确定多种植物通用光照光谱的方法及植物光照光谱区间的制作方法
【专利摘要】本发明涉及确定多种植物通用光照光谱的方法及植物光照光谱区间，通过植物吸收光谱进行数据处理得出多种植物通用光照光源光谱，包括如下步骤：将多种植物光谱数据不同波长下的数据进行归类；将相同波长下不同植物的数据取平均值；将步骤二中得到的数据作为此波长下的多种植物通用光照光源光谱数值；将不同波长下获得的平均值组合得到新的植物光源光谱。本发明统筹考虑不同植物吸收光谱的差异性，使光源光谱能够尽量符合大部分植物的吸收光谱，同时能使少量的植物光照光源符合多种植物的吸收光谱，在种植多种植物时，能降低使用光源的数量，降低了生产成本和生产的复杂性。
【专利说明】
确定多种植物通用光照光谱的方法及植物光照光谱区间
技术领域
[0001] 本发明涉及光环境领域，尤其涉及确定多种植物通用光照光谱的方法及植物光照 光谱区间。
【背景技术】
[0002] 自然界中植物种类众多，有五十万种以上，不同的植物对光的需求也不尽相同。在 植物栽培中，为了降低成本，提高植物光照光源的通用性，需要一种新的方法来确定不同植 物的光照光源光谱。通过植物的吸收光谱来确定植物光照光源光谱是一条切实可行的路 线，目前公布号为CN104884938A的专利申请考虑的是通过测定对象的透射光或漫反射光来 获得吸收光谱，没有同时考虑透射光和反射光;且其目的为了制造有机物，而不是为了找到 匹配植物生长用光源的光谱结构;且其处理数据为提取两个或多个指示测定对象的特征的 特征量，而没有将获得的数据进行公式化处理。
[0003] 因此研究一种能从多种植物吸收光谱中确定多种植物通用光源光谱的方法显得 尤为重要。
【发明内容】
[0004] 本发明为克服上述缺点，提出确定多种植物通用光照光谱的方法及植物光照光谱 区间。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的确定多种植物通用光照光源光谱的方法通过植物 吸收光谱进行数据处理得出多种植物通用光照光源光谱及植物光照光谱区间，包括如下步 骤：
[0006] 步骤一:将多种植物光谱数据不同波长下的数据进行归类；
[0007] 步骤二:将相同波长下不同植物的数据取平均值；
[0008] 步骤三：将步骤二中得到的数据作为此波长下的多种植物通用光照光源光谱数 值；
[0009] 步骤四：将不同波长下获得的平均值组合得到新的植物光源光谱。
[0010]进一步的，所述步骤二中取平均值为算术平均值或几何平均值或平方平均值或调 和平均值或加权平均值等平均值。
[0011] 进一步的，所述步骤一中归类根据植物的域、界、门、纲、目、科、属、种加以分类，或 根据陆生、水生加以分类，或根据蔬菜、瓜果、树木、花卉、中草药、食用菌分类。
[0012] 本发明还提供了一种依据上述方法测得的植物光照光谱区间，所述植物光照光谱 区间为300-800nm〇
[0013] 本发明的有益效果:本发明统筹考虑不同植物吸收光谱的差异性，使光源光谱能 够尽量符合大部分植物的吸收光谱，同时能使少量的植物光照光源符合多种植物的吸收光 谱，在种植多种植物时，能降低使用光源的数量，降低了生产成本和生产的复杂性。
【附图说明】
[0014] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步阐明。
[0015] 图1为本发明的确定多种植物通用光照光谱的方法流程图；
[0016] 图2为多种植物的吸收光谱；
[0017] 图3(a)为取算数平均值时植物光源光谱；
[0018] 图3(b)为取几何平均值时植物光源光谱；
[0019]图3 (c)为取均方根平均值时植物光源光谱；
[0020] 图4多种蔬菜的吸收光谱数据；
[0021] 图5多种蔬菜的吸收光谱数据平均值。
【具体实施方式】
[0022] 结合图1、图2、图3(a)、图3(b)和图3(c)，本发明的确定多种植物通用光照光谱的 方法及植物光照光谱区间通过植物吸收光谱进行数据处理得出多种植物通用光照光源光 谱，包括如下步骤：
[0023]步骤一:将多种植物光谱数据不同波长下的数据进行归类；
[0024]步骤二:将相同波长下不同植物的数据取平均值；
[0025]步骤三：将步骤二中得到的数据作为此波长下的多种植物通用光照光源光谱数 值；
[0026] 步骤四：将不同波长下获得的平均值组合得到新的植物光源光谱。
[0027] 进一步的，所述步骤二中取平均值为算术平均值或几何平均值或平方平均值或调 和平均值或加权平均值等平均值。
[0028] 进一步的，所述步骤一中归类根据植物的域、界、门、纲、目、科、属、种加以分类，或 根据陆生、水生加以分类，或根据蔬菜、瓜果、树木、花卉、中草药、食用菌分类。
[0029] 本实施例中，首先获得多种植物吸收光谱的数据，本实施例采用的植物有:罗马生 菜、紫散生菜、油麦菜、西红柿、茼蒿、芹菜、奶油生菜、结球生菜、苦菊、绿散生菜和白菜，得 到的植物吸收光谱图如图2所示；
[0030] 将各植物在同一波长下的数据进行归类；
[0031]将归类的数据取平均值，本实施例取平均值运用的是算术平均值、几何平均数和 平方平均值，采用的公式为：
[0035] 将得到的平均值作为此波长下的多种植物通用光照光源光谱数值；
[0036] 然后将不同波长下获得的平均值进行组合，得到如图3(a)、图3(b)和图3(c)所示 的多种植物光源光谱图。
[0037] 当所需要确定的植物种类或数量发生变化的时候，通过本发明的方法仍然可以得 到这些植物的通用光源光谱图，在实际的植物栽培中，通过通用光源光谱图选择合适的光 源，则可以大大地降低成本。
[0038] 本实施例还提供了一种依据前述方法测得的植物光照光谱区间，该植物光照光谱 区间为300-800nm〇
[0039] 本实施例统筹考虑不同植物吸收光谱的差异性，使光源光谱能够尽量符合大部分 植物的吸收光谱，同时能使少量的植物光照光源符合多种植物的吸收光谱，在种植多种植 物时，能降低使用光源的数量，降低了生产成本和生产的复杂性。
[0040] 在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是 本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本 发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术 方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的 变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本 发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技 术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 确定多种植物通用光照光谱的方法，其特征在于： 通过植物吸收光谱进行数据处理得出多种植物通用光照光源光谱，包括如下步骤： 步骤一:将多种植物光谱数据不同波长下的数据进行归类； 步骤二:将相同波长下不同植物的数据取平均值； 步骤三:将步骤二中得到的数据作为此波长下的多种植物通用光照光源光谱数值； 步骤四：将不同波长下获得的平均值组合得到新的植物光源光谱。2. 根据权利要求1所述的确定多种植物通用光照光源光谱的方法，其特征在于:所述步 骤二中取平均值为算术平均值或几何平均值或平方平均值或调和平均值或加权平均值。3. 根据权利要求1所述的确定多种植物通用光照光谱的方法，其特征在于，所述步骤一 中归类根据植物的域、界、门、纲、目、科、属、种加以分类，或根据陆生、水生加以分类，或根 据蔬菜、瓜果、树木、花卉、中草药、食用菌分类。4. 一种依据权利要求1-3中任一项方法测得的植物光照光谱区间，其特征在于，所述植 物光照光谱区间为300-800nm〇
【文档编号】G01N21/31GK106018305SQ201610616391
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】魏伟, 张国义, 童玉珍
【申请人】北京大学东莞光电研究院