[发明专利]一种基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内的检测系统，所述壳体上设置有载物台，所述载物台上设置有通光孔，所述检测系统产生的三种波长的平行入射光分别依次穿过所述载物台的通光孔被光电检测传感器检测，所述光电检测传感器与微控制器连接，所述检测系统还包括显示单元，所述显示单元和所述微控制器连接。

2.根据权利要求1所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置，其特征在于，所述壳体的一侧有向壳体内延伸的凹槽作为载物台，所述凹槽的上壁和下壁相对地分别设置有通光孔；在与所述检测系统的光源组相邻的通光孔内设置有凸透镜。

3.根据权利要求1或2所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置，其特征在于，所述检测系统的光源组包括三个单波长光源，所述三个单波长光源呈等边三角形布置在同一平面内；所述三个单波长光源分别是460nm蓝色LED光源、650nm红色LED光源和940nm近红外LED光源。

4.根据权利要求1至3任一所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置，其特征在于，所述检测系统的电源是可充电电池，电源开关设置在所述壳体的侧面；所述检测系统的功能按键设置在所述壳体的顶部；功能按键包括检测按键、存储按键和查询按键。

5.根据权利要求1至4任一所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测装置，其特征在于，所述壳体呈倒“L”形，所述载物台设置在倒“L”形向下延伸的部分，倒“L”形的水平延伸部是手持握把；所述壳体采用不透光材料。

6.一种基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测方法，其特征在于，包括：

进行校准：检测装置获取三种波长的入射光的原始光强数据；

检测透过被测植物叶片的光强：检测装置获取透过被测植物叶片后的三种波长的入射光的光强数据；

计算并显示：检测装置的微控制器根据“光强变化——植物叶片叶绿素含量”数学模型对上述获取的数据进行处理，从而得出被测植物叶片的叶绿素含量并显示。

7.根据权利要求6所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测方法，其特征在于，进行校准时，开启检测装置的电源开关，并根据显示单元的显示屏“进行校准”的字幕提示，按下检测装置的检测按键，三种波长的平行入射光分别依次穿过载物台的两通光孔到达光电检测传感器，检测装置获取三种波长的入射光的原始光强数据。

8.根据权利要求6所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测方法，其特征在于，检测透过被测植物叶片的光强时，将被测植物叶片平整放入载物台，按下检测按键，三种波长的平行入射光分别依次穿过一通光孔、载物台上的被测植物叶片、另一通光孔到达光电检测传感器，检测装置获取透过被测植物叶片后的三种波长的入射光的光强数据。

9.根据权利要求6所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测方法，其特征在于，所述的“光强变化——植物叶片叶绿素含量”数学模型是：

其中θ₀、θ₁、θ₂为常数，建模时得到；CHL为植物叶片叶绿素含量，单位mg/g；RA₄₆₀是植物叶片对460nm波长光的相对吸光度，RA₆₅₀是植物叶片对650nm波长光的相对吸光度；

I_940t为940nmLED发射的原始光强，I_940o为透过植物叶片后940nmLED的光强；

I_460t为460nmLED发射的原始光强，I_460o为透过植物叶片后460nmLED的光强；

I_650t为650nmLED发射的原始光强，I_650o为透过植物叶片后650nmLED的光强。

10.根据权利要求6所述的基于三波长的植物叶片叶绿素含量检测方法，其特征在于，还包括数据及检测结果的存储和查询：通过存储按键对相应数据及检测结果进行存储；通过查询按键对相应数据及检测结果进行查询。