[发明专利]一种茶叶叶片SPAD指数的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及茶叶加工检测领域，具体涉及一种茶叶叶片SPAD指数的检测方法。

背景技术

叶片SPAD指数是反映植物氮素水平的特征指标，已经成功用于多种植物氮素水平的评价。

叶片SPAD指数是日本KONICA MINOLTA公司生产的SPAD-502叶绿素计的显示指数，该叶绿素计通过测量叶子在650nm和940nm处的吸收率，来评估叶子中的叶绿素的相对含量。测量时将叶片插入接受窗和测量探头之间，按下测量探头，把叶片夹在接受窗和测量探头之间，通过测量叶片的透射光谱来检测植物叶片的叶绿素含量，该仪器已经广泛用于田间植物叶片叶绿素的无损快速诊断。

公开号为CN 103063601A的发明公开了一种基于SPAD-502的棉花叶片测定方法，包括如下步骤：（1）测定时期：于棉花生长的蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期、吐絮初期，在施肥后的第6天，选择北京时间10：00-14：00进行测定；（2）仪器校准：测定之前用SPAD-502仪校准卡进行仪器校准，达到仪器SPAD值为67.4±3.0的校准要求；（3）样本数选择：在对应生育期内,分别随机选取26、35、39、60、50、44株棉花；（4）测定位点选择：棉花打顶前测倒4叶，打顶后测倒1叶，在棉花掌状裂叶的每个裂片中部选取4个点用SPAD仪测定；（5）数据处理：用生物统计学方法中加权平均数法计算SPAD值。

本发明通过测量得到的SPAD值判断棉花的生长状况，指导棉花生产中的施肥管理，但是利用SPAD-502叶绿素计的测量范围仅为2x3mm大小，通过测量这一小面积范围内的SPAD指数来指示整个植物叶片的叶绿素水平，不仅存在着抽样误差，而且无法同时检测叶片各点处的SPAD值，更不用说对冠层叶片各点处的SPAD指数进行同时检测。

发明内容

本发明提供了一种茶叶叶片SPAD指数的检测方法，能够同时对空间上任意分布的茶叶叶片的SPAD指数进行快速检测，获取茶叶叶片SPAD指数的空间分布信息。

一种茶叶叶片SPAD指数的检测方法，包括以下步骤：

（1）采集待测茶叶叶片在六个特征波长处的单波段光谱图像；所述六个特征波长分别为409nm，428nm，496nm，506nm，530nm，1000nm；

（2）依据单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系，将步骤（1）中的单波段光谱图像转化为反射率图像；

（3）依据下式计算得到茶叶叶片的反射率图像中每个像素点的SPAD指数；

Y_SPAD指数=25.394997+18.703λ₄₀₉+70.428λ₄₂₈-93.194λ₄₉₆-108.228λ₅₀₆+198.616λ₅₃₀-98.779λ₁₀₀₀

式中：λ_a代表a nm特征波长处的反射率图像中，某一像素点的反射率；

Y_SPAD指数代表相应像素点处的SPAD指数。

作为优选，所述步骤（2）中单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系的获取步骤如下：

2-1、采集至少三块漫反射标准板在六个特征波长处的基准单波段光谱图像，求取每幅基准单波段图像的灰度值，在可见近红外光谱范围内，所采用的漫反射标准板具有各自恒定的反射率；不同的漫反射标准板具有不同的反射率；

2-2、针对每个特征波长，将相应基准单波段图像的灰度值与反射率进行线性拟合，得到灰度值与反射率的线性关系。

作为优选，所述漫反射标准板为三～六块。

在每一个特征波长处，每块漫反射标准板各自对应一幅单波段图像，每幅单波段图像对应一个灰度值，以漫反射标准板的灰度值为自变量，以漫反射标准板的反射率为因变量，线性拟合得到灰度值与反射率的关系。

漫反射标准板的数目越多，线性拟合得到的灰度值与反射率的关系越准确，相应耗时也较长，优选地，所述漫反射标准板为三块，分别为99%漫反射标准板、75%漫反射标准板和2%漫反射标准板。

99%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为99%。

75%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为75%。

2%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为2%。