[发明专利]一种快速无损检测作物营养元素的装置及方法

权利要求书

1.一种快速无损检测作物营养元素的装置，其特征在于：包括可移动小车（1）、 计算机（2）、运动控制器（3）、光源供给系统（4）、活动支架（5）、导轨驱动电机（6）、玻璃光纤灯（7）、高光谱成像系统（8）、被测叶片（9）；所述活动支架（5）通过一个立柱设置于可移动小车（1）上，活动支架（5）为两个自由度装置，自由调节成像系统六向位置，使成像系统与被测叶片保持平行；所述导轨驱动电机（6）设置于活动支架（5）的末端，导轨驱动电机（6）与高光谱成像系统（8）相连，高光谱成像系统（8）对被测叶片从上至下扫描；所述光源供给系统（4）与玻璃光纤灯（7）相连，所述高光谱成像系统（8）与计算机（2）相连，计算机（2）对所采集的高光谱图像进行处理，提取表征作物叶片营养元素的特征，代入相应模型，进行预测。

2. 利用权利要求1所述的一种快速无损检测作物营养元素的装置，对作物叶片亏缺不同营养元素高光谱图像数据的获取方法，步骤为：

A）根据不同营养元素最先发生亏缺的位置，确定被测叶片所在的级层，倾斜角度及朝向；

B）调节活动支架，实现成像系统及导轨驱动电机上、下、左、右、前、后六向自由调节，使镜头与被测叶片保持平行；

C）调节被测叶片两侧的玻璃光纤灯，消除由于叶片遮挡造成被测叶片叶面光照不均的缺点；

D）设置运动控制器，以此控制导轨驱动电机运动步长及运动速度，保证高光谱图像数据达到质量标准；

E）成像系统中配有两个镜头，即可见光镜头及近红外镜头，光谱采集范围为390-900nm和900-1700nm，根据与不同营养元素相关的敏感波段更换镜头，确保每一个数据都包含所需波段的高光谱图像；

F）成像系统完成被测活体叶片从上至下扫描，将数据存储至计算机，以待处理。