光调制解调杂草光谱识别.pptxVIP

光调制解调技术在田间杂草光谱识别中的应用;目录;杂草识别是田间杂草精准控制的关键环节，国内外学者运用机器视觉、光谱检测、多光谱成像等技术在该方面进行了大量研究，并设计了田间杂草信息获取设备。

为了提高传感器的精度，采用光调制解调技术剔除环境杂散光的干扰，提升测量信号的信噪比。光调制解调是指改变光波的振幅、强度、频率、相位和偏振等参量，使之载携信息的技术过程。通过对光信号进行调制，可以使得直流辐射信号变为交流信号，实现背景干扰滤除和被测信号信噪比提高。

;根据已研究出的4个杂草识别特征波长（590,710,750,940nm)，结合光调制解调技术，设计一套试验系统。运用该试验系统，在自然环境光作为外界杂散光干扰的情况下，采集冬油菜苗期菜叶，进行光谱反射率的测量试验。;（一）试验设计

为了验证光调制解调技术在剔除环境杂散光干扰的效果，选择苗期的冬油菜菜叶作为被测样品进行应用试验。试验在12:00左右室外进行，天气晴朗，阳光充足。试验环境如图所示。

;（一）试验设计

将冬油菜菜叶放置在黑色底板上，保证菜叶覆盖面积大于直径为50mm的圆面积。采用入射光中心波长为590,730,940nm的LED光源照射冬油菜菜叶，对光源进行调制，使其发光强度按照频率为20Hz的正弦波波形变化；光电探测器配合中心波长为590,710,750,940nm的滤光片实时探测反射光信号。调整探测器增益旋钮，使阳光下反射光信号在检测电信号不饱和的前提下可被充分检测。

;（一）试验设计

在采集20s波形数据的过程中，分2种情况进行试验：①不遮挡太阳光对叶片照射，观测环境杂散光缓慢变化对试验结果的影响；②遮挡太阳光对叶片照射，观测环境杂散光剧烈变化对试验结果的影响。分别记录试验系统采集到的20s波形数据、20s波形数据经数字滤波器滤波后进行频谱分析的结果和反射率表征值在30s时间内的变化情况，并对结果进行分析。

;（二）试验结果

上述试验结果表明，在外界环境杂散光剧烈变化时，试验系统可获得稳定的反射率表征值测定值。光调制解调技术的使用极大地提升了测量???信噪比，为基于光谱原理的传感器开发提供了新的思路。