[实用新型]一种作物理化参数测量设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光谱测量技术领域，特别涉及一种作物理化参数测量设备。

背景技术

随着科技的日益发展，遥感技术、多光谱及高光谱技术等在农业作物、环境植被等方面的监测发挥越来越重要的作用，从事农林业、植被覆盖和土地绿化等方向的研究，不可避免的需要利用作物理化参数、植被指数等作为研究的基本依据。这些参数主要作为反映作物在可见光、近红外波段的反射与土壤背景之间差异的指标，各个指数能用来定量说明作物的生长状况和作物生理信息。如健康的绿色作物等在近红外光谱(NIR)和红光(R)的反射差异比较大，原因在于R对于绿色植物来说是强吸收的，而NIR则是高反射及高透射的。有效综合各种光谱信号，可以获得植被指数。

现有技术提供的一些便携式的测量仪均为被动式测量仪，必须在光照充足且无云的天气下才能作业，测量条件苛刻，使得现有技术中的测量仪无法满足测量需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种作物理化参数测量设备，以解决现有技术中测量仪为被动式测量仪，测量条件苛刻，无法满足人们测量需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种作物理化参数测量设备，包括：

腔体，所述腔体包括相对设置的第一表面和第二表面；

位于所述第一表面的N个入射光电探测器，用于测量太阳光强度；

位于所述第二表面的N个反射光电探测器，用于测量作物反射光强度，N个所述反射光电探测器与N个所述入射光电探测器一一对应设置；

位于所述腔体内的滤光片；

控制系统，所述控制系统包括控制器和采集信号模块；

位于所述第二表面的主动光源，所述主动光源在所述控制系统的控制下，对作物进行照明；

其中，所述控制器用于根据所述采集信号模块的数据控制所述作物理化参数测量设备工作在主动模式和被动模式。

优选地，所述控制系统还包括监测模块、初始化模块和信号调理模块；

所述监测模块用于监测天气状况并将监测结果反馈给所述控制器；

所述初始化模块用于对所述作物理化参数测量设备进行初始化；

所述信号调理模块用于对所述入射光电探测器采集的信号和所述反射光电探测器采集的信号进行处理。

优选地，所述信号调理模块包括依次相连的前置放大电路、滤波电路、增益可调电路、信号整形电路和模数转换电路，所述前置放大电路用于将所述入射光电探测器采集的信号和所述反射光电探测器采集的信号进行放大处理。

优选地，所述信号调理模块还包括灵敏度调节电路，所述灵敏度调节电路用于调整所述前置放大电路的增益，以使所述前置放大电路保持线性工作。

优选地，所述主动光源包括多组LED灯，同一组的所述LED灯发出相同光谱波段的光，不同组的LED灯发出不同光谱波段的光。

优选地，所述多组LED灯至少包括红光LED灯、绿光LED灯和近红外光LED灯。

优选地，所述多组LED灯的点亮方式为闪烁方式。

优选地，所述腔体内还包括：

垂直于所述第一表面设置的旋转轴；

与所述旋转轴相连的摆动电机；

其中，所述滤光片的个数为2m×N个，其中，N≥4，m≥2，m和N均为正整数；每m个滤光片一组，在所述控制器的控制下，所述摆动电机带动所述旋转轴旋转，使得同组内的m个滤光片相互切换。

优选地，所述入射光电探测器的个数为4个，所述m＝2。

优选地，16个所述滤光片的中心波长分别为：800nm，750nm，730nm，710nm，700nm，680nm，670nm，550nm，其中，所述中心波长偏移量小于或等于0.2nm。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的作物理化参数测量设备包括主动光源，所述主动光源能够为作物提供特定光谱照射，使得作物理化参数测量设备工作在主动模式下，从而使得作物理化参数测量设备不仅具有被动模式，还具有主动模式，进而能够降低自身局限性，减小天气对测量条件的影响，使得作物理化参数测量设备能够适应于多种测量条件，普遍适用，从而满足测量需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。