[发明专利]一种室外便携式茄科蔬菜灰霉病实时检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种茄科蔬菜灰霉病的检测系统和方法，尤其涉及一种室外便携式茄科蔬菜灰霉病实时检测系统和方法。 

背景技术

茄科蔬菜是各地人们日常生活中食用频率很高的蔬菜，营养价值高，主要包括西红柿和茄子。而灰霉病是一种常见的由真菌引起的病害，发病时会造成茎叶枯死，大量烂花、烂果。不仅直接影响茄科植物产物的产量与质量，而且病害会引入大量的农药投入，提高生产成本。现在人们对绿色食品，有机食品越来越关注，农药的大量使用会造成更多的农药残留，从而危害人们的健康，所以植物病害的早期检测越发显得重要，早期检测可以有效抑制农药的使用，并且能够很好地进行预防工作。 

然而，目前检测茄科蔬菜灰霉病的方式大都比较费时费力，主要依靠人眼和化学检测，存在以下缺陷： 

第一，灰霉病发病早期病斑不显著，人眼判断存在疲劳主观的问题； 

第二，化学检测方法较多，但是检测过程复杂，费时费力，价格较高，判别滞后。 

光谱技术具有无损快速的特点，在病害检测方面有其独特的优势，但是一般利用光谱方法进行检测的设备价格较高昂贵，大部分检测都要在实验室进行，需要经过复杂的预处理，即使少数设备可以用于室外植物叶片或冠层，设备体积和质量较大，操作不便。其次，光谱检测仪器在测量之前都需要白板校正，在实验室条件下，一次校正之后可以实时检测，但是在室外复杂的天气和光照条件下，每次检测之前的光照强度都可能发生变化，因此在室外每次测量之前都需要进行白板校正，这样 就大大降低了检测的效率。为了满足现代农业的发展需要，植物病害检测领域亟需室外便携的实时检测系统。 

申请号为ZL200610154853.6的专利文献公开了一种基于可见/近红外多光谱成像的植物叶片与冠层灰霉病早期诊断系统，利用多光谱仪拍摄不同波段下的叶片与冠层照片，通过RS232串行口传入计算机，通过图像分析的方式判断植物是否感染灰霉病。该诊断系统利用了可见/近红外光谱图像处理的方法，需采用多光谱仪，成本较高。 

申请号为ZL200910154289.1的专利文献公开了一种基于组合模拟波段算法的水稻叶瘟病快速诊断系统，包括光谱发射系统、光谱接收系统、调节支架、计算机数据处理系统、作物操作平台，光谱发射系统发射的光罩在水稻上，发射光被光谱接收系统采集，得到水稻光谱反射率系统，通过水稻叶瘟病快速诊断方法进行数据预处理和判别公式的判别，实现水稻叶瘟病的快速诊断识别。该发明还公开了一种诊断水稻叶瘟病的方法，应用组合模拟波段算法和判别公式Y=5.283X进行快速判别。但是该公式中的X是综合400-1000nm范围的数据经过数据预处理运算得出的数据，因此本方法需要PC机和复杂的数据处理软件才能完成，得到检测结果花费的时间较长。且其诊断系统包含光谱发射系统和光谱接收系统，系统花费的成本高，且携带系统支架和PC机极不方便，难以在室外大田进行检测，不利于便携式操作。其每次诊断前需要进行白板校正，在室外不可控的天气和光照条件下，每测量一次进行一次白板校正将大大增加时间和人力成本。 

发明内容

本发明提供了一种室外便携式茄科蔬菜灰霉病实时检测系统和方法，可实现茄科蔬菜灰霉病的快速检测，成本低，可大面积推广使用。 

一种茄科蔬菜灰霉病的检测方法，包括以下步骤： 

(1)采集来自待测茄科蔬菜表面的反射光强以及检测环境的参照光强； 

其中反射光为与竖直方向夹角为30～60度的反射光，且选取反射光的 波长为550nm和750nm； 

所述参照光强选取波长为550nm和750nm的太阳光； 

(2)计算判别值J，J的计算公式如下： 

J=λ1/λ2λ3/λ4]]>

其中，λ₁为波长为750nm的反射光强；