[发明专利]一种基于果径无损观测的番茄果实糖分高效预测改进方法

权利要求书

1.一种基于果径无损观测的番茄果实糖分高效预测改进方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在不摘取番茄果实的情况下，每隔一定时间用数码相机定焦距拍摄果实清晰侧视图；

步骤2：用开源软件Image J分析番茄果实图片，获得果实直径；

步骤3：用二次函数拟合番茄果实干物质含量随发育时间的变化曲线，插值获得不同发育时间果实干物质含量；

步骤4：用步骤2获得的果实直径和步骤3获得的果实干物质含量计算果实重量，并采用Compertz函数对果实重量进行拟合，获得果实重量增长曲线和果实重量增长速率曲线；

步骤5：将步骤4拟合得到的果实干重、鲜重生长曲线以及果实干重增长速率代入番茄果实糖模型中，用以模拟果实可溶性糖和淀粉含量动态变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤1中对标记的果实在果实生长发育早期每1-2天拍摄一次，之后每3-5天拍摄一次。

3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤1包括在良好光线下固定焦距拍摄一段直尺的清晰照片，作为参照标尺，随后对番茄植株上标记的果实，在保持该焦距不变的情况下拍摄清晰的番茄果实侧视图。

4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤2采用Image J软件，首先在对拍摄的直尺照片片进行分析，在软件参考标尺图片中选取直尺上L cm的长度，重复3-4次，记录该长度所对应的像素长度平均值p，得到图片单位像素对应的实际长度L/p；然后分析果实图片，选取果实横径和纵径距离，重复3-4次，分别记录横径和纵径的像素点长度平均值h和v，计算得到果实横径和纵径h×L/p和v×L/p；假设番茄果实为球体，番茄果实其果径取为横径和纵径的平均值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤3中用二次函数拟合番茄果实干物质含量随发育时间的变化趋势；通过在果实生长过程的早期、中期和后期分别测量三次果实干物质含量，并用一元二次函数拟合获得果实干物质含量随果实发育时间的变化曲线。

6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤4中用步骤2获得的果实直径和球体体积计算公式计算果实体积，取果实密度为常数，并由此计算果实鲜重；用步骤3获得的果实干物质含量计算果实干重；随后采用Compertz函数对果实重量进行拟合，果实干重、鲜重表达如下：

对果实重量曲线求时间偏导得到果实干重增长速率表达如下：

7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤5中将Compertz函数拟合得到的果实干重、鲜重生长曲线以及果实干重增长速率作为输入量代入番茄果实糖模型中，用以预测果实可溶性糖、淀粉含量动态变化，可以避免早期离散破坏采样测量造成的模拟异常，提高预测精度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中步骤5中所述番茄果实糖模型为TOM-SUGAR模型。