一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法

2023-06-28 13:25:16 1

專利名稱：一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法
技術領域：
本發明屬於菸草種植技術領域，具體涉及一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法。
背景技術：
菸葉成熟度是影響烤菸質量的核心要素之一，烤菸生產中快速、準確判斷田間菸葉成熟度對適時採收和科學調製具有重要意義。目前，國內外在菸葉成熟採收時所採用的方法不盡相同。美國通過提前I周採摘菸葉樣品進行化學成分分析，以此來判斷菸葉是否成熟；辛巴威則根據菸葉成熟時彩色圖片顏色、烤房試驗及抽屜試驗的量化指標來判斷烤菸成熟度；日本則採用比色卡比色的方法來判斷。Nolte等學者也曾提出用烤菸葉片電導率診斷法來判斷菸葉成熟度。在國內烤菸生產上，主要採用葉片外觀特徵結合葉齡的方法，如根據不同成熟度菸葉的外觀特徵、莖葉夾角、適熟菸葉採收葉齡來判別烤菸的成熟度，但這些方法在應用時存在外觀描述的含糊性、經驗性及主觀性問題。近年來，隨著農業生物信息技術的發展，相關技術在烤菸長勢監測、估產和預測品質上曾有一些報導。李向陽等選取室內光譜紅邊參數反演出相應的葉綠素含量估測烤菸葉片成熟度，並用光譜反射率預測烤菸葉片菸鹼含量；李佛林等研究提出基於SPAD(soilplant analysis development, SPAD)的成熟度判別TMDSPADV模型,且發現不同成熟度鮮菸葉的差異主要表現在葉綠素含量上；汪強等在TMDSPADV模型基礎上建立了基於計算機視覺技術的菸葉成熟度判定方法。現有的研究表明，單一波段反射率易受生物量、土壤背景等環境因子的影響，如SPAD儀在生產上應用時受到作物品種、生育期、環境條件等的影響較大；隨著高光譜技術的興起，利用光多波段組合可以提高葉綠素光譜診斷的精度。高光譜植被指數反射信息大、外部因子影響小，有利於消除土壤亮度、色度、大氣和地形地貌的影響，使其對植被參數的估計更為精確，廣泛應用於水稻、小麥、大豆等作物的品質與產量監測，但其在菸草上的研究卻鮮有報導，而有關運用光譜植被指數監測菸葉成熟度的研究更少見報導。

發明內容
為了克服現有的烤菸成熟度判斷方法在應用時存在外觀描述含糊性、經驗性及主觀性等缺點，本發明的目的在於提供一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法，該方法是基於不同成熟度烤菸鮮菸葉光譜反射率特性、相應葉片的葉綠素、類胡蘿蔔素含量、類葉比及其與光譜植被指數間的相關關係，構建基於光譜植被指數的菸葉成熟度監測模型，為建立烤菸生產上菸葉成熟度鑑別的定量化方法提供依據。本發明的目的通過下述技術方案實現:一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法，包括以下步驟:測定烤菸葉片在I IOOnm和660nm的光譜反射率，計算烤菸葉片在這兩個波長的光譜反射率之比R11CkZR66C1,以UR-到表I中查找對應的烤菸葉片成熟度；表I烤菸鮮菸葉成熟度的判別
權利要求
1.一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法，其特徵在於包括以下步驟: 測定烤菸葉片在I IOOnm和660nm的光譜反射率，計算烤菸葉片在這兩個波長的光譜反射率之比UIU，以R11CkZR66C1到表I中查找對應的烤菸葉片成熟度； 表I烤菸鮮菸葉成熟度的判別
全文摘要
本發明公開了一種基於光譜的烤菸成熟度田間快速判斷方法，該方法包括以下步驟測定烤菸葉片在1100nm和660nm的光譜反射率，計算烤菸葉片在這兩個波長的光譜反射率之比R1100/R660，以R1100/R660到表1中查找對應的烤菸葉片成熟度。本發明的方法利用高光譜對烤菸成熟度進行判斷。首先利用多波段組合可以提高葉綠素光譜診斷的精度，且高光譜植被指數反射信息大、外部因子影響小，有利於消除土壤亮度、色度、大氣和地形地貌的影響，使其對植被參數的估計更為精確，另本發明能夠從烤菸內在化學成分對其成熟度進行判斷，快速，準確，值得在生產推廣應用。
文檔編號G01N21/25GK103185695SQ20131008870
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者王維, 陳建軍, 鄧世媛, 餘志虹, 謝晉 申請人:華南農業大學