基于Android系統(tǒng)的便攜式光譜儀研究——葉綠素光譜儀的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于roid系統(tǒng)的便攜式光譜儀研究——葉綠素光譜儀的設(shè)計(jì)與研究（英文）（英文）Studyofptablespectrometerbasedonroidsystem——Designresearchofchlophyllspectrometer研究生學(xué)號:1308201019研究生姓名:糜蓉指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):熊顯名研究員申請學(xué)位門類:學(xué)位碩士學(xué)科、?？?、專業(yè)名稱:儀器科學(xué)與技術(shù)提交論文

2、日期:2016年4月論文答辯日期:_____2016年4月_摘要I摘要葉綠素是表征植株生長健康狀況的重要參數(shù)，因此快速、準(zhǔn)確地獲悉葉綠素含量在農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域有著十分重要的意義[1]。目前國內(nèi)常用的葉綠素檢測方法基本都屬于有損檢測法，且這些檢測方法對環(huán)境和操作人員的專業(yè)知識要求都比較高，基本無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模民用。本文提出并設(shè)計(jì)了一種便攜式葉綠素光譜儀，它以日本美能達(dá)SPAD502Plus測得值作為葉綠素含量標(biāo)準(zhǔn)值，利用透射原理對光譜數(shù)據(jù)經(jīng)

3、過一系列處理，在基于roid平臺的移動設(shè)備上載入數(shù)學(xué)模型進(jìn)而獲得葉綠素含量的相對值。本文著重研究并實(shí)現(xiàn)了基于roid平臺的便攜式葉綠素光譜儀的軟件系統(tǒng)。該軟件App人機(jī)交互界面友好，能夠?qū)庾V儀硬件系統(tǒng)采集到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與呈現(xiàn)，并可通過USB通信收發(fā)指令控制硬件系統(tǒng)的工作，同時支持簡單的功能性操作，如保存、載入光譜等。本軟件系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與顯示的基礎(chǔ)上，還集成了不同樣品的算法處理，包括對樣品的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化、五點(diǎn)平滑法（S

4、GF）預(yù)處理以及建立偏最小二乘回歸（PLSR）模型。試驗(yàn)表明，樣品于優(yōu)選波段（640nm—1050nm）處，最優(yōu)檢測模型的校正集回歸相關(guān)系數(shù)為0.9520，回判均方根誤差為3.9010；預(yù)測集相關(guān)系數(shù)為0.9615，均方根誤差為3.4302。由相關(guān)系數(shù)可知預(yù)測值與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測值之間存在顯著相關(guān)性，且預(yù)測平均誤差僅為5.279%。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本文設(shè)計(jì)的基于roid平臺的便攜式葉綠素光譜儀能夠準(zhǔn)確反映樣品的葉綠素含量，且最后呈現(xiàn)的是相對含量