专利名称：基于组合模拟波段算法的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于组合模拟波段算法的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置。用
于根据某特定波长结合判别算法进行水稻冠层叶瘟病快速诊断判别。
背景技术：
稻瘟病是水稻病害中最为常见的一种，严重发病情况下可使水稻减产40% 50%。目前，水稻叶瘟的诊断多依靠人眼进行分级测报，在发病早期，病斑不显著，则难以实 现快速准确判别，从而错过防治的有利时期。同时，人眼识别的主观性强，需要的时间和精 力较多，无法满足现代农业的发展要求。因此，研究一种能够快速、准确对水稻叶瘟进行判 别的方法是非常必要的。近红外光谱技术作为一种快速、简便、准确的分析技术，可用于植 物病害情况的诊断分析。本装置通过测量某特定波长的反射率值，结合数据处理算法和判 别公式，实现水稻冠层叶瘟病的早期诊断判别，有利于水稻病害的防治和管理。
发明内容本实用新型提供一种快速、简便、准确地实现水稻冠层叶瘟病的早期诊断判别的装置。 本实用新型是采用如下的技术来实现的 基于组合模拟波段算法的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，包括光源系统、固定支
架、水平调节装置、数据采集装置、滤光片组、光敏传感器组、PC机；固定支架和水平调节装
置共同调节数据采集装置的位置和角度，滤光片组由若干位于同一平面的相同的滤光片组
成，此平面位于数据采集装置上并与水稻冠层的平面平行，每个滤光片上紧贴安装一个光
敏传感器组成光敏传感器组；光源系统的光照射在水稻冠层上，反射光透过滤光片组被光
敏传感器组接收后转化为相应的电信号，电信号数据传入PC机进行处理。 所述的光源系统所发出光的波长范围包括750 800nm或者采用天气晴朗时的太
阳光。所述的滤光片组由3 5片滤光片组成。当采用波长为750 800nm的光源时，滤
光片以反射中心光线为轴沿圆周均匀分布。 所述的滤光片为中心波长770 780nm的滤光片。 所述的滤光片为圆形。 在PC机上，计算光敏传感器组所得数据的平均值，再经过预设数据处理算法后通 过判别公式，判别水稻是否感染叶瘟病，从而实现水稻冠层叶瘟病的早期诊断识别。 本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是 (1)实现了水稻冠层叶瘟病快速准确判别，减少人眼判别的失误率和主观性；可 用于实时的病害防治和对点喷药措施，有利于实现水稻病害防治的精细化管理和作业； (2)可根据实际情况，选择其他中心波长的滤光片，用于作物其它生长信息的检测 和判别。
图1为本实用新型装置的结构示意图。 图2为本实用新型数据采集装置的结构示意图。 其中1、光源系统；2、固定支架；3、水平调节装置；4、数据采集装置；5、滤光片组； 6、光敏传感器组；7、PC机；8、电源系统。
具体实施方式实施例1 如附图1所示，本实用新型包括光源系统1、固定支架2、水平调节装置3、数据采 集装置4、滤光片组5、光敏传感器组6、 PC机7和电源系统8。数据采集装置4呈半球形， 在数据采集装置4的半径为R的赤道圆面上每相隔120°安放一个直径为d圆形滤光片，d =1/3R，三个滤光片的圆心到赤道圆面的圆心的距离相等，三个滤光片的圆面与赤道圆面 处于一个平面，三个圆形滤光片组成一个滤光片组5，每个圆形滤光片上紧贴安装一个光敏 传感器，三个光敏传感器组成一个光敏传感器组6。 光源系统1发的光采用天气晴朗情况下的太阳光，照射在近似水平的水稻冠层平 面上，水平调节装置3将固定支架的位置调节到水平，三个圆形滤光片处于同一水平面，光 轴反射光透过中心波长为775nm的滤光片5被光敏传感器6接收后转换为相应的电信号， 电信号数据传入PC机7进行处理。 实施例2 如附图1所示，本实用新型包括光源系统1、固定支架2、水平调节装置3、数据采 集装置4、滤光片组5、光敏传感器组6、 PC机7和电源系统8。数据采集装置4呈半球形， 在数据采集装置4的半径为R的赤道圆面上每相隔120°安放一个直径为d圆形滤光片，d =2/3R，三个滤光片的圆心到赤道圆面的圆心的距离相等，三个滤光片的圆面与赤道圆面 处于一个平面，三个圆形滤光片组成一个滤光片组5，每个圆形滤光片上紧贴安装一个光敏 传感器，三个光敏传感器组成一个光敏传感器组6。 光源系统1发的光采用800nm范围的全波段光源，以45度角照射在近似水平的水 稻冠层上，水平调节装置将固定支架的位置调节到水平，三个圆形滤光片处于同一水平面， 光轴反射光透过中心波长为780nm的滤光片5被光敏传感器6接收后转换为相应的电信 号，电信号数据传入PC机7进行处理。
权利要求基于组合模拟波段算法的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于包括光源系统(1)、固定支架(2)、水平调节装置(3)、数据采集装置(4)、滤光片组(5)、光敏传感器组(6)、PC机(7)；固定支架(2)和水平调节装置(3)共同调节数据采集装置(4)的位置和角度，滤光片组(5)由若干位于同一平面的相同的滤光片组成，此平面位于数据采集装置(4)上并与水稻冠层的平面平行，每个滤光片上紧贴安装一个光敏传感器组成光敏传感器组(6)；光源系统(1)的光照射在水稻冠层上，反射光透过滤光片组(5)被光敏传感器组(6)接收后转化为相应的电信号，电信号数据传入PC机(7)进行处理。
2. 根据权利要求1所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于所述的光源系 统(1)所发出光的波长范围包括750 800nm。
3. 根据权利要求2所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于滤光片组(5) 由3 5片滤光片组成。
4. 根据权利要求3所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于所述的滤光片 以反射中心光线为轴沿圆周均匀分布。
5. 根据权利要求1所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于所述的光源系 统(1)采用天气晴朗时的太阳光。
6. 根据权利要求5所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于滤光片组(5) 由3 5片滤光片组成。
7. 根据权利要求1所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于所述的滤光片为中心波长770 780nm的滤光片。
8. 根据权利要求1所述的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，其特征在于所述的滤光片 为圆形。
专利摘要本实用新型公开了一种基于组合模拟波段算法的水稻冠层叶瘟病快速诊断装置，包括光源系统、固定支架、水平调节装置、数据采集装置、滤光片组、光敏传感器组、PC机；滤光片组由若干位于同一平面的相同的滤光片组成，此平面与水稻冠层的平面平行，每个滤光片上紧贴安装一个光敏传感器组成光敏传感器组；光源系统的光照射在水稻冠层上，反射光透过滤光片组被光敏传感器组接收后转化为相应的电信号，电信号数据传入PC机进行处理。本实用新型实现了水稻冠层叶瘟病快速准确判别，可用于实时的病害防治和对点喷药措施，有利于实现水稻病害防治的精细化管理和作业；如选择其他中心波长的滤光片，可用于作物其它生长信息的检测和判别。
文档编号G02B5/20GK201540255SQ20092020056
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者何勇, 冯雷, 刘飞, 孙光明 申请人:浙江大学