，在這兩個葉綠素吸收帶間，由于吸收作用較小，在0.54μm(綠色)附近行程一個反射峰，因此許多植物看起來是綠色的。除此之外，葉紅素和葉黃素在0.45μm(藍色)附近有一個吸收帶，但是由于葉綠素的吸收帶也在這個區域內，所以這兩種黃色色素光譜響應模式中起主導作用。

測試界面

　　對于健康的綠色植物而言，其光譜曲線主要有一下四個特征：①在可見光波段(0.4~0.76 um)的反射率較大，在0.33~0.45 um和0.67 um處的藍、紅光呈低谷。其原因是植物頁面反射的主要因素是葉綠素，而葉綠素對藍光和和紅光強吸收且反射率非常低。同時葉綠素對綠光(0.52 um ~ 0.6 um)有一個弱的反射，所以光譜曲線會出現一個小的局部峰值。②在近紅外波段(0.68~0.75)，植物葉面的反射率急劇增加，所以對應的光譜曲線在近紅外波段出現一個陡坡。同時，不同的植物的光譜位置和斜率基本保持一致。③植物在0.75 um ~1.3 um保持較高的反射率。其主要原因是此時葉面光譜反射特征主要受細胞結構和葉冠結構控制，

　　隨著植被光譜特性的不斷深入，根據大部分植物的光譜特征，近年來逐漸形成了如下九個植被光譜的特征參數:

　　測試界面

　　紅邊(RE)，紅邊是植被在0.67 um ~0.74 um 反射率最高最快的點，是綠色植被*顯著的標志。紅邊一般用位置和斜率兩個參數來描述。一階導數最大的位置即為紅邊的位置，紅邊的斜率與植被的覆蓋度、葉面積指數等參數有關，覆蓋度越高，葉綠素的含量越高，紅邊斜率越大。

　　藍邊(BE)，藍邊是指藍色光在0.49~0.53 um 之間一階段數最大值的位置。

　　黃邊(YE)，黃邊是指黃色光在0.55~0.58 um 之間一階段數最小值的位置。

Y型光纖

　　歸一化差異植被指數(NDVI)。NDVI是指兩種不同波段范圍內植被的關鋪反射率差值與其和值的比值，或者是多波段上的光譜反射率的加權差值與加權累計之間的比值。

　　植被葉面積指數(LAI)，是指單位面積內植被所有葉面積的綜合除以單位面積。是植被冠層結構的一個重要指標。

　　紅邊一階段數最大值(DRE)，對植被的葉面指數反映極為敏感，與綠色植被的覆蓋度有非常緊密的線性關系。

原始AD值

　　葉面葉綠素指數(LCI)，LCI 對葉綠素很敏感，但對于葉面積散射和葉面內部結構變化并不敏感，所以LCI*適用于高葉綠素的區域。

　　葉面水含量指數(WI)。WI是比較0.97 um 水吸收波段和0.90 um的反射率相對而定的參數。

儀器銘牌

　　歸一化差異水體指數(NDWI)。是反應植被葉面水含量的參數，是根據1.24 um水吸收波頓和0.86 um 的反射率相對而定的參數，它隨著綠色植被葉面水含量的增加而增加。

　　標準白板黑板

測試報告

　　案例：A光源對玉米葉片實驗

　　光譜反射645nm、663 nm 、670 nm 、730 nm 、780光譜反射率進行SPAD值預測建模，實現的反射光譜對實時檢測對葉面的葉綠素診斷方面可行性

　　EXCLE保存每nm葉面光譜能量反射

　　杭州雙色智能檢測儀器有限公司致力智能光源檢測儀器開發，專注于現場光照光譜的時時監測、實驗室科研級儀器。

　　主要產品有：手持式光譜照度計、手持式紫外光譜輻照計、手持式植物生長燈測試儀、手持藍光危害測試儀、光量子計、照度計、亮度計、紫外輻照計、UV能量計、LED光色電綜合測試系統、燈具光強分布光度計、全光譜透過率、全光譜反射率、精密變頻電源、數字電參數、溫度巡檢儀、植物光照探測器、光譜探頭等

　　公司秉承個性化定制，可以根據客戶需求定制滿足客戶——應用、測試、推廣、提升客戶產品品質

　　地址：浙江杭州市紫金科創園福華大廈四樓

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