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《山东农业大学》 2011年
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基于光谱学原理和ARM技术的温室番茄长势研究和仪器开发

邹兵  
【摘要】:随着现代高科技农业的高速发展,设施农业作为高科技农业发展的一个重要领域,已经越来越多的为人们所关注。设施农业主要包括设施园艺和设施养殖两大部分。在设施园艺中,蔬菜养殖是重中之重,关系到人们的日常生活,而番茄作为人们最常见的蔬菜之一,在日常生活中发挥着重要的作用。因此研究其生长长势,利用光谱技术获取其生物信息是是非常必要的。 本课题是在中国农业大学国家精细农业实验室进行的,在本课题之前,本实验室已经对温室中黄瓜的长势信息进行了光谱分析,从而确定了温室中作物的生长情况与其光谱之间的高相关性。本课题利用光谱分析技术,开发了一种用于预测温室番茄叶片叶绿素含量的新型作物长势仪。仪器选择527nm和? 762nm两个波长作为特征波长。由一个“Y”型光纤,两个硅光电池,一个信号处理单元,中心处理器及友好的人机交互界面组成。由番茄叶片反射回来的反射光经过“Y”型光纤到达硅光电池的表面,硅光电池可以将此光信号转换成电信号。然后经过信号处理单元的放大滤波转换成可以经CPU处理的电压信号。根据测量得到的光谱反射率可以计算出番茄叶片的光谱系数,再根据光谱系数以预测温室番茄叶片叶绿素含量。仪器选择了基于ARM’Cortex-M3内核的STM32F103RBT6作为仪器的主处理器来进行模数转换,数据处理、显示以及存储等,还设计了两种数据存储方式:U盘存储和SD卡存储。以及两种与计算机通信的方式:USB通信和串口通信。本仪器在温室试验中取得了较好的结果,在番茄叶绿素含量检测中, R 2达到了0.94,证明本仪器具有良好的预测性能,具有较高的应用价值。?
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S641.2

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