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黄瓜叶片叶绿素含量近红外光谱无损检测木农业机械学报石吉勇邹小波王开亮陈正伟赵杰文毛罕平猧【摘要】净分析物法崛〗焱夤馄椎奶卣餍畔ⅲ⒘嘶乒弦镀堵趟毓馄啄P汀J占片新鲜黄瓜叶片,用近红外光谱仪采集光谱数据后立刻用化学分析方法测定叶绿素含量。原始光谱经过ご砗妥忧渥苁优化后,将全光谱均匀划分为个子区间,用联合区间偏最小二乘法优选出鎏卣髯忧洌谏鲜鎏卣髯忧的基础上,用净分析物法分离光谱中同叶绿素相关的光谱信息,并结合线性回归法建立了叶绿素光谱模型。模型对应的校正集相关系数!⑿U礁蟛睢⒃げ饧喙叵凳齊。和预测均方根误差分别为/=峁砻鳎毫:锨淦钚《朔ń岷暇环治鑫锓芄挥行崛∫堵趟氐奶卣鞴馄仔息,提高模型精度的同时降低其复杂度。,镇江;沾笱执┮底氨赣爰际跏〔抗步ń逃恐氐闶笛槭遥蚪为了简化黄瓜叶片叶绿素光谱模型和提高模型预测精度,:黄瓜叶片叶绿素无损检测净分析物法中图分类号:;.文献标识码:文章编号:—.,,.,,腋呒际跹芯糠⒄辜苹苹资助项目、国家自然科学基金资助项目和江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目上作者简介:石吉勇,博士生,主要从事农产品、食品品质无损检测研究,:畇甤通讯作者:邹小波,副教授,主要从事农产品、食品品质无损检测研究,:,琂,,,猧琋琋收稿日期:——修回期:——/甂
万方数据
引言牧嫌敕椒叶绿素含量的快速无损检测对动态监测作物营养状况具有重要意义¨。。。叶绿素的常规测定方法为分光光度计法,该方法需要有机溶剂浸提叶片组织,既耗时间又会损伤植株;另外叶绿素不稳定,光、酸、碱、氧等都会使其分解,从困间到实验室的运输和样本制备过程中也很可能损失叶绿素导致其含量发生变化。为了克服常规检测方法的不足,实现叶绿素的快速无损检测,学者对叶绿素含量的光谱检测方法进行了广泛的研究啊!I鲜鲅д咧饕6怨谱的特征波数点选择方法进行了研究,而对光谱中有效信息的分离提取方法研究较少。净分析物法,简称是一种有效的信号分离方法,已被成功用于多元信号校正。黄瓜叶是非常复杂的生物体,除叶绿素外,还有水分、叶黄素、蛋白质、氨基酸等多种组分,造成黄瓜叶光谱中不仅包含叶绿素相关的信息,还包含由水分、叶黄素等其他组分产生的同叶绿素无关的信息。为了有效提取叶绿素的特征信息,本文用联合区间偏最小二乘法优选光谱特征子区间,并用净分析物法分离叶绿素的特征光谱信息,最终建立叶绿素的近红外光谱模型。试验材料黄瓜叶片样本采集于镇江市京口区瑞京农业科技示范园,品种为碧玉三号,分两批次在健康黄瓜植株上随机采集孪驶乒弦镀渲杉于年路荩魑PU荆皇S杉于年路荩魑Tげ饧尽;乒弦镀烧后放入避光的盒子中带回实验室并立刻采集近红外光谱数据和测定叶绿素含量。数据采集设备为蛐透道镆侗浠唤外光谱仪,美国捎肐觳器,光谱范围~,扫描次数为次;波数间隔为~;分辨率为~。数据采集过程中,温度保持在左右,湿度保持基本不变。每个样品避开主叶脉选叶片左、中、右点采集近红外数据,取问莸钠骄底魑Q的原始光谱。由于仪器、样本背景、环境条件及其他因素的影响,近红外光谱中常出现噪声、谱图基线漂移和平移等现象,为了消除这些不利因素对建模的影响,本文经多次尝试后采用标准正交变换对原始光谱进行预处理,处理后的效果如图荆图中硎