專利名稱：：一種植物營養含量檢測光譜儀的校正方法
技術領域：
：本發明涉及一種植物營養含量檢測光譜儀(托普儀器TYS-3N)的校正方法，尤其涉及托普儀器TYS-3N植物營養含量檢測光譜儀的校正方法。
背景技術：
：我國是農業大國，精細農業的實施不僅可以大量節省我國資源，也可以減少因農藥、化肥過量使用導致的環境污染，具有極其重要的意義。而精細農業的實施基礎是對農田作物的養分含量準確判斷和檢測。因此，我們開發了基于光譜技術的植物營養含量檢測光譜儀(托普儀器TYS-3N)，用于植物葉片的葉綠素含量、氮素含量、水分含量檢測。相比世界上已經研發出類似的植物營養含量檢測儀器，如日本美林達公司生產的SPAD502手持式設備等該儀器不僅價格便宜，檢測指標較完全，且性能穩定可靠。它不僅可以檢測出植物各種主要養分如水分、葉綠素、氮素的含量大小，也可以測得檢測點位置處的GPS定位信息。結合GIS管理系統和決策系統(DDS)能指導農民準確施肥，相對傳統的經驗式農業而言，既能節省肥料，又可以減小對環境的污染。但目前國產化的儀器仍然面臨著一個重要的質量問題，即儀器的測量精度。提高國產儀器的檢測精度不僅具有重要的現實意義，也具有重要的戰略意義。由于光譜儀器的檢測精度不僅與光源的光強、測量環境參數、光電傳感器的動態特性有關，還供電電池的電量有關。根據能量守恒原理，當電池電量不夠充足但可以維持儀器繼續工作時時，采用恒流源驅動的發光光源的光強也會有所下降。因此，要提高儀器的可靠性和測量精度，必須采用校正方式。
發明內容本發明提供一種能提高植物營養含量檢測光譜儀使用過程中的檢測精度和可靠性，降低復雜環境等干擾因素對植物營養含量檢測光譜儀檢測可靠性和檢測精度所產生的影響的對植物營養含量檢測光譜儀的校正方法。—種植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，包括如下步驟1)不使用校驗樣本，將所述的植物營養含量檢測光譜儀進行滿量程校正，得到滿量程校正系數；2)根據步驟1)得到的滿量程校正系數，運用SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數；3)運用滿量程校正系數和儀器實際讀數校正系數，對所述的植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正。步驟1)所述的滿量程校正是指植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位無任何校驗樣本，讀出植物營養含量檢測光譜儀的滿量程檢測值；所述的滿量程校正模型為V邁=-1.46Vn+280其中Vm為滿量程校正系數，Vn為不使用校驗樣本時，植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的滿量程檢測值。步驟2)所述的樣本校正是指SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的標準檢測值；所述的樣本校正模型為c=Vy0/(Vm-1.46Vp0)其中Vy。為標準校驗樣本的SPAD值，Vm為滿量程校正系數，Vp。為植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的標準檢測值。步驟3)所述的對植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正是指實際檢測樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值，運用實際校正模型進行實際校正；所述的實際校正模型為Vy=c(V邁-l.46Vp)其中Vy為實際校正后的校正值，Vp為植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值。所述的標準校驗樣本的SPAD值為30。植物營養含量檢測光譜儀開機后必須開始自動校正。開機后，自動進入系統提示校正界面，按相應鍵確定后，先將植物營養含量檢測光譜儀的檢測頭不夾任何檢測樣本，系統將執行滿量程校正，得到滿量程校正系數。之后將系統自動提示用戶將標準校驗樣本置于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，繼續進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數。樣本校正完畢后，植物營養含量檢測光譜儀可以開始正常工作。本發明的校正方法可克服光源的光強、測量環境參數、光電傳感器的動態特性以及供電電池的電量等因素對植物營養含量檢測光譜儀的檢測可靠性和精度的影響，與現有的國產檢測儀器相比，大大提高了檢測儀器的檢測精度和可靠性，提高了檢測儀器的環境適應能力。本發明與
背景技術：
相比，具有以下特點(1)檢測精度大大提高，可克服電池電量充足與否帶來的系統誤差，降低傳感器動態特性所造成的檢測誤差。(2)提高環境適應能力，可以使儀器應用于各種氣候和工作環境中，通過系統校正后檢測精度和可靠性均不會下降。(3)易于批量生產，國產該類型的儀器批量生產非常困難，每出廠一個儀器均須要對該儀器做大量的校正工作。使用校正方式后，只須提供用戶簡單的校正方法即可。(4)具有良好的經濟效益，使用校正方案后的儀器在硬件成本上不變，可節省大量的出口時人員校驗的人力和物力，并且對多種種類的光譜儀器自校正提供了一種參考方法，可廣泛推廣，經濟效益較好。具體實施例方式在光源的強度較弱的情況下，對托普儀器TYS-3N植物營養含量檢測光譜儀的檢測值進行校正。開機后，自動進入系統提示校正界面，按相應鍵確定后，先將TYS-3N植物營養含量檢測光譜儀的檢測頭不夾任何檢測樣本，系統將執行滿量程校正，得到滿量程校正系數。之后將系統自動提示用戶將標準校驗樣本置于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，繼續4進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數。樣本校正完畢后，植物營養含量檢測光譜儀可以開始正常工作。將不同實驗樣本在各種可能的不同環境下行多次實驗，每一次實驗的環境各不一樣。得到的數據如表一，表一中分別列舉了在6種不同實驗環境中6個實施實例的實驗數據。表一實施實例數據表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注在表中，Vm為滿量程校正系數，Vn為不使用校驗樣本時，植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的滿量程檢測值。Vp。為植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的標準檢測值。Vy。為標準校驗樣本的SPAD值。C為校正系數；Yf為校正前儀器測量值，Yn為儀器校正后的測量值，Y為日本美能達公司生產的SPAD502高精度儀測量值。權利要求一種植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，其特征在于包括如下步驟1)不使用校驗樣本，將所述的植物營養含量檢測光譜儀進行滿量程校正，得到滿量程校正系數；2)根據步驟1)得到的滿量程校正系數，運用SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數；3)運用滿量程校正系數和儀器實際讀數校正系數，對所述的植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正。2.如權利要求1所述的植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，其特征在于步驟1)所述的滿量程校正是指植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位無任何校驗樣本，讀出植物營養含量檢測光譜儀的滿量程檢測值；所述的滿量程校正模型為Vm=-1.46Vn+280其中Vm為滿量程校正系數，Vn為不使用校驗樣本時，植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的滿量程檢測值。3.如權利要求1所述的植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，其特征在于步驟2)所述的樣本校正是指SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的標準檢測值；所述的樣本校正模型為c=V(Vm-1.46Vp0)其中Vy。為標準校驗樣本的SPAD值，Vm為滿量程校正系數，Vp。為植物營養含量檢測光譜儀所檢測到的標準檢測值。4.如權利要求1所述的植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，其特征在于步驟3)所述的對植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正是指實際檢測樣本位于植物營養含量檢測光譜儀的檢測部位，讀出植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值，運用實際校正模型進行實際校正；所述的實際校正模型為Vy=c(Vm-1.46Vp)其中Vy為實際校正后的校正值，Vp為植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值。5.如權利要求1所述的植物營養含量檢測光譜儀的校正方法，其特征在于所述的標準校驗樣本的SPAD值為30。全文摘要本發明公開了一種對植物營養含量檢測光譜儀的檢測值進行校正的方法，首先不使用校驗樣本，將植物營養含量檢測光譜儀進行滿量程校正，得到滿量程校正系數；再根據滿量程校正系數，運用SPAD值分布均勻且為一固定值的標準校驗樣本進行樣本校正，得到儀器實際讀數校正系數；最后運用滿量程校正系數和儀器實際讀數校正系數，對植物營養含量檢測光譜儀的實際檢測值進行實際校正。本發明的校正方法可克服光源的光強、測量環境參數、光電傳感器的動態特性以及供電電池的電量等因素對植物營養含量檢測光譜儀的檢測可靠性和精度的影響，與現有的國產檢測儀器相比，大大提高了檢測儀器的檢測精度和可靠性，提高了檢測儀器的環境適應能力。文檔編號G01N21/25GK101776577SQ201010115010公開日2010年7月14日申請日期2010年2月26日優先權日2010年2月26日發明者何勇,吳迪,李曉麗,楊燕,聶鵬程申請人:浙江大學