作物氮素传感器光谱定标方法

成果编号：21236

价格：面议

完成单位：南京农业大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2017年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造、生物技术与医药、现代农业

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发布人：倪军离线

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一种作物氮素传感器光谱定标方法，其特征是包括以下步骤：1)利用标准探测器分别对上行光传感器进行辐射照度标定，对下行光传感器进行辐射亮度标定；即利用上行光传感器与标准探测器同步测量太阳光r波段辐射照度，拟合上行光传感器输出DN_ Up(r)与标准探测器输出EB(r)之间的线性关系，实现上行光传感器光辐射照度定标，如式(3)所示。上行光传感器对太阳光辐射照度响应具有很高的线性关系，下行光传感器对辐射亮度也具有良好的线性关系，线性相关性达到99％。基于辐射定标的标定方法能够极大地提高作物氮素传感器的测量精度及稳定性。相比较基于标准灰度板标定方法。

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成果介绍

科技计划：其他：自选

成果形式：新技术、新工艺、新标准、其他

合作方式：技术转让、技术开发

参与活动： 2019年宁镇高校院所走进镇江高新区科技合作对接会第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

成果概况

创新要点

一种作物氮素传感器光谱定标方法，其特征是包括以下步骤：1)利用标准探测器分别对上行光传感器进行辐射照度标定，对下行光传感器进行辐射亮度标定；即利用上行光传感器与标准探测器同步测量太阳光r波段辐射照度，拟合上行光传感器输出DN_Up(r)与标准探测器输出EB(r)之间的线性关系，实现上行光传感器光辐射照度定标，如式(3)所示；EB(r)＝Gain_Up(r)×DN_Up(r)+Bias_Up(r)???(3)2)利用下行光传感器与该标准探测器同步测量均匀漫反射体r波段辐射亮度，拟合下行光传感器输出DN_Down(r)与标准探测器LB(r)之间的线性关系，实现下行光传感器光辐射亮度定标。

主要技术指标

EB(r)＝Gain_Up(r)×DN_Up(r)+Bias_Up(r)???(3)2)利用下行光传感器与该标准探测器同步测量均匀漫反射体r波段辐射亮度，拟合下行光传感器输出DN_Down(r)与标准探测器LB(r)之间的线性关系，实现下行光传感器光辐射亮度定标，如式(4)所示：LB(r)＝Gain_Down(r)×DN_Down(r)+Bias_Down(r)???(4)其中，Gain_Up(r)和Bias_Up(r)分别为上行光传感器的增益和漂移；Gain_Down(r)和Bias_Down(r)分别为下行光传感器的增益和漂移；3)相比基于标准灰度板的标定方法，该方法除了保证下行光传感器具有定量化的测量线程，对上行光传感器的测量线程也进行了标准度量；则氮素传感器的标定方程为：Ref(r)＝πLB(r)/EB(r)???(5)其中Ref(r)为作物氮素传感器输出的反射率值；4)标定试验选用商用ASD仪器作为标准探测器：上行光传感器进行辐照度标定之前需要测试对太阳高度角的余弦校正范围，将ASD仪器裸光纤加配标准余弦校正器与上行光传感器等高度固定在旋转云台上，设置ASD仪器为辐照度模式，调整云台角度使太阳光垂直入射到上行光传感器的上表面，缓慢转动云台，模拟不同太阳高度角，造成不同的辐照度梯度，分别记录云台转动角度、ASD仪器在720nm、810nm处的辐照度值以及上行光传感器输出值，测试时间尽量短(12:00?12:30)，以保证太阳辐射强度稳定

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