[发明专利]一种植物叶片反射光谱的背景扣除方法

摘要

本发明公开了一种植物叶片反射光谱的背景扣除方法，在PLATE模型假设的基础上建立BPLT模型，并以BPLT模型为基础，建立植物叶片反射光谱的背景扣除公式：得到背景扣除后的植物叶片反射率，其中：R为背景扣除后的植物叶片反射率，R₁₂为空气到植物叶片的界面反射比，R₂₁为植物叶片到空气的界面反射比，τ为植物叶片的透射系数。本发明解决不同背景引起植物叶片反射光谱偏离真实值，准确率较低的问题，大大提高了植物叶片反射光谱的测量精度，易于实现和操作。

主权项

一种植物叶片反射光谱的背景扣除方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取不同的植物叶片背景，测量不同背景的反射率；(2)将植物叶片置于不同背景上，测量不同背景下植物叶片的反射率；(3)假设所述植物叶片为半透明状，具有均匀粗糙的表面，叶片内部结构呈紧密平板状且无明显分层的结构，且光在叶片内部只发生反射、透射和吸收作用；以所述背景的反射率、该背景下植物叶片的反射率为输入变量，以空气到植物叶片的界面反射比、植物叶片到空气的界面反射比和植物叶片的透射系数为输出变量，建立BPLT模型，如式(1)所示：$R_0=R_{12}+(1-R_{12})*(1-R_{21})*{\mathrm{\τ}}^2*(1+R_{21}^2*{\mathrm{\τ}}^2)*(R_{21}+\mathrm{\σ}*(1-R_{12})*(1-R_{21}))---\left(1\right)$其中，σ为背景的反射率，R₀为该背景下植物叶片的反射率，R₁₂为空气到植物叶片的界面反射比，R₂₁为植物叶片到空气的界面反射比，τ为植物叶片的透射系数；(4)以所述BPLT模型的输出变量为输入变量，背景扣除后的植物叶片的反射率为输出变量，建立植物叶片反射光谱的背景扣除公式，如式(2)所示：$R=R_{12}+(1-R_{12})*(1-R_{21})*{\mathrm{\τ}}^2*(1+R_{21}^2*{\mathrm{\τ}}^2)*R_{21}---\left(2\right)$其中，R为背景扣除后的植物叶片的反射率；(5)任选3种或3种以上不同背景的反射率σ、对应背景下植物叶片的反射率R₀作为BPLT模型的输入变量，求得BPLT模型的输出变量R₁₂、R₂₁和τ的值，将R₁₂、R₂₁和τ带入式(2)，即可得到背景扣除后的植物叶片的反射率。