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田野成像光谱仪中小麦叶绿素含量模型研究

作　者: 王劼
导　师: 吴刚
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 成像光谱仪冬小麦叶绿素含量模型检测模块
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以国家高技术研究发展计划(863)“田间作物信息成像光谱仪的研制与应用”(2007AA10Z202)、“基于国产旋翼无人机的农业低空高光谱遥感技术”(2010AA10Z201)为研究背景,采用自主研制的“Offner田野成像光谱仪”,介绍了成像光谱分析的方法及流程,对大田冬小麦叶片进行成像光谱采集实验,并结合实验数据进行小麦叶绿素定量分析研究。论文主要内容包括以下几部分:一、成像光谱技术用于小麦叶绿素含量无损检测的意义,成像光谱技术的发展历史,成像光谱技术在精准农业领域的应用。二、成像光谱分析的光谱预处理方法,最优波长选择方法,常用的多元校正算法原理。三、基于Offner田野成像光谱仪的大田冬小麦叶片成像光谱实验。介绍了实验设计方案,成像光谱仪的主要技术参数,实际田间操作成像光谱系统获取小麦叶片光谱图像的采集、处理方法。四、基于成像光谱数据,建立了叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、SPAD的偏最小二乘法回归模型。比较不同光谱预处理方法对模型的影响,从提高建模效率、减少建模变量的角度,研究了连续投影算法在高光谱建模中的作用,并与光谱全波段建立的偏最小二乘回归模型做了比较分析。五、基于成像光谱数据的叶绿素检测模块的设计与实现。模块包含了成像光谱定量分析流程中的基本数据处理和分析方法。使用这个叶绿素检测工具模块,将使高光谱数据分析处理更加方便、准确,为从高光谱数据中提取信息提供了一个快速、便捷的基础性工具。六、本文工作的创新点是使用Offner田野成像光谱仪对田间冬小麦进行地面观测实验,获取冬小麦的图谱信息,研究了成像光谱仪的定量分析方法。设计并实现了Offner田野成像光谱仪的叶绿素检测模块。

田野成像光谱仪中小麦叶绿素含量模型研究

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