基于透射光谱的玉米叶片水分含量快速检测

• 作者: 孙红 张俊逸 李民赞 杨玮 毛博慧 陈香
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光谱分析 含水率 农作物 叶片 透射法 数据处理
• 年，卷（期）: 2017,（z1）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 137-142
• 页数: 6页
• 分类号: O434.13
• 字数: 4714字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.021

摘要

为实现玉米叶片水分含量快速检测,利用近红外光谱仪在300~1700 nm采用透射法对玉米叶片水分含量进行快速检测.试验利用烘干法对叶片水分梯度进行控制,并测量玉米叶片的透射光谱曲线和含水率.对透射光谱数据采用Savitzky-Golay方法进行平滑预处理,滤除光谱波动噪声干扰.分析了叶片透射光谱与含水率之间的相关关系,通过相关性分析提取敏感波长800、932、1423 nm;利用主成分分析法提取敏感波长478、748、1058和1323 nm.综合二者敏感波长最终筛选出水分敏感波长800、1323、1058和1423 nm.利用这4个波长的组合得到比值植被指数、差值植被指数和归一化植被指数等12种植被指数,选取了最优差值植被指数DVI(1423、800)与透射率T1323和T1058建立了玉米叶片含水率多元线性回归诊断模型,建模集决定系数Rc2=0.9688,验证集决定系数Rv2=0.9519,预测结果方根误差为0.061.结果表明,利用透射光谱技术检测的玉米叶片水分含量具有较高的精度,可为植物叶片水分快速检测仪器开发提供指导.