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叶片水平叶绿素含量近端传感的角度效应

叶片水平叶绿素含量近端传感的角度效应

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:植物表型资讯
  • 发布时间:2020-10-25 06:10
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【概要描述】

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近端传感由于在精准农业中的各种应用潜力而日受重视。然而,由于成本昂贵,其相关专用设备如可见/近红外(VNIR)相机在作物测绘中的应用仍受限制。为了解决这个问题,该研究利用DIY的方式将一个低成本RGB相机改造成一个VNIR相机(用一个红色阻挡光滤片代替它的红外线阻挡光滤片)来估计叶绿素含量。为了提高其性能,本文研究了在传统遥感中影响成像质量的角度效应。

 

四种供试植物叶片样本图解

 

以4种植物的120个单叶为例,采集图像的蓝、绿、近红外波段,提出并推导出24个植被指数(VIs);然后对一组叶片倾斜度(相机光轴与固定叶片板法向量之间的夹角,设置为从0度、5度、…50度),重复同样的操作。结果表明,在不同的叶片反射率几何结构下,4种植物叶片叶绿素含量反演的最佳VIs值不同。因此,应建立更能完整反映角度效应的模块化检索模型,以更准确地反映叶片生化含量。总体而言,这项研究的贡献对于在植物生物化学和精准农业中推进定量近端传感具有根本意义。

 

对于冬绿树、苹果树、石楠和菠菜在叶倾角=15°的情况下与地面真实叶绿素含量(SPAD值)的相关性最高

 

冬青树种的24种VIs与地面真叶叶绿素含量之间的相关程度

 

来源:

Wang H, Jiang M, Yan L, et al. Angular effect in proximal sensing of leaf-level chlorophyll content using low-cost DIY visible/near-infrared camera. Computers and Electronics in Agriculture. https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105765.

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