基于虚拟仪器的果树重叠叶片LAI实时检测系统

• 作者: 代芬 吴伟斌 张立俊 朱余清 李东东 洪添胜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 传感器 检测 光学测量 叶面积指数 重叠叶片 虚拟仪器
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 农业信息与电气技术
• 页码范围: 169-174
• 分类号: S237|TP274
• 字数: 4201字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2012.04.028

摘要

目前叶面积指数(leaf area index,LAI)检测中重叠叶片的辨别是一个难点.该文提出一种创新的重叠叶片LAI简易检测方法:在室内直射平行光源照射下,通过光电传感器检测叶片透射光能量,传感器信号经过调理,由数据采集卡采集至计算机,利用LabVIEW软件平台进行程序设计,自动判断重叠叶片层数.将叶片层数乘以传感器的接收面积即为该检测位置各层叶片面积,将整个检测过程中的叶片面积累加即为各层叶片的总面积,进而求出LAI.根据试验结果选用近红外作为光源,设计并制作用于检测的近红外光电传感器,其短路电流I1、I2分别与前置放大输出电压U1、主放大输出电压U2均有良好的线性关系,于0.05水平显著.数据采集试验结果表明,在手动进行扫描、定位采集的方式下,以方格法计算的LAI值作为准确值,系统对LAI的计算最大相对误差绝对值为14.8％.初步探讨了叶片间隔对透射辐射量的影响,结果发现乘幂模型的拟合效果较好.