[实用新型]一种偏振高光谱测量系统

说明书

本实用新型公开了一种偏振高光谱测量系统，包括底座，底座的顶部设置有转盘，底座的底部设置有电机，转盘的顶部中间设置有样品台，转盘的顶部左侧设置有探测器A和探测器B，底座的顶部右侧设置有连接柱，连接柱的右侧壁设置有转动基座，转动基座的内腔设置有光源支架，转动基座的前侧壁设置有手柄，光源支架的顶部左侧设置有光源，光源支架的底部左侧设置有偏振片。本实用新型引入偏振的概念，探索内外生理生化指标及微观结构变化和图像强度、偏振和反射光谱分布等多维信息之间的相互关系和作用机理，在考虑氮、钾、磷交互作用和营养与水分交互作用的基础上，提高诊断的准确率，实现对作物营养水分胁迫的高精度快速诊断。

技术领域

本实用新型涉及光谱测量技术领域，特别涉及一种偏振高光谱测量系统。

背景技术

高光谱技术在农业，特别是精准农业方面的应用研究获得了国家科技部门的大力支持，高光谱技术的科学研究和技术发展取得了可喜的进步，但高光谱较容易解决周期性观测和大面积覆盖估测等问题，却不能完全满足精准农业的“精准”二字，偏振光谱作为古老光学的新分支恰巧弥补了目前检测手段仅利用反射率和波长信息的缺陷。通过偏振-高光谱技术对作物理化参数实现精确反演，参数的精确性也就决定了作物相关信息的精确性，从而更好的获知作物的长势、水肥亏缺状况和营养组分含，为此，我们基于以番茄为实验对象，提出了一种偏振高光谱测量系统。

实用新型内容

本实用新型的提供了一种偏振高光谱测量系统，主要目的在于引入偏振的概念，探索内外生理生化指标及微观结构变化和图像强度、偏振和反射光谱分布等多维信息之间的相互关系和作用机理，在考虑氮、钾、磷交互作用和营养与水分交互作用的基础上，提高诊断的准确率，实现对作物营养水分胁迫的高精度快速诊断。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种偏振高光谱测量系统，包括底座，所述底座的顶部设置有转盘，所述底座的底部设置有电机，且电机的顶部动力输出端通过转动轴与转盘连接，所述转盘的顶部中间设置有样品台，所述转盘的顶部左侧设置有探测器A和探测器B，所述底座的顶部右侧设置有连接柱，所述连接柱的右侧壁设置有转动基座，所述转动基座的内腔设置有光源支架，所述转动基座的前侧壁设置有手柄，且手柄的转动轴贯穿光源支架伸长转动基座的后侧壁，所述光源支架的顶部左侧设置有光源，所述光源支架的底部左侧设置有偏振片。

优选的，所述探测器A为高光谱图像采集装置，所述探测器B为偏振光谱图像采集装置，用于获取高光谱图像数据和偏振光谱图像数据。

优选的，所述手柄的转动轴与光源支架固定连接，所述手柄的转动轴与转动基座活动转动连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型得到偏振高光谱多维图像信息的番茄营养元素作用机理和对应关系。在不同氮、磷、钾营养胁迫下，对应营养状况的症状表征不同，作物叶片表面微结构发生细微的变化，产生凸凹或叶绿体、海绵体和栅栏组织等内部组织结构的变化，研究表面微结构变化对偏振度的影响、内部组织结构对入射偏振光的取向选择性的影响、不同波长光的前向和背向散射特性的影响。通过建立基于微结构的营养水平与偏振方向、偏振度和反射光谱分布的对应关系，找到表征这些症状的特征，进一步简化模型，提高预测精度；

2.本实用新型获取的偏振－高光谱测量系统所获得的数据信息量大，兼有光谱技术和图像技术的优势，既能对植株营养亏缺引起的颜色、纹理、形态变化等特征进行可视化分析，又能对植株叶片光谱特性的各向异性分布进行评价。利用合理的数据处理方法对高维数据进行降维，寻觅最能反映该特征指标的特征参数。多信息在特征层上的融合最终是要建立一个模式分类模型，找到一个最佳的模式分类器及其设计方法，在作物营养状况不良的初始阶段就诊断出缺乏的营养元素。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电机处局部剖视图。